С.Н. Кох, А.А. Дектерев, Э.В. Сокол. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРИРОДНОГО ГИГАНТСКОГО КОРОТКОЖИВУЩЕГО ГАЗОВОГО ФАКЕЛА: НА ПРИМЕРЕ ИЗВЕРЖЕНИЯ ГРЯЗЕВОГО ВУЛКАНА КАРАБЕТОВА ГОРА, 2000 г. (ТАМАНЬ)

С.Н. Кох 1, А.А. Дектерев 2, Э.В. Сокол 1 
1 Институт геологии и минералогии СО РАН, Новосибирск, Россия 
2 Институт теплофизики СО РАН, Новосибирск, Россия 
ТЕПЛОФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРИРОДНОГО ГИГАНТСКОГО КОРОТКОЖИВУЩЕГО ГАЗОВОГО ФАКЕЛА: НА ПРИМЕРЕ ИЗВЕРЖЕНИЯ ГРЯЗЕВОГО ВУЛКАНА КАРАБЕТОВА ГОРА, 2000 г. (ТАМАНЬ) 
В статье изложены результаты теплофизического моделирования в программном комплексе SigmaFlow природного гигантского короткоживущего газового факела, сопровождавшего извержение грязевого вулкана Карабетова гора 6 мая 2000 г. Впервые выполнена количественная оценка объемов сгоревшего в ходе извержения газа, который составил 346 500 м3 холодного газа. Результаты математического моделирования огненного извержения грязевого вулкана Карабетова гора показали, что высокодебитный прямоточный индивидуальный свободный вертикальный метановый факел высотой 400 м, с точкой выхода пламени, расположенной на поверхности земли, способен прогреть расположенные под ним породы до температуры не более 280 °C. Факел такой конфигурации не способен создать значимый теплоперенос на дневную поверхность и обеспечить возникновение высокотемпературного (Т = 1000—1400 °С) пирогенного ореола. 
Ключевые слова: грязевый вулкан, газовый факел, термометаморфизм, математическое моделирование, пов Тамань. 
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 
1. Алиев Ад.А., Гулиев И.С., Рахманов Р.Р. Каталог зафиксированных извержений грязевых вулканов Азербайджана (1810—2007 гг.). Баку: NaftaPress, 2009. — 110 с. 
2. Ахметов Д.Г. Оценка расхода горящих газовых фонтанов по высоте диффузионного факела // ФВГ, 1994. — № 6. — С. 25—28. 
3. Ахметов Д.Г. Вихревые кольца. Новосибирск: «Гео», 2007. — 151 с. 
4. Губкин И.М., Федоров С.В. Грязевые вулканы Советского Союза и их связь с генезисом нефтяных месторождений КрымскоКавказкой геологической провинции. М.; Л.: Акад. Наук СССР, 1938. — 43 с. 
5. Дектерев А.А., Гаврилов А.А., Минаков А.В. Современные возможности СFD кода SifmaFlow для решения теплофизических задач // Сборник научных статей. Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии. Киев: «НПВК Триакон», 2010. — № 2 (4). — С. 117—122. 
6. Дадашев Ф.Г. Углеводородные газы грязевых вулканов Азербайджана. Баку: Азернешр, 1963. — 65 с. 
7. Деев Е.В., Кох С.Н., Сокол Э.В., Зольников И.Д., Панов В.С. Грязевый вулканизм как показатель позднеплейстоценголоценовой активности северовосточного окончания ЧиликКеминского разлома (Илийская впадина, Северный ТяньШань) // Доклады РАН, 2014. — 459. — № 3. — C. 1—6. 
8. Каменщиков Л.П., Быков В.И., Дектерев А.А., Ковалевский А.М. Численное моделирование реагирующих турбулентных течений в трехмерных областях сложной конфигурации // Химическая промышленность, 1995. — № 1. — С. 43—47. 
9. Ковалевский С.А. Грязевые вулканы южного Прикаспия (Азербайджана и Туркмении). Баку: Азгостоптехиздат, 1940. — 200 с. 
10. Кудрявцев Н.А. Глубинные разломы и нефтяные месторождения. Л.: Гостоптезиздат, 1963. — 220 с. 
11. Кузнецов А.А., Конопасов Н.Г. Экспериментальное моделирование факелов горящих газовых и нефтяных скважин. Тепловые установки метеотрон II и III // Инженерная физика, 2008. — № 3. — С. 20—24. 
12. Лаврушин В.Ю., Поляк Б.Г., Прасолов Э.М., Каменский И.Л. Источники вещества в продуктах грязевого вулканизма (по изотопным, геохимическим и геологическим данным) // Литология и полезные ископаемые, 1996. — № 6. — С. 625—647. 
13. Рахманов Р.Р. Грязевые вулканы и их значение в прогнозировании нефтегазоносности недр. М.: Недра, 1987. — 174 с. 
14. Патанкар С.В. Численное решение задач теплопроводности и конвективного теплообмена при течении в каналах. М.: Издательство МЭИ, 2003. — 312 с. 
15. Плотников А.М. Потери углеводородов на грязевых вулканах Керченского полуострова / В кн.: Геология и нефтегазоносность Причерноморской впадины, 1967. — С. 72—81. 
16. Собисевич А.Л., Горбатиков А.В., Овсюченко А.Н. Глубинное строение грязевого вулкана горы Карабетова // Доклады РАН, 2008. — т. 422 (4). — С. 542—546. 
17. Сокол Э.В., Козьменко О.А., Кох С.Н., Вапник Е. Газовые коллекторы района Мертвого Моря — реконструкция на базе геохимических характеристик паралав // Геол. и геоф., 2012. — т. 53. — № 8. — С. 975—997. 
18. Холодов В.Н. Постседиментационные преобразования в элизионных бассейнах (на примере Восточного Предкавказья). М: Наука, 1983. — 151 с. 
19. Шнюков Е.Ф., Соболевский Ю.В., Гратенко Г.И. и др. Грязевые вулканы КерченскоТаманской области. Киев: Наук. Думка, 1986. — 148 с. 
20. Шнюков Е.Ф., Шереметьев В.М., Маслаков Н.А. и др. Грязевые вулканы КерченскоТаманского региона. Краснодар: ГлавМедиа, 2005. — 176 с. 
21. Шнюков Е.Ф., Сокол Э.В., Нигматулина Е.Н., Коржова С.А., Гусаков И.Н. «Огненное извержение» грязевого вулкана Карабетова гора, 2000 г.: сценарий события, продукты извержения, минералогия и петрография плавленых пород // Геология и полезные ископаемые мирового океана, 2009. — № 4. — С. 77—94. 
22. Якубов А.А., АлиЗаде А.А., Зейналов М.М. Грязевые вулканы Азербайджанской ССР. Баку, 1971. — 256 с. 
23. Якубов А.А., АлиЗаде А.А., Рахманов Р.Р., Мамедов Ю.Г. Каталог зафиксированных извержений грязевых вулканов Азербайджана (за период 1810—1974 гг.). Баку, 1974. — 33 с. 
24. Dekterev A.A., Gavrilov A.A., Dekterev A.A. EulerEuler and Eulerlagrange methods in modelling of twophase dispersed flows // 12th Workshop on TwoPhase Flow Predictions, Halle; 03222010 — 03252010; in: «Proceedings of the 12th Workshop on TwoPhase Flow Predictions», M. Sommerfeld (ed.), 2010. — ISBN: 978—3868292220. 
25. Etiope G., Klusman R.W. Geologic emissions of methane to the atmosphere // Chemosphere, 2002. — 49. — 8. — P. 777—789. 
26. Grapes R., Sokol E., Kokh S., Fishman I., Kozmenko O. Petrogenesis of unusual Narich paralavas during flame eruptions of mud volcanoes, AltynEmel National Park, Kazakhstan // Contribution to Mineralogy and Petrology, 2013. — v. 165. — P. 781—803. 
27. Herbin J.P., SaintGermPs M., Maslakov N., Shnyukov E.F., Vially R. Oil Seeps from the «Boulganack» Mud Volcano in the Kerch Peninsula (Ukraine — Crimea), Study of the Mud and the Gas: Inferences for the Petroleum Potential // Oil & Gas Science and Technology — Rev. IFP, 2008. — v. 63. — № 5. — P. 609—628. 
28. Hong W.L., Etiope G., Yang T.F., Chang P.Y. Methane flux from miniseepage in mud volcanoes of SW Taiwan: Comparison with the data from Italy, Romania, and Azerbaijan // Journal of Asian Earth Sciences, 2013. — v. 65. — P. 3—12. 
29. Kim J.P., Schnell U., Scheffknecht G. Comparison of Different Global Reaction Mechanisms for MILD Combustion of Natural Gas // Combustion Science and Technology, 2008. — v. 180. — is. 4. — P. 565—592. 
30. Kopf A.J. Significance of mud volcanism // Reviews of Geophysics, 2002. — v. 40. — № 2. — P. 1005—1012. 
31. Litvintsev K.Yu., Dekterev A.A. Comparison of the FiniteVolume and DiscreteOrdinate Methods and Diffusion Approximation for the Radiative Heat Transfer Equation // Heat Transfer Research, 2008. — v. 39. — is. 8. — P. 653—660. 
32. Mazzini A., Svensen H., Planke S., Guliyev I., Akhmanov G.G., Fallik T., Banks D. When mud volcanoes sleep: Insight from seep geochemistry at the Dashgil mud volcano, Azerbaijan // Marine and Petroleum Geology, 2009. — v. 26. — is. 9. — P. 1704—1715. 
33. Menter F.R. Zonal Two Equation kT Turbulence Models for Aerodynamic Flows // AIAA Paper 932906, July 1993. 
34. Milkov A.V., Sassen R., Apanasovich T.V., Dadashev F.G. Global gas flux from mud volcanoes: a significant source of fossil methane in the atmosphere and the ocean // Geophysical Research Letters, 2003. — 30. — P. 1037. 
35. Schmidt M., Hensen C., M`rz T., Mhller C., Grevemeyer I., Wallmann K., Mau S., Kaul N. Methane hydrate accumulation in «Mound 11» mud volcano, Costa Rica forearc // Marine Geology, 2005. — 216. — P. 77—94. 
36. Seryotkin Yu.V., Sokol E.V., Kokh S.N. Natural pseudowollastonite: crystal structure, associated minerals, and geological context // Lithos, 2012. — 133—135. — P. 75—90. 
37. Sokol E., Novikov I., Zateeva S., Vapnik Ye., Shagam R., Kozmenko O. Combustion metamorphism in Nabi Musa dome: new implications for a mud volcanic origin of the Mottled Zone, Dead Sea area // Basin Research, 2010. — v. 22. — P. 414—438.