Подводные грязевые вулканы российской части Чёрного моря — где лежат, какие они и действуют ли

Есть ли на дне Чёрного моря вулканы? Есть. Геологи «Южморгеологии» из Геленджика сообщили примерно о тридцати, найденных в российской глубоководной части. Лавы в них нет: из недр на дно выдавливается жидкая глина с газом, а кое-где и с нефтью.

Самый высокий из описанных, Манганари-1, лежит на глубине около 1750 метров, в полусотне километров от Геленджика. В основании он занимает примерно тысячу на шестьсот метров, а над дном поднимается всего на несколько десятков. Для вулкана размеры скромные, и как раз из-за них сопки так долго оставались незамеченными.

Глина вместо лавы

Грязевой вулкан устроен проще лавового. По обзору Института океанологии, флюиды в осадочной толще дают уплотнение осадков, потеря воды глинистыми минералами и образование газа. Всё это идёт вверх по разломам и несёт обломки глин, а из этой сопочной брекчии нарастает конус. Каналы, по оценке геологов, уходят вниз до восьми километров. Часть газа, поднявшегося по ним, застывает в осадках твёрдым гидратом метана, «горящим льдом»: в Туапсинском прогибе и прогибе Сорокина его находят в основном в брекчии вулканов.

Российские сопки стоят в Туапсинском прогибе и на валу Шатского. Прогиб — вдавленность дна перед южным склоном Большого Кавказа: он начал складываться около 34 миллионов лет назад, пока рос сам хребет, и заполнялся глинами майкопской толщи, отложениями олигоцена и раннего миоцена. На суше родственники этих вулканов известны на Таманском полуострове: извержение Горелого Пекла там в 1794 году, по описаниям, слышали за пятьдесят километров.

Грязевые вулканы Таманского полуострова, на суше. Подводные родственники лежат на глубине полутора-двух километров (фото: kmorozov, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0)

Почему сопки так долго не находили

Геологи давно подозревали, что вулканы в Туапсинском прогибе есть, а найти не могли. Объяснение в объёме. Российские сопки не превышают 0,01 кубического километра, вулканы Западно-Черноморской впадины и прогиба Сорокина достигают 0,1–0,4. В Западно-Черноморской впадине, по данным Института океанологии, конусы поднимаются на 60–120 метров при ширине основания от одного до двух с половиной километров. У российских высота от десяти до шестидесяти метров, а стоят они на глубине от полутора до двух километров. Самый глубокий, Гном, лежит на 2140 метрах, а нижняя точка трубопровода «Голубой поток» — на 2150.

Карта глубин Чёрного моря: чем темнее синий цвет, тем глубже. Общий рельеф, самих вулканов на ней нет (фото: Giorgi Balakhadze, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0)

Государственная геологическая съёмка масштаба 1:200 000 начала выявлять вулканы в российской акватории в 1999 году. Главным инструментом стал многолучевой эхолот Simrad EM-12: его данные по площади больше 6000 квадратных километров перевели в карты с шагом изобат в пять метров. Холм в десять метров укладывается на такой карте в две-три линии. Первые сопки Туапсинского прогиба нашли в 2003 году при геокартировании.

Многолучевой эхолот: излучатель и приёмник на передней панели прибора. Другая модель, не Simrad EM-12, принцип тот же (фото: Mredmayne, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0)

Что подняла грунтовая трубка

К сопкам спускали грунтовую трубку. На Манганари взяли пробы на одиннадцати станциях, и в восьми нашлась нефть: бурая, давно окислившаяся, она сидела в иле на глубине от 1,6 до 2,25 метра под поверхностью дна. Глубже трубка не доставала, её готовили для коренных пород. Ил был тёмный, слоистый, с сильным запахом сероводорода, который в этом море начинается в воде уже на 90–170 метрах. Поднятая колонка разваливалась по трещинам, и в них собиралась нефть. Один раз сильный дрейф положил трубку набок, и на кернорвателе оказалось двести граммов ила со свежей, неокисленной нефтью.

Колонки донного ила, поднятые грунтовой трубкой. Керны из Южной Атлантики, не из Чёрного моря (фото: Hannes Grobe, AWI, Wikimedia Commons, CC BY 3.0)

У вулкана Нефтяного две вершины, между ними 120 метров. На обеих трубка прошла сквозь слой сопочной брекчии толщиной от тридцати сантиметров до полутора метров: ил с нефтью и щебень плотной глины с раковинами микроскопических фораминифер верхнего майкопа, то есть глине десятки миллионов лет. На одной вершине нашли карбонатные постройки и плитки размером до тридцати сантиметров. В описании государственной геологической карты сказано, что с этого вулкана всплывает нефть и образует пятна на поверхности воды. Газ идёт со дна и без вулканов: мелководные выходы, которых в Чёрном море насчитали больше четырёх тысяч, называют сипами, и у них своя история.

Спят они или действуют

Не все одинаково. Конус Манганари-1 сложился в конце ледниковой эпохи и теперь укрыт слоем новоэвксинских и черноморских илов толще двух метров: по описанию съёмки, вулкан не действует. Новоэвксинскими называют илы той поры, когда море было почти пресным озером. Вулкан Эколог проявил себя недолго и затих. Нефтяной, наоборот, извергался многократно, с новоэвксинского времени и до наших дней.

В другом районе вулкан ведёт себя громче. В прогибе Сорокина, к юго-востоку от Крыма, над вулканом Двуреченским в 2002 и 2003 годах видели фонтан пузырьков метана высотой около 800 метров и шириной до трёхсот, хотя с таких глубин газ выходит редко. Сам вулкан круглый, с плоским сводом, в поперечнике около километра.

Тридцать, пятнадцать, шестьдесят восемь

Для российского сектора в самой работе 2006 года стоят две цифры: «около тридцати» в аннотации и пятнадцать вулканов в таблице. Семь из них в Туапсинском прогибе, семь на валу Шатского и один, Гном, в Восточно-Черноморской впадине. На валу авторы нашли четыре грязевулканических поля и видели истечение метана, а на вулкане Долговского лежат два яруса карбонатных корок толщиной до двадцати сантиметров, следы сильного выхода газа.

Для всего моря украинские геологи в 2016 году называли 68 известных подводных грязевых вулканов. Больше всего их в прогибе Сорокина, в Туапсинском прогибе, на валу Шатского и к югу от Керченского полуострова.

Берег Лазаревского района Сочи (фото: olivka33, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0)

Сочи и Туапсинский прогиб

Ближайшая к Сочи из описанных сопок, на глубине 1750 метров, отстоит от города по прямой примерно на 150 километров, а от Геленджика примерно на 50, если считать по координатам из той же таблицы. Почему вулканы сидят в западной части прогиба, объяснили геологи МГУ и «РН-Эксплорейшн» в статье 2021 года: майкопские отложения там глинистее, чем на востоке.

Геленджикская бухта с высоты. Манганари-1 лежит от Геленджика примерно в полусотне километров (фото: Катерина Ровенская, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0)

Восточная часть прогиба, как писали в 2006 году авторы «Южморгеологии», изучена недостаточно. Там, на правом борту подводной долины палео-Шахе, они отметили несколько объектов, внешне похожих на грязевые сопки, и сразу оговорили: нужна проба грунта или сейсмоакустический профиль. Шахе — река Лазаревского района Сочи, она впадает в море у Головинки. Вулканы ли это, авторы тогда не выяснили.