Протокол об охране окружающей среды Антарктики, вступивший в силу в 1999 году, накладывает 50-летний мораторий на работы, напрямую связанные с поисками, разведкой и добычей полезных ископаемых, однако не запрещает проведения научных геолого-геофизических исследований. Такие исследования интенсивно проводятся многими государствами участниками Договора об Антарктике.

        Несмотря на сокращение в последние годы государственного финансирования, выделяемого на проведение работ в Антарктике, пока удаётся отстаивать международный авторитет России в геологическом сообществе по изучению региона. Сохранение позиций, завоеванных в течение полувековой истории отечественных геолого-геофизических исследований Антарктики, выполняемых силами организаций МПР России (ранее – Мингео СССР), в том числе и АО ПМГРЭ (ранее ФГУНПП «ПМГРЭ), в значительной степени обусловлено богатейшим опытом работ организаций Министерства и отлаженными организационно-хозяйственными связями между ними. Все исследования в Антарктике проводятся в составе Российской Антарктической экспедиции, под флагом которой осуществляется вся национальная деятельность в районе Договора об Антарктике. По характеру проводимых работ исторически сложились два главных направления геолого-геофизических исследований: - континентальные работы и морские исследования в прилегающих к Антарктиде акваториях океанов.

        Морские геолого-геофизические исследования в окраинных морях Антарктиды занимают важное место в изучении строения ледового континента. Впервые в Антарктиде планомерные геолого-геофизические работы были выполнены Антарктической геофизической партией ПМГРЭ в составе 26 САЭ (Советская Антарктическая экспедиция) в 1980-1981 годах (сейсмические исследования МОГТ и набортная гравиметрическая съёмка) и с тех пор проводятся почти ежегодно по настоящее время (за исключением 38-й Советской и 42-й Российской Антарктических экспедиций).

        В дальнейшем, начиная с 27 РАЭ (1982- -1983 гг.), основными видами работ были и остаются исследования методом общей глубинной точки отраженных волн (МОГТ), сейсмозондирования МПВ, гравиметрические, гидромагнитные и геологическое опробование донных осадков в комплексе с сейсмоакустическим профилированием до 33 САЭ включительно. Перечисленные методы позволяют решать геологические задачи направленные на изучение глубинного строения земной коры континентальной окраины Антарктиды, выявления и изучения в регионально-рекогносцировочном плане осадочных бассейнов и их строение. По результатам проведенных работ можно сделать выводы о перспективности того или иного района континентальной окраины Антарктиды на полезные ископаемые.

        За время проведения работ менялись суда и техника работ. Работы в составе с 26 САЭ по 36 САЭ проводились с арендованных судов (д/э "Капитан Марков", д/э "Василий Федосеев", д/э "Капитан Мышевский", д/э "Капитан Готский", д/э "Витус Беринг", д/э "Владимир Арсеньев", д/э "Наварин"). Суда менялись ежегодно, оборудование для проведения работ размещалось в морских 20-футовых контейнерах и переносилось с одного судна на другое.

        С 37 РАЭ (Российская Антарктическая экспедиция) к выполнению морских работ в Антарктике было направлено после переоборудования научно-исследовательское судно ПМГРЭ «Академик Александр Карпинский» (Рис. 1).

Рис. 1. НИС «Академик Александр Карпинский»

        За время работ в Антарктиде менялось техническое оснащение НИС «Академик Александр Карпинский». НИС был стационарно оборудован сейсмическим комплексом ГАК-120, НМЛ, гравиметрическим комплексом «Чета АГГ», дифференциальным магнитометром «МБМ-1». Бортовой вычислительный центр был оснащен двумя ЭВМ ЕС-1011.

        В 2002 г. было выполнено переоборудование сейсмического комплекса. На судне были установлены: - морская регистрирующая система MSX-6000, сейсмическая коса с базой приёма 6000 м MSX-6000, две линии пневмоисточников SG-IIB объёмом 2860 дм3 производства INPUT/OUTPUT Inc. (США), реконструирована кормовая часть НИС с установкой гидравлического спуско-подъёмного оборудования норвежской фирмы «ODIM» для размещения сейсмической косы и двух линий пневмоисточников.

        В 2014 году по государственному контракту (источник финансирования - бюджетные инвестиции) была проведена комплексная реконструкция НИС «Академик Александр Карпинский». В ходе реконструкции были проведены работы по модернизации судового оборудования и механизмов. В соответствии с современными стандартами и требованиями к условиям жизни экипажа и научного состава при длительном автономном плавании была выполнена реконструкция части жилых и служебных (лабораторных) помещений судна, а также реконструкция камер хранения продуктов

Рис. 2. Регистрирующий комплекс DigiSTREAMER

        В ходе реконструкции на НИС «Академик Александр Карпинский» была установлена новая интегрированная система сбора морских сейсмических данных DigiSTREAMER™ 2D, состоящая из регистрирующего комплекса DigiSTREAMER в комплекте с буксируемой сейсмической косой DigiSREAMER, позволяющая проводить сейсмические исследования в сложных морских условиях. Набортное оборудование предназначено для управления сейсмической косой, регистрации и записи сейсмических данных, позволяет вести оперативный контроль качества получаемого материала. Забортное оборудование – сейсмическая твердотельная (с гелевым наполнителем) коса с встроенными гидрофонами (группами гидрофонов) для регистрации сейсмических сигналов, буксируемая за кормой судна, максимальная длина 8000 км (640 каналов).

Рис. 3. Сейсмическая коса DigiSREAMER 8000 м

        Также для включения в состав сейсмического комплекса было приобретено оборудование, позволяющее существенно повысить точность позиционирования судна и забортного оборудования и улучшить качество данных: система контроля, тестирования и управления устройствами заглубления PCS SYSTEM 3 и комплект устройств заглубления сейсмокосы (типа DigiBird 5010 и DigiBird 5011E), позволяющих контролировать положение косы по глубине; система позиционирования хвостового буя сейсмокосы 2D (спутниковый приемник Seatex Seatrack 220); навигационный комплекс ORCA 2D, предназначенный для управления процессом проведения сейсмических работ и сбора навигационных данных и данных о положении забортного оборудования при проведении морской сейсмической съёмки 2D (лицензия на программное обеспечение может приобретаться на условиях аренды на период выполнения работ).

        Для обеспечения работы линий пневмоисточников SG-IIB сейсмического комплекса установлены новые компрессора высокого давления SAUER WP 6442.

        Для выполнения набортной гравиметрической и дифференциальной гидромагнитной съёмки установлены дифференциальный морской магнитометр SeaSpy2 и второй мобильный гравиметр «Чекан АМ».

Рис. 4. Забортная часть дифференциального морского магнитометра SeaSpy-2  и Рис. 5. Набортный гравиметрический комплекс, состоящий из двух гравиметров «Чекан АМ»

        Для расширения методических возможностей использования НИС при выполнении геолого-геофизических исследований дополнительно установлен: - навигационно-батиметрический комплекс (многолучевой эхолот) ATLAS HYDROSWEEP MD/30 1.5°х1.5° (с комплектом оборудования высокоточного определения и регистрации курса, крена, дифферента и вертикального перемещения судна Teledyne TSS MAHRS) и комплект оборудования донного геологического опробования.

Рис. 6. Рабочее место оператора многолучевого эхолота ATLAS HYDROSWEEP MD/30

Рис. 7. Лебедка для донного геологического опробования

        Также в рамках программы реконструкции было установлено новое программное обеспечение (ProMAX 2D (ProMAX/SeisSpace 2D), LMKR GeoGraphix, Geosoft Oasis montaj) для обработки сейсмических и гравимагнитных данных и проведено обновление компьютерной техники бортового вычислительного центра.

        Реализация программы реконструкции позволила создать на базе НИС «Академик Александр Карпинский» современное многоцелевое геолого-геофизическое судно, способное обеспечить высокий уровень ведения сейсмических работ методами МОГТ, МПВ, ШГСП, гравимагнитных и геологических исследований континентальных окраин в Арктике и Антарктике, и продлить срок эффективной эксплуатации судна. Проведенная реконструкция существенно повысила геолого-геофизическую информативность исследований и безопасность ведения морских работ и обеспечивает соблюдение требований Протокола по охране окружающей среды к Договору об Антарктике 1959 года.

        За прошедшие годы регионально-рекогносцировочной сетью профилей изучено геологическое строение осадочных бассейнов Индоокеанской акватории Антарктики: - море Лазарева, море Содружества, море Рисер-Ларсена, море Космонавтов, море Дейвиса и море Дюрвиля.

        Индоокеанская акватория Антарктики включает в себя шельф, континентальный склон, подножие континентального склона, абиссальные котловины и южную часть плато Кергелен (рис. 0.1). Отдельные секторы этой акватории получили названия прибрежных морей. К ним относятся: море Рисер-Лерсена (14°−34°в.д.), море Космонавтов (34°−54°в.д.), море Содружества (54°−82°в.д.), море Дейвиса (87°−97°в.д.), море Моусона (96°−113°в.д.), море Дюрвиля (136°−148°в.д.; Атлас Антарктики, 1966).

Рис. 8. Изученный сектор континентальной окраины Антарктиды

        Индоокеанская акватория является наиболее изученной частью Южного океана. Здесь силами ПМГРЭ, под научным руководством и при участии специалистов ВНИИОкеангеология, завершена рекогносцировочная стадия работ. Собственный набор геофизических (в первую очередь сейсмических) материалов позволяет провести детальное описание осадочных бассейнов этого региона. Протяженность изучаемой акватории по широте составляет около 6500 км, а общая ее площадь превышает 4,5 млн. км2.

Рис. 9. Сеть регионально-рекогносцировочных профилей, выполненных АО «ПМГРЭ» на Индоокеанской акватории Антарктики

        Индоокеанская континентальная окраина Антарктиды и прилегающие к ней котловины образовались в результате рифтогенеза, океанического спрединга и последующего погружения земной коры на протяжении позднего мезозоя и кайнозоя. Эти процессы привели к формированию крупных седиментационных бассейнов с мощностью осадочного чехла до 7–8 км, которые, по предварительным оценкам, обладают высокими перспективами нефтегазоносности.

Рис. 10. Осадочные бассейны Индоокеанской континентальной окраины Антарктиды

        В изучаемом секторе Антарктики можно выделить три крупных осадочных бассейна, каждый из которых имеет специфические особенности своего развития (особенно на рифтовой и ранней пострифтовой стадии): бассейн моря Рисер-Ларсена, бассейн морей Космонавтов, Содружества, Дейвиса и бассейн, расположенный в секторе от моря Моусона до моря Дюрвиля (далее бассейн морей Моусона-Дюрвиля). Бассейны включают в себя континентальные окраины и южные части океанических их котловин.

        Комплексная интерпретация геофизических данных, полученных в индоокеанской акватории Антарктики, позволяет подойти к решению многих фундаментальных проблем эволюции пассивных континентальных окраин, развития океанов и вулканических плато. К числу таких проблем относятся: механизмы экстремального растяжения земной коры и внедрение (вскрытие) континентальной мантии; идентификация границы континент-океан, устойчивость спрединга морского дна в условиях ультрамедленного океанического раскрытия, характер и объем магматизма невулканических окраин; природа земной коры вулканических плато; механизмы внедрения астеносферных плюмов (горячих струй)

Рис. 11. Разрез земной коры континентальной окраины Антарктиды (море Содружества)

        В ближайшей перспективе морские геолого-геофизические исследования планируется проводить в рамках Государственной программы в Тихоокеанском секторе западной Антарктики.