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.
Проблемы загрязнения окружающей среды. Загрязнение атмосферы
Современная цивилизация
осуществляет невиданное давление на природу. Загрязнение природной среды
промышленными выбросами оказывает вредное действие на людей, животных,
растения, почву, здания и сооружения, снижает прозрачность
атмосф ...
Ядерный терроризм в современном мире
В России терроризм превратился в
реальный жизненный фактор. Его основными источниками являются этнические
конфликты, в особенности война в Чечне, рост преступности, падение
производственной и экономической дисциплины. Все более заметн ...