параллакс фон

Первая российская скважина на дне Северного ледовитого океана

Профильные сейсмические и геохимические исследования в Охотском море.
Профильные сейсмические и геохимические исследования в Охотском море.
20.12.2012
Журнал ОКЕАНОЛОГИЯ РАН
First Russian Borehole on the Arctic Seafloor
22.04.2013
Океанология РАН
2013 г., том 53, № 04, стр. 569 - 572

В соответствии с “Основами государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2020 г. и дальнейшую перспективу”, разграничение морских пространств Северного Ледовитого океана (СЛО) наряду с защитой государственной границы включено в число важнейших задач стратегического плана социальноэкономического развития Арктической зоны Российской Федерации и укрепления национальной безопасности. Аналогичные цели обозначены и в Стратегии развития морской деятельности России до 2030 г. В качестве первоочередной задачи было предусмотрено проведение геологогеофизических, гидрографических, картографических и других работ по подготовке материалов для обоснования внешних границ континентального шельфа (ВГКШ) Арктической зоны РФ. Решению именно этой задачи и были посвящены работы, выполненные в текущем году ОАО “Севморгео” в рамках проекта “Арктика2012”.


М. Ю. Шкатов, Г. И. Иванов

УДК 551.465
 

ВВЕДЕНИЕ

В соответствии с “Основами государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2020 г. и дальнейшую перспективу”, разграничение морских пространств Северного Ледовитого океана (СЛО) наряду с защитой государственной границы включено в число важнейших задач стратегического плана социальноэкономического развития Арктической зоны Российской Федерации и укрепления национальной безопасности. Аналогичные цели обозначены и в Стратегии развития морской деятельности России до 2030 г. В качестве первоочередной задачи было предусмотрено проведение геологогеофизических, гидрографических, картографических и других работ по подготовке материалов для обоснования внешних границ континентального шельфа (ВГКШ) Арктической зоны РФ. Решению именно этой задачи и были посвящены работы, выполненные в текущем году ОАО “Севморгео” в рамках проекта “Арктика2012”.

В предшествующие годы (2010–2011) ОАО “ГНИНГИ” при сотрудничестве с рядом организаций, включая ОАО “Севморгео”, был выполнен значительный объем дополнительных гидрографических и комплексных геофизических работ. Полученные результаты, отраженные в публикациях [1, 2, 3, 6], оказались весьма информативными, однако они, как это нередко бывает в геологической науке, поставили новые вопросы, которые потребовали проведения дальнейших детальных исследований. Для убедительных доказательств континентальной природы хребта Ломоносова и поднятия Менделеева требовались прямые геологические результаты, в виде образцов коренных пород. Тогда, сделанные по геофизическим материалам выводы и заключения приобретают убедительность установленного факта.

В настоящее время ни одна организация в России не способна выполнить весь объем подобных работ самостоятельно. В связи с этим, был создан альянс квалифицированных организаций соисполнителей, координация которых была поручена ОАО “Севморгео”, как головному предприятию, накопившему в ходе выполнения работ на опорных профилях в арктических и дальневосточных морях РФ и по обоснованию ВГКШ в СЛО значительный опыт успешного руководства коллективным выполнением комплексных проектов [5].

Главной задачей “Арктика2012”, отличающей эту экспедицию от всех предыдущих, являлось обследование с помощью подводных аппаратов наиболее крутых склонов морского дна на поднятии Менделеева с целью обнаружения там выходов коренных пород и выполнение бурения и пробоотбора на выявленных скальных участках.


МЕТОДИКА РАБОТ

Работы были выполнены в августе–сентябре 2012 г. на дизельноэлектрических ледоколах (ДЭЛ), специально переоборудованных для выполнения геологогеофизических работ, – “Диксон” и “Капитан Драницын” Кроме того, впервые в практике российских и советских геологических исследований в Арктике была задействована научноисследовательская подводная лодка (НИПЛ) ВМФ РФ “Оренбург”, вместе с находящимся в ней глубоководным подводным обитаемым аппаратом (ГПОА), который мог отделяться от НИПЛ и совершать автономное плавание.

Рис. 1. Карта фактического материала экспедиции `Арктика-2012` .

Рис. 1. Карта фактического материала экспедиции `Арктика-2012`.

ДЭЛ “Диксон” выполнял сейсмические работы методом отраженных волн общей глубиной точки (МОВ ОГТ) и МОВ МПВ с косой 4000 м по чистой воде и 600 м в колотом льду. ДЭЛ “Капитан Драницын” использовался в качестве вспомогательного ледокола при проведении сейсмических работ МОВ ОГТ и в качестве базового судна при проведении бурения и пробоотбора. НИПЛ “Оренбург” выполняла поиск и обследование океанского дна в районах эскарпов (обрывов), выявленных предыдущими исследованиями с помощью фототелеметрии и высокочастотного геоакустического профилирования. Геологические работы проводились с использованием модернизированной глубоководной буровой установки ледового класса ГБУ2/4000Л, телегрейфера ДГ1 ТВ, трубки гидростатической ПГП, разработанных в ОАО “Севморгео” [4].

В целом, объемы выполненных работ составили: МОВ ОГТ–МОВ МПВ – 5300 пог. км, глубинное сейсмическое зондирование (ГСЗ КПМВ) – 400 км, геологический пробоотбор: трубки – 7, дночерпатели – 7, драги – 10, скважины бурения – 3. Карта фактического материала представлена на рисунке.


РЕЗУЛЬТАТЫ

Участки дна Северного Ледовитого океана в районе поднятия Менделеева, предположительно включающих выходы на дне коренных пород (эскарпов), не перекрытых современными отложениями, были выбраны в итоге предварительных тематических работ по сбору, анализу и обработке геологогеофизических и гидрографических данных по исследуемой акватории [1, 2, 3, 6]. Одно временно были проработаны организационно технические вопросы взаимодействия НИПЛ с ледоколом. Особое внимание было уделено при донной системе навигации и обмену информацией с ледоколом и схеме обследования обьектов и определению ключевых признаков пригодности участков дна для бурения. Для этой цели НИПЛ была дооборудована транспондерами системы подводной навигации GAPS, а ледокол – прибором системы подводной навигации с радиальной среднеквадратической погрешностью определения места НИПЛ 25 м и дальностью действия не менее 4000 м.

Пробоотбору предшествовало телевизионное обследование дна, профилирование с помощью локатора бокового обзора и высокочастотного профилографа. Обследование полигонов осуществлялось параллельными галсами, на расстоянии 150–200 м от дна, полоса обзора составила 300 м. Далее в местах обнаруженных гидроакустическими средствами интересных обьектов (эскарпов) с помощью телевизионнооптических средств уточнялись параметры эскарпа путем маневрирования ГПОА на расстоянии 10–15 м от дна. После выбора оптимального места заложения скважины определялись его координаты, которые передавались на борт ледокола. Затем на основе анализа всех гидрометеорологических данных (скорости ветра, дрейфа судна, направления и скорости дрейфа льда и поверхностных течений) ледокол выводился в точку бурения и в подготовленную “майну” опускался буровой станок. Не доходя до дна 2–3 м, выполнялась корректировка вывода станка в точку бурения, после чего станок опускался на дно. С помощью гидравлических упоров выполнялось выравнивание станка, после чего начиналось бурение.

Из десяти предварительно выбранных участков после детальных обследований с помощью НИПЛ были оставлены только три, на которых и выполнялось бурение, в результате чего были получены три керна коренных пород. Максимальная длина керна составила 60 см в интервале 130–190 см ниже поверхности дна. Верхний фрагмент керна был представлен рыхлыми пелитовыми осадками, а коренные породы – седиментационной брекчией. В составе обломков присутствуют миндалекаменные базальты, песчаники, окремненные фрагменты и фрагменты ЖМК. Изредка встречены обломки и целые раковины остракод и фораминифер.

Помимо бурения, производилось драгирование и пробоотбор телеуправляемым грейфером. Было поднято на борт 21 731 образцов донного каменного материала (ДКМ), что на 2 порядка больше, чем за все предыдущие российские и зарубежных экспедиции. При этом необходимо от метить наиболее любопытные находки, впервые поднятые со дна Северного Ледовитого океана: два трилобита (палеозой), панцирь древней рыбы (палеозой), обломки древнего моллюска. Все по лученные образцы переданы в депозитарий, специально построенный во ВСЕГЕИ для деталь ных стратиграфических, петрографо-минералогических и изотопнохронологических исследований.

В заключение необходимо подчеркнуть, что впервые в центральной глубоководной части арктического шельфа пробурена первая российская скважина с использованием разработанного в ОАО “Севморгео” глубоководного оборудования донного базирования и получен керн коренных пород. Первые предварительные данные, полученные с помощью прямых геологических методов, подтверждают осадочный генезис палеозойских отложений хребта Менделеева.

Впервые в истории российских геологогео-физических исследований в состав комплексной экспедиции была включена научноисследовательская подводная лодка Главного управления глубоководных исследований МО РФ с автономным подводным аппаратом, сыгравшая ключевую роль в поиске, обследовании, выборе места бурения и выводе донной буровой установки в точку бурения.

Авторы благодарны капитанам и членам экипажей ледоколов “Капитан Драницын” и “Диксон”, НИПЛ МО РФ за качественное обеспечение опробования геологических объектов, а так же научному составу комплексной экспедиции “Арктика2012” во главе с начальником экспедиции О.Ю. Корнеевым за отлично выполненные работы и высокую точность постановки бурового станка. Особо хотелось бы поблагодарить и буровой отряд во главе с В.Х. Рождественским, благодаря самоотверженной работе которых удалось пробурить первую российскую скважину в коренных породах хребта Менделеева.

Список литературы

  1. Алексеев С.П., Зеньков А.Ф., Курсин С.Б., Ставров К.Г. Батиметрические исследования ОАО “ГНИНГИ” в центральной части Арктики // Навигация и гидрография. 2010. № 30. C. 9–17.
  2. Алексеев С.П., Глумов И.Ф., Ледовских А.А. и др. Гидрографические исследования в Центральном Арктическом бассейне на надводном судне в интересах обоснования внешней границы континентального шельфа России // Труды Научной конференции XIV Съезда Российского географического общества. 11–14 декабря 2010 г., СанктПетербург. СПб.: Изд. РГО, 2010. С. 101–110.
  3. Ледовских А.А., Глумов И.Ф., Алексеев С.П. и др. Комплексные исследования для обоснования внешней границы континентального шельфа Российской Федерации на Северном Ледовитом океане // Труды 10й Международной конференции и выставки по освоению ресурсов нефти и газа Российской Арктики и континентального шельфа стран СНГ. СПб.: Химиздат, 2011. С. 291–297.
  4. Рождественский В.Х., Васильев Ю.А., Желудев А.В., Сорокин В.В. Новые глубоководные буровые установки донного базирования // Разведка и охрана недр. 2011. № 10. С. 56–59.
  5. Шкатов М.Ю., Иванов Г.И. 20 лет инноваций на арктическом шельфе // Разведка и охрана недр. 2011. № 10. С. 3–6.
  6. Glumov I.F., Zenkov A.F., Zhilin D.M. A сhallenge in the Arctic. Bathymetric Survey for delineation of the extended continental shelf of the Russian Federation // Hydro international. 2012. № 1. P. 27–30.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *