Период работ: 7 августа — 15 сентября 2024 г.
Начальник экспедиции: Григорий Георгиевич Ахманов
Капитан судна: В.А. Ионин
Район работ: ИЭЗ РФ в северо-восточной части Баренцева моря и северной части Карского моря.
Научный состав: 28 человек

Темы и проекты исследований:

• Теоретические основы геокриологического прогноза и картирования криолитозоны России (рег.№ АААА-А16-116033010094-4);
• Изучение углеводородных ресурсов морских акваторий и Арктического региона Российской Федерации (рег.№ АААА-А16-116033010095-1);
• Физиология и биохимия фототрофных и хемотрофных микроорганизмов (рег.№ 121032300094-7);
• Повышение эффективности и экологической безопасности освоения нефтегазовых ресурсов арктической и субарктической зон Земли в условиях меняющегося климата (рег.№ 122022800264-9);
• Динамика внутренних и окраинных морей, взаимодействие океана и суши, прибрежные и шельфовые процессы: роль синоптических и мезомасштабных явлений в формировании гидрофизического и экологического состояния прибрежной зоны океана и внутренних морей России на основе специализированных натурных экспериментов, моделирования и дистанционного зондирования (рег.№ АААА-А18-118051490129-7);
• Эволюция природной среды в кайнозое, динамика рельефа, геоморфологические опасности и риски природопользования (рег.№ 121040100323-5);
• Геофизические исследования и разработка новых геофизических технологий при решении фундаментальных и прикладных задач геологии, геоэкологии и геоэнергетики (рег.№ 121042200088-6);
• Динамика процессов осадочного породообразования (современного и в геологическом прошлом) в различных структурно-геологических условиях и их эволюция (рег.№ АААА-А16-116033010120-0);
• Разработка теории и технологии комплексных геофизических исследований приповерхностной части разреза естественных и техногенных сред (рег.№ АААА-А16-116033010107-1);
• Разработка новых методических подходов к оценке устойчивости геотехнических систем и управлению их свойствами (рег.№ АААА-А16-116033010093-7);
• Исследование многообразия инженерно-геологических условий территории России (рег.№ АААА-А16-116033010115-6);
• Осадочные бассейны шельфов России (рег.№ АААА-А16-116033010101-9).

Основные задачи экспедиции:

- Комплексное изучение: (1) реликтовых систем каналов и озёр, сформированных подледниковыми талыми водами на севере Баренцево-Карского региона во время Валдайского оледенения, (2) состава и строения суб-гляциальных осадочных накоплений, особенностей пост-ледникового донного рельефа; анализ динамики последнего покровного ледника на поздней стадии распространения оледенения и в период дегляциации; (3) изучение современной морской седиментации и характеристик водообмена в регионе.

- Комплексное геолого-геохимическое изучение молекулярного и изотопного составов флюидов и органического вещества донных отложений региона; определение природы «фоновых» концентраций флюидов, микросипов и фокусированной разгрузки, изучение приуроченности сипов к местам выходов разломов или пластов-резервуаров на морское дно; изучение литологического контроля формирования «фоновых» и аномальных концентраций флюидов и органического вещества в приповерхностных осадках; характеристика углеводородных систем и уточнение перспектив нефтегазоносности региона.

- Характеристика микробных сообществ донных отложений севера Баренцево-Карского шельфа; определение роли микроорганизмов в идущих там биогеохимических процессах, в том числе в деградации углеводородов, а также возможности использования углеводородокисляющих бактерий в качестве индикаторов нефтяных месторождений.

- Формирования кадрового потенциала в областях морских наук по системе «Обучение-через-исследование».

В частности:

- изучение вещественного состава, строения и генетических признаков ледниковых, ледниково-морских и морских отложений (тема рег.№ АААА-А16-116033010101-9 плана НИР МГУ);

- изучение влияния особенностей четвертичного осадконакопления и строения верхних частей осадочного разреза на конфигурацию приповерхностных геохимических полей и индикативность геохимических параметров (тема рег.№ АААА-А16-116033010120-0 плана НИР МГУ);

- картирование и анализ геометрии современных форм гляциального и перигляциального рельефа (тема рег.№ 121040100323-5 плана НИР МГУ);

- исследование особенностей процессов диффузионно-фильтрационного массопереноса углеводородных флюидов в сложно построенных геосредах и влияние этих процессов на формирование геохимических полей в поверхностных отложениях (тема рег.№ АААА-А16-116033010095-1 плана НИР МГУ);

- определение «фоновых» концентраций флюидов и выявление геохимических аномалий в донных илах, связанных с областями микросипов и зонами фокусированной разгрузки в районе исследования (тема рег.№ АААА-А16-116033010095-1 плана НИР МГУ);

- исследование характеристик водообмена между желобом Святой Анны и северо-восточной частью Баренцева моря (тема рег.№ АААА-А18-118051490129-7 плана НИР ИО РАН);

- картирование зон придонных газовых сипов и связанных структур, анализ их выраженности в рельефе дна и внутреннего строения (тема рег.№ 122022800264-9 плана НИР МГУ);

- исследование состава микробных сообществ придонных илов, сопоставление полученных данных с выявленными геохимическими аномалиями, особенностями состава донных отложений и рельефа дна (тема рег.№ 121032300094-7 плана НИР МГУ);

- картирование участков и анализ особенностей предполагаемого развития зон реликтовой вечной мерзлоты на севере Карского моря (тема рег.№ АААА-А16-116033010094-4 плана НИР МГУ);

- отработка методов малоглубинных высокоразрешающих сейсмоакустических исследований, в условиях Арктического шельфа направленных на поиск и изучение зон фокусированной разгрузки углеводородов на морском дне и участков с развитием опасных геологических процессов (тема рег.№ АААА-А16-116033010107-1 плана НИР МГУ);

- отработка комплекса геолого-геофизических методов по определению физико-механических свойств донных грунтов для инженерных расчётов при проектировании инфраструктурных объектов (тема рег.№ АААА-А16-116033010093-7 плана НИР МГУ);

- изучение участков с развитием опасных геологических процессов, типизация геологических, геофизических и геохимических признаков таких процессов (тема рег.№ АААА-А16-116033010115-6 плана НИР МГУ);

- картирование и изучение параметров малоамплитудных магнитоактивных объектов (предположительно дайковый комплекс) в северо-восточной части Баренцева моря, определение их природы (тема рег.№ 121042200088-6 плана НИР МГУ).

Основные научные результаты:

В пределах района работ площадью более 290 000 км² был выполнен большой объем геофизических, геохимических, литологических, инженерно-геологических, микробиологических и гидрофизических исследований, позволивших решить задачи, определенные планом экспедиции, и собрать уникальных новый материал для дальнейшего анализа и интерпретации.

     (1) Продолжено картирование (начатое в экспедициях 2020-го (TTR-19 (АНС48)), 2021-го (TTR-20 (АНС51)) и 2022-го (TTR-21 (АБП50))  годов) донного рельефа, сформированного в регионе поздне-валдайским покровным оледенением. В пределах нескольких полигонов детальных исследований были обнаружены, впервые идентифицированы и охарактеризованы такие субгляциальные и перегляциальные формы как туннельные долины, озы, гляциотектонические пары, призмы отлегания ледника, гряды трещинных экструзий, краевые моренные гряды, морены «де Гира» и прочие морены отступания ледника, мегамасштабная ледниковая линейность, палео-канал стока ледниковых талых вод и другие формы. Анализ полученных данных позволит c большей детальностью описать/реконструировать динамику развития и деградации ледникового покрова (конфигурации и внутренней структуры) в этом малоизученном секторе Западной Арктики, значительно расширив представления об эволюции Евразийского ледового щита во время последнего оледенения.

     (2) Работами экспедиции в Баренцевом море установлена морфологическая и генетическая связанность нескольких крупных туннельных долин и подледниковых озер-резервуаров, обнаруженных в рейсе TTR-19 (2020 г.) и ранее считавшихся изолированными друг от друга. Таким образом, выявлена гигантская (самая крупная из известных в Мире на данный момент) подледниковая дренажная палео-система крайне сложного строения и, вероятно, очень длительного наследуемого развития в течении всего квартера. Впервые широко закартированы и опробованы не только основные, хорошо сохранившиеся элементы этой дренажной системы (i.e. туннельные долины, озы, подледниковые озера), но и формы, характеризующие её эволюцию и периодические изменения в направлениях и интенсивности дренирования – признаки латеральной миграции долин, свидетельства расширения и «обмелении» озер, системы «береговых» валов пока неясного генезиса. Данные, полученные в экспедиции, позволяют существенно детализировать современные представления о формировании, динамике и механизмах дренажа подледниковых талых вод. Кроме того, обнаружение дренажной системы такого масштаба в северо-восточном секторе Баренцевоморского шельфа окончательно «разрушило» господствующую до настоящего времени концепцию о развитии здесь холодных, практически безводных, подледниковых условий во время всего последнего оледенения.

Также, обнаружена и закартирована неизвестная ранее туннельная долина на западном склоне Северо-Восточного плато, самая северная в Баренцевом море из детально изученных структур такого типа.

     (3) Впервые в приновоземельском секторе, у подножья восточного склона банки Альбанова (Баренцево море), обнаружена и детально закартирована крупная гляциотектоническая пара. Это позволяет по-новому взглянуть на характер движения палео-ледниковых потоков, распространявшихся с Новой Земли в сторону Восточно-Баренцевоморской впадины. Анализ сложной морфологии и строения обнаруженной пары поможет сформировать представления о характере подстилавших ледник грунтов и процессах, определивших локализацию гляциодислокаций (локальное промерзание субстрата или формирование приповерхностного газогидратного поля).

     Работами экспедиции «увеличена площадь» поля гигантских гляциотектонических форм, открытого в рейсе TTR-19 (2020 г.) на Северо-Восточном плато и крупнейшего в своём роде не только в Баренцевом море, но и в Мире. На юг и на запад от известных границ поля были обнаружены несколько гляциотектонических пар. Сравнительный анализ морфологических особенностей всех закартированных объектов позволить лучше понять механизмы и последовательность (разные генерации) их формирования, охарактеризовать динамику и вероятные изменения в направлениях движения ледниковых потоков, а также процессы в осадочном чехле, приведшие к такому феноменальному масштабу развития гляциотектоники на Северо-Восточном плато. 

    (4) Геофизическими исследованиями и в отобранном керне зафиксированы прямые и косвенные признаки разгрузки углеводородных флюидов, поступающих к поверхности из глубоких частей осадочного разреза Северо-Баренцевской сверхглубокой депрессии на её юго-восточном (Предновоземельская структурная область) и северо-западном (Северо-Баренцевская зона поднятий) бортах; отобрана внушительная коллекция образцов газов, органического вещества и микробных сообществ донных осадков, изучение которой современными лабораторными методами позволит обоснованно охарактеризовать нефтегеологические перспективы региона.

     (5) Работами экспедиции в Карском море определено обширное флюидонасыщение верхней части разреза района юго-западного борта прогиба Натальи, что дополняет результаты рейса TTR-21 (2022 г.), полученные на северо-восточном борту депрессии, и позволяет впервые уверенно утверждать о потенциальной нефтегазоносности этого изолированного наложенного осадочного бассейна на стыке Северо-Сибирского порога и Центрально-Карского поднятия. Выполнено картирование и геохимическое опробование восточного и юго-восточного бортов возвышенности о-ва Уединения, юго-восточного борта и подножия Центрально-Карской возвышенности, обнаружены площадные зоны современной флюидоразгрузки над глубинными структурами осадочного разреза, поднятием Макарова и поднятием Иванова; установлена связь фиксируемой флюидоразгрузки с внутренним строением бассейна – приуроченность к тектоническим разломам и термогенная природа разгружающихся углеводородов.

     (6) В Карском море детально закартированы и опробованы участки проявления криогенных (мерзлотных) процессов на морском дне в пределах поднятия o-ва Уединения, обнаружены крупные термокарстовые котловины и зоны распространения палео-бугров пучения (пингоподобные структуры), что свидетельствует в пользу развития субаэральных условий в этом районе в конце плейстоцена во время низкого стояния уровня моря. Собран материал, который позволит проанализировать возможную взаимосвязь интенсивности деградации вечной мерзлоты на Карском шельфе и активности современной флюидоразгрузки на дне моря. 

     (7) Обнаружены признаки современного масштабного гравитационного «течения» и оползания донных отложений на бортах Центрально-Карского поднятия, что является геологическим свидетельством современного тектонического воздымания района.

     (8) В экспедиции проведены мониторинговые гидрофизические исследования, и получены результаты, характеризующие структуру водных масс в северо-восточной части Баренцева моря, южной части желоба Святой Анны и в каналах, соединяющих желоба Святой Анны и Воронина (на август-сентябрь 2024 г). Установлены относительно низкая температура Баренцевоморской водной массы и продолжающийся тренд на её опреснение. Отмечено, что Холодные плотные воды в 2024 г. образовались южнее, чем в 2023-м. Определена высокая температура Фрамовской водной массы — вероятно, показатели одни из самых высоких за последние 25 лет. Граница Фрамовской водной массы значительно сдвинулась на юго-восток, а часть вод уходит далеко на запад и прослеживается до 46° в.д. На 79° с.ш. Фрамовская водная масса еще не развернулась. Смешанная с арктической водой Фрамовская вода затекает в канал, ведущий в желоб Воронина.

Список организаций, участвовавших в экспедиции:

1. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова» (МГУ):
   • Геологический факультет Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова,
   • Географический факультет Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова,
   • Биологический факультет Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова;
2. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет» (СПбГУ);
3. Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского Федерального государственного учреждения «Федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии» Российской академии наук» (ФИЦ Биотехнологии РАН);
4. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа Российской Академии Наук (ИПНГ РАН);
5. Федеральное государственное бюджетное учреждение «Всероссийский научно- исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана имени академика И.С. Грамберга» (ФГБУ "ВНИИОкеангеология");
6. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (ИО РАН).