Міжрегіональна Академія управління персоналом

Новосибірський вчений розкрив загадку виникнення дивного Патомского кратера.

У 2005 році «Підсумки» спільно з сибірськими геологами намагалися розкрити таємницю появи Патомского кратера на кордоні Іркутської області з Якутією. Він був відкритий ще в 1949 році геологом Вадимом Колпаковим і пізніше класифікований як «кільцева структура центрального типу». Вважається, що цей природний об'єкт є унікальним для нашої планети, і тому його часто називають Патомским феноменом. Яких тільки припущень про появу гігантського земляного конуса з діаметром близько 160 метрів і з чітко вираженим другим конусом діаметром близько 40 метрів ми тоді не почули. Висловлювалися найрізноманітніші гіпотези: про вулканічному, про метеоритном походження кратера, про те, що 220 тисяч кубометрів породи вагою більше мільйона тонн видавила замерзла вода і навіть що кратер утворений якимсь інопланетним болідом. Під час тієї експедиції дослідникам так і не вдалося підтвердити жодну з гіпотез. В кожній щось так не в'язалося. Ми вирішили, що всі домисли розсіють тільки подальші дослідження і час. Але в даному випадку, схоже, чекати довго не довелося. Феномену Патомского кратера, здається, знайшлося цікаве і досить-таки правдоподібне пояснення. Свою гіпотезу висунув завідувач лабораторії механіки сипучих середовищ Інституту гірничої справи Сибірського відділення РАН доктор технічних наук Станіслав Стажевский. Вивчивши всі отримані раніше дані про структуру загадкового об'єкта, його геофізичних властивості, хімічний склад, динаміку змін, дослідник припустив, що Патомский кратер утворився в результаті одного з найбільш активних геологічних процесів на Землі — водневої дегазації.

Рана на тілі Землі

Патомский кратер являє собою насипний з крутими укосами усічений конус. Утворений він близько 300 років тому на зарослому хвойним лісом гірському схилі. Вершина кратера оточена кільцевим валом і має центральну куполоподібну гірку. Вал непостійний по висоті і розділений надвоє глибоким ровом. Складена загадкова кільцева структура різними гірськими породами, присутні в ній пісковики, сланці, але в основному вапняк. В цілому — і це дуже важливо — кратер складається з сипучих порід. Раніше геофізичними і геохімічними дослідженнями під новоутворенням була виявлена область, нагадує циліндр або еліпсоїд діаметром 35-40 метрів і йде на глибину 700 метрів. Крім того, вона володіє підвищеною електропровідністю, а породи, що складають її, багаті стронцієм, метаном, в них присутні також окислені флюїди — вода і вуглекислота, і гази — водень і окис вуглецю. Цих особливостей, як вважає вчений, досить, щоб однозначно визначитися з моделлю утворення кратера. Він вважає, що Патомская кільцева структура — специфічний результат таких поки ще недостатньо вивчених явищ, як дефлюидизация і дегазація, що відбуваються на нашій планеті вже мільйони й мільйони років.

Формування кратера — процес тривалий і безперервний. Для зручності вчений представив його у вигляді чотирьох стадій. На першій з них, очевидно, досить тривалою, в геологічному просторі майбутньої природної аномалії відбувався ефект так званого трубообразования. В результаті процесів, що відбувалися в мантії, на схилі сопки Патомского нагір'я сформувалася труба, або канал, діаметром близько 40 метрів. У якийсь момент в ній сталося підвищення тиску. А далі йде другий етап у формуванні кільцевої структури. У трубі виникає стрибкоподібне зростання флюїдного тиску порядку декількох десятків мегапаскалей. Мова йде про вибух газу. Під його дією породи, які опинилися в каналі над епіцентром вибуху, фактично спрессовались в пробку. Вона заткнула канал виходу флюїдів, і там склалося гігантське тиск, який і виштовхнуло пробку на земну поверхню. Так на схилі сопки виник конічний навал.

Що ж відбувалося на третьому етапі? Роздроблена гірська порода обрушилася в порожню, разгруженную від надлишкового тиску частина каналу. Таким чином конічна насип трансформувалася в кільцеву структуру.

Ну, і четвертий етап дослідник визначає як фінальний. Він є своєрідним «заліковуванням рани», що з'явилася в земній корі. Цей етап дуже розтягнутий в часі. Він відбувається зараз: кратер повільно обсипається.

Таким чином, як вважає дослідник, Патомская кільцева структура являє собою не що інше, як результат поступового виходу газів з глибин Землі.

Вибухова природа

Багато вітчизняні та зарубіжні дослідники раніше заявляли, що одним з найбільш значущих процесів на планеті є її воднева дегазація. Що мається на увазі і яке відношення це має до Патомскому кратера?

Водень являє собою найбільш рухливу складову флюїдів і відрізняється від інших хімічних елементів дуже високою проникаючою здатністю. На базі водню і вуглецю в надрах планети виникають з'єднання з киснем, сіркою, хлором, фтором, азотом. Водневі флюїди, піднімаючись з глибин до поверхні, перетворюються на водні і вуглекисло-водні. Так, ймовірно, і було у випадку з Патомским кратером. Важливо, що швидкість взаємодії водню і кисню під землею при утворенні води сильно залежить від температури. Коли вона приблизно дорівнює 700 градусів, процес протікає фактично одночасно з вибухом. Крім того, при нагріванні водень енергійно реагує із сіркою, вуглецем. Так під землею утворюється метан, який при з'єднанні з повітрям, як відомо, являє вибухонебезпечну суміш. При наявності замкнутого обсягу, тобто глибоко під землею, розвивається тиск силою в 1 мегапаскаль. Таким чином, зазначає вчений, воднева дегазація Землі є потенційно вибухонебезпечною.

У межах Патомского кратера є ознаки наявності і водню, метану і сірководню. Це явно вказує на те, що породи, з яких складена кільцева структура, були частиною мантії. З цього, як вважає вчений, слід, що аномальна область, виявлена під кратером геофізичними методами, в дійсності поширюється на глибину набагато більшу, ніж 700 метрів. Це доводить, що виникнення підземної «труби» відкрило глибинним флюидам шлях для їх підйому крізь земну кору до поверхні. Результатом зустрічі вибухонебезпечної суміші з атмосферним повітрям і став вибух. У випадку з Патомским кратером, швидше за все, такий гримучою сумішшю стала повітряно-метанова.

Далі — скрізь

Ця версія, безумовно, цікава для науковців, але що це відкриття несе людству? Справа в тому, що дослідник, детально описав механізм народження Патомского кратера, стверджує: його відкриття дає ключ до пояснення механізму появи та інших подібних об'єктів. Серед них народження вулкана Мон-Пеле на острові Мартініка в 1902 році, поява знаменитого мексиканського вулкана Парикутін 20 лютого 1943 року і зовсім свіжий випадок — освіта 12 квітня 1991 року гігантської воронки в районі села Сасово Рязанської області. Всі вони, за словами дослідника, мають одну і ту ж природу, а саме є наслідком процесів природної дегазації Землі. Більше того, вони з'явилися неждано-негадано або в зонах з невисокою вулканічною активністю, або там, де про вулкани взагалі ніколи не чули, наприклад, на тій же Рязанщині.

Виходить, що подібне може статися в будь-якій точці планети, в тому числі під атомними реакторами, сховищ хімічних і біологічних відходів або ж просто під багатоповерховим житловим будинком. Варто, мабуть, сподіватися, що гіпотеза Стажевского виявиться вірною і він або інші дослідники візьмуть її на озброєння, щоб заздалегідь визначати місця, де може виникнути таке ось диво природи.

Думки

Сергій Язєв, кандидат фізико-математичних наук, учасник трьох експедицій на Патомский кратер:

— Гіпотеза Стажевского має право на існування, але бачу багато питань, на які автор поки що не відповідає. Наприклад: що призвело до формування «труби» глибоко під кратером? Що призвело до руйнування монолітних порід і перетворення їх в окремі брили? Крім того, якщо вже мантийные гази з глибини 40 кілометрів під тиском дісталися до зони розущільнення під майбутнім кратером, неясно, чому вони не прорвалися на поверхню. Тоді б тут спостерігалися явні прояви вулканізму, сліди дії гарячих газів, високих температур. На кратері нічого подібного немає. Зауважу, що рік тому в петербурзькому Гірничому університеті відбулася наукова конференція з Патомскому кратера, де були апробовані результати досліджень і представлений цілий ряд гіпотез про його виникнення. Деякі гіпотези виглядають, з моєї точки зору, більш переконливими, ніж версія Стажевского.

Вадим Чернобров, керівник об'єднання «Космопошук»:

— Питання про походження Патомского кратера досі залишається відкритим. При погляді на такі освіти важко позбутися думки, що залишили їх не впали зверху тіла, а якийсь гігантський кріт, ворочающийся під землею. Шкода, що спіймати на місці злочину цього «крота» поки не вдалося. З багатьох висунутих пояснень дана версія здається мені найбільш достовірною, оскільки може пояснити в першу чергу незвичайну форму кратерів. Те, що я образно назвав гігантським кротом, цілком може виявитися і газовим поршнем. Розгадка подібних явищ знаходиться буквально під нашими ногами, але поки не пройдуть комплексні підземні вишукування, нам тільки й залишиться, що сперечатися про їх причини.