Период работ: 22.11 — 02.01.2024 г.
Начальник экспедиции: Иванова Елена Владимировна.
Капитан судна: В.А. Ионин.
Район работ: Центральная и Северная Атлантика.
Научный состав: 19 человек
Темы и проекты исследований:
Госзадания № № FMWE -2021-0006 (ИОРАН), FMWE-2021-0005 (ИОРАН), FMWE-2021-0016 (ИОРАН), FMWE-2022-0002 (ИОРАН), FMWE -2021-0008 (ИОРАН), FMWE -2021-0003 (ИОРАН), № 121031900090-6 (МГУ), Проекты РНФ №22-27-000421 и 23-17-00032.
Основные задачи экспедиции:
- Непрерывное сейсмоакустическое профилирование вдоль маршрута экспедиции вне экономических зон прибрежных государств до полигона Долдрамс и на обратном пути от полигона Вима-Лима с целью выбора наиболее перспективных объектов для дальнейших геолого-геофизических исследований и расширения созданной в ИО РАН базы данных сейсмоакустических образов Атлантики (Темы № FMWE -2021-0005, № FMWE -2021-0006 и FMWE -2021-0016).
- Поиск контуритовых и турбидитовых систем, изучение их морфометрических характеристик и внутренней структуры (Тема № FMWE -2021-0006 и проект РНФ №22-27-000421).
- Изучение верхней части осадочного чехла в трансформных долинах на полигоне Вима-Лима. Детальная сейсмоакустическая съемка, отбор 8 колонок донных осадков и дночерпателей по имеющимся в литературе результатам батиметрической съемки и по ожидаемым данным сейсмопрофилирования (Темы № FMWE -2021-0006 и № FMWE -2021-0005).
- Изучение эрозионной деятельности ААДВ в области ее проникновения в разлом Вима. Проверка наличия донных осадков в эрозионных каналах в западной части долины Вима (проект РНФ №22-27-000421).
- Отбор 2-3 колонок донных осадков из выявленных нами в экспедиции АНС-45 осадочных «карманов» для проверки гипотезы о цикличности осадконакопления в долине разлома Долдрамс (Тема № FMWE -2021-0005 и проект РНФ №22-27-000421). .
- Интерпретация волновой сейсмоакустической картины на основе корреляции с геологическими разрезами отобранных колонок донных осадков с учетом литературных данных. Предполагается выявить присутствие осадочных волн, контуритов (в т.ч. контуритовых осадочных волн и небольших дрифтов) и отложений гравитационных потоков, а также наличие карбонатных отложений для дальнейшей оценки геологического возраста (Темы № FMWE -2021-0006 и № FMWE -2021-0005).
- Определение параметров ранее неизвестного поля осадочных волн к западу от подводной горы Метеор (Темы № FMWE -2021-0006 и № FMWE -2021-0005).
- Магнитная съемка вдоль маршрута экспедиции вне экономических зон прибрежных государств (Тема № FMWE -2021-0005).
- Магнитная съемка на полигоне Долдрамс для проверки возможности выделения линейных магнитных аномалий в экваториальной зоне (Тема № FMWE -2021-0005).
- Магнитная съемка для дальнейшего трехмерного моделирования с целью определения внутреннего строения и возраста подводных гор в Иберийской котловине (Тема № FMWE -2021-0005). Построение карты магнитных аномалий подводной горы Метеор (The Great Meteor) (Тема № FMWE -2021-0005).
- Исследование структуры ААДВ и САГВ в разломах Срединно-Атлантического хребта в экваториальной части Атлантики (Темы № 121031900090-6 и FMWE -2021-0003, проект РНФ № 23-17-00032).
- Визуальные наблюдение за состоянием поверхности моря, измерения при помощи судового навигационного оборудования; стандартные метеорологические измерения. В дальнейшем интеграция всех собранных данных о ветровом волнении в единую систему оценки и прогнозирования ветровых волн в современном и будущем климате (Тема № FMWE-2022-0002).
- Верификация данных радарных измерений со спутниковыми альтиметрическими миссиями (Тема № FMWE-2022-0002).
- Сбор данных с судового навигационного радара, адаптация методологии оценки характеристик волнения к данным судового навигационного радара, собранным в открытом океане, калибровка методов по данным визуальных наблюдений за ветровыми волнами (при наличии особо высоких волн в течении экспедиции) (Тема № FMWE-2022-0002).
- Изучение видового состава таксоцена летучих рыб Центральной Атлантики посредством ловов на ночных световых станциях ) (Тема № FMWE-2021-0008).
- Изучение количественного распределения летучих рыб и потребляющих их хищников (морские птицы, млекопитающие, черепахи) посредством проведения визуальных учётов во время переходов судна ) (Тема № FMWE-2021-0008).
- Непрерывный учет китообразных по пути следования судна (без затрат судового времениб в светлое время суток) (Тема № FMWE-2021-0008).
- Исследование сезонной динамики распределения, видового состава и относительной численности китообразных в районе работ (Тема № FMWE-2021-0008).
Предварительные научные результаты:
Непрерывное сейсмоакустическое профилирование по маршруту экспедиции вне экономических зон прибрежных государств дополнило базу сейсмоакустических данных, собранных в регулярных рейсах ИО РАН в Атлантическом океане (2009-2022 гг), и выявило перспективные объекты для дальнейших геолого-геофизических исследований.
Впервые исследована с высоким разрешением акустическая структура верхней части осадочной толщи, заполняющей западную (пассивную) часть долины разлома Вима и часть разлома Лима. Выявлены сейсмоакустические фации осадков разного генезиса. По-видимому, основное влияние на распределение разных сейсмофаций оказывает расчлененный рельеф самой долины и склонов прилегающих поднятий. Полученный здесь большой объем данных сейсмопрофилирования после их обработки позволит выполнить географическое районирование распространения различных сейсмофаций (контуриты, турбидиты, гравититы).
Прослежена система эрозионных каналов, в том числе их погребенных частей, в пределах полигона Вима – Лима, т.е. в западных частях долин этих разломов. Она оказалось более разветвленной и протяженной, чем предполагалось ранее. Существенно уточнена морфология каналов. Однозначно установлена нетектоническая природа этих продольных впадин, которые были промыты донны течением. Доказано, что дно каналов, как правило, покрыто плотной диагенетической железистой коркой, которая не пробивается имеющимися на борту ударными трубками, а иногда и дночерпателями. Удалось также подтвердить наличие глинисто-известковистых осадков на некоторых станциях в системе каналов, на глубинах около 5000 м. Деятельность течений замедляет скорости осадконакопления в районе исследования и приводит к диагенетическому формированию железистой корки. На нескольких галсах сейсмоакустического профилирования зафиксированы выходы плотных более древних отложений и несогласное залегание осадков.
В пассивных частях долин трансформных разломов Долдрамс и Пущаровского акустически-стратифицированные осадки, видимой мощностью до 40-50 м, распространены исключительно в локальных впадинах «карманах». Местами внутри осадочной толщи наблюдаются несогласно залегающие, акустически прозрачные линзы мощностью до 20 м, по-видимому, представленные гравититами оползневых потоков с ближайших склонов.
Полученные в долинах разломов Долдрамс и Пущаровского донные осадки представлены глинистым терригенным илом с фораминиферами. Поверхностный слой, по-видимому, обогащен карбонатом кальция даже на глубинах 5160-5180 м. Сохранность раковин фораминифер из поверхностных осадков колонки АИ-4425 из разлома Долдрамс лучше, чем в колонке АИ-4427 из разлома Пущаровского. Осадочный материал, вероятнее всего, принесен в район исследования придонным течением вод, движущихся на восток по разломам, т.е. вскрытые колонками отложения предположительно представлены преимущественно контуритами.
Впервые выявлены аккумулятивные структуры типа осадочных волн юго-западнее группы гор Метеор. Сейсмоакустический профиль через гору Грейт Метеор четко показал глубину погружения её плоской выровненной волновой абразией вершины с сохранившимися глубже рифовыми постройками.
В Канарской котловине, западнее континентального подножия, зафиксированы аккумулятивные и эрозионные структуры, которые могли быть сформированы донными контурными течениями и гравитационными потоками.
Косые сейсмоакустические профили через разломы Меркурий-Марафон и Зеленого Мыса выявили в их долинах осадки, видимой мощностью более 30 м. Таким образом, эти разломы, как и ряд других, могут быть путями транспортировки осадков придонными течениями.
Разработана технология учета геомагнитных вариаций в открытом океане, ее применение особо актуально в низких широтах, вдали от береговых обсерваторий и сильного влияния экваториального электроджета. Технология требует дальнейшего развития и проверки на эталонных полигонах вблизи обсерваторий.
Благодаря применению этой технологии, удалось очистить данные магнитной съемки от вариаций на полигоне Долдрамс и выделить осевую магнитную аномалию в спрединговом сегменте между разломами Пущаровского и Богданова, приуроченную к неовулканическому хребту на восточном фланге рифтовой долины. Это существенно уточняет представления о геодинамике исследованной части мегатрансформной системы Долдрамс.
На расположенном внутри разлома Пущаровского узком выклинивающемся спрединговом сегменте выделено возможное локальное положение осевой аномалии, совпадающее с проекцией рифтовой долины в расположенном к северу спрединговом сегменте между разломами Вернадского и Пущаровского. Это, возможно, свидетельствует о более позднем заложении части северной ветви разлома Пущаровского, при котором произошел «захват» участка литосферы из расположенного к северу сегмента между разломами Вернадского и Пущаровского.
По результатам магнитной съемки на разломах Вима и Лима и учета геомагнитных вариаций составлены карты аномального магнитного поля для этих районов. Уточнено положение осевых аномалий. Доказана возможность картирования линейных магнитных аномалий в разломных зонах, расположенных в низких широтах, с помощью разработанной технологии исключения вариаций и специально заданной системы галсов, покрывающей приразломные участки спрединговых сегментов.
По результатам магнитной съемки на подводной горе Грейт Метеор установлено, что эта гора принадлежит к целому кластеру подводных гор, венчающих крупную провинцию внутриплитного магматизма. Гора росла как крупный вулкан-остров вблизи Срединно-Атлантического хребта, впоследствии испытала быстрое погружение с эрозионным срезом вершины. Характерный рисунок магнитных аномалий указывает на признаки возможного катастрофического эксплозивного извержения с образованием обширной кальдеры и последующим ростом побочных конусов.
Магнитная съемка подводных гор Иберийской котловины продолжила исследования, начатые в 2022г. в 63-м рейсе ПС «Академик Иоффе». Дополнительные профили позволили существенно уточнить карты аномального магнитного поля над этими горами и ответить на главный вопрос относительно природы этих гор – о соотношении древнего (совпадающего с отделением Иберийской микроплиты от Лавразии) и наложенного, более молодого магматизма внутри этой провинции.
Результаты гидрофизического зондирования в разломе Пущаровского свидетельствуют о трансформации придонных вод с запада на восток, за счет смешения ААДВ и САГВ, в частности о повышении потенциальной температуры и солености. Это подтверждается повышением содержания кислорода в придонном слое: на 38° з.д. у дна присутствует ярко выраженный минимум концентрации кислорода (менее 5.7 мл/л), а на 33° з.д. он сменяется максимумом (более 5.9 мл/л).
В разломе Вима на главной седловине (41° з.д.) зафиксированы воды с потенциальной температурой — 1.36° С, что соответствует значениям, полученным в 2019 и 2022 гг.
На переходе к полигону Долдрамс и от полигона Вима к проливу Да-Манш выполнена серия из 26 станций с волномерным буем. Результаты помогут понять, какие процессы приводят к развитию и затуханию морского волнения в открытом океане и существенно повысить достоверность прогнозов.
Проведены уникальные работы по длительному (более 8 ч) измерению волномерным буем. Успешно продолжены работы по разработке алгоритма получения характеристик морского волнения с помощью навигационного радара. Важнейшим практическим результатом этих работ будет получение судоводителями оперативной информации о состоянии морской поверхности даже в темное время суток, что улучшит навигационный потенциал и приведет к снижению числа аварийных ситуаций на море.
В результате наблюдения китообразных на пути в 3780 м. миль в течение 505 часов зафиксировано 2 вида китов (2 встречи — 4 особи) и 5 видов дельфинов (34 встречи – 171 особь).
Проведен лов пелагических океанических рыб кастинговой сетью и спиннингом на 30 ночных световых станциях, общей продолжительностью 103 часа. Поймано 14 кальмаров и 168 рыб (принадлежащих к 19 видам из 5 отрядов и 9 семейств), в том числе 142 экз. летучих рыб. Состав уловов показывает, что в четырёхкрылые летучие рыбы (подсемейство Cypselurinae) практически вытеснили двукрылых (подсемейство Exocoetinae), доминировавших по численности в районе исследования на протяжении прошлых лет.
В ходе визуальных наблюдений зафиксировано 17420 летучих рыб, 1512 птиц, 93 морских млекопитающих.
Список организаций, участвующих в экспедиции:
1. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук.
2. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова».