ГЕОРГИЙ АВЕТИСОВ,

доктор геолого-минералогических наук,

 член-корреспондент РАЕН, почетный полярник

 

 

Идем к полюсу

недоступности

 

В настоящее время комиссия ООН рассматривает заявку России по проблеме внешней границы континентального шельфа. Основа заявки – данные наших экспедиций 1989 – 1992 и 2000 гг. о глубинном строении и типе земной коры отдельных регионов Арктики. Эти данные говорят о том, что экономическая зона России может быть расширена на 1,2 млн км2; это резко увеличило бы ее минерально-сырьевой потенциал, в чем страна остро нуждается.

Поясним: согласно положениям «Конвенции ООН по морскому праву» 1982 г., если при исследованиях обнаружен осадочный чехол большой мощности и/или доказан континентальный тип земной коры, внешняя граница континентального шельфа (ВГКШ) может быть отодвинута за пределы континентального склона далеко в глубь Арктического бассейна.

Экспедиция 2000 г. работала в районе полюса недоступности. Предлагаем вниманию читателей очерк ее участника, посвященный памяти начальника рейса Михаила Юрьевича Сорокина, погибшего (не в Арктике) через два года после этой экспедиции.

 

НАЧАЛО

11 – 12 августа 2000 г. вся экспедиция собралась в Мурманске. Оставалось загрузить взрывчатку (18 т) и обустроиться на борту «Академика Федорова». Это научно-экспедиционное судно ледового класса должно доставить нас к месту работ. К 14 августа все было готово. Стояла прекрасная теплая погода, все чувствовали себя отлично, верили в успех, свои силы и благополучный исход дела. Отравляло общую радость лишь сообщение о том, что совсем недалеко от нас терпела аварию атомная лодка «Курск» …

Я не новичок в Арктике. Практически вся моя многолетняя работа связана с ней. Причем средствами передвижения были, как правило, вездеход и ... собственные ноги. Исключением явились 1970 г., когда дизель-электроход «Обь» снимал нашу группу с Земли Франца-Иосифа, и 1976-й, когда мы летели на Шпицберген и возвращались с него. Мечтой жизни для меня было пройти на судне Великим Северным морским путем и посетить места «былых сражений». Забегая вперед, скажу, что полностью осуществить свою мечту мне, конечно, не удалось. Некоторая доля воображения позволила лишь приблизиться к ней.

Наш маршрут пройдет через моря Баренцево, Карское и Северную часть моря Лаптевых, после пересечения которой мы должны будем углубиться в Центральный Арктический бассейн. Сейчас, в начале пути, самое время вспомнить и другую отправную точку – начало нашего дела, нашей сейсмической работы на дрейфующем льду.

Схема маршрута и района  2000 года.

Цифрами обозначены:

1 - сейсмический полигон; 2 - путь туда; 3 -путь обратно; 4 - пункты захода

Главными признаками коры континентального типа (а именно их мы пытаемся обнаружить) являются ее повышенная мощность (более 20 – 25 км) и наличие так называемого «гранитного» слоя, которого нет в коре океанического типа. Если с глубоководными котловинами все более или менее ясно, то тип коры провинции хребтов и поднятий и разделяющих их впадин в Амеразийском суббассейне (восточнее хребта Ломоносова) весьма  дискуссионен. Для решения проблемы в марте – апреле (наиболее благоприятное для работы авиации время) 1989 г. Полярная морская геологоразведочная экспедиция (ПМГРЭ, базирующаяся в г. Ломоносове, совместно с Главным управлением навигации и океанографии (ГУНИО), организовала и провела геофизические исследования в Центральном Арктическом бассейне по субмеридиональному профилю через котловины Подводников и Макарова.

Основным видом исследований были глубинные сейсмические зондирования (ГСЗ). Работы выполнялись авиадесантным способом с дрейфующей ледовой базы. С помощью вертолетов МИ-8 на льду выставляли сейсмические регистраторы и разбрасывали взрывчатку. Длина линии наблюдений достигала 200 – 220 км. После того как на льду все было приготовлено, на высоту 2 – 3 км поднимался самолет АН-2, с которого подавались радиосигналы на включение регистраторов и команды к производству взрывов. По окончании работ все быстро убирали со льда и возвращались на базу. Таких сеансов за сезон было три. Надо сказать, что до того момента столь масштабные сейсмические работы на дрейфующем льду не проводились никем и никогда. Успех в первую очередь зависел от четкости и оперативности работы на профиле. Расстановка оборудования должна была отрабатываться максимум за сутки. В противном случае можно было потерять всю технику уже в начале работ, после чего оставалось бы одно – каясь и размазывая слезы по обмороженным лицам, отправляться домой на растерзание начальству. Однако сейсморазведчики сработали блестяще, а ведь все это проходило в 30-градусные морозы с ветерком ...

Научно-экспедиционное судно «Академик Федоров»

Важным достижением работ 1989 г. явилось не только получение новой информации. Был преодолен некий психологический барьер, сомнение в том, можно ли вообще реализовать подобные исследования на дрейфующем льду. Аналогичные ситуации часто встречаются в спорте: рубеж в 500 кг в тяжелой атлетике, 2 м в прыжках в высоту, 10 с в беге на 100 м и т.д. Главное – первый раз, дальше – проще, до очередного рубежа.

Наблюдения продолжились в последующие годы, вплоть до 1992-го. В результате был отработан профиль от шельфа островов Де-Лонга до Северного полюса, позволивший увязать структуры заведомо континентальной коры шельфа с корой глубоководной части океана, а также субширотный профиль вкрест хребта Ломоносова.

Хотя полной ясности о природе коры не было, работы из-за недостатка ассигнований прекратили. Но при первой же возможности, в 2000 г., исследования решили продолжить по той же, оправдавшей себя, системе наблюдений, но уже не с ледовой базы, а с борта ледокольного судна. В качестве объекта наблюдений выбрали наименее изученный во всех отношениях район подводного хребта Менделеева и зон его сочленения с прилегающими котловинами – район, максимально удаленный от любой суши, район полюса относительной недоступности. Судовой вариант базирования имелся в виду всегда, сейчас он стал единственным реально осуществимым. Однако в связи с этим возникло много новых вопросов, и один из существенных – перенос сроков наблюдений. Их пришлось увязывать с возможностью предоставления судна. Сегодня нет такой ледокольной техники, которая могла бы в условиях наиболее сплоченных льдов гарантированно и оперативно доставить экспедицию в намеченный район работ и обеспечить регулярное передвижение там.

Остановились на августе – сентябре, хотя этот период, в отличие от марта – апреля, – наименее благоприятен для полетов. Как правило, в это время года в Арктике постоянно стоят туманы. Кроме того, большие опасения вызывала возможная ледовая обстановка. Нужен был оптимальный вариант. С одной стороны, лед должен быть не слишком сплоченным, чтобы судно могло без особых проблем передвигаться, с другой – достаточно сплоченным, чтобы на него могли садиться вертолеты. В этих, не зависящих от человека, обстоятельствах оставалось надеяться на удачу ...

 

НА БОРТУ

Кольским заливом мне уже доводилось проходить – в 1970-х гг. Он оставляет двойственное впечатление. С одной стороны, чарующая суровой северной красотой природа: скалистые, поросшие лесом, уходящие за горизонт сопки, сине-зеленые летом, желто-красные осенью; свинцовые, холодные воды залива. Невольно вспоминаешь о славном и трагическом военном прошлом этих мест: караваны РQ, пикирующие бомбардировщики, фонтаны взрывов, грохот орудий, героическая оборона Советского Заполярья ... Эти мысли навевали светлые, хотя и грустные чувства. С другой стороны, досаду и раздражение вызывали неопрятные следы человеческой деятельности, скудость и неустроенность здешнего существования: разбросанные по обоим берегам группы разрушенных или полуразрушенных жилых и промышленных сооружений, многокилометровые коммуникации жизнеобеспечения, затопленные или полузатопленные морские суда. Тысячи тонн разрушающегося металла, отравляющего воду и землю. Редкими островками цивилизации в этом море разрухи и захламленности выглядели причалы с атомоходами и другими еще действующими военными и гражданскими судами. А ведь это – северный парадный подъезд России ...

На следующий день проснулись уже в открытом Баренцевом море. Шли по чистой воде, волнение 1– 2 балла. Вообще в течение всей дороги туда волнение не превышало 3 – 4 баллов, так что приступов морской болезни никто не испытывал. Да и команда подобралась отменная – настоящие полевики, испытанные полярники.

Из опыта известно, что возобновлять что-либо после долгого перерыва весьма сложно. Как говорится, «иных уж нет, а те далече», аппаратура устарела или пришла в негодность. Поэтому руководство ПМГРЭ логично решило подключить к нам отряд сотрудников московской организации «ГЕОН». Он был оснащен первоклассной отечественной аппаратурой «Дельта» c цифровой регистрацией сейсмического сигнала. За плечами этих прекрасных ребят были тысячи километров профилей ГСЗ. Возглавлял отряд отличный парень, жизнерадостный и предприимчивый здоровяк Андрей Маукин. У геоновцев было все, кроме, естественно, специфического опыта работы на дрейфующем льду. Восполнить этот пробел, а также осуществить научное руководство исследованиями, обработку материалов и их геологическую интерпретацию должны были сотрудники ПМГРЭ и ВНИИОкеанология. Руководил сейсмическими работами опытнейший Ю.Я. Заманский, участник всех предыдущих исследований по этой проблеме. Начальником экспедиции, как и всех предшествующих, был бессменный М.Ю. Сорокин.

Со многими участниками рейса я неоднократно бывал в экспедициях и знал их как людей доброжелательных, с чувством юмора, умеющих уживаться с соседями, готовых всегда оказать поддержку. В сравнении с полевыми условиями, например, с палаткой на Земле Бунге или промерзшей поварней на Котельном, где вместо стекол на окнах были куски укрепленного льдом полиэтилена, условия на борту «Академика Федорова» показались мне райскими. Не надо было копытить плавник, поддерживать вечный огонь в печке-якутке, топить снег, варить обед и, гремя чем только можно, наслаждаться удобствами во дворе. Кормили нас обильно, и нередко кто-нибудь после ужина «голосом Левитана» произносил фразу в стиле записей в дневниках погибающих полярных экспедиций: «Сегодня такого-то числа кончились бананы, надвигается голод».

Видеофильмы по вечерам, библиотека с невероятным количеством детективов, настольный теннис, прогулки по палубе – иной раз не верилось, что мы идем к полюсу недоступности.

 

ШТРИХИ ИСТОРИИ

К утру 18 августа, делая по чистой воде 300 – 320 миль в сутки, подошли к столице западного сектора Арктики – острову Диксон. Не пришлось особо напрягаться, чтобы вспомнить: впервые удобство гавани острова отметил шведский полярник Адольф-Эрик Норденшельд в 1875 г., он и назвал ее в честь шведского предпринимателя, владельца электротехнической компании Оскара Диксона, на средства которого снаряжались многие знаменитые полярные экспедиции. Оскар Диксон – это шведский собрат русских полярных меценатов А.М. Сибирякова и М.К. Сидорова. Норденшельд провидчески писал, что бухта Диксона быстро превратится «в сборное место для множества кораблей, которые будут способствовать сношениям не только между Европой и обским и енисейским речными бассейнами, но и между Европой и северным Китаем». Так и стало, но Норденшельд не мог предвидеть тех событий, которые происходят в наши дни. Мне приходилось часто бывать на Диксоне, особенно в конце 60-х при перелетах на Землю Франца-Иосифа или дрейфующий лед. В те годы население острова достигало нескольких тысяч человек, активно работали аэропорт и морской порт, зимою здесь принимали большие самолеты, в период навигации в районе Диксона скапливалось множество морских судов, разгружающихся, ждущих разгрузки, отходящих. Сейчас картина представилась весьма унылая, чему способствовала и пасмурная, туманная погода. Акватория вокруг острова была пустынна, виднелся только ждущий нас атомоход «Россия». На берегу – дома с заколоченными окнами и дверями. Как рассказывали потом работавшие с нами диксонские вертолетчики, на острове осталось не более 500 человек. Духом они, однако, не падают и надеются на скорейшее улучшение ситуации.

В Диксоне мы приняли на борт два МИ-8 и в хвосте у атомохода двинулись дальше.

В конце следующего дня сияло солнце, и я предвкушал встречу с мысом Челюскин. Но когда среди ночи, вооруженный биноклем и фотоаппаратом, я выскочил на палубу, то не увидел не только мыса, но и рубки нашего судна: мы шли в тумане с нулевой видимостью. Оставалось только опять напрячь память и воображение и представить, как во времена Великой Северной экспедиции крутились здесь во льдах и гибли утлые суденышки Василия Прончищева и Харитона Лаптева, как в лютые морозы пробивался по суше пеший отряд Семена Челюскина, стремясь достигнуть самой северной точки Азиатского материка ...

Здесь, в этом районе, было совершено и крупнейшее географическое открытие XX столетия. В 1913 г. суда русской гидрографической экспедиции «Таймыр» и «Вайгач» под командованием Б.А. Вилькицкого и П.А. Новопашенного, двигаясь вдоль кромки льдов на север, обнаружили неизвестный остров. Это была Северная Земля, названная первооткрывателями Землей Николая II.

Наше судно, ведомое атомоходом по морю Лаптевых, продолжало движение на северо-восток. Вот добрались и до кромки льдов, достигли района работ, прошли до его восточой трети и 24 августа встали на ледовый якорь в точке с координатами 82°02' с.ш. и 172°05' в.д. Благоприятная ледовая обстановка помогла преодолеть весь путь менее чем за 10 суток, вместо планировавшихся 14 – 15. Атомоход ушел еще вчера, и больше мы его не видели.

 

РАБОТА

В центре первой сейсмической расстановки льда и чистой воды было примерно пятьдесят на пятьдесят, и это немного смущало. Сейсмические исследования наметили начать, как только позволит погода. Пока же стоял туман, и не покидало чувство, что худшие опасения сбываются...

Но 26 августа резко установилась яснейшая погода, видимость, как говорят летчики, миллион на миллион, и мы ринулись в бой. Технология такая: каждый отряд на своем вертолете отрабатывает половину профиля. В первый вылет расставляются 25 регистраторов с шагом 5 км, общая длина расстановки – 120 км. Координаты точки наблюдения определяются с помощью спутниковых приемоиндикаторов, вмонтированных в регистратор; для облегчения визуального поиска точка обозначается двумя красными полотнищами. Самое интересное начинается во второй вылет. Каждый отряд должен сделать по четыре взрыва из пунктов, отстоящих друг от друга на 40 км: четыре пункта в пределах расстановки и по два с каждой стороны за ее пределами. Максимальное расстояние от пункта взрыва до крайнего регистратора составляет, таким образом, 200 км. Заряды – 1 т, 600 кг, 400 кг и 200 кг, то есть на вертолет грузится 2,2 т взрывчатого вещества.

МИ-8  взлетает с вертолетной площадки НЭС «Академик Федоров»

Отработка пункта взрыва – дело весьма ответственное и требующее неукоснительного соблюдения правил техники безопасности. Вертолет садится недалеко от разводья, взрывчатку выгружают и на волокуше подтаскивают к краю льдины. Взрывник начинает готовить магистрали, а помощник взрывника с пешней и лопатой подходит к самому краю льдины. Лишь наиболее квалифицированным и опытным специалистам (желательно со степенью доктора наук) доверяют выполнять эту операцию. Суть ее состоит в том, чтобы ликвидировать ледяной козырек. Что это такое? Известно, что над поверхностью воды возвышается примерно 0,1 общей толщины льдины. В летнее время вода вымывает ее подводную часть, и над водой остается не более 15 -­20 см льда. Человека он, как правило, держит, но если положить тонну взрывчатки ...

Так вот, специалист с пешней подходит к краю льдины и осторожно сбивает козырек. Лишь только после этого на самый ее край кладут крест накрест по две веревки (фала), на них – куски обычной рыболовной сети. На сетку штабелем укладывают мешки со взрывчаткой (тонна – 25 мешков). В середину штабеля взрывник вставляет один или два боевика: тротиловые шашки с детонирующим шнуром. Затем весь штабель упаковывают в сетку, края которой связывают обрывками фала и крепко обвязывают подложенными под сетку веревками. К образовавшемуся тюку привязывают одну или две (в зависимости от веса заряда) длинные веревки, которые закрепляют на вбитые в лед металлические якоря. Важно, чтобы длина детонирующего шнура была больше глубины погружения заряда.

Завершив эти процедуры, взрывник вынимает нож и начинает дырявить мешки. Если этого не сделать, тюк не потонет. Наконец 3 – 4 человека сталкивают тюк в воду. Несколько секунд он пускает пузыри, а затем с нарастающей скоростью начинает погружаться. Регулировать скорость погружения тонны ВВ руками – безнадежное дело. На стадии погружения заряда надо тоже соблюдать предельную осторожность, чтобы ногой не попасть в петлю растягивающегося фала и не оказаться утянутым под воду. Чтобы избежать этой опасности, фалы наматывают на якоря восьмеркой, и тогда один человек может спокойно удержать тонну груза. После того как заряд опущен, вертолет улетает на положенное по технике безопасности расстояние, а взрывник подсоединяет детонирующий шнур к боевой магистрали и разматывает ее на необходимую длину. Во избежание накладок время взрывов каждого отряда заранее обговаривается, с учетом программы включения и выключения регистраторов. Сам взрыв – это кульминационный момент работы: все застывают с фото- и видеокамерами наготове, взрывник, глядя в сторону разводья, говорит: «Кто не спрятался, я не виноват»  и включает машинку. Через доли секунды ощущаем резкий удар по ступням, затем 1 - 2 более слабых (пульсации газового пузыря) – и вот султан воды и обломков льда вздымается над поверхностью океана.

Атомный ледокол «Россия»

Когда оба отряда произведут все положенные взрывы, начинается сбор регистраторов. Перед этим осуществляется вспомогательный взрыв, чтобы уточнить глубины океана и получить более надежную информацию о строении верхних горизонтов разреза. Гравиразведчики производят свои замеры, используя время, пока собирают сейсмическую аппаратуру. Весь процесс, как мы говорим, «отработки расстановки» производится на одном дыхании, с краткими перерывами на заправку вертолетов, и занимает 18 – 20 ч. Люди на профиле обеспечены сухим пайком, соками. После окончания работы – независимо от времени суток – обед на борту нашего «Федорова».

Когда мы начали вторую расстановку, погода стояла великолепная. Мы резво расставляли регистраторы. Хорошему настроению способствовала и улучшившаяся ледовая обстановка: лед стал более сплоченным, и проблем с выбором места посадки не было. Но беспокоила мысль: такого везения долго быть не может, тем более что мы буквально наплевали Арктике в душу, потратив половину суток на гидрологические и донные наблюдения, которые можно делать в любую погоду. И вот на самом горизонте мы увидели узенькую серенькую полоску. Каждый, кто работал в Арктике, знает, что это такое. Полоска расширялась буквально на глазах, превращаясь в мощный фронт облаков, который вскоре уже занял полнеба. На заправку, после расстановки регистраторов, мы прилетели уже в полном тумане. В любом другом случае полеты пришлось бы прекратить, но в данной ситуации об этом не могло быть и речи. Работу продолжили. Летчики были большие мастера, да и в сплошном тумане начали появляться просветы – он временами поднимался до 150 – 200 м – все это позволило нам успешно отработать и вторую расстановку. Если бы циклон пришел несколькими часами раньше, до начала полетов на второй расстановке, сроки выполнения работ сдвинулись бы как минимум на неделю.

На третьей расстановке набравшиеся опыта отряды работали очень слаженно и завершили ее за 15 ч. Из 18 т ВВ оставалось 4,8 т, до даты запланированного ухода из района работ – 8 дней, и было принято решение сделать дополнительную небольшую, но более детальную расстановку – для лучшего расчленения верхней части разреза.

Отработка пункта взрыва

После трех больших расстановок сделать маленькую было сущим пустяком. Все настолько верили в свои силы, что расслабились и позволили прорваться на пункт взрыва одной бойкой девушке. Природа настоящих мужчин известна: при появлении женщины их сразу начинает тянуть на подвиги. Вот и в данном случае все стали командовать, демонстрировать силу и удаль, хватать вместо одного мешка два, тянуть резво провода и т.д. и т.п. Штурман вертолета, который обычно редко вылезал из кабины, схватил пешню и  начал сбивать уже сбитый козырек. И, конечно, не имея опыта (не говоря уж о докторской степени), тут же пешню утопил. Одним словом, анархия была полная, но запас прочности у нашей команды оказался настолько велик, что все закончилось успешно. Четвертую расстановку отработали в ночь с 11 на 12 сентября за 7 ч. Остатки взрывчатки, как и положено, полностью уничтожили и с чувством честно выполненного долга отправились в обратный путь.

 

ВЫВОДЫ

Экспресс-обработка материалов началась сразу после первой расстановки и продолжалась всю обратную дорогу. К концу рейса был готов полевой отчет с сейсмическим разрезом земной коры по профилю наблюдений. В Питере работу продолжили.

Каковы же выводы?

В результате проведенных исследований впервые получен детальный разрез земной коры и верхней мантии подводного хребта Менделеева (и прилегающих к нему с запада и востока котловин Подводников и Менделеева соответственно.  Мощность земной коры под хребтом Менделеева составила 30 – 32 км (включая 2 – 3 км водного слоя), что характерно для районов с континентальным типом земной коры. 3емная кора расчленяется на осадочный чехол мощностью до 3 – 4 км и консолидированную часть, в пределах которой выделены два основных слоя. Принципиальный вопрос о природе верхнего слоя консолидированной коры на основе только сейсмической информации в данном случае решить не удалось, так как, в отличие от работ прошлых лет, профиль наблюдений не захватывал участки с явно континентальной корой. Поэтому были привлечены материалы донного опробования, проведенного в рейсе параллельно с сейсмическими работами. Анализ состава поднятых со дна образцов, степени их окатанности и переработанности, особенностей распределения по площади показал, во-первых, что они имеют местное происхождение, а не доставлены в регион в результате ледового разноса. Во-вторых, стало ясно, что их возраст гораздо больше, чем возраст современных океанов, и что отлагались они в условиях спокойного платформенного режима, типичного для континентов.

Таким образом, комплексные геолого-геофизические исследования, проведенные в рейсе, убедительно показали, что земная кора района хребта Менделеева является корой континентального типа. Обнадеживающие результаты.

 

Вернуться на главную страничку