Комплексные геолого-геофизические, газогеохимические и океанографические исследования в Японском море и Татарском проливе на НИС «Академик М.А. Лаврентьев» (рейс № 81)

Год
2018
Транспорт
НИС «Академик М.А. Лаврентьев»
Номер рейса
№81
Тип экспедиции
Экспедиции ТОИ ДВО РАН
Вид экспедиции
Морская экспедиция
Организатор экспедиции

ТОИ ДВО РАН

Начальник экспедиции
Район исследований

Первый полигон: район сочленения Центральной котловины с Татарским проливом (подводные возвышенности Алпатова и Витязь), второй полигон: южная часть Татарского пролива – траверз пролива Лаперуза.

Сроки проведения экспедиции

4-27 мая 2018 г.

Состав экспедиции

Общая численность научного состава составила 29 человек, включая 20 сотрудников ТОИ ДВО РАН, 1 сотрудника ФГБУН ИМГиГ ДВО РАН, 1 сотрудника ТИНРО и 7 сотрудников Лаборатории газовых гидратов Университета Мэйдзи (г. Токио, Япония).

Группа управления:

  • Валитов М.Г. – начальник экспедиции к.г.-м.н., заведующий лабораторией гравиметрии ТОИ ДВО РАН;
  • Шакиров Р.Б. – заместитель начальника экспедиции, д.г.-м.н., заведующий лабораторией газогеохимии;
  • Ли Н.С. – ученый секретарь.

Научный состав экспедиции включал в себя 4 отряда:

  • Геофизический отряд – начальник отряда Прошкина З.Н.;
  • Газогеохимический отряд – начальник отряда Яцук А.В.;
  • Геологический отряд – начальник отряда Съедин В.Т.;
  • Литохимический отряд – начальник отряда Аксентов К.И.

Иностранные участники приписывались к вышеназванным отрядам.

Участники экспедиции

  1. Прошкина Зоя Николаевна – вед. инженер
  2. Аксентов Кирилл Игоревич – с.н.с.
  3. Съедин Владимир Тимофеевич – с.н.с.
  4. Яцук Андрей Вадимович – н.с.
  5. Обжиров Анатолий Иванович – гл.н.с.
  6. Крайников Геннадий Алексеевич – вед. инженер
  7. Цовбун Николай Моисеевич – инженер
  8. Лифанский Евгений Владимирович – инженер
  9. Окулов Александр Константинович – ст. инженер
  10. Югай Иосиф Георгиевич – вед. инженер
  11. Легкодимов Алексей Александрович – инж.
  12. Максеев Даниил Сергеевич – инж.
  13. Швалов Дмитрий Александрович – инж.
  14. Пономарева Анна Леонидовна – н.с.
  15. Карнаух Виктор Николаевич – зав. лаб.
  16. Суховеев Евгений Николаевич – н.с.
  17. Марьина Евгения Николаевна – ст. инж.
  18. Левицкий Александр Игоревич – н.с. (ИМГиГ ДВО РАН, г. Ю-Сахалинск)
  19. Николаев Александр Васильевич (ТИНРО, г. Владивосток)
  20. Ryo Matsumoto (Рио Мацумото) (Унив. Мэйдзи, Япония)
  21. Yoshitaka Kakuwa (Йошитака Какува) (Унив. Мэйдзи, Япония)
  22. Glen Snyder (Глен Снайдер) (Унив. Мэйдзи, Япония)
  23. Akihiro Hiruta (Акихиро Хирута) (Унив. Мэйдзи, Япония)
  24. Takeshi Oi (Такеши Ой) (Унив. Мэйдзи, Япония)
  25. Hitoshi Tomaru (Хитоши Томару) (Унив. Мэйдзи, Япония)
  26. Takaya Shimono (Такая Шимоно) (Унив. Мэйдзи, Япония)
Цели экспедиции

Основной целью экспедиции являлось выполнение комплексных геолого-геофизических, газогеохимических и океанографических исследований в Центральной котловине Японского моря и в Татарском проливе для решения проблемы условий и механизмов формирования Японского моря, Татарского пролива и изучения корреляции распространения газо-флюидных потоков с сетью тектонических разломов в одном из сейсмоопасных районов о-ва Сахалин.

Задачи экспедиции
  • детализация геологической структуры, вещественного состава, возраста и условий формирования фундамента и осадочного чехла в районе сочленения Центральной котловины с Татарским проливом (район подводных возвышенностей Алпатова и Витязь);
  • определение восточной границы распространения Восточного Сихотэ-Алинского вулканического пояса под акваторию Японского моря и Татарского пролива;
  • детальные геолого-геофизические исследования сейсмоактивной зоны Хоккайдо-Сахалинской складчатой системы;
  • изучение корреляции распространения газо-флюидных потоков с сетью тектонических нарушений;
  • изучение геолого-геофизических, газогеохимических, микробиологических и океанографических характеристик акватории для оценки отклика геологической среды на сейсмотектоническую активизацию Дальневосточного региона;
  • оценка объемов парниковых газов (метан) и токсических веществ (ртуть), поступающих из активных разломов в морскую воду и атмосферу, а также оценка газогидратоносности верхней части осадочного слоя района исследований;
  • изучение распределения температуры и солености в поверхностном слое толщи вод;
  • оценка потоков метана, CO2 и ртути на границе вода-атмосфера.
Выполненные работы и исследования

В связи с сокращением времени на экспедиционные работы исследования проводились на двух полигонах.

Первый полигон: район сочленения Центральной котловины с Татарским проливом (подводные возвышенности Алпатова и Витязь), второй: южная часть Татарского пролива – на траверзе пролива Лаперуза.

В пределах каждого полигона работы начинались с батиметрической и геофизической съёмки (гидроакустическое зондирование, гравиметрические и магнитометрические измерения, непрерывное сейсмопрофилирование) вдоль заранее намеченных профилей. Попутно на ходу судна выполнялись гидрофизические и атмохимические измерения. После завершения этих работ и оперативного анализа полученных батиметрических и геофизических данных выбирались положение и количество станций геологического опробования.

На выбранных таким путем станциях производились:

  • отбор проб осадков и воды,
  • краткое литологическое описание осадков,
  • извлечение газа из проб керна донных осадков, колонок воды, набортный газохроматографический анализ и микробиологические исследования.

Во время переходов между полигонами проводились геофизические работы и велась обработка полученного материала. Таким образом, предусмотренные Планом-программой задачи выполнены полностью.

Финансирование

Финансирование экспедиции осуществлялось в рамках государственного задания за счет целевой субсидии Совета по гидросфере Земли ФАНО.

Предварительные научные результаты

Все выполненные в рейсе геофизические и геологические исследования требуют обработки в условиях береговой лаборатории и, следовательно, приводимые ниже результаты носят сугубо предварительный характер.

  • Выполнен большой объем геофизического профилирования в пределах Татарского пролива и северного замыкания Центральной котловины Японского моря. Построены карты гравитационного и магнитного полей.
  • Проведено детальное комплексное геофизическое и гидроакустическое картирование рельефа дна; впервые установлены новые геоструктурные особенности положения ряда возвышенностей в районе северного замыкания Центральной котловины Японского моря.
  • Выполнены высокоразрешающие измерения распределения углеводородных газов, аммиака, углекислого газа, диоксида азота и ртути в приводном слое атмосферы в районе работ; намечена корреляция атмосферных аномалий метана и углекислого газа с активизированными по газовой миграции участками морского дна.
  • Впервые установлены аномалии углеводородных газов, нефтеокисляющие, метанотрофные и метаногенные микроорганизмы в двух районах до глубин 3600 м: в северном замыкании центральной котловины Японского моря и в южном окончании Татарского отрога.
  • Впервые выявлены многочисленные субвертикальные каналы газонасыщенных осадков (чимней), а также другие сейсмоакустические аномалии в осадочной толще южной части Татарского трога.
  • Уточнен газогеохимический фон, закартированы новые аномальные газогеохимические поля; на этой основе намечены новые глубоководные зоны нефтегазогенерации и скоплений газогидратов.
  • Получены новые уникальные данные, касающиеся комплексных лито-геохимических характеристик осадочных отложений района исследований. Обнаружены аномально высокие концентрации некоторых элементов в кернах глубоководных осадков (марганец, железо, стронций и др.).
  • Отобрана коллекция проб осадочных отложений по всем станциям (52 станции отбора кернов и одна станция драгирования) для детальных исследований в береговых условиях. Создан депозитарий микробиологических образцов для исследования процессов газоокисления и газогенерации в осадочных отложений. Отобраны пробы для исследований поверхностноактивных веществ (ПАУ) и их взаимосвязи с газовыми потоками.
  • Получен цифровой массив метеорологических данных. 10. Обнаружена уникальная карбонатная аутигенная минерализация на континентальном склоне в северной части Японского моря.

Научные исследования в рейсе выполнялись при участии сотрудников Лаборатории газовых гидратов Университета Мэйдзи (г. Токио, Япония) на основании Меморандума о научно-техническом сотрудничестве в области исследования морской геологии и газогидратов между Лабораторией по поиску газовых гидратов Организации стратегических исследований и интеллектуальной собственности, Университет Мэйдзи (GLRL ORSI) и Тихоокеанским океанологическим институтом им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) от 05 июня 2017 г. Зарубежные специалисты планируют продолжить совместные экспедиционные исследования в 2019 году. Со стороны ТОИ ДВО РАН подана заявка в Совет по Гидросфере Земли на продолжение комплексных исследований этого района.