От геологической карты к недрам России - член-корр. РАН Олег Петров об институте-преемнике традиций Геолкома

— Олег Владимирович, день рождения А.П. Карпинского научный мир Санкт-Петербурга уже отпраздновал юбилейной конференцией. В институте даже звучал «Ноктюрн», который в 1927 г. написал для него британский дипломат. Что значит для коллектива имя «отца-основателя»?

— Про «Ноктюрн» мы сами, честно говоря, впервые услышали от директора Санкт-Петербургского филиала Института истории естествознания и техники РАН Надежды Алексеевны Ащеуловой. Это замечательная история: консул Великобритании в Ленинграде Томас Хильдебранд Престон написал это произведение в честь 10-летнего пребывания А.П. Карпинского на посту президента Академии наук. Мелодию представили у нас коллеги из Санкт-Петербургского филиала Архива РАН.

Наследие Карпинского значит для института очень много: именно он заложил научные основы российской школы геологической картографии, определил ее развитие в тесной связи с фундаментальными геологическими науками. У нас всю жизнь проработала правнучка Карпинского Ольга Александровна Толмачева, причем часть своей карьеры – в его кабинете. Конечно, А.П. Карпинский обеспечил принципы близкого взаимодействия института с Академией наук. Даже став ее президентом, он оставался почетным председателем Геолкома.

ОБЕСПЕЧИТЬ ПОИСКОВЫЙ ЗАДЕЛ

— ВСЕГЕИ – институт отраслевой. В каких формах флагманское научное учреждение Роснедр взаимодействует с РАН?

— Многие директора нашего института, как и я, были членами-корреспондентами или академиками – это уже само по себе определяет наши взаимоотношения. У нас заключены договора о сотрудничестве почти со всеми академическими геологическими институтами: с Институтом земной коры СО РАН, Дальневосточным геологическим институтом ДВО РАН, Институтом геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН и многими другими – в части реализации программы регионального изучения недр. Их сотрудники ездят с нами на полевые работы, пользуются открытой базой данных геологических карт и нашими лабораториями.

Как пример могу привести мониторинг Государственной геологической карты масштаба 1:2.5 М. Институты РАН получают новые геохронологические данные по магматическим и метаморфическим комплексам в рамках своих исследований, а мы их интегрируем не только в разномасштабные геологические карты, но и в общую базу данных – Геохронологический атлас-справочник. В стенах ВСЕГЕИ работает Межведомственный стратиграфический комитет (его возглавляет академик РАН Алексей Юрьевич Розанов). Он занимается совершенствованием Общей хроностратиграфической шкалы как стратиграфической основы для государственного геологического картографирования. Это требует постоянного отслеживания и интеграции всех фундаментальных данных по стратиграфии и палеонтологии, получаемых, в том числе, и организациями РАН.

— Глава Роснедр Евгений Петров сказал, что лабораторий такого уровня, как во ВСЕГЕИ, в мире единицы. Учитывая ведомственное финансирование, можно ли сказать, что отраслевые институты сегодня находятся в привилегированном положении по сравнению с академическими?

— Основной объем финансирования в части регионального геологического изучения идет на прикладные работы – создание государственных геологических карт. Это процесс производственный, а не научный: систематически, по определенным методикам создаются геологические карты на территорию всей страны. Отраслевые деньги привязаны в основном к подобным задачам для решения проблем воспроизводства минерально-сырьевой базы.

Конечно, Роснедра финансируют и т.н. тематические работы – внедрение результатов научных исследований в геологическое картографирование. Эти деньги идут на научно-методическое обеспечение производственных работ и на развитие технологической базы этих исследований. Но, поверьте, это очень небольшие деньги. Почти все фундаментальные научные исследования проводятся во ВСЕГЕИ с поддержкой грантов РНФ и РФФИ, их у нас обычно 1-3 в год, а также реализуются в инициативном порядке сотрудниками.

— Региональное геологическое изучение недр – важнейшая часть работ, которые вы проводите как государственное учреждение в интересах недропользователей. На юбилейном заседании Вы лично назвали ситуацию в этой сфере «системным кризисом». Какие тревожные явления на это указывают?

— В результате проведения региональных работ и, прежде всего, геологического картографирования, создается т.н. поисковый задел – обозначаются площади, которые перспективны для более детальных работ, поисковых, разведочных. Эта задача решается на уровне регионального изучения недр. Я уже приводил цифры: в СССР 7-10% от всего объема средств на воспроизводство минерально-сырьевой базы шли как раз на региональные работы, за счет чего выделялось по 300-400 перспективных участков в год.

Сегодня 93-94% задач по решению проблем воспроизводства переложено на плечи компаний. И на региональные работы идет 1% от финансирования, а выделяется, соответственно, 30-40 участков в год. Дошло до того, что в 2017 году целый ряд крупных компаний – «Полюс», «Норильский никель», «Алроса», «Полиметал» и другие – обратились в Правительство РФ в связи с тем, у них нет поискового задела, а они, конечно, хотели бы иметь задел высокого качества в плане открытия там новых объектов. Это был очевидный «звонок» о наступающем кризисе.

Последние семь лет объемы финансирования региональных геолого-геофизических и геолого-съемочных работ (в рамках мероприятий Государственной программы «Воспроизводство и использование природных ресурсов») сохраняются на одном уровне без учета инфляции. А показатели не снижаются. Перспективных участков и так мало, а государство наше при этом продолжает заниматься, как в том же Китае, еще и поисковыми работами наряду с компаниями. Хотя и в «Законе о недрах», и в «Стратегии развития минерально-сырьевой базы РФ» региональное геологическое изучение недр названо главным приоритетом государства.

В середине прошлого века была такая же проблема – увлеклись разведочными и поисковыми работами, и на региональное изучение, создание геологических карт 1 М, 200 тыс. так же стали выделять недостаточно средств. В 1954 году это потребовало специального постановления Совета Министров СССР «Об усилении роли региональных геолого-съемочных работ». Тогда проблема была решена, сегодня она возникла вновь.

— Если недропользователи так зависимы от картографирования, в чем именно проблема, эти работы настолько затратны для них?

— В финансовом плане начальная стадия – не самая дорогостоящая. Но поскольку фонд легко открываемых месторождений, когда можно идти с поверхности, уже исчерпан, то уже при региональных работах надо использовать все современные геофизические, геохимические методы, чтобы локализовать площади, которые потом будут востребованы компаниями с использованием заявительного принципа лицензирования.

В самих компаниях есть профильные подразделения, но региональное изучение требует очень высокой квалификации геологов. Плюс, человек должен заниматься регионом постоянно – за год-два подготовить такого специалиста практически невозможно. Во ВСЕГЕИ организована структура региональных отделов, поэтому крупнейшие российские компании обращаются к нам.

Ежегодно мы проводим среднемасштабные геологосъемочные работы с созданием комплектов Госгеолкарты-200 на 140 листах, на половине из них ставятся ГДП-200 в различных регионах страны (геологическое доизучение ранее заснятых площадей в масштабе 1:200 000 – прим ред.), формируется фонд перспективных участков недр. Ежегодно более чем на сотне объектов проводятся полевые работы – именно они дают прирост новой информации. Недостаток финансирования сказывается на их эффективности, а также на эффективности комплекса лабораторно-аналитических исследований, в том числе опережающих аэрогеофизических и геохимических работ с последующей заверкой аномалий поисковым бурением и горными работами.

НА ГЛУБОКОВОДНЫХ ОКРАИНАХ

— Институт уже не первый год занимается проектом установления внешней границы шельфа Арктической зоны РФ. На какой стадии картографирование этих районов?

— Шельф, конечно, представляет для всех большой интерес, лицензии на добычу там имеют наши крупнейшие компании – Роснефть, Газпром, Газпромнефть, – и мы в этой части занимаемся, прежде всего, созданием Госгелкарты-1000 третьего поколения (трехмерная карта масштаба 1:1 М – прим.ред.). От предыдущих поколений она отличается тем, что охватывает и сушу, и дно акваторий континентального шельфа, и даже глубоководные окраины, включая Северный Ледовитый океан. Сегодня создано и издано в полиграфическом и электронном виде 195 листов. Оставшиеся листы, в том числе в пределах Якутии, Северо-Востока, акватории арктических и дальневосточных морей будут введены в работу в ближайшие 2-3 года, так что к 2025 году программа завершится.

Одна из наших подрядных организаций – мурманская «Морская арктическая геологоразведочная экспедиция» (МАГЭ) – выпустила блестящую монографию, где показано, что именно такие работы во многом позволили оценить ресурсную базу углеводородов на этой территории. Конечно, сотрудничаем и с Роснефтью. В части регионального изучения компания проводит т.н. стратиграфическое, опорное бурение для заверки данных сейсмических исследований. Это совершенно новое направление. Суть в том, что для подтверждения геологического обоснования границ бурение производится как раз там, где горизонты ближе всего находятся к поверхности. Эту программу очень успешно реализовал на своих территориях Норвежский нефтяной директорат (Oljedirektoratet, государственный орган, отвечающий за регулирование нефтяных ресурсов на континентальном шельфе Норвегии – прим.ред). И сегодня наши компании активно реализуют аналогичную на российском шельфе. Это, действительно, очень большой прирост новой информации, нового понимания, а главное, подтверждение достоверности сейсмических построений.

— Очевидно, что это геополитически важный проект. Каков вклад науки в геологическое обоснование прав России на прилегающие морские территории?

— В этой части, особенно в глубоководных акваториях, Россия провела большой комплекс работ (это ГСЗ, глубинное сейсмическое зондирование и МОВ ОГТ – метод отраженных волн с общей глубинной точкой). Были выполнены уникальные работы по опробованию на поднятии Менделеева, и здесь мы активно сотрудничали с РАН и с Министерством обороны РФ. Военные были задействованы в батиметрических исследованиях – использовалась легкая научно-исследовательская подводная лодка, были отобраны пробы в зоне Центрально-Арктических поднятий. Со стороны академии активное участие приняли Геологический институт РАН, Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН.

Все это имеет значение для расширения границы континентального шельфа РФ в Арктике за пределы 200-мильной зоны. Мы с уже названными организациями, а также с Минприроды и МИД работаем над обоснованием Российской Заявки, поданной в Комиссию по Границам Континентального Шельфа при ООН (КГКШ) еще в 2015 году. Сейчас она рассматривается специальной Подкомиссией из группы экспертов КГКШ. Участвуем во всех ее заседаниях, даем разъяснения по геологическому строению, готовим дополнительные материалы по геологическому обоснованию. Значительная часть геологических данных являются уникальными для этого региона, прошли международную апробацию и приняты Подкомиссией. Но работа еще не завершена.

— Есть ли международные проекты в других геополитически важных регионах?

— Мы недавно завершили этап крупного проекта по Центральной Азии – ему скоро исполнится 20 лет, – в нем участвует Китай, Монголия, Казахстан, Южная Корея. Это также атлас геологических карт, включая карту оценки нефегазоносности территории. Сейчас переходим к третьей стадии – созданию 3D-представления территории, расширяем набор карт, куда входят и карта четвертичной геологии, и результаты детального изучения Большого Алтая, включая оценку минерально-сырьевого потенциала. Это приграничная территория, где сотрудничают несколько государств. Реализуем также ряд проектов со странами СНГ, есть международный проект картирования окраинных морей и морей Евразии – мы включили в него Каспий.

— Проведённое ВСЕГЕИ исследование распространения и миграции углеводородов на озере Байкал вошло в список важнейших достижениях российской науки в 2020 году, которому ежегодно посвящает доклад президент РАН. Какие результаты будете подавать на рассмотрение по итогам 2021 года?

— В этом году думаем заявить результаты исследования эволюции морфологического строения береговых линий Финского залива, которое проводит Центр морской геологии ВСЕГЕИ в рамках мониторинга современных опасных геологических процессов морей Северо-Запада России.

Побережье Финского залив – это район очень населенный, с активно застраиваемой береговой зоной, и в результате хозяйственной деятельности там возникают большие риски. Последствия нагрузок на береговые зоны видны невооруженным глазом. Идет строительство портов, причем не одного, извлекается в больших объемах строительный материал – песок. Со временем проблемы могут быть очень серьезные, а в некоторых местах и катастрофические. За экспертной оценкой рисков и рекомендациями к нам сейчас обращаются и строительные организации, и Правительство Санкт-Петербурга. Наиболее интересные результаты получены для восточной части Финского залива: была прослежена геологическая история береговых зон в интервале голоцена, установлены основные природные и антропогенные факторы, определяющие их эволюцию, дан прогноз на будущее.

Долговременные тенденции развития береговых зон определяются геолого-геоморфологическими факторами. Из-за ряда этих факторов (преобладание рыхлых неоген-четвертичных отложений, рельеф, дефицит осадочного материала, скорости гляциоизостатического выравнивания) берег Российской Балтики и, в частности, Финского залива уязвим для абразии. Экстремальные размывы происходят при сочетании трех гидрометеорологических факторов – шторм, подъем уровня воды и отсутствие ледового покрова. В последние десятилетия из-за техногенного воздействия и климатических изменений такие «экстремальные» события происходят чаще. Результаты математического моделирования, выполненного коллегами из ИО РАН, показывают, что в будущем ситуация может стать еще более напряженной.

ВИРТУАЛЬНЫЕ НЕДРА РОССИИ

— Вы также реализуете проект по созданию 3D модели геологического строения подземного пространства Санкт-Петербурга. Что такая объемная картина даст городу, и чем интересна задача самому институту?

— Это направление активно развивается за рубежом. Например, Хельсинки, Стокгольм, Лондон сейчас создают так называемые digital twins или «цифровые двойники» подземного пространства городов и прилегающих территорий. Для береговых зон с их проблемами это особенно актуально, а ведь Санкт-Петербург тоже находится в устье Невы.

Мы уже давно к этой теме подходили, и в 2021 году проект был поддержан правительством Санкт-Петербурга и на федеральном уровне. Одну из геологических карт 200-тысячного масштаба мы сейчас делаем именно в 3D. Объемная модель подземного пространства урбанизированных территорий – это, с одной стороны, инструмент, позволяющий следовать принципу «не навреди» в процессе хозяйствования. А с другой, ее создание интересно самим геологам – мы очень детально изучаем формирование геологической среды. Как человек, долгое время проработавший в Норильске, где строительство ведется на сваях, знаю, как коварна бывает вечная мерзлота. Очень много всего там построили по руслам ручейков и рек, которые были заасфальтированы, но ведь процессы продолжаются под землей. Идет естественное растепление, водосборы никуда не делись, и 40-50 лет спустя мы видим, как рушатся дома – природа есть природа.

— Руководство Роснедр упоминало о скором запуске на сетевых площадках института «единого информационного ресурса», который должен восполнить дефицит общедоступной геологической информации для широкой аудитории. О каком ресурсе идет речь, учитывая, что у вас уже действует система ГИС Атлас «Недра России»?

— ГИС Атлас «Недра России» создавалась в течение 20 лет, но в части накопления данных, в части представления информации ее возможности все время меняются. Изначально одной из основных целей ресурса являлось обеспечение самих Роснедр базовой геологической и геолого-экономической информацией для принятия управленческих решений. Сейчас ГИС-Атлас – самый большой геолого-картографический ресурс по территории России, содержит больше 100 тысяч геологических карт и схем.

Основная часть этой информации уже открыта и доступна в поддомене нашего сайта atlaspacket.vsegei.ru. И за последние 6-7 лет мы отмечаем огромный, я бы даже сказал, взрывной интерес к ресурсу со стороны субъектов федерации, недропользователей, академических институтов и высших учебных заведений. Количество http-запросов напрямую к картографическому WMS серверу ВСЕГЕИ возросло с 3 миллионов в 2015 году до 87 миллионов в 2021 году – в 30 раз! А количество пользователей достаточно специализированного раздела, содержащего «Пакеты оперативной геологической информации», достигло 15 000. Сейчас ГИС-Атлас не только выполняет свои основные задачи, но и фактически превращается в общедоступную национальную информационную систему по геологии России.

— И в чем суть этих превращений?

— Один из приоритетов – интегрировать комплексную геологическую информацию, собранную учреждениями Роснедр (я бы назвал это «федеральным уровнем»), с оперативными геологическими данными, имеющимися в субъектах РФ («уровень местных органов исполнительной власти»). В первую очередь, с информацией по общераспространенным полезным ископаемым – она очень востребована у недропользователей, – и по обеспеченности водными ресурсами.

Последние пару лет мы активно налаживаем связи с региональными комитетами по геологии и недропользованию. Кроме оперативной информации получаем от них и много предложений по справочным материалам о проблемах и перспективах развития минерально-сырьевой базы. А это очень важная обратная связь – иногда проблемы по-разному видятся из федерального центра и с точки зрения местных геологов.

Вся эта комплексная геологическая информация будет собрана на ресурсе Вэб-Гис-Атлас. Cистема будет динамически связана с нашими отраслевыми централизованными хранилищами цифровой геологической информации (по изученности, объектам полезных ископаемых, перспективными участками недр, лицензированию, петротипам и стратотипам, геологическим памятникам и т.д.). Информация будет общедоступна, вам не потребуются никакие коммерческие ГИС или мощный компьютер – достаточно зайти на сайт. Планируем разместить Вэб-Гис-Атлас в уже знакомом пользователю разделе.

— Насколько мощные аппаратные ресурсы для этого потребуются?

— Что касается «железа», то мы развиваем проект на уже существующей в институте аппаратно-технологической базе, у нас для этого выделен высокопроизводительный серверный кластер – это 4 физических узла, на которых работают более 50-ти виртуальных серверов, отказоустойчивая система хранения данных (более 200 ТБ). Также создана сетевая инфраструктура с высокой пропускной способностью.

— Научные институты РАН принимают какое-то участие в создании новых информационных слоев для Вэб-Гис-Атласа?

— Да, в рамках системы будет доступен геохронологический атлас-справочник, который мы сейчас создаем вместе с Российской академией наук. Центр изотопных исследований ВСЕГЕИ – а по комплектации оборудования он в России уникален – накопил большое количество изотопных и изотопно-геохронологических данных. Естественно, многие институты РАН делали эти анализы не только у нас, но и за рубежом. Сейчас мы решили объединить наши и академические базы и открыть доступ для всех желающих. Объединенная информация позволяет по-новому взглянуть на геохронологию, провести корреляции магматических интрузивных образований, что раньше было сделать невозможно.

Беседовала Ольга Калантарова, редакция сайта РАН