Подледниковое озеро Восток в Антарктиде - крупнейшее географическое открытие XX века.

Подледниковое озеро Восток в Антарктиде - крупнейшее географическое
открытие XX века.
Лейченков Г.Л.
Обнаружение подо льдом Антарктиды крупного озера с пресной водой рассматривается как
крупнейшее географическое открытие XX века и, вероятно, последнее в истории человечества.
Озеро было названо в честь российской станции Восток, расположенной на высоте более 3 500 м
над его южной частью. Озеро Восток перекрыто мощным (3700−4000 м) ледниковым покровом
Антарктиды на значительном (более 1000 км) удалении от её берегов. Первые данные о наличии
крупного водоема подо льдом в районе станции Восток были получены в 1974–1975 гг. Полярным
институтом Скотта (Великобритания) при выполнении радиолокационных исследований, но об
открытии озера тогда заявлено не было. В 1993 г. в результате спутниковой альтиметрической
съемки было установлено, что на фоне общего наклона поверхности ледникового покрова в
сторону берега, существует значительный по площади участок, где эта поверхность
выполаживается, подобно плавающему на воде шельфовому леднику. Повторный анализ
материалов сейсмического зондирования, выполненного в районе станции Восток в 1964 г,
позволил А.П. А.П. Капице установить, что под станцией Восток подо льдом существует водная
толща мощностью около 500 м. Вся совокупность имеющихся материалов (радиолокация 1974/75
г.г., спутниковая альтиметрия, сейсмические данные) убедительно доказали существование
крупного озера, длиной около 280 км и шириной до 80 км. Сейсмические исследования,
выполняющиеся ПМГРЭ с 1995 г., показали, что средняя глубина озера составляет 1000 м н. у.м.
и 1200−1500 м относительно его берегов. Максимальные глубины, до 1600 м н.у.м., обнаружены в
южной части (Попов и др., 2011).
По многим своим структурным характеристикам депрессия озера Восток похожа на
рифтовую зону. Было высказано предположение, что она представляет собой отдельное звено
крупной позднемезозойской рифтовой системы, основная ветвь которой протягивается более чем
на 2000 км от шельфа залива Прюдс, через долину выводного ледника Ламберта, а далее вдоль
восточного подножия гор Гамбурцева (Лейченков и др., 2004). В 2008–2010 гг. в южной части
озера Восток ПМГРЭ выполнила сейсмические работы МПВ с большими (до 1000 кг) взрывными
источниками. В результате этих исследований зарегистрирована преломляющая граница под
озерным дном со скоростью 5,9–6,0 км/с, которая однозначно интерпретируется в качестве
поверхности кристаллических пород гранитоидного состава (Лейченков и Попков, 2012). Это
противоречит представлению о мезозойском возрасте депрессии, так как в условиях теплого и
влажного климата мела и раннего палеогена в ней должно было накопиться значительное
(километры) количество рыхлых осадков. Более вероятно, что депрессия оз. Восток образовалась в
олигоцене-раннем миоцене.
В 1990 г. на станции Восток была заложена буровая скважина 5Г, которая в 2012 г.
достигла поверхности озера, став самой глубокой ледовой скважиной в мире. Исследования керна
скважины показали, что в основании ледниковой толщи атмосферного происхождения на глубине
3538 м залегает слой льда мощностью 200 м, образовавшийся в результате намерзания озерной
воды на подошву медленно движущегося (около 3 м/год) ледника (так называемый
конжеляционный лед; см. рисунок). Верхняя часть этого слоя, на глубине от 3538 до 3608 м,
насыщена минеральными не равномерно распределенными (от 2–3 до 25 на метр керна)
включениями размером 1–4 мм (до 1 см). Предполагается, что они были захвачены во время
образования конжеляционного слоя, когда ледник пересекал мелководный прибрежный участок оз.
Восток, расположенный к северо-западу от скважины, и отражают состав его донных осадков.
После того как ледник переместился в глубоководную область, захват донного материала
прекратился. Исследования показали, что минеральные включения представляют собой агрегаты,
состоящие преимущественно из глинистых минералов и кварца размером до 150 мкм.
Обнаруженные во включениях сульфиды могут указывать на наличие подо льдом современной
гидротермальной
деятельности.
Хорошо
сохранившиеся
кристаллы
арагонита,
идентифицированные в нескольких включениях свидетельствуют о насыщении воды озера ионами
Са2 и CO3. Находки мелких (до 3 мм) обломков алевролитов и алевропилитов в некоторых
агрегатах позволяют предположить, что на западном побережье озера Восток, откуда за счет
экзарации происходил снос обломочного материала, обнажаются литифицированные терригенные
отложения. Детритовые цирконы и монациты (размером до 100 мкм), найденные в алевролитах и
алевропелитах позволяют сделать вывод о возрасте геологических комплексов источника сноса, в
качестве которого предполагаются горы Гамбурцева в центральной Антарктиде. Возраст
источника сноса составляет 0.8–1.2 и 1.6–2.0 млрд. лет (Лейченков и др., 2011).
Интерпретационный разрез по линии тока льда (пунктирная линия на врезке) через станцию
Восток (по радиолокационным и сейсмическим данным). На врезке показан контур оз. Восток.
Публикации по теме исследований
Лейченков Г.Л., Беляцкий Б.В., Попков А.М., Попов С.В. Геологическая природа подледникового озера
Восток в Восточной Антарктиде // Материалы гляциологических исследований. 2004. № 98. С. 81–92.
Лейченков Г.Л., Беляцкий Б. В., Антонов А. В., Родионов Н. В. Первые сведения о геологическом строении
центральной Антарктиды, основанные на результатах изучения минеральных включений в ледяных
кернах скважины на станции Восток // Доклады РАН. 2011. Т. 440. № 1. С. 77–81.
Лейченков Г.Л., Попков А.М. 2012. Прогнозный осадочный разрез подледникового озера Восток // Лед и
снег. 2012. №4. С. 21–30.
Лейченков Г.Л., Липенков В.Я, Антонов А.В.,. Булат С.А,.Charlot F., Алёхина И.А., Екайкин А.А., Беляцкий
Б.В. Природа микрочастиц, обнаруженных в скважине после вскрытия озера Восток // Проблемы
Арктики и Антарктики. 2014. №. 1. С. 114–122.