Об экспедиции 2024
В юбилейный, десятый, год существования проекта Class@Baikal мы вновь возвращаемся на Байкал и организуем Восьмую международную научную экспедицию!
Логотип экспедиции Class@Baikal-2024
Экспедиция состоится с 18 июня по 6 июля 2024 года на борту нашего любимого и бессменного научно-исследовательского судна «Г.Ю. Верещагин». Вновь и вновь мы возвращаемся на бескрайние просторы Байкала к самому радушному и профессиональному научному экипажу. За 10 лет мы прошли длинный путь, выполнили уникальные исследования и сделали целый ряд важных научных открытий. Благодаря накопленному опыту проект продолжает развиваться и выходить на новый уровень. В этом году главной особенностью будет изменение руководителя экспедиции: на смену Григорию Георгиевичу Ахманову пришла его ученица – Соловьёва Марина – участница всех предыдущих семи экспедиций проекта Class@Baikal. За долгий путь многое поменялось, но неизменными остаются неиссякаемый оптимизм, исследовательский дух и высокие устремления Байкальского Плавучего Университета!
В экспедиции примут участие как опытные специалисты, много лет занимающиеся изучением Байкала, так и впервые посещающие его люди. На борту соберутся студенты, преподаватели и учёные МГУ имени М.В. Ломоносова и Санкт-Петербургского государственного университета, а также ученые из Лимнологического института СО РАН. В экспедиции продолжится «обучение-через-исследования» уникальных природных геологических процессов на дне озера Байкал. В основе принципов Плавучего университета заложено вовлечение студентов в реальные дела на всех этапах: от подготовки и планирования научных рейсов до написания статей и организации совещаний по программе. Высокая ответственность и работа бок о бок с учеными с мировым именем помогают студентам быстрее и качественнее осваивать премудрости морских наук и видеть реальные результаты научных исследований. Подробнее об истории Плавучего Университета и его целях можно прочитать во вкладке «История».
Помимо основной научной работы, ежедневно на борту судна будут проходить научные лекции и семинары, на которых участники рейса поделятся своими идеями и предварительными результатами исследований. Экспедиция завершится подготовкой научного отчёта по итогам рейса и публичной его защитой, на которую будут приглашены ученые научно-исследовательских центров Иркутска и все желающие.
Районы работ в экспедиции Class@Baikal-2024.
В экспедиции 2024 года будет несколько основных научных направлений, объединяющих исследования на различных геологических структурах.
Направление 1. Грязевой вулканизм
Впечатляющее развитие на Байкале приобрели процессы грязевого вулканизма. Это, в чем-то экзотическое в других бассейнах природное явление, здесь развито столь широко, что является значимым даже для характеристики осадконакопления в озере. На Байкале природа грязевого вулканизма весьма особая, извержения грязевых вулканов, вероятно, связаны с быстрым разложением газовых гидратов на небольшой глубине под дном в ответ на локальное повышение теплового потока за счет, например, образования нового разлома [Khlystov et.al., 2019]. Быстрое разложение большого объема газовых гидратов формирует в осадочном разрезе локальное избыточное давление газа и воды и инициирует выброс на поверхность дна почти гомогенной смеси флюидов с материалом осадочных отложений, прорываемых грязевым вулканом. Кроме того, в процессе извержения гидраты могут вновь формироваться уже в самых приповерхностных интервалах и насыщать в разных формах (массивные, жильные, гранулярные, тонкорассеянные, тонколинзовидные и пр. [Khlystov et.al., 2013]) сопочные брекчии, слагающие грязевулканическую постройку. Корни байкальских грязевых вулканов, вероятно, расположены на нижней границе стабильности газовых гидратов, т.е. относительно неглубоко в разрезе, около 400 м под дном [Khlystov et.al., 2019]. Это объясняет весьма специфическую, отличную от «классической», литологию грязевулканических отложений Байкала – слабоуплотненные, массивные, часто песчанистые, алевропелиты с большим количеством окатышей (полуокатанные, мелкогалечной и гравийной размерности) чуть более литифицированных пород весьма схожего состава с матриксом. Часто грязевулканическую природу таких отложений трудно установить в полевых условиях, т.к. по многим макропараметрам они могут быть схожи с другими типами отложений, а глинистые окатыши трудно идентифицируются в керне при визуальном описании. Окатыши можно наблюдать в шлифах, хотя по минеральному составу они практически не отличаются от матрикса. Более плотные окатыши видны при исследовании керна методом компьютерной томографии - более литифицированные участки интенсивней поглощают рентгеновское излучение и по результатам компьютерной обработки хорошо выделяются на томографических срезах.
В задачах рейса Class@Baikal-2024 стоит повторное опробование жерл ранее изучаемых грязевых вулканов. Колонки донных отложений будут нацело или частично законсервированы для дальнейших исследований в лабораториях МГУ, команда нацелена на решение основного вопроса – определение возраста грязевулканических построек и стадийности процесса, а также изучения вещественного, химического, минералогического и гранулометрического составов отложений для составления литологических характеристик грязевых вулканов «Байкальского типа».
Схема распространения грязевых вулканов на Байкале (зелёные точки) по [Khlystov et al., 2022] и некоторые результаты их геолого-геофизических исследований в рейсах Class@Baikal
Направление 2. Контурные течения Академического хребта
Предположительно современные отложения контурных течений были обнаружены и описаны недавно на севере центральной котловины в экспедиции Class@Baikal-2022. До этого в верхнечетвертичных байкальских разрезах контуриты в кернах не выделялись, однако в районе Академического хребта группой исследователей были найдены признаки контуритов на сейсмопрофилях – сейсмические комплексы в форме линз с характерной геометрией, ундуляция и прерывистость внутренних рефлекторов, утонение слоев в краевых частях осадочных тел [Ceramicola et al., 2001]. Типичные литологические признаки контуритовых отложений – это горизонтальнослоистые текстуры, ритмичное чередование песчано-алевритовых прослоев или линзы, с хорошей сортировкой, прямой и обратной градационной слоистостью, обусловленной различной интенсивностью или направлением течения [Hernández-Molina et al., 2008]. Вскрытый на Байкале разрез представлен чередованием коричневых и серых алевро-глинистых илов с мощными прослоями более уплотненных, литифицированных глин. Изменения, «скачки» плотности осадков в разных интервалах – весьма резкие, что, вероятно, отражает резкие смены режимов седиментации в районе. Периоды интенсификации придонных течений могли отражаться в ненакоплении (конденсировании) осадка, а в периоды ослабления течений накапливались менее плотные илы. Запланировано более детальное дальнейшее изучение этого района с учетом предположений о возможном влиянии придонных течений на осадконакопление в недавнем прошлом.
Фрагмент сейсмоакустического профиль BL22-203PSA с предположительным контуритовым дрифтом (слева) и фрагмент отобранной на нём станции BL22-518G с результатами анализов (справа)
Направление 3. Системы каньонов и глубоководные конуса выносов
Отложениями мутьевых потоков сформирована сложная глубоководная осадочная система, получившая название Хурай, впервые описанная по результатам экспедиции Class@Baikal в 2014 году [Соловьева и др., 2018; Solovyeva et al., 2020]. Проксимальная часть системы представлена и питается, в основном, через крупный каньон Кукуй, врезанный в северо-восточный склон авандельты р. Селенга. Средняя и наиболее протяженная часть системы – широкий долинно-русловый комплекс – развивается в пределах крупной тектонической ступени, относительно приподнятого блока, в центральной котловине озера. Ветвящиеся, слабомеандрирующие каналы в дистальной части системы сходятся в единое русло, которое врезается в тектонический уступ, формируя глубоководный каньон Хурай. Здесь, вероятно, плотностные потоки повторно разгоняются и уже только у основания уступа, на выходе из каньона, формируются осадочные лопасти системы. Отложения плотностных потоков представлены более грубозернистым материалом в проксимальной части системы и более тонкозернистым в дистальной. В целом, мощность отдельных турбидитовых прослоев и суммарная мощность турбидитов по колонке уменьшаются по мере удаления от устья каньона Кукуй.
Положение запланированных к изучению каньонов Харауз, Средний, Кукуйский (слева) и типичная станция, вскрывшая отложения турбидитов в глубоководной осадочной системе Хурай, питающейся из Кукуйского каньона (справа)
Направление 4. Нефтепроявления на дне Байкала
Выходы нефти и газа и сопровождающие их приповерхностные скопления газовых гидратов на дне озера Байкал на траверсе мыса Горевой утес – одна из наиболее изученных к настоящему времени, современная, активная зона субаквальной разгрузки углеводородов [Каширцев и др. 2006; Конторович и др., 2007; Хлыстов и др., 2007; Хлыстов и др., 2009 и прочие]. Объект практически уникален тем, что в пределах единого, ограниченного по размерам поля регистрируются выходы и газов, и жидких углеводородов, а также формируются газовые гидраты. Поле активных сипов, в диаметре около 500 м, располагается на склоне, в интервале глубин 850-950 м. Этот объект неоднократно изучался в предыдущих экспедициях проекта Class@Baikal, однако за фокусом внимания оставался второй район нефтепроялений – сип Зеленсип и полигон Толстый, также характеризующиеся на дне естественной разгрузкой газа и накоплением в верхнем слое донных отложений нефти (высокомолекулярной битумной фракции) и газовых гидратов [Хлыстов и др., 2022].
На полигоне Толстый неоднократно были обнаружены нефтяные пятна на поверхности воды озера, однако источник разгрузки нефти до сих пор не найден. Именно это станет одной из задач экспедиции Class@Baikal. В случае успешного поиска зоны флюидоразгрузки, будет проведён отбор и детальный анализ битумной фракции, нацеленный на сравнение характеристик с нефтями Горевого Утёса.
Схема выполненных работ и обнаруженные просачивания нефти в районе нефтепроявления Горевой Утёс