В составе партии:
• Буданов Леонид Михайлович, начальник партии Центра морской геологии Института Карпинского,
• Сергеев Александр Юрьевич, главный геолог партии Центра морской геологии Института Карпинского,
• Геофизики Центра морской геологии Института Карпинского: Московцев Александр Артемович и Чекулаев Александр Владмирович.
Оценка состояния геологической среды, включающая в себя выявление опасных экзогенных геологических процессов (ЭГП) – это регулярная государственная миссия Всероссийского научно-исследовательского геологического института им. А. П. Карпинского, выполняемая в рамках программы: "Государственный мониторинг состояния недр по территории Российской Федерации в 2023-2025 годах (прибрежно-шельфовые зоны Белого, Баренцева и Балтийского морей)". Специалисты Центра морской геологии постоянно следят за ситуацией в прибрежно-шельфовых зонах Белого (Кандалакшский залив), Баренцева (губа Териберская) и Балтийского морей. В акватории Балтики исследуются ключевые участки на двух крупных полигонах – Калининградский шельф и восточная часть Финского залива. Для обеспечения объективной оценки состояния недр ежегодно выполняется комплекс работ с использованием геолого-геофизических методов ведения полевых наблюдений за состоянием недр (геологической среды) прибрежно-шельфовых зон перечисленных морей.
Морские геолого-геофизические исследования, в ходе которых производятся наблюдения за показателями опасных ЭГП по утвержденным площадным пунктам наблюдательной сети мониторинга, ежегодно осуществляет Шельфовая партия. Эти работы включают геофизические (гидролокация бокового обзора (ГЛБО) и непрерывное сейсмоакустическое профилирование (НСАП)) и геологические (отбор проб грунтов для определения газового, химического и гранулометрического состава) методы, а также подводное фототелепрофилирование.
Для выполнения геофизических работ используется специализированное оборудование. Гидролокатор бокового обзора — это сонар, который под водой создает для исследователей акустический аналог аэрофотоснимка. «Рыбка», как ласково называют гидролокатор морские геологи, дает ширину обзора до 100 метров на борт, что обеспечивает полосу обзора до 200 метров. ГЛБО выполняется для оценки площадей распространения, выяснения различий состава, формы и размеров отдельных природных и техногенных объектов, для выявления и детализации зон литодинамической активности, а также для характеристики рельефа морского дна и состояния донных ландшафтов со всеми видами возможных нарушений геологической среды в ее поверхностном проявлении.
Сейсмоакустические системы сбора данных – комплекс на базе сейсмостанции и профилограф, которые позволяют получать разрезы, иллюстрирующие строение верхней части геологического разреза (первые десятки метров). Использование этих приборов позволяет получить сведения о рельефе современного морского дна, а также количестве, мощности и геометрии слоев, слагающих поддонный разрез. По результатам НСАП устанавливаются доступные для фиксации нарушения геологической среды, такие как активизированные подходящие к поверхности морского дна разрывные нарушения, гравитационные смещения блоков отложений и пород, нарушения характеристичных мощностей отложений, газопроявления, водоносные горизонты, структурные нарушения, техногенные включения и т.п.
Оба геофизических метода выполняются при движении судна, и позволяют получать непрерывные записи вдоль всего профиля наблюдений. Суда, на которых исследователи проводят геофизические наблюдения, во время работы обязаны идти строго по намеченному курсу и соблюдать скоростной режим, не превышая 5 узлов (около 10 километров в час). Точно повторяя линии геофизических профилей прошлых лет, ученые могут отследить природные процессы в динамике.
Выбор мест для проведения геологических исследований в оперативном порядке корректируется по результатам геофизических наблюдений, согласно выявленным аномалиям. Отбор проб грунтов и придонной воды производится с применением ковшей-дночерпателей, бокс-кореров, герметичных грунтовых трубок (ГГТ) и ударных гравитационных грунтовых труб с пластиковыми вкладышами. Поднятый на борт материал геологи описывают (документируют), фотографируют, отбирают и консервируют в матерчатый или пластиковый (гриппер) мешок или стеклянную бутылку, в зависимости от целей отбора. После рейса пробы передаются в лабораторию для проведения специальных анализов.
Подводное фототелепрофилирование проводится с помощью дистанционно управляемого дрона. Он оснащен восемью двигателями, стабилизированной цифровой камерой, светодиодными лампами и способен погружаться на глубину до 100 метров. Подводные наблюдения записываются в цифровом формате. Фототелепрофилирование позволяет объективно оценить распределение типов донных отложений, выявить микроформы донного рельефа, оценить проявления опасных ЭГП на морском дне, наличие газовых сипов и т.д.
Геофизические и геологические методы исследования позволяют ученым оценить состояние недр в акватории и определить неблагоприятные для освоения подводные участки (для добычи песка, прокладывания кабелей и трубопроводов, размещения инженерных сооружений, причалов, свалки грунтов, дноуглубления и т.д.) с точки зрения рационального природопользования.
В течение девяти дней специалисты проведут отбор проб грунта и воды для определения газового и химического состава на пяти ключевых участках в Финском заливе: в районе острова Гогланд, в Выборгском и Копорском заливах, на площади между Кургальским рифом и островом Сескар, а также в прибрежной зоне между мысом Флотский и мысом Песчаный. В числе оборудования, которое будут использовать геологи на судне: гидролокатор бокового обзора, бокс-корер, герметичная грунтовая трубка конструкции Лаури Неймисто и приспособление для герметизации проб.
Необходимо отметить, что в акватории Финского залива, а особенно в его береговой зоне геологи ежегодно фиксируют опасные ЭГП – многочисленные зоны газопроявлений, тектонические нарушения, оползневые процессы на склонах подводных абразионных и аккумулятивных террас и т.д. Деградация террас может приводить к разрушению берегов в условиях дефицита осадочного материала, перемещаемого вдольбереговыми потоками. Наблюдения на участках разработки подводных песчаных карьеров позволили зафиксировать активизацию малоамплитудных гравитационных ЭГП по склонам техногенных депрессий. На некоторых участках фиксируются следы активации опасных ЭГП – покмарки или «оспины» на поверхности морского дна. Они представляют собой округлые изометричные объекты диаметром около 10 метров и широко развиты в Копорском заливе. Причинами возникновения покмарков, по мнению ученых, могут быть выходы природного газа – метана или грунтовых вод. В Копорском заливе наиболее вероятной причиной их образования являются подводные выходы грунтовых вод, хотя гидрохимические и изотопные анализы, пока не дали однозначного ответа на природу этих вод.
На значительных площадях дна Финского залива развиты отложения, характеризующиеся ураганными концентрациями углеводородных газов, преимущественно метана. Изотопные исследования позволили установить, что это в основном «современный» бактериальный или биогенный метан. Активность газовой разгрузки локально выявлена на высоком уровне, что обусловлено активизацией метанообразования за счет увеличения поступления в донные отложения органического вещества из-за усиления процессов «цветения» вод залива в связи с широким сезонным распространением сине-зеленых водорослей в случае сохранения тенденций потепления. Площади распространения газонасыщенных грунтов являются опасными для освоения, т.к. выбросы газа в водную толщу сопровождаются деформацией донной поверхности, формированием оползней, снижением несущей способности грунтов, повышением коррозионной активности среды.
