В перекрестный 2019 год дружбы России во Вьетнаме и Вьетнама в России Тихоокеанский океанологический институт им. В. И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской Академии наук провел комплексную геолого-геофизическую и океанографическую экспедицию в Южно-Китайском море, первую за последние 30 лет. Организация научного путешествия заняла около двух лет.
Экспедиция проходила с 27 октября по 8 декабря. Учёные изучали особенности геологического строения и геофизических полей континентального шельфа и склона Вьетнама, исследовали океанографические, газогеохимические, геомикробиологические, гидрооптические, атмохимические, гидроакустические характеристики толщи вод и осадочных отложений, занимались поиском индикаторов минеральных ресурсов, проводили палеогеографические и экологические исследования.
"В последние годы научные мореведческие организации Вьетнама предпринимают значительные усилия для развития морских исследований, направленных на поиски и оценку минеральных ресурсов включая альтернативные виды (газогидраты). В рамках Министерств наук и технологий и Министерства природных ресурсов и окружающей среды проводятся конкурсы крупных национальных проектов, Правительство активно содействует их выполнению. Сложность выполнения этих проектов для коллег заключается в отсутствии научно-исследовательского флота, недостатке оборудования, методов. В этих условиях сотрудничество с российскими мореведческими научно-исследовательскими институтами и выполнение морских экспедиций на судах ДВО РАН становится оптимальным решением для реализации национальных научных интересов Вьетнама на море и для возобновления совместных регулярных морских исследований. Экспедиция на НИС "Академик М.А. Лаврентьев" в 88 рейсе стала важным событием для ДВО РАН и ВАНТ с точки зрения реализации совместных научных идей в области морской геологии и геофизики, океанографии и окружающей среды на акватории Вьетнама", — отмечают организаторы.
2_ekspediciya.jpg
В экспедиции участвовали специалисты ТОИ ДВО РАН — 24 сотрудника, из них 3 доктора геолого-минералогических наук, 6 кандидатов наук, 4 аспиранта, 1 студент ДВФУ; 10 сотрудников из научных организаций Вьетнама — восемь специалистов из научных организаций Вьетнамской академии наук и технологий (Институт морской геологии и геофизики ВАНТ, Институт геологических наук ВАНТ, Институт морских ресурсов и окружающей среды ВАНТ, Институт океанографии ВАНТ); один сотрудник из Центра планирования и исследования морских ресурсов МПР СРВ и сотрудник Центра мониторинга морской окружающей среды ВМФ СРВ. В составе экспедиции было 70% молодых ученых, некоторые впервые приняли участие в морских работах.
Перед началом работ экспедиция посетила порт Нячанг, где на борт были приняты вьетнамские коллеги. На встрече присутствовали представители прессы и телевидения Вьетнама, возглавлял церемонию встречи профессор Нинь Кэй Бан (Ninh Khac Ban), руководитель международного отдела Вьетнамской академии наук и технологий.
3_ekspediciya.jpg
Работы были сосредоточены между границей 12-мильной зоны СРВ и спорной границей между СРВ и КНР. Несмотря на сложные гидрометеорологические условия — сильный ветер и течение, волнение до 4-6 баллов, — слаженная работа научного состава экспедиции и экипажа позволила выполнить большой объем комплексных исследований всего за 18 суток: на штормование было затрачено меньше суток, на стоянки в портах — около пяти суток.
Работу выполняли с одновременным соблюдением плана исследований и лавированием по краям тайфунов, которые в этот сезон идут один за одним со стороны Филиппинского моря. За время экспедиции пройдено более 4800 миль, на протяжении рейса проведены измерения гидролого-гидрохимических параметров (температура, электропроводность, интенсивность флюоресценции, растворенный кислород) в поверхностном слое моря с использованием проточной системы. Выполнялись также попутные гравиметрические, гидрологические, гидрооптические, газогеохимические и метеорологические наблюдения, оценен поток метана в атмосферу. Еще в конце перехода Владивосток - Корейский пролив, была подготовлена и отправлена в печать статья по комплексным попутным наблюдениям в Японском море.
4_ekspediciya.jpg
Во время рейса выполнено более 2197 погонных миль акустического зондирования толщи вод и батиметрической съемки дна (н.с. А.В. Стороженко, ТОИ ДВО РАН), 2326 миль гравиметрической съемки, 1559 миль магнитометрической съемки (руководитель геофизического отряда, заведующий лабораторией гравиметрии к.г-м.н. М.Г. Валитов). На пути туда и обратно проведены попутные исследования газогеохимических, гидрометеорологических, гидроакустических, геофизических и гидрооптических параметров в Японском и Восточно-Китайском морях.
Геологическое опробование донных осадков успешно произведено на 65 станциях на глубинах от 50 до 2400 метров. Поднято 49 кернов донных отложений, общей длиной 110.25 метров. В практику геолого-геофизических исследований ТОИ ДВО РАН введен метод поиска и оценки содержания тяжелых минералов, благородных металлов и других полезных компонентов в кернах осадочных отложений. На этот метод в экспедиции было отобрано и проанализировано 56 шлихов шлама керна осадочных отложений (исполнитель аспирант 1 года Калгин В.Ю., ТОИ ДВО РАН). В экспедиции принимали участие 4 сотрудника новой лаборатории "Комплексных исследований окружающей среды и минеральных ресурсов", созданной в ТОИ ДВО РАН в рамках нацпроекта "Наука".
5_ekspediciya.jpg
За время экспедиции (более 6400 км маршрута) с помощью лазерных газоанализаторов с горизонта над уровнем моря 14 метров получено: 5895 пятиминутных измерений по углекислому газу и 6183 пятиминутных значений по метану, с газоанализатора на уровне 7 метров – 2754 измерения по углекислому газу и 3042 измерения по метану. Эти исследования проведены в сотрудничестве с кафедрой почвоведения ШЕН ДВФУ (зав. кафедрой к.б.н. О.В. Нестерова), в рейсе непосредственно измерениями и их обработкой занималась м.н.с. лаборатории газогеохимии ТОИ ДВО РАН, магистрант второго курса Бовсун М.А. Мария за 2019 год провела более 100 суток в морских экспедициях ТОИ ДВО РАН, участвовала в экспедиции ННЦМБ ДВО РАН на Императорский хребет.
Для гидрологических исследований (руководитель отряда н.с. Воронин А.А.) выполнено 40 станций с дублированием, отобраны пробы на микробиологический, газогеохимический, химический (методом лазерно-искровой спектроскопии) анализы, полиароматические углеводороды и определены гидрооптические компоненты. Выполнено 24 станции зондирования профилографом SBE 19 plus с определением флюоресценции и концентрации рассеянного органического вещества в верхнем 100 метровом слое толщи вод (к.ф-м.н. Буланов А.В.).
6_ekspediciya.jpg
В сложных условиях экспедиции оператором сразу трех лебедок работал аспирант первого года лаборатории газогеохимии ТОИ ДВО РАН, Д.С. Максеев, который за 2018-2019 гг. участвовал уже в семи научных экспедициях. Отдельно стоит отметить газогеохимический отряд, который безостановочно выполнял аналитические работы начиная с выхода из Владивостока и вплоть до возвращения в родной порт, это аналитики м.н.с. Швалов Д.А. и вед. инженер Лифанский Е.В.
В качестве основных (предварительных) научных результатов экспедиции можно выделить следующие: обнаружены признаки новых зон углеводородных скоплений, получены доказательства наличия минеральных индикаторов твердых полезных ископаемых в шельфовых отложениях, выявлена зона формирования скоплений предположительно железо-марганцевых корок.
Были получены доказательства уникальных свойств глубоководных мелкодисперсных карбонатных осадков, что предварительно позволяет отнести их к самостоятельному виду минеральных ресурсов континентального шельфа и склона Вьетнама. Впервые в Южно-Китайском море найден минерал икаит, который в бореальных широтах служит индикатором зон миграции метана и холодных палеоусловий моря. В этом же керне осадка с икаитом были обнаружены сразу три группы бактерий: метанотрофы, нефтеокисляющие и сульфатредукторы, а также аномалии метана и сероводорода.
Учёные собрали шлихи с индикаторами редких форм проявлений металлической и другие минерализации, которые в настоящее время уже находятся в аналитических лабораториях. Специалисты также выявили особенности потоков метана и ртути в атмосферу, обнаружили культуры метаноокисляющих, нефтеокисляющих и сульфатредуцирующих бактерий.
8_ekspediciya.jpg
Благодаря экспедиции были получены новые данные об аномалиях гравитационного и магнитного полей вдоль шельфа и склона Вьетнама, выявлено сложное тектоническое строение осадочного бассейна Фухань. В осадочных отложениях на разных горизонтах зафиксированы проявления седиментологических процессов и явлений, в кернах осадков зафиксировано свидетельство наличия гипоксидной обстановки на материковом склоне Центрального Вьетнама, раскрыты новые особенности палеогеографии шельфа и склона СРВ. Например, в Тонкинском заливе обнаружены латеритные осадки древнего берега.
Учёными также составлен фотокаталог и описание кернов осадков. В южной части моря обнаружен разлом, по которому мигрируют к поверхности дна метан и сероводород. Сероводород был также зафиксирован в отдельных кернах осадка в центральном и северном районах. По сравнению с Японским и Охотским морями можно отметить, что зоны активной дегазации дна на привьетнамском шельфе и склоне имеют локальный характер распространения, хотя интенсивность газогеохимических аномалий в них сопоставима с аналогичным зонами в Дальневосточных морях. В толще вод впервые найдены аномальные поля метана (до 7000 нл/л), которые сравнимы с аномалиями на нефтегазоносном шельфе и газогидратоносном склоне о-ва Сахалин.
11_ekspediciya.jpg
В южной, привьетнамской части моря, в газе осадков обнаружены высокие концентрации метана от 0.25 мл/дм3 до 0.015 мл/дм3. Эти концентрации превышают фоновые в 10-100 раз, что отражает повышенное насыщение метаном верхних слоев донных осадков. Изучение в рейсе микробной активности поможет объяснить генезис метана – микробный и (или) термогенный, что обусловлено подтоком метана из глубоких горизонтов. Микробиологические и газовые анализы еще не закончены и источники метана будут детально рассмотрены после окончания лабораторных работ в береговых условиях. Кроме метана в газе донных осадков встречены гомологи метана (этан, пропан, бутан), углекислый газ. Весь комплекс газов является важным индикатором генезиса газа и геологических процессов в изученной части моря.
Результаты измерений атомарной ртути в Южно-Китайском море (н.с. М.В. Иванов, лаборатория геохимии осадочных процессов ТОИ ДВО РАН) на различных полигонах, показывают, что содержания ртути находятся в пределах регионального фона и составляют около 2-3 нг/м3. Незначительное увеличение фона зафиксированы в прибрежной части района работ. При измерении потока ртути с помощью оригинальной камеры на поверхности воды, содержания Hg возрастали до 4-6 нг/м3. Здесь выявлена зависимость от температуры воды и воздуха, чем больше температура, тем содержания ртути возрастали. В порту Хайфон (Вьетнам) содержания ртути резко возросли до 30 нг/м3, что указывает на антропогенную составляющую. В целом все содержания ртути не превышали ПДК (300 нг/м3).
12_ekspediciya.jpg
В экспедиции был получен ценный массив данных по распределению температуры, солености, кислорода, мутности, флюоресценции и растворенному органическому веществу в толще вод, охарактеризована гидрологическая структура вод привьетнамского шельфа и склона в осенне-зимний период.
Гравимагнитная съемка в центральной и южной частях шельфа и материкового склона Вьетнама дополнила геофизические данные, полученные в 80-х–90-х годах прошлого столетия, детализированы геофизические аномалии.
13_ekspediciya.jpg
В экспедиции выполнялось непрерывное акустическое зондирование морского дна (эхолотирование) и исследования обратного рассеяния звука в морских водах, что дало возможность уточнить рельеф в районе исследований, обеспечить гравимагнитную съемку данными о профиле дна и получить уникальный материал для акустических исследований гидрологических, гидродинамических и биологических характеристик толщи вод.
Кроме того, в ходе экспедиции провели оригинальный эксперимент - в глубоководный осадок было посажен репчатый лук. Результат оказался интересным - лук прекрасно себя чувствовал и дал ростки.
15_ekspediciya.jpg
Во время экспедиции коллеги из Вьетнама проявили себя как отличные специалисты и надежные товарищи, которые работали в одном режиме с российскими участниками. Коллеги также представляли собой коллектив молодых ученых, некоторые из которых уже давно сотрудничают с ТОИ ДВО РАН по сериям локальных грантов и совместных публикаций. Руководителем группы вьетнамских ученых был Др. Нгуен Чун Тхань (Nguyen Trung Thanh), седиментолог. Под его руководством вьетнамской группой была отобрана представительная коллекция проб осадочных отложений, которая является очень ценной для них.
"Дело в том, что получать хорошие керны осадочных отложений в глубоководных районах для коллег все еще является крайне сложной задачей в виду отсутствие специального научного судна, соответствующего оборудования и опыта. Полученные образцы позволят коллегам детально исследовать особенности осадконакопления, минералогии, геохимии и палеоокеанологиию. Коллеги из Вьетнама были включены в отряды соответствующие их специальностям, отдельно хотелось бы отметить научного сотрудника Института морской геологии и геофизики Ле Дык Аня (Le Duc Anh), который, имея за плечами Уральский горный университет и десятилетний стаж совместной работы, обеспечивал взаимодействие российской и вьетнамской групп, а также выполнял геологические работы наравне с сотрудниками ТОИ ДВО РАН", — отмечают представители Приморского краевого отделения РГО.
17_ekspediciya.jpg
Коллеги из Вьетнама впервые участвовали в экспедиционных исследованиях на научном судне такого класса. Для них экспедиция стала научно-практической школой. Например, молодой специалист Ле Дык Лен (Le Duc Luong) работал вместе с А.И. Обжировым по отбору проб осадков для извлечения из них газа на специальной установке. За время экспедиции он изучил метод и мог уже выполнять исследования самостоятельно. Анализ извлеченных газов из осадков показал высокое содержание метана, что является поисковым признаком наличия в недрах углеводородов.
Окончание экспедиции состоялось 25 ноября в п. Хайфон, где экспедицию встретили делегации ДВО РАН во главе с академиком В.И. Сергиенко и ВАНТ во главе с президентом Проф. Чау Ван Минем (Chau Van Minh). Объединенная делегация посетила научно-исследовательское судно, познакомилась с участниками экспедиции, обсудили результаты. Экспедиции была подарена картина, выполненная в традиционном стиле лаком, изображающая старый город в Ханое и памятной надписью. Участники экспедиции подарили президенту ВАНТ образцы глубоководного карбонатного тонкодисперсного осадка, который, по предварительным тестам, сам по себе является полезным веществом и вероятно может быть применим в народном хозяйстве после соответствующих анализов и сертификации как бальнеологическое, косметическое и/или минеральное сырье.
В здании Президиума ВАНТ было проведено совещание, участники экспедиции доложили основные результаты совместной экспедиции, которые были высоко оценены руководством ДВО РАН и ВАНТ.
После совещания для участников экспедиции был организован тур по г. Ханой с посещением первого университета Вьетнама (известен как Храм литературы), а в конце дня успешное завершение экспедиции было отпраздновано в замечательном ресторанном комплексе на берегу Красной реки с просмотром представления национального театра кукол на воде.
Во время коротких стоянок участники экспедиции посетили города Нячанг, Хайфон, Ханой, острова Винперл и КатБа, где провели осмотр достопримечательностей, купались, путешествовали на мотобайках и играли в волейбол.
25_ekspediciya.jpg
Экспедиция имеет значительный социальный эффект, особенно для коллег из СРВ. Например, в экспедициях вьетнамских коллег-геологов никогда не участвуют женщины. Причины обсуждаются разные, до самых курьезных. Но после нашего рейса, в котором активно участвовали российские девушки ученые, - вьетнамские руководители пообещали, что в следующий раз будут задействованы представительницы прекрасного пола из Вьетнамской академии наук и технологий. В редкое свободное время (работы шли круглосуточно) участники экспедиции занимались спортом, Анатолий Иванович Обжиров играл на мандолине, пели песни под гитару, Алексей Буланов вел кружок вальса и сальзы.
Одновременно с выполнением морских работ проведены сопровождающие береговые геологические (ст. инж. лаборатории газогеохимии ТОИ ДВО РАН Якимов Т.С.) и магнитотеллурические исследования (руководитель зав. лабораторией электрических и магнитных полей ТОИ ДВО РАН к.г-м.н. В.М. Никифоров). Якимовым Т.С. были исследованы ряд интрузивных гранитоидных комплексов и русла рек на побережье вдоль маршрута экспедиции в рамках проекта ДВО РАН - ВАНТ.
По результатам экспедиции подготавливается серия статей и монография, разработан план Второй совместной геолого-геофизической экспедиции на 2022 год. В рейсе регулярно проводились научные семинары, а на переходе домой по итогам экспедиции на борту проведена научная конференция.
24_ekspediciya.jpg
Научный состав благодарит капитана дальнего плавания С.С. Склярова и экипаж за помощь в успешном выполнении запланированных в экспедиции исследований. Следует отметить, что на судне исправно работала система кондиционирования, температурные условия для участников экспедиции и оборудования были оптимальными. Отдельная благодарность ТБФ ИО РАН и Минобрнауки РФ за обеспечение рейса и содействие в решении вопросов организации экспедиции. Особая благодарность МИД РФ, руководству Вьетнамской академии наук и технологий и ДВО РАН, Министерству природных ресурсов и соответствующим ведомствам Социалистической Республики Вьетнам за оперативную работу по оформлению документов и процедур, необходимых для проведения экспедиции.
Основанием для проведения экспедиции были план экспедиционных исследований РАН на 2019 г., Разрешение Министерства природных ресурсов и окружающей среды СРВ, Разрешение МИД РФ, План-программа экспедиционных исследований, Приказ на экспедицию ТОИ ДВО РАН, Дорожная карта совместных морских исследований ДВО РАН – ВАНТ и Соглашение на проведение совместной экспедиции ТОИ ДВО РАН –Институт морской геологии и геофизики ВАНТ.
Первая комплексная геолого-геофизическая и океанографическая экспедиция будет выполнена ТОИ ДВО РАН на НИС "Академик М.А. Лаврентьев" в район Курильской котловины (Охотское море) в апреле-мае 2020 года. Предстоит работать на глубинах до 3000 м и рядом с островами, поэтому наличие работоспособного гидроакустического комплекса и новой гидрологической лебедки (судовая неисправна) обязательно. На судно до начала нового рейса также необходимо установить многолучевой эхолот ТОИ ДВО РАН, уже два года не используемый в экспедициях.
Текст, фото: член ПКО РГО – ОИАК, д.г-м.н. Шакиров Р.Б.,
член ПКО РГО – ОИАК, д.г-м.н. Обжиров А.И., к.г-м.н. Валитов М.Г.
07.12.2019. НИС "Академик М.А. Лаврентьев", Японское море.