Газовые гидраты в вечной мерзлоте укрепляют грунт

Россия

• Горная порода

Газовые гидраты представляют собой кристаллические соединения воды и природных газов. Подобные природные образования встречаются на дне океанов и в грунте зоны вечной мерзлоты. Там как раз подходящие условия для их образования - низкая температура и большое давление. В газовых гидратах хранятся огромные запасы легких углеводородов и это привлекает к ним внимание специалистов, как к потенциально новым источникам энергии. Глобальная перестройка климата планеты приводит к тому, что газовые гидраты распадаются, выбрасывая в атмосферу тонны метана. И это беспокоит климатологов.

Присутствие газовых гидратов в почве вечной мерзлоты придает ей особые свойства. Но до сих пор эти свойства остаются не изученными. Сейчас ими заинтересовались специалисты из Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова (МГУ) и их коллеги из Научного центра в Сколково. Они изучили, как газовые гидраты влияют на прочность грунта, его устойчивость к сдвигу. Статья с материалами исследования опубликована в журнале Cold Regions Science and Technology.

Евгений Чувилин с коллегами из Сколтеха и геологического факультета МГУ по итогам своей работы установили, что наличие метановых гидратов повышает сопротивление песка, что позволяет использовать эту характеристику при поиске данных потенциально ценных соединений. Исследователи в лабораторных условиях создавали искусственные газовые гидраты, пропуская метан при высоком давлении и температуре, ниже нуля Цельсия, через влажный песок.

Измерения показали, что присутствие газовых гидратов в песке изменяет сцепление между песчинками. В результате, в почве усиливается устойчивость к деформации сдвига. Прочность получается тем выше, чем больше газовых гидратов содержит песок. А с их распадом снижается и устойчивость грунта. Что интересно, при понижении их содержания до уровня, примерно, в тридцать процентов, прочность стабилизируется и ее значение в дальнейшем почти не изменяется. Обнаруженная взаимосвязь может быть использована при геологических изысканиях в зоне вечной мерзлоты.

Вера Максимова, 03.08.2018 20:46