Research on cruise 38 of the R/V Akademik Nikolaj Strakhov in the Barents sea

Full Text

В 2018 г. состоялся 38-й рейс НИС «Академик Николай Страхов». Целью экспедиции являлось проведение комплексных геолого-геофизических, геохимических и гидрофизических исследований в Баренцевом море. В рейсе принимали участие сотрудники Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН, Геологического института РАН, Геологического института ФИЦ КНЦ РАН, МГУ им. М. В. Ломоносова.

Рейс продолжался 38 суток, сроки проведения — с 4 августа по 10 сентября 2018 г., выход и возвращение — порт Калининград. Основная часть работ была сосредоточена в юго-восточной части Баренцева моря (Печорское море) (рисунок). Работы проводились на 10 полигонах, а также на переходах между ними. Всего за период рейса было выполнено более 7500 морских миль профилей геофизических исследований и 45 станций комплексных исследований, включая отбор проб грунта.

 

Рис. Схема района работ 38-го рейса НИС «Академик Николай Страхов». Серыми линиями показаны выполненные геофизические профили, черными кружками — комплексные станции.

 

Главными задачами исследований на шельфе Баренцева моря являлись изучение современных опасных природных процессов (ледовое экзарационное воздействие, выходы газа и объекты, связанные с процессами газовыделения — покмарки, пингоподобные структуры и т. д.); выделение особенностей строения рельефа и осадочной толщи, связанных с палеогеографией региона, с дальнейшим обоснованием наиболее вероятного сценария развития природных обстановок западного арктического шельфа РФ на фоне продолжающегося потепления климата, повышения уровня моря и усиливающегося воздействия антропогенных факторов; определение наличия, границ и размеров подводных многолетнемерзлых пород в районе исследований.

Основным использовавшимся оборудованием для решения задач картирования морского дна являлись многолучевой эхолот Reson Seabat 8111 и сейсмопрофилограф EdgeTech 3300, которые входят в состав штатной гидроакустической системы, установленной на НИС «Академик Николай Страхов». Помимо судового оборудования в рейсе использовался высокочастотный гидроакустический комплекс, состоящий из многолучевого эхолота WASSP WMB-3250 и эхолота-профилографа SES-2000 Standard, приемо-передающие антенны этих приборов крепились на опускающуюся поворотную штангу. Для получения информации о строении верхней части осадочной толщи использовался сейсмоакустический комплекс «Геонт-шельф» с источником типа «спаркер». Исследования проводились с одноканальной и многоканальной сейсмокосой, включавшей в себя 32 канала: две секции сейсмической приемной антенны по 16 каналов. Объем работ одноканального сейсмопрофилирования методом НСП составил порядка 2200 миль, с многоканальной системой — около 200 миль. Гидрофизические исследования в рейсе осуществлялись на океанографических станциях при помощи CTD-зонда SBE19+ с получением данных по температуре, давлению, электропроводности, мутности, флюоресценции хлорофилла, содержанию растворенного кислорода в водной толще. Всего была выполнена 41 станция.

Помимо этого, в ходе 38-го рейса НИС «Академик Николай Страхов» проводился отбор проб донных отложений с помощью дночерпателя (36 станций) и ударной грунтовой трубки (11 станций), максимальная полученная длина керна составила 401 см. Проведены литологическое описание и фотосъемка отобранных геологических образцов, выполнены измерения температуры и теплопроводности. В полученных кернах произведен отбор проб на минералогический, гранулометрический, геохимический и микропалеонтологический анализы, отобрано 68 разновидностей обломков пород из моренных отложений для изготовления шлифов с целью изучения петрографического состава грубообломочного материала.

Для проведения геохимических исследований, и в первую очередь определения содержания метана, производился отбор проб воды с помощью батометров. Содержание метана было определено и в полученных геологических кернах. Всего на содержание метана были отобраны и проанализированы 142 пробы воды на 39 станциях и 88 проб донных осадков на 37 станциях.

В рейсе были установлены четыре сейсмостанции, их подъем будет производиться в навигацию 2019 г. Выбранное положение сейсмостанций позволит зарегистрировать и локализовать микроземлетрясения на значительной части шельфа Печорского моря.

Выполненные исследования подтвердили широкое распространение современных опасных природных процессов в данном регионе. Были выявлены многочисленные участки с признаками аномального газонасыщения осадков, обнаружены современные выходы газа в водную толщу, найдены кратеры газовых воронок (покмарков), что указывает на существование в недалеком прошлом благоприятных условий для дегазации. На участке исследований вблизи п-ова Рыбачий были зафиксированы несколько типов борозд ледового выпахивания, а в восточной части Печорского моря были обнаружены положительные формы рельефа изометричной формы, так называемые пингоподобные структуры, являющиеся, вероятно, реликтами криозоны.

В юго-западной части Печорского моря выявлены ледниковые отложения, выраженные в рельефе дна отдельными грядами. Наличие морен указывает на то, что в позневалдайскую ледниковую эпоху здесь частично существовало покровное оледенение, в то время как остальная часть Печорского бассейна представляла собой низменную сушу с криоаридным субаэральным ландшафтом. Полученные данные могут быть использованы для решения одной из актуальных фундаментальных задач четвертичной геологии, геоморфологии и палеогеографии — уточнения границ распространения покровных оледенений на шельфе Западной Арктики.

Благодарности. Авторы благодарят руководство и команду судна «Академик Николай Страхов» за помощь в организации морских работ, а также руководителя настоящего проекта — члена-корреспондента РАН Леопольда Исаевича Лобковского.

Источник финансирования. Экспедиционные работы проводились при финансовой поддержке РНФ (грант № 14-50-00095), а также в рамках тем государственных заданий Отдела геоморфологии, геофизики и биогеохимии ИО РАН (№ 0149-2019-0006) и Отдела геодинамики, геоэкологии ИО РАН (№ 0149-2019-0005), Программы Президиума РАН I.49 (тема № 0135-2018-0044), гранта РФФИ № 18-05-70040, государственного задания ГИН РАН (тема № 0135-2016-0013).

About the authors

S. L. Nikiforov

Shirshov Institute of Oceanology RAS

Author for correspondence.
Email: nikiforov@ocean.ru
Russian Federation, Moscow

N. O. Sorokhtin

Shirshov Institute of Oceanology RAS

Email: nikiforov@ocean.ru
Russian Federation, Moscow

N. N. Dmitrevskiy

Shirshov Institute of Oceanology RAS

Email: nikiforov@ocean.ru
Russian Federation, Moscow

R. A. Ananiev

Shirshov Institute of Oceanology RAS

Email: nikiforov@ocean.ru
Russian Federation, Moscow

S. Y. Sokolov

Geological Institute RAS

Email: nikiforov@ocean.ru
Russian Federation, Moscow

A. K. Ambrosimov

Shirshov Institute of Oceanology RAS

Email: nikiforov@ocean.ru
Russian Federation, Moscow

A. А. Meluzov

Shirshov Institute of Oceanology RAS

Email: nikiforov@ocean.ru
Russian Federation, Moscow

A. D. Mutovkin

Shirshov Institute of Oceanology RAS

Email: nikiforov@ocean.ru
Russian Federation, Moscow

Supplementary files