Океанология, 2022, T. 62, № 4, стр. 664-666

Международная комплексная геолого-геофизическая экспедиция на судне “Академик Сергей Вавилов” (53-й рейс) в Северной Атлантике проведена Геологическим институтом РАН и Институтом океанологии им. П.П. Ширшова РАН по утвержденной Министерством науки и образования Российской Федерации экспедиционной программе со 2 сентября (порт Калининград) по 11 октября 2021 г. (порт Калининград). В экспедиции приняли участие 12 российских ученых и 10 сотрудников различных геологических научных организаций Италии.

Основные цели экспедиции: комплексные геолого-геофизические исследования для получения новых данных: а) о внутриплитных тектонических, магматических и гидротермально-метаморфических явлениях в осевой части и на флангах Срединно-Атлантического хребта (САХ) в Северной Атлантике; б) о геодинамических условиях формирования океанической коры, магматических и тектонических процессах во внутритрансформном спрединговом центре мегатрансформного разлома Чарли Гиббс; а также в) для высокоразрешающих реконструкций климатических изменений и миграции положения субарктического фронта за последние 200 тыс. лет в Северной Атлантике и исследования образования осадочных тел – контуритов (дрифтов), сформированных придонными течениями.

Объекты исследований: а) мегатрансформный разлом Чарли Гиббс; б) трансформный разлом Байт и спрединговые сегменты, примыкающие к нему с севера и юга; в) подводная гора на восточном окончании мегатрансформа Чарли Гиббс рядом с поднятием Восточное Туле. Маршрут рейса и полигоны детальных работ показаны на рис. 1.

Рис. 1.

Маршрут экспедиции 53-го рейса судна “Академик Сергей Вавилов”. Белые прямоугольники – полигоны детальных работ. Черные линии – путь движения судна.

Основные виды работ в экспедиции включали промер глубины с помощью судового глубоководного эхолота EA600 Kongsberg 12 кГц; измерения аномального магнитного поля с помощью магнитометра SeaSpy Marine Magnetics; сейсмическое профилирование с использованием в качестве сейсмического источника пушки SERCEL S15-02, а приемника сейсмических волн – 24-х канальной косы, оборудованной гидрофонами Т-2; опробование дна методом драгирования и взятие кернов донных осадков с помощью большой гравитационной (ударной) геологической трубы.

Объем выполненных работ. Протяженность галсов магнитного профилирования на полигоне Чарли Гиббс составила 972 км, на их основе построена карта аномального магнитного поля (АМП) для межтрансформного хребта площадью 18 000 км², на полигоне Байт – 1020 км, построена карта АМП для осевой зоны перехода между южным и северным сегментами САХ площадью 2500 км², на полигоне Восточное Туле – 157.6 км и 880 км² соответственно. Сейсмическое профилирование проведено только на полигоне Чарли Гиббс, пройдено 120 км. Зондом XBT-15 произведено 1 измерение полного вертикального профиля скорости звука в морской толще на полигоне Чарли Гиббс.

Выполнены 34 драгировки, из них 29 удачных, поднято около 1150 кг коренного донно-каменного материала. На полигоне Чарли Гиббс отобраны 2 донные трубки с керном донных осадков длиной от 4.5 до 5 м.

Предварительные научные результаты экспедиции. 1. Анализ карты АМП для внутриразломного хребта мегатрансформа Чарли-Гиббс свидетельствует о двух типах источников его магнитных аномалий: источники спрединговой природы, формирующие характерный рисунок линейных магнитных аномалий, и источники, связанные с наложенной вулкано-тектонической активностью. Предварительное определение скорости полуспрединга океанического дна в районе внутриразломного хребта на основе карты АМП в диапазоне времени от настоящего до второй магнитной аномалии составляет в западном направлении 12.7 мм/год, а в восточном – 10.4 мм/год.

2. Протяженный субширотный магнитный профиль между трансформным разломом Байт и нетрансформным смещением Модред демонстрирует классическую инверсионно-спрединговую форму магнитных аномалий с четко выраженной интенсивной (почти +1000 нТл) центральной аномалией над рифтовой долиной, симметричные относительно нее отрицательные аномалии 2 и 2а. На западном направлении от аномалии 2а имеет место чередование положительных и отрицательных аномалий, что позволяет для участка дна с возрастом до 3.6 млн лет определить скорость полуспрединга, составляющую 11.7 мм/год.

3. На полигоне Восточное Туле детально изученной подводной горе вулканического происхождения соответствует обширная однополярная отрицательная аномалия с максимальной амплитудой около –550 нТл, которую можно аппроксимировать набором двух дипольных источников. Первый расположен в ее южной части на глубине свыше 8 км (4 км ниже дна). Второй источник расположен в северо-восточной части горы, где концентрируются мелкие побочные вулканы, обладает меньшим магнитным моментом, глубина до него – 3.3 км.

4. На полигоне Чарли Гиббс внутритрансформный рифт, к которому приурочена осевая зона спрединга, сложен базальтами, тогда как структуры северного борта мегатрансформа – преимущественно ультраосновными мантийными породами. Детально опробованы осевые зоны спрединга и фланговые участки спрединговых сегментов к югу от трансформа Байт, между ним и нетрансформным смещением Модред и к северу от последнего. Повсеместно распространены базальты, что свидетельствует о большой вулканической продуктивности этого участка САХ, вероятно, обусловленной близостью Исландского плюма. Со склонов подводной горы, расположенной вблизи поднятия Восточное Туле на восточном окончании мегатрансформа Чарли Гиббс, драгированы одни базальты, что подтверждает ее вулканическую природу.

5. Два керна донных осадков, полученные на полигоне Чарли Гиббс, характеризуют осадки верхних слоев контуритовых дрифтов и представлены тонкозернистыми илами. В низах кернов увеличивается доля продуктов ледового разноса. В керне из более северного дрифта на уровне горизонта 320–366 см присутствуют прослои диатомовых илов и органические макроостатки – чешуя, кости рыб. Это указывает на резкую смену условий осадконакопления, проявившуюся в усилении продуктивности поверхностного слоя вод.

Благодарности. Авторы благодарны капитану В.В. Белуге и экипажу судна “Академик Сергей Вавилов” за всестороннюю помощь в выполнении научных задач экспедиции.

Источник финансирования. Финансирование экспедиции проводилось за счет средств Госзаданий №№ 0135-2019-0050, 0128-2021-0005 и 0128-2021-0012, проекта РФФИ № 18-55-7806.