Период работ: 10 июля — 23 августа 2022 г.
Начальник экспедиции: Михаил Юрьевич Токарев
Капитан судна: В.А. Ионин
Район работ: Северо-восточная часть Карского море, Балтийское море
Научный состав: 37 человека

Темы и проекты исследований:

1-1 Осадочные бассейны шельфов России АААА-А16-116033010101-9

6-2 Динамика процессов осадочного породообразования (современного и в геологическом прошлом) в различных структурно-геологических условиях и их эволюция АААА-А16-116033010120-0

4-1 Геодинамика полярных и приполярных областей Российской Федерации АААА-А16-116033010119-4

6-12 Разработка методов идентификации и анализа опасных геологических процессов и явлений на акваториях Арктической зоны РФ АААА-А20-120080690051-4

1-2 Изучение углеводородных ресурсов морских акваторий и Арктического региона Российской Федерации АААА-А16-116033010095-1

6-11 Разработка новых методических подходов к оценке устойчивости геотехнических систем и управлению их свойствами АААА-А16-116033010093-7

5-5 Исследование многообразия инженерно-геологических условий территории России АААА-А16-116033010115-6

5-4-2021 Эколого-геологические системы: структура, многообразие, систематика и их анализ 121042200089-3

5-15-2021 Геофизические исследования и разработка новых геофизических технологий при решении фундаментальных и прикладных задач геологии, геоэкологии и геоэнергетики 121042200088-6

23-121 Физиология и биохимия фототрофных и хемотрофных микроорганизмов 121032300094-7

20-54-20001 Норв_т Углеводородокисляющие микроорганизмы как индикаторы нефтяных месторождений и деструкторы нефтяных загрязнений в воде и осадках Баренцева моря АААА-А20-120013190105-7

09-1-21 Разнообразие, структура и функционирование морских и прибрежных экосистем 121032500077-8

1.2 Эволюция природной среды в кайнозое, динамика рельефа, геоморфологические опасности и риски природопользования. 121040100323-5

20-35-90053 Связь фронтальной и вихревой динамики в арктических морях в условиях меняющегося климата АААА-А20-120101690046-2

ПланФНИ/2020/А/ Геологические опасности в Мировом океане и их связь с рельефом, геодинамическими и тектоническими процессами АААА-А20-120030490102-0

20-05-00536 А Исследование роли арктических шельфовых морей в формировании ледовых и гидрологических полей Северного Ледовитого океана в условиях меняющегося климата Земли АААА-А20-120011490124-1

20-04-00487 Микробные процессы и микробные сообщества биогеохимической трансформации органического вещества на границе вода-дно морских водоемов Арктики АААА-А20-120011390165-5

20-04-00835 Переоценка роли межвидовых отношений в организации бентосных сообществ высоких широт АААА-А20-120013090107-2

20-05-00218 Моделирование магнитосферы Земли и динамики её возмущений на основе новых методов и современных архивных данных АААА-А20-120013190062-3

Основные задачи экспедиции:

1. проведение опытных изысканий, направленных на фундаментально-научное обоснование методических подходов в организации геолого-геофизического и геолого-геохимического картирования зон проявления опасных геологических процессов (ОГП) на арктических акваториях, перспективных на залежи углеводородов (в соответствии с планируемыми результатами тем Плана НИР №№ 1-2; 6-12; 4-1; 6-11; 5-5; 5-4-2021; 1.2; ПланФНИ/2020/А/;
2. изучение эволюции малоподвижного субконтинентального четвертичного ледникового покрова в пределах северо-восточной части Карского шельфа, особенностей формирования осадочного покрова шельфа и постледникового донного рельефа, а также генетических признаков ледниково-морских и морских осадков (в соответствии с планируемыми результатами тем Плана НИР №№ 1-1; 6-2;
3. изучение особенностей формирования постледниковых долин различного генезиса и морфологии и характеристика литоморфодинамических особенностей современного седиментогенеза в них, характеристика и выделение типоморфных признаков различных генотипов гравитационных процессов, а также установление их генетической связи с голоценовыми геодинамическими движениями (в соответствии с планируемыми результатами тем Плана НИР № 1.2;
4. анализ данных геолого-геохимического опробования арктических донных алевропелитовых отложений с целью характеристики углеводородных систем региона (в соответствии с планируемыми результатами тем Плана НИР №№ 20-54-20001 Норв_т; 1-2;
5. совершенствование методики полевых геофизических наблюдений (в соответствии с планируемыми результатами тем Плана НИР №№ 6-12; 5-15-2021; 20-05-00218;
6. разработка методов комплексных геолого-геофизических и геохимических исследований (в соответствии с планируемыми результатами тем Плана НИР №№ 1-2; 5-15-2021, 20-05-00218;
7. характеристика биосообществ арктического шельфа (в соответствии с планируемыми результатами тем Плана НИР №№ 23-1-21; 20-54-20001 Норв_т; 09-1-21; 20-04-00835; 20-04-00487;
8. изучение гидрометеорологических особенностей региона в условиях изменения климата (в соответствии с планируемыми результатами тем Плана НИР №№ 20-35-90053; 20-05-00536 А;
9. создание инновационной системы подготовки кадров в областях морской геологии и геофизики, геохимических методов поиска углеводородов, экологических изысканий, оценки инженерных рисков освоения акваторий (в соответствии с миссией МГУ и Министерства науки высшего образования РФ);
10. Получение новых геофизических данных в рамках исследований ИО РАН по теме №FMWE-2021-0012 «Морские природные системы Балтийского моря и Атлантического океана: формирование природных комплексов Балтийского моря и их изменение под влиянием Атлантического океана и антропогенного воздействия», руководитель В.В. Сивков ;
11. Обмен компетенциями и опытом в рамках совместных научных исследований ИО РАН – МГУ в      части сейсмоакустических, сейсморазведочных и гидроакустических исследований на акваториях.

Основные научные результаты:

В рамках региональных исследований выполнено более 3000 пог. км сейсморазведки высокого разрешения, 500 пог. км сейсморазведки сверхвысокого разрешения, более 5000 пог. км многолучевого эхолотирования и акустического профилирования.

В пределах 5 ключевых участков отобрано 102 станции геологического пробоотбора для характеристики вещественного состава, строения и свойств донных отложений и насыщающих их флюидов.

Впервые установлено, что на глубинах более 40 метров в Карском море происходит активное перемещение песчаных наносов. Полученные данные существенно уточнят стратиграфическую схему четвертичных отложений региона, что позволит более четко представить ход палеогеографического развития окрестностей архипелага Северная Земля в четвертичное время.

Получены новые данные о строении дочетвертичных и четвертичных отложений, необходимые для актуализации государственных геологических карт в рамках проведения ежегодного мониторинга масштаба 1:1 000 000. Также уточнена топографическая основа, выявлены новые формы рельефа, которые позволяют по-новому толковать различные палеогеографические процессы.

С использованием новых высокоразрешающих сейсмоакустических исследований удалось установить широкое развитие форм гравитационных процессов от непосредственных оползней до зон площадного оплывания грунтов. Большой объем полученных данных позволит составить каталог и типизировать палеоврезы различной генерации и возраста.

Получены новые факты о распространении ледниковых отложений на Северо-Карском шельфе; выявлены геоморфологические формы, возникшие в результате воздействия древних ледников на морское дно; оконтурены элементы обширных морских палеобассейнов, которые существовали в регионе в течение более миллиона лет. Оконтурены участки фокусированной разгрузки углеводородов из недр осадочного чехла.

  В пределах региона работ по данным мультичастотного сейсмоакустического профилирования и многолучевого эхолотирования выявлены многочисленные зоны активной дегазации, оконтурены участки фокусированной разгрузки углеводородов из недр осадочного чехла, выявленные в рельефе дна в виде полей покмарок, опробованы зоны с потенциально повышенным газосодержанием.

   В более чем 100 станциях произведен отбор образцов газовой фазы, придонных вод и осадков для изучения литологического состава, типа и характеристик органического вещества, гидрогеохимических особенностей поровых вод, а также специфических микробиологических сообществ, которые могут существовать в зонах фокусированной флюидоразгрузки. Уже на судне выполнен ряд аналитических исследований, позволяющих уверенно диагностировать наличие миграционных углеводородов из недр осадочного чехла. Результаты будущих комплексных исследований позволят пролить свет на генезис, литофациальные характеристики и глубину залегания генерирующих толщ, а также на состав и свойства самих углеводородов.

Особенности верхней части геологического разреза и рельефа дна моря, вызванные действиями ледников, колебанием уровня моря и геокриологическими процессами, обусловили разнообразие геолого-геофизических условий участка исследований. Для таких условий был оптимален комплекс изысканий, включающий в себя мультичастотные сейсмоакустические и гидроакустические наблюдения, дополняемые оперативным анализом в судовой лаборатории проб осадков по выбранным точкам с характерными свойствами. Комплексирование гидроакустических, сейсмоакустических и литолого-геохимических методов на борту одного судна позволило повысить эффективность полевых исследований геологических процессов и достоверность прогноза зон флюидной разгрузки. Кроме того, такой комплекс оптимален для идентификация опасных геологических процессов и обеспечения перехода от традиционной экспертной интерпретации к количественной оценке свойств осадков. В дополнение к стандартным методам в рамках рейса были опробованы инновационное технологии гидроакустических, сейсмоакустических и геохимических исследований, разработанные в рамках ПНИЭР «Разработка программно-аппаратных комплексов для поиска, разведки, геофизического и геохимического мониторинга разработки месторождений углеводородов, в т.ч. в труднодоступных регионах и сложных природно-климатических условиях» (шифр заявки «2017-14-579-0043-014», уникальный идентификатор работ (проекта) RFMEFI60717X0187).

Важнейшей задачей в рамках реализации программы являлось формирование и подготовка кадров нового поколения, обладающих практическими знаниями в области морской геологии, геофизики, геохимических методов поиска углеводородов, микробиологических и экологических исследований, оценки инженерных рисков при освоении акваторий. Важнейшей компонентой подготовки специалистов, которым в ближайшем будущем предстоит осваивать богатые ресурсы Арктики, явилась совокупная регулярная лекционная и практическая научная работа в экспедиции под руководством специалистов и дальнейшая обработка собранного научного материала в составе исследовательских групп. В ходе рейса проводились различные циклы лекций и семинаров. Качество пройденного материала проверялось в форме зачета по всем дисциплинам. Полученные знания позволят участникам программы ставить и решать задачи, связанные с теоретической и практической научно-исследовательской работой в различных областях современной геологии и геофизики, а также дополнять их современными микробиологическими и молисмологическими методами исследованиями.

Список организаций, участвующих в экспедиции:

1. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (ИО РАН).
2. Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)»,
3. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова"