Экспедиция на НИС «Академик М.А. Лаврентьев» (рейс № 74)

Год
2016
Транспорт
НИС «Академик М.А. Лаврентьев»
Номер рейса
№74
Тип экспедиции
Экспедиции ТОИ ДВО РАН
Вид экспедиции
Морская экспедиция
Начальник экспедиции
Район исследований

Западный склон Курильской котловины и побережье о. Сахалин

Сроки проведения экспедиции

6-23 мая 2016 г.

Научный состав

Общая численность научного состава экспедиции - 27 человек, в том числе: ТОИ ДВО РАН - 18, Институт океанографического приборостроения Шаньдунской академии наук Китайской Народной Республики- 9 чел.

Цели и задачи экспедиции
  • детально изучить геолого-структурные условия на участках западного склона Курильской котловины, где ранее были обнаружены газовые (метановые) факела в водной толще и газогидраты в донных осадках;
  • изучить морфоструктурные особенности строения верхней части осадочного разреза и рельефа дна западного склона Курильской котловины и зоны перехода Курильской котловины в шельф залива Терпения;
  • оценить мощность подводных газовых источников и их временную изменчивость;
  • детально изучить структуру грязевого вулкана и характер минерализации в районе глубоководного потока метана F-1-1, где ранее были обнаружены карбонатные и баритовые фрагменты в донных осадках.
Выполненные работы и исследования

Виды исследований:

  • гидроакустическая и батиметрическая съемки морского дна;
  • гидрологические и газогидрохимические исследования водной толщи (измерение температуры, солености, давления, содержания растворенных газов);
  • определение количества и состава газов в придонной воде;
  • отбор донных осадков для гранулометрического, минералогического, химического, газогеохимического и биостратиграфического анализов.

Аппаратура:

  • глубоководный судовой эхолот ELAC ENIF-LAZ 72;
  • гидроакустический комплекс, состоящий из модернизированных судовых эхолотов САРГАН-ЭМ и ELAC, 2-х гидролокаторов САРГАН-ГМ;
  • гидрологический CTD-зонд SBE-9;
  • пробоотборная батометрическая система Rosette-1016;
  • гидростатическая трубка;
  • газовый хроматограф Кристалл-Люкс 4000;
  • пресс для отжима поровых вод из осадков.

За время экспедиции пройдено 2237.6 миль. Выполнено 1200 погонных км (37 профилей) батиметрической и гидроакустической съемок. Кроме этого, гидроакустические измерения выполнялись по маршруту судна. Выполнено 73 пересечения газовых факелов, при этом обнаружено 54 новых факела. Отобраны 14 колонок донных осадков длиной от 3 до 5 м на глубинах моря от 135 до 2200 м. В двух колонках, взятых на глубине 725 м, обнаружены газогидраты. Драгирование проведено на 8 станциях на глубинах от 135 до 2200 м. Подняты как осадки, так и фрагменты карбонатов и аутигенных минеральных ассоциаций в районе выходов пузырей метана. Выполнено 13 станций CTD-зондирования на глубинах моря от 135 до 2200 м.

Предварительные научные результаты
  1. В процессе батиметрической съемки на западном склоне Курильской котловины была обнаружена структура, подобная каньону с относительным превышением бортов каньона от дна около 500 м. Составлена батиметрическая карта. Результаты съемки значительно улучшили наши представления о рельефе и строении осадочного чехла района исследований на западном склоне Курильской котловины и зоне перехода шельфа залива Терпения и северного склона Курильской котловины.
  2. Гидроакустические наблюдения выполнялись на всем пути движения судна. Было зафиксировано 73 пересечения потоков пузырей метана, при этом обнаружено 54 новых газовых факела.
  3. Важным наблюдением стало изменение активности потоков пузырей метана из донных осадков в воду, которое хорошо фиксируется в гидроакустическом поле в связи с рассеиванием высокочастотных волн пузырями газа.
  4. Выполнено 14 литологических станций с отбором проб донных осадков и 8 станций драгирования. Длина отобранного керна составляла от 3 до 5 м. В 4 колонках осадков обнаружены черные илы с гидротроилитом, характеризующие восстановительную обстановку осадконакопления с высоким содержанием органического вещества в осадках. Эти отложения приурочены к горизонту на глубине моря около 400 м. На глубине 180 м в донных осадках в трубке и драге были обнаружены фрагменты карбонатных корок, экзотических удлиненных образований, сцементированных карбонатом с кусками обломков пород и новообразований аутигенной минерализации и ракушками бентосных организмов.
  5. Выполнено 13 гидрологических станций с отбором проб воды на разных горизонтах и непрерывным измерением температуры и солености водной толщи. В период исследований слой воды от 50 до 200 метров был занят водами с отрицательной температурой (менее -1°С), сформированными в зимний сезон. В результате этих факторов на всех станция наблюдался слабо выраженный пикноклин в поверхностном слое моря (30-60 метров), образованный в результате незначительного распреснения и прогрева вод. Особенностью вертикального распределении гидрологических параметров является наличие на некоторых станциях холодных и теплых интрузий с пониженной либо с повышенной соленостью толщиной около 30 метров. Для северо-восточных районов явление интрузий на участках свала глубин в промежуточной структурной зоне отмечается как периодическое явление в теплый сезон года, формирующее вентиляцию вод Охотского моря. Важным результатом является факт обнаружения интрузий в юго-восточном районе шельфа и свала глубин о. Сахалин в исследуемый период.
  6. Измерение концентрации метана производилось на борту судна методом газовой хроматографии. В общей сложности произведено 123 анализа состава газа в донных осадках и 103 анализа состава газов в водной колонке. Концентрации метана в большинстве проб донных осадков оказались высокими - до 30-40 мл/л (такие же значения были зафиксированы в осадках с газовыми гидратами), что свидетельствует либо о близости залегания газовых гидратов, либо об их разрушении во время подъема трубки на борт судна.