Новосибирский ученый раскрыл загадку возникновения удивительного Патомского кратера.
В 2005 году «Итоги» совместно с сибирскими геологами пытались раскрыть тайну появления Патомского кратера на границе Иркутской области с Якутией. Он был открыт еще в 1949 году геологом Вадимом Колпаковым и позже классифицирован как «кольцевая структура центрального типа». Считается, что этот природный объект является уникальным для нашей планеты, и потому его часто называют Патомским феноменом. Каких только предположений о появлении гигантского земляного конуса с диаметром около 160 метров и с четко выраженным вторым конусом диаметром около 40 метров мы тогда не услышали. Высказывались самые разные гипотезы: о вулканическом, о метеоритном происхождении кратера, о том, что 220 тысяч кубометров породы весом более миллиона тонн выдавила замерзшая вода и даже что кратер образован неким инопланетным болидом. Во время той экспедиции исследователям так и не удалось подтвердить ни одну из гипотез. В каждой что-то да не вязалось. Мы решили, что все домыслы рассеют только дальнейшие исследования и время. Но в данном случае, похоже, ждать долго не пришлось. Феномену Патомского кратера, кажется, нашлось интересное и довольно-таки правдоподобное объяснение. Свою гипотезу выдвинул заведующий лабораторией механики сыпучих сред Института горного дела Сибирского отделения РАН доктор технических наук Станислав Стажевский. Изучив все полученные ранее данные о структуре загадочного объекта, его геофизических свойствах, химическом составе, динамике изменений, исследователь предположил, что Патомский кратер образовался в результате одного из наиболее активных геологических процессов на Земле — водородной дегазации.
Рана на теле Земли
Патомский кратер представляет собой насыпной с крутыми откосами усеченный конус. Образован он порядка 300 лет тому назад на заросшем хвойным лесом горном склоне. Вершина кратера обрамлена кольцевым валом и имеет центральную куполообразную горку. Вал непостоянен по высоте и разделен надвое глубоким рвом. Сложена загадочная кольцевая структура различными горными породами, присутствуют в ней песчаники, сланцы, но в основном известняк. В целом — и это очень важно — кратер состоит из сыпучих пород. Ранее геофизическими и геохимическими исследованиями под новообразованием была обнаружена область, напоминающая цилиндр или эллипсоид диаметром 35—40 метров и уходящая на глубину 700 метров. Кроме того, она обладает повышенной электропроводностью, а породы, слагающие ее, богаты стронцием, метаном, в них присутствуют также окисленные флюиды — вода и углекислота, и газы — водород и окись углерода. Этих особенностей, как полагает ученый, достаточно, чтобы однозначно определиться с моделью образования кратера. Он считает, что Патомская кольцевая структура — специфичный результат таких пока еще недостаточно изученных явлений, как дефлюидизация и дегазация, происходящие на нашей планете уже миллионы и миллионы лет.
Формирование кратера — процесс длительный и непрерывный. Для удобства ученый представил его в виде четырех стадий. На первой из них, очевидно, весьма продолжительной, в геологическом пространстве будущей природной аномалии происходил эффект так называемого трубообразования. В результате процессов, происходивших в мантии, в склоне сопки Патомского нагорья сформировалась труба, или канал, диаметром около 40 метров. В какой-то момент в ней произошло повышение давления. А далее идет второй этап в формировании кольцевой структуры. В трубе возникает скачкообразный рост флюидного давления порядка нескольких десятков мегапаскалей. Речь идет о взрыве газа. Под его действием породы, оказавшиеся в канале над эпицентром взрыва, фактически спрессовались в пробку. Она заткнула канал выхода флюидов, и там создалось гигантское давление, которое и вытолкнуло пробку на земную поверхность. Так на склоне сопки возник конический навал.
Что же происходило на третьем этапе? Раздробленная горная порода обрушилась в пустую, разгруженную от избыточного давления часть канала. Таким образом коническая насыпь трансформировалась в кольцевую структуру.
Ну, и четвертый этап исследователь обозначает как финальный. Он является своеобразным «залечиванием раны», появившейся в земной коре. Этот этап очень растянут по времени. Он происходит сейчас: кратер медленно осыпается.
Таким образом, как полагает исследователь, Патомская кольцевая структура представляет собой не что иное, как результат постепенного выхода газов из глубин Земли.
Взрывная природа
Многие отечественные и зарубежные исследователи ранее заявляли, что одним из самых значимых процессов на планете является ее водородная дегазация. Что имеется в виду и какое отношение это имеет к Патомскому кратеру?
Водород представляет собой наиболее подвижную составляющую флюидов и отличается от других химических элементов очень высокой проникающей способностью. На базе водорода и углерода в недрах планеты возникают соединения с кислородом, серой, хлором, фтором, азотом. Водородные флюиды, поднимаясь из глубин к поверхности, превращаются в водные и углекисло-водные. Так, вероятно, и было в случае с Патомским кратером. Немаловажно, что скорость взаимодействия водорода и кислорода под землей при образовании воды сильно зависит от температуры. Когда она приблизительно равна 700 градусам, процесс протекает фактически одновременно со взрывом. Кроме того, при нагревании водород энергично реагирует с серой, с углеродом. Так под землей образуется метан, который при соединении с воздухом, как известно, представляет взрывоопасную смесь. При наличии замкнутого объема, то есть глубоко под землей, развивается давление силой в 1 мегапаскаль. Таким образом, отмечает ученый, водородная дегазация Земли является потенциально взрывоопасной.
В границах Патомского кратера есть признаки наличия и водорода, и метана, и сероводорода. Это явно указывает на то, что породы, из которых составлена кольцевая структура, были частью мантии. Из этого, как полагает ученый, следует, что аномальная область, обнаруженная под кратером геофизическими методами, в действительности распространяется на глубину гораздо большую, чем 700 метров. Это доказывает, что возникновение подземной «трубы» открыло глубинным флюидам путь для их подъема сквозь земную кору к поверхности. Результатом встречи взрывоопасной смеси с атмосферным воздухом и стал взрыв. В случае с Патомским кратером, скорее всего, такой гремучей смесью стала воздушно-метановая.
Далее — везде
Эта версия, безусловно, интересна для ученых, но что это открытие несет человечеству? Дело в том, что исследователь, подробно описавший механизм рождения Патомского кратера, утверждает: его открытие дает ключ к объяснению механизма появления и других подобных объектов. Среди них рождение вулкана Мон-Пеле на острове Мартиника в 1902 году, появление знаменитого мексиканского вулкана Парикутин 20 февраля 1943 года и совсем свежий случай — образование 12 апреля 1991 года гигантской воронки в районе села Сасово Рязанской области. Все они, по словам исследователя, имеют одну и ту же природу, а именно являются следствием процессов естественной дегазации Земли. Более того, они появились нежданно-негаданно или в зонах с невысокой вулканической активностью, или там, где о вулканах вообще никогда не слышали, например, на той же Рязанщине.
Получается, что подобное может произойти в любой точке планеты, в том числе под атомными реакторами, хранилищами химических и биологических отходов или же просто под многоэтажным жилым домом. Стоит, видимо, надеяться, что гипотеза Стажевского окажется верной и он или другие исследователи возьмут ее на вооружение, чтобы заранее определять места, где может возникнуть такое вот чудо природы.
Мнения
Сергей Язев, кандидат физико-математических наук, участник трех экспедиций на Патомский кратер:
— Гипотеза Стажевского имеет право на существование, но вижу много вопросов, на которые автор пока не отвечает. Например: что привело к формированию «трубы» глубоко под кратером? Что привело к разрушению монолитных пород и превращению их в отдельные глыбы? Кроме того, если уж мантийные газы с глубины 40 километров под давлением добрались до зоны разуплотнения под будущим кратером, неясно, почему они не прорвались на поверхность. Тогда бы здесь наблюдались явные проявления вулканизма, следы действия горячих газов, высоких температур. На кратере ничего подобного нет. Замечу, что год назад в петербургском Горном университете состоялась научная конференция по Патомскому кратеру, где были доложены результаты исследований и представлен целый ряд гипотез о его возникновении. Некоторые гипотезы выглядят, с моей точки зрения, более убедительными, чем версия Стажевского.
Вадим Чернобров, руководитель объединения «Космопоиск»:
— Вопрос о происхождении Патомского кратера до сих пор остается открытым. При взгляде на такие образования трудно отделаться от мысли, что оставили их не упавшие сверху тела, а некий гигантский крот, ворочающийся под землей. Жаль, что поймать на месте преступления этого «крота» пока не удалось. Из многих выдвинутых объяснений данная версия мне кажется наиболее достоверной, поскольку может объяснить в первую очередь необычную форму кратеров. То, что я образно назвал гигантским кротом, вполне может оказаться и газовым поршнем. Разгадка подобных явлений находится буквально под нашими ногами, но пока не пройдут комплексные подземные изыскания, нам только и останется, что спорить об их причинах.
Источник: itogi.ru
