Вторая, самая обширная, область прослеживается на расстоянии около 3 км к юго-западу от о-ва Фуругельма и занимает участки дна с глубинами от 10 м до немногим более 30 м. Размер области примерно 14 х 9 км. Почти половина площади области находится в пределах Дальневосточного государственного морского заповедника. Здесь преобладают аномалии типа «покров» и «мутность» (рис. 36). Кровли АП фиксируются на глубинах 3, 6 и 8 м ниже дна, наблюдается тенденция увеличения глубины кровли аномалий с ростом глубины моря. Там, где глубина моря увеличивается до 25 м и более, преобладают аномалии типа АМ, кровля которых находится на глубине около 6 м ниже дна. Аномалии типа «колонна» и «столбы» здесь редки, и их кровли располагаются наиболее близко к поверхности - на глубине около 3 м. сейсмоакустический залив газ шельф
Третья область занимает площадь внешней части зал. Китовый (между бухтами Троицы и Витязь), преимущественно в пределах осевой части затопленной палеолагуны, и акваторию центральной и южной частей бухты Троицы. Здесь выделяется цепочка признаков наличия газа общей протяженностью около 15 км и шириной до 2 км. В данной области преобладают аномалии типа «завеса», аномалии типа «покров» имеют подчиненное значение (рис. 4). Как отмечено выше, приповерхностные скопления газа в виде аномалий АЗ располагаются на небольшой глубине - всего около 2 м ниже дна. Западнее п-ова Гамова на расстоянии около 0,5 км от берега обнаружен участок размером примерно 1,5 х 1,5 км с приповерхностными скоплениями газа, выраженными в виде аномалий типа «завеса», «столбы», «колонны» и «мутность».
Четвертая область находится в 3-4 км к юго-востоку от о-ва Фуругельма, в пределах участков дна с глубинами от 57 до 85 м. Размер области примерно 13 х 7 км. Здесь преобладают аномалии типа «покров», прорываемые аномалиями типа «колонна», выступающими над АП на высоту 2-5 м (рис. 5а). Кровля АП маркируется горизонтом высокоинтенсивных отражений на глубине около 12 м ниже дна. Размер АП в поперечнике достигает 4-5 км. Аномалии типа «столбы» имеют подчиненное значение, их вершины находятся на глубине около 9 м от дна.
Пятая область выделена на западном борту Гамовского каньона, в месте его вреза в шельф в интервале глубин моря 120-135 м (рис. 56). В этом районе приповерхностные скопления газа сгруппированы в область размером 5 х 2 км, протягивающуюся вдоль бровки шельфа. Здесь преимущественно распространены аномалии типа АП, кровля которых лежит на глубине 7-8 м ниже дна. Многочисленные акустические «колонны» прорывают АП и почти достигают морского дна, располагаясь на глубине около 1 м от дна.
Кроме пяти описанных выше больших областей с приповерхностными скоплениями газа в осадочных отложениях на площади залива существует еще несколько изолированных небольших участков размером до нескольких квадратных километров, где обнаружены акустические аномалии газовой природы (рис. 5е, 6). Предположительно, они могут маркировать места новых зарождающихся или же уже разрушенных старых скоплений газа.
Рис. 6. Карта расположения акустических аномалий, связанных с присутствием газа в позднеплейстоцен-голоце- новых осадках в юго-западной части зал. Петра Великого. 1 - местоположение осевых частей (лагуна) главных элементов затопленных позднеплейстоцен-голоценовых береговых линий и их номера; 2 - расположение акустических аномалий в осадочном чехле, связанных с наличием приповерхностных скоплений газа; 3 - номера областей приповерхностных скоплений газа; 4 - границы Дальневосточного государственного морского заповедника (ДВГМЗ); 5 - изобаты, м
Верхние кромки аномалий, выделенных в юго-западной части зал. Петра Великого, можно разделить на два типа. Первый тип представлен высокоинтенсивным отражающим горизонтом, относительно прямолинейным и часто параллельным первичной слоистости осадочного чехла. Это наблюдается у аномалий типа «покров» и свидетельствует о том, что имеет место значительный объем поступления газа - более 5 % [12], накопление которого контролируется стратиграфией чехла. Аналогичную верхнюю кромку имеют аномалии типа «колонна». Это также говорит о высокой концентрации скоплений газа в ограниченном пространстве в кровле аномалии. Верхняя кромка второго типа характеризуется нечеткими, размытыми контурами. Это свойственно аномалиям типа «мутность». Внутри аномалий частично сохранены черты исходной слоистости. Можно предположить, что рассеяние акустической энергии на содержащихся в осадке газовых пузырьках значительно меньше, чем в районах развития акустического «покрова», что объясняется существенно меньшим (<1 %) содержанием газа [11].
Ранее были представлены доказательства наличия обширных приповерхностных скоплений газа в осадочных отложениях северной части зал. Петра Великого [3, 10]. Обнаружение подобных газовых включений в позднеплейстоцен-голоценовых осадках юго-западной части залива предполагает существование здесь второй по значимости провинции газонасыщенных шельфовых осадков. Источником газа могут служить угленосные осадочные отложения фундамента - углистые алевролиты с линзами каменных углей пермского возраста [1]. Образование газа возможно и в результате разложения органических остатков в осадках погребенных лагун.
Заключение
В непосредственной близости от областей и участков газовых скоплений располагается акватория, отнесенная к Дальневосточному государственному морскому заповеднику. Миграция газа из очагов промежуточных скоплений вверх через осадочные отложения в водную толщу может вызывать обезвоживание осадка, изменение физико-химических свойств донного грунта и развитие особой фауны, живущей за счет окисления метана [16]. Нельзя исключать пульсирующего характера поступления газа из недр залива. Это, в свою очередь, может приводить к периодическому вымиранию биоценозов, живущих за счет окисления метана, и замещению их другими, и наоборот. В итоге это может трансформировать состояние всей морской флоры и фауны заповедника.
Авторы выражают признательность экипажам НИС «Профессор Гагаринский» и «Малахит» за помощь в проведении работ, а также благодарят администрацию Дальневосточного государственного морского заповедника за выдачу разрешений на проведение работ на акватории заповедника.
Литература
1. Анохин В.М., Рыбалко В.И., Аленичева А.А. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. М-б 1 : 1 000 000 (третье поколение). Серия Дальневосточная. Лист К-(52), 53. Владивосток; СПб.: Карт. фабр. ВСЕГЕИ, 2011. 332 с.
2. Деркачев А.Н., Уткин И.В., Боцул А.И. Отчет о научно-исследовательских работах, проведенных в 32-м рейсе НИС «Первенец» (залив Петра Великого, Японское море, июнь-июль 1979 г.). Владивосток: ТОИ ДВО РАН, 1980. 122 с.
3. Карнаух В.Н., Суховеев Е.Н., Листровая И.А. Высокоразрешающие сейсмоакустические исследования скоплений газа в голоценовых донных отложениях Амурского залива (Японское море) // Вестн. ДВО РАН. 2011. № 3. С. 56-64.
4. Карнаух В.Н., Суховеев Е.Н., Коптев А.А., Зверев С.А., Белоус О.В., Лопатников Е.А., Теличко А.С., Калинчук В.В., Ищенко М.А. Комплексные океанологические исследования материкового склона и подводной возвышенности Первенца Японского моря в 67-м рейсе научно-исследовательского судна «Профессор Гагаринский» // Океанология. 2018. Т. 58, № 1. С. 162-165.
5. Карнаух В.Н. Рельеф дна северо-западной части Японского моря // Геоморфология. 2010. № 1. С. 42-51.
6. Карнаух В.Н., Карп Б.Я., Цой И.Б. Сейсмостратиграфия осадочного чехла и условия осадконакопления на шельфе и материковом склоне в районе залива Петра Великого (Японское море) // Океанология. 2007. Т. 47, № 2. С. 282-293.
7. Марков Ю.Д. Южноприморский шельф Японского моря в позднем плейстоцене и голоцене. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1983. 128 с.
8. Самченко А.Н., Карнаух В.Н., Аксентов К.И. Геолого-геофизические исследования верхней части осадочного чехла и геоакустическая модель шельфа залива Посьета (Японское море) // Тихоокеан. геология. 2013. № 1. С. 65-74.
9. Шельфовая область Японского моря. Геология и минералогия / под ред. В.И. Ушакова. СПб.: ВНИИ «Океангеология», 2005. 137 с.
10. Fleisher Р, Orsi T.H., Richardson M.D., Anderson A.L. Distribution of free gas in marine sediments: a global overview // Geo-Mar. Lett. 2001. Vol. 21, N 2. P 103-122.
11. Garcia-Gil S., Vilas F., Garcia-Garcia A. Shallow gas features in incised-valley fills (Ria de Vigo, NW Spain): a case study // Contin. Shelf Res. 2002. Vol. 22, N 16. P 2303-2315.
12. Gregory A.R. Fluid saturation effects on dynamic classic properties of sedimentary rocks // Geophysics. 1976. Vol. 41. P. 895-913.
13. Judd A.G., Hovland M. Seabed fluid flow: the impact on geology, biology and the marine environment. N.Y.: Cambridge Univ. Press, 2007. 492 p.
14. Judd A.G., Hovland M. The evidence of shallow gas in marine sediments // Contin. Shelf Res. 1992. Vol. 12, N 10. P. 1081-1095.
15. Judd A.G. The global importance and context of methane escape from the seabed // Geo-Mar. Lett. 2003. Vol. 23. P. 147-154.
16. Karnaukh V.N., Astakhov A.S., Vereshchagina O.F. et al. Formation of subsurface shallow gas accumulations in Amurskiy Bay (Peter the Great Bay, Sea of Japan) as a result of postglacial sea-level change, paleoceanographic conditions and hydrological activity // Mar. Geol. 2016. Vol. 372. P. 31-52.