Арктическая нефть
Вместе с геологом и геофизиком выясняем, как огромный кусок современного севера перемещался по земному шару, когда на его территории росли тропические деревья, к чему это в итоге привело и при чем тут арктические запасы нефти.
Путешественник приезжает в тундру и надевает очки с технологией дополненной реальности. Он хочет увидеть, что было на территории Арктики во времена, когда на Земле еще не существовало людей, млекопитающих, динозавров и первых растений.
Возможно, наш путешественник испытает легкое головокружение и даже приступ морской болезни, ведь AR-очки покажут ему бескрайний океан вместо привычной ледяной тверди. «Где же суша?» — спросит он и удивится, услышав ответ: 750 миллионов лет назад половина Арктики — справа от острова Новая Земля — была частью Западной Сибири и располагалась ближе к умеренным широтам. Другая половина плавала в теплых водах океана очень далеко от севера.
Откуда взялась Арктика
Переехав в другой регион, люди могут приспособиться к новому климату, перенять привычки местного населения и даже выучить диалекты. Но внезапно проскочивший в речи «поребрик» вместо «бордюра» тут же выдаст коренного петербуржца. Горные породы тоже могут проговориться о месте своего истинного рождения — их выдает меняющееся магнитное поле Земли.
Александр Буторин
Геофизик, руководитель по развитию дисциплины «Сейсморазведка» в Научно-техническом центре «Газпром нефти» — знает, как провести «УЗИ» целой планете и, изучив горные породы, заглянуть в ее прошлое
Некоторые минералы, составляющие горные породы, содержат железо. Когда такие породы формируются, магнитное поле Земли влияет на них так же сильно, как руки скульптора на незастывшую глину.
«Отпечаток этого воздействия — остаточная намагниченность, которую можно измерить, — не исчезает даже спустя сотни миллионов лет. Но кое-что за это время меняется и не раз — само магнитное поле Земли. Сопоставляя остаточную намагниченность ископаемого минерала с картами древних магнитных полей планеты, мы находим перемещения горных пород в далеком прошлом», — поясняет Александр.
Хитрость с магнитными полями помогла установить, что 750 миллионов лет назад восточная часть современной Арктики откололась от древнего суперконтинента Родиния, развалилась на фрагменты и начала дрейфовать вдоль экватора. Довольно долго обломки Родинии и куски древней Арктики отдалялись друг от друга, но 250 миллионов лет назад все же одумались и собрались в новый суперконтинент — Пангею. Фрагменты будущей Арктики сложились при этом в новой конфигурации.
Великое примирение континентов было на руку доминирующему в то время виду животных — динозаврам. Благодаря образованию Пангеи они расселились практически по всей суше, в том числе по территории современной Арктики.
Откуда в Арктике углеводороды
«Восточная» Арктика во время своего заплыва копила в толщах органику — сначала погибший планктон, затем останки ископаемых тропических растений и животных. Постепенно часть континентальных пластов начала превращаться в то, что геологи называют нефтематеринской породой.
Перегнившая органика покрывалась слоями осадочных пород и опускалась все ниже, достигая нужной глубины около полутора километров. Благодаря такому погружению здесь образовалась арктическая нефть. Недрам не хватало лишь двух важных вещей — коллектора и ловушки, чтобы в будущем люди пришли на Север за энергией и началась добыча арктической нефти.
Мария Кунцевич
Геолог, эксперт в Научно-Техническом Центре «Газпром нефти», — смотрит на Землю как на торт «Наполеон» и знает все о ее слоях
Кроме залежей органического вещества, в нефтеносных породах должны образоваться коллектор и ловушка.
«Коллектор — это пористая порода для «хранения» жидких углеводородов, напоминающая губку. Ловушка — это пространство между непористыми твердыми пластами, не дающими нефти перемещаться по коллектору. Ловушки формируются во время глобальных горизонтальных скольжений тектонических плит и удерживают углеводороды в месторождении», — расшифровывает термины Мария.
Обстоятельства сложились удачно. Нефтематеринская порода и коллектор Арктики образовались и опустились на нужную глубину до того, как Пангея решила повторить судьбу Родинии и запустился глобальный процесс передвижения тектонических плит.
Арктика с запасом будущего топлива вышла из состава Пангеи, снова раскололась на части и прибыла на привычное нам место. Эти изменения в Арктике произошли за 100 миллионов лет до того, как образовались нефтяные ловушки. Правда, перед тем как завернуться в привычную нам пушистую шубу из снега, Арктике пришлось попотеть.
Горячо-холодно в истории Арктики
Понять, какой климат был на планете сотни миллионов лет назад, помогает изучение минералов, наблюдение за современной фауной и изотопный анализ ископаемых материалов.
- Условия образования минералов одинаковы в любую эпоху — так же, как нерушимы законы физики. Если сегодня зеленая глина (глауконит) образуется в воде при температуре ниже плюс 15 градусов по Цельсию, то и миллионы лет назад она не могла появиться в тропиках. Поэтому зеленые вкрапления в ископаемых горных породах свидетельствуют об умеренном климате во времена их образования.
- Давно живущие на Земле виды животных, как и люди преклонного возраста, неохотно меняют свои привычки. Обитатели рифов предпочитают плавать в теплой и чистой воде. Напротив, креветки и толстостенные моллюски спокойно относятся к студеным морям. Достаточно определить возраст древних предков этих видов, чтобы понять, какая «погода» была в данном регионе во времена их жизни.
- Когда климат был суровым, водоемы покрывались ледяными корками, не пропускающими воздух в глубины. Живым организмам приходилось использовать кислород из молекул еще не замерзшей воды. В ней было больше тяжелых изотопов кислорода, так как вода с легкими изотопами замерзает первой — при более высокой температуре. Поэтому моллюски, жившие в холодные эпохи, накапливали в своих раковинах больше тяжелого изотопа кислорода.
Совсем недавно по геологическим меркам — 50 миллионов лет назад — за полярным кругом росли пальмы и ореховые деревья, а в январе температура не опускалась ниже 8 градусов по Цельсию. Арктика в полном территориальном составе уже присутствовала на севере и здесь застала самые высокие температуры на Земле за последние полмиллиарда лет.
Аномальную жару ученые объясняют огромной концентрацией углекислого газа в атмосфере — следствием бурной вулканической активности тех времен. Когда вулканы перестали массово извергаться, уровень парниковых газов сократился в пять раз. Наступила и продолжается по сей день самая холодная эпоха за всю историю нашей планеты.
Сейчас Арктика кажется заснеженной пустыней. Но ее путешествия по экваториальным широтам, горячая молодость и тектонические скольжения плит не прошли бесследно. По данным Минприроды, российская арктическая нефть исчисляется миллиардами тонн, а запасы газа — триллионами кубических метров, чего хватит на десятки и даже сотни лет.
