Росс аркт геотраверсы

В монографии представлены результаты проведенных специалистами ВНИИОкеангеология и ПМГРЭ в 1989-1992, 2000, 2005 и 2007 гг. геолого-геофизических исследований, направленных на решение проблемы установления внешней границы континентального шельфа России в Северном Ледовитом океане.

В комплекс исследований входили глубинные сейсмические зондирования, сейсмические работы методом отраженных волн, гравиметрические наблюдения, донное геологическое опробование с использованием драги, бокскорера и десятиметровой гидростатической трубки, телефотопрофилирование и аэрогеофизические съемки. Наледные авиадесантные работы проводились как с дрейфующих ледовых баз, так и с борта научно-экспедиционного судна «Академик Федоров» и атомохода «Россия». Для производства аэрогеофизических съемок использовалась летающая лаборатория на самолете ИЛ-18.

В результате работ получены глубинные геолого-геофизические разрезы земной коры по геотраверсам, карты потенциальных полей в полосе 100 км вдоль геотраверсов, подняты и проанализированы образцы донно-каменного материала. Представлены выводы о геологической природе земной коры различных провинций Северного Ледовитого океана, однако основной упор сделан на максимально полное представление фактических результатов проведенных полевых наблюдений.

Книга представляет интерес для специалистов, занимающихся изучением геологии Северного Ледовитого океана и проблемой внешней границы континентального шельфа.

Ил. 106, табл.13, список литературы – 112 назв.

Научные редакторы: В.А. Поселов, Г.П. Аветисов.

Авторы: В.А. Поселов, Г.П. Аветисов, И.А. Андреева, Е.Г. Астафурова, В.А. Басов, Г.И. Батова, В.В. Буценко, В.В. Верба, В.Б. Глебов, В.Ю. Глебовский, Н.В. Глинская, О.И. Дараган, С.М. Жолондз, А.Г. Зинченко, В.Н. Иванов, В.Я. Кабаньков, В.Д. Каминский, Т.А. Короткова, Н.В. Куприянова А.В. Куршева, И.В. Литвиненко, В.К. Паламарчук, В.И. Петрова, А.Л. Пискарев, Е.И. Разуваева, П.В. Рекант, Ю.Г. Фирсов, А.А.Черных

Russian arctic geotaverse / Proceedings VNIIOkeangeologia. V. 220 – SPb., 2011, 172 p.

The book presents the results of geological and geophysical investigations performed by VNIIOkeangeologia and PMGRE in 1989-1992, 2000, 2005 and 2007 for delineation of extended continental shelf of the Russian Federation in the Arctic Ocean. The studies included deep seismic soundings, seismic reflection and aerogeophysical surveys, bathymetry, gravity observations and geological sampling by dredge, box corer and 10 meters piston corer accompanied tele-photo documentation. Landings on ice were made by aircraft based on drifting ice stations, R/V «Akademik Fyodorov» and nuclear-powered icebreaker «Rossia». Airborne geophysical survey was conducted by IL-18 flying laboratory.

The work enabled compilation of deep crustal geotransects and potential fields maps covering 100-km wide corridors along geotransects, as well as analytical study of a variety of bottom rock samples. Some important conclusions concerning geological nature of the Earth’s crust in different structural provinces of the Arctic Ocean were achieved, however, the main emphasis is made on a comprehensive presentation of the results of field observations.

The book is intended for scholars of the Arctic Ocean geology and experts in delineation of extended continental shelf.

Il.106, table 13, ref. - 112 titles.

Scientific editors: V.A Poselov, G.P. Avetisov.

Authors: V.A Poselov, G.P. Avetisov, I.A. Andreeva, K.G. Astafurova, V.A. Basov, G.I. Batova, V.V. Butsenko, V.V. Verba, V.B. Glebov, V.Y. Glebovsky, N.V. Glinskaya, O.J. Daragan, S.M. Zholondz, A.G. Zinchenko, V.N. Ivanov, V.Y. Kaban’kov, V.D. Kaminsky, T.A. Korotkova, N.V. Kupriyanova, A.V. Kursheva, I.V. Litvinenko, V.K. Palamarchuk, V.I. Petrova, A.L. Piskarev, E.I. Razuvaeva, P.V. Rekant, Y.G. Firsov, A.A. Chernyh.

Оглавление

Введение

Глава 1. Общие сведения о работах на геотраверсах

1.1. Геофизические исследования с ледовой базы

1.2. Геолого-геофизические исследования с научно-экспедиционных судов

1.3. Аэрогеофизические исследования

Глава 2. Методика и техника экспедиционных работ

2.1. Работа с ледовых баз

2.1.1. Глубинные сейсмические зондирования

2.1.2 . Зондирования MOB

2.1.2.1. Авиадесантные

2.1.2.2. С ледовой базы

2.1.3. Авиадесантные гравиметрические наблюдения

2.1.4. Аэромагнитная съемка

2.1.5. Навигационно-геодезическое обеспечение

2.2. Работа с научно-экспедиционных судов

2.2.1. Глубинные сейсмические зондирования

2.2.2. Зондирования MOB

2.2.3. Авиадесантные гравиметрические наблюдения

2.2.4. Геологическое опробование

2.2.5. Навигационно-геодезическое обеспечение

2.3. Аэрогеофизические исследования

2.3.1. Аэромагнитная съемка

2.3.1.1. Съемка 2005 года.

2.3.1.2. Съемка 2007 года.

2.3.2. Аэрогравиметрическая съемка

2.3.2.1. Съемка 2005 года.

2.3.2.2. Съемка 2007 года.

2.3.3. Навигационное обеспечение

Глава 3. Методика обработки геофизических материалов

3.1. Глубинные сейсмические зондирования

3.2. Зондирования МОВ

3.3. Авиадесантные гравиметрические наблюдения

3.4. Аэромагнитная съемка

3.4.1. Съемка 1989-1992 гг.

3.4.2. Съемка 2005 года

3.4.3. Съемка 2007 года

3.5. Аэрогравиметрическая съемка

3.5.1. Съемка 2005 года

3.5.2. Съемка 2007 года

Глава 4. Строение земной коры котловин Подводников (Макарова I), Макарова II, Макарова III

4.1. Осадочный чехол

4.2. Скоростная модель земной коры

Глава 5. Строение земной коры хребта Ломоносова и зоны его сочленения с прилегающим шельфом

5.1. «Трансарктика – 1992»

5.1.1. Осадочный чехол

5.1.2. Скоростная модель земной коры

5.2. «Арктика – 2007»

5.2.1. Характеристики разреза осадочного чехла по результатам геологического опробования

5.2.1.1. Геоморфологическая характеристика пунктов пробоотбора

5.2.1.2. Вещественный состав и микропалеонтологические характеристики

5.2.1.3 Донно-каменный материал, петрографические характеристики, происхождение и источники

5.2.2. Характеристики разреза осадочного чехла по сейсмическим данным

5.2.3. Скоростная модель земной коры

Глава 6. Строение земной коры поднятия Менделеева и зоны его сочленения с прилегающим шельфом

6.1. «Арктика – 2000»

6.1.1. Характеристика разреза осадочного чехла по данным геологического опробования

6.1.1.1. Рельеф дна

6.1.1.2. Вещественный состав донных осадков

6.1.1.3. Палеомагнитные характеристики

6.1.1.4. Микропалеонтологические характеристики

6.1.1.5. Донно-каменный материал. Петрографические характеристики

6.1.1.6. Возраст и характеристика источников грубообломочного материала

6.1.2. Характеристики разреза осадочного чехла по сейсмическим данным

6.1.3. Скоростная модель земной коры

6.2. «Арктика – 2005»

6.2.1. Характеристики разреза осадочного чехла по результатам геологического опробования

6.2.1.1. Рельеф дна

6.2.1.2. Вещественный состав донных осадков

6.2.1.3. Микрофаунистическая характеристика

6.2.1.4. Донно-каменный материал. Петрографическая характеристика

6.2.1.5. Возраст и характеристика источников грубообломочного материала.

6.1.1.6. Геотектоническая природа поднятия Менделеева

6.2.2. Характеристики разреза осадочного чехла по сейсмическим данным

6.2.3. Скоростная модель земной коры

Глава 7. Картографирование аэрогеофизических данных и актуализация сводных карт потенциальных полей Северного Ледовитого океана

7.1. Аномальное магнитное поле СЛО

7.2. Аномальное гравитационное поле СЛО

Глава 8. Природа и источники рассеянного органического вещества донных отложений провинции центрально-арктических поднятий Северного Ледовитого океана

Заключение

Введение

Арктический бассейн является для России регионом особых геополитических, оборонных, научных и экономических интересов. Однако до настоящего времени максимально протяженные, по сравнению с другими приарктическими государствами, границы Российского сектора Арктического бассейна не имеют юридического статуса.

Исследования по проблеме ВГКШ СССР в СЛО применительно к положению «Конвенции по Морскому праву 1982 г.» началось во ВНИИОкеангеология в 1983 году на основании директивного письма заместителя министра геологии СССР В.А. Ярмолюка от 23.05.1983 г.

Приказом по ПГО «Севморгеология» от 23.06.1983 г. была создана рабочая группа по выполнению этого задания во главе с заместителем директора ВНИИОкеангеология Б.Х. Егиазаровым. Работа велась в соответствии с утвержденными графиками при постоянном оперативном контроле со стороны Управления минеральных ресурсов Мирового океана Мингео СССР.

Работа осуществлялась в контакте с ГУНиО и ЦКП ВМФ СССР, с которыми согласовывались по мере разработки ее основные положения. Проект по обоснованию ВГКШ на арктических акваториях был согласован также с Мингазпромом и Минрыбхозом СССР, рассмотрен на заседании Секции № 1 ГКНТ при Совете министров СССР и одобрен Межведомственной комиссией под председательством адмирала А.И. Рассохи (ГУНиО). Проект предусматривал анализ и оценку существующих материалов всех заинтересованных ведомств и был представлен в Совет Министров СССР. Постановлением СМ СССР от 27.02.1986 г. были определены задачи исследований по геологическому и океанографическому обоснованию ВГКШ.

Одно из направлений исследований по проблеме ВГКШ в СЛО включало в себя обобщение всех доступных геолого-геофизических и батиметрических материалов и на их основе создание набора карт: потенциальных полей, батиметрической, мощности земной коры, мощности осадочного чехла в целом и для отдельных его возрастных диапазонов. Эти материалы легли в основу обоснования дальнейших планов натурных исследований в СЛО.

Второе планируемое направление работ включало постановку морских геолого-геофизических исследований по системе геотраверсов. С этой целью была составлена программа работ «Трансарктика», предусматривавшая проведение сейсмических исследований ГСЗ и МОВ, профильных авиадесантных гравиметрических наблюдений, а также аэромагнитной съемки в полосе 100 км вдоль каждого геотраверса. Выбор районов работ определялся необходимостью получения данных о геологической природе области центрально-арктических поднятий в Амеразийском суббассейне.

В период 1989-2000 гг. силами ПМГРЭ были выполнены исследования на геотраверсах «Трансарктика 1989-1991», «Трансарктика-1992» и «Арктика-2000». Первые два геотраверса отрабатывались с ледовых баз, последний – с борта НЭС «Академик Федоров» при поддержке атомного ледокола «Россия». Из-за неразрешимых технических и организационных проблем в 2000 году не удалось реализовать проведение аэромагнитной съемки.

Бессменным организатором и руководителем этих экспедиций был М.Ю. Сорокин, обладавший громадным опытом в проведении исследований в условиях Арктики. Научное сопровождение работ осуществлялось сотрудниками ВНИИОкеангеология Б.Х. Егиазаровым, Г.П. Аветисовым, В.Д. Каминским, В.А. Поселовым. По своему масштабу эти работы не имели аналогов в Северном Ледовитом океане, а по кругу решаемых задач они могут быть признаны фундаментальными. Были получены новые уникальные материалы по глубинному строению котловин Подводников и Макарова, хребта Ломоносова, поднятия Менделеева. Получили подтверждение высказанные ранее предположения о континентальной природе области центрально-арктических поднятий (Трансарктического моста).

Помимо работ на геотраверсах, ПМГРЭ с 1989 по 1992 года проводила работы по программе «Трансарктика» с ледовых баз. Существенную помощь в практической организации баз оказала в/ч ГУНиО МО РФ в лице А.П. Макорты.

Конечным прикладным итогом проведенных исследований в период 1983-2001 гг. стала Заявка по ВГКШ Российской Федерации в СЛО, подготовленная во ВНИИОкеангеология (ответственные исполнители научных тем В.А. Поселов, А.Д. Павленкин, Ю.Е. Погребицкий, М.Ю. Сорокин, В.В. Буценко, Г.Д. Нарышкин, С.П. Мащенков, В.Ю. Глебовский) при участии ПМГРЭ, ГУНиО МО, Севморгео.

Заявка была подготовлена во исполнение Постановления Правительства Российской Федерации от 16 июня 1997 г. № 717, распоряжения Правительства Российской Федерации от 24 марта 2000 г. № 144-р. Заявку МИД России направило 18 декабря 2001 г. Генеральному Секретарю ООН. Она была принята Секретариатом ООН, признана соответствующей научно-техническим положениям Комиссии ООН по границам континентального шельфа (далее Комиссия) и опубликована Генеральным секретарем на сайте ООН. Тем самым мировая общественность была извещена о том, что Россия в рамках Конвенции заявила свое право на включение в ее юридический шельф площадей хребта Ломоносова и поднятия Менделеева до Северного полюса.

Положение внешней границы континентального шельфа России было обосновано с учетом положения ст. 76 п.4.5.6 (рис.1). В принятой трактовке хребет Ломоносова и поднятие Менделеева рассматривались как естественные компоненты материковой окраины.

В зоне сочленения Баренцево-Карского окраинно-континентального шельфа и котловины Нансена, где мощности осадочного чехла составляют 4-6 км, принцип определения границы базировался на основании охвата площади, в пределах которой мощность осадочного чехла составляет более 1% кратчайшего расстояния до каждой точки площади подножия континентального склона. Аналогичный подход был осуществлен в зоне сочленения котловины Амундсена и аваншельфовой ступени хребта Ломоносова, где мощность осадочного чехла достигает 3-5 км, а также в пределах котловины Подводников Амеразийского суббассейна. В котловине Макарова при определении положения ВГКШ использован критерий 60-мильной зоны от подножия континентального склона и частично критерий мощности осадочного чехла.

Не менее важный аспект проблемы закрепления юридического шельфа РФ в СЛО – оценка возможного объема нефтегазовых ресурсов на приращенной площади за пределами 200-мильной зоны. Сегодня ресурсы за пределами континентального шельфа Арктики составляют от 4.5-5.0 до 10 млрд. тонн нефтяного эквивалента. Но это всего лишь экспертная оценка практически неизученного объекта. По редкой сети сейсмических данных, полученных в экспедициях «Север» и «Северный полюс», во ВНИИОкеангеология была построена карта мощности осадочного чехла. Было установлено, что в глубоководных зонах СЛО существуют крупные осадочные бассейны, которые являются перспективными на углеводороды.

После рассмотрения Заявки Российской Федерации по ВГКШ в Арктическом бассейне Комиссия высказала сомнение в убедительности доказательств континентальной природы и принадлежности к естественным компонентам материковой окраины поднятия Менделеева и хребта Ломоносова. В связи с этим, было рекомендовано представить дополнительные, подкрепленные экспериментальными данными доказательства континентальной природы и структурной принадлежности этих структур континентальной окраине Северо-Восточной Евразии, а также разработать непротиворечивую модель эволюции Арктики, объясняющую геологическую природу указанных морфоструктур.

При отсутствии этих данных внешняя граница континентального шельфа РФ в Амеразийском суббассейне, в соответствии с ст. 76 п.6, не может находиться далее 350 морских миль от исходных линий, т.е. площадь, на которую может претендовать Россия в этом регионе, составит не более 400 тыс. кв.км. В тоже время, использование второго критерия ограничения юридического шельфа (100 морских миль от изобаты 2500 м), который по Конвенции применяется только к подводным возвышенностям, являющимися естественными компонентами материковой окраины, позволит распространить юрисдикцию РФ в Амеразийском суббассейне вплоть до Северного полюса. В этом случае приращиваемая площадь расширенного континентального шельфа России составит 1.2 млн. кв. км.

Во исполнение рекомендаций Комиссии в 2005 году ВНИИОкеангеология провела комплексные геолого-геофизические исследования на геотраверсе вкрест зоны сочленения поднятия Менделеева с шельфом Чукотского моря, а в 2007 году такие же исследования на геотраверсе вкрест зоны сочленения хребта Ломоносова с шельфом Восточно-Сибирского моря. Работы обеспечивали в 2005 году НЭС «Академик Федоров», а в 2007 году атомный ледокол «Россия».

Работами 2007 года закончился этап российских исследований на геотраверсах в СЛО. По значимости полученные результаты исследований несомненно можно отнести к фундаментальным. Они позволили получить новый геолого-геофизический материал о физических параметрах и послойном многоуровенном строении земной коры положительных морфоструктур Амеразийского суббассейна – хребта Ломоносова и поднятия Менделеева и их зон сочленения с шельфом Восточно-Арктических морей. Эти данные послужат основой для создания новой геодинамической модели развития СЛО и решения проблемы ВГКШ.

Изучение проблемы «Внешняя граница континентального шельфа России в Арктике» связана с такими именами, как академик РАН И.С. Грамберг, член-корреспондент РАН Ю.Е Погребицкий, д.г.-м.н. Ю.Г. Киселев, д.г.-м.н. Б.Х. Егиазаров, к.г.-м.н. М.Ю. Сорокин, к.г.-м.н. Ю.Н. Кулаков, В.С. Голубков и С.С. Раевский, а также А.П. Макорта (ГУНиО МО РФ). Сейчас их нет среди нас, но они стояли у истоков изучения проблемы, внеся выдающийся вклад в изучение геологии Арктики.