Океанология, 2023, T. 63, № 5, стр. 858-861

В сентябре–октябре 2022 г. на НИС “Академик Борис Петров” сотрудниками Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН были проведены комплексные геолого-геофизические, геоморфологические и гидрофизические исследования на шельфе Баренцева и Карского морей. Кроме сотрудников ИО РАН в экспедиции принимали участие ученые из Геологического института РАН, Федерального исследовательского центра “Кольский научный центр Российской академии наук”, Государственного океанографического института имени Н.Н. Зубова, Института проблем промышленной экологии Севера и Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова.

Работы являлись продолжением серии морских экспедиционных исследований в морях российской Арктики с участием сотрудников ИО РАН, ГИН РАН, КНЦ РАН и других [1, 3–5]. Основанием для проведения 51-го рейса послужили: Приказ № 145-кэ от 19.07.2022 г. по Институту Океанологии РАН “О проведении 51-го рейса экспедиции НИС “Академик Борис Петров”, Разрешение Министерства науки и высшего образования на проведение морских научных исследований, а также Разрешение Администрации Северного морского пути на плавание в данной акватории.

Экспедиция имела продолжительность 48 суток, сроки проведения – с 24 августа по 10 октября 2022 г. Выход из порта Мурманск, возвращение – в порт Калининград с промежуточным заходам в порт Мурманск 26–27 сентября.

Основными задачами экспедиции являлись:

1. Проведение картирования рельефа и верхней осадочной толщи по трассе Северного Морского пути и в районах освоения нефтегазовых месторождений в морях западного сектора российской Арктики. Обоснование наиболее вероятного сценария развития природных обстановок западного арктического шельфа РФ, уточнение границ распространения покровных оледенений на шельфе западной Арктики.

2. Изучение современных опасных природных процессов в районах исследований. Особую опасность на шельфе арктических морей представляют области повышенной газонасыщенности и разрывные нарушения.

3. Уточнение границ распространения различных фаций донных осадков в Баренцовом и Карском морях, установление связи литологических типов донных осадков с формами рельефа дна различного происхождения для реконструкции процессов четвертичного осадконакопления в исследуемой акватории.

4. Исследование экзарации морского дна под воздействием морского льда и айсбергов, изучение параметров донных образований и гидродинамических характеристик.

5. Определение наличия, границ и размеров возможного простирания подводных многолетнемерзлых пород с привязкой сейсмоакустических данных к результатам бурения.

6. Разработка рекомендаций по созданию составной части комплексной системы мониторинга морского дна, водной и осадочной толщи с целью изучения опасных природных процессов.

В процессе проведения экспедиции выполнялись следующие виды работ:

– Картирование рельефа дна и верхней осадочной толщи с помощью геофизического оборудования. Помимо судового оборудования (многолучевой эхолот SeaBat T-50ER и сейсмопрофилограф Atlas Parasound P70), использовались эхолот-профилограф SES-2000 и многолучевой эхолот WASSP WMB-3250, приемо-передающие антенны этих приборов устанавливались на опускающуюся поворотную штангу согласно разработанной ранее схеме крепления [2].

– Гидрологическое зондирование c помощью гидрофизического зонда Seabird.

– Отбор проб воды батометрами.

– Отбор проб донных осадков дночерпателями и геологическими пробоотборниками.

– Установка новых и подъем ранее установленных донных сейсмических станций.

Всего за период экспедиции было пройдено около 8000 морских миль, выполнено 5693 морских миль промеров многолучевым эхолотом, 6546 миль промеров системой непрерывного сейсмического профилирования НСП, выполнено 11 вертикальных зондирований зондом СТД, взято 6 проб донным пробоотрником и получено 19 колонок донных осадков (кернов) с помощью ударной пробоотборной трубки, установлены 4 донных сейсмических станции, поднято со дна 4 ранее установленные сейсмические станции. Общий план района работ с указанием сейсмопрофилей и выполненных станций приведен на рис. 1 .

Рис. 1.

Карта-схема района работ 49-го рейса НИС “Академик Николай Страхов”. Маршрут движения судна показан красной линией, выполненные станции – черными кружками.

Были проведены комплексные геофизические, гидроакустические, геолого-геоморфологические и гидрофизические исследования на шельфе Баренцева и Карского морей. В ходе выполнения экспедиционных работ с помощью геофизического оборудования были закартированы предполагаемые области распространения различных гляциальных форм рельефа. Так, в районе, примыкающем к северной части Новой Земли, были обнаружены друмлины и ледниковые линеаменты различного масштаба и ориентировки. В Баренцевом море в заливе Русская Гавань были закартированы эскеры, а на траверзе мыса Канин Нос – предполагаемый канал стока талых ледниковых вод. Участок исследований в центральной части Карского моря к западу от п-ова Ямал представляет собой область сложно построенного рельефа с сочетанием форм структурно-тектонического, руслового и, вероятно, ледникового генезиса.

Выполненные исследования подтвердили широкое распространение современных опасных природных процессов в данном районе. В Печорском море и вблизи северной оконечности Новой Земли были обнаружены участки повышенной газонасыщенности, выделяющиеся в осадках – в виде акустических аномалий типа “яркое пятно”, локального прогибания рефлекторов и акустического осветления, а в водной толще – в виде сфокусированных факелообразных участков повышенной акустической мутности.

В экспедиции были продолжены исследования ледовой экзарации в Карском море. В Байдарацкой губе были выполнены повторные галсы, что позволило выявить новые экзарационные борозды, появившиеся в последние годы (мониторинг за несколько лет). В акваториях перед фронтами ледников Вершинского, Рождественского и Розе впервые было прослежено простирание нескольких крупных борозд, в них и на фоновых участках морского дна были отобраны керны с целью определения абсолютного возраста следов ледового экзарационного воздействия.

На полигоне вблизи п-ва Рыбачий в Баренцевом море были также выявлены многочисленные борозды ледового выпахивания, преобладающая ориентировка борозд выпахивания (СЗ–ЮВ) позволяет установить основные тренды движения айсбергов. Высокая плотность выявленных в глубоководной части этого полигона покмарков может быть обусловлена их приуроченностью к разрывным нарушениям, выделяемым здесь по геофизическим данным.

Наиболее крупнозернистые донные осадки, представленные песками разной крупности, были вскрыты на полигоне к югу от о-ва Колгуев в зоне распространения крупных валообразных аккумулятивных форм донного рельефа, образованных в результате действия сильных придонных течений. На остальных полигонах преобладают глинисто-алевритовые и алевритово-глинистые илы, в Баренцевом море – местами с прослоями алевро-песчаного материала. На некоторых станциях трубками вскрыты очень плотные осадки туго-пластичной консистенции (глины) с сопротивлением сдвигу до 18–20 кПа, а в одном случае – 34 кПа. Повсеместно в колонках отмечаются включения материала ледового разноса, представленного обломками песчаников, аргиллитов, кварцитов, гнейсов, гранитоидов гравийной и щебнистой размерности; максимальный поднятый размер обломка – около 12 см в поперечнике. После проведения лабораторных анализов отобранных проб и определения литологических и генетических типов отложений будут определены границы распространения различных литолого-фациальных зон.

Благодарности. Авторы благодарят экипаж судна “Академик Борис Петров” за большую помощь в проведении морских работ.

Источники финансирования. Финансирование участия в экспедиции сотрудников ИО РАН осуществлялось в рамках тем госзадания ИО РАН № FMWE-2021-0005, № FMWE-2021-0004, № FMWE- 2021-0015, № FMWE-2021-0016, финансирование сотрудников ГИН РАН осуществлялось за счет темы № FMUN-2019-0076. Картирование проявлений процессов дегазации на шельфе Баренцева и Карского морей производилось за счет средств проекта РНФ № 22-77-10 091. Исследования ледово-экзарационного рельефа морского дна выполнялись за счет гранта Российского научного фонда (проект № 21-77-20 038).