Кальдер вулкана Узон: Самая молодая нефть мира в руках ученых

Москва. Россия - это огромная страна с множеством уникальных по красоте и богатству природы мест. Одним из таких является кальдер вулкана Узон в центральной части современного Восточного вулканического пояса полуострова Камчатка. Именно это место стало точкой притяжения для геологов, на данном участке расположена самая молодая на земле Узонская нефть.

К каким выводам пришли ученые при исследовании новых углеводородов и насколько перспективны такие районы - в материале Агентства нефтегазовой информации.

Кальдера Узон считается одним из мест во всем мире с самыми уникальными геологическими, экологическими и микробиологическими свойствами. Оно было открыто еще в 1854 году российским геологом, исследователем Камчатки Карлом Дитмаром. Размер чашеобразной котловины составляет 9х12 км. Самая высшая точка над уровнем моря – пик Бараний – расположен на высоте 1617 м. Формирование уникального места произошло 40 тыс. лет назад после сильнейшего извержения вулкана.

Привлекают внимание ученых на этой территории активные гидротермальные проявления. Так, например, только в западной части насчитывается около 100 кипящих источников и более 500 отдельных участков такого явления. Также кальдера обладает богатой флорой и фауной. Здесь были обнаружены различные водоросли и бактерии, которые влияют на формирование минеральных отложений. Примечательно, что они живут и развиваются при достаточно высоких температурах, которые достигают 45-98°С.

Природная лаборатория Узона насыщена скоплением 65 гидротермальных минералов: мышьяком, железом, ртутью, серой, сурьмой, медью, в том числе и узонитом, который был открыт именно на территории вулкана. Также зафиксированы проявления газов - углекислый газ, азот, сероводород, радон.

Своеобразие природного комплекса дополняют места выхода самой молодой на планете нефти. Первые проявления «черного золота» были обнаружены в 1969 году советскими учеными Софьей Набоко, Спиридоном Главатских совместно со специалистом-нефтяником, кандидатом геолого-минералогических наук Николаем Бескровным. Они обследовали центральный участок термального поля во всех закопушках. На поверхность горячей воды, после выемки грунта выплывали маслянистые зеленые, без запаха, а в некоторых случаях, наоборот, бесцветные, с сильным керосиновым запахом нефтяные пятна. Дальнейшие исследования показали, что проявления нефти обнаруживаются почти повсеместно.

Большую работу по изучению узонской нефти провел советский и российский ученый-вулканолог, геолог, доктор геолого-минералогических наук Геннадий Карпов. Он стал первооткрывателем  современных строматитов и серно-биогенных образований (колец Карпова) в кальдере Узон. В своем труде «В кальдере вулкана», он отмечает, что с большей вероятностью «черное золото» встречалось там, где обнаруживались осадки аурипигмента и реальгара.

«Причем бесцветная нефть обычно концентрируется в области изотерм 40-60°С, а зеленая 60-80°С, в удалении от грязевых котлов. Там, где температура растворов меньше 40°С, нефти не обнаружено. Лабораторные исследования показали, что узонская нефть относится к метаново-нефтено-ароматическому типу. Она оказалась тяжелой (удельный вес 0,9148 г/см*), смолистой (9,3% смол), сернистой (до 2% серы), малопарафинистой (2,1%)», - писал Геннадий Карпов.

Примечательно, что в научной литературе появляются публикации об абиогенном синтезе нефти. В качестве довода приводятся случаи обнаружения углеводородов в продуктах деятельности современных вулканов. Одним из доказательств глубинного происхождения нефти, сторонники неорганического происхождения нефти считают наличие углеводородов в вулканических газах. Часто в таких исследованиях они приводят в пример вулкан Узон.

Для выявления природы нефтяных проявлений сотрудники ИНГГ СО РАН также отобрали и изучили пробы с Узона. По словам главного научного сотрудника лаборатории геохимии нефти и газа ИНГГ СО РАН, д.г.-м.н. Александра Фомина, нефтяные проявления на данном участке представляют большой интерес для ученого сообщества.

«Наш институт занимался изучением узонской нефти. Мы отбирали пробы, но, стоит отметить, что нефтепроявления там совсем небольшие. Чтобы набрать 100 грамм «черного золота» приходилось откапывать несколько участков. Нашей ключевой целью изучения было понять, насколько данные проявления относятся к биогенным синтезам. Также кальтера является достаточно горячим местом, температура на поверхности достигала на некоторых участках 90°С. По предположениям, на глубине 500 м она может варьироваться от 200 до 250°С», - подчеркнул эксперт.

В лабораторных условиях, ученые выяснили, что в групповом составе нефтепроявлений преобладают углеводороды, которые составляют 90-93%. Среди них по массе насыщенных выявлено в два раза больше, чем ароматических.

«Состав насыщенных и ароматических углеводородов в кальдере показывает, что их источником были липиды заносимых в осадки остатков наземной растительности, аквабионов – обитателей осадков кальдеры и надонных вод, а также живое вещество бактерий. Именно это подтвердило нам изотопный состав углерода. При этом, было установлено, что состав углеводородов-биомаркеров нефти, степень преобразованности исходного органического вещества отвечает самому началу главной фазы нефтеобразования», - отмечает Александр Фомин.

По его словам, особенность углеводородов на Узоне состоит в том, что нефть наследует углеродный след и стереохимию липидов исходного живого вещества. В столь молодых образованиях насыщенность биомаркерами проявляется в большей степени, чем в обычной нефти.

«Кратер вулкана Узон считают лабораторией по образованию самой молодой нефти из органического вещества на гидротермальных территориях. По приблизительным данным ей насчитывается от 50 до 1 тыс. лет. Но даже, если брать во внимание второй показатель, то она в любом случае остается самой молодой нефтью на нашей планете. Также следует отметить, что исследования показали, утверждение о том, что данные нефтепроявления носят абиогенный синтез – необоснованно», - подчеркнул эксперт.

Ученые уверены, что исследования феномена узонской нефти должны быть продолжены. Еще необходимо уточнить источники органического вещества, которое позволяет нефти формироваться.

По мнению советского геолог-нефтяника, доктора геолого-минералогических наук, профессора Михаила Калинко, в кальдере вулкана Узон, благодаря воздействию гидротерм, в настоящее время из захороненного органического вещества происходит образование нефти. Состав углеводородов–биомаркеров показывает, что источником этой нефти является живое вещество наземной растительности.

«Кальдера вулкана Узон является уникальной природной лабораторией, в которой ОВ плиоцен-раннечетвертичных толщ, испытывает такое же тепловое воздействие, как и в нефтегазоносных бассейнах на глубинах 2,5–3,0 км в термобарических условиях регионального катагенеза. Попытки рассматривать эти нефтепроявления как продукт абиогенного синтеза углеводородов лишены всякого основания», - рассказал Александр Фомин.

Схожи по происхождению

В мире также известны места, в которых зафиксированы гидротермальные нафтиды, единственное, что они не настолько молодые, в сравнении с Узоном. К наземным выходам нефти относятся Новая Зеландия, Япония, США, Западная Турция. В России также известен  естественный выход на р. Богачевка.

Как отметил эксперт Агентства нефтегазовой информации, заслуженный геолог России, кандидат геолого-минералогических наук Валерий Карпов, открытия молодой нефти, какие мы видим на кальдере Узон, архиважны.

«Они способны приблизить геологическое сообщество к разрешению давнего спора о генезисе нефти. Также изучение носит практическое значение, так как может позволить резко изменить географию поиска углеводородов, - отметил он. – Безусловно, подобные объекты могут быть и в других местах современного вулканизма и повышенной тектонической активности. Но здесь важна еще оценка возможности использования полученных данных в регионах палеовулканизма с целью оптимизации методики ГРР. И еще, важно помнить: вулкан - некая природная необсаженная «скважина», в которой в процессе «жизни» происходит активное смешение флюидов и породы, а учитывая возможную связь с глубинным разломом, эта молодая нефть может быть не так и «молода». Она могла получить порцию молодых углеводородов в процессе последней тектонической и вулканической активизации. Но это еще предстоит изучать. Пока, полагаю, об этом феномене знаем весьма мало».

Несмотря на все вызовы, что ставит перед учеными кальдер вулкана Узон, разнообразие его компонентов, уникальность их сочетания свидетельствует о своеобразии данного природного комплекса. Еще предстоит провести большие исследования, чтобы прийти к общему и важному пониманию происхождения нефти, а также других, не менее важных в нашей жизни минералов на данном участке. Главное – неподдельный интерес со стороны ученого сообщества и подтвержденные возможности для изучения исключительных явлений.

Информация: Карпов Г.А.  «Узон – земля заповедная», Бескровный Н.С., Лебедев Б.А. «Нефтепроявление в кальдере вулкана Узон на Камчатке», Бескровный Н.С., Набоко С.И.  «О нефтеносности гидротермальных систем, связанных с вулканизмом».

Фото: Александр Фомин.