Комплексные геолого-геофизические, газогеохимические и океанографические исследования в Японском море и Татарском проливе на НИС «Академик М.А. Лаврентьев» (рейс № 85)
Японское море, Татарский пролив
18 мая – 24 июня 2019 г.
Общая численность научного состава:
В период с 18 мая по 26 мая 2019 года – 30 человек, в том числе:
- ТОИ ДВО РАН – 21,
- ДВФУ – 2,
- Лаборатории газовых гидратов Университета Мэйдзи (г. Токио, Япония) – 7.
В период с 27 мая по 24 июня 2019 года – 14 человек, в том числе:
- ТОИ ДВО РАН – 12,
- ДВФУ – 2.
Группа управления:
- Валитов М.Г. – начальник экспедиции, к.г.-м.н., заведующий лабораторией гравиметрии ТОИ ДВО РАН.
- Обжиров А.И. – зам. нач. экспедиции, д.г.-м.н.
- Шакиров Р.Б. – зам. нач. экспедиции, д.г.-м.н.
- Ли Н.С. – уч. секретарь.
Научный состав экспедиции включал в себя пять отрядов:
- геофизический отряд – начальник отряда к.г.-м.н. Прошкина З.Н.;
- газогеохимический отряд – начальник отряда к.г.-м.н. Яцук А.В.; Л
- литологический отряд – начальник отряда д.г.-м.н. Деркачев А.Н.
- гидрологический отряд – начальник отряда зав.сектором 1/7 Воронин А.А.
- микробиологический отряд – начальник отряда к.б.н. Пономарёва А.Л.
Иностранные участники приписывались к вышеназванным отрядам.
Экспедиционные исследования выполнялись согласно принятой ранее трехлетней программе по изучению Татарского пролива и северной части Японского моря, направленной для выполнения натурных наблюдений и получения фактического материала в рамках выполнения Госзаданий ТОИ ДВО РАН по темам:
- Пространственно-временные изменения геофизических полей, их связь со структурой, геодинамикой и сейсмотектоническими процессами в литосфере дальневосточных морей России и их обрамлении
- Газогеохимические поля морей Востока Азии, геодинамические процессы и потоки природных газов, влияющие на формирование геологических структур с залежами углеводородов и аутигенной минерализации в донных осадках
- Палеоокеанология окраинных морей Востока России и примыкающих районов Тихого океана, особенности и этапность кайнозойского осадконакопления, магматизма и рудогенеза
- Исследование состояния и изменений природной среды на основе комплексного анализа и моделирования гидрометеорологических, биогеохимических, геологических процессов и ресурсов Дальнего Востока
Основной целью экспедиции являлось выполнение комплексных геолого-геофизических, газогеохимических и океанографических исследований на северном замыкании Центральной котловины Японского моря и в Татарском проливе для выяснения условий и механизмов формирования этих морфострукур, их глубинного строения, изучения корреляции распространения газо-флюидных потоков с сетью тектонических разломов, изучения условий формирования залежей газогидратов, исследования состояние геосфер (фонового и аномального), а также для оценки современной активности геологических процессов.
- изучение аномальных геофизических полей как основы для исследования глубинной структуры, характера тектонических деформаций подстилающего фундамента;
- изучение аномальных газогеохимических полей в донных отложениях и в водной толще районов исследования.
- поиск и изучение участков газовой эмиссии;
- поиск новых газогидратоносных участков;
- оценка потока парниковых газов (метан, углекислый газ, пары воды) и концентрации токсических веществ (ртуть);
- изучение литологического и химического состава донных отложений исследуемого района;
- изучение химического состава органического вещества осадков;4
- гидрологические зондирования СТД-зондом для определения температуры, солености, мутности и содержания кислорода в морской воде;
- исследование микробиологического окисления метана в донных отложениях Японского моря, Татарского пролива.
Исследования проводились на трёх полигонах. Первый полигон находился в центральной части Татарского пролива на западном склоне острова Сахалин, второй – в южной части Татарского пролива, третий – в северной части Японского моря от широты о. Монерон до залива Рында (сейсмоактивная зона Хоккайдо-Сахалинской складчатой системы). Таким образом, выполненные работы позволили объединить предыдущие исследования НИС «Академик Опарин» (рейс №№ 54, 55) и НИС «Академик М.А. Лаврентьев» (рейс №81) в единый полигон.
Работы начинались с выполнения эхолотного промера, магнитной и гравиметрической съемок. Исследования велись по сети параллельных профилей северо-западного и юго-восточного направлений, расстояние между профилями не превышало 10 км. Гравиметрические измерения выполнялись отечественным гравиметром Чекан-АМ, магнитометрические – двумя магнитометрами МБМ-1, работающими в режиме градиентометра. Попутно на ходу судна выполнялись гидрофизические и атмохимические измерения.
После завершения этих работ и оперативного анализа полученных батиметрических и геофизических данных выбиралось положение и количество станций опробования пластичного осадка. На борту судна выполнялось краткое литологическое описание осадков, извлечение газа из проб керна донных осадков, исследования приповерхностной воды, набортный газохроматографический анализ, микробиологические исследования.
Всего за время экспедиции выполнено 5698 миль профильных атмохимических (определение содержаний ртути, парниковых газов), гидрофизических (определение температуры и солености приповерхностного слоя воды) и гидрометеорологических измерений. Выполнено более 4343 погонных миль эхолотного промера, 3604 миль гравиметрической и магнитометрической съемок.
Геологическое опробование донных осадков произведено на 77 станциях. Поднято 66 кернов донных отложений, общей длиной 185,5 метров. Выполнено 20 станций гидрологических исследований: одна серия СТД-зондирований до глубины 2950 м в Японском море, остальные – СТД-станции до дна с отбором проб воды на газо-геохимические и радиологические параметры в Татарском проливе.
Финансирование на проведение экспедиции осуществлялось в рамках государственного задания за счет целевой субсидии Совета по гидросфере Земли Минобрнауки России.
Финансирование затрат на содержание научной группы осуществляется за счет госбюджетных средств:
- тема 0271-2019-0002 (№ АААА-А17-117030110032-3);
- тема 0271-2019-0005 (№ АААА-А17-117030110033-0);
- тема 0271-2019-0006 (№ АААА-А17-117030110035-4);
- тема 0271-2019-0003 (№ АААА-А17-117030110042-2),
- проект РФФИ 18-05-00153А,
- соглашение б/н от 29.10.2018,
а также за счёт собственных средств Института.
Все выполненные в рейсе геофизические, геологические и микробиологические 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. Построены карты гравитационного и магнитного полей южной части Татарского пролива северной части Японского моря.
- Проведено детальное картирование рельефа, распределения углеводородных газов и ртути в приводном слое воздуха районов с предполагаемой геологической активности.
- Впервые выявлены закономерности распределения газогеохимических полей углеводородных газов, гелия, водорода, азота и углекислого газа по площади южной части Татарского пролива.
- Уточнен газогеохимический фон, закартированы новые аномальные газогеохимические поля, на этой основе намечены перспективные зоны нефтегазогенерации и скоплений газогидратов.
- Отобрана коллекция проб осадочных отложений по всем станциям для детальных исследований в береговых условиях. Создан депозитарий микробиологических образцов для исследования процессов газоокисления и газогенерации в осадочных отложений.
- Получен массив гидрологических и гидрохимических данных.
Состав первого этапа международной экспедиции – научные сотрудники из ТОИ ДВО РАН и Университета Мэйдзи (Токио, Япония)
Подведение итогов 1-го этапа. Слева направо: к.ф.-м.н. А.С. Саломатин, д.г.-м.н. С.П. Плетнев, д.г.-м.н. А.Н. Деркачев, Г.А. Крайников, Д.А. Швалов, Dr. Ryo Matsumoto, А.Э. Леусов, к.г.н. В.В. Калинчук, к.г-м.н. М.Г. Валитов
Спуск пробоотборника лебёдкой на кабель-тросе
Перенос пластиковой трубы с керном в лабораторию для дальнейшей обработки
Отбор проб воды с разных горизонтов (глубин) на газо-геохимические и радиологические параметры
Молодой учёный-гидролог Евгения Марьина за работой
Извлечение газа из воды на дегазационной установке (Юрий Телегин)
Отбор пробы воды на радиологические анализы (Александр Андреевич Воронин и Валентин Цой)
Рабочий момент: планирование отбора донных осадков (Максим Георгиевич Валитов и Геннадий Алексеевич Крайников)
Подготовка магнитометра к работе, погрузка кабель-троса
Подъём датчика магнитометра МБМ-1 (Даниил Максеев и Николай Моисеевич Цовбун)
Исследование микробиологического окисления метана в донных отложениях (Анна Пономарёва и Мария Бакунина)
Вахта гравиметрических исследований (Зоя Прошкина)
Исследование содержания метана, углекислого газа, аммиака, паров воды и диоксида азота в приводном слое атмосферы с помощью лазерных газовых анализаторов Picarro (Мария Бовсун, магистрант ДВФУ)
Гидрологические исследования, отбор проб воды
Dr. Ryo Matsumoto (Рио Мацумото) и д.г-м.н. Анатолий Иванович Обжиров
