Завершилось изучение подводных гор и контуритовых осадочных волн в Восточной Атлантике в 66-м рейсе ПС «Академик Иоффе»

В комплексной экспедиции 66-го рейса ПС «Академик Иоффе» (14.06 – 29.07.2024) приняли участие 20 научных сотрудников, аспирантов и студентов из ИОРАН и два сотрудника ФИЦ ИнБЮМ РАН. Для шести студентов и аспирантов это была первая экспедиция.

ПС «Академик Иоффе»

Основными задачами экспедиции были геолого-геофизические и гидробиологические исследования на полигонах Иберия, Канарский и Сьерра-Леоне, а также попутные наблюдения по всему маршруту. На самом обширном полигоне Сьерра-Леоне работы проводились на  трех микрополигонах: подводных горах Батиметристов, Гвинейском дрифте и поднятии Берега Слоновой Кости.

За время экспедиции пройдено 9428 морских миль,  в том числе  более 5500 м. миль с сейсмопрофилографом SES-2000 deep и 4454 м. мили с магнитометром Geomertrics-882.

Схема маршрута

Проведен широкий комплекс исследований магнитных аномалий,  сейсмоакустических образов и состава отложений на трех полигонах и по маршруту судна, таксономического состава  и распространения морских млекопитающих на переходах по маршруту. Работы велись круглосуточно. На 15 глубоководных станциях получены колонки донных осадков. На 20 станциях отобраны пробы воды батометром Нискина с 5 горизонтов (0, 20, 40, 60, 100 м) и отфильтрованы на хлорофилл а (100 проб) и фитопланктон (107 проб), сетью Апштейна с горизонтов 0-60 м отобраны 19 проб для определения метазойного микрозоопланктона, 100 проб на определение хлорности и содержания фтор-ионов в морской воде.

Получены фундаментальные результаты по закономерностям распространения и структуре осадочных волн на контуритовых дрифтах, образовавшихся за счет деятельности Антарктических донных вод, и по геологической истории подводных гор, а на переходах – имеющие не только научное, но и практическое значение результаты попутных наблюдений за морскими млекопитающими.

Установлен гетерогенный генезис подводных вулканов, отражающий сложную геотектоническую историю Иберийской микроплиты. Подводные горы Уго де Ласерда и Альмейда Корвалью начали формироваться до поворота Иберийской микроплиты в апт-альбское время и завершили цикл активности уже после присоединения Иберии к Евразии, тогда как гора Андромеда сформировалась до этого поворота, а Аурига – после. Особую историю, которая требует дальнейшего изучения, имеет гора Педро Нуньес.

В районе подводных гор Иберийской котловины осадочное заполнение, видимой мощностью до 70 м, характеризуется согласным залеганием сейсмоакустических комплексов, разделенных отчетливыми внутренними границами. В разрезе выделяется от 2 до 9 комплексов и подкомплексов. Максимальная видимая мощность и максимальное количество комплексов характерны для северо-западной части полигона, прилегающей к подводной горе Педро Нуньес.

На сейсмоакустических профилях Канарского полигона особый интерес представляет выдержанный по мощности акустически прозрачный слой согласного залегания, выделенный на большой площади и имеющий сложную морфологию. Он прослежен на трех участках Канарского полигона и к северу от него, но не имеет аналогов на других полигонах.  Между районами распространения прозрачного слоя в сейсмоакустическом разрезе полигона отмечаются многочисленные постседиментационные, вероятно неотектонические,  вертикальные дислокации. 

Гвинейский дрифт - это осадочный хребет, протянувшийся, как считалось, на 200 км вдоль разлома Зеленого мыса, покрытый осадочными волнами и сформировавшийся за десятки миллионов лет. В осадках дрифта зашифрованы данные о придонной циркуляции вод в Восточной Атлантике, но он почти не изучен. В экспедиции установлено более сложное строение этого осадочного тела, чем считалось ранее: наши данные показывают, что это не один, а серия дрифтов, с видимой мощностью осадочного покрова около 40 м. Нам впервые удалось оценить размеры и  области распространения покрывающих дрифты осадочных волн и высказать собственную гипотезу их происхождения.

Впервые синтезирована карта аномального магнитного поля для северного кластера подводных гор Батиметристов в тропической Атлантике. Установлена вулканическая природа источников магнитных аномалий, приуроченных к разломным зонам северо-восточного простирания.

В районе поднятия Берега Слоновой Кости, на северном борту трансформной разломной зоны Сан-Паулу, по результатам гидромагнитной съемки выделены обширные участки разнополярной намагниченности литосферы, вероятно приуроченные к номерным линейным магнитным аномалиям С32 – С34. В районе подводной горы Рокел, расположенной на краю северного борта разлома, по результатам анализа измеренных магнитных аномалий и спутниковых гравитационных данных выявлена обширная зона серпентинизации пород верхней мантии, возможно связанная с интенсивной гидротермальной деятельностью под горой.

Поднятие Берега Слоновой Кости представляет собой крупный покровный дрифт, занимающий площадь свыше 120 тыс. км² на юге котловины Сьерра-Леоне. Это важнейший регион для исследования водобообмена между Северо-восточной и Юго-восточной Атлантикой как в настоящее время, так и в геологическом прошлом. Мощность слагающих дрифт осадков и пород превышает 300 метров. Его формирование началось более 30 млн. лет назад. За это время схема циркуляции сформировавших дрифт придонных вод кардинально менялась в ответ на глобальные климатические и тектонические изменения. Сейчас дрифт омывается с севера и юга двумя ветвями течения Антарктической донной воды - ААДВ (преобразованной за счет смешения с Североатлантической глубинной водой - САГВ). Южная ветвь движется на восток в Гвинейскую котловину, а северная – формирует циклонический круговорот в котловине Сьерра-Леоне. Результаты сейсмоакустического профилирования показали, что структура донных отложений на северном и южном склонах дрифта различается. Такие изменения предположительно связаны с различной степенью воздействия упомянутых выше ветвей ААДВ на осадконакопление. Для геологической интерпретации сейсмоакустических данных на склонах и в осевой части дрифта были отобраны 8 колонок донных осадков. Это позволит изучить четвертичный этап формирования дрифта и исследовать историю изменения придонной циркуляции в данном регионе.

Наблюдения за китообразными проведены на маршруте в 3520 м. миль в течение 394 ч. За это время было встречено 3 вида китов (13 встреч - 17 особей), 1 вид клюворылов (1 встреча – 2 особи) и 6 видов дельфинов (22 встречи - 89 особей). Всего было зарегистрировано 108 особей китообразных (36 встреч). Кроме того, участники экспедиции видели морских черепах, кальмаров, корифен, летучих рыб, несколько видов птиц, а также несколько акул, одна из которых покусала буксируемый магнитометр.

Из зоопланктонных ловов плейстонной сетью были выделены массовые представители: Chaetognatha, Copepoda, Radiolaria, Porpita porpita (Linne, 1758), Siphononphora, Salpa sp., а также редко встречаемые Pirosoma atlantica, Velella velella (Linne, 1758), Physalia physalis (Linne, 1758), Creseis acicula.

Общее фото

В течение экспедиции ее участниками сделано 8 докладов на научных семинарах, прочитаны 10 популярных лекций. Проведен День науки для экипажа с демонстрацией наших исследований в судовых лабораториях и экскурсии на капитанский мостик и в машинное отделение для научного состава.

Научная программа экспедиции успешно выполнена и перевыполнена (по отбору колонок донных осадков и проб воды для гидробиологических и гидрохимических исследований). Это было бы невозможно без слаженной работы научного состава, капитана А.В. Зыбина и всего экипажа ПС «Академик Иоффе», круглосуточной помощи боцмана и машинной команды.

В настоящее время ПС «Академик Иоффе»  следует к порту Калининград, выполняются забортные работы 67-го биологического рейса.

Начальник экспедиции д.г.-м.н. Елена Владимировна Иванова

Научные результаты

Морские обитатели

Судовая жизнь

Забортные работы

фото В.И. Гагарина, Е.С. Чудиновских, Г.С. Имарова, А.Н. Иваненко, В.П. Ремизовой, Е.В. Ивановой
рисунки А.Н. Иваненко, Д.Г. Борисова, В.П. Ремизовой, В.А. Путанс, К.Ю. Рязанцевой