Особенности строения верхней осадочной толщи и рельефа дна Баренцева моря в прибрежной акватории полуострова Рыбачий
Автор: Путанс В. А., Никифоров С. Л., Сорохтин Н. О., Ананьев Р. А., Сухих Е. А., Козлов Н. Е.
Журнал: Вестник Мурманского государственного технического университета @vestnik-mstu
Рубрика: Науки о земле
Статья в выпуске: 1 т.29, 2026 года.
Бесплатный доступ
В рамках геофизических исследований строения верхней осадочной толщи и рельефа шельфов арктических морей проведена геофизическая съемка участка дна в прибрежной зоне полуострова Рыбачий (Кольский полуостров). Анализ сейсмоакустических данных выявил три сейсмических комплекса, разделенных поверхностями несогласия, условно выделенных методами сейсмостратиграфии и отражающих события четвертичного оледенения и межледниковья. Батиметрические данные позволили обнаружить множественные следы ледовой экзарации, которые имеют как современное, так и реликтовое происхождение. Внутренняя структура осадочной толщи не всегда типична для ледниковых осадков, отличается большим разнообразием и значительной латеральной изменчивостью. Кроме того, проявляются многочисленные признаки дегазации в виде покмарок, однако отсутствие газовых факелов и стабильных подводящих каналов миграции свидетельствует о том, что в данный момент покмарки не активны или носят импульсный характер.
Сейсмостратиграфия, сейсмоакустика, волновое поле, четвертичные оледенения, Баренцево море, seismostratigraphy, seismoacoustics, wave field, quaternary ice age, Barents Sea
Короткий адрес: https://sciup.org/142247417
IDR: 142247417 | УДК: 550.8.052 | DOI: 10.21443/1560-9278-2026-29-1-111-124
Текст статьи Особенности строения верхней осадочной толщи и рельефа дна Баренцева моря в прибрежной акватории полуострова Рыбачий
DOI:
*Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН, г. Москва, Россия; e-mail: , ORCID:
Путанс В. А. и др. Особенности строения верхней осадочной толщи и рельефа дна Баренцева моря в прибрежной акватории полуострова Рыбачий. Вестник МГТУ. 2026. Т. 29, № 1. С. 111–124. DOI:
Victoria A. Putans*, Sergey L. Nikiforov, Nikolay O. Sorokhtin, Roman A. Ananiev, Elena A. Sukhikh, Nikolay E. Kozlov *P. P. Shirshov Institute of Oceanology RAS, Moscow, Russia; e-mail: , ORCID: Article info Received 16.10.2025; Abstract As part of geophysical studies on the structure of the upper sedimentary sequence and the topography of the Arctic seas' shelves, a geophysical survey has been conducted on received in revised 12.01.2026; a section of the seabed in the coastal zone of the Rybachy Peninsula (Kola Peninsula). The analysis of seismic-acoustic data has revealed three seismic complexes, separated by unconformity surfaces. These complexes are tentatively identified using methods of accepted 13.01.2026 sequence stratigraphy and reflect events of Quaternary glaciation and interglacial periods. Bathymetric data have allowed for the identification of multiple traces of ice Key words: seismostratigraphy, seismoacoustics, wave field, quaternary ice age, Barents Sea scouring, which are of both modern and relict origin. The internal structure of the sedimentary sequence is not always typical of glacial deposits but is distinguished by considerable diversity and significant lateral variability. Furthermore, numerous signs of degassing in the form of pockmarks are evident. However, the absence of gas flares and stable migration pathways suggests that these pockmarks are currently inactive or of an impulsive nature. For citation Putans, V. A. et al. 2026. Structural features of the upper sedimentary sequence and seafloor topography in the coastal waters of the Rybachy Peninsula, Barents Sea. Vestnik of MSTU, 29(1), pp. 111–124. (In Russ.) DOI:
Баренцево море, за исключением южной части печороморского шельфа ( Nikiforov et al., 2023; Svendsen et al., 2004 ), расположено на верхнекайнозойском гляциальном шельфе. В его пределах развит маломощный, преимущественно четвертичный осадочный чехол, резко и несогласно перекрывающий докайнозойские толщи ( Старовойтов, 1999 ). Специфика формирования определила состав чехла: в первичном залегании, как и на других гляциальных шельфах, наблюдаются осадки лишь последнего (верхневалдайско-голоценового) гляциоседиментационного цикла ( Эпштейн, 2019; Соловьева и др., 2023 ). При изучении четвертичной истории и палеогеографии баренцевоморского шельфа необходим анализ четвертичных оледенений в его пределах. Материалы неглубокого инженерного бурения и полученные в ходе исследований геофизические данные подтверждают присутствие ледниковых отложений на островных и материковых центрах оледенения. Ледниковые отложения вскрыты практически всеми инженерными скважинами на шельфе ( Система…, 2021; Токарев и др., 2023 ). Таким образом, следует считать доказанным факт значительного продвижения покровных ледников на шельф Баренцева моря ( Никифоров и др., 2019 ). Вместе с тем остаются нерешенными вопросы о пространственном положении ледниковых комплексов, их строении, мощности и направлении движения ледниковых потоков.
Специфической особенностью шельфа является прерывистость осадочного покрова, что затрудняет сопоставление отдельных частей его разреза и приводит к значительному расхождению в выделении сейсмокомплексов ( Старовойтов и др., 2002 ). Характерная особенность строения позднечетвертичного осадочного чехла шельфа Баренцева моря – его дискретность, т. е. значительная латеральная изменчивость состава слагающих его осадков и резкие изменения мощностей отдельных толщ. Исследования методом непрерывного сейсмического профилирования (НСП) позволили разработать критерии выделения ледниковых отложений по сейсмоакустическим данным ( Девдариани и др., 1993 ); как правило, им соответствуют участки разреза с хаотическим типом волновой картины. Расчленение разреза с характеристикой сейсмофаций представлено в работе ( Musatov, 1998 ).
Согласно сейсмостратиграфической схеме четвертичных отложений в серии работ О. Г. Эпштейна ( Эпштейн и др., 2019 ), а также в обобщающих работах ( Костин и др., 2011; Тарасов, 2015; Грушевская и др., 2023 ), верхневалдайские осадки составляют сейсмостратиграфический комплекс III (ССК III). Они несогласно залегают на коренных мезозойских образованиях или сохранившейся участками нижневалдайской морене (ССК V) и с несогласием перекрываются позднеледниковыми гляциоморскими (ССК II) и голоценовыми морскими (ССК I) осадками. Сейсмостратиграфический комплекс III латерально неоднороден и состоит из двух сейсмофаций (СФ): доминирующей СФ III-С с хаотическим типом сейсмоакустической записи и СФ III-П – с прозрачным типом волновой картины. СФ III-С включает обычную морену (с гляциодинамическими текстурами) и в незначительной мере – краевые моренные образования. Своеобразие фациального состава верхневалдайских ледниковых отложений отчетливо проявляется и в характере их накопления. Мощности преимущественно <10 м наблюдаются главным образом в зонах возле Кольского полуострова и Новой Земли, на Центральной возвышенности, Центральном плато и в Центральной впадине. В покрове верхневалдайских отложений наблюдаются и такие морфологически исключительно выразительные структурные формы, как краевые морены и субгляциальные врезы. Фациальные и структурно-морфологические элементы покрова верхневалдайских отложений возникли на разных стадиях процесса его формирования. На стадии, когда действующие в регионе ледниковые покровы функционировали как части единого сложно построенного Баренцево-Карского ледникового щита ( Svendsen et al., 2004; Эпштейн и др., 2011 ), происходило образование морен и подледниковых каналов, формирование которых связано с подтоком субгляциальных вод из внутренних районов ледниковых щитов. Краевые морены возникли в ходе завершающей стадии образования покрова верхневалдайских отложений.
Материалы и методы
Геофизические исследования проведены с использованием профилографа Парасаунд (Parasound P70, НИС "Академик Борис Петров") и EdgeTech 3300 (НИС "Академик Николай Страхов") и многолучевого эхолота Teledyne Seabat (на НИС "Академик Николай Страхов" до 2022 г. включительно применялся мелководный эхолот RESON Seabat 8111) в юго-западной части баренцевоморского шельфа на траверзе полуострова Рыбачий. Съемка выполнена в 2021, 2022, 2025 гг. в ходе рейсов НИС "Академик Николай Страхов" и "Академик Борис Петров" ( Никифоров и др., 2022; 2023 ). В результате исследования получены батиметрические данные высокого разрешения и разрез рыхлых отложений глубиной ниже поверхности дна до 50 м при вертикальной разрешающей способности не хуже 2 м. Сбор и обработка батиметрических данных проводилась с применением программы PDS2000. Обработка сейсмоакустических данных выполнялась в программном пакете RadexPro. Интерпретация и построение карт изохрон проводились в специализированном пакете Kingdom Suite.
Результаты исследования
Строение рельефа морского дна
Батиметрическая съемка многолучевым эхолотом выполнена c полным перекрытием за исключением небольшого участка в восточной части исследованной зоны (рис. 1). В ходе камеральных исследований построена цифровая модель рельефа и выполнен ее геоморфометрический анализ. Глубина моря на участке исследований варьирует от 136 до 276 м. В рельефе дна четко выделяются три зоны и два типа объектов.
Зона 1, расположенная в юго-западной и южной частях полигона, имеет сравнительно небольшие глубины и представляет собой поднятие дна в сторону берега. Также небольшое поднятие в форме клинообразного вала наблюдается к востоку от центра исследованной области. Вал вытянут по оси СЗ – ЮВ, имеет ярко выраженные границы в рельефе дна и ограничен объектами типа 1 (рис. 1).
Зона 2 – ложбина – имеет форму сглаженной дуги общей ориентации СЗ – ЮВ и ограничена достаточно резкими поднятиями, на бортах которых наблюдаются объекты типа 1. Дно ложбины частично покрыто объектами типа 2 (рис. 1), их концентрация особенно увеличивается с глубин около 250 м и к СВ-берегу ложбины. Приблизительно по центру ложбины наблюдается локальное резкое понижение дна овальной формы. Дно ложбины медленно поднимается к юго-востоку и переходит в клиновидный вал зоны 1.
Зона 3 – основное ложе – сравнительно ровное дно с небольшими перепадами глубин (невысокими холмами) – осложнено объектами типа 1 в западной части и объектами типа 2 – в восточной.
Объекты типа 1 – вытянутые узкие понижения рельефа – в арктическом регионе обычно интерпретируются как борозды ледового выпахивания ( Ananyev et al., 2016; Миронюк и др., 2018 ). Большинство борозд вытянуто по линиям СЗ – ЮВ, особенно в зоне 1. Однако в восточной части зоны 2 наблюдается несколько "закругленных" борозд, которые образуются при развороте ледовых масс и айсбергов. В зоне 3 борозды выражены слабо и практически не наблюдаются.
Необходимо отметить, что борозды ледового выпахивания на полигоне обнаружены практически на всем диапазоне глубин моря (от 136 до 268 м). При этом максимальная глубина, при которой происходит современное ледовое выпахивание в Баренцевом море, не превышает 180 м ( Миронюк и др., 2018 ). Обнаруженные борозды ледового выпахивания на глубинах более 180 м являются реликтовыми. Вероятно, их формирование происходило под воздействием шельфовых ледников в эпохи оледенения при трансгрессии моря. Помимо этого, во время деградации покровного оледенения могли образовываться огромные айсберги, которые оказывали воздействие на дно до глубин, значительно превышающих максимальные глубины воздействия айсбергов, продуцируемых ледниками в настоящее время ( Никифоров и др., 2019 ).
Объекты типа 2 – покмарки – мелкие локальные понижения рельефа округлой формы. Зона их распространения начинается на западном борту зоны 2, и далее к востоку их количество и выраженность нарастает. В отдельных местах наблюдается "слияние" покмарок, а также "наложение" объектов типа 1 и 2 друг на друга (покмарки на дне широких борозд).
Сейсмостратиграфическая характеристика
Исследованная область (рис. 1) делится на два разнесенных в пространстве полигона: А (32 профиля) и Б (12 профилей). Все профили расположены параллельно друг другу по направлению ЮЗ – СВ (см. таблицу).
На полигонах А и Б присутствует некоторое число отражающих границ, местами довольно ярких, однако ни одна из них не обладает достаточной выдержанностью и яркостью, чтобы выделить региональный рефлектор (опорный отражающий горизонт). На отдельных участках полигонов такие границы наблюдаются, но быстро "сходят на нет". Тем не менее распределение характеристик волнового поля, а также соотношение наблюдаемых акустических границ позволяют прибегнуть к методу сейсмостратиграфического анализа ( Payton, 1977; Cataneau, 2006 ) и выделить две региональные поверхности несогласия.
Поверхность 1 выделяется по местам резкого изменения характеристик акустического сигнала. Поверхность представляет условный уровень, на котором вместо формирования отражающей границы происходит резкое рассеяние сигнала, и последовательность выраженных отражений сменяется зоной акустической прозрачности. Практически на всем протяжении поверхность 1 условна, за исключением районов на западе полигона А и юго-востоке полигона Б, где условно проведенная поверхность 1 встречается и сливается с подходящей снизу одной из ясно выделяемых локальных границ, выделенных внутри нижележащего "прозрачного" слоя.
Поверхность 2 в основе имеет слабый отражающий горизонт со сложным рельефом, состоящий из набора мелких отражающих площадок, которые в совокупности отмечают зону контакта двух акустически прозрачных пачек со следами слабых субпараллельных подошве границ. Ближе к западу поверхность 2 отмечает в том числе и угловое несогласие этих границ.
Таблица. Поверхности несогласия и сейсмокомплексы Table. Unconformity surfaces and seismic complexes
|
Поверхность |
Зона 1 (поднятия) |
Зона 2 (ложбина) |
Зона 3 (равнины) |
|
|
Запад |
Восток |
|||
|
Дно |
Расчлененный рельеф, наклон к востоку (полигон А), клинообразная гряда (полигон Б), обилие борозд |
Слегка волнистая вогнутая поверхность, местами наблюдаются покмарки (ближе к восточному краю) |
Пологий склон от зоны 1 к зоне 2, наблюдаются отдельные борозды |
Почти ровная поверхность, слегка волнистая, обилие покмарок (число увеличивается к востоку) |
|
Сейсмокомплекс В |
В большинстве случаев условнослоистая толща из слитых воедино сильных отражений. В некоторых местах останцы слоистых сейсмофаций |
Слоистость, субпараллельные границы, внутренние несогласия (выклинивания) |
Выдержанная мощность, прослеживается слоистость |
Выдержанная мощность, прослеживается слоистость. В местах под покмарками иногда наблюдается ослабление границ, но несильное |
|
Поверхность 1 |
Проводится условно по началу зоны акустической прозрачности либо совпадает с одним из горизонтов из комплекса С. Рельеф неровный. Распадается на отдельные яркие площадки, часто теряется |
Рельеф неровный. Проводится условно по выраженному переходу от слоя сильных отражений к слою акустической прозрачности |
||
|
Сейсмокомплекс С |
Акустическая прозрачность со следами слабых субпараллельных подошве границ. Ближе к западу один из горизонтов сливается с поверхностью 1 |
Преобладает акустическая прозрачность. Выделяется несколько ярких отражающих локальных горизонтов, бόльшая часть из которых прослеживается фрагментарно |
Акустическая прозрачность со следами слабых субпараллельных подошве границ. Ближе к западу один из горизонтов сливается с поверхностью 1 |
Акустическая прозрачность со следами слабых субпараллельных подошве границ |
|
Сейсмокомплекс С |
– |
Горизонты субпараллельны и расположены под небольшим углом (до 10°) к поверхности 2, местами сливаясь с ней |
– |
– |
|
Поверхность 2 |
Почти не прослеживается |
Распадается на отдельные яркие площадки, часто теряется |
Прослеживается условно, по угловому несогласию |
Почти не прослеживается |
|
Сейсмокомплекс Ф |
Преобладает акустическая прозрачность; местами наблюдаются мелкие хаотичные отражения, которые складываются в слабые отражающие горизонты, расположенные параллельно друг другу под углом 45° к поверхности 2 |
|||
Выделенные выше поверхности разделяют разрез на три сейсмических комплекса.
Рис. 1. Положение полигона. Цифровая модель рельефа дна полигона ( Сорохтин и др., 2024 , с изменениями и дополнениями): А, Б – участки полигона; В – участок полигона, на котором построены карты изохрон отражающих горизонтов (рис. 4); Д, Е – профиль Parasound [см. рис. 2; О1 – объекты типа 1; О2 – объекты типа 2]. Слева – шкала глубин
Fig. 1. Study area location. Digital elevation model of the study area seafloor (adapted from Sorokhtin et al., 2024 ). The depth scale is on the left. А, Б – parts of the study area; В – part of the study area where the isochron maps of the reflecting horizons were constructed (Fig. 4); Д, Е – Parasound profile shown in Fig. 2. O1 – Type 1 objects (example); O2 – Type 2 objects (example)
Сейсмокомплекс В (верхний). Кровля: современное дно. Подошва: поверхность 1. Преобладают яркие отражения. Внутренние сейсмофации видоизменяются по латерали от параллельно-слоистой толщи на востоке до хаотической на западе. Общая мощность комплекса приблизительно одинакова на всем протяжении, с локальными увеличениями (в зоне 2) и выклиниванием при контакте с объектами типа 1. Объекты типа 2 образуют мелкорасчлененный рельеф современного морского дна, и в отдельных местах под ними наблюдается ослабление сигнала.
Сейсмокомплекс С (средний). Кровля: поверхность 1. Подошва: поверхность 2. Преобладает акустическая прозрачность. Выделяется несколько ярких отражающих локальных горизонтов, бóльшая часть из которых прослеживается фрагментарно. Горизонты субпараллельны между собой и расположены под небольшим углом (до 10°) к поверхности 2, местами сливаясь с ней. Один из горизонтов сливается с поверхностью 1.
Сейсмокомплекс Ф (акустический фундамент). Кровля: поверхность 2. Подошва: за пределами записи. Преобладает акустическая прозрачность. Местами наблюдаются мелкие хаотичные отражения, которые складываются в слабые отражающие горизонты, расположенные параллельно друг другу под углом около 45° к поверхности 2.
Пример сейсмоакустического профиля с обозначением сейсмических комплексов и разделяющих их поверхностей приведен на рис. 2. На рис. 3 показаны увеличенные фрагменты профилей для иллюстрации особенно ярких примеров угловых несогласий.
Рис. 2. Пример геофизического профиля с обозначением сейсмических комплексов (см. таблицу) и разделяющих их поверхностей: а – батиметрический профиль; б – сейсмоакустический профиль; в – интерпретация сейсмоакустического профиля. Положение профиля обозначено на рис. 1 Fig. 2. An example of a geophysical profile showing the seismic complexes (Table) and the bounding surfaces: a – bathymetric profile; б – seismic-acoustic profile;
в – interpretation of the seismic-acoustic profile. The profile location is shown in Fig. 1
Рис. 3. Пример геофизического профиля с обозначением сейсмических комплексов и разделяющих их поверхностей (см. таблицу): а – батиметрический профиль;
б, в – сейсмоакустические профили. Положение профиля обозначено на рис. 2 и 4
Fig. 3. Examples of a geophysical profile showing the seismic complexes and the bounding surfaces (Table): a – bathymetric profile; б, в – seismic-acoustic profiles. Location is shown in Figs. 2 and 4
Сейсмостратиграфическая интерпретация и обсуждение
Осадочная толща
В рамках интерпретации данных были построены карты-схемы изохрон для поверхностей 1 и 2 (рис. 4). Изохроны дна и поверхности 1 практически полностью повторяют друг друга, что говорит о согласном залегании слоев. На юго-западной оконечности наблюдается небольшая "петля" изохрон, особенно выраженная на поверхности 2. При ближайшем рассмотрении профиля в этом месте (рис. 5, а ) на сейсмической записи можно увидеть небольшое понижение дна с сильно расчлененным рельефом, локальный выступ куполообразной формы и v-образное понижение (объект 1). Похожее поведение изохрона прослеживается далее к востоку (рис. 4, б ), где изохроны горизонта 1 складываются в рисунок, характерный для резкого локального понижения типа "русло". Тем не менее на сейсмической записи (рис. 5, б ) вместо понижений наблюдаются два ярко выраженных куполообразных объекта.
Рис. 4. Карты изохрон: а – изохроны дна; б – поверхность 1; в – поверхность 2.
Положение сейсмоакустических разрезов приведено на рис. 3, 5, 6
Fig. 4. Isochron maps: а – seafloor isochrons; б – surface 1; в – surface 2. The locations of the seismic-acoustic sections are shown in Figs. 3, 5, and 6
Изохроны горизонта 2 (рис. 4, в ) повторяют рисунок изохрон поверхности 1 и дна лишь частично, что свидетельствует о резком несогласии и подтверждает вывод о границе сейсмического комплекса регионального масштаба (акустический фундамент). В северной части полигона поверхность местами прерывается, чему на сейсмических разрезах соответствуют области, на которых невозможно уверенно коррелировать отражающие площадки и выделить горизонт (рис. 5, в ). В то же время непосредственно над зоной ослабления сигнала в рельефе дна виден объект 1 (борозда выпахивания) и отражения под ним, повторяющие этот рельеф. Отражения не являются кратными, поскольку сохраняют угол наклона и нигде более кратность не прослеживается.
Рис. 5. Сейсмоакустические разрезы (ДВП – двойное время пробега; мс – миллисекунды). Обозначены сейсмические комплексы В, С, Ф и разделяющие их поверхности (см. таблицу).
Положение разрезов показано на рис. 4
Fig. 5. Seismic-acoustic sections, location shown in Fig. 4. TWT – two-way travel time, ms – milliseconds. The seismic complexes and bounding surfaces (Table) are indicated
В работе ( Девдариани и др., 1993 ) разработаны основные признаки волнового поля, по которым можно сделать вывод о типе осадков. Ледниковые отложения представлены на сейсмоакустических записях хаотическим типом волновой картины. Характерно наличие коротких осей синфазности с переменной интенсивностью, сложной конфигурацией и изменчивой мощностью. Наиболее характерен этот тип записи для отложений конечных морен. Ледниковые отложения на сейсмограммах выделяются прежде всего хаотическим типом волновой картины с короткими, разнонаклонными отражающими горизонтами переменной интенсивности и неравномерной мощностью.
Так как подошва хаотической толщи (кровля коренных отложений мелового возраста) имеет сложную морфологию, на сейсмограммах граница между хаотическими и слоистыми коренными отложениями не всегда отчетливо выражена. Таким образом, рассматриваемая толща представляет собой полигенетическое образование, подвергшееся местами интенсивному динамическому воздействию продвигавшихся наддонных ледниковых потоков. На отдельных участках отчетливо выделяются протяженные оси синфазности отраженных волн, которые свидетельствуют о том, что формирование этого комплекса проходило в несколько этапов.
Покмарки
Северная, восточная и северо-восточная части полигонов, соответствующие батиметрической зоне 3, испещрены округлыми образованиями – покмарками (объекты типа 2), которые считаются приуроченными к выходам газа или флюидов ниже уровня акустического фундамента. В Баренцевом море покмарки развиты практически повсеместно, однако плотность их распространения изменяется в очень широких пределах ( Pau et al., 2014 ). Участки с наиболее высокой плотностью покмарок выявлены в районе Мурманской банки, где их количество достигает 300–500 шт/км2 ( Миронюк и др., 2019 ). Ключевую роль в повышении плотности покмарок играет наличие газоподводящих каналов, разломов, нефтегазовых структур, а также неглубокое залегание коренных пород с коллекторскими свойствами ( Мороз и др., 2023; Karaseva et al., 2021 ). На описываемых сейсмоакустических разрезах покмаркам в рельефе дна соответствуют небольшие вертикальные углубления v-образной формы, а ниже – неоднородности в сейсмофации структурного комплекса В. Неоднородности практически не распространяются ниже, однако в некоторых местах можно проследить зоны ослабления сигнала до границы 2 и сейсмокомплекса Ф (рис. 6). Анализ связи размеров флюидогенных форм с литологией четвертичных отложений ( Денисова и др., 2024 ) показал, что крупные в плане формы тяготеют к участкам более крупнодисперсных осадков, морским и ледово-морским осадкам с повышенным содержанием песка, гравия, гальки, щебня. Более мелкие покмарки, наоборот, в большинстве случаев встречаются на участках распространения глинистых алевритов и глин морского происхождения. Морфологические особенности покмарок обусловлены литологическим составом четвертичных отложений. Для ареалов распространения глинистых отложений характерны меньшие размеры покмарок и их v-образный профиль. Эта закономерность может быть связана с дифференцированной интенсивностью потока флюидов в осадках разного литологического состава. Также установлено, что самые глубокие покмарки приурочены обычно к областям с близким к поверхности залеганием ледниковых отложений ( Денисова и др., 2025; de Groot et al, 2024 ).
Изученные объекты находятся в непосредственной близости от полуострова Рыбачий и расположены в зоне сочленения древней (архейской) континентальной коры Балтийского щита и более молодой (гренвильской) Баренцевоморской плиты. Слоистые осадочно-вулканогенные комплексы полуострова Рыбачий представлены образованиями рифейского (палеопротерозойского) возраста, которые прослеживаются и в прилегающей акватории Баренцева моря, образуя на приведенных сейсмических разрезах зоны акустического фундамента.
Проведенная в 2000-х гг. на полуостровах Средний и Рыбачий северной оконечности Балтийского щита аэрогазовая съемка по метану позволила обнаружить неоднородно распределенные в пространстве приповерхностные ореолы его концентрации ( Сорохтин и др., 2022 ). Выявленная неоднородность хорошо коррелируется с расположением основных линеаментов (глубинных разломов) на поверхности полуостровов Средний и Рыбачий (рис. 7) ( Сорохтин и др., 2022 ).
Анализ приведенных данных показывает, что характер газовых выделений метана не только приурочен к наиболее крупным разломам земной коры, но и зависит от условий их сейсмической активности, которая связана с изостатическим постледниковым выравниванием поверхности Балтийского щита. Таким образом, тектонические нарушения выступают в роли каналов миграции флюидов глубинного происхождения к поверхности ( Serck et al., 2019; Денисова и др., 2024, 2025; Сорохтин и др., 2024 ) и обусловливают импульсность проявления процессов выброса газов из толщи диагенетированных и метаморфизованных осадков в воздушную и водную среду. С нашей точки зрения, именно этим можно объяснить обилие покмарок на дне прилегающей к полуострову Рыбачий акватории Баренцева моря, которые в момент наблюдения являлись неактивными.
Рис. 6. Покмарки: а – сейсмоакустический профиль; б – сейсмоакустический профиль (крупно). Обозначены сейсмические комплексы В, С, Ф и разделяющие их поверхности (см. таблицу).
Положение профиля показано на рис. 4
Fig. 6. Pockmarks: a – seismic-acoustic profile; б – pockmarks on the seismic profile. Profile location is shown in Fig. 4. The seismic complexes and bounding surfaces (Table) are indicated
Рис. 7. Карта результатов газовой аэросъемки и распределение основных структурных элементов на полуостровах Средний и Рыбачий ( Сорохтин и др., 2022 )
Fig. 7. Map of aerial gas survey results and the distribution of the main structural elements on the Sredny and Rybachy Peninsulas ( Sorokhtin et al., 2022 )
Заключение
Результаты исследования строения осадочной толщи и рельефа дна на полигоне в акватории Баренцева моря на траверзе полуострова Рыбачий позволяют сделать следующие выводы:
-
1. Анализ строения осадочной толщи по сейсмическим данным выявил три отдельных сейсмических комплекса, внутренняя структура которых не всегда типична для осадков ледникового типа. Хаотичная запись чаще просматривается в акустическом фундаменте (сейсмокомплекс Ф, предположительный возраст – мезозой и старше), в то время как четвертичные придонные осадки (сейсмокомплекс В, предположительный возраст – голоцен) показывают ярко выраженную слоистость. Каждый из них отличается большим разнообразием и значительной латеральной изменчивостью, особенно сейсмокомлекс С (предположительно четвертичного доголоценового возраста, по литературным данным, в том числе и поздний плейстоцен).
-
2. Изученные площади дна характеризуются многочисленными неактивными покмарками, часто вытянутыми вдоль элементов структурной неоднородности. Выявленное обилие покмарок, отсутствие долговременных газовых факелов и отсутствие стабильных подводящих каналов в поверхностной зоне рыхлых осадков говорит о том, что процессы выбросов газа носят (или носили) кратковременный импульсный характер, вероятно, связанный с механикой энергетической разгрузки в зоне развития разломов.
-
3. Батиметрические данные позволили обнаружить множественные следы ледовой экзарации, имеющие как современное, так и реликтовое происхождение.
Экспедиционные работы выполнены с использованием оборудования НИС "Академик Николай Страхов" и "Академик Борис Петров" в составе ЦКП "Научный флот ИО РАН", nis-akademik-straxov,
Работа выполнена в рамках государственного задания Минобрнауки России для ИО РАН (тема № FMWE-2024-0019).
Конфликт интересов