К вопросу об учете планетарной дегазации в процессе выбора площадки для длительной изоляции РАО

В. В. Хаустов, В. Г. Савоненков

К ВОПРОСУ ОБ УЧЕТЕ ПЛАНЕТАРНОЙ ДЕГАЗАЦИИ В ПРОЦЕССЕ ВЫБОРА ПЛОЩАДКИ ДЛЯ ДЛИТЕЛЬНОЙ ИЗОЛЯЦИИ РАО

Наиболее приемлемым в настоящее время способом решения проблемы постоянного накопления радиоактивных отходов (РАО) является их подземная изоляция в геологических формациях. Разработанные международные рекомендации, национальные концепции и законы в значительной мере удовлетворяют экономическим и экологическим требованиям создания безопасных геотехнологических многобарьерных систем удаления РАО. Во всем мире функционируют более 20 подземных исследовательских лабораторий, в которых проводятся крупные международные программы комплексного изучения различных геологических структур и горных пород, перспективных для размещения отходов. Достигнутый уровень наук о Земле и существующие технические возможности дают все основания широкого использования литосферного пространства для повышения безопасности ядерной энергетики в целом. Побуждающим фактором реализации строительства хранилищ глубокого заложения является значительное количество имеющихся отходов, которое в Российской Федерации составляло по активности на 2007 г. более 6 млрд. кюри. Кроме того, от решения проблемы отходов — завершающего этапа ядерного топливного цикла, в значительной степени зависят темпы развития мировой ядерной энергетики.

Несмотря на успехи в сфере обращения с РАО, в настоящее время эксплуатируется лишь одно подземное хранилище РАО в США в каменной соли. В ряде стран задержка строительства хранилищ глубокого заложения связана не с научно-техническими, а с правовыми и социальными проблемами. Кроме того, реализация удаления РАО из среды обитания человека осложняется рядом причин, главной из которых является отсутствие научного обоснования безопасности хранилищ долгоживущих радионуклидов, для которых прогнозируемые интервалы времени распада составляют сотни тысяч лет. Несмотря на то, что геологические формации и рудные залежи, в том числе месторождения урана, могут сохранять стабильность десятки и сотни миллионов лет, надежный долгосрочный прогноз безопасности геотехнологической системы подземной изоляции РАО остается в ранге вероятностных оценок. С увеличением интервалов времени возрастает уровень неопределенности прогнозируемых процессов и, естественно, радиоэкологической безопасности хранилища РАО.

Прогнозировать состояние участка литосферы на длительное время возможно только геологическими методами, поскольку требуемые для прогноза интервалы охватывают крупные циклы эволюции поверхности Земли и биосферы. Фактор времени может перевести изначально незначительные второстепенные процессы и явления в разряд решающих факторов, определяющих «закрытость» геологических и геотехнологических систем.

Тектонический критерий является важнейшим при выборе площадок для строительства подземных хранилищ, поскольку разрывные нарушения различных рангов являются потенциальными каналами миграции. Сейсмотектонические подвижки могут изменить режим миграционных гидросистем, стимулировать выход радионуклидов

© В. В. Хаустов, В. Г. Савоненков, 2009

за пределы прогнозируемой техногенной ореольной зоны. В этой связи важное значение имеет привлечение к разработке геологического прогноза современных методов и знаний в области глубинной геодинамики, установленных связей геодинамических процессов с образованием и перемещением флюидов.

Сложности составления долгосрочного прогноза в значительной степени ужесточили требования к вмещающей геологической среде. Одновременно были ограничены или исключены из ближайшей реализации целый ряд предлагаемых методов окончательного удаления (захоронения) РАО (самозахоронение тепловыделяющих отходов, помещение в зоны литосферного поддвига, в ледниковые массивы и пр.). Дифференцировались критерии для различных горных пород и геологических структур.

Установлено, что наиболее перспективными геологическими формациями являются скальные массивы каменной соли, вулканогенные, интрузивные и метаморфические породы, а также глинисто-аргиллитовые образования и многолетнемерзлые грунты [1—3]. Главным требованием при захоронении РАО выдвигается обеспечение выбора участка-региона, стабильность которого по времени превышает срок рассматриваемой миграции доминирующих (наиболее мигрирующих) нуклидов до максимально возможного ореола их распространения, что обычно требует составления прогноза на несколько сотен тысяч лет.

Традиционно критерии, определяющие безопасность подземного захоронения РАО, обосновываются фундаментальными законами формирования, строения и развития литосферы, ее глобальных структур (плиты, щиты, платформы, подвижные пояса), отдельных регионов и геологических формаций. Современные методики обоснования выбора вмещающей среды для хранилища РАО опираются на широкий спектр геоморфологических, климатических, геологических, геофизических, геохимических, гидрогеологических и других фактических материалов. Учитывается даже прогноз случайных, вероятностных (падение крупного метеорита) и природных циклических (оледенения) явлений. Тем не менее, проблема надежного захоронения РАО не решена по сей день. Относительная новизна предмета исследования, а также отягощенность темы радиационной безопасности в целом традиционными представлениями и радиофобией населения диктуют необходимость широкого оперирования методами системного подхода и комплексного анализа, привлекая материалы, накопленные в широком спектре геологических знаний.

Стабильность условий изоляции может быть обеспечена, как уже отмечено, лишь при строгом соблюдении требований, выработанных к настоящему моменту, в первую очередь к тектоническим и гидрогеологическим условиям (дистанцирование полигона от разломов, низкая тектоническая и сейсмическая активность, малая степень обводненности). С учетом этого многие объекты атомно-химического производства были расположены в пределах платформенных областей. Однако достижения геологической науки последних десятилетий изменили представления о геодинамических условиях как складчатых, так и платформенных регионов [4]. В частности, в пределах платформенных областей выявлены локальные геодинамические аномалии, что поколебало устоявшиеся представления тектонической стабильности этих структур. В этой связи уровень экологического и прочих рисков возникновения экстремальных аварийных ситуаций резко возрастает [5].

К наиболее важным пространственно-временным особенностям развития современных геодинамических процессов относят такие как активизация зон глубинных разломов или их отдельных участков вследствие волновой природы миграции тектонического напряжения в земной коре и изменения во времени его азимута, периодические

проявления аномальных деформационных и флюидодинамических процессов в пределах геодинамических аномалий и аномальных изменений термодинамических условий, неравномерное распределение тектонического напряжения по глубине [4].

Для повышения экологической безопасности при глубинном захоронении отходов рекомендуется не только учитывать региональные и локальные пространственно-временные особенности развития современных геодинамических процессов, но также давать прогнозную оценку вектора их развития.

Бурное развитие знаний о глубинной геодинамике в последнее десятилетие обязано появлению сейсмотомографии, в связи с чем произошел переход от теории тектоники литосферных плит к плюмтектонике. Плюмы, представляющие собой продукт глобальной дегазации Земли, в качестве крупных порций углеводородно-неорганического флюида (УНФ), всплывают к верхним геосферам. Энергия суперплюмов и конвекция в верхней мантии приводят в движение литосферные плиты. Однако роль УНФ не ограничивается только формированием и закономерной сменой геодинамических обстановок, с ним ассоциируются многие другие процессы. Глубинная дегазация Земли, при которой через разрез стратисферы проходят гигантские количества УНФ на пути в гидросферу и атмосферу, активизирует магматизм, вулканизм, сейсмические явления, приводит к формированию гидротермальных месторождений, пополнению гидросферы ювенильным подтоком [6, 7]. В процессе дегазации на основе закономерностей эндогенной активности Земли от архея до кайнозоя выделяются две ветви: монотонно угасающая общепланетарная дегазация, характерной чертой которой является постепенная локализация ее «очагов» от площадных в архее, ареальных в протерозое, до линейных в фанерозое и дискретных в кайнозое; импульсная интенсивная дегазация (плюмы) [8]. Источниками поступления мантийных флюидов могут служить не только плюмы. Так, предполагается существование также интенсивных флюидных потоков, поднимающихся вдоль зон разломов или региональных линейных метасоматических зон под избыточным флюидным давлением из астеносферы или нижних горизонтов литосферы. Эти флюидные потоки создают напряженные системы, которые могут функционировать длительное время — десятки и сотни миллионов лет [9]. В этой связи особую остроту приобретают вопросы влияния глубинных процессов на поведение приповерхностных систем.

Флюидная активность Земли обусловлена высвобождением летучих компонентов при кристаллизации жидкого земного ядра, их миграцией к границе ядро—мантия и поступлением в верхние геосферы [10]. Считается, что именно металлическое ядро Земли служит генератором потоков восстановленных газов, и прежде всего водорода [10-12]. Основными каналами дегазации Земли является мировая рифтовая система. Однако даже в отсутствии глубоко проникающих разломов восходящий поток флюидов, как считает Ф. А. Летников, взаимодействует с кислородом минералов мантии с выделением тепловой энергии и таким образом «прожигает» литосферу, в результате чего существенно водородный поток трансформируется в водородно-водный, а затем в преимущественно водный [9, 12]. Очевидно, что подъем флюидов в верхние горизонты является наиболее быстрым механизмом переноса энергии и сопровождающих их расплавов. Глубинные флюиды способны проникать через любые породы, включая пластичный материал и даже расплавы. Проще всего перемещение флюидов через толщу литосферы происходит по зонам трещиноватости и вдоль плоскостей расслан-цованности пород — «волноводам», широкое распространение которых подтверждается данными детальных сейсмических и электромагнитных исследований [13, 14]. С «волноводами» совпадают горизонты повышенной электропроводимости, подтверждающие

то, что они заполнены флюидами [15]. По результатам отмеченных и многих других геофизических исследований подобные волноводы наиболее часто встречаются в земной коре на глубине 10-15 км, а на уровне подошвы коры (границы Мохо) в литосфере древних платформ на глубине порядка 100 км. Как предполагает Н. И. Павленкова [16], они могут быть связаны с флюидонасыщенными областями. Лабораторные исследования разрушения горных пород при высоких Р и Т показали, что в верхней коре должны формироваться сначала субвертикальные, а затем наклонные разрывы сплошности [17]. На определенной глубине (при соответствующих Р и Т) происходит разрушение породы с образованием микротрещиноватости, которое сопровождается дилатансионными эффектами и может явиться причиной разуплотнения породы. Например, в Кольской сверхглубокой скважине замечено увеличение с глубиной пористости и притока свободной воды в интервалах глубин 4500-9200 м в толще метаморфизованных пород амфибо-литовой фации [18]. С подобной моделью удовлетворительно согласуется листрическая форма многих разломов, выполаживающихся на этой же глубине (рис. 1).

Рис. 1. Обобщенные структурная и скоростная модели земной коры платформенных областей [16].

Процесс глобальной дегазации Земли имеет непрерывно-пульсационно-цикличный характер, приурочен в земной коре к «волноводам» и узлам сопряжения глубинных разломов и оказывает интенсивное и комплексное воздействие на литосферу, гидросферу, атмосферу и биосферу [19, 20]. На фоне общего потока УНФ имеет место формирование флюидных суперплюмов в слое Б. Периодичность и режим дегазации планеты обусловлены космогенным фактором. Изменение конфигурации планет Солнечной системы влияют на активность Солнца и на процессы, протекающие на каждой из планет. Изменяются скоростные параметры движения Земли, вследствие чего варьирует сила гравитации в отношении жидкого ядра — основного источника флюидных компонентов. Возникающие под действием этих сил движения внутреннего ядра порождают глобальные тектонические волны, перемещающиеся в Северном полушарии в меридиональном направлении со скоростью 300 км/год и имеющие две фазы — 6 и 11-12 лет [20, 21] и, следовательно, прогнозируемы.

В связи с вышеизложенным весьма важен также вопрос состава геофлюидов. В настоящее время различают две равноправные ветви глубинной дегазации Земли: а) водно-углекислая, благодаря которой в основном после конденсации воды формируется ювенильный гидротермальный раствор, поступает СО2 и накапливаются в осадках кар-

бонаты и газогидраты (с ней связывают также различные металлокомплексы); б) углеводородная, отвечающая за вынос углеводородов и эндогенной органики, трансформация которой приводит к формированию отложений с аномальными концентрациями органического вещества, а параллельно на большой глубине при перехвате углеводородных флюидов формируются нефтегазовые скопления различных типов [22-24].

Количественная оценка разгрузки флюидов предпринималась многими исследователями. Например, в отношении подтока ювенильных вод на сегодняшний день имеются следующие оценки. Поскольку прямое исследование подтока ювенильных вод недоступно, о возможной производительности глубинного потока современные исследователи судят опосредованно по: а) интенсивности накопления водной массы Мирового океана (Р. Хорн, В. В. Орленок); б) количеству воды, содержащейся в базальтовом расплаве с учетом активности рифтогенеза (В. П. Зверев, В. Н. Холодов); в) масштабам необратимых или частично обратимых процессов, сопровождающихся разложением молекул воды (С. Л. Шварцев, Е. В. Пиннекер, М. А. Мартынова). Оценки этих авторов различаются на порядки (таблица), в связи с чем очевидно, что учет всех подходов и комплексное изучение проблемы количественной оценки ювенильного потока дадут возможность получения его более адекватной величины в будущем.

Таблица

Количество ювенильных вод, образующихся в процессе дегазации Земли

Автор Количество, г/год Примечание

Хесс Г. (1962) 0.4 • 101Ь —

Зверев В. П. (2005) 0.25 • 101Ь С учетом диссипации

Тимофеев П. П. и др. (1985) 0.5 • 101Ь —

Мартынова М. А. (1987) 0.9 • 101У С учетом фотосинтеза

Орленок В. В. (2008) 3.6 • 101У С учетом фотолиза

Вместе с тем, вслед за О. Г. Сорохтиным, В. П. Зверевым [25, 26] и другими исследователями следует признать количество ювенильных вод, пополняющих современную гидросферу, значительным (рис. 2).

При поступлении столь внушительного объема маломинерализованных ювенильных вод [27] в глубинные горизонты гидролитосферы, последние должны неизбежно опресняться. И действительно, по мере проникновения гидрогеологических исследований на все большие глубины стало очевидным, что так называемые «аномальные» разрезы (залегание под минерализованными водами более пресных вод), отнюдь не редкое явление. Гидрохимические инверсии на сегодняшний день обнаружены в самых различных структурно-формационных зонах и регионах — озера Байкал, Каспий и Танганьика, Предкавказский, Куринский, Западно-Туркменский, Предкарпатский, Закарпатский, Северо-Сахалинский, Западно-Сибирский, Южно-Мангышлакский, Западно-Крымский, Волго-Уральский, Прикаспийский, Печорский, Днепрово-Донецкий, Хатангский и другие артезианские бассейны. Примечательно, что всех их объединяет строгая приуроченность к современным или палео-рифтогенным структурам [6].

Гигантские потоки УНФ, окисляясь в верхней мантии с выделением тепла и воды, изменяют реологические свойства мантийных пород. В результате в мантии происходят конвективные процессы, приводящие в движение литосферные плиты, детонирует УНФ, вызывая землетрясения, образуются магматические очаги и протекает метасоматоз. Следовательно, единство различных геологических процессов в литосфере (землетрясения, магматизм, вулканизм, нефтегазообразование, формирование гидротерм и

Время, млрд лет

Рис. 2. Накопление воды в гидросфере Земли: 1 — суммарная масса дегазированной из мантии воды; 2 — масса воды в океане; 3 — масса воды, связанная в океанической коре; 4 — масса воды, связанная в континентальной коре [25].

т.д.) заключается в том, что они имеют один и тот же основной источник энергии — химическую энергию УНФ [23].

Безусловно, глобальный процесс дегазации Земли обязательно должен самым серьезным образом учитываться при изысканиях мест захоронения РАО.

До сих пор в мире нет ни одного успешного проекта по окончательному захоронению ОЯТ. В вопросах организации захоронений в литосферу существенно продвинулись Финляндия, Швеция и США. Однако, вопрос об организации международных хранилищ на базе национальных — в этих странах не ставится и их руководство не пытается инициировать подобный вопрос. Поскольку захоронение ОЯТ — весьма затратный и технологически сложный процесс, то не все страны имеют достаточные трудовые, научные и финансовые ресурсы, а также подходящие геологические структуры для захоронения ОЯТ и РАО. С этими обстоятельствами связан поиск решения проблемы захоронения ОЯТ и РАО на международном уровне, в котором активно участвует руководство атомной отрасли Российской Федерации. Здесь авторы сознательно избегают дискуссионности политической и социально-экономической подосновы проблемы создания международных могильников на территории России, что не является предметом настоящей статьи.

Для организации могильников, которые в принципе могут приобрести международный статус в России, рассматриваются следующие объекты: Нижнеканский гранитоид-ный массив (Красноярский край), остров Симушир (Курильская гряда), Мурманская область, остров Новая Земля. Наиболее предпочтительным на сегодня вариантом рассматривается Нижнеканский гранитоидный массив.

К настоящему времени степень геологической изученности Нижнеканского грани-тоидного массива достаточно высока [28-29]. Особенности местоположения территории массива представлены на рис. 3. Основные общепринятые критерии обоснования выбора мест захоронения РАО — геолого-формационные, геотектонические, минерагениче-ские, минерально-геохимические, петрофизические, гидрогеологические, термобариче-

О 100 200 300 400 500 км

» - .............-* —*-----------------------*

Рис. 3. Местоположение Нижнеканского гранитоидного массива в системе глобальных геологических структур [28].

ские, природоохранные признаны соответствующими требованиям [30, 31], что позволило авторам [28] сделать заключение о завершении начальных этапов поисково-аналитических работ (стадия предпроектных научно-исследовательских работ по детальному изучению перспективных участков). На основании этого разработана детальная НИР для подземной исследовательской лаборатории Нижнеканского массива гранитоидов. Критический анализ проведенных ранее исследований [28, 29] позволяет дать новую интерпретацию геолого-тектонического положения массива.

1. Общепризнано, что Южно-Енисейский кряж является стабильной платформенной структурой с завершившимися циклами тектоно-магматического развития и прогнозируемым сохранением режима низкой сейсмичности и плавных вертикальных движений в ближайшем геологическом будущем. Однако, геодинамическая обстановка этого региона представляется более сложной, так как Нижнеканский гранитоидный массив расположен непосредственно на сочленении Западно-Сибирской плиты, Сибирского кратона и Алтае-Саянской орогенической области (см. рис. 3) в пределах влияния функционирующего мезо-кайнозойского Центрально-Азиатского суперплюма. В настоящее время примерные границы названного суперплюма в проекции на эрозионный срез Земли, по представлениям Л. П. Зоненшайна и М. И. Кузьмина (Тектоника литосфер-ных плит территории СССР, 1990), имеют округлую форму в координатах 44-66° с.ш. и 84-126° в.д. (рис. 4).

2. Установлено, что Нижнеканский массив имеет разломно-блоковую структуру, образованную крупными монолитными блоками пород, разделенными и ограниченными тектоническими разломами. Площадь наиболее перспективных блоков оценивается от 1,5 до 9 км2 при мощности гранитоидов не менее 3 км [28]. Но здесь необходимо отметить, что проведенные геофизические исследования охватывают разрез массива гранитоидов мощностью до 3 км (максимум до 7 км), чего явно недостаточно. Как отмечалось выше, в земной коре на глубинах порядка 10-15 км следует ожидать наличия так называемых «волноводов» — флюидонасыщенных зон разуплотнения и рассланцо-

Рис. 4- Центрально-Азиатский суперплюм (по [32] с исправлениями).

Химический состав вод зоны активного водообмена: 1 — НСОз-Са; 2 — БО^Са-М^, Б04-ЫСОз-Ыа-Са-М^; 3 — Б04-CL-Ca-Mg-Na; 4 — ЫСОз-Ыа; 5 — СЬ-Ыа; 6 — одиночные и групповые восходящие минеральные источники: а) холодные, б) горячие; 7—8 — эндогенные образования: 7 — лавовые поля и отдельные лавы толеитовых и щелочных базальтов, лавобрекчий; 8 — а) туфы кислых (липаритовых?) пород, б) липаритовые лавы; 9 — государственная граница РФ и МНР; 10 — предполагаемый контур Центрально-Азиатского суперплюма; 11-17 — рудо-нефте-газопроявления возраста: 11 — бокситов, 12 — алюмосульфатов, 13 — алюмогидрокарбонатов, 14 — железа, 15 — марганца, 16 — нефти, 17 — газа.

ванности пород (см. рис. 1). Наиболее крупные дизъюнктивы исследуемой территории могут корнями уходить в эти зоны и, следовательно, иметь тесную гидравлическую связь с подобными «волноводами». Современными исследованиями в пределах Сибирской платформы отработаны несколько сверхдлинных сейсмических профилей с мирными ядерными взрывами, в результате чего установлена расслоенность верхней мантии. Природа зон инверсии скоростей и отражающих границ объясняется наличием на определенных глубинах литосферы флюидонасыщенных зон, что и означает ее реологическую расслоенность [33].

3. По имеющимся данным, на территории северной части Нижнеканского массива преобладает инфильтрационный тип гидродинамического режима с нисходящим движением подземных вод от водораздельных участков с последующей разгрузкой в поверхностную гидросистему [28]. Однако следует иметь ввиду, что цикличный характер глобальных природно-космических процессов, как отмечалось выше, вызывает изменение параметров гравитационного поля Земли. Последнее, в свою очередь, ведет к изменению напряженного состояния и емкостно-фильтрационных свойств пород земной коры (в частности, величины трещинной проницаемости), и, как следствие, к возникновению динамических процессов в системе скважина—массив, против проницаемых интервалов, вызывая гидродинамические и гидрогеохимические изменения. В этой связи важно, чтобы гидрогеологические условия исследуемых структур анализировались с учетом всего генетического разнообразия гидролитосферы. При этом особое внимание должно уделяться выявлению и изучению подземных вод глубоких горизонтов и идентификации их вероятной ювенильной составляющей, так как разгрузка последних носит пульсационный характер и на стадии натурных изысканий может никак не проявляться [34]. Воды ювенильного генезиса характеризуются низкой минерализацией и имеют среди преобладающих анионов соединения серы и карбонатный (гидрокарбонатный) ион, а среди катионов — натрий (калий). По типу они, вероятнее всего, карбонатные: среда их — нейтральная или щелочная, в них могут присутствовать в повышенных концентрациях соединения кремния и фтор [35]. Со всей определенностью можно утверждать, что ювенильные воды, обладая весьма низкой минерализацией, при поступлении в верхние геосферы — области скопления подземных и поверхностных вод другого генезиса — способны создавать в них очаги опреснения, т. е. формировать инверсионные гидрохимические разрезы.

4. Выявлено, что сейсмичность рассматриваемой территории по оценкам ОСР-97 для особо ответственных объектов составляет 7 баллов сейсмической шкалы МК-64. Средняя повторяемость землетрясений, превышающих 7 баллов, составляет 5000 лет [28]. Однако не следует преувеличивать роль относительной стабильности современной геодинамики недр и связанной с ней сейсмичности в целях обеспечения экологической безопасности при глубинном захоронении РАО, так как высокоэнергетические взрывные трансформации глубинных флюидов — одна из основных причин сильных землетрясений. Глубинные энергетические импульсы из суперплюмов могут генерировать землетрясения и связанные с ними ударные волны, залповые выбросы в гидросферу и атмосферу огромных объемов летучих веществ, резкие нарушения гидродинамического режима и пр. Известно, что любые изменения направленности и интенсивности деформационных процессов находят отражение, в первую очередь, в активизации, а также изменении масштабов (по площади), направления (латеральной или вертикальной) и скорости миграции флюидных потоков [4].

Из вышеизложенного следует, что изучение источников, зон транзита, накопления и разрядки флюидной энергии Земли, а также выявленных закономерностей простран-

ственно-временного размещения продуктов флюидной активности Земли дает новые возможности для более полной оценки природных рисков при захоронении РАО. Учитывая материалы, обсуждаемые в настоящей статье, необходимо настоятельно рекомендовать включение в планируемые исследования по обоснованию выбора структур для захоронения РАО и ОЯТ пункта по детальному исследованию их геодинамических условий в связи с современной флюидной активностью Земли. Изучение последней и связанной с ней флюидодинамической деятельности представляется весьма актуальным также и для Нижнеканского массива гранитоидов.

К настоящему времени уже разработаны и применяются различные методические приемы регионального мониторинга геологических процессов в активных тектонических узлах земной коры с использованием гелий-гидрохимических и водородных технологий [20, 36]. В комплекс газо-гидрогеохимических показателей рекомендуется также включать гидротермические исследования, так как повышение температуры подземных вод может являться прямым указанием на поступление в приповерхностную зону глубинных флюидов с высокими Р и Т параметрами. Динамично развивается также новое направление — микросейсмические исследования, в рамках которого возможно изучение современного состояния геологической среды платформенной литосферы, выделение и прослеживание динамически активных зон. Исследования должны носить всесторонний комплексный характер, включая методы численного моделирования гео-флюидодинамических процессов. Настоящие рекомендации позволят учесть процессы, обязанные глубинной геодинамике Земли и тем самым существенно снизить природные риски, связанные с возможными проявлениями флюидодинамических процессов в конкретном регионе.

Summary

Khaustov V. V., Savonenkov V. G. About account degassing of the Earth in process of the choice of the place for long insulation of radioactive waste.

In article is touched very massive problem, connected with development of the criterion of the choice of the places insulation of radioactive waste. The modern methods of the study of the structures for long insulation of radioactive waste not to the ful take into account the factor deep geodynamics, connected with phenomena degassing of the Earth. The approach is offered to problem with position of the account of the processes degassing of the Earth, modern geodynamic situations and tectonics processes in under investigation region. On example Nizhnekansk solid mass granitoid as perspective area for insulation of radioactive waste is proved; proven urgency of the study deep geodynamics and in accordance with her fluid dynamic of the processes. It Is Shown need of the further studies of the processes deep geodynamics in general and for Nizhnekansk solid mass granitoid in particular. The concrete recommendations are given on using the modern methods of the monitoring fluid dynamic processes that will allow greatly to reduce the degree natural risk under insulation of radioactive waste.

Keywords: radioactive waste, degassing of the Earth, deep geodynamics, fluid dynamic.

Литература

1. Krauskopf K. Geology of High-Level Nuclear Waste Disposal // Annual Rev. of Earth and Planetary Sci., 1988. Vol. 16.

2. Moscatelli M., Scrocca D., Patera A. et al. Evaluation of pelitic formations for waste disposal using GIS technologies // Abstracts of 32nd IGC, Florence 2004.

3. Powers D. W. Lessons from early site investigations at the waste isolation pilot plant, New Mexico (USA) // Abstracts of 32nd IGC, Florence, 2004.

4. Касьянова Н. Л. Безопасность при глубинном захоронении радиоактивных отходов // Атомная энергия, 2002. Т. 93, вып. 1.

5. Касьянова Н.А. Влияние современной геодинамики недр на флюидный режим нефтегазовых залежей месторождений складчатых и платформенных областей. М., 2000.

6. Хаустов В. В. О генезисе гидрогеохимических инверсий // Вестн. С.-Петерб. ун-та. Сер. 7. 2008. Вып. 4.

7. Грачев А. Ф. Мантийные плюмы // Матер. теоретического семинара ОГГГГН РАН «Проблемы глобальной геодинамики» / Под ред. акад. Д. В. Рундквиста. М., 2000.

8. Летников Ф. А. Дегазация Земли как глобальный процесс самоорганизации // Дегазация Земли: геодинамика, геофлюиды, нефть и газ. М., 2002.

9. Летников Ф. А. Об одном из возможных источников тепловой энергии эндогенных процессов Земли // ДАН, 2004. Т. 398.

10. Маракушев А.А. Происхождение Земли и природа ее эндогенной активности. М., 1999.

11. Летников Ф.А. Геофлюиды в геологической истории Земли // Матер. Всерос. конф. «Дегазация Земли: геодинамика, геофлюиды, нефть, газ и их парагенезы». М., 2008.

12. Ларин В.Н. Наша Земля (происхождение, состав, строение и развитие изначально гидридной Земли). М., 2005.

13. Астапенко В. Н., Файнберг Э. Б. Природа коровой аномалии электропроводности Белорусской антеклизы // Физика Земли, 1999. №5.

14. Ваньян Л. Л., Павленкова Н. И. Слой пониженной скорости и повышенной электропроводности в основании верхней части коры Балтийского щита // Физика Земли. 2002. №1.

15. Юдахин Ф. И., Щукин Ю. К., Макаров В. И. Глубинное строение и современные геодинамиче-ские процессы в литосфере Восточно-Европейской платформы. Екатеринбург, 2003.

16. Павленкова Н. И. Флюидный режим верхних оболочек Земли по геофизическим данным // Генезис углеводородных флюидов и месторождений. М., 2006.

17. Николаевский В.Н., Шаров В.И. Разломы и реологическая расслоенность земной коры // Физика Земли. 1985. №1.

18. Кременецкий А. А., Овчинников Л. Н., Боревский Л. В. Геолого-геофизические критерии глубинного прогнозирования по данным изучения сверхглубоких скважин // Методы и практика исследований глубинного строения недр. Л., 1987.

19. Пронин А.П., Башорин В.Н. Флюидная активность и гелиевое поле Европейской России: локализация в пространстве, эволюция во времени, природные риски // Матер. Международной конференции «Изменяющаяся геологическая среда: пространственно-временные взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов». Казань, 2007. Т. 1.

20. Сывороткин В. Л. Глубинная дегазация Земли и глобальные катастрофы. М., 2002.

21. Люкэ Е. И., Ан В. А., Пасечник И. П. Обнаружение фронта тектонической глобальной волны при сейсмическом просвечивании Земли // Докл. АН СССР. 1988. Т. 301. №3.

22. Валяев Б. М. Углеводородная дегазация Земли и генезис нефтегазовых месторождений // Геология нефти и газа, №9, 1997.

23. Зубков В. С. К вопросу о влиянии углеводородно-неорганического флюида на глубинную геодинамику и процессы в литосфере // Геохимические процессы и полезные ископаемые. Вестник ГеоИГУ, 2000. Вып. 2.

24. Диденков Ю. Н., Мартынова М. А., Бычинский В. А. и др. Влияние геодинамического режима на формирование пресных природных вод Байкальского региона // Проблемы водных ресурсов, геотермии и геоэкологии. Минск, 2005.

25. Сорохтин О.Г., Ушаков С.А. Развитие Земли. М., 2002.

26. Зверев В. П. Подземные воды земной коры и геологические процессы. М., 2007.

27. Мартынова М.А. О двух типах подземных вод эндогенного генезиса областей современного вулканизма // Гидрогеология и гидрогеохимия. Л., 1983. Вып. 2.

28. Андерсон Е.Б., Савоненков В.Г., Любцева Е. Ф. и др. Результаты поисковых и научно-исследовательских работ по выбору площадок для подземной изоляции ВАО и ОЯТ на Нижнеканском массиве гранитоидов (Южно-Енисейский кряж) // Тр. Радиевого ин-та им. В. Г. Хлопина. 2006. Т. XI.

29. Исследования гранитоидов Нижнеканского массива для захоронения РАО / Под ред. Е. Ф. Любцевой. СПб., 1999.

30. Criteria for underground disposal of solid radioactive wasters / IAEA Safety series, 1983. N 60.

31. Принципы безопасности и технические критерии для подземного захоронения радиоактивных отходов высокого уровня активности / МАГАТЭ. Сер. безопасности. Вена, 1990. №99.

32. Черкасов Г. Н. Современный Центрально-Азиатский суперплюм и его нафтидо-рудогенез // Матер. Всерос. конф. «Дегазация Земли: геодинамика, геофлюиды, нефть, газ и их парагенезы». М., 2008.

33. Павленкова Н. И. Структура верхней мантии Сибирской платформы по данным, полученным на сверхдлинных сейсмических профилях // Геология и геофизика, 2006. Т. 47. №5.

34. Савоненков В.Г., Мартынова М.А., Хаустов В.В. Об актуальности исследований флюидодинамических процессов при оценке безопасности захоронения РАО // Тез. Докл. Междунар. Симпозиума «Будущее гидрогеологии: современные тенденции и перспективы». СПб., 2007.

35. Мартынова М. А., Грачев А. Ф. Современные представления об эволюции состава гидросферы // Сб. Проблемы гидрогеохимии и промышленные рассолы. Минск, 1983.

36. Пронин А. П. Применение гелиевого метода при геоэкологических исследованиях и охране недр // Геоэкол. исслед. и охрана недр. М., 1997. Вып. 2.