После 1950-х годов мощным фактором воздействия на земные недра стали подземные ядерные взрывы, которых на территории России только в мирных целях было проведено 84, причем значительная часть их была сосредоточена у российского побережья Каспия. Отдаленные последствия воздействия ядерных взрывов на недра земли трудно предвидеть. К тому же эти последствия будут принимать свои формы, и обладать особенностями, связанными с географическим расположением регионов, геологическим строением и развитием тектонических процессов.
В результате многолетнего освоения нефти и газа вокруг Каспийского моря и в его пределах образовался пояс (или ареал) дестабилизации недр, связанный с воздействиями человека. Его развитие претерпело два этапа. Первый этап длился с 1847 по 1959 г. и начался с бурения первой скважины на Апшеронском полуострове. К концу XIX в. нефтяные разработки начались в приморской части Дагестана, в Западной Туркмении и в Северном Прикаспии. Уже тогда появились первые признаки последствий мощного вмешательства человека: начались просадки грунта, обводнение продуктивных пластов, выбросы песка из скважин. Глубины воздействия в это время не превышали 3 км, вскрывались, как правило, слабонапорные флюидодинамические системы, формировались воронки депрессии, истощались водоносные горизонты верхних гидрогеологических этажей, чему способствовало появление глубинных насосов, турбинного способа бурения и газлифта. Подобные техногенные воздействия способствовали оттоку воды из Каспия в верхние горизонты недр прибрежных регионов. На этом этапе откачка флюидов из верхних горизонтов могла даже ускорять обмеление Каспия.
Окончание первого этапа характеризовалось тем, что наряду с расширением площадей и объемов депрессионных воронок, началась разгерметизация высоконапорных флюидодинамических систем с аномально высоким пластовым давлением, поэтому конец первого этапа характеризовался резкими изменениями флюидодинамики недр. Разгерметизация высоконапорных горизонтов с аномально высоким пластовым давлением вызвала перетекание флюидов снизу вверх, в результате чего началась нивелировка депрессионных воронок и подпор приповерхностных водоносных горизонтов. Признаками такого процесса могут служить возрастание числа и сокращение периодов между извержениями грязевых вулканов Апшерона и Кобыстана, резкое повышение минерализации в наблюдательной скважине в Дагестане в Терекли-Мектао, аномально высокие дебиты источников на Индерском солянокупольном поднятии в Северном Прикаспии, которые не увязывались с режимом приповерхностных вод и атмосферными осадками.
Каспий можно рассматривать как относительно тонкий безнапорный слой воды, взаимодействующий с многокилометровой толщей водонефте- и газонасыщенных пород. Эта толща ведет себя подобно губке с предварительно напряженным и легко деформируемым упругим или вязким скелетом. Слой морской воды венчает разрез отложений новейшей тектонической впадины Каспийского моря - наиболее погруженной части гигантского Арало-Каспийского прогиба, который объединяет юго-восточный угол древней Восточно-Европейской платформы, область сочленения молодых Туранской и Скифской плит и Кавказо-Копетдагский сегмент пояса альпийской складчатости.
Неоген-четвертичные отложения впадины Каспийского моря со значительным угловым и азимутальным несогласием наложены на более древние структурные этажи. Отсюда следует, что обособление прогиба в новейшее время еще не завершено, в результате чего имеет место напряженной состояние недр и высокая тектоническая активность. Это подтверждается серией фактов: изостатической неуравновешенностью региона, сейсмичностью и активностью современных движений земной коры, гидротермальной деятельностью, грязевым вулканизмом, наличием аномально высоких пластовых давлений во флюидодинамических системах.
Напряженное состояние недр и тектоническая активность, сопровождающаяся перестройкой недр, порождают неустойчивость флюидодинамических систем и чувствительность их к разного рода возмущениям.
Возмущения вызывают два эффекта. Во-первых, нарушается равновесие между напряжением в скелете горных пород и давлениями в каналах фильтрации флюидов, что приводит к подвижности недр, и перераспределению потоков флюидов. Во-вторых, нарушается тепло- и массоперенос и возникают фазовые переходы: происходит гидролиз алюмосиликатов с разрушением кристаллических решеток минералов осадочных пород и адсорбционного понижения их прочности, происходит химическое разложение молекул воды, выпадение вторичных солей, а также парафинов в коллекторах с нафтидами, изменяется упругость газовых компонентов за счет запечатывания или разгерметизации значительных объемов. Перейти на страницу: 1 2
Интересное по теме
Экология антропогенных зон Каждый крупный регион, представляющий собой территорию с определенными природными условиями и конкретным типом хозяйственного освоения, заслуживает особого рассмотрения с экологической точки зрения. Важность регионального экологичес ...
Берегозащитные сооружения их значения, и модернизация в пределах г.Сочи В настоящее время, побережье Черного моря в пределах города Сочи интенсивно осваивается. В результате этого усиливаются антропогенные нагрузки на прибрежную зону моря. Это приводит к нарушениям сложившегося динамического равновесия между, ...