Океанология, 2020, T. 60, № 3, стр. 488-490

Комплесные исследования зон трансформных разломов Долдрамс и Вима в 45-м рейсе научно-исследовательского судна “Академик Николай Страхов”

Е. В. Иванова 1*, С. Г. Сколотнев 2, Д. Г. Борисов 1, А. Н. Демидов 13, А. С. Бич 1, Ф. Н. Гиппиус 13, А. С. Грязнова 4, К. О. Добролюбова 2, Т. Ф. Зингер 1, Д. М. Коршунов 15, О. В. Левченко 1, В. В. Машура 1, Ф. Муччини 6, Н. В. Немченко 15, А. А. Пейве 2, А. Н. Перцев 7, К. Сани 8, А. Санфилиппо 8, Н. В. Симагин 1, С. Ю. Соколов 2, К. Феррандо 8, Н. П. Чамов 2, И. Б. Шаховской 1, К. Н. Шолухов 7

1 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
Москва, Россия

2 Геологический институт РАН
Москва, Россия

3 Московский государственный университет, географический факультет
Москва, Россия

4 Институт геохимии и аналитической химии РАН
Москва, Россия

5 Московский государственный университет, геологический факультет
Москва, Россия

6 Национальный институт геофизики и вулканологии
Рим, Италия

7 Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии
Москва, Россия

8 Факультет наук о Земле и окружающей среде, Павийский университет
Павия, Италия

* E-mail: e_v_ivanova@ocean.ru

Поступила в редакцию 10.12.2019
После доработки 10.12.2019
Принята к публикации 16.12.2019

Полный текст (PDF)

Аннотация

Приведены сведения о комплексе геолого-геофизических, литолого-палеоокеанологических, гидрофизических и биологических исследований в Центральной Атлантике в 45-м рейсе НИС “Академик Николай Страхов” в октябре–ноябре 2019 г. Обсуждаются предварительные результаты экспедиции.

Ключевые слова: Срединно-Атлантический хребет, Антарктические донные воды, трансформные разломы, контуриты

Международная комплексная экспедиция на НИС “Академик Николай Страхов” (45-й рейс) в Центральной Атлантике проведена Институтом океанологии им. П.П. Ширшова РАН по утвержденной Министерством науки и образования Российской Федерации экспедиционной программе с 25 октября (порт Миндело, Кабо-Верде) по 1 декабря 2019 г. (порт Санта-Круз-де-Тенерифе, Канарские острова, Испания). В экспедиции приняли участие 24 сотрудника. Руководство осуществлялось начальником экспедиции Е.В. Ивановой (ИО РАН) и заместителями начальника экспедиции С.Г. Сколотневым (ГИН РАН) и Д.Г. Борисовым (ИО РАН). Задачи рейса решались отрядами геологии (начальник А.А. Пейве, ГИН РАН), литологии и попутных биологических наблюдений (начальник Т.Ф. Зингер, ИО РАН) и гидрологии (начальник А.Н. Демидов, АО ИО РАН).

Основные цели экспедиции:

– изучение геодинамических условий формирования океанической коры, тектонических, магматических и гидротермальных процессов на межплитных границах мегатрансформного типа на полигоне Долдрамс, включающем центральные части зон разломов Богданова, 7°40′ с.ш., Вернадского, Долдрамс и Архангельского;

– литолого-палеоокеанологические исследования глубоководных четвертичных отложений в трансформных долинах Долдрамс и Вима для изучения влияния придонной циркуляции на осадконакопление и выявления источников латеральной и вертикальной седиментации;

– гидрофизические измерения в глубоководных проходах трансформных разломов Срединно-Атлантического хребта (САХ) для получения новой информации о структуре слоя Антарктических донных вод (ААДВ), оценки скоростей, изменчивости и механизма водообмена между Западной и Восточной Атлантикой;

– попутные биологические наблюдения.

Основные виды работ в экспедиции включали детальную батиметрическую съемку дна с помощью судового многолучевого глубоководного эхолота SeaBat 7150 – 12 кГц (фирмы RESON) с сонарной модой записи акустических сигналов, сейсмоакустическое профилирование с помощью судового профилографа EdgeTech 3300 (частота 2–6 кГц), измерения аномального магнитного поля с помощью магнитометра SeaSpy Marine Magnetics, опробование дна методом драгирования, отбор донных осадков ударной трубкой и дночерпателем, гидрофизическое зондирование и измерения скорости течений, попутные наблюдения за летучими рыбами и питающимися ими хищниками.

За время экспедиции выполнены 97 000 км2 батиметрической съемки и 9700 км сейсмоакустического профилирования на полигонах и по всему маршруту за исключением экономических зон Кабо-Верде и Испании, 3400 км съемки аномального магнитного поля, получено 12 драг с каменным материалом, 6 колонок и 7 мини-колонок донных осадков, 4 дночерпательных пробы, сделано 16 станций гидрофизического зондирования, на 43 станциях проведены биологические ловы. Маршрут и полигоны детальных работ Долдрамс и Вима показаны на рис. 1.

Рис. 1.

Маршрут экспедиции и полигоны детальных работ Долдрамс и Вима.

Предварительные научные результаты. Построены среднемасштабные батиметрические карты гребневой зоны САХ между разломами Богданова и Архангельского (площадью 29 000 км2) и части разлома Вима (площадью 19 000 км2), собрана коллекция пород, общим весом около 1300 кг, представляющая весь разрез океанической литосферы: базальты, габброиды, перидотиты, плагиограниты. Установлено несколько типов внутритрансформных спрединговых центров, различающихся по внутреннему строению рифтовой долины и характеру структур, развитых на плечах рифта. Межразломные хребты, разделяющие трансформные разломы, различаются сочетаниями типичных океанских структур: рифтовых гор, поперечных хребтов, конусовидных структур, и нетипичных для океанского дна сигмоидных гряд. Выявлена интенсивная магматическая активность внутритрансформных рифтов. Установлено, что эксгумация глубинных пород происходит в зонах заложения детачмента и формирования куполовидных структур при формировании поперечных хребтов, при росте медианных хребтов и в зонах интерсектов рифт-трансформ при образовании высокоамплитудных сбросов.

Получены новые данные о специфике латеральной седиментации в трансформных долинах Долдрамс и Вима Срединно-Атлантического хребта. Установлено участие эдафогенного материала местного происхождения в осадочном заполнении тектонически активных отрезков трансформных разломов, наряду с преобладающим биогенным известковым и терригенным материалом. Выявлено гораздо более широкое распространение осадочного покрова, представленного терригенными осадками, в трансформной долине Вима по сравнению с долиной трансформного разлома Долдрамс. На дне меандрирующего эрозионного канала в трансформной долине Вима вскрыты необычные для Центральной Атлантики, возможно, древние сероцветные глины.

Обнаружены главные седловины разломов 7°40′ с.ш. и Вернадского и измерены значения потенциальной температуры (θ < 1.7°С) на них, доказывающие перетекание ААДВ на восток. Установлено, что продолжение разлома 7°40′ с.ш. не является препятствием для распространения вод с θ < 2°С. Зафиксировано проникновение вод с θ = 1.9–2°С через канал в медианном хребте разлома Долдрамс. На главной седловине разлома Вима придонные значения потенциальной температуры изменялись с 1.36 до 1.41°С в течение суток.

Попутными биологическими наблюдениями установлена более высокая численность летучих рыб и хищников над САХ и около острова Сен-Винсенте по сравнению с остальной частью маршрута.

Благодарности. Авторы благодарны капитану В.А. Ионину и экипажу НИС “Академик Николай Страхов” за всестороннюю помощь в выполнении научных задач экспедиции.

Источник финансирования. Финансирование экспедиции проводилось за счет средств Госзаданий № 0128-2019-0009 и № 0149-2019-0013 проектов РНФ № 18-17-00227 и № 19-17-00246, проектов РФФИ № 18-55-7806, № 18-05-00691 и № 18-05-00001. Судовое время оплачивалось за счет Госзадания “Перевозка пассажиров и (или) грузов при обеспечении научных исследований”.

Дополнительные материалы отсутствуют.