Коллектив авторов - Строение и история развития литосферы

Геолого-геофизические исследования, выполненные в составе экспедиции «Арктика-2007» в Арктическом бассейне, в первую очередь были направлены на решение задач, связанных с геологическим обеспечением геополитических интересов нашей страны на основе уточнения положения границы расширенного континентального шельфа России в этом регионе, в частности в районе хребта Ломоносова и в зоне его сопряжения с прилегающим шельфом. На основе данных исследований, с привлечением материалов ранее выполненных работ, дана прогнозная оценка ресурсов и создана геодинамическая модель литосферы исследуемого района, обосновывающая концепцию Российской заявки внешней границы континентального шельфа (ВГКШ) в Северном Ледовитом океане.

Повышенный интерес к арктическому континентальному шельфу не только приарктических, но и других западных стран, вызывает, прежде всего, углеводородный потенциал Северного Ледовитого океана. Извлекаемые ресурсы только «географического» шельфа арктической Евразии оцениваются цифрой порядка 100 млрд тонн н. э. Согласно прогнозным построениям последних лет, многомиллиардные скопления нефти и газа могут быть заключены в недрах глубоководного Арктического бассейна, а быстрый прогресс в технологии морской добычи плюс активное потепление Арктики делают реальным освоение этих богатств уже в обозримом будущем.

Безусловно, Арктический бассейн для России является регионом особых геополитических, экономических, а также оборонных и научных интересов. Однако до настоящего времени максимально протяженные, по сравнению с другими приарктическими государствами, границы Российского сектора Арктического бассейна не имеют юридического статуса.

В 1997 г. Российской Федерацией была ратифицирована «Конвенция ООН по морскому праву 1982 г.» (далее Конвенция). В декабре 2001 г. Российская Федерация направила представление по внешней границе своего континентального шельфа (ВГКШ) в Северном Ледовитом и Тихом океанах (далее Заявка), подготовленное в соответствии с положениями Конвенции, Генеральному Секретарю ООН. По результатам рассмотрения Заявки РФ Комиссией ООН по границам континентального шельфа были подготовлены замечания и рекомендации, значительная часть которых касается геологической природы основных поднятий Амеразийского бассейна и их структурной связи с континентальной окраиной.

Концепция российской Заявки ВГКШ в СЛО базировалась на аргументированных доказательствах принадлежности крупнейших поднятий дна Амеразийского суббассейна – хребта Ломоносова и поднятия Менделеева – к компонентам континентальной окраины северо-восточной Евразии. Комиссия расценивает российскую интерпретацию как отражающую лишь одну из многочисленных, весьма различающихся гипотез, которые к настоящему времени предложены для объяснения происхождения, природы и возраста Амеразийского суббассейна. Наибольшую дискуссию вызывает строение областей сопряжения этих поднятий с окраинами окружающих континентов, в пределах которых обычно прослеживаются шовные зоны, имеющие морфологический облик крупных структурных границ. Поэтому Комиссия ООН считает, что для недвусмысленной классификации в контексте Конвенции каждого из глубоководных поднятий дна в Амеразийском суббассейне российская сторона должна представить убедительные (подкрепленные экспериментальными данными) доказательства их континентальной природы и структурной принадлежности поднятий к континентальной окраине северо-восточной Евразии, а также разработать непротиворечивую геодинамическую модель Арктического бассейна, объясняющую полученные выводы.

С целью выполнения рекомендаций Комиссии ООН в 2007 г. в составе экспедиции «Арктика-2007» ВНИИОкеангеология провела морские комплексные геолого-геофизические исследования и аэрогеофизическую съемку на полигоне на хребте Ломоносова и в зоне сочленения хребта с шельфом морей Лаптевых и Восточно-Сибирского (рис. 1).

Рис. 1. Район геолого-геофизических исследований в экспедиции «Арктика-2007»

Учитывая тяжелые ледовые условия в период проведения работ в районе хребта Ломоносова, морские исследования выполнялись на атомном ледоколе «Россия» Мурманского морского пароходства.

Комплекс геолого-геофизических исследований включал: наледные сейсмические наблюдения ГСЗ (600 км), МПВ вдоль секущего профиля длиной 120 км и сейсмозондирования МОВ; наледные гравиметрические наблюдения; геологические исследования; сейсмоакустическое и телефотопрофилирование; аэрогеофизические (магнитометрические и гравиметрические) наблюдения в полосе геотраверса в масштабе 1:1 000 000.

В работе принимали участие сотрудники ФГУП «ВНИИГеофизика» (Центр-Геон), ФГУП ПМГРЭ и других организаций.

Наледные сейсмические и гравиметрические наблюдения

Основной вид исследований – наледные сейсмические наблюдения вдоль опорного профиля – включал глубинные сейсмические зондирования (ГСЗ), зондирования методом преломленных волн (МПВ) и зондирования методом отраженных волн (МОВ). Наледные работы выполнялись авиадесантным способом с использованием двух вертолетов: МИ-8 и КА-32, базировавшихся на атомоходе «Россия».

Выполнено три расстановки ГСЗ, составивших субмеридиональный профиль протяженностью 600 км вдоль хребта Ломоносова и через зону сопряжения хребта с шельфом морей Лаптевых и Восточно-Сибирского (рис. 2). На каждой из трех расстановок на базе ≈150 км выставлялось 30 регистраторов с шагом 5 км. В качестве источника возбуждения сейсмических волн использовались тротиловые заряды весом от 0.2 до 1.0 тонны. Глубина погружения заряда колебалась от 100 до 80 м в зависимости от величины заряда. Каждая расстановка отрабатывалась из 8 пунктов взрыва через 50 км, 4 из которых в пределах расстановки регистраторов и по 2 выносных; максимальное расстояние взрыв-регистратор – 250 км. Плановая привязка пунктов взрыва и пунктов регистрации выполнялась с помощью спутниковой навигационной системы «НАВСТАР».

Рис. 2 Район геолого-геофизических исследований в экспедиции «Арктика-2007»

В качестве сейсмических регистраторов использовались наледные цифровые сейсмические станции «Дельта-Геон» с интервалом дискретизации записи 7 мс.

Для учета дрейфа льда часть регистраторов «Дельта-Геон» дублировались регистраторами «ГНОМ» (разработка КБ ТЕХМОРГЕО, интервал дискретизации записи 4 мс), оснащенными приемоиндикаторами спутниковой навигационной системы «НАВСТАР».