Институт Океанологии РАН
Физика океана, морская геология, морская биология, морская техника
English | Russian
Главная arrow Лаборатории геологического направления arrow Лаборатория геодинамики и палеоокеанологии
Лаборатория геодинамики и палеоокеанологии Печать E-mail
Оглавление
Лаборатория геодинамики и палеоокеанологии
Группа палеоокеанологии
Зав.лабораторией - к.г-м.н. Баранов Борис Викторович.

Лаборатория была образована в 2006 г. за счет слияния трех подразделений,
поэтому структурно можно выделить три группы:

Исследования проводятся в рамках темы «Геодинамика и палеоокеанология Мирового океана и переходных зон» по следующим направлениям:

  • 1. строение и эволюция окраинных морей и островодужных систем Северо-Западной Пацифики,
  • 2. эволюция климата, фациальных обстановок и биоразнообразия океана за последние 300 тыс. лет,
  • 3. глобальная эволюция Земли, природа изменений ее климатов, роль океанов в происхождении месторождений полезных ископаемых суши,
  • 4. условия образования залежей углеводородов и газогидратов, грязевой вулканизм океана.

Группа геодинамики проводит исследования в Охотском и Беринговом морях, северо-западной части Тихого океана и на Камчатке, начиная с 1998 г и по настоящее время.

За этот период был выполнен ряд морских и сухопутных экспедиций, в которых были получены уникальные данные по строению Охотского моря и Курило-Камчатской островной дуги. В Курильской котловине была обнаружена и закартирована ось задугового спрединга, установлен возраст котловины и реконструирован процесс ее раскрытия. В котловине Дерюгина на глубине около 1,5 км было обнаружено гигантское месторождение барита, высказано предположение о его генезисе и возможных запасах.

Для Центральных Курил было установлено их блоковое строение, объясняющее длительное сейсмическое молчания данного участка дуги. На основе этого был сделан прогноз, который оправдался после возникновения здесь двух сильнейших землетрясения с М>8 в 2006-2007 г.г.

Было установлено, что Алеутская дуга, перемещаясь в западном направлении, как штамп вдавливается в Камчатский полуостров, образуя серию правосторонних и левосторонних разломов. Величина смещения по ним увеличивается с севера на юг, что приводит к миграции Алеутской дуги в южном направлении и постепенному отмиранию северной части Курило-Камчатской зоны субдукции.

Группа палеоокеанологии проводит научные исследования по высокоразрешающей позднечетвертичной палеоокеанологии восточной части экваториальной зоны Тихого океана, Баренцева, Карского, Черного и Аравийского морей.

В восточной части экваториальной области Тихого океана выявлена изменчивость комплексов планктонной и донной фауны и реконструированы вариации температуры поверхностного слоя воды за последние 140 тыс. лет в связи с глобальными ледниково-межледниковыми циклами и более кратковременными (тысячелетними) климатическими
колебаниями. Выделены интервалы повышенной биопродуктивности за последние 50 тыс. лет и предложены сценарии для объяснения генезиса каждого из этих интервалов в связи с изменениями уровня Мирового океана и климата.

Подведены итоги исследований развития палеоокеанологических обстановок и процессов осадконакопления в восточной половине Баренцева моря в послеледниковое время и выполнены реконструкции вариаций палеоокеанологических и палеоклиматических параметров в голоцене. Получены и проинтерпретированы первые для западной части Баранцева моря, данные по распределению и глубине проникновения живых фораминифер в поверхностных осадках, что необходимо для изучения экологии.

Для Черного моря реконструированы трансгрессивно-регрессивные циклы и тенденции изменения солености бассейна в позднем плейстоцене- голоцене. Выявлен интервал проникновения средиземноморских вод на восточный шельф Черного моря и смены озерного бассейна на морской.

Корреляция палеоокеанологических событий в удаленных друг от друга ключевых районах Мирового океана показывает, что термохалинная циркуляция контролирует передачу удаленных климатических сигналов длительностью в тысячи лет.

Группа тектоники литосферных плит ведет работы в рамках направлений 3 и 4. Направление 3 связано с разработкой общей теории глобального развития Земли, формированием океанов, месторождений полезных ископаемых и изменениями климата. В результате этих исследований была показана тесная связь развития жизни на Земле с процессом выделения земного ядра и эволюцией геологических процессов. Разработана адиабатическая теория парникового эффекта, объясняющая происхождение и периодичность ледниковых эпох.

В рамках направления 4 были рассмотрены все известные проявления газогидратов, начиная от арктических областей России и заканчивая Антарктидой, и выполнен анализ условий их образования и генезиса. Показано, что широкое распространение газогидратов в донных отложений морей и океанов помимо позитивной возможности прироста запасов углеводородов создает важнейшую промышленную и экологическую проблему.

Важнейшие результаты исследований Лаборатории за 2003 - 2006 гг.

В рамках темы «Изучение структурных особенностей «сейсмической бреши» в центральной части Курило-Камчатской островной дуги как очага возможного сильнейшего землетрясения и катастрофического цунами» проведены морские экспедиции (2005-2006 гг.). На основе полученных данных была составлена схема блоковой делимости Центральных Курил и выделено 7 блоков, составляющих «сейсмическую брешь» - зону повышенной сейсмической опасности. Также были установлены границы участка дуги, в пределах которого должно произойти сильнейшее землетрясение и показано (на основе клавишной модели возникновения цунамигенных землетрясений), что это сейсмическое событие способно вызвать аномальное цунами. Сделанные выводы нашли свое подтверждение. 15 ноября 2006 г. в юго-западной части «сейсмической бреши» произошло сильнейшее землетрясение магнитудой 7.9-8.3, вызвавшее значительную волну цунами. Вторая половина «сейсмической бреши», состоящая из трех блоков, в настоящий момент рассматривается как наиболее вероятное место следующего сильнейшего землетрясения. (рук. работ – к.г-м.н. Баранов Б.В.).

Закончен крупный этап работ по проекту «Изучение строения центральной части Курило-Камчатской островной дуги как возможного очага катастрофического цунамигенного землетрясения». Основой проекта являлись подготовка и проведение морской экспедиции «Курилы-2005» (37-й рейс НИС «Академик Лаврентьев»). Совокупность полученных в экспедиции геолого-геофизических данных указывает на большую раздробленность коры центрального участка Курило-Камчатской дуги. Размеры блоков составляют здесь 25-50 км, что на порядок меньше длины очага сильнейшего землетрясения. Можно предположить, что небольшие размеры блоков являются основной причиной отсутствия до настоящего времени сильнейших землетрясений в данном районе. Блоки накапливают небольшие напряжения, которые снимаются землетрясениями умеренных магнитуд, однако нельзя утверждать, что подобный характер сейсмического процесса будет сохраняться здесь постоянно. (рук. работ - к.г-м.н. Баранов Б.В.).

На основании синтеза данных о тектонике, геодинамике и глубинном строении зоны западного обрамления Тихого океана, опубликованных за последние 10-15 лет, уточнена, откорректирована и детализирована до масштаба 1 : 5 000000 тектоническая схема области перехода от океана к континенту. Выделены основные аллохтонные единицы (террейны) в структуре фундамента, обозначены их природа, возраст пород и время аккреции. Уточнена структурная зональность региона. Реконструированы основные тектонические события мезокайнозойской истории и уточнены тектонические обстановки вулканизма в различных сегментах пояса на разных этапах эволюции. (рук. работ - к.г-м.н. Баранов Б.В.).

В рамках исследований по разработке наиболее общей теории развития Земли и формирования океанов на ее поверхности были выявлены сильные прямые и обратные связи между биотой и климатами Земли. Была разработана новая модель изменений глобального климата Земли и показано, что ледниковые эпохи Земли наступают благодаря нелинейным автоколебательным климатическим процессам, возникающим в результате Лунно-Солнечных воздействий на экваториальное вздутие Земли и нарушений ее сферической симметрии при возникновении мощных ледниковых покровов на северных континентах. (рук. работ – к.г-м.н. Баранов Б.В., проф. Сорохтин О.Г.).

В ходе обработки материалов 63-го рейса НИС «Профессор Штокман» изучено распространение живых и мертвых бентосных фораминифер в разрезах поверхностного слоя осадков из трех районов западной части Баренцева моря. Установлено, что представители нескольких широко распространенных в Арктике видов могут зарываться в осадок на глубину более 10 см при высоких значениях биопродуктивности и скоростей осадконакопления. Показано, что численность живых фораминифер в осадке в пределах шельфа намного ниже, нежели в осадках континентального склона, вероятно, вследствие недостатка пищи и кислорода. (рук. работ – к.г-м.н. Баранов Б.В., д.г-м.н. Иванова Е.В.).

Систематизация данных, полученных в1994-2002 г.г. в экспедициях по российско-германскому проекту КОМЭКС ("Курило-Охотский морской эксперимент") позволила уточнить модель геосистемы Охотского моря. Установлена связь выхода метана и СО2 на склоне и шельфе Сахалина с тектоническими и оползневыми процессами и параметрами среды (руководитель - к.г.-м.н. Баранов Б.В.).

В рамках завершившегося российско-германского проекта КОМЭКС разработана принципиально новая кинематическая модель образования и эволюции структурного плана Охотского моря. Продолжено картирование и изучение структуры обнаруженного в ходе проекта спредингового хребта в Курильской котловине и уникальной по масштабам области баритовой минерализации в котловине Дерюгина. Установлена связь выхода метана и СО2 на склоне и шельфе Сахалина с тектоническими и оползневыми процессами. (руководитель - к.г-м.н. Баранов Б.В.).

Закончен важный этап работ по теме "Тектоника и геодинамика зон перехода океан - континент", разрабатываемой совместно с Государственным музеем им. Вернадского. Проведён анализ данных о тектонике, геодинамике, и глубинном строении зоны западного обрамления Тихого океана, опубликованных за последние 10-15 лет. Составлена новая тектоническая схема региона на основании ГИС технологий. ( руководитель - к.г-м.н. Баранов Б.В.).

В рамках проекта "Геология, металлогения, геодинамика Приэкваториальной и Южной Атлантики" были получены новые данные о рельефе и структуре осадочного чехла в районе сочленения океанских структур с континентальным склоном южнее островов Зеленого Мыса, изучена структура осадочного чехла глубоководного каньона Нева; показано, что он ограничивается погруженными вулканоструктурами, заполненными осадками. ( руководитель - к.г-м.н. Баранов Б.В.).



 
Российская академия наук
Почтовая система Ocean Институт Океанологии РАН Проект OceanDB