Mud volcanoes of Gobustan

Wulkanizm błotny to rzadkie zjawisko geologiczne występujące na aktywnych tektonicznie terenach roponośnych, które daje wgląd we wgłębną aktywność tektoniczną z powierzchni ziemi. Tematem niniejszej pracy jest próba współczesnej interpretacji wulkanizmu błotnego na podstawie fachowej literatury geologicznej. Wypiętrzanie się Wielkiego Kaukazu w orogenezie alpejskiej jest ściśle powiązane z powstaniem wulkanów błotnych na obszarze Gobustanu i Apszeronu w strefie stałej kompresji, na granicy dwóch wielkich płyt, tj. Euroazjatyckiej i Arabskiej. Strefa występowania wulkanów błotnych przebiega również na dnie Morza Kaspijskiego wzdłuż wypiętrzenia Apsheron-Balkan, które stanowi naturalne przedłużenie struktur budujących Wielki Kaukaz. Struktury te przebiegają niemal w liniowym uszeregowaniu od Krymu na zachodzie poprzez Wielki Kaukaz i kontynuują swój przebieg dnem morskim, aż po łańcuch Kopet-Dag na wschodzie. W Azerbejdżanie zidentyfikowano ponad 400 aktywnych wulkanów błotnych zarówno na lądzie, jak i na dnie morskim. Przykładem dobrze przebadanych i często aktywnych wulkanów błotnych są Dashgil (Gobustan) i Uchtape (Apszeron). Ze względu na ich specyfikę wyróżniamy trzy typy genetyczne wulkanów błotnych charakteryzujące się odmienną genezą i morfologią. W rejonie Gobustanu i Apszeronu jest to głównie typ mający charakter wybuchowy i związany jest z erupcją gazu ziemnego z dużych głębokości. Wulkany błotne Gobustanu i Apszeronu stanowią bogate źródło gazów i roztworów, a główną serią skalną generującą węglowodory jest obfita w substancję organiczną seria Maykop (oligocen-miocen). Pokłady tej serii znajdują się na głębokości 5150-6600m. Izotopowe badania wskazują, że woda z wulkanów błotnych uwalniana jest pod wpływem wysokiego ciśnienia z warstw różnych głębokości i wydostaje się na powierzchnię razem z eruptowanym gazem. W obrębie wulkanizmu błotnego możemy rozróżnić trzy struktury wydzielające roztwory. Najpowszechniejsza struktura to gryfony w kształcie stożka 2-3m, które przypominają wulkan błotny w miniaturowej skali. Wydobywa się z nich gaz, woda, ropa naftowa i błoto o różnej gęstości i ilości. Pozostałymi dwoma strukturami są baseny i jeziora salsowe, które charakteryzuje przesączanie podpowierzchniowe i mała produktywność. Badania próbek wykazały, że najpowszechniejszym składnikiem spośród gazów jest metan, a same gazy generowane są w temperaturze 120-150°C. Wulkany błotne Gobustanu i Apszeronu wykazują powiązanie z budową fałdową i umiejscowione są w strefach łęków antyklin, jak choćby wulkan błotny Ayran-Tekan, którego pole położone jest na głównym grzbiecie antykliny i jest równoległe do czoła Wielkiego Kaukazu. Substancje organiczne, takie jak ropa i lekkie gazy węglowodorowe generowane w serii Maykop mogą przemieszczać się w górę przez stromy i ograniczony uskokami kanał w jądrze antykliny. Sejsmiczne profile refleksyjne pozwalają na wyobrażenie antyklin, jako diapirów zbliżonych wyglądem do wąskiego fałdu oderwanego od jądra przez wysokie ciśnienie.

Mud volcanism is a rare geological phenomenon occurring in tectonically active oil fields, which gives insight into deep tectonic activity from the earth's surface. The subject of this work is an attempt of contemporary interpretation of mud volcanism on the basis of expert geological literature. The uplift of the Great Caucasus in alpine orogenesis is closely related to the formation of mud volcanoes in the area of Gobustan and Apsheron in the zone of constant compression, on the border of two large plates, i.e. Eurasian and Arab. The mud volcano zone also passes through the bottom of the Caspian Sea along the Apsheron-Balkan uplift, which is a natural extension of the structures that make up the Great Caucasus. These structures run almost linearly from Crimea to the west through the Great Caucasus and continue along the seabed to the Kopet-Dag range to the east. In Azerbaijan, more than 400 active mud volcanoes have been identified both on land and on the seabed. Examples of well studied and often active mud volcanoes are Dashgil (Gobustan) and Uchtape (Apsheron). Due to their specificity we can distinguish three genetic types of mud volcanoes characterized by different genesis and morphology. In the region of Gobustan and Apsheron it is mainly an explosive type and is associated with the eruption of natural gas from large depths. The mud volcanoes of Gobustan and Apsheron are a rich source of gases and liquids, and the main rock series generating hydrocarbons is rich in organic matter, Maykop series (oligocen-miocene). The deposits of this series are located at a depth of 5150-6600m. Isotope studies indicate that water from mud volcanoes is released under high pressure from layers of different depths and escapes to the surface together with erupted gas. Within mud volcanism we can distinguish three structures that emit liquids. The most common structure is the cone-shaped griphones, which resemble a mud volcano on a miniature scale. They produce gas, water, crude oil and mud of various densities and quantities. The other two structures are pools and salsa lakes, which are characterised by sub-surface filtration and low productivity. Tests of samples showed that the most common gas component is methane, and the gases are generated at a temperature of 120-150°C.