|
Притяжение океана |
|
Океан... Он притягивает тех, кто ходит
ежедневно по суше, другие же, кто хоть один раз побывал на его бескрайних
просторах, «заболевают» им на всю жизнь. Так случилось и со мной, научным
сотрудником лаборатории минералогии рудогенеза Института минералогии УрО
РАН, г. Миасс. На первый взгляд может показаться, что интересы
«внутриконтинентального» института ничего не могут иметь общего с морем.
Действительно, объекты наших исследований (древние колчеданные
месторождения) расположены практически в центре Евразийского континента и об
океане, существовавшем в далеком палеозое, напоминают только горные породы и
руды, сформированные на его дне. Однако именно существование последних
заставляет исследователей древних месторождений прикоснуться к их
современным аналогам в Мировом Океане, а сотрудничество с исследователями
современных океанов дает возможность побывать в морских экспедициях.
Судно «Профессор Логачев» названо в честь
профессора Ленинградского горного института Александра Андреевича Логачева
(1889–1978), заведовавшего кафедрой геофизических методов поиска и разведки
месторождений полезных ископаемых с 1959 г. Оно уникально: во-первых, именно
в его рейдах открыты крупные гидротермальные сульфидные узлы в
Срединно-Атлантическом хребте (Логачев, Ашадзе, Краснов), на которые у
России имеются приоритеты для пополнения в будущем стратегических запасов
полиметаллов. Во-вторых, это единственное судно в мире, работающее с трех
бортов (левого, правого и с кормы). Оно оснащено современным
гидроакустическим, гидрофизическим, гидрохимическим оборудованием и обширным
набором средств глубоководного пробоотбора, а автоматическая система
управления движением АСУД-6 обеспечивает движение как судна, так и
буксируемых аппаратов по профилю и удержание судна в точке с точностью 15 м.
Все это сыграло не последнюю роль в том, что с 1995 г. «Профессор Логачев»
раз в год примерно на месяц становится еще и настоящим плавучим
университетом для студентов и молодых ученых из разных стран мира, в том
числе России, которые работают на нем в рамках программы «Training through
research – the Floating Univer-sity», поддерживаемой ЮНЕСКО (
http://www.ioc.unesco.org/ttr/geninfo.html ).
Рейс № 30 проходил в Атлантическом океане по
проекту региональных работ на глубоководные полиметаллические сульфиды (ГПС)
в осевой зоне Срединно-Атлантического хребта в районе 13° с.ш. и поисковых
работ на рудном узле «Ашадзе» (12°48' с.ш.). Рудный узел «Ашадзе», названный
в честь безвременно ушедшего из жизни геолога ПМГРЭ Александра Ашадзе, был
открыт в 22-м рейсе НИС «Профессор Логачев» в 2003 г. Он располагается в
осевой зоне Срединно-Атлантического хребта в 20 км к северу от трансформного
разлома Марафон и состоит из нескольких гидротермальных полей: Ашадзе-1, 2 и
3. В заключительной части рейса № 30 работы проходили непосредственно на
рудном поле Ашадзе-2, которое расположено в западном борту рифтовой долины
на глубинах 3200–3300 м и ассоциирует с породами габбро-перидотитового
комплекса. Поле состоит из трех рудных тел и прилегающих к ним рудоносных и
металлоносных осадков. Сульфидные руды представлены в основном массивными
разностями из оснований гидротермальных построек с ярко выраженной
цинково-железно-медной специализацией.
Начало
«Затравкой» для рейса послужил доклад автора на
XVI школе морской геологии (Институт океанологии РАН, Москва, 2005 г.) об
ассоциирующих с ультрамафитами Главного Уральского разлома кобальтсодержащих
колчеданных месторождениях и сравнительном анализе древних и современных
руд. Результаты работ заинтересовали представителей океанской партии ПМРГЭ,
и тогда же прозвучало предложение поучаствовать в рейсе в Атлантику на
«живые» объекты.
Само же участие в рейсе началось 7 мая 2007 г.
с перелета по маршруту Санкт-Петербург – Лондон – Бриджтаун. За полтора дня
пути сменилось несколько часовых и климатических поясов, и после весьма
холодного начала мая в Миассе, Санкт-Петербурге и Лондоне впервые в жизни 8
мая я попала в настоящий тропический рай с пальмами, яркими цветами, колибри
и синим Карибским морем с пляжами из белоснежного кораллового песка. Не
только бывший оплот пиратства на Карибском море — остров Барббдос, но и
участники уже шестимесячного к тому времени рейса тепло и дружественно
встретили представителя Уральского палеоокеана. Кроме меня, в состав
экспедиции в Бриджауне влились сотрудники ВНИИ океангеологии,
Санкт-Петербург (Т.В. Степанова, Е.А. Попова, М.П. Давыдов, А.В.
Кондратенко) и ИГЕМ РАН, Москва (А.Н. Перцев, Е.В. Румянцева). На следующий
день перед отходом судна состоялась беглая экскурсия по бывшей английской
колонии, главными доходами которой сейчас служат туризм, производство рома и
сахарного тростника. А в семь часов почти черного тропического вечера НИС
«Профессор Логачев» вышел из Бриджтауна на полигон в район 13° с.ш., 44° з.д.,
переход до которого занял четверо суток.
Привыкшая спать в палатке и спальнике, в первые
сутки я задавала себе вопрос: «Что же я тут делаю?!». Судно интенсивно
покачивается на волнах, каюта кажется чересчур маленькой, отовсюду слышатся
необычные для сухопутных людей слова… Однако геологическая профессия дала и
умение приспосабливаться к разным обстоятельствам поля. К началу работ на
полигоне я «прикачалась», и оказалось, что судно — это замечательный
мини-город, где учтены все бытовые нужды, начиная со столовой и заканчивая
русской баней и сауной с бассейном. Техническое обеспечение тоже было
отличным: при наличии собственного компьютера или ноутбука прямо в каюте
организовывалась сеть с электронной почтой. Все это дополнилось дружным
коллективом, свежим морским воздухом и ярким тропическим солнцем.
В один из дней перехода из Бриджтауна на
полигон для геологической общественности судна автором был сделан доклад о
древних колчеданных месторождениях Южного Урала с акцентом на
кобальтсодержащие и ассоциирующие с ультрамафитовыми породами Главного
Уральского разлома. Поскольку все собравшиеся на судне геологи —
высококлассные специалисты, то информация о древних аналогах современных
гидротермальных полей вызвала живой интерес и дискуссию. Различные аспекты
рудо- и минералообразования живо обсуждались с участниками рейса (В.Н.
Ивановым, В.Е. Бельтеневым, И.Г. Добрецовой, В.В. Шиловым, Т.В. Степановой,
А.Н. Перцевым, М.П. Давыдовым и др.).
Работа
Это кажется естественным, и тем не менее нужно
подчеркнуть: геологические работы на море весьма отличаются от «земных».
Раньше мне приходилось работать в карьерах, документировать керн скважин,
ходить в маршруты, описывать и зарисовывать обнажения горных пород, теперь
же я узнала, как геологи-производственники работают в море. На полигоне
работы идут непрерывно, круглосуточно вахтовым методом по схеме «4 часа
через 8». Геологические вахты обычно стоят по двое, чаще всего — мужчина и
женщина. Мужчины выполняют все палубные работы, связанные с тяжелыми
механизмами, женщины в основном занимаются пробоотбором и первичной
обработкой проб. Я была включена в состав геологического отряда
и вместе с сотрудником ПМГРЭ В.В. Шиловым стояла вахты с 4 до 8 утра и
вечера соответственно.
Геологический пробоотбор на судне происходит
несколькими методами. Отбор образцов горных пород и руд для изучения
геологического строения морского дна осуществляется скальной драгой путем
волочения ее по дну при медленном движении судна. Обычно профиль драги
составляет 500–700 м, редко до 1000 м. Иногда драга приносит
литифицированные осадки и глубоководную фауну, нередко драга приходит
пустой, когда ползет по осадкам.
Современные не- и слаболитифицированные осадки
отбираются точечно коробчатым проотборником либо ударными трубками.
Максимальная мощность отбираемого осадка коробчатым пробоотборником
составляет до 2 м, трубками — до 6 м. Из слоя поднятых осадков пластиковыми
трубками вырезают колонки, из которых отбираются пробы на геохимию,
микрофауну, а также на шлихоминералогический анализ. Последний является
хорошим поисковым экспресс-методом на сульфиды, поскольку минералог сразу
разделяет шлихи на «пустые» (с породообразующими минералами) и несущие
минералы-индикаторы гидротермальной деятельности, главными из которых
являются гидроокислы железа и атакамит, часто встречающимися — барит,
гематит, сульфиды (пирит, марказит, халькопирит, сфалерит). Пробы любых
донных образований с телевизионным контролем в заранее намеченной точке
отбираются телегрейфером, или ДГ (дночерпатель глубинный).
Отдельного внимания заслуживают телевизионные
работы, предназначенные для визуального выявления и оконтуривания рудных
тел, а также признаков гидротермальной активности. В каком-то смысле
телевизионные работы на геологическом НИС являются дистанционным
картированием. Моя первая телевизионная вахта вызвала столько чувств, что
запомнилась надолго. Во-первых, не каждый день наблюдаешь воочию дно океана,
а во-вторых, осознаешь, что удалось приобщиться к той горстке людей на
земле, которые его вообще видели таким образом, а не по телевизору. К этому
необходимо прибавить ощущения геолога, когда ты видишь пусть не сами
базальтовые излияния в реальном времени, но их недавние (несколько тысяч
лет) результаты в виде трубообразных и подушечных потоков. В обнажениях
базальтов в складчатых поясах только опытный геолог может распознать
подобные образования, поскольку последующие дислокации и выветривание
изменяют их до неузнаваемости. При этом внешний вид пород на морском дне с
большой долей уверенности отвечает их разновидностям. Базальты чаще всего
представлены округлыми потоками, а выходы пород габбро-перидотитового
комплекса характеризуются угловатыми очертаниями и блочностью, что
свидетельствует о тектоническом способе выведения их на морское дно.
Изображение не всегда было ярким, и сульфидные
руды иногда можно было спутать с выходами сильно раздробленных горных пород,
поскольку внешний облик руд чаще всего характеризуется пористостью и
рыхлостью. Так как работы происходили не на активных рудных полях, то выходы
руд были присыпаны осадками, что также затрудняло их визуальную диагностику.
Однако прекрасным поисковым признаком сульфидов при телепрофилировании
являются продукты их придонного окисления — гидроокислы железа, окрашенные в
рыжие, оранжевые и кирпично-красные цвета.
К рудам, поднятым на палубу судна, всегда
приковано пристальное внимание всех геологов. Здесь представилась отличная
возможность увидеть сходство и различие древних и современных сульфидов.
Сильное впечатление оставили поднятые драгой 284 рудные брекчии – пиритовые
руды обломочной текстуры, которые с трудом можно отличить от рудных брекчий,
например, таких южно-уральских месторождений, как Яман-Касы или Сафьяновское.
Не менее интересными являются и прожилково-вкрапленные руды с друзами
прекрасно ограненных кубов и пентагондодекаэдров пирита в базальтах или
гнездами сульфидов меди в габбро. Эта минерализация пока стоит на втором
месте по экономическим показателям после придонных массивных руд, поскольку
имеются трудности в подсчете их запасов. Другими эффектными, богатыми и
легкообогатимыми рудами являются ярко-зеленые образования, сложенные
разнообразными минералами группы атакамита (хлориды меди) — аналоги
азурит-малахитовых руд из зон континентального гипергенеза колчеданных
месторождений.
Истинным наслаждением было рассматривать,
описывать и фотографировать образцы современных руд под бинокуляром,
поскольку это не только необходимо, но и просто красиво! Как оказалось, в
современных образованиях очень широко развита друзовая минерализация.
Безупречными созданиями гидротерм, например, являются розы и розетки барита
и сульфидов меди, состоящие из шести- и четырехгранных пластинок; шарики
арагонита, напоминающие ежей — радиально-лучистые срастания тончайших
игольчатых кристаллов; дендриты и копьевидные кристаллы марказита и т.д.
Многообразием форм и расцветок характеризуются и минералы группы атакамита —
таблитчатые, пластинчатые, игольчатые, призматические кристаллы,
колломорфные и почковидные образования от оливкового и травяного до
изумрудно-зеленых. А станция 153, например, отличается друзовыми срастаниями
кубов пирита и прекрасно ограненных двухголовых кварцевых кристаллов, в
центре которых находится затравка из ярко-красного гематита, из-за чего
макроскопически весь кварц имеет красный цвет.
Все собранные образцы являются прекрасным
материалом для сравнения их с древними сульфидными рудами на основе
рудно-фациального анализа, успешно развиваемого в лаборатории минералогии
рудогенеза Института минералогии УрО РАН. Уже сейчас ясно, что среди
поднятых образцов можно выделить несколько рудных фаций:
гидротермально-осадочную, гидротермально-метасоматическую, кластогенную, а
также фацию придонного окисления. Более подробные исследования еще предстоят
в ближайшее время.
Глубоководная фауна
Читатель поймет, какое сильное впечатление на
первой телевизионной вахте оставили то и дело проплывающие под камерой
красные и розовые креветки, синие глубоководные рыбы, ползающие по осадкам
красные и фиолетовые голотурии и неподвижно лежащие на морском дне
глубоководные родственницы морских звезд — офиуры. Даже взмучивающиеся от
периодически задевающего дно груза формаминиферы и птероподы кажутся
интересными, как и странные отверстия в морском дне — ходы червей-илоедов.
На следующих вахтах появились разнообразные
губки и кораллы, прочно крепящиеся к коренным породам. Хотя глубоководные
кораллы не так ярки и красивы, как их собратья с мелководных коралловых
рифов, однако поражает разнообразие их форм: перьевидные, похожие на
закрывшиеся цветочные бутоны, дендритовидные, в виде рожков, мощные (до
нескольких см в диаметре) черные из-за марганцевой пленки ветвистые
разновидности. Но, пожалуй, самые красивые и запоминающиеся — кораллы,
похожие на ветки сакуры и состоящие из тонкой черной и блестящей ножки
длиной около 20 см с веточками, на которых через равные расстояния (~ 5 мм)
располагаются наросты светло-кремового цвета высотой около 3 мм.
Может показаться, что эта довольно
разнообразная глубоководная фауна служит своего рода развлечением, пока идет
наблюдение за морским дном и запись увиденного в телевизионный журнал.
Однако практически весь бентос также фиксируется в журнале наблюдений,
поскольку он может свидетельствовать о близости активного гидротермального
источника. Из неглубоководной фауны в центре Атлантического океана можно
отметить только кальмаров, ловля которых ночью была развлечением для
участников рейса, да летучих рыбок — их серебристые стаи периодически
вылетали из воды, спасаясь от хищных рыб. Из пернатых иногда к судну посреди
Атлантического океана подлетали фрегаты и альбатросы.
Финал
На базе геологических, а также предшествующих
им гидрофизических, гидрохимических, гидроакустических, геофизических
исследований с полным гидрографическим и подводно-навигационным обеспечением
геологи прямо на судне строят разномасштабные карты морского дна в районе
гидротермальных полей: структурно-геоморфологическая, геологического
строения, карта фактов и др. Главным результатом умелого сочетания такой
методики работ на НИС «Профессор Логачев» стало очередное открытие новых
гидротермальных рудных объектов в районе 13° с.ш. и новых рудных тел на
гидротермальном поле «Ашадзе-2»
14 июня, ровно после месяца работ на полигоне,
было поднято последнее ДГ, которое поставило красивую точку в завершении
работ. Грейфер принес донные осадки и базальты, на которых буквально
гнездились небольшие кораллы и зародыши губок. После этого капитан и
начальник рейса по громкой связи торжественно поздравили всех с окончанием
работ, три раза просигналил гудок, и судно двинулось в Санкт-Петербург,
переход до которого составил 24 дня. За это время к судну приплывали киты и
пускали в воздух фонтаны воды, а дельфины беззаботно резвились перед самым
носом парохода. Один день в Северном море был целиком посвящен ловле трески.
При этом те, кто не все время стоял с удочкой возле борта, во главе с
капитаном, начальником рейса и помощником капитана по хозчасти смогли еще
принять участие в коллективной лепке пельменей на ужин. Итогом совместного
творчества стали 1130 штук пельменей, которые были съедены с огромным
удовольствием!
Ближе к большой земле стали попадаться другие
пароходы, а в Ла-Манше, Северном море, Датских проливах, Балтике судоходное
движение, состоявшее из танкеров, сухогрузов, паромов и парусников,
напоминало автомобильное на суше. Здесь пароход практически всегда
сопровождали чайки — весьма крикливые птицы. Один раз была устроена учебная
шлюпочная тревога, когда все участники рейса (и экспедиция, и команда без
исключений) должны были одеться по погоде, надеть спасательные жилеты и
выйти на шлюпочную палубу. Весьма полезное мероприятие, во всяком случае для
того, чтобы знать, к какой шлюпке и плотику следует бежать в экстренном
случае.
Время перехода для сотрудников геологического
отряда было полностью заполнено полевой пробоподготовкой (дроблением и
истиранием рядовых проб для последующего химанализа, описанием и упаковкой
образцов), а также составлением информационного отчета с оформлением карт,
журналов всех наблюдений, образцов и пр. Доброй традицией геологического
отряда во время всего рейса явились ежедневные кофе- и чаепития в
геологической лаборатории в 2 часа дня, где обсуждались новости, результаты
и планы работ, да и просто велись обычные человеческие разговоры с шутками и
байками. Кроме того, в дни перехода с чистой совестью можно было позволить
себе и позагорать часок-другой, лежа на палубе в носу судна.
Отдельным ярким впечатлением в рейсе для автора
стали вода и солнце, сочетание которых в разное время суток давало
прекрасные сюжеты для фототворчества. Удивительное дело, казалось бы,
Мировой Океан — огромный сообщающийся сосуд, однако вода везде разная. В
самом Атлантическом океане (в солнечную погоду) она ярко-синяя,
аквамариновая, в Северном море — ярко-зеленая, изумрудная, на Балтике —
серая, а в Финском заливе — как разлившаяся ртуть. Пожалуй, даже ради таких
впечатлений стоит сходить в море!
В заключение хотелось бы выразить огромную
благодарность за приглашение, теплый прием, отличную работу и возможность
отобрать образцы для исследований начальнику океанской поисково-съемочной
партии ПМГРЭ, начальнику рейса № 30 Виктору Николаевичу Иванову и
заместителю начальника рейса — Виктору Ефимовичу Бельтеневу. Отдельные
теплые слова благодарности выражаю начальнику геологического отряда Ирине
Ильиничне Рождественской, геологам ПМГРЭ — В.В. Шилову, И.Г. Добрецовой,
И.П. Федорову, В.В. Игнатову и «ВНИИОкеангеология» — Т.В. Степановой, Е.А.
Поповой, М.П. Давыдову, А.В. Кондратенко, а также всем остальным участникам
рейса — сотрудникам экспедиции и команде под руководством капитана НИС
«Профессор Логачев» В.П. Пиденко.
|
В мае–июле 2007 г. при финансовой поддержке
президиума Уральского отделения РАН я участвовала в заключительном этапе
рейса №30 (ноябрь 2006 — июль 2007 г.) научно-исследовательского судна (НИС)
«Профессор Логачев», принадлежащего Полярной морской
геологоразведочной экспедиции (ПМГРЭ), г. Ломоносов. Это был второй рейс с
участием сотрудника нашей лаборатории в Мировой Океан. Первопроходцем стал
заведующий лабораторией минералогии рудогенеза доктор
геолого-минералогических наук В.В. Масленников, который в 2005 г. участвовал
в экспедиции на НИС «Академик Мстислав Келдыш» и совершил погружение на дно
Атлантического океана в глубоководном обитаемом аппарате «Мир» (репортаж об
этом см. в «Науке Урала», январь 2006 г., № 2).
