В северо-западной части Тихого океана (Филиппинское море), в 17-м рейсе судна (1976 год, А.В. Пейве), по проекту «ОФИОЛИТЫ» проводилось изучение ультраосновных и основных пород. Разработана и предложена модель эволюции земной коры этого бассейна. В более южных районах океана изучалось строение желобов Южно-Китайского, Каролинского, Соломонового и Кораллового морей.
Широкие комплексные геолого-геофизические исследования, включавшие подробный анализ морфоструктуры дна, измерения теплового потока, геомагнитного поля, драгирования образцов коренных пород были выполнены в 21-ом и 23-ем рейсах «Дмитрий Менделеев» (1978-1979 годы, Ю.П. Непрочнов) в Тихом океане. Особенно детально были исследованы такие крупные элементы морфоструктуры, как возвышенности Шатского и Хесса, глубинные разломы Императорский и Меррей, а также Северо-Восточная котловина с ее полем железо-марганцевых конкреций. Проведены работы на геотраверзе от возвышенности Шатского к Северо-Восточной котловине, позволившие сравнить полученные результаты с материалами прошлых лет. Впервые использовался ПОА «Пайсис», с которого удалось провести биологические сборы на атолле Хермит и выполнить наблюдения подводных склонов горы Дмитрия Менделеева с взятием образцов пород.
В 25-ом рейсе судна (1980 год, А.П. Лисицын) комплексными геолого-геофизическими исследованиями была охвачена широкая акватория центральной и восточной частей Индийского океана. Главной задачей работ здесь было изучение металлоносных осадков, ареалы распространения которых составляют в общей сумме приблизительно 1,6 млн. кв. км. Как и в Тихом океане, эти работы проводились в тесной связи с изучением характера тектонических преобразований дна под влиянием геодинамических процессов в масштабе всей акватории океана, диктуемых явлением спрединга. Геотермическими измерениями выявлено наличие «горячей» мантии в районе тройственного сочленения Западно-Индийского, Аравийско - Индийского и Центрально- Индийского хребтов. Исследована морфоструктура хребта Брокен, на котором открыта подводная гора, названная именем П.Л. Безрукова. Закартированы рифтовые долины и трансформные разломы этих хребтов. Дана количественная оценка биопродуктивности по данным вещественного состава пелагических осадков в котловинах.
28-ой и 29-й рейсы снова проходили в Тихом океане, на этот раз в его центральной части. В первом из них (1982 год, В.А. Ширей) изучались поля железо-марганцевых конкреций, отличающиеся высокой продуктивностью в Центральной котловине и в полосе дна между разломами Кларион и Клиппертон, входящими в систему Великих разломов Тихого океана. Впервые в центре океана удалось драгировать породы нижних горизонтов коры и верхней мантии. В том же году, но уже в 29-м рейсе (1982 год, Ю.П. Непрочнов, Я.Н. Семенихин) судно перешло на северную окраину океана, где по проектам «ГЕОПОЛ» и «АКВАНЕФТЬ» приступили к изучению геофизических полей и тонкой структуры земной коры в целях выявления условий нефтегазонакопления. Получены новые данные о морфоструктуре и осадочном чехле хребта Ширшова и Командорской котловины. Закартирован ряд разломов земной коры. Проведена корректировка морфоструктурных карт.
Работы судна в 31-ом рейсе (1983-84 годы, Ю.П. Непрочнов) охватили обширную акваторию океанских котловин Центральной Атлантики: Бразильской, Капской, Зеленого Мыса, а также Индийского океана - Центральной. Построены геофизические профили, составлены батиметрические и геоморфологические карты, карты рельефа фундамента, аномалий магнитного поля и мощностей осадочного покрова. В котловинах Зеленого Мыса и Центрально-Индийской обнаружены поля полметрических конкреций.
Короткий 35-й рейс (1985 год, Г.Л. Кашинцев) выполнялся в Японском море по проекту «РУДООБРАЗОВАНИЕ» с задачей оконтуривания площади распространения фосфоритов в центре моря. Выделено два участка, перспективных для детальных дальнейших геологических работ с применением подводных обитаемых аппаратов. Однако на самой возвышенности Ямато встретить богатые фосфоритами осадочные образования маловероятно.
По проекту «ЖМК» в 41-ом рейсе (1988 год, А.Г. Розанов) были продолжены экспедиционные исследования полей конкреций Тихого океана, на этот раз на крайнем востоке рудоносной провинции Кларитон-Клиппертон. Было установлено, что разные степени продуктивности ЖМК обусловливаются изменениями в пяти региональных показателях окружающих условий:
характером осадконакопления,
процессами диагенеза,
источниками поступления вещества,
биологической продуктивностью,
составом и динамикой природных вод.
Повышенная продуктивность ЖМК наблюдается там, где хорошо выражен слой кремнистого глинистого ила, обладающий достаточной мощностью. По палеомагнитным показателям скорости роста конкреций составляют десятки и сотни миллиметров за 1 млн. лет.
Плавание судна в том же году, в 42-м рейсе (1988 год, Ю.П. Непрочнов) снова проходило на севере Тихого океана, в Беринговом море. В тематическом плане этот рейс явился продолжением 29-го, в котором изучались геофизические поля и структурная неоднородность земной коры в связи с условиями нефтегазонакопления. Получены новые данные о морфоструктуре Командорской котловины, хребта Ширшова, а также данные о строении осадочного чехла, фундамента, тепловом потоке, магнитном и гравиметрическом полях Северо-Восточной и Восточно-Марианской котловин. Опускались донные сейсмографы, зарегистрировано около 170 землетрясений. Получены ценные материалы по донным сейсмическим шумам.
В 43-м рейсе «Дмитрий Менделеев» (1989 год, Л.А. Пономарева) в акватории Южного океана (Атлантический сектор) были проведены комплексные биолого-геологические исследования. В водах Антарктики сделано несколько пересечений морей Скотия и Уэдделла, пролива Дрейка и части Южной Атлантики, прилегающей к поднятию Южно-Антильской дуги. Была детально изучена морфоструктура данной части Южного океана. Особое внимание было уделено исследованиям морфологии и строения глубоководных желобов и разломов дна, в которых распространена особая фауна бентоса больших глубин с многочисленными эндемиками, развивающимися в условиях почти полной изоляции от окружающих более мелководных пространств дна. Удивительное богатство жизни в условиях ультраабиссали (более 6000 м) обнаружено в Оркнейском желобе на юге моря Скотия, сравнимое, в известной степени, с фауной еще больших глубин (более 8000 м) Южно-Сандвичева желоба, изучающегося в 11-ом рейсе НИС «Академик Курчатов». По палеомагнитным данным и в результате детального изучения тектонической обстановки в проливе Дрейка установлено время начала раскрытия и образования прохода в меридионально вытянутом хребте Шеклтон на границе пролива Дрейка и моря Скотия. Произошло это на уровне линейной магнитной аномалии № 6 21-20 млн. лет тому назад (ранний миоцен) и оказалось решающим для проникновения Антарктического Циркумполярного течения (Течения Западных Ветров) на восток, поскольку именно здесь находился последний барьер на пути этого потока вод. Тем самым, был коренным образом изменен гидрологический режим не только моря Скотия, но и всего огромного пространства вод Атлантического сектора Южного океана, с соответственным изменением условий развития биоты. Оркнейский желоб, возникший на границе плит Скотия, - типичный пример эволюционных преобразований в условиях ультраабиссали. С прорывом АЦТ на восток, безусловно, связано образование обширного и исключительно продуктивного поля криля в море Скотия. Отдельным важным направлением исследований в 43-м рейсе явилось изучение в данной части Южного океана характера седиментогенеза, подчиненного, в значительной степени процессам ледовой седиментации и вулканизма.
45-й рейс судна (1989 год, В.Г. Кривошея) проходил в Средиземном море с выходом в воды Восточной Атлантики через Гибралтарский пролив. Согласно программе «ДЮМАНД» изучались особенности микросейсмичности дна и динамики придонного слоя воды. Зарегистрировано более 2000 землетрясений. В Тирренском море и в районе горы Вавилова регистрировались показатели трех компонентов геомагнитного поля. Успешно проведены испытания автономного модуля нейтронного телескопа на глубинах 4000 м.
Рейс 49 (1993 год, А.П. Лисицын) завершил исследования по тематике геолого-геофизического и геохимического направлений. Он был посвящен изучению сложных процессов в полосе вод «река – море» в Арктике, преимущественно в огромной эстуарии реки Оби и на южной окраине Карского моря. По материалам грунтовых колонок, дночерпательных проб и с помощью седиментационных ловушек удалось проследить ход изменений в осадочном покрове и взвеси в толще воды по разрезам преимущественно меридионального направления, с использованием методов геохимических определений вещества, анализа минеральной и органической составляющих в слоях верхней части осадочного покрова. Применявшаяся методика и полученные результаты исследований могут рассматриваться в качестве эталонов для других пограничных районов, изучаемых с целью решения проблемы взаимодействия процессов на пространстве вод « река – море ».
Основные результаты работ по рейсам биологического направления
5 рейсов этого направления проведено в Тихом океане, 1 - в Южном (43 рейс, проводившийся совместно с работами по геолого-геофизическому и геохимическому направлениям, по своим результатам частично освещен выше). I-й рейс был выполнен в морях Атлантического океана: Средиземном и Черном.