Океанология, 2023, T. 63, № 2, стр. 335-337

Комплексная геолого-геофизическая экспедиция на НИС “Академик Николай Страхов” (53-й рейс) в Северной Атлантике была проведена Геологическим институтом РАН и Институтом океанологии им. П.П. Ширшова РАН по утвержденной Министерством науки и образования Российской Федерации экспедиционной программе с 7 июля (порт Калининград) по 15 августа 2022 г. (порт Санкт-Петербург). В экспедиции приняли участие 15 российских научных сотрудников.

Основная цель экспедиции: проведение комплексных геолого-геофизических исследований для получения новых данных о внутриплитных тектонических, магматических и гидротермально-метаморфических процессах в осевой части и на флангах Срединно-Атлантического хребта (САХ) в Северной Атлантике. В задачи экспедиции входило изучение рельеф дна, морфоструктурный анализ и выявление особенности тектонического строения и тектонических деформаций океанической коры; измерение аномального магнитного поля, определение возраста океанического дна при идентификации магнитных аномалий; изучение вариаций составов базальтов в сегменте САХ между разломами Максвелл и Чарли Гиббс.

Основные виды работ в экспедиции включали детальную батиметрическую съемку дна с помощью судового многолучевого глубоководного эхолота SeaBat 7150 – 12 кГц (фирмы RESON) с сонарной модой записи акустических сигналов, сейсмоакустическое профилирование с помощью судового профилографа EdgeTech 3300 (частота 2–6 кГц) и измерения аномального магнитного поля с помощью магнитометра SeaPOS2, который был собран в ИО РАН на базе двух датчиков POS в модификации градиентометра.

Объем выполненных работ. Маршрут экспедиции показан на рис. 1. Район исследования: гребневая зона Срединно-Атлантического хребта между разломами Чарли Гиббс и Максвелл (полигон Фарадей), а также поднятие Восточное Туле (полигон Гора) в Северной Атлантике. Всего с работой гидроакустической системы RESON за 24 дня работ (без переходов по экономическим водам) было пройдено 7512 км. На полигоне Фарадей – 5173 км. Всего в рейсе было выполнено 3992.8 км морской магнитной съемки, из них – 67.6 погонных км на полигоне Гора и 3925.2 км на полигоне Фарадей. Выполнены 32 драгировки, из них 28 удачных.

Рис. 1.

Маршрут экспедиции 53-го рейса судна “Академик Николай Страхов”. Прямоугольники – полигоны детальных работ. Черные линии – путь движения судна.

Предварительные научные результаты экспедиции. 1. Основным результатом исследований является то, что впервые в Северной Атлантике был обнаружен и изучен рифтовый сегмент САХ протяженностью около 400 км (между 48° и 51.5° с.ш.), который характеризуется процессами образования океанической коры в условиях дефицита базальтовых расплавов, что при непрерывном растяжении в рифтовой долине приводит к тектоническому выведению на поверхность дна глубинных нижнекоровых и мантийных пород (габброидов и ультрабазитов). Сходные процессы, называемые сухим спредингом, ранее были известны в отдельных участках САХ только южнее Азорского поднятия.

2. В районе горы Фарадей (49.56° с.ш. и 28.82° з.д.) в водной толще был обнаружен сильный звукорассеивающий шлейф, который поднимается вверх от поверхности дна и имеет гидрофизическую и биогенную природу. По всей видимости, это результат гидротермальной активности. Аналогичные объекты известны в областях активной гидротермальной разгрузки на дне океана (черные курильщики).

3. На полигоне Фарадей в районе САХ (48°– 51°30′ с.ш.) была выявлена система линейных магнитных аномалий спрединговой природы. Идентифицированы аномалии с номерами 1, 2, 2А, а на нескольких профилях – 3. Это позволило рассчитать скорости спрединга за последние 3 млн лет для участка САХ длиной почти 400 км и выделить сегменты со стационарным и, возможно, нестабильным режимом раскрытия. Выявлены также интенсивные локальные аномалии, скорее всего, неспрединговой природы, связанные с наложенной тектонической активностью.

4. Анализ распространения драгированного материала показывает, что кора, образованная к востоку от рифтовой долины, сложена в большей степени глубинными породами, в то время как на западе преобладают вулканиты. Это, возможно, связано с особенностями региональных полей напряжений, обуславливающих асимметричный спрединг.

5. На вершинах локальных внутриплитных поднятий, имеющих амплитуду ~400 м, наблюдаются современные пликативные и штамповые деформации, взбросовые нарушения и структуры протыкания осадочного чехла. Предположительный генезис этих структур связан с серпентинизацией (увеличение объема и уменьшение плотности) ультраосновных пород верхней мантии.

6. В осевой части северного трога системы Чарли Гиббс выделяется медианный хребет, в обрамлении которого в осадках видны складки, перекрытые с угловым несогласием, указывающие на современное протыкание хребтом осадочной толщи. Разломы к югу от хребта интерпретируются как взбросы. Северный трог разломной системы Чарли Гиббс находится на современном этапе в условиях сжатия, которое сопровождается формированием медианного хребта при выжимании глубинного вещества.

Источники финансирования. Финансирование экспедиции проводилось за счет средств Госзаданий: FMMG-2022-0003, FMUN-2019-0076, FMWE-2021-0005 при частичной поддержке проекта РНФ № 22-27-00036.

Благодарности. Авторы благодарны капитану А.П. Назаревскому и экипажу НИС “Академик Николай Страхов” за всестороннюю помощь в выполнении научных задач экспедиции.