В первой половине апреля в город на Неве вернулась последняя группа участников антарктической партии Санкт-Петербургского горного университета императрицы Екатерины II. Впервые с ноября 2024 года группа ученых, которая в сезоне 70-й РАЭ проводила научно-исследовательские работы на Ледяном континенте, собралась вместе в полном составе и поделилась результатами завершившегося сезона.
В рамках 70-ой Российской антарктической экспедиции (РАЭ) восемь представителей вуза под общим руководством научного руководителя лаборатории Научного центра «Арктика» Алексея Большунова провели антарктическое лето на двух отечественных станциях – гляцио-буровой отряд из трех человек на Востоке и геолого-геофизический из пяти человек на Прогрессе. Перед каждой командой ректором вуза были поставлены предельно конкретные задачи на сезон 2024/2025.
«Гляцио-буровой отряд выполнил программу научно-исследовательских работ в полном объеме. В этом году впервые в мире нами было проведено экспериментальное бурение глубокой скважины во льду электромеханическим колонковым буровым снарядом на грузонесущем кабеле с использованием кремнийорганической жидкости в качестве заливочной. Такой опыт на сегодняшний день является единственным в своем роде. В результате экспериментального бурения были отобраны два керна с глубины 3600 м, установлены рациональные режимные параметры бурения, а также намечены планы на будущие работы по адаптации существующего бурового оборудования для работы в кремнийорганической жидкости», - рассказал Алексей Большунов.
Более детальный анализ полученных результатов будет проведен в стенах университета с привлечением ведущих специалистов кафедры бурения скважин и кафедры общей и физической химии после прибытия в Санкт-Петербург проб заливочной жидкости, отобранных в процессе бурения.
Одновременно шли полевые работы по исследованию физико-механических свойств льда, которые проводились на образцах кернового материала из глубоких скважин 4Г и 5Г на станции Восток. Между прочим, стоимость одного метра такого керна из скважины, пробуренной полярниками до подледного озера, превышает десять миллионов рублей. Это цена экземпляров льда, возраст которого более миллиона лет.
«Получен большой массив экспериментальных данных, который мы сейчас обрабатываем. Изучение свойств льда разрушающим и неразрушающим методами необходимо для разработки высокоэффективных технологий механического бурения льда с минимальными энергетическими затратами при максимальных скоростях, а также для построения моделей напряженного состояния ледника и контроля его динамики. В дальнейшем планируется проводить исследования непосредственно в скважине», - объяснил заведующий кафедрой начертательной геометрии и графики Горного университета Сергей Игнатьев.
Нынешние работы приурочены к разработке проекта комплексного исследования подледникового озера Восток. На первом этапе он подразумевает строительство глубокой скважины доступа с соблюдением мировых требований по экологической безопасности. В отличие от первых скважин новую предполагается бурить бóльшим диаметром (200-250 мм), что позволит осуществлять доставку научно-исследовательского оборудования для отбора проб воды и донных отложений.
Впервые Горный университет работал в Антарктиде с геолого-геофизической программой – проводил комплексные исследования на территории оазиса Холмы Ларсеманн, что объясняет командирование сразу пяти профильных специалистов из числа сотрудников вуза на станцию Прогресс. На основе их заключения выбраны места заложения скважин для будущих глубинных геолого-геофизических исследований.
«В завершающий этап полевого сезона были выполнены геологические маршруты с целью определения природы магнитных аномалий, выявленных в ходе плановой съемки, подробное изучение и опробование пегматитовых образований различного генезиса, а также детальные геофизические исследования и контрольные измерения для подтверждения и локализации аномалий», - отметил ведущий инженер НЦ «Арктика» Дмитрий Ушаков.
«Последние дни экспедиции оставшаяся на Прогрессе часть геолого-геофизического отряда занималась сортировкой, проверкой и описью почти 600 килограммов образцов, отобранных за сезон. Это кропотливый, но крайне важный этап, без которого научные исследования попросту невозможны», - подчеркнул аспирант кафедры исторической и динамической геологии Иван Бабенко.
В настоящее время уже рассматривается несколько сценариев работ в районе станции Прогресс в сезоне 71-й РАЭ. Программа максимум будет включать в себя работы «и вширь, и вглубь».
«Исследования «вширь» - это проведение комплекса геологических изысканий на удаленном полуострове Стурнес. Территория относится к особо охраняемому району Антарктиды в связи с наличием там редких минералов боросиликатов. Полярники Горного университета будут стараться ответить на вопрос о причинах формирования и концентрации боровой минерализации. Также планируется покрыть сеткой геологических маршрутов близлежащие острова при логистической возможности.
Работы «вглубь» включают в себя геологическое сопровождение буровых работ, которые будут проводиться по уже определенным в этом сезоне совместно с геофизиками точкам. Документация керна с разметкой участков для дальнейшего опробования - это трудоемкая и однообразная работа, но нам не терпится приступить. Ведь это возможность поработать с уникальным материалом, можно сказать исключительным, так как в Восточной Антарктиде отсутствуют скважины на обнажениях горных пород глубиной свыше первых десятков метров, да и те пробурены в рыхлых четвертичных отложениях. Кроме того, результаты бурения позволят установить природу выделенных магнитных аномалий и проверить наши собственные предположения», - рассказал ведущий инженер Научного Центра «Арктика» Никита Крикун.
Кроме перечисленных задач в следующем году полярники-геологи планируют провести детальные специализированные исследования на уже знакомом им полуострове Брокнес – осуществить отбор ориентированных образцов путем выбуривания для проведения палеомагнитных исследований и изготовления ориентированных шлифов с целью оценки трещиноватости на микроуровне. Это позволит реконструировать историю развития территории за более 1 миллиарда лет!
Планы на будущий год разрабатывают и специалисты-геофизики.
«Среди ключевых задач на перспективу - расширение площади детальных магниторазведочных работ в районе станции Прогресс, которые отлично показали себя в прошедшем сезоне. Результаты исследований позволят спрогнозировать геологическое строение земной коры в областях, скрытых ледовым покровом и определить места заложений новых скважин, планируемых для бурения с ледника.
Перед выполнением буровой программы планируются георадарные исследования для поиска скрытых трещин в леднике, обеспечивающие безопасность логистических операций и персонала, а также оптимальное размещение буровой. После бурения скважин будет выполнен комплекс ГИС для всестороннего изучения физических свойств геологического разреза, вскрытого скважинами», - поделился доцент кафедры геофизики Глеб Горелик.
Обратный путь домой занял у полярников более месяца.
«Со станции Восток мы выдвинулись 13 февраля санно-гусенечным походом, который продлился 11 суток. В первые дни похода температура воздуха опускалась до минус 64 градусов Цельсия. При такой погоде рвались гусеницы ратраков, и поход несколько раз останавливался для проведения ремонтных работ. Во время пути мы занимались подготовкой материалов для отчетов и научных статей, что крайне неудобно делать в постоянно трясущемся балке. Одно из ярких событий похода – вновь увидеть после двухмесячного полярного дня окрашенную в черничные цвета ночь!» - вспоминал свои эмоции ассистент кафедры бурения скважин Данил Сербин.
23 февраля гляцио-буровой отряд прибыл на побережье Антарктиды. Оттуда их вместе с командой горняков, работавшей на станции Прогресс, вертолетами доставили на НЭС «Академик Федоров». На путь до берегов Африканского континента (Кейптауна) потребовалось еще 36 дней. Судно сделало промежуточные остановки в районе станций Молодежная, гора Вечерняя (белорусская станция) и Новолазаревская. Не обошлось и без эксцессов.
«На просторах океана с маленького испанского рыболовецкого судна на борт «Академика Федорова» мы приняли рыбака, который серьезно заболел, чтобы доставить его в больницу Кейптауна. Взаимопомощь всегда должна присутствовать в таких отдаленных регионах, как Антарктида и Южный океан, вне зависимости от политики и других факторов. На пути следования в ЮАР судно обходило циклон, однако, проходя через ревущие 40-вые, всё равно попали в 7-ми бальный шторм. В условиях такой качки становится практически невозможно чем-либо заниматься. Но ты словно привыкаешь к сложностям и продолжаешь заниматься обработкой результатов. Это становится не только необходимой составляющей экспедиции, но и возможностью абстрагироваться от окружающей обстановки», - резюмирует Данил Сербин.
Несмотря на то, что сегодня все участники командировки благополучно вернулись в родные стены альма-матер, работа для них на этом не заканчивается. Анализ собранных материалов заложит крепкий фундамент на следующие сезоны. Поэтому в определенном смысле все только начинается.
