Водородная дегазация планеты анализ вулканических структур. Око планеты информационно-аналитический портал. Особенности дегазации водорода

(ГУП ХМАО НАЦ РН им. В.И.Шпильмана)

В мае 2002 г. в Москве прошла Международная конференция «Дегазация Земли: геодинамика, геофлюиды, нефть и газ», организованная Российской Академией наук при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований. Тезисы докладов опубликованы.

На конференции обсуждались глобальные аспекты дегазации Земли и воздействие её на процессы в приповерхностных слоях, геодинамические факторы, их роль в дегазации Земли, а также вопросы, связанные с генезисом нефти и газа, и новые подходы при поисках скоплений нефти и газа.

В многочисленных докладах звучало, что жизнь на Земле находится под полным контролем процессов глубинной дегазации, масштабы которой огромны и на несколько порядков выше, чем «дыхание» залежей нефти и газа, открытых в осадочном чехле. С глубинной дегазацией связаны планетарные катастрофы в биосфере. Корни глобальных геодинамических процессов сместились с уровня верхней мантии до ядра Земли. Рассматривались каналы миграции флюидов, связанные с дизъюнктивными деформациями и с инъекционными структурами (диапирами). В мантии важнейшими структурами разгрузки глубинной энергии были плюмы, суперплюмы. Наметился прогресс в термодинамическом моделировании состояния УВ в мантии и их трансформации на пути в осадочный чехол.

За время развития Земли (4.5 млрд.лет) процесс дегазации Летников Ф.Л. предлагает рассматривать как монотонно угасающий общепланетарный процесс с характерным истощением по флюидным компонентам в верхних горизонтах литосферы, c периодическими импульсами интенсивной дегазации на её фоне.

Основу флюидов составляют газы и прежде всего водород. Выделяются две принципиально разные флюидные системы: водородно-углеродная и водородно-сернистая. Они зарождаются на различных глубинах жидкого ядра. Водородно-сернистая флюидальная система служит основой формирования скоплений сульфидов и сернисто-сероводородных систем в малоглубинных вулканических комплексах. Выброс газового скопления за пределы жидкого ядра в мантию и его тепловое воздействие на литосферу может длиться десятки и даже сотни миллионов лет. Газовые потоки плюмов, имеющие температуру примерно 4000 0 С и давление Р~1 млн.бар, прожигали мантию. Существенно водородные потоки, взаимодействуя с кислородной матрицей, выделяют тепло, что позволяет потокам достигать верхних горизонтов литосферы и влиять на состав астеносферы.

Маракушев А.А. в своем докладе отмечал разный характер трансформации восходящих флюидных потоков из очагов землетрясений:

17.5Н 2 + С 7 Н 5 (NO 2) 3 = 6H 2 O + 7CH 4 + 1.5NO

1.5H 2 + C 5 H 7 (NO 2) 3 = 4H 2 O + CO 2 + 1.5N 2 + 6C

С 5 Н 7 (NО 2) 3 - соединения углеводородов с оксидами.

Количество воды, ежегодно освобождаемое из верхней мантии, по расчетам Г.Хесса – 0.4·109 м 3 .

Масштабы дегазации. Количество УВ, поступившее из мантии в течение фанерозоя (за 570 млн.лет), оценивается в 60·10 18 м 3 , или n·10 16 т; часть пошла на серпентизацию гипербазитов, часть — на иные процессы, в том числе на формирование залежей нефти и газа.

Об огромных масштабах дегазации Земли свидетельствуют запасы газогидратов — «горючего льда» на суше и в морях (доклад В.А. Краюшкина). Запасы метана в газогидратах нашей планеты оцениваются в 113 сотен квадриллионов кубометров. Для сравнения запасы геологического топлива – нефти, газа, угля (по данным геологической службы США, 1999 г.) оцениваются в 5 трлн.т. Газогидраты наблюдаются не только под вечной мерзлотой в северных широтах, но и в относительно южных районах (в России, например, в Оренбургской области, Каспийском и Черном морях; в США – в Калифорнийском заливе). Толщина газогидратной толщи достигает 1000-1500 м. На 90-95% площади Мирового океана развиты гидраты «горючего льда». Это дополнительный энергетический источник в будущем.

Во многих докладах рассматривались замеры и результаты дегазации недр на территории морей – Черном и Каспийском. С дегазацией недр в Каспийском море (доклад Голубова Б. и Катулина Д.) была связана гибель двух видов кильки в 2001 г. в средней части моря. На прибрежной части моря рыба не пострадала. Исследование рыб показало, что в жабрах и мышцах содержались газообразные включения, а заболеваний и технических причин для вымирания не было. С помощью космоснимков определили подъем глубинных вод в поверхностные слои, которые подверглись интенсивному охлаждению. Тепловой режим восстановился в течение двух недель. Как показали гидрогеологические и гидрогеохимические исследования, произошло резкое снижение кислорода и формирование в придонных слоях Н 2 S, в гидротермальных источниках наблюдался мышьяк, Н 2 S и СН 4 . С этим, вероятно, и связана гибель кильки. В настоящее время Каспийская впадина испытывает восходящие тектонические движения, интенсивность которых превышает воздымание Альп, Карпат, Балкан. Земная кора под дном Среднего Каспия раздроблена густой сеткой сейсмоактивных разломов трех направлений — меридионального, северо-западного и северо-восточного, обусловливающих обширные зоны дегазации недр. Донные отложения обогащены сульфидами и покрыты газогидратами. Диффузионно-фильтрационный поток газа из недр Среднего Каспия оценивается в n10 6 -n10 7 м 3 /год. Адиабатическое расширение при дросселировании газовых струй вызывает резкое понижение температуры морской воды, что приводит к образованию кристаллогидратов.

В районе Ракушечной структуры наблюдаются грифоны высоконапорных вод. Разгрузка подземных вод и газов сопровождается землетрясениями. Гидровулканизм — типичное явление для Каспийского моря.

Масштабы дегазации недр в Черном море рассматривались в докладе В.И.Созанского. В водах Черного моря растворено 80 млрд.м 3 метана и это, несмотря на то, что воды впадающих рек не содержат метана. Полный цикл обновления воды 400-2000 лет. Всё это свидетельствует о мощном постоянном подтоке УВ из недр. Как показывают замеры у побережия Грузии, со дна Черного моря поднимается поток углеводородного газа дебитом 172 тыс.м 3 /сут на участке S=16 км 2 . По лабораторным анализам в газе содержится 94.5 % СН4 и около 4.5 % этана. То есть со дна Черного моря в сутки поступают миллионы кубических метров метана.

В Керчинско-Таманской области широко развиты грязевые вулканы и связанные с ними «вдавленные синклинали». Для образования последних требуются многие триллионы кубических метров газа. В этих синклиналях образовались мощные толщи железных руд с общими запасами около 2 млрд.т. Конечно, проблема генезиса грязевых вулканов является дискуссионной, и часть специалистов (в частности, Лаврушко В.) считают, что корни вулканов не связаны с магмой, а располагаются на глубинах 5-9 км.

Ниже дна обоих морей залегают осадочные породы толщиной более 10 км, которые вмещают залежи нефти и газа. Что это? Глубинная дегазация из мантии или осадочного чехла? Возможно из разных оболочек Земли, в том числе из ядра, о чем свидетельствуют запасы железа.

Происхождение нефти и газа. В докладах о генезисе нефти и газа большое внимание уделялось процессам дегазации Земли и трансформации их состава на пути движения из глубинных очагов в литосферу. В нескольких докладах высказывались мысли о смешанном генезисе нефти и газа, образовании УВ в результате воздействия биогенного ОВ, рассеянного в осадочных породах, с Н 2 или СН 4 , поступающих из мантии.

Проблеме абиогенного происхождения УВ на совещании уделялось много внимания.

Кучеров В.Г. и др. докладывали о результатах синтеза углеводородов из неорганических компонентов (закиси железа, карбоната кальция и воды) при давлении до 5 ГПа и температуре до 1500 0 К, то есть условиях, характерных для верхней мантии Земли. Регистрировались масс-спектры газов, выделяемых при 423, 573, 723 и 873 0 К.

В общем виде предполагается, что реакция имеет следующий вид:

NCaCO 3 +(9n+3)FeO+(2n+1)H 2 O=nCa(OH) 2 +(3n+1)Fe 3 O 4 +CnH 2n+2 .

В качестве доказательств синтеза УВ из минералов приводились открытия нефти на глубинах 6.5-7 км в докембрийских гранитах, в сверхглубокой Шведской скважине.

В докладе Гептнер А.Р., Пиковского Ю.И. и других рассматривались полициклические ароматические УВ (ПАУ), обнаруженные в асфальтитах, залегающих в платобазальтах Исландии. В асфальтите методом жидкостной хроматографии было идентифицировано 7 полициклических ароматических УВ: фенатрен, пирен, бензаантрацен, хризен, бензапирен и бензперилен, ассоциации которых имеют типично гидротермальный характер.

Проблема вклада глубинных УВ флюидов в формирование месторождений рассматривалась в докладе Родкина М.В. Отмечалось, что вклад многими оценивается как незначительный. Почему? Оценка основывается на расчете мантийного гелия в газах УВ месторождений и на использовании соотношения между концентрациями метана и гелия для типичных мантийных газов. Авторы отмечают, что ошибка заложена в технологии расчета.

В последние два десятилетия большое внимание уделялось бактериальной модели образования УВ, был открыт ряд особенностей жизнедеятельности бактерий: повышение температуры до 100 0 С и выше, при которой могут жить бактерии; обнаружена способность бактерий находиться в состоянии анабиоза многие миллионы лет; открыт механизм синтеза различных хемофоссилий бактериями; взаимодействие бактерий с углеродными газами и питание бактерий глубинными флюидами и газами – СО 2 , СО, СН 4 , Н 2 S; NH 3 , поступающими по разломам из глубин Земли. По расчетам Ф.Кона бактерия может в течение четырех с половиной суток дать потомство 1036 индивидуумов, которое способно заполнить океан; одна диатомея, как показал Эренберг, не встречая препятствий, за 8 дней может дать массу материи, равную по объему нашей планете, а мелкая обычная инфузория за 5 лет может дать массу протоплазмы по объему в 104 раза больше объема Земли. Бактериальная масса – реальный источник УВ.

На конференции глубинная дегазация рассматривалась как причина аномальной биопродуктивности Мирового океана (доклад Сывороткина В.Л.). Анализировались две аномальные зоны: северная – над разломом Мендана и южная – над хребтом Наска. В этих зонах в толщу океанской воды поступает огромное количество химических соединений, в том числе элементов жизни – азота, фосфора и микроэлементы. Основной объем газа составляют — СН 4 , Н 2 S, H 2 , NH 4 ; содержание в толще воды кислорода минимальное. Но поверхностный слой богат кислородом, здесь бурно развивается фитопланктон, им питаются анчоусы, которых поедают птицы. Очень высокая биопродуктивность в Южных Курилах, периодически, через 2-3, 6-7 лет происходит массовая гибель биоты. Смерть настигает все сообщество от фитопланктона до позвоночных, но после гибели аэробной биоты начинается бурное развитие одноклеточных красных водорослей — динофлагеллят. Отмечалось, что массовая гибель рыбы в Аравийском море была соизмерима с годовым уловом во всех водах Земного шара.

На конференции было представлено много докладов о путях миграции газов, в том числе УВ и Н 2 из мантии. В качестве путей миграции ювенильной нефти и газов рассматривались глубинные планетарные разломы и зоны тектонических напряжений. Наиболее благоприятными для вертикальных перетоков были узлы пересечений разнонаправленных напряжений, кольцевые структуры, выделяемые по космоснимкам, и диапиры.

Во многих докладах рассматривалось влияние геодинамических факторов на размещение залежей УВ, рекомендовалось при выделении напряженных зон анализировать линеаменты, особенно прослеживаемые на расстояния более 10 тыс.км и более, широко использовать космические снимки. Отмечалось, что в Азово-Черноморском регионе практически все месторождения УВ локализуются в таких зонах и это учитывается при поисковых работах.

На конференции подверглись критике некоторые доказательства сторонников органической гипотезы происхождения нефти и газа.

В одном из докладов критически рассматривалась оптическая активность нефти как доказательство органического её происхождения. Филиппи в 1977 г. показал, что определение оптических свойств нефти в целом лишено смысла. В одном образце одновременно могут присутствовать левовращающие, правовращающие и невращающие или оптически инертные компоненты. Способность нефти вращать плоскость поляризации вправо вторична и обусловлена селективной переработкой левовращающих соединений теми бактериями, которые живут в нефти и питаются ею, в то время как левовращающие компоненты нефти есть ничто иное как остатки самих бактерий. Отсюда вывод: нельзя использовать и биогенные маркеры в нефти, идентичные ей по изотопному составу углерода. Со временем оптические углеводородные соединения превращаются в инертные.

Ряд докладов был посвящен неоднозначности выводов при изучении изотопного состава углерода, его эволюции в процессах дегазации и дифференциации мантии. Так например, М.И. Кучер утверждал, что значение глубинного изотопа δ 13 С меняется в зависимости от окислительно-восстановительной обстановки той среды, куда он попадает. Глубинные магмы содержат более облегченный δ 13 С (со значениями от -28 до -20-17‰), а в поверхностных слоях (то есть в более окислительной обстановке) изотоп может утяжеляться до -7-10‰.

На конференции также рассматривался вопрос об изменении изотопов С при абиогенном и биогенном циклах образования нефтяных УВ. Обращалось внимание на то, что значения соотношений δ 12 С к δ 13 С определяются как исходным углеродом, так и совокупностью всех процессов, участвующих в образовании, преобразовании УВ, их миграции и аккумуляции. Фотосинтез при биогенном цикле сопровождается изотопным фракционированием. Отмечалась зависимость вариаций δ 13 С углерода СО 2 в свободно выделяющихся газах новейшей тектономагматической активности. На активных участках был замерен δ 13 С из СО 2 как облегченный (до –20-21‰), а на пассивных и затухающих участках отмечалось утяжеление изотопа (до –8-10‰).

Серия докладов была посвящена пространственным закономерностям в размещении месторождений нефти и газа и других полезных ископаемых. В одном из докладов обосновывался общий механизм цикличности рудо- и нефтеобразования с геодинамических позиций, а также общие черты в пространственном их размещении. Рассчитывалась сеть по отношению к определенным полюсам в разное геологическое время на поверхности Земли. По сетке закартированы газонефтеносные меридианы и параллели, близкие к поясам нефтегазонакопления А. Хаина.

В докладе Смирновой М.Н. рассматривались кольцевые структуры — Уренгойская, Южно-Каспийская, Грозненская, Южнобаренцовоморская как очаги, каналы вертикальной миграции УВ флюидов. Их происхождение автор связывает с внедрением астенолитов. Высота астенолита, по её данным, на Уренгойском газоконденсатнонефтяном месторождении составляет 70-74 км. Его внедрение в мантию оказывает диффузионно-фильтрационное воздействие и в итоге способствует нефтегазонакоплению: чем выше внедряется астенолит, тем больше растяжение и погружение, тем мощнее осадочный чехол и больше аккумулируется УВ.

Кочетков О.С. рассматривал концентрацию углеводородных скоплений в «критических» центрах, возникающих на пересечениях меридианов и параллелей, где происходят максимальные деформации земной коры при роторном вращении Земли (Калифорнийский и другие центры).

Шпильман А.В. в своем докладе отмечал волновой характер в размещении месторождений нефти и газа в крупнейшей Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции. Бембель Р.М. и другие авторы обращали внимание на связь между расположением месторождений с высокой плотностью запасов УВ и субвертикальными зонами деструкций на территории Западной Сибири.

На конференции были предложены новые технологии поисков и оценки перспектив нефтегазоносности. Рейнер Г.И. с соавторами рекомендовали проводить оценку перспектив нефтегазоносности с использованием двух независимых между собой методических подходов: изучение особенностей строения коры по комплексу геолого-геофизических данных и специализированный подход к обработке космических снимков для выявления тектонической раздробленности земной коры (на примере территории республики Дагестан).

Технология оценки перспектив следующая: изучаются параметры глубинного строения — мощность земной коры, высоты рельефа, их контрастность, аномалии силы тяжести, тепловой поток, мощность осадочного чехла. Территория разбивается на ячейки размером 20’·30’, с указанием параметров по каждой ячейке. Для обработки используется кластерный анализ, он позволяет в многопризнаковом пространстве объединить в один кластер ячейки, близкие по своим геолого-геофизическим характеристикам. На территории Дагестана выделено 147 элементарных ячеек, которые объединялись в 95 кластеров. Выбирались «учителя» – ячейки на территории Дагестана и окружающей его площади с реально открытыми месторождениями нефти и газа. Составлялся «Каталог ячеек–учителей» и проводилось сопоставление ячеек-учителей с прогнозируемыми ячейками. Соотношение составляло 1:2. Дешифрирование космических снимков сводилось к тотальному дешифрированию, выявлению всех линейных элементов земной поверхности и созданию линеаментной сети. По специальной программе рассчитывалась тектоническая раздробленность на различных глубинах. Далее линеаментная сеть накладывалась на карту, где выделялись ячейки, прогнозируемые по параметрам глубинного строения как перспективные. В качестве первоочередных для поиска нефти и газа выделялись перспективные ячейки, пересекаемые линеаментами.

На конференции была поднята проблема о возможном восполнении запасов нефти и газа в разрабатываемых месторождениях в связи с большими расхождениями конечной добычи от подсчитанных начальных запасов. Следует отметить, что доказательств правильности оценок начальных запасов нет. Возобновляемость ресурсов нефти рассматривалась на примере Татарского свода (доклад Муслимова Р.Х.) и других регионов России (доклад Корчагина В.И. и др.). Докладчики отмечали, что небольшие по запасам месторождения нефти и газа эксплуатируются длительное время и на поздних этапах разработки уровень добычи, снизившись до 10-20%, стабилизируется: есть скважины с накопленной добычей нефти в несколько десятков миллионов тонн и длительно сохраняющих высокие дебиты. Получение нефти из фундамента, значительно глубже его кровли, выявление многочисленных зон проницаемых пород в фундаменте (до 60 в скв.20009 Ромашкинского месторождения) докладчики связывают с ювенильными глубинными флюидами, дегазацией Земли.

В некоторых докладах рассматривались следы дегазации Земли в породах, выявленные при изучении литологии разрезов. Колокольцев В.Г., анализируя текстуры «конус в конусе» в карбонатных линзах, пришел к выводу, что их появление связано с вещественным составом тепломассопотоков и динамикой среды. Докладчик отмечает, что основания конусов всегда обращены в сторону низкой температуры. Аналогичное происхождение имеют и некарбонатные аналогии подобных текстур – циркон-лейкоксен–кварцевые и кварцевые конусы. Текстурными индикаторами в породах являются флюидные трубки, отличающиеся от биотурбитных текстур сохранившимися в них реликтами исходных осадочных пород с ненарушенными первичными структурно-текстурными признаками, и флюидные многогранники кремнеземного состава, обнаруживаемые в разнообразных осадочных породах от ордовика до девона включительно, например на Среднем Тимане, часто в парагенезе с самородным золотом и алмазами. Кропоткин П.Н. ранее отмечал в разрезах осадочного чехла «сульфидные столбы», несущие мантийную ассоциацию металлов и трассирующие газовые каналы миграции.

Заканчивая рассмотрение основных проблем и вопросов, связанных с дегазацией Земли, хочется еще раз подчеркнуть главную идею обсуждаемых докладов. Сегодня, учитывая огромные масштабы дегазации Земли, нельзя изучать генезис и вести поиск залежей нефти и газа без учета возможно абиогенного синтеза углеводородов. Анализ путей миграции глубинных флюидов, зон разгрузки глубинной энергии позволит разработать новую стратегию поиска залежей нефти и газа и нестандартно подойти к оценке запасов углеводородного сырья.

Важно, что на конференции при обсуждении докладов отмечалось сближение органической и неорганической концепций генезиса нефти и газа. Рассмотрение двух источников углеводородных систем вызвало среди участников конференции одобрение.

09:50 12.05.2019

Сегодня хочу рассказать о таком явлении, как дегазация водорода из недр Земли. Я не буду углубляться в определения водорода, это все должны знать из школьного курса химии. Я не буду углубляться в вопрос: «Откуда вообще водород в недрах Земли, в космосе, в Солнце и т.д.» Это общеизвестные и неоспоримые факты! И чтобы не утруждать читателя избыточной информацией, эти основы я пропущу и оставлю на самообразование интересующихся.

Прежде, чем вернуться к основной теме статьи, я хочу отдельно выделить группу учёных Ларина В.Н. и Ларина Н.В. В 80 -х годах Ларин В.Н. разработал теорию изначально гидридного строения Земли, защитил докторскую диссертацию. Представьте уровень методической и доказательной базы, чтобы на непопулярной теории получить звание доктора наук в СССР. Это не текущая реальность, когда что ни депутат, так доктор наук… Но вернёмся к теории. Она подразумевает формирование нашей планеты, да и других тел космоса с большим содержанием водорода. Подробно об этом можно почитать в книге Ларина В.Н. «Наша Земля».

Книга Владимира Ларина «Наша Земля»

Возвращаемся к дегазации водорода.

Ларины исследуют этот вопрос на протяжении более, чем 30 лет. Наработана фундаментальная доказательная база о том, что водородная дегазация планеты имеет место быть и наращивает темпы. Подробно расписывать не имеет смысла в данном ресурсе. Это получится сугубо профилированная статья и мало кому интересная. Поэтому этот вопрос я предлагаю оставить для самообразования прочитав две статьи:

1. Обнаружена дегазация водорода в центральных районах Русской платформы .
2. Водородная дегазация на Русской платформе, ее плюсы и минусы .

Так чем чревата дегазация водорода?

Отвечу вкратце и перечислю основные моменты!

1) Формирование провалов и воронок.

Если проседания грунта ещё можно диагностировать заранее, то взрывные воронки по типу Сасовского взрыва, без специального оборудования предугадать невозможно.

Воронка провала восточнее с. Корсаково Перевозского района

Провал (июль 2018г) вблизи с. Неледино Шатковского района.

Вид Нелединского провала с квадрокоптера (снимок август 2018)

Село Неледино Щатковского района карстовый провал:

Вот еще пару провалов:

Гигантская воронка «пожирает» город в США:

2) Негативное воздействие на почву (уничтожение гумуса) .

На снимке из космоса прекрасно видны молодые кольцевые структуры проседания, образованные на выходах водородных струй.

Проседание грунта на месте выхода водородных струй. Липецк, Сселки.

3) Негативное воздействие на инженерные подземные коммуникации и железобетонные фундаменты зданий, которое ведёт к охрупчиванию и последующим разрушениям.

Заканчивая данный материал, хочу уделить внимание трудам Сывороткина В.Л. «Причины природных пожаров» а также цикла статей, посвященных влиянию дегазации на климат.

Обязательно посмотрите фильм «Разрушение озонового слоя водородной дегазацией»:

Подводя итог, хочу сказать, что современная цивилизация с этой проблемой столкнулась впервые!

P.S.: Причем тут Приморский край?

Дело в том я обнаружил в этом году все признаки дегазации водорода на очень больших площадях. По самой скромной оценке это 15-17 тысяч квадратных километров. Точнее, это та площадь, на которую я выезжал, копал, проводил фото и видео съемку и т.д. То, что я нашел по спутниковым снимкам — это ещё 12-15 тысяч квадратных километров. Весь отснятый материал я передал Ларину Николаю Владимировичу, и от него я получил подтверждение, что это очень похоже на водородную дегазацию. В дальнейшем подтверждение необходимо провести, исходя из полевых исследований и замеров содержания водорода в подпочвенном слое. Как это будет происходить, мы пока не знаем. Либо нам получится пригласить Лариных в Приморский край, либо будем покупать аппаратуру.

Владимир Николаевич Ларин

Автор альтернативной металлогидридной теории строения Земли, Владимир Николаевич Ларин, посетил в декабре Прагу. Один из главных практических выводов его исследований: поскольку Земля имеет водородное строение, дефицит нефти и газа нам не грозит ни при каких обстоятельствах.

Об этом и о прочих возможностях применения водорода человечеством учёный рассказал редактору «Пражского телеграфа» Александре Барановой в перерыве между своими лекциями в Чешском техническом университете.

Какие процессы ведут к постоянному выделению водорода?

Выделение происходит циклами, оно непостоянно. Нынешний цикл, я подозреваю, начал проявляться 150 лет назад. Хорошее доказательство тому – известный феномен серебристых облаков, состоящих из мельчайших льдинок. Облака появились в 1885 году. Они образуются в зоне мезопаузы, где температура воздуха равняется от -80 до -100 градусов Цельсия. Вода туда проникнуть не может.

Спрашивается, откуда там кристаллики льда? Учёные привлекают для объяснения метеориты и прочее. А если происходит процесс дегазации водорода на планете – пожалуйста, солнечная радиация провоцирует соединение водорода с кислородом, и получается вода. Вода тут же образует кристаллики – наверху же холодно. Серебристые облака – одна из причин, почему мы считаем, что нынешний цикл водородной дегазации стал проявляться на поверхности Земли примерно 150 лет назад.

Зачем ещё добывать водород, помимо того, что это поможет предотвратить негативное влияние на окружающую флору?

Каждый производитель авто уже успел выпустить свой водородный автомобиль. В основе его – топливный элемент, на выхлопе – только дистиллированная вода. Надо заметить, мы думали, что будем первыми, кто прорубит водородную скважину, но это уже сделали до нас. В прошлом году была запущена установка на Мали, в Африке, на неглубокой скважине, которая содержала 96% водорода. Установка генерирует электричество для местной деревни. Не за горами то будущее, когда мы будем добывать водород, топить им и ездить на водородных машинах.

Кроме того, как я уже говорил, благодаря наличию огромного количества водорода в составе Земли, запасы нефти и природного газа продолжают восполняться.

Отсюда вывод: водородная дегазация – глобальное явление. Наконец, что самое актуальное, водорода хватит на всех.

Какова скорость обновления месторождений нефти и принимают ли это во внимание нефтяные компании?

Средняя скорость регенерации месторождения – 12-15 лет. Конечно, нефтяники об этом знают, но стараются это не афишировать, т.к. это влияет на цену нефти.

Существует ли какой-то объективный метод, который позволил бы измерить количество водорода, испускаемого поверхностью Земли, например, с помощью космических аппаратов?

Прямых методов неизвестно, но за нашей планетой в космосе, как за кометой, тянется водородный шлейф. Существуют косвенные способы примерной оценки масштабов дегазации. Например, наш коллега Владимир Сывороткин изучает поле озона на Земле. Когда водород реагирует с озоном, получается вода, кислород и озоновая дыра.

Приборы, измеряющие озон, существуют. Самые мощные озоновые дыры находятся над Исландией, Красным морем, Антарктидой, Гавайскими островами, недалеко от Тасмании (Австралия). Там, где наличествует максимальное истечение водорода из Земли, – максимальное падение концентрации стратосферного озона.

Во сколько раз расходы на добычу водорода различаются по сравнению с расходами на добычу угля и нефти?

Насчёт последних у меня нет данных, но я думаю, что по цене добыча водорода сравнима с добычей газа. На первых порах, конечно, нужно будет многое создавать заново. Предположим, пробурили мы скважину на водород, добыли, но его же нужно как-то использовать. Заправок водородных – нет, автомобили – есть, но пока это мелкомасштабное производство. Так что на первых порах водород будет более затратен, чем метан.

Отличается ли чем-то принципиально технология добычи?

Технология такая же, как и у метана. Коллеги в Канзасе, правда, как-то столкнулись с тем, что не хотела цементироваться заглушка в скважине. Об остальных различиях или затруднениях мне неизвестно.

Какова должна быть глубина водородной скважины?

Это зависит от геологических условий. Та скважина в Мали, о которой я упоминал, была пробурена на воду, поэтому её глубина – всего 20 м. В Омане пузыри из чистого водорода выделяются прямо на поверхности. Иногда скважины могут достигать и 12 км.

Хороший поисковый признак – те структуры, о которых мы уже говорили выше (кольцевые «депрессии» рельефа – прим. автора). При наличии подобных структур вам уже не понадобится оплачивать услуги геофизиков, можно сразу приступать к бурению. В этом смысле добыча водорода даже дешевле метана. К тому же, мы в любом случае не останемся в проигрыше – что-то да добудем (нефть, газ, метан, водород).

Каким способом можно выделить водород из добытой газовой смеси и как обеспечить при этом безопасность скважины? Там же присутствует кислород, который, как известно, взрывоопасен.

Водород легко проходит сквозь металлы. Самое простое – это если у вас есть какая-то ёмкость, вы её разделите металлической нагретой плёнкой, через которую пропустите газовую смесь. В одной части получите смесь газов без водорода, другая же часть постепенно наполнится чистым водородом, т.к. только водород способен диффундировать сквозь горячие металлы. Сейчас уже есть фильтры на основе керамики, которые пропускают через себя только водород.

По поводу безопасности. Водород – обычный попутный газ на нефтегазовых месторождениях. 20% водорода в составе газовой смеси – нормальное явление, нефтяники и газовики научились успешно с этим справляться, так что для добычи нет необходимости проводить специальных исследований по безопасности.

Если же коснуться темы водородных автомобилей, то они безопаснее, чем автомобили на бензине.

По Вашей теории получается, что у нас ещё достаточно ископаемых источников энергии, а сегодня ведь делается масштабный бизнес на возобновляемых источниках энергии (ВИЭ). Вы со своей теорией, таким образом, перебегаете дорогу. Не создаёт ли Вам это определённых трудностей?

Так всегда было. Кто-то кому-то дорогу да перебегает. Ну и что? Мы, правда, особо и не шумим, не обращаемся в прессу или на телевидение, а занимаемся делом, работаем. Главное, что есть средства на исследования. Как-то, правда, мы обращались с письмами в правительство о том, что появилась возможность организовать децентрализованное энергоснабжение, благодаря наличию водородных структур в регионах, однако отклика на это не последовало.

Получается, по-хорошему, в систему регионального мониторинга должен входить и пункт «Обследование территории на предмет возникновения водородных структур»?

Конечно, это будет даже полезно. Дело в том, что водород есть везде, и местами он умеет скапливаться на глубине, запирая себе выход. Он образует воду, а вода, которая образуется на глубине таким образом – подкислена, так как водород тащит за собой серу, хлор и т.д., – набирается минерализация, съедает все карбонаты. В тех областях, где давление пониженное, водный поток сбрасывает минерализацию и закрывается эдаким колпаком из гидротермальных минералов.

Под колпаком начинает расти давление водорода, он скапливается, пробивается наружу, возникает воронка, в атмосфере водород смешивается с кислородом, получается гремучий газ. Результат – взрыв. От такого взрыва пострадал как-то город Сасово в Рязанской области. Слава Богу, жертв не было, но город потрепало хорошо. В половине домов даже банки с соленьями закупоренные полопались.

Однако Вы, тем не менее, утверждаете, что необходимости в специальных мерах предосторожности при добыче водорода нет?

Действительно, нет. Во-первых, опытные бурильщики знают правила безопасности, они едины для всех. Во-вторых, когда вы открываете водород, он начинает сочиться потихоньку. Очень маловероятно, что вы попадёте на такой котёл, который сам себя замкнул. Это у газа бывает так.

Есть ли водородные структуры в Чехии?

Необходимо проверить. В Чехии мы ещё не работали. К тому же, в каждом регионе это выглядит по-разному, так что нужно глаз набить, привыкнуть к конкретному району, так сказать.

Вы говорили о том, что самые большие озоновые дыры находятся как раз в местах максимальной естественной эмиссии водорода с поверхности планеты. Получается, это слегка противоречит классической теории потепления климата, которая зиждется на утверждении о вине человека в природных изменениях (развитие промышленности, увеличение объёмов выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и пр.) Прокомментируете это?

Чтобы создать озоновую дыру, проще всего выпустить в атмосферу водород. А вот комментировать экологическую составляющую вопроса я не возьмусь, поскольку я не специалист в этом вопросе.

Какие у вас дальнейшие планы? Хотите ли сотрудничать с инвесторами, нефтегазовыми компаниями?

Спустя годы поисков у нас появился инвестор, который финансирует сейчас наши исследования. Но мы открыты и готовы к дальнейшему сотрудничеству с заинтересованными людьми.

С металлогидридной теорией строения Земли можно ознакомиться на сайте hydrogen-future.com/larin.

После 2000 года интерес средств массовой информации к проблеме разрушения озонового слоя резко упал. Можно даже сказать, пропал вовсе. Однако сама проблема разрушения озонового слоя никуда не делась. Разрушение его идет как никогда интенсивно, и озоновые дыры просто «пляшут» по планете. Особенно же они полюбили Европу : по частоте появления глубоких (до 50-60% потерь озона) дыр Западная Европа занимает теперь второе место в мире после Антарктиды ! Интересно, что для своего появления дыры часто «выбирают» праздничные даты. В первый день 1998 года над Прибалтикой слой озона утончился почти на 70%, а в последнее католическое Рождество его явно недоставало на Швецией и Норвегией .

Очевидно, что, кроме отмеченной Нобелевской премией 1995 года «фреоновой» гипотезы, строго адаптированной к антарктическим условиям, надо искать и обсуждать другие теории, способные объяснить причину возникновения озоновых дыр в Европе. По крайней мере одна такая теория уже есть — это водородная концепция разрушения озонового слоя . Она исходит из предположения, что в качестве главного врага стратосферного озона выступают глубинные газы Земли - водород и метан.

Водород озону враг

Механизм водородного разложения озона был открыт ещё в 1965 году и к настоящему времени хорошо изучен. Ключевая роль в них принадлежит группе гидроксила ОН - , образующейся при взаимодействии молекул водорода, метана и воды с атомарным кислородом. Эти ионы довольно активно «разваливают» молекулы озона, выступая в качестве катализатора водородного цикла разложения озона, который может быть представлен следующими реакциями:

OH + O 3 = HO 2 + O 2 ,
HO 2 + O 3 = OH + 2 O 2 ,
Итог: 2 O 3 = 3 O 2 .

Всего цикл насчитывает более сорока реакций и всегда прерывается образованием воды по схеме

OH + HO 2 = H 2 O + O 2 ,
OH + OH = H 2 O + O.

Откуда водороду взяться в атмосфере, тоже вполне понятно: выделения этого газа и метана из глубин Земли - феномен, хорошо известный геологам, изучающим планетарную дегазацию. Только этот феномен почему-то никогда не учитывался специалистами в области химии атмосферы при рассмотрении возможных причин разрушения озонового слоя.

Легкие газы водород и метан, выделившиеся из недр на земную поверхность, быстро поднимаются до стратосферных высот, где активно реагируют с озоном. Вода, получившаяся в результате такой реакции, на стратосферных высотах замерзает с образованием стратосферных облаков. Наличие потоков водорода, метана, а также многих других газов, идущих из-под земли, давно уже подтверждено многократными инструментальными измерениями. В 80-е годы прошлого века академиком Алексеем Александровичем Маракушевым была сформулирована гипотеза, что основным хранилищем планетарного запаса водорода является жидкое ядро Земли. Процесс кристаллизации твердого внутреннего ядра ведет к отгонке водорода во внешнюю наружную зону жидкого ядра, на границу с мантией.

Те же самые инструментальные измерения позволили обнаружить и важную особенность глубинной дегазации. Истечение газов неравномерно во времени и происходит в основном (в сотни раз больше, чем в других областях планет) в рифтовых зонах, расположенных на гребнях срединно-океанских хребтов. Очевидное совпадение главных озоновых аномалий и рифтовых зон служит веским аргументом в пользу водородной концепции.

Опасные зоны

Всем хорошо известно, что наиболее сильное и частое разрушение озоновый слой испытывает над Антарктикой. Но именно здесь срединно-океанские хребты (рифты) максимально сближаются и сливаются в единый Циркумантарктический рифт - сливаются (обращаем на это особое внимание!) своими южными сегментами, где по данным геофизических исследований мантия наиболее разогрета и дегазация наиболее активна. Таким образом, Антарктида - это участок планеты, над которым суммируются наиболее обильные потоки восстановительных флюидов, а атмосфера подвержена максимальной в земных условиях продувке природными озоноразрушающими газами. Именно поэтому эффект разрушения озонового слоя здесь проявлен наиболее сильно.

Сказанное выше подтверждается «звездной» формой озоновых аномалий над Антарктикой. На картах аномалий, полученных орбитальными обсерваториями, прекрасно видно, что лучи «озоновых звезд» проецируются на южные окончания океанских рифтовых зон. Пока что нет другой теории, способной объяснить этот феномен. Отмахнуться же от него как от случайности нельзя, так как антарктические «озоновые звезды» зафиксированы неоднократно. Обычно они возникают в конце октября - начале ноября.

Принципиально важные для водородной концепции результаты относительно озоновых аномалий в Северном полушарии были получены в Центральной аэрологической обсерватории Росгидромета. Здесь были проанализированы все ряды наблюдений мировой наземной сети озонометрических станций с целью выявления тех из них, где наиболее часто регистрировались пониженные значения ОСО. В результате проведенных исследований установлены три наиболее устойчивых озоновых минимума Северного полушария - о. Исландия, Красное море, Гавайские острова . Нетрудно заметить, что все названные пункты максимально удалены от промышленных районов, но являются активными центрами вулканизма. Они отличаются интенсивной современной вулканической деятельностью, которая сопровождается потоками озоноразрушающих газов. Важная особенность этих центров - чрезвычайно высокие отношения изотопов гелия 3 He/ 4 He, что указывает на глубинную природу газовых потоков.

Ещё более показательно распределение озоновых аномалий над территорией России. На карте центров озоновых аномалий , возникших над Россией и сопредельными территориями с ноября 1991-го по 2000 год, показаны центры таких аномалий. Они группируются в несколько ясно различимых кластеров - Урало-Каспийский, Западно-Сибирский, Восточно-Сибирский, Сахалино-Индигирским … Один из них расположен над северо-западом европейской части России и его можно было бы назвать Беломоро-Балтийским или Скандинавским. Отмечу, что для составления этой карты было использовано более сотни карт среднемесячного дефицита ОСО, составленных в ЦАО Росгидромета.

Кроме того, невозможно не заметить, что в каждой из групп центры распределяются вдоль меридиана. Почему так происходит, тоже сразу станет ясно, если наложить на эту карту другую - на которой показаны области, где в разное время и разными методами были зафиксированы повышенные потоки глубинных газов. Эти области располагаются вдоль так называемых субмеридиональных разломов, и вблизи каждого из них обнаружены водородно-метановые источники - на Кольском полуострове, вокруг оз. Байкал, в кимберлитовых трубках Якутии, на Урале, в Прикаспии, на плато Устюрт…

Столь же очевидны геологические адреса озоновых аномалий Западной Европы. Часто они возникают над Рейнско-Ливийской рифтовой зоной, протягивающейся от грабена Осло в Швеции до Северной Африки. А вот центры представленных выше «Новогодней» аномалии 1998 года и «Рождественской» 2007-го могут быть связаны с рифтовой зоной Ботнического залива Балтийского моря.

Фактор времени

Есть объяснение и для неравномерности выбросов газов в атмосферу и во времени. А ведь их мощность может временами увеличиваться в миллионы раз! Причина же - в сейсмической активности или космических «влияниях». Под последними подразумевается, в первую очередь, гравитационное воздействие Луны и Солнца, которое уменьшает давление на жидкое ядро, главный планетарный резервуар водорода, а также заставляет «шевелиться» внутренне твердое ядро внутри жидкого, что также способствует усилению дегазации.

Общепринятая «фреоновая» гипотеза связывает озоновые аномалии со сменой сезонов в Антарктиде. Ею предлагается такая последовательность событий. В зимнее время из-за сильных холодов в стратосфере Антарктиды образуются полярные стратосферные облака. Хлорсодержащие фреоны, попавшие сюда в результате общего перемешивания атмосферного воздуха, разрушаются на ледяных частичках и выделяют свободный хлор, который вмерзает в микрольдинки. Весной (к северу от экватора в это время осень) с поступлением солнечного света и тепла стратосферные облака тают, освобождается хлор, который интенсивно разрушает озон. Утончение озонового слоя над Антарктидой и в самом деле обнаруживает такую закономерность. В этом смысле предсказание фреоновой теории правильно. Но анализ тысяч спутниковых карт планетарного поля ОСО показывает, что усиление разрушения озонового слоя в конце осени-начале зимы происходит практически по всей планете синхронно. Объяснить это нобелевская гипотеза уже не может принципиально.

Но именно временная неоднородность показывает предсказательную силу альтернативной гипотезы. Непрерывный ряд пятиминутных записей максимальных ежесекундных измерений подпочвенной концентрации водорода в Хибинском массиве, проведенный в 2007 году при содействии исследователей Геологического института Кольского научного центра РАН в городе Апатиты, показал периодичность в её изменении. Основной период оказался связанным с суточным вращением Земли (то есть он был близок к 24 часам). Отчетливо выявились периоды в 7,2 и 13,9 суток, приходящиеся на моменты смен лунных фаз. Обнаруженные временные закономерности дегазации прямо указывают на зависимость этого процесса от гравитационного влияния космического окружения на Землю. С этой точки зрения осенняя общепланетарная синхронность в разрушении озоносферы в разных местах земного шара означает усиление глубинной дегазации, связанное с приближением Земли к точке перигелия на околосолнечной орбите.

Очевидная слабость?

У водородной концепции разрушения озонового слоя, в свою очередь, есть свои слабые места. Главные из них выражаются в форме двух вопросов: 1) Может ли выделяться из геологических структур достаточное количество озоноразрушающих газов, чтобы объяснить все наблюдаемые явления? 2) Могут ли эти газы подняться в стратосферу, где максимальна концентрация озона?

В самом деле, два года назад в журнале Nature была опубликована статья Фрэнка Кепплера (Dr. Frank Keppler), наделавшая много шума. В ней доказывалось, что доля биогенное атмосферного метана значительно превосходит долю техногенного . По его оценкам, метан, образующийся на поверхности болот и рисовых полей, в желудках домашнего скота и жилищах термитов, выбрасывается в количестве 500 Тг ежегодно (1 Тг = 10 9 г = 10 6 т). Но самые скромные оценки эндогенной (глубинной) составляющей водородно-метанового потока в атмосферу на основании соотношений изотопов углерода дают 2500–3000 Тг/год, значение в 5–6 раз большее. Высокие, близкие к указанным оценки потоков глубинного метана дают и подсчеты, выполненные в академических институтах Физики Земли и Динамики геосфер.

Однако метану и водороду недостаточно просто оказаться над поверхностью земли - чтобы возникали описываемые явления, им надо достичь нижних слоев стратосферы, где сосредоточены основные запасы озона. Многие исследователи считают, что это невозможно, потому что газы при подъеме сильно разбалтываются потоками ветра. Кроме того, некоторые оппоненты водородной концепции, считают, что прорыв любых газов в стратосферу за пределами внутритропической зоны невозможен. В современной научной литературе существуют различные численные расчеты и модельные построения, по-разному отвечающие на эти вопросы.

Решающую роль должен был сыграть эксперимент. Эту задачу вполне мог бы решить мониторинг выделения водорода в известных центрах дегазации, с тем, чтобы установить корреляцию между выбросом водорода и падением содержания озона над данной территорией. Синхронность этих процессов - усиления водородной дегазации и падения общего содержания озона должна означать правоту водородной концепции. На организацию такой проверки ушло несколько лет.

Цель эксперимента была достигнута в 2005 году. Водородный датчик, установленный с помощью кольских геологов в Хибинских горах, давно известных интенсивными выделениями метана и водорода, в полнолуние 26-27 апреля показал значительные пики концентрации водорода (см.: Сывороткин В. Л . Экспериментальное подтверждение водородной концепции разрушения озонового слоя Земли // Система планета Земля. Материалы ХIII научного семинара. М., 2005. С. 265–267). В эти же дни значимое снижение ОСО было зафиксировано на озонометрической станции Мурманск . Ту же озоновую аномалию над Кольским полуостровом «увидел» и американский космический спутник «EarthProbe» . С методологической точки зрения это означает, что именно в апреле 2005 года «водородная» гипотеза разрушения озонового слоя стала теорией.