КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер проекта 24-47-04001

НазваниеГазогеохимические исследования термальных и минеральных источников разломной зоны Красной реки (Северный Вьетнам и прилегающие акватории): изучение взаимодействия литосферы, гидросферы и атмосферы

Руководитель Шакиров Ренат Белалович, Доктор геолого-минералогических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук , Приморский край

Конкурс №96 - Конкурс 2024 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований международными научными коллективами» (VAST)

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле; 07-111 - Геология нефти и газа

Ключевые слова северный Вьетнам, геотермальные системы, горячие источники, природные газы, углеводороды, гидрохимия, парниковые газы

Код ГРНТИ38.33.17


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Проект направлен на исследование очень актуальной и недостаточно изученной проблемы газогеохимического режима термальных, карстовых и подземных вод Северного Вьетнама. Эта тематика тесно связана с комплексной оценкой углеводородного потенциала и геоэкологической обстановки района рифта Красной реки. В районе исследований распространены термальные источники, газовый состав которых известен в самых общих чертах. Между тем, макро и микро газовые компоненты (углеводородные газы, кислород, азот, водород, гелий, углекислый газ, радон и др.) содержат информацию о генезисе проницаемых систем земной коры, глубинных источниках газов, их влиянии на геохимию окружающих ландшафтов и др., особенностей связи сквозных процессов литосфера-гидросфера-атмосфера. В ходе проекта будет выполняться прослеживание ранее выделенных на территории Северного Вьетнама элементов уникальных сверхглубинных флюидно-разломных систем (СГФРС), разделяющих литосферу на отдельные блоки, на удаление от системы разломов реки Красной. Положение этих элементов станет основой для районирования накопления глубинного флюида, поскольку ранее было установлено, что большее число гидротермальных и углеводородных месторождений концентрируется вблизи выходов в основание осадочной толщи проводящих (флюидонасыщенных) сквозьлитосферных разломов СГФРС. С точки зрения фундаментальных исследований совместным коллективом будет выполнено комплексирование газогеохимических, электрометрических и магнитометрических методов для исследования геотермальных систем рифта Красной реки. Авторами выполнены разведочные анализы ряда источников, которые показали высокие концентрации метана, гелия, углекислого газа и др. с очень большой вариативностью их концентраций. В этой связи необходимо оценить распределение и генезис газов и поток парниковых газов из этих источников, которых в районе исследования насчитывается не менее 200 участков. Для реализации проекта российская и вьетнамская группы укомплектованы специалистами геохимиками, геологами, геофизиками и химиками для комплексной оценки указанных вопросов. Обе стороны владеют необходимым опытом совместных исследований, аттестованными методами и современным оборудованием. Предлагаемый проект полностью соответствует современным задачам актуальных научно-технологических направлений Российской Федерации и народнохозяйственных программ СРВ и положениям межправительственного соглашения в аспектах научного сотрудничества между Россией и Вьетнамом. Проект является инициативой Совместной Российско-Вьетнамской лаборатории по морским геонаукам и технологиям (в связи с успешным развитием пролонгирована 2021-2030 гг.). Совместная Российско-Вьетнамской лаборатория по Морским Наукам и Технологиям основана Институтом морской геологии и геофизики (ИМГГ), Вьетнамская академия наук и технологий (ВАНТ) и Тихоокеанским океанологическим институтом им. В.И. Ильичева (ТОИ) Дальневосточного отделения Российской академии наук (ДВО РАН) от 23 апреля 2010. (2010-2015; 2015-2020; 2021-2030). Таким образом, результаты исследований по проекту дадут уникальные данные о газогеохимических и электромагнитных полях геотермальной северо-вьетнамской провинции, потоках геотермальных парниковых газов, социальный эффект как результат инициируемого газового-экологического районирования во Вьетнаме и дополнят достигнутые результаты ТОИ ДВО РАН в исследованиях СЗ части Тихого океана. Проект выполняется коллективом Совместной Российско-Вьетнамской лаборатории по морским геонаукам (ТОИ ДВО РАН – ИМГГ ВАНТ). Исследования в рамках проекта становятся особенно актуальными в соответствии с ожидаемыми приоритетами проекта GEOMIR (ID 164, руководитель д-р Р. Шакиров) Десятилетия наук об океане ООН в интересах устойчивого развития (2021-2030), рабочей группы WESTPAC по комплексному изучению газовых гидратов и потоков метана в Индо-Тихоокеанском регионе (CoSGas) и стремительного развития морских исследований в странах БРИКС.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Проведенные совместные исследования за 2024 год выполнения проекта позволили получить ряд важных научных результатов имеющих существенное значение в фундаментальном и прикладном аспектах. В первую очередь выявлены источники термальных и пресных вод, в которых обнаружены очень высокие содержания парниковых газов: впервые для района исследований найдены проявления метана до 27% об. (!) в одних из наиболее высокотемпературных источников, углекислого газа, также обнаружены в термальных и пресноводных источниках гомологи метана (до изо-пентана) и повышенные содержания гелия и водорода, что характеризует перспективы углеводородного потенциала недр и существование весьма активного газогеохимического режима в районе исследований. Для острова Кото характерен повышенный фон метана в воде при наличии очень высоких единичных аномалий в северо-западной части острова. Во всех пробах выявлены газообразные гомологи метана. Для острова характерны повышенные концентрации растворенного гелия и иногда водорода. В целом эти сведения заставляют пересмотреть взгляды на газоносный потенциал бассейна реки Красная и прилегающей акватории Тонкинского залива включая архипелаг Катба и рекомендовать организацию сети газомониторинговых пунктов. Достигнут существенный прогресс в геодинамических исследованиях с помощью магнитотеллурического и магнитовариационного методов, которые позволили раскрыть ранее неизвестные особенности формирования глубинной системы проницаемости в северном Вьетнаме. Этот район характеризуется наибольшим количеством геотермальных источников, составляя не менее 30% от общего числа национальных геотермальных ресурсов. Основные источники сосредоточены в таких провинциях, как Лайтяу, Сонла, Хоабинь, Йенбай, Лаокай и Футхо. Эти районы проявлений расположены вдоль крупных разломов, таких как разлом Красной реки, разломы Дьенбьен и Сонла, а работы коллектива показывают, что существует тесная связь между тектонической активностью и формированием горячих источников. При этом выявлены как вертикальные, так и сублатеральные зоны для миграции газов и флюидов. Температура источников на северо-западе Вьетнама варьируется от +30°C до +68°C, иногда достигая +100°C (например, источники Кимбои и Бумло), что отражает изменения в геологических условиях и глубине питающего водоносного и газоносного горизонта. Источники с самыми высокими температурами обычно находятся вблизи крупных тектонических разломов или в местах, где тепловой поток проникает через карстовые системы: в 2024 г. нами обнаружено два таких участка в Северном Вьетнаме. Совокупность полученных результатов говорит о том, что в регионе существует крупная сложная по структуре геотермальная система через которую выходят на дневную поверхность глубинные воды, газы и тепловой поток. Например, в некоторых источниках в провинциях Сонла и Лаокай в пределах разломов выявлена значительная глубина водоносного горизонта и эффективное высвобождение тепла за счёт глубинной флюидодинамики на что косвенно указывает и химический состав вод изученных источников. Установлено, что в таких источниках могут развиваются особенные сообщества микроорганизмов. Микробиологической группой создана коллекция факультативных анаэробных микроорганизмов способных к биодеградации углеводородов нефтяного ряда. Штаммы выделены из районов морских нефтяных и газовых проявлений различного типа из региона Южно-Китайского моря и Северного Вьетнама, и обладают широким спектром субстратной специфичности. На основе этой коллекции разрабатывается биоремедиационный метод, основанный на консорциуме штаммов способных к утилизации углеводородных соединений в нефтезагрязненных средах независимо от концентрации углеводородов. В 2024 г. выполнены магнитотеллурические исследования в южной части изучаемого района в Северном Вьетнаме. Дополнение ранее созданной авторами модели результатами интерпретации новых пунктов зондирований позволило существенно уточнить представление о положении сверхглубинной флюидно-разломной системы (СГФРС), ранее отождествляемой только с зоной разлома реки Красная и предположить, что сверхглубинные элементы СГФРС (высокоомные зоны, прерывающие сплошность астеносферы, и низкоомные сквозьлитосферные разломы северо-восточного простирания) отражают последовательное формирование (заложение) элементов рифтогенной структуры бассейна р. Красная. Зоны разломов северо-западного простирания и связанные с ними электропроводящие коровые пластины рассматриваются как основной контролирующий элемент в движении глубинного флюида. Геотермальная система в регионе северного Вьетнама контролируется сложной системой разломов бассейна Красной реки и прилегающих районов и имеет свои уникальные, вероятно закономерные, характеристики: группы источников различаются по геоструктурному положению, глубине источников, химическому и газовому составу. Химический состав источников в значительной степени зависит от газогеохимического режима проницаемой зоны, кинетических типов контролирующих разломов и связан с типами вмещающих магматических и осадочных пород. В целом, геотермальная система характеризуется высоким тепловым и газовым потенциалом и требует продолжения комплексных газогеохимических, геофизических, геохимических, микробиологических исследований. На основе данных полевых исследований, измерений температуры, pH и химического состава воды, а также газогеохимических исследований, выявлено, что в регионе наблюдается взаимодействие вещества геотермальной зоны с подземными водами, циркулирующими в главных разломах. Наиболее высокотемпературные воды, имеющие признаки взаимодействия с глубинными термальными процессами, характеризуются повышенным содержанием метана, гелия, водорода, а воды, взаимодействующие с карбонатными карстовыми структурами, характеризуются повышенным содержанием углекислого газа. На акватории привьетнамского шельфа при глубинах моря 200–600 м выявлены локальные зоны потоков метана в атмосферу с высокой интенсивностью до 24 моль/(км2×сут). Активность газообмена на границе «дно-вода-атмосфера», обусловлена выходом метана из донных отложений и контролируется комплексом геологических и гидрологических факторов. В целом невысокие значения потока метана в с поверхности моря в атмосферу в Южно-Китайском море по сравнению с Охотским и Японским морями, вероятно, обусловлены низкой сейсмической активностью района исследований, что делает его перспективным для создания морского карбонового полигона. Существуют основания полагать, что супертайфун "Яги" мог оказать влияние на режим термальных и пресноводных источников в период наблюдений, поэтому в следующем этапе наблюдения на ряде пунктов необходимо повторить для выяснения возможного влияния гидрометеорологических параметров.

 

Публикации

1. Пхунг Тхи Тху Ханг, Ренат Шакиров, Буй Ван Том, Ле Ван Зунг, Надежда Сырбу, Чан Чунг Хьеу, Пхунг Тхи Нгок Ань, Чан Хоанг Йен, Елена Мальцева, Андрей Холмогоров, Нгуен Хы Туен, Ву Хоа Ан Assessment of the Tectonic Activity of the Muong La–Bac Yen–Cho Bo Fault (Northwest Vietnam) by Analysis of Geomorphological Indices. GeoHazards, GeoHazards 2025, 6, 16. (год публикации - 2025)
10.3390/geohazards6020016

2. Яцук А.В., Сорочинская А.В., Шакиров Р.Б., Аксентов К.И. Газогеохимические и литохимические исследования в поверхностных осадках Южно-Татарского осадочного бассейна (Японское море). Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле, ВЕСТНИК КРАУНЦ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2024. № 4. ВЫПУСК 64. С. 25-36 (год публикации - 2024)
10.31431/1816-5524-2024-4-64-25-36

3. Холмогоров А.О., Кулинич Р.Г., Власова Г.А., Сырбу Н.С., Нэнъю Ву, Ичжао Ван On Tectonic and Hydro Meteorological Conditions of Methane Genesis and Migration in the Offshore Waters of East Vietnam Water, Water 2025, 17, 150. (год публикации - 2025)
10.3390/w17020150

4. Тинь Хоа Ту, Шакиров Р.Б, Нгуен Ван Хоанг, Тран Тхи Тхуи Хуонг, Нгуен Тхе Чуен, Ли Н.С., Мальцева Е.В., Веникова А.Л. Estimation of groundwater recharge using the cumulative rainfall departure method for Bac Lieu province, Mekong Delta, Vietnam. Геосистемы переходных зон, vol. 8, No. 4, pp. 367–380 (год публикации - 2024)
10.30730/gtrz.2024.8.4.367-380

5. Еськова А.И., Рыжманова Я.В., Трубицын В.Э., Полоник Н.С., Пономарева А.Л., Щербакова В.А. Drsulfosporosinus shakirovi sp. nov., сульфатвосстанавливающая бактерия, способная к биодеградации углеводородов нефти. Микробиология, 2025. № 3. том 94. С. 264-274 (год публикации - 2025)
10.31857/S0026365625030044

6. Ле Дык Ань, Нгуен Хоанг, Чан Тхи Хуонг, Рюичи Синдзё, Ле Дык Луонг, Данг Хоай Нхон, Фам Нгок Кан Recent monogenic volcanism in North Central Vietnam: Implications for the regional mantle geodynamics. Vietnam Journal of Earth Sciences , Vietnam Journal of Earth Sciences, 47(3), 355–375. (год публикации - 2025)
10.15625/2615-9783/23225

7. Чан Нги, Трин Хоай Тху, Ренат Шакиров, Наталья Соколова, Надежда Сырбу, Чан Тхи Туи Хуонг, Ле Динь Нам, Чан Ван Фонг, Чан Тхи Тхань Нхан, Динь Суан Тхань, Нгуен Ван Туан, Нгуен Хонг Цюань History of late Holocene shoreline changes in the Northern Plain from Bach Dang estuary to Day River mouth, velocity and causes of coastal accretion-erosion. Lithology and Mineral Resources (год публикации - 2026)

8. Легкодимов А.А., Мишукова Г.И., Ле Дык Ань, Бовсун М.А., Жердев П.Д. Потоки метана на границе раздела вода-атмосфера на акватории Южно-Китайского моря по результатам экспедиционных исследований. Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук, Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2025. № 3 (241). С 29-42. (год публикации - 2025)
10.31857/S0869769825030032


Аннотация результатов, полученных в 2025 году
В 2025 году в рамках проекта РНФ № 24-47-04001 был успешно выполнен полный комплекс экспедиционных и лабораторных работ, направленных на изучение взаимодействия литосферы, гидросферы и атмосферы в тектонически активной зоне Северного Вьетнама. В результате совместных российско-вьетнамских экспедиций, включая морские экспедиции на НИС «Академик М.А. Лаврентьев» (рейс 100) и НИС "Профессор Гагаринский" с непосредственным руководством и участием коллектива, впервые для слабоизученного региона получен уникальный массив данных. Обнаружены экстремальные газогеохимические аномалии, свидетельствующие о мощной современной дегазации недр. В подземных водах, термальных источниках и подпочвенном газе зафиксированы рекордные концентрации метана — до 10% по объему на острове Кото, 2381 ppm в воде и 11 578 ppm в подпочвенном газе. Эти значения сопоставимы с районами промышленной нефтегазоносности. Критически важным результатом стало доказательство глубинного термогенного происхождения газов. Комплексный анализ (совместные аномалии CH₄ и He, присутствие гомологов до пентана, изотопный состав δ¹³C от -46,6 до -50,2‰) однозначно указывает, что газовые потоки имеют не поверхностное биогенное, а глубинное происхождение, связанное с термальными и метаморфическими процессами в земной коре. Северо-Западный регион Вьетнама является одной из территорий с наиболее интенсивной гидротермальной активностью в стране, где источники термальных минеральных вод приурочены к глубоким разломным зонам, таким как Сонла – Лайчау – Дьенбьен – Хоабинь. Молодая тектоническая активность, повышенный геотермический градиент и хорошо развитая система трещиноватости создают благоприятные условия для глубокой циркуляции инфильтрационных метеорных вод, что приводит к формированию сложных по происхождению систем термальных минеральных вод с ярко выраженной геохимической спецификой. С целью выявления геохимических характеристик и уточнения механизмов формирования термальных водных систем региона в рамках данного исследования были выполнены полевые работы по отбору и анализу водных проб на ключевых выходах источников в провинциях Сонла, Лайчау, Дьенбьен и на периферии Северо-Западного региона. Научная и практическая значимость: Результаты имеют фундаментальное значение для понимания флюидодинамики активных рифтовых зон. Впервые установлена и описана связь максимальных газовых аномалий с активными разломами системы Красной реки, которые служат основными каналами миграции глубинных флюидов. С практической точки зрения, полученные данные существенно повышают оценку углеводородного потенциала северовьетнамского шельфа, особенно впадины Шонг Хонг в Тонкинском заливе. Выделены конкретные перспективные зоны, требующие детального изучения. Результаты также важны для экологической оценки потоков парниковых газов в регионе. Полученные результаты имеют ключевое значение для определения степени зрелости термальных минеральных вод и для разграничения основных гидрогеохимических типов, включая периферийные воды, карбонатные воды, сульфатные воды и воды, обогащённые CO₂. Кроме того, сопоставление проб, отобранных в различных геологических подрегионах, позволяет оценить влияние литологического состава вмещающих пород (силикатных, гранитоидных, карбонатных) и степень смешения с водами верхних водоносных горизонтов, что подтверждает пространственную неоднородность уровней гидротермальной эволюции в пределах всего Северо-Западного Вьетнама. Полученные выводы не только углубляют представления о геохимической природе систем термальных минеральных вод Северо-Запада, но и служат важной научной основой для оценки их ресурсного потенциала, разработки рациональных схем использования и обеспечения устойчивого управления термальными минеральными водными ресурсами региона. Полученные консорциумы термофильных и сульфатредуцирующих микроорганизмов характеризуются высоким биотехнологическим потенциалом в целях биоремедиации нефтезагрязненных сред. Помимо научной значимости, результаты исследования имеют важное прикладное значение для социально-экономического развития региона. Наличие промышленных минералов, таких как иллит и каолинит, указывает на высокий потенциал их добычи и переработки во впадинах, приуроченных к зоне RRFZ, особенно в районах Йенбай и Футхо. В то же время для обеспечения устойчивого развития необходимы рациональные стратегии управления недропользованием и внедрение современных технологий переработки, минимизирующих экологическое воздействие. Система термальных минеральных источников и геологическое наследие вдоль разлома могут стать основой для развития геотуризма и экотуризма, создания геопарков и экологических курортов с одновременным сохранением позднемиоценовых экосистем.

 

Публикации

1. Пхунг Тхи Тху Ханг, Ренат Шакиров, Буй Ван Том, Ле Ван Зунг, Надежда Сырбу, Чан Чунг Хьеу, Пхунг Тхи Нгок Ань, Чан Хоанг Йен, Елена Мальцева, Андрей Холмогоров, Нгуен Хы Туен, Ву Хоа Ан Assessment of the Tectonic Activity of the Muong La–Bac Yen–Cho Bo Fault (Northwest Vietnam) by Analysis of Geomorphological Indices. GeoHazards, GeoHazards 2025, 6, 16. (год публикации - 2025)
10.3390/geohazards6020016

2. Яцук А.В., Сорочинская А.В., Шакиров Р.Б., Аксентов К.И. Газогеохимические и литохимические исследования в поверхностных осадках Южно-Татарского осадочного бассейна (Японское море). Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле, ВЕСТНИК КРАУНЦ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ. 2024. № 4. ВЫПУСК 64. С. 25-36 (год публикации - 2024)
10.31431/1816-5524-2024-4-64-25-36

3. Холмогоров А.О., Кулинич Р.Г., Власова Г.А., Сырбу Н.С., Нэнъю Ву, Ичжао Ван On Tectonic and Hydro Meteorological Conditions of Methane Genesis and Migration in the Offshore Waters of East Vietnam Water, Water 2025, 17, 150. (год публикации - 2025)
10.3390/w17020150

4. Тинь Хоа Ту, Шакиров Р.Б, Нгуен Ван Хоанг, Тран Тхи Тхуи Хуонг, Нгуен Тхе Чуен, Ли Н.С., Мальцева Е.В., Веникова А.Л. Estimation of groundwater recharge using the cumulative rainfall departure method for Bac Lieu province, Mekong Delta, Vietnam. Геосистемы переходных зон, vol. 8, No. 4, pp. 367–380 (год публикации - 2024)
10.30730/gtrz.2024.8.4.367-380

5. Еськова А.И., Рыжманова Я.В., Трубицын В.Э., Полоник Н.С., Пономарева А.Л., Щербакова В.А. Drsulfosporosinus shakirovi sp. nov., сульфатвосстанавливающая бактерия, способная к биодеградации углеводородов нефти. Микробиология, 2025. № 3. том 94. С. 264-274 (год публикации - 2025)
10.31857/S0026365625030044

6. Ле Дык Ань, Нгуен Хоанг, Чан Тхи Хуонг, Рюичи Синдзё, Ле Дык Луонг, Данг Хоай Нхон, Фам Нгок Кан Recent monogenic volcanism in North Central Vietnam: Implications for the regional mantle geodynamics. Vietnam Journal of Earth Sciences , Vietnam Journal of Earth Sciences, 47(3), 355–375. (год публикации - 2025)
10.15625/2615-9783/23225

7. Чан Нги, Трин Хоай Тху, Ренат Шакиров, Наталья Соколова, Надежда Сырбу, Чан Тхи Туи Хуонг, Ле Динь Нам, Чан Ван Фонг, Чан Тхи Тхань Нхан, Динь Суан Тхань, Нгуен Ван Туан, Нгуен Хонг Цюань History of late Holocene shoreline changes in the Northern Plain from Bach Dang estuary to Day River mouth, velocity and causes of coastal accretion-erosion. Lithology and Mineral Resources (год публикации - 2026)

8. Легкодимов А.А., Мишукова Г.И., Ле Дык Ань, Бовсун М.А., Жердев П.Д. Потоки метана на границе раздела вода-атмосфера на акватории Южно-Китайского моря по результатам экспедиционных исследований. Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук, Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2025. № 3 (241). С 29-42. (год публикации - 2025)
10.31857/S0869769825030032