Некоторые газогеохимические особенности осадков Восточно-Сибирского моря
Автор: Шакиров Р.В., Сорочинская А.В., Обжиров А.И.
Журнал: Региональные проблемы @regionalnye-problemy
Рубрика: Геология. Природные ресурсы
Статья в выпуске: 1 т.15, 2012 года.
Бесплатный доступ
В статье представлены результаты комплексных газогеохимических исследований донных осадков Восточно-Сибирского моря по меридиональному профилю от мыса Биллингса к хребту Менделеева. Впервые детально показаны особенности распределения углеводородных газов в осадках, а также охарактеризован гранулометрический и химический состав осадков. Выделена зона разгрузки природного газа, которая контролируется неотектоническим разломом. Уровни обнаруженных аномальных концентраций метана (до 2,4 % об.) характерны для районов образования газогидратов, а изотопный состав углерода метана указывает на преобладание термогенной компоненты. Полученные геохимические характеристики газа и элементного состава донных осадков можно использовать как критерии прогноза залежей углеводородов.
Газогеохимия, восточно-сибирское море, метан, углеводородные газы, гранулометрия, элементный состав, органический углерод, тектоника
Короткий адрес: https://sciup.org/14328790
IDR: 14328790
Текст научной статьи Некоторые газогеохимические особенности осадков Восточно-Сибирского моря
В связи с увеличением спроса в мире на энергоресурсы, моря российского сектора Арктики становятся предметом все более пристального внимания ученых. Здесь открыты крупные месторождения нефти и газа в Баренцевом и Карском морях, а также около 40 месторождений нефти и газа на Северной Аляске, в непосредственной близости от российской экономической зоны. Восточно-Сибирское море наименее изучено из-за суровых климатических условий и продолжительности ледового периода. Среди арктических морей это самое мелководное: 72 % акватории имеет глубину менее 50 м, глубины менее 30 м занимают половину площади моря. Другая особенность Восточно-Сибирского моря заключается в том, что на его обширном приконтиненталь-ном шельфе сохраняется устойчивая седиментогенная обстановка, поэтому тонкозернистая структура донных осадков сохраняется вне зависимости удаленности от побережья [3, 11]. Основная цель данной работы - выявление особенностей распределения природных газов в осадках и характеристика химического состава осадков по региональному профилю, протянувшемуся с юга на север от мыса Биллингса к подводному хребту Менделеева. Подобные исследования в данном районе проводились впервые. В работе использованы материалы, полученные геолого-геофизической экспедицией в июле -сентябре 2008 г. в 45-м рейсе НИС «Академик Лаврентьев» в Восточно-Сибирском море.
Материалы и методы
Газогеохимический профиль в Восточно-Сибирском море протяженностью в 550 пог. км включил 56 донных станций с шагом 10 км на глубинах от 19 до 200 м (рис. 1).
Отбор проб донных осадков проводился ударной прямоточной трубкой (длина 3 м, внутренний диаметр 60 мм) с последующим литологическим описанием и изучением особенностей распределения концентраций углеводородных газов. Концентрации метана и тяжелых углеводородных газов (ТУВГ) в осадках (до пентана включительно) определялись методом равновесных концентраций (headspace) [16] на газовом хроматографе «Кристалл-Люкс 4000М». Ошибка определения составляла не более 5 %.
Для характеристики осадков, в которых анализировалось содержание углеводородных газов, определены гранулометрический и элементный состав и содержание органического углерода. Гранулометрический анализ осадков выполнен лазерно-дисперсионным методом на установке «Microtrac-ЮО». При определении содержания в донных осадках основных элементов использовался метод атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-OES), а при определении содержания примесных элементов - метод масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS). Содержание органического углерода определялось методом сжигания его на анализаторе фирмы «CHIMADZU».
Результаты и обсуждение
В тектоническом строении Восточно-Сибирского моря выделяется ряд главных неотектонических структур, границами которых, как правило, являются новейшие разломы различной специализации, в основном сбросы и сдвиговые дислокации. Газогеохимический профиль пересекает с юга на север следующие структуры: впадину пролива Лонга (станции 50-80), поднятие Врангеля (станции 100-120), Врангелевский грабен (станции 130-220), Северо-Шелагское поднятие, ограниченное сбросами окружающих структур (станции 230-460), Северо-Чукотский прогиб и бровка шельфа, которая контролируются с восточной стороны субширотным Менделеев ско-Б еринговским разломом (станции 470-560) [10].

Рис 1. Район исследований. Положение пикетов опробования донных осадков Восточно-Сибирского моря на карте неотектонических структур, выраженных в рельефе арктического шельфа [10]: 1 - профиль работ 2008 г; 2 - полигон работ; 3 - пикеты опробования; 4 - поднятия и горсты; впадины; 5 - грабены, рампы; б - границы достоверные/пред по латаемые (штрихи направлены в сторону впадин). Новейшие разломы: (главные разломы показаны утолщенными линиями): 7 - достоверные/ предполагаемые; 8 - сбросы; 9 - взбросы; 10 - сдвиги; 11 -неустановленного типа; 12 - без установленного смещения; СЛО - Северный Ледовитый океан
Газогеохимическая съемка. Определение содержания углеводородных газов в осадках позволило охарактеризовать особенности их распределения. Во всех газовых пробах из донных отложений установлен метан в концентрациях от 2,0 ppm до 2,4 %. Метанонасыщенность осадков возрастает вниз по разрезу керна, и высокое содержание метана отмечается на всем протяжении профиля. В центральной части профиля выделен участок разгрузки (2,4 объем. % метана) в концентрациях, достаточных для формирования газогидратов (рис. 2). ТУВГ в донных отложениях представлены этаном, этиленом, ацетиленом, пропиленом, пропаном, бутаном и пентаном.
Этилен (от 0,06 до 80 ppm) в составе природного газа донных отложений установлен практически во всех отобранных газовых пробах. Ацетилен обнаружен в 19 пробах в разных частях профиля (максимум 0,4 ppm, станция 220). Этан (максимальное значение 0,43 ppm) обнаружен в 98 % проб вместе с этиленом. Пропилен (мах. - 0,61 ppm) фиксируется практически на всех станциях. Пропан (максимальное содержание 0,33 ppm) установлен в 70 % проб. Бутан (максимальное содержание - 0,7 ppm) и пентан (мах. -17 ppm) обнаружены в северной части профиля.
Методом высокоразрешающей масс - спектрометрии были проанализированы 14 проб газа (метан, углекислый газ), отобранные из осадков по всей длине профиля на станциях с разным геохимическими характеристиками. Изотопный состав углерода метана варьирует от -27,7 до -72,2 %о PDB; изотопный состав углерода углекислого газа - от -17,7 до -23,7 %о PDB. Средняя величина изотопного состава метана в районе исследований составила -56,6 %о PDB и указывает на смешанный генезис газа (термогенный и биогенный) с преобладанием термогенной доли. Наиболее «тяжелый» по углероду метана газ обнаружен в южной части профиля: -27,9 %о PDB. Наиболее «легкий» -72,2 %о PDB зафиксирован в центральной части профиля, рядом с зоной, где определено максимальное содержание метана (2,4 % метана, станция 270). Данный участок контролируется неотектони-ческим разломом, и наличие «легкого» метана, снижающего в верхней части осадочного разреза долю тяжелого изотопа углерода метана, может указывать на приток углеводородных флюидов из глубинных горизонтов осадочной толщи.
Для характеристики осадков, в которых изучались газы, в стационарных условиях были сделаны определения гранулометрического и химического составов.
Гранулометрический анализ. При интерпретации результатов гранулометрического анализа использовалась трехкомпонентная классификация по соотношению содержания фракций псаммита (1-0,1 мм), алеврита (0,1-0,01 мм) и пелита (<0,01 мм) [9]. Основной тип осадка по профилю - алеврит пелитовый. На станциях, расположенных на северном борту В рангелевского грабена (станции 190, 200, 210), осадок представлен алевритом псаммитовым и пелитом алевритовым на станциях, более удаленных от берега (рис. 3). Значительное содержание пелитовой фракции (21-72 %) присутствует во всех пробах по профилю. Это объясняется подле дно-морскими условиями седиментации, характерными для Восточно-Сибирского моря, которое почти круглый год покрыто сплошным ледовым покровом, и вследствие чего при осадконакоплении основным процессом является гравитационное осаждение глинистых частиц [7,11]. Содержание алевритовой составляющей в осадках по профилю колеблется от 26 до 58 %, содержание псаммитовой - от 0 до 36 %.
Химический состав осадков. Содержание Сорг определялось в поверхностном слое донных осадков, в средней (интервал 30-50 см) и в нижних частях колонок (интервал ниже 70 см). Концентрации Сорг в пробах поверхностного слоя находятся в пределах 0,29-2,27 % от сухого

Рис 2. Распределение метана в осадках по профилю на интервалах 0-5 см (1), 30-50 см (2)^ 80-120 см (3)
Содержание основных гранулометрических 1g Сорт фракций,%

№ станции
Рис 3. Схема гранулометрического состава поверхностного слоя осадков по профилю и вариации Со$г (логарифмическая шкала):
1 - псаммит; 2 - алеврит; 3 - пелит; 4 - Сорг

Станции
Рис. 4. Содержание Со?г и СН4 в осадках:
1 - Сорг в поверхностном слое; 2 - Сорг в интервале 30-50 см; 3 - Сорг в интервале ниже 70 см; 4 - СН4 в поверхностном слое вещества осадка (среднее -1,6 %) и коррелируют с количеством пелита в осадке (рис. 3). Для горизонта 30-70 см содержание Сорг от 0,07 до 2,82 %, среднее значение Сорг -1,26 %. Для нижних горизонтов (70-230 см) Сорг изменяется от 0,82 до 2,01 %, среднее значение - 0,89 % (рис. 4).
Осадки на меридиональном профиле представлены бескарбонатными разностями (значения Скар6 варьируют от 0 до 0,06 %). Малый вклад неорганического углерода в осадках - характерная черта донных отложений арктических морей, что связано с особенностями полярного биоценоза и его биотипа [15]. Отмечаются высокие положительные корреляционные связи многих элементов с С pr: Fe (0,87), Mg (0,88), Na (0,64), V (0,75), Cr (0,86), Pb (0,68) (рис. 5). Для элементов группы железа характерно образование стойких металлоорганических комплексов [1,8]. Na, Mg и Ва экстрагируются фитопланктоном в процессе жизнедеятельности и высвобождаются при его отмирании [4, 6, 13]. РЗЭ способны аккумулироваться органическим веществом [5]. Отмечается слабая корреляция между Сорг и содержанием метана, что указывает
на незначительный расход органического вещества на формирование газовой фазы и позволяет предположить смешанный генезис метана в осадках.
Макрохимический состав поверхностного слоя осадков по профилю представлен в табл. 1. Основным компонентом осадков является кремнезем (51,18-79,67 % SiO2). Далее в порядке убывания А12О3 (8,60-16,00 %), Fe2O3 (2,32-7,37 %), Na2O (2,56-6,91 %), MgO (0,9-3,12 %), К2О (1,68-3,20 %), СаО (1,11 -1,59 %), ТЮ2 (0,38-0,63 %), Р2О5 (0,13-0,73 %). МпО (0,02-0,1 %). По отношению к среднему содержанию в осадочных породах континентов [12] исследуемые осадки обогащены Na в 4-8 раз, Fe в 1,5 раза, Р- в 1,5-4 раза. Содержание в осадках Mg (до 1,88%) и К (до 2,66 %) сопоставимо со средним содержанием этих элементов в осадочных породах континентов и отмечается их увеличение с увеличением пелитовой составляющей. Обеднены осадки Ti, Са и Мп, но в северной части профиля на отдельных станциях содержание Мп в 3-10 раз превышает кларковые.
1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 -
О --0,2 --0,4 --0,6 --О,В -
Al Fe Са Mg Na К Мп Р Sc V Cr Со Ni Си Zn 5г Ba Pb Th □
-1 -
Рис. 5. Диаграмма корреляционных связей Сорг с химическими элементами
Та блиц а 1
Номера станций отбора, глубина и макрокомпонентный состав поверхностного слоя осадков (масс. %)
Станции |
Глубина моря, м |
SiO2 |
TiO2 |
А12О3 |
Ге2О3 |
СаО |
MgO |
К2О |
Na2O |
МпО |
Р2О3 |
70 |
43 |
64,85 |
0,57 |
12,38 |
4,97 |
1,46 |
2,12 |
2,12 |
3,73 |
0,037 |
0,19 |
90 |
39 |
63,77 |
0,58 |
12,67 |
5,31 |
1,51 |
2,17 |
2,21 |
3,48 |
0,038 |
0,23 |
100 |
39 |
64,92 |
0,58 |
12,89 |
5,41 |
1,33 |
2,12 |
2,24 |
3,46 |
0,038 |
0,17 |
110 |
38 |
63,50 |
0,57 |
12,60 |
5,31 |
1,46 |
2,18 |
2,15 |
3,45 |
0,370 |
0,20 |
120 |
37 |
62,82 |
0,58 |
12,47 |
5,58 |
1,49 |
2,15 |
2,19 |
3,28 |
0,037 |
0,42 |
130 |
37 |
64,08 |
0,58 |
12,47 |
5,20 |
1,40 |
2,15 |
2,19 |
3,62 |
0,035 |
0,25 |
160 |
31 |
67,80 |
0,53 |
11,72 |
4,54 |
1,19 |
1,71 |
2,06 |
3,22 |
0,032 |
0,26 |
200 |
25 |
79,67 |
0,38 |
8,60 |
2,32 |
1,14 |
0,90 |
1,68 |
2,56 |
0,021 |
0,13 |
230 |
33 |
66,18 |
0,54 |
11,96 |
4,95 |
1,25 |
1,83 |
2,13 |
3,51 |
0,033 |
0,33 |
240 |
34 |
66,95 |
0,53 |
11,73 |
4,43 |
1,16 |
1,85 |
2,13 |
3,68 |
0,030 |
0,19 |
260 |
35 |
68,30 |
0,48 |
11,34 |
4,44 |
1,11 |
1,71 |
2,16 |
3,39 |
0,029 |
0,18 |
270 |
41 |
56,92 |
0,56 |
12,78 |
6,56 |
1,13 |
2,50 |
2,36 |
4,69 |
0,036 |
0,33 |
280 |
45 |
56,65 |
0,52 |
12,28 |
6,25 |
1,31 |
2,57 |
2,30 |
4,66 |
0,035 |
0,35 |
290 |
45 |
59,34 |
0,56 |
12,83 |
6,44 |
1,27 |
2,58 |
2,31 |
4,43 |
0,037 |
0,35 |
300 |
46 |
58,99 |
0,55 |
11,95 |
5,97 |
1,39 |
2,43 |
2,18 |
4,45 |
0,036 |
0,35 |
330 |
61 |
56,77 |
0,54 |
11,89 |
7,37 |
1,51 |
2,60 |
2,21 |
4,66 |
0,050 |
0,73 |
350 |
54 |
59,69 |
0,54 |
12,08 |
6,30 |
1,59 |
2,48 |
2,18 |
4,49 |
0,038 |
0,42 |
370 |
55 |
60,32 |
0,53 |
12,23 |
6,57 |
1,46 |
2,31 |
2,62 |
3,82 |
0,043 |
0,31 |
380 |
55 |
60,27 |
0,63 |
16,00 |
6,45 |
1,20 |
2,14 |
3,20 |
2,86 |
0,076 |
0,21 |
410 |
56 |
64,55 |
0,54 |
12,19 |
5,01 |
1,44 |
2,08 |
2,64 |
3,41 |
0,035 |
0,18 |
440 |
63 |
63,82 |
0,54 |
12,29 |
5,37 |
1,51 |
2,20 |
2,65 |
3,41 |
0,037 |
0,20 |
470 |
70 |
64,04 |
0,56 |
12,21 |
5,42 |
1,48 |
2,21 |
2,63 |
3,34 |
0,040 |
0,19 |
500 |
99 |
53,71 |
0,55 |
12,43 |
6,66 |
1,39 |
3,08 |
2,95 |
5,46 |
0,345 |
0,24 |
520 |
127 |
53,93 |
0,53 |
12,45 |
6,51 |
1,47 |
2,97 |
2,92 |
5,09 |
0,933 |
0,22 |
560 |
200 |
51,18 |
0,53 |
13,25 |
6,77 |
1,42 |
3,12 |
3,13 |
6,91 |
0,417 |
0,18 |
Подгруппа щелочноземельных элементов характеризуется пониженным содержанием Са (1,11-1,59 %) и Sr (до 151-198 г/т), что характерно для осадков высоких широт, представленных в основном диатомовыми илами [4], а содержание Ва (максимум 706 г/т) сопоставимо со средним содержанием в осадочных породах континентов.
Среди элементов группы железа и тяжелых металлов преобладает в осадках Ее (1,62-5,15 %). Заметно ниже содержание Сг (31,23-82,74 г/т), Со (4,81-34,02 г/т), Ni (11,59-67,11 г/т), Sc (5,50-15,21 г/т), Zn (37,7-185,9 г/т), Си ( 7,23-467,8 г/т) (табл. 2). По сравнению со средним содержанием в осадочных породах континентов современные осадки по профилю обогащены в 1,5-2 раза Ее, V, Sc, Zn и обеднены Сг, Со, а содержание РЬ в осадках сопоставимо со средним содержанием этого элемента в осадочных породах континентов.
Содержание Мп и Си в осадках южной и центральной частях профиля значительно ниже, чем среднее содержание этих элементов в осадочных породах континентов. Аномальное содержание Мп (10,77 %) и Си (467,8 г/т) отмечается в северной части на станциях, вблизи которых зафиксированы газовые аномалии (рис. 6). Осадки на этих станциях характеризуются максимальными значениями пелитовой составляющей и Сорг. Такие факторы способствуют диагенетическому перераспределению элементов: образованию растворимых форм Мп+2 в зонах газовых аномалий и нерастворимых оксигидроксидов (Мп^) за пределами таких зон [14]. Увеличение доли пелитовой компоненты способствует сорбции этих элементов глинистыми минералами.
Во всех пробах зафиксированы радиоактивные U и Th, их содержание ниже среднего в осадочных породах континентов. Концентрации U и Th коррелируют с количеством Сорг и пелита в осадке.
Редкоземельные элементы (РЗЭ) были определены во всех пробах осадков методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) и нормализованы на состав РЗЭ в североамериканском сланце [5]. Содержания РЗЭ в современных осадках меньше, чем в сланце. С увеличением доли пелитовых фракций в осадке их содержание увеличивается, так как растет сорбционная поверхность частиц. Среднее содержание легких РЗЭ в осадках по профилю - 78 %, тяжелых - 22 %. Накопление в донных отложениях легких лантаноидов связано с существенно более высокими скоростями миграции для растворимых комплексных соединений тяжелых РЗЭ по сравнению с таковыми для соединений легких РЗЭ [2].
Заключение
Впервые в результате газогеохимических исследований в Восточно-Сибирском море по региональному про-
ОО
Tаблица 2
Содержание примесных элементов (г/т) в поверхностном слое осадков по профилю
Стан- |
V |
Sc |
Сг |
Со |
Ni |
Си |
Zn |
Sr |
Ba |
Pb |
Th |
U |
Y |
La |
Ce |
Pr |
Nd |
Sm |
Eu |
Gd |
Tb |
Dy |
Er |
Tm |
Yb |
70 |
125,9 |
6,24 |
67,56 |
8,42 |
2 5,94 |
13,50 |
90,60 |
166,2 |
665,3 |
12,7 2 |
7,81 |
2,03 |
13,45 |
2 2,76 |
47,37 |
5,45 |
17,65 |
4,4 5 |
0,89 |
4,00 |
0,55 |
3,35 |
1,72 |
0,25 |
1,59 |
90 |
146,6 |
12,60 |
73,10 |
9,95 |
2 8,05 |
16,71 |
88,44 |
185,5 |
694,1 |
18,7 3 |
8,75 |
2,78 |
17,17 |
24,97 |
53,66 |
6,31 |
24,6 5 |
4,99 |
0,98 |
4,52 |
0,62 |
3,40 |
1,98 |
0,29 |
1,75 |
100 |
136,3 |
11,96 |
68,09 |
9,18 |
2 8,50 |
16,54 |
100,7 |
16 5,1 |
662,8 |
15,25 |
8,18 |
2,44 |
16,69 |
2 2,80 |
48,59 |
5,80 |
22,7 8 |
4,74 |
0,95 |
4,15 |
0,60 |
3,41 |
1,89 |
0,26 |
1,78 |
110 |
142,7 |
11,68 |
67,66 |
8,71 |
27,82 |
15,94 |
99,20 |
16 8,1 |
664,7 |
14,51 |
8,06 |
2,64 |
15,57 |
2 3,04 |
48,16 |
5,74 |
22,05 |
4,61 |
0,89 |
4,08 |
0,55 |
3,22 |
1,83 |
0,26 |
1,64 |
120 |
145,0 |
12,09 |
71,62 |
8,95 |
27,96 |
16,89 |
102,5 |
194,3 |
690,7 |
14,74 |
8,42 |
3,33 |
16,21 |
24,84 |
52,59 |
6,11 |
24,12 |
5,03 |
0,94 |
4,21 |
0,60 |
3,29 |
1,97 |
0,26 |
1,76 |
130 |
140,5 |
11,73 |
68,71 |
8,82 |
27,87 |
15,43 |
97,30 |
176,5 |
693,2 |
14,54 |
8,34 |
2,06 |
15,99 |
2 3,27 |
48,78 |
5,79 |
22,65 |
4,7 0 |
0,94 |
4,09 |
0,58 |
3,31 |
1,77 |
0,25 |
1,70 |
160 |
121,2 |
10,15 |
59,23 |
8,09 |
30,96 |
13,34 |
79,9 |
169,0 |
686,0 |
12,86 |
8,06 |
1,81 |
15,33 |
24,05 |
50,32 |
5,99 |
23,69 |
4,7 5 |
0,94 |
4,09 |
0,58 |
3,15 |
1,80 |
0,26 |
1,61 |
2 00 |
59,8 |
5,50 |
31,23 |
4,81 |
11,59 |
7,23 |
37,70 |
167,8 |
575,3 |
9,64 |
5,57 |
1,18 |
11,84 |
19,60 |
41,44 |
4,83 |
18,51 |
3,68 |
0,71 |
3,17 |
0,43 |
2,50 |
1,34 |
0,19 |
1,22 |
2 30 |
130,1 |
10,63 |
58,80 |
8,17 |
27,45 |
14,64 |
96,00 |
177,7 |
668,9 |
13,37 |
7,64 |
1,68 |
16,20 |
23,10 |
48,37 |
5,81 |
22,58 |
4,67 |
0,91 |
4,07 |
0,58 |
3,16 |
1,82 |
0,26 |
1,73 |
240 |
136,1 |
10,62 |
61,85 |
7,74 |
26,52 |
14,79 |
84,80 |
161,5 |
659,2 |
13,7 9 |
7,58 |
2,39 |
15,32 |
2 2,56 |
47,53 |
5,70 |
22,50 |
4,66 |
0,92 |
3,94 |
0,56 |
3,08 |
1,68 |
0,26 |
1,58 |
2 60 |
122,6 |
9,55 |
54,64 |
7,37 |
2 2,29 |
13,19 |
84,50 |
150,9 |
621,9 |
13,25 |
6,94 |
1,78 |
14,29 |
20,59 |
42,97 |
5,16 |
20,57 |
4,32 |
0,85 |
3,65 |
0,52 |
2,89 |
1,55 |
0,23 |
1,56 |
270 |
188,9 |
13,48 |
81,59 |
9,37 |
30,91 |
18,87 |
108,9 |
159,5 |
691,9 |
17,48 |
8,77 |
1,81 |
16,59 |
2 2,10 |
46,77 |
5,54 |
22,36 |
4,7 2 |
0,93 |
4,23 |
0,59 |
3,40 |
1,93 |
0,27 |
1,74 |
2 80 |
179,8 |
12,66 |
77,78 |
9,14 |
29,08 |
20,07 |
106,3 |
156,0 |
670,8 |
16,47 |
7,99 |
2,00 |
15,60 |
2 0,57 |
42,82 |
5,11 |
20,07 |
4,34 |
0,86 |
3,74 |
0,54 |
3,13 |
1,75 |
0,24 |
1,67 |
2 90 |
183,9 |
13,20 |
82,74 |
9,58 |
29,98 |
18,48 |
111,9 |
160,6 |
106,2 |
16,23 |
8,38 |
1,95 |
16,27 |
21,65 |
46,01 |
5,49 |
21,44 |
4,4 9 |
0,94 |
4,10 |
0,60 |
3,32 |
1,91 |
0,27 |
1,61 |
3 00 |
173,5 |
12,54 |
76,16 |
9,26 |
2 8,93 |
18,42 |
107,8 |
171,4 |
683,4 |
16,7 0 |
8,22 |
1,94 |
16,13 |
2 2,67 |
46,95 |
5,61 |
21,93 |
4,63 |
0,92 |
3,97 |
0,57 |
3,28 |
1,95 |
0,26 |
1,75 |
3 30 |
189,0 |
12,42 |
75,29 |
10,70 |
29,23 |
18,52 |
113,6 |
197,7 |
674,7 |
17,57 |
7,78 |
2,02 |
16,05 |
2 0,84 |
44,01 |
5,24 |
20,44 |
4,44 |
0,85 |
3,96 |
0,56 |
3,17 |
1,83 |
0,26 |
1,69 |
3 50 |
175,3 |
11,94 |
73,08 |
9,91 |
29,39 |
17,89 |
106,3 |
187,8 |
677,4 |
16,80 |
7,73 |
2,09 |
15,64 |
21,59 |
45,63 |
5,41 |
21,4 2 |
4,64 |
0,91 |
4,09 |
0,55 |
3,19 |
1,84 |
0,25 |
1,65 |
370 |
177,2 |
12,92 |
76,38 |
10,60 |
39,88 |
20,51 |
127,4 |
171,0 |
697,0 |
19,12 |
8,09 |
2,21 |
16,21 |
2 2,49 |
47,67 |
5,77 |
22,26 |
4,60 |
1,08 |
4,42 |
0,65 |
3,47 |
1,90 |
0,31 |
1,86 |
3 80 |
157,8 |
14,97 |
73,26 |
13,26 |
45,96 |
467,8 |
173,4 |
171,0 |
652,4 |
19,91 |
8,86 |
2,83 |
18,36 |
2 6,11 |
55,61 |
6,73 |
26,10 |
5,4 0 |
1,21 |
4,93 |
0,73 |
3,81 |
2,11 |
0,31 |
2,03 |
410 |
159,8 |
11,18 |
66,30 |
9,81 |
3 8,48 |
18,71 |
103,0 |
177,9 |
660,0 |
15,4 2 |
7,47 |
2,53 |
15,24 |
23,36 |
48,88 |
5,86 |
22,7 6 |
4,38 |
1,03 |
4,22 |
0,59 |
3,18 |
1,66 |
0,24 |
1,62 |
440 |
173,3 |
12,30 |
72,94 |
10,62 |
35,41 |
17,50 |
112,7 |
174,8 |
671,4 |
16,57 |
7,99 |
2,56 |
15,44 |
23,88 |
50,52 |
6,06 |
24,01 |
4,68 |
1,07 |
4,46 |
0,62 |
3,40 |
1,82 |
0,27 |
1,81 |
470 |
165,2 |
12,18 |
70,96 |
11,81 |
46,60 |
16,77 |
112,5 |
171,5 |
661,8 |
15,34 |
8,06 |
2,51 |
16,16 |
24,21 |
51,03 |
6,09 |
24,2 3 |
4,83 |
1,09 |
4,46 |
0,61 |
3,52 |
1,86 |
0,27 |
1,81 |
5 00 |
215,8 |
14,04 |
79,19 |
25,55 |
45,02 |
21,68 |
146,8 |
161,7 |
633,9 |
18,81 |
8,37 |
2,32 |
15,91 |
2 2,93 |
49,29 |
5,81 |
23,19 |
4,7 5 |
1,09 |
4,39 |
0,63 |
3,27 |
1,90 |
0,32 |
1,79 |
5 20 |
214,2 |
13,48 |
74,82 |
29,36 |
4 9,17 |
22,57 |
160,0 |
158,8 |
608,7 |
18,4 5 |
8,19 |
2,11 |
15,28 |
2 2,32 |
49,04 |
5,74 |
22,69 |
4,4 8 |
1,03 |
4,32 |
0,61 |
3,38 |
1,82 |
0,26 |
1,68 |
5 60 |
276,8 |
15,51 |
82,17 |
34,02 |
67,11 |
32,45 |
185,9 |
177,0 |
661,6 |
19,7 8 |
8,96 |
3,43 |
16,46 |
2 3,46 |
49,59 |
5,98 |
24,31 |
4,90 |
1,13 |
4,64 |
0,64 |
3,71 |
1,97 |
0,32 |
2,02 |

Рис 6. Распределение в поверхностном слое осадков:
1 - Мп; 2 - Си; 3 - СН4
филю от мыса Биллингса к хребту Менделеева охарактеризовано распределение углеводородных газов в донных отложениях. Выделенная в центральной части профиля зона разгрузки природного газа (содержание метана 2,4 % объем.) контролируется неотектоническим разломом. Слабая корреляция между Сорг и содержанием метана и наличие «легкого» метана указывает на смешанный генезис метана в осадках и приток углеводородных флюидов из глубинных горизонтов осадочной толщи. Непрерывный характер спектра распределения углеводородных газов (до пентана) в осадках на всем протяжении профиля позволяет считать перспективным в отношении углеводородного потенциала континентальный шельф Восточно-Сибирского моря.
Поверхностный слой осадков по профилю обеднен большинством изученных химических элементов. Распределение их содержания в донных осадках по профилю контролируется следующими факторами: гранулометрическим составом - вариациями псаммитовой и пелитовой фракций; образованием органоминеральных комплексов, которые играют важную роль в концентрировании многих элементов; наличием аномалий метана, создающих специфические физико-химические условия и способствующих концентрированию ряда элементов (Мп, Си).
Финансирование экспедиции осуществлено «Сев-моргео». Работа поддержана грантами ДВО РАН 09-1-П17-10, 10-III-B-07-191, 09-11I-B-07-372, 09-III-A-07-324; фондом «Глобальная Энергия» МГ2010/04/6 и ФЦП № 02.740.11.0022.
Список литературы Некоторые газогеохимические особенности осадков Восточно-Сибирского моря
- Варшал Г.М., Велюханова Т.К., Кощеева И.Я. Геохимическая роль гумусовых кислот в миграции элементов//Гуминовые вещества в биосфере. М.: Наука, 1993. С. 97-117.
- Варшал Г.М., Кощеева И.Я., Сироткина И.О. и др. Изучение органических веществ поверхностных вод и их взаимодействие с ионами металлов//Геохимия. 1979. № 4. С. 598-607.
- Ветров А.А., Семилетов И.П., Дударев О.В. и др. Исследование состава и генезиса органического вещества донных осадков Восточно-Сибирского моря//Геохимия. 2008. № 2. с. 183-195.
- Виноградов А.П. Введение в геохимию океана. М.: Наука, 1967. 212 с.
- Дубинин А.В. Геохимия редкоземельных элементов в океане. М.: Наука, 2006. 360 с.
- Дударев О.В., Боцул А.И., Аникиев В.В., Колесов Г.М. Современное осадкообразование в криолитозоне северо-западной части Анадырского залива (Берингово море)//Тихоокеан. геология. 2001. Т. 20, № 3. С. 12-25.
- Дударев О.В., Семилетов И.П., Чаркин А.Н., Боцул А.И. Седиментационные обстановки на приконтинентальном шельфе Восточно-Сибирского моря//Докл. АН. 2006. Т. 409, № 6. С. 822-827.
- Лисицин А.П. Маргинальный фильтр океанов//Океанология. 1994. Т. 34, № 5. С. 735-747.
- Лихт Ф.Р., Астахов А.С., Боцул А.И. и др. Структура осадков и фации Японского моря. Владивосток, 1983. 283 с.
- Неотектонические структуры и активные разломы шельфа//Геология и полезные ископаемые шельфов России. Атлас. М.: Науч. мир, 2004. 108 с.
- Павлидис Ю.А., Щербаков Ф.А. Современные донные осадки арктических морей Евразии//Океанология. 2000. Т. 40, № 1. С. 137-147.
- Перельман А.И. Геохимия. М.: Высшая школа, 1979. 423 с.
- Перельман А.И. Геохимия элементов в зоне гипергенеза. М.: Недра, 1972. 288 с.
- Розанов А.Г., Волков И.И. Донные осадки Кандалакшского залива Белого моря: марганцевый феномен//Геохимия. 2009. № 10. С. 1067-1085.
- Романкевич Е.А., Ветров А.А. Цикл углерода в арктических морях России. М.: Наука, 2001. 300 с.
- Хахенберг Х., Шмидт А. Газохроматографический анализ равновесной паровой фазы. М.: Мир, 1979. 160 с.