О подземной связи Каспия и Арала
Электронное научное издание Альманах Пространство и Время Т. 16. Вып. 1–2 • 2018
С 1960-х гг. началось стремительное обмеление Аральского моря. в 1969 г. было прервано импульсом кратковременного подъема на 15 см, а затем вновь усилилось и стало подобно водовороту при срабатывании сливного клапана на дне емкости.
Регулятором колебаний уровней Арала и Каспия, по мнению автора, являются вариации напряжений в земной коре, обеспечивающие чередование фаз поглощения и отжимания подземных вод.
Недавние резкие противофазные скачки уровней Арала и Каспия возникли на пике экспансии нефтегазодобывающей промышленности, набиравшей здесь темпы с 1956 г., и совпали с периодом проведения на плато Устюрт, а также в долинах рек Амударья и Сырдарья серии промышленных подземных ядерных взрывов.
На месторождении Нобеля в Баку (1903)
Заметный вклад в техногенную дестабилизацию недр региона внесли и другие виды промышленности. Это, в частности, добыча урана в Западном Казахстане на полуострове Мангышлак и соляной промысел в заливе Кара-Богаз-Гол в Туркменистане, в междуречье Амударьи и Сырдарьи Зарафшанский золото-уранодобывающий комплекс и Навоийский горно-металлургический комбинат, Джерой-Сардаринскмй фосфоритный комбинат, сложная система гидротехнических и оросительных сооружений в бассейнах этих рек и т.д.
Сила неуклонно нарастающего техногенного преобразования недр Арало-Каспийского региона становится соизмеримой с мощностью природных эндогенных тектонических процессов.
Заметно обмелело сейчас и озеро Чаган, которое было создано 15 января 1965 г. с помощью ядерного взрыва на Семипалатинском испытательном полигоне.
Подземные ядерные взрывы на плато Устюрт обусловили подземный переток вод Арала в сторону Каспия по карстовым пустотам в карбонатных породах верхнего миоцена, а подземные ядерные взрывы в долинах рек Амударьи и Сырдарьи сформировали ловушки фильтрационного перехвата стока поверхностных и подземных вод на подступах к Аралу.
Кроме того, в область подземной гидравлической связи двух морей под плато Устюрт следует включать и подстилающую толщу водонасыщенных пород. Подземная связь Арала и Каспия могла неоднократно возникать и прерываться в геологическом прошлом, т.е. должна рассматриваться не только как техногенное, но и как природное явление.
Формирование впадины Каспийского моря в плиоцен-четвертичное время сопровождалось резкой перестройкой структуры земной коры, которая, судя по ряду признаков, не завершилась до сих пор, т.е. минеральный скелет горных пород-коллекторов здесь находится сейчас в предварительно напряженном состоянии, а режим содержащихся в этих коллекторах флюидов в виде подземных вод, нефтей и газов неустойчив. Поэтому даже незначительные природные или техногенные нагрузки на недра впадины Каспийского моря могут вызвать резкие возмущения режима геодинамической активности и потоков подземных флюидов. В частности, проявления новейшего и современного магматического вулканизма, а также гидротермальной активности.
Признаками незавершенности перестройки служат изостатическая неуравновешенность земной коры, повышенная сейсмичность, разнонаправленные современные подвижки блоков горных пород и земной поверхности, фиксируемые по данным геодезии, грязевой вулканизм, гидротермальная деятельность.
О техногенном вмешательстве
Широкомасштабное наступление по площади и по глубине на недра региона сопровождалось, с одной стороны, все большим охватом зон развития аномально высокого пластового давления (АВПД), а, с другой, — наращиванием мощности технических средств проходки и разрушения горных пород.
Разгерметизация зон АВПД стала вызывать переток флюидов снизу-вверх, стали формироваться техногенные залежи нефти и газа, резко повысились минерализация подземных вод и их уровень.
Были отмечены аномально высокие дебиты источников, которые, по мнению местных гидрогеологов, не увязывались с режимом поверхностных вод и атмосферных осадков.
Геологические предпосылки подземной связи
В 1825—1826 гг. «Военно-ученой экспедицией» под руководством полковника Генерального штаба Ф.Ф. фон Берга проводилось исследования на малоизученном тогда плато Устюрт (первое известное топографическое описание Устюрта).
Выяснилось, что перешеек, разделяющий Каспийское и Аральское моря втрое у́же чем это изображалось на географических картах того времени.
На тот момент уровень Аральского моря превышает уровень Каспийского моря на 35,86 метра. Было установлено, так же, как и в Аральском море, отступание береговой линии Каспийского моря.
Отложения подстилаются региональным флюидоупором глин палеогена, поверхность которого залегает в ряде случаев на абсолютных отметках ниже уровня Аральского (плюс 54 м) и Каспийского (минус 28 м) морей. Поэтому воды этих морей внедряются вглубь суши в пустотное пространство отложений миоцена в виде двух «клиньев» — восточного (приаральского) и западного (прикаспийского). Восточный «клин» оставался подвешенным по отношению к западному.
Когда уровень Каспия поднимался, перемычка исчезала и устанавливалась непосредственная подземная гидравлическая связь Арала и Каспия.
Поэтому не случайно остатки ископаемой фауны Каспия обнаружены в отдельных слоях плиоцена и плейстоцена в Приаралье у восточного чинка Устюрта, а обитатели подземных вод обнаружены в Каспийском море у берегов Мангышлака.
Возможно ли возобновление такой связи в наши дни? Несомненно, если разрушить указанную перемычку и обеспечить тем самым дренирование вод восточного «клина» подземных вод в сторону Каспия.
Особенности слоев водоупорных глин палеогена и нескольких возрастных генераций карста Устюрта и Мангышлака создали естественные предпосылки для подземной гидравлической связи вод Арала и Каспия, которая эпизодически возникала в периоды максимальных трансгрессий Каспия.
В наши дни мощные техногенные возмущения состояния недр обусловили наблюдаемые противофазные резкие скачки уровней Арала и Каспия.
ПЯВ на плато Устюрт разрушили указанную выше перемычку и обеспечили дренирование приаральского «клина» подземных вод в сторону Каспия. (1975 г. максимальная скорость обмеления Арала)
ПЯВ в долинах рек Амударья и Сырдарья взрыхлили здесь плиоцен-четвертичные и более древние отложения, сформировали тем самым ловушки фильтрационного перехвата стока поверхностных и подземных вод и перекрыли подпитку вод Арала.
Спустя три года (с 1978 г.) уровень Каспийского моря, напротив, стал резко подниматься, что объясняется во многом усилением разгрузки подземных вод в Каспий со стороны Арала.
Снижение темпов подъема уровня Каспия в последние годы может быть связано с истощением его подземной подпитки с востока.
Ключевые проблемы поиска подземной связи Арала и Каспия
Воды Арала и Каспия внедряются в пустотное пространство недр соседних территорий и ограничены подземными берегами. В недавнем геологическом прошлом, эти берега эпизодически становились общими для впадин двух морей и формировали, таким образом, единый Арало-Каспийский резервуар с его «дырявым дном» и «гидравлической подушкой» в своем основании. Характерно, что уровень Аральского моря до 1960-х годов находился на 70—80 м выше уровня Каспия. То есть, Арал, включая его подземную часть, к тому времени являлся потенциальной «водокачкой» или областью питания вод Каспия.
Единый Арало-Каспийский резервуар поверхностных и подземных морских вод с его «дырявым дном» и «гидравлической подушкой» в своем основании предстает как водоем доселе неизвестного генетического типа.
Одним из индикаторов биологической связи обитателей Аральского и Каспийского морей в недавнем геологическом прошлом может служить судьба моллюска Сardium Edule L. Раковины этого моллюска, находят на террасе Аральского моря на высоких абсолютных отметках, достигающих 70 м, а также отложениях заливов Паскевича и Тще-Бас на глубине 20,2—22,2 м в илах и глинах. Отложения с этими моллюсками в Аральском море нельзя признать древними и следует относить к голоцену.
А заодно искать следы расширения Арала при повышении его уровня до 50 м после паскевичской стадии. Но следы такой трансгрессии здесь не выявлены. Отсюда возникает вопрос: где и как моллюск проник из Каспия в Арал? В каких условиях он обитал в районе плато Устюрт? Как он оказался на указанной высоте?
Кроме того, современные представители арало-каспийских фораминифер обнаружены в ассоциации с сообществом остракод Казахстана, Северного Кавказа и Нижнего Поволжья, а также трех групп гастропод, современные ареалы которых развиты в Таджикистане, Приаралье и в Северном Казахстане.
Раньше полагали, что связь вод Арала и Закаспия с Западной Сибирью осуществлялась по Тургайскому проливу в результате сброса вод подпрудных приледниковых водоемов.
Но теперь отчетливо вырисовывается иная схема: арало-каспийская фауна проникла в Западную Сибирь с юга в результате очень быстрого катастрофического обводнения Аральского моря, а точнее в результате флювиальной катастрофы в горах Памира и Тяньшаня.
1. Подземная связь вод Аральского и Каспийского морей может осуществляться под плато Устюрт по карстовым пустотам.
2. Подземные ядерные взрывы в сочетании с другими видами техногенного вмешательства реализуют:
— подземное дренирование вод Арала в Каспий под плато Устюрт;
— фильтрационный перехват стока рек Амударьи и Сырдарьи на подступах к Аралу;
— резкие противофазные скачки.
3. Залповый сброс вод Арала в Каспий после 1969 г. осуществлялся, вероятно, в основном по карстовым полостям плато Устюрт. Дренирование по проницаемым водоносным горизонтам играло подчиненную роль.
Источник
Каспийское, Аральское, Мертвое: почему эти озера называют морями
Географические карты миры, служащие познанию планеты человеком, на самом деле нередко вводят нас в заблуждение о природе указанных на ней объектов. Каспийское море – один из самых ярких примеров такого обмана. Согласно толковому словарю Ушакова (впрочем, в других словарях определения похожи) море – это «часть водной оболочки земли, огромное углубление, впадина в земной поверхности, заполненная горько-соленой водой и соединенная проливом с океаном или образующая его прибрежную часть…»
Каспийское море имеет лишь часть признаков из этого определения. Оно действительно огромное (площадью 371 тыс. кв. км) и весьма глубокое (до 1025 метров в самом глубоком месте). Однако, Каспийское море не являются частью мирового океана, так как замкнуто и не имеет никакого с ним сообщения. Оно вообще не имеет стоков.
Кроме того, вода Каспийского моря не «горько-соленая», а практически пресная, так как море пополняется крупными реками. Лишь в юго-восточной части водоема уровень соли в воде достигает 11-13 промилле. В Каспийском море водятся рыбы, характерные именно для обычных рек и озер. В соленых морях (например, в Средиземном) их не встретить: карпы, щуки, сомы, лещи, осетры, судаки, бычки, кумжа, голавль…
И пресная вода, и рыбы попадают в море через впадающие реки (Волга, Урал, Терек, Кура и др., еще 126 рек). Но надо признать, что водятся там и морские животные (каспийские тюлени, например). Но даже если бы вода Каспия была не слабо-, а сильносоленой, это еще не делает озеро морем. Ведь есть же и соленые озера (например, крымские лиманы), а главный признак моря (соединение с океаном) у Каспия все равно отсутствует.
В общем, морем Каспий называют в основном из-за его внушительных размеров и консервативности ученого сообщества. Если с древности водоем зовется морем, то пусть так оно и будет, — говорят географы. Однако, если бы географы настаивали, Каспийское море с тем же успехом могло бы называться и Каспийским озером со слабосоленой водой и пресноводной флорой и фауной. Это море, как считается, составляет огромный фонд именно озерных вод (около 44 % мировых запасов). По химическому составу вода моря скорее напоминает речную (содержит довольно много карбонатов, кальция и сульфатов), чем морскую (с большим количеством хлоридов). Каспий часто называют еще озером-море в качестве компромисса. Правда, другие крупные озера (Байкал, Ладожское, Верхнее (в Канаде), Великие озера США) все же называются озерами, а не морями или озерами-морями, хотя и они имеют внушительные размеры.
Помимо размеров и консервативности, еще одна причина сохранять название «моря» для Каспия – правовое урегулирование отношений прибрежных государств (на Каспии их пять, включая Россию). Морское право специфично и лучше разделяет права на использование морских ресурсов. А делить там есть что: нефть, газ, рыба… Раздор пяти государств по поводу их прав и статуса Каспия длился больше четверти века, с распада СССР. Договориться удалось только в 2018 г. Если бы Каспий признали озером, как предлагал Иран, его бы пришлось делить всем поровну. Но другие государства (с большей, чем у Ирана береговой линий) настаивали, конечно, на более выгодном им морском принципе раздела водных ресурсов: чтобы каждый получил свой прибрежный сектор шириной в два десятка км, а остальная часть находилась в общем пользовании. В итоге решили дно для нефтедобычи поделить как море, а воду – поровну. В результате раздела большая часть каспийских нефти и газа отошли к Казахстану и Азербайджану.
Есть и другие водоемы, названия которых вызывают сомнения. Например, Аральское море – почти высохшее соленое бессточное озеро. Похоже на него Мертвое море – это тоже соленое озеро, не связанное с мировым океаном. Но самое удивительное «море», которое таковым не является – Саргассово. Берега Саргассова «моря» (находящегося в Атлантическом океане) образует не суша. Их образуют океанические течения. Наименование этого огромного «моря» вытекает из того, что просто нужно было дать какое-то название этому специфическому району. Все это море покрыто водорослями «саргассум», так что условия для навигации там совершенно ужасные и даже гибельные: водоросли наматываются на гребные винты, а течения и ветры очень слабые, так что даже под парусом едва пройдешь. Лишь немногие корабли осторожно ходят по этому морю.
Как видим, существуют соленые озера, моря без берегов и моря, не соединенные с мировым океаном. Но такая уж она, география… Когда-то европейцы назвали Гренландией («зеленой страной») самый холодный остров на планете, а Исландией («страной льда») – напротив, довольно теплый. Так что и в 21 веке, в эру спутников и торжества технического прогресса, географические карты содержат немало неточностей, ошибок и путаницы в определениях.
Источник