Реферат: Л. Я. Ильин, С. М. Сапрыгин, И. М сирык извержение пугачевского грязевого вулкана в 1967 г

Л. Я. ИЛЬИН, С. М. САПРЫГИН, И. М СИРЫК

ИЗВЕРЖЕНИЕ ПУГАЧЕВСКОГО ГРЯЗЕВОГО ВУЛКАНА в 1967 г.





Грязевой вулканизм — одно из интереснейших явлений природы широко развит в мире и, как правило, генетически связан с залежами нефти и газа [Губкин, Федоренко, 1938; Сирык, 1968].

Проявление грязевого вулканизма на Сахалине установлено в трех пунктах: на севере Сахалина в районе р. Даш, где располагается известная грязелечебница «Даги» и два на юге: один — в 18 км к северо-западу от Южно-Сахалинска, другой в 60 и к юго-западу от г. Макарова, между поселками Пугачсво и Восточный (рис. 1). В последнем периодически действуют четыре грязевых вулкана-■ Восточный, Малый Северный, Пугачевский и Малый Южный (рис. 2), наиболее активным из которых является Пугачевский.

Пугачевский грязевой вулкан располагается в пологой чашеобразной котловине с довольно ровным дном. Фундамент сопочных отложений слагают обнажающиеся в окрестности вулкана аргиллиты быковской свиты, содержащие тонкие прослои песчаников. Они залегают в виде моноклинали западного падения с углами до 300. В 4 км к востоку от вулкана в бухте Юяпькс (устье р. Вулкан)[Сирык, 1968]. Надо полагать, что плоскость разрыва далеко уходит на запад в сторону вулкана. В районе вулкана влияние этого сдвига можно видеть в полосе тектонической трещиноватости, в пределах которой располагаются действующие грифоны на прежних грязевых полях и эпицентральная зона данного извержения, замыкающая полосу с юго-запада.

Пугачевский грязевой вулкан имеет довольно давнюю историю. По имеющимся сведениям [Сирык, 1968; Чернышевская, 1958], . извержение его происходило в 1906 г., 24 июня 1911 г., 17 октября 1929 г., 20 ноября 1933 г., 7 мая и 1 сентября 1934 г., 7 сентября 1935 г., осенью 1948 г., 29 августа 1952 г., 25 сентября 1961 г. Особенно сильные извержения отмечались 17 октября 1929 г., 7 мая 1934 г. и 25 сентября 1961 г.

Описывая, по рассказам очевидцев, извержение 1929 г., Уэда Мацуги сообщает, что оно началось сильным взрывом, к небу поднялся столб водяного пара. Вулкан выбрасывал густую черную грязь (сопочная брекчия), которая растекалась из центра во все стороны, а также водяные пары и газ с характерным сероводородным запахом.

Наиболее сильное извержение этого вулкана произошло в мае 1934 г. Выбросы газа и грязи происходили по четырем каналам. Потоки грязи были настолько сильны, что валили и ломали деревья. После извержения на грязевом поле длительное время действовали 19 грифонов, выбрасывая жидкую грязь и газ.

Взрывом большой силы, с подъемом жидкой грязи на высоту до 50 м началось извержение вулкана 25 сентября 1961 г. Оно сопровождалось сильным гулом, напоминавшим шум реактивного самолета. Выбросы грязи образовали круг диаметром около 100 м, с толщиной грязевого покрова в центре более 2 м, а на периферии — 0,3—0,4 м. Подсчеты показали, что объем выброшенной грязи составлял 7,2 тыс. м2. Это соответствует 15 000 т. Одновременно выделилось большое количество горючего газа.

Летом 1967 г. произошло очередное извержение Пугачевского грязевого вулкана. Авторы посетили вулкан на восьмой день после извержения, взяли на анализ продукты его деятельности — сопочную брекчию, воду, газ, опросили очевидцев события. 31 августа 1967 г. в 8 часов 25 минут В, Г. Шаталин И М. С. Харин. находившиеся в 4 км от Пугачевского вулкана, услышали гул, напоминающий движение тяжелогруженного железнодорожного состава. Поднявшись на сопку, они увидели столб грязи и пара над вулканом, высотою 40—50 м. Периодические выбросы грязи и выходы грязевых струй продолжались до 9 часов 20 минут и затем стали ослабевать. Когда они подошли к вулкану, то оказались оче­видцами второго этапа извержения, накануне которого в централь­ной части грязевого поля наблюдалась хаотичная миграция гря­зевого пузыря диаметром 3—4 м на расстояние до 15—20 м, затем произошло несколько выбросов грязи и пара, но уже на меньшую высоту и с меньшим шумом. При этом ощущался сильный запах сероводорода.

Обследование показало, что свежевыброшенная грязь залегает в форме почти правильного эллипса с осями 125 м и 375 м и тол­щиной покрова от 0,5 м на окраине и до 1,2 м в центре. Это со­ставляет по объему более 25 000 м3. Поле свежевыброшенной грязи четко подразделяется па три зоны: внешняя, средняя и эпицентральная. Внешняя зона сложена крушюпсефитовой брекчией сопочного ила, где размер обломков достигает 0,3—0,5 .и.Здесь же находится значительное количество обломков пород, относящихся к верхнему мелу: аргиллитов, алевролитов, песчаников и карбонатных конкреций. В единичных находках встречены углефицированные растительные остатки, обломки раковин, щетки белого и черного кальцита иногда с вкрапленностью пирита. Степень водонасыщения обломков сопочной брекчии достигала 35—60%. Ширина этой зоны непостоянна и изменяется от 2 до 20 м, в остальной части грязевого поля она перекрыта образованиями второго этапа выброса вулканических продуктов. Средняя зона отличается размерами сопочной брекчии, не превышающими 0,1—0,15 м, и небольшим количеством более крупных обломков.

Эпицентральная зона скорее выделяется своим внешним видом, чем размерами обломочного материала (рис. 3). Для нее характерны концентрические борозды, возникшие при отжиме грязи ее новыми порциями, поступавшими из вулкана. Размеры зоны около 15—20 м в диаметре. В ее пределах расположено более десятка грязевых ванн и несколько небольших грифонов, выделяющих жидкую грязь с периодическими «выхлопами» газа. Брекировочный характер образований сохраняется на гребне борозд и грифонов и полностью исчезает по направлению к грязевым ваннам. Отложения п этих местах более напоминают густой грязевой раствор с водонасыщением около 80—90%. Выделение газа из грифонов происходило небольшими порциями через 15—20 минут, объемы «выхлопов» достигали одного кубометра. Газ горит синеватым пламенем с желтоватым оттенком. В отдельных грязевых ваннах в местах выхода пузырьков газа остаются маслянистые пятна черного цвета.

Состав обломков пород, захваченных грязевым субстратом при движении в жерле вулкана, представляет собой полный набор литотипов пород, характерный для быковской свиты верхнего мела. На подобную возрастную приуроченность указывают и находки обломков фауны аммонитов и иноцерам, сделанные ранее [Снрык, Федорчепко, 1962; Чернышевская, 1958] и частично повторенные здесь. Сопоставление минералогического состава сопочной брекчии вулкана Пугачева извержения 1961 г. [Сирык, Федорчепко, 1962] с минералогическим составом верхнемеловых пород в коренном залегании, по данным М. М. Шукевич, позволяет установить их аналогию. Это указывает, что корпи вулкана находятся в отложениях верхнего мела.

Отобранные пробы сопочного ила и воды анализировались в лаборатории физико-химических методов СахКНИИ А. П. Слаще-вой, состав газа был определен в лаборатории Сахалинского геологического управления Л. И. Пановой. Результаты анализов рассматриваются ниже (табл. 1) в сопоставлении с аналогичными исследованиями прошлых лет [Горкун, Сирык, 1967; Сирык, Федорченко, 1962; Чернышевская, 1958].

Как видно из табл. 1, химический состав сопочного ила указывает на значительное участие в нем глинистых минералов, а высокие значения SiO2 и А12О3 говорят о том, что среди них преобладает монтмориллонит. В количественном отношении эта характеристика повторяет прежнюю, иллюстрирующую продукты извержения вулкана 25 сентября 1961 гола. Аналогичное сходство наблюдается и в преобладании закисной формы железа над окисной, причем первая была 'исключительно представлена сидеритом, который занимал 95% тяжелой фракции породы [Сирык, Федорчснко, 1962].

Химический состав поды, отстоявшейся от свежевыброшенной грязи, приведен в табл. 2. При сравнении можно видеть, что воды, сопровождающие извержение твердых продуктов вулкана, относятся к хлоридо-гидрокарбонатно-натриевому типу. Величина общей минерализации вод вулкана, присутствие в них иода и брома указывает па их сходство с подами нефтяных месторождений северного Сахалина.

Выше мы обращали внимание на выделение вулканом горючего газа при извержении. Проведенными анализами (табл. 3) установлено наличие в нем углеводородных газов, в том числе тяжелых углеводородов.

Как видно из табл. 3, последний анализ газа в качественном отношении подобен предыдущим. Кроме того, невоспроизводимое анализов может быть объяснена и естественными причинами, хорошо проиллюстрированными в работе В. II. Шилова и др. (1961). После извержения Южно-Сахалинского грязевого вулкана 20 марта 1959 года колебания в составе газа за 4 дня наблюдений достигли: СН4 от 20% до 47%, СО2 от 42% до 70%, О2 от 0,5% до 2,4%, N2 от 1,5% до 8,5% и зависели от места отбора проб (грифоны, грязевые ванны и трещины) и от времени. В отличие от последнего, в составе газа Пугачевского вулкана устойчиво преобладает (более чем за 30-летний период наблюдений) метановая компонента, которой сопутствуют небольшие концентрации тяжелых углеводородных газов. Объем газа при извержении 31 августа 1967 года может быть приблизительно оценен в 50000 м3 в соответствии с опытом расчета, приведенным в работе В. Н. Горкуна, И. М. Сирыка (1967).

Выводы

1. Морфологическая структура свежего грязевого поля и фациальный состав его пород свидетельствуют о том, что 31 августа 1967 года Пугачевский вулкан за 4—5 часов извержения имел обычный цикл деятельности: изрыв грязевой пробки и выброс большого количества газа и обломков, затем относительно спокойное излияние жидкой грязи и переход к периодическому выделению небольших порций газа, воды, грязи из трещин и грифонов.

2. Состав сопочной брекчии при сравнении с анализами прошлых лет говорит в пользу локализации очага в пределах одной и той же толщи меловых пород.

3. Состав горючего газа и его постоянный подток из недр, достигающий в периоды извержений нескольких десятков тысяч кубометров, позволяет отнести район Пугачевского вулкана к категории первоочередных при поиске залежей нефти и газа на юге Сахалина.