Лаборатория сейсмических исследований

Номер
7/ 2
Научные направления
Название отдела
Геология и геофизика океана
История

Сейсмические исследования в нашем институте начали проводиться с 1961 г. после организации в Тихоокеанском отделении Института Океанологии гидроакустической лаборатории под руководством П.П. Гансона. В 1961 г в Тихоокеанское отделение Института Океанологии был принят на должность лаборанта гидроакустической лаборатории Карп Борис Яковлевич, который впоследствии стал ведущим специалистом в области морской сейсморазведки.

В июле 1965 г в целях развития геофизического направления работ в составе Отделения организована самостоятельная научная группа сейсмоакустических исследований. Руководителем группы был назначен и.о. м.н.с. Карпа Б.Я. В эти годы начали проводиться морские экспедиции, в которых участвовала сейсмоакустическая группа. Сейсмические работы в конце 1960-х гг. и начале 1970-х гг. выполнялись на НИС ‘‘Витязь’’ и ‘‘Воейков’’.

В 1967 г. создается лаборатория Геологии ДВ морей под руководством Н.П. Васильковского, включившая в себя и сейсмоакустиков.

В 1968 г. из Института океанологии им. П.П. Ширшова в лабораторию Геологии ДВ морей ТО ИОАН СССР им. Ширшова переводится на должность и.о. с.н.с. к.г.н. Ковылин В.М. В декабре 1968 г его назначают заведующим вновь организованной лаборатории Геофизики Дальневосточных морей. Группу сейсмоакустики в лаборатории представляют 9 человек под руководством м.н.с. Карпа Б.Я.

  1. М.н.с. Карп Б.Я.
  2. М.н.с. Шаяхметов Р.Б.
  3. М.н.с. Моуравова Е.А.
  4. Инж. Филатьев В.П.
  5. Инж. Глебов Н.А.
  6. Ст. лаб.Марченко В.Т.
  7. Ст. лаб Москаленко Н.Ф.
  8. Лаб. Супрун В.Я.
  9. М.н.с. Кулинич Р.Г.

В 1975 г. создается отдел геофизики под руководством Ковылина В.М., и в октябре того же года в отделе создается лаборатория сейсмических исследований. Заведующим лабораторией назначен организовавший ее Карп Бориса Яковлевича, с.н.с. кандидат физико-математических наук. Эту должность он занимал по 2006 гг., совмещая научную деятельность с научно-издательской и педагогической

С этого времени морские сейсмические исследования в институте начали проводиться планомерно и регулярно. Лаборатория занимается исследованием глубинного строения земной коры под дном океанов и морей для выяснения истории их возникновения, формирования и геологического развития и выделения закономерностей размещения полезных ископаемых. Сотрудниками лаборатории были освоены и использовались все основные методы морской сейсмики – непрерывное сейсмопрофилирование с пневмоисточником и электроискровым разрядником, глубинное сейсмическое зондирование с пневмоисточниками большого объема и автономными донными сейсмическими станциями, определение скоростей распространения упругих волн в осадочных отложениях с помощью радиобуев, разрабатывались новые способы обработки сейсмических данных. В лаборатории были изготовлены приборы, оборудование и программное обеспечение, использование которых позволило исследовать строение осадочного чехла и фундамента и составить скоростные модели строения основных структур дна Тихого океана и дальневосточных морей. Впервые в практике отечественной морской сейсмики сотрудники лаборатории начали регистрировать и использовать при обработке обменные волны, что позволило определить значения скоростей поперечных волн в земной коре ряда подводных структур.

В настоящее время лабораторию возглавляет кандидат геолого-минералогических наук Карнаух В.Н. В составе лаборатории 15 сотрудников, три кандидата наук.

За прошедшие годы сотрудники лаборатории приняли участие в более 70 морских научных экспедициях. Сейсмические исследования были выполнены в пределах Японского, Охотского, Берингова, Филиппинского и Южно-Китайского морей, северо-западной и западной частей Тихого океана и морей восточного сектора Арктики. Работы выполнялись как в соответствии с плановыми заданиями Академии наук, так и в рамках совместных исследований с учеными из Японии, Германии, Республики Корея, КНДР, Китая, Тайваня и Вьетнама.

В 2018 году в состав лаборатории вошла группа сотрудников, занимающихся геомагнитными исследованиями на акватории и прибрежной суши и изучением современных геологических отложений методом георадиолокации.

Оборудование

Два набора оборудования для работ методом непрерывных профильных наблюдений:

  1. Высокочастотный профиллограф “GeoPulse Subbottom Profilier” (GeoAcoustics Limited, Англия).

    • блок излучения “GeoPulse Transmitter, Модель 5430A”

    • Towfish, Модель 136A с 4 излучателями (Модель T135)

    • блок усиления и фильтрации “GeoPulse Receiver, Модель 5210A

    • персональный компьютер RoverBook G4 с использованием программы GeoPro 2, предназначен для регистрации сигналов.

    • спутниковый приемо-индикатор фирмы GARMIN GPSMap420s (для определения местоположения судна)

  2. Комплект, состоящий из одноканальной сейсмической косы, устройства регистрации сейсмических сигналов и электроискрового излучателя

    • сейсмическая коса (ООО “Фордевинд”, г. Санкт-Петербург)

    • регистрация сейсмических сигналов, поступающих с косы, происходит с помощью аппаратурного комплекса и программы регистрации, разработанных в лаборатории сейсмических исследований ТОИ ДВО РАН.

    • электроискровой излучатель “Соник 4М” (‘‘ВНИИОкеангеологии’’, г. Санкт-Петербург)

  3. Многолучевой эхолот SEA BEAM 3050 (ELAC Nautik), предназначен для высокоразрешающих исследований рельефа морского дна. Система включает в себя:

    • излучающая и приёмная решётки. Предусилитель, встроенный в приёмную решётку.
    • станция оператора - современный мощный морской ПК (ОС Microsoft Windows 7). Отображает глубины, амплитуду обратного рассеивания, данные ГБО, позицию и другую важную информацию. Позволяет внести изменения в установки SeaBeam 3050.
    • датчик движения и гирокомпас Octans IXBlue IV обеспечивает измерение параметров качки судна в трех плоскостях для введения соответствующих поправок в данные эхолота.
    • измеритель профиля скорости звука Mini-SVP Valeport позволяет оценить и компенсировать погрешности, связанные с изменением скорости звука на разных глубинах
    • навигационный приемник Trimble SPS 855 для получения данных о местоположении судна, по сигналам спутников ГЛОНАСС и GPS
    • программное обеспечение системы состоит из двух частей: программа HydroStar для управления эхолотом на всех этапах работы и программный пакет HYPACK для контроля и обработки всего процесса батиметрической съемки

prof.jpg

Рис. 1. Сейсмопрофиллограф Geopulse Subbottom Profiler

%D0%A0%D0%B8%D1%812_0.jpg

Рис. 2. Общий вид комплекта излучения и регистрации (набортная часть профилографа).

1 - Блок излучения (“GeoPulse Transmitter, Модель 5430A”), 2 - Блок усиления и фильтрации (“GeoPulse Receiver, Модель 5210A”), 3 - Интерфейсный блок, 4 – персональный компьютер PoverBook G4, 5 – Программа GeoPro, 6 – Палубный кабель

%D0%A0%D0%B8%D1%813_0.jpg

Рис. 3 Общий вид комплекта сейсмического оборудования с электроисковым источником. А – сейсмическая коса; Б – стойка для крепления сейсмокосы; В – регистрирующий комплекс; Г – силовой блок и блоки конденсаторов электроискрового излучателя “Соник 4М”; Д – излучатель.

%D0%A0%D0%B8%D1%814_0.jpg

Рис. 4. Общий вид электронного блока многолучевого эхолота SEA BEAM 3050.

%D0%A0%D0%B8%D1%815_0.jpg

Рис. 5 Постобработка батиметрических данных посредством программы HYPACK (модуль Max64).

 

Важнейшие результаты

Практически в каждой экспедиции сотрудники лаборатории получают новый, уникальный материал, что существенно уточняет, дополняет и иногда изменяет имеющиеся представления о строении дна океанов и морей.

  • Составлены скоростные модели строения земной коры Японского, Охотского морей, северо-западной и западной частей Тихого океана на основе данных глубинного сейсмического зондирования;
  • Определена тонкая структура слоев осадочного чехла с использованием данных, полученных с помощью радиобуев;
  • Изучено строение осадочного чехла и поверхности фундамента котловин Японского, Охотского и Филиппинского морей и установлены основные закономерности их происхождения и геологического развития;
  • Разработаны и усовершенствованы методы и технология обработки данных морской сейсмики, применение которых позволило установить слоисто-блоковую структуру и анизотропию скоростей сейсмических волн в осадочной толще дна океанов и морей.
Патенты и технологии

Патенты и технологии

  • Медведев С.Н. Патент на изобретение Метод измерения скоростей продольных волн в горизонтально-слоистой, трансверсально-изотропной среде. Свидетельство № 2435176

 Базы данных

  1. Карнаух Виктор Николаевич, Коптев Андрей Анатольевич, Червинская Ирина Васильевна, Матюхов Виктор Павлович. База данных «Рельеф дна впадины ТИНРО, Охотское море». Свидетельство № 2018621859
  2. Карнаух Виктор Николаевич, Коптев Андрей Анатольевич, Суховеев Евгений Николаевич, Червинская Ирина Васильевна. База данных: Рельеф дна шельфа и материкового склона залива Петра Великого. Свидетельство № 2016621684 
  3. Бессонова Елена Александровна, Зверев Сергей Александрович, Коптев Андрей Анатольевич, Червинская Ирина Васильевна. База данных «Цифровая модель аномального магнитного поля залива Петра Великого (Японское море)». Свидетельство № 2021620480
  4. Авторы: Бессонова Елена Александровна, Зверев Сергей Александрович, Коптев Андрей Анатольевич, Червинская Ирина Васильевна. База данных «Цифровая модель аномального магнитного поля островов залива Петра Великого (Японское море)». Свидетельство «№ 2021621272
  5. Бессонова Елена Александровна, Зверев Сергей Александрович, Емельянова Татьяна Андреевна, Червинская Ирина Васильевна. База данных «Магнитная восприимчивость горных пород островов западной части залива Петра Великого (Японское море)». Свидетельство № 2021621272
  6. Бессонова Елена Александровна, Зверев Сергей Александрович, Апарина Кристина Анатольевна, Червинская Ирина Васильевна. База данных «Цифровая модель аномального магнитного поля Чаунской губы, Восточно-Сибирское море». Свидетельство № 2022621912
  7. Зверев Сергей Александрович, Бессонова Елена Александровна, Червинская Ирина Васильевна.База данных «Цифровая модель аномального магнитного поля юго-восточной части акватории Татарского пролива, Японское море». Свидетельство № 2022621992
  8. Карнаух Виктор Николаевич, Суховеев Евгений Николаевич, Червинская Ирина Васильевна. База данных: «Каталог данных высокочастотного сейсмического профилирования залива Петра Великого (Японское море)». Свидетельство № 2022622181
Состав лаборатории
  • Карнаух Виктор Николаевич – заведующий лабораторией, к.г.-м.н., доцент, тел. 231-21-50
  • Бессонова Елена Александровна – с.н.с., к.г.-м.н.
  • Зверев Сергей Александрович – н.с.
  • Леонова Татьяна Дмитриевна – н.с.
  • Суховеев Евгений Николаевич – н.с.
  • Коптев Андрей Анатольевич – вед. инженер-электроник
  • Матюхов Виктор Павлович – вед. инженер
  • Москвичева Людмила Антоновна – вед. инженер
  • Червинская Ирина Васильевна – вед. инженер
  • Загоруйко Ольга Игоревна – ст. инженер
  • Карман Нина Петровна – ст. инженер
  • Маликов Алексей Сергеевич – ст. инженер
  • Хлудеев Альберт Олегович – техник
Направления исследований

В настоящее время работы в лаборатории ведутся по следующим основным направлениям:

  • сейсмические исследования переходной зоны, сейсмостратиграфия донных осадков и палеогеография в области Японского и Охотского морей и северо-западной части Тихого океана;

  • высокоразрешающие сейсмоакустические исследования;

  • разработка и применение новой сейсмической технологии для изучения двумерно-неоднородных анизотропных сред;

  • геомагнитные методы изучения строения, вещественного состава земных недр и глубинных процессов;

  • прибрежные инженерные изыскания.

Сотрудники
  • Карнаух Виктор Николаевич, к.г.-м.н., доцент, заведующий лабораторией
  • Бессонова Елена Александровна, старший научный сотрудник
  • Зверев Сергей Александрович, научный сотрудник
  • Леонова Татьяна Дмитриевна, научный сотрудник
  • Суховеев Евгений Николаевич, научный сотрудник
  • Матюхов Виктор Павлович, ведущий инженер
  • Москвичева Людмила Антоновна, ведущий инженер
  • Червинская Ирина Васильевна, ведущий инженер
  • Коптев Андрей Анатольевич, ведущий инженер-электроник
  • Карман Нина Петровна, старший инженер
  • Загоруйко Ольга Игоревна, старший инженер
  • Маликов Алексей Сергеевич, старший инженер