CC BY
15
УДК 550.42+550.43(268.55)
НЕКОТОРЫЕ ГАЗОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОСАДКОВ ВОСТОЧНО-СИБИРСКОГО МОРЯ
РБ. Шакиров, А.В. Сорочинская, А.И. Обжиров Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН, ул. Балтийская 43, г. Владивосток, 690041, e-mail: ren@poi.dvo.ru, sorochin2001@mail.ru, obzhirov@poi.dvo.ru
В статье представлены результаты комплексных газогеохимическш 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.
Ключевые слова: газогеохимия, Восточно-Сибирское море, метан, углеводородные газы, гранулометрия, элементный состав, органический углерод, тектоника.
Введение
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 мае с-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS). Содержание органического углерода определялось методом сжигания его на анализаторе фирмы «CHIMADZU».
Результаты и обсужление
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 разло-
мом (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; 6 - границы достоверные/предполагаемые (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; CJ10 - 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 %. Метанонасыщенностъ 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 Врангелевского грабена (станции 190, 200, 210), осадок представлен алевритом псаммитовым и пелитом алевритовым на станциях, более удаленных от берега (рис. 3). Значительное содержание пе-литовой 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 С^ определялось в поверхностном слое донных осадков, в средней (интервал 30-50 см) и в нижних частях колонок (интервал ниже 70 см). Концентрации С^ в пробах поверхностного слоя находятся в пределах 0,29-2,27 % от сухого
о
10 40 70 100 130 160 190 220 250 230 310 340 370 400 430 460 490 520 550
№ станции
СН4 ррт 40 и
30
СНД ррт
Г 2000
1600 - 1200 - 800 400
23480
Рис 2. Распределение метана в осадках по профилю на интервалах 0-5 см (1), 30-50 см (2), 80-120 см (3)
Содержание основных гранулометрические фракций,%
Ла станции
Рис 3. Схема гранулометрического состава поверхностного слоя осадков по профилю и вариации Сорг (логарифмическая шкала):
1 - псаммит; 2 - алеврит; 3 - пелит; 4 - Сорг
Рис 4. Содержание С и СН. в осадках:
1 орг 4
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 пелитав 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 рг: Ре (0,87), Мё (0,88), № (0,64), V (0,75), Сг (0,86), РЬ (0,68) (рис. 5). Для элементов группы железа характерно образование стойких металлоорганических комплексов [1,8]. №, 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 % 8Ю2). Далее в порядке убывания А1203 (8,60-16,00 %), Ре203 (2,32-7,37 %), Ыа20 (2,56-6,91 %), 1^0 (0,9-3,12 %), К20 (1,68-3,20 %), СаО (1,11-1,59 %), ТЮ2 (0,38-0,63 %), Р205 (0,13-0,73 %). МпО (0,02-0,1 %). По отношению к среднему содержанию в осадочных породах континентов [12] исследуемые осадки обогащены Ыа в 4-8 раз, Ре в 1,5 раза, Р- в 1,5-4 раза. Содержание в осадках (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 Ті, Са и Мп, но в северной части профиля на отдельных станциях содержание Мп в 3-10 раз превышает кларковые.
1 л 0,8 0,6 0,4 -0,2 -О --0,2 --0,4 --0,6 --0,8 -1
І І І I 1'"' Г'
Ті АІ Ре Са Щ N0 К Мп Р £с V Сг Со № Си Іп 5г Ба РЬ ТИ и
Рис 5. Диаграмма корреляционных связей Сорг с химическими элементами
Таблица 1
Номера станций отбора, глубина и макрокомпонентный состав поверхностного слоя осадков (масс. %)
Станции Глубина моря, м 8Ю2 тю2 А1203 Ре203 СаО к2о ш2о МпО р2о5
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 Зг (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), № (11,59-67,11 г/т), 8с (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, 8с, 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 иелитовой составляющей и Сорг. Такие факторы способствуют диагенетическому перераспределению
элементов: образованию растворимых форм Мп+2 в зонах газовых аномалий и нерастворимых оксигидрокси-дов (Мп44) за пределами таких зон [14]. Увеличение доли пелитовой компоненты способствует сорбции этих элементов глинистыми минералами.
Во всех пробах зафиксированы радиоактивные II и ТЬ, их содержание ниже среднего в осадочных породах континентов. Концентрации II и ТЬ коррелируют с количеством Сорг и пелита в осадке.
Редкоземельные элементы (РЗЭ) были определены во всех пробах осадков методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (1СР-МЗ) 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-
и»
оо
Содержание примесных элементов (г/т) в поверхностном слое осадков по профилю
Таблица 2
Стан- ции V Эс Сг Со №. Си гп Эг Ва РЬ ТЪ и У Ьа Се Рг Ш Эт Ей ва ТЪ Су Ег Тт УЬ
70 125,9 6,24 67,56 8,42 25,94 13,50 90,60 166,2 665,3 12,72 7,81 2,03 13,45 22,76 47,37 5,45 17,65 4,45 0,89 4,00 0,55 3,35 1,72 0,25 1,59
90 146,6 12,60 73,10 9,95 28,05 16,71 88,44 185,5 694,1 18,73 8,7 5 2,78 17,17 24,97 53,66 6,31 24,65 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 28,50 16,54 100,7 165,1 662,8 15,25 8,18 2,44 16,69 22,30 48,59 5,80 22,78 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 99,20 168,1 664,7 14,51 8,06 2,64 15,57 23,04 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 8,4 2 3,33 16,21 24,34 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 23,27 48,78 5,79 22,65 4,70 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 4,75 0,94 4,09 0,58 3,15 1,80 0,26 1,61
200 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
230 130,1 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 13,79 7,58 2,39 15,32 22,56 47,53 5,70 22,50 4,66 0,92 3,94 0,56 3,08 1,68 0,26 1,58
260 122,6 9,55 54,64 7,37 22,29 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 22,10 46,77 5,54 22,36 4,72 0,93 4,23 0,59 3,40 1,93 0,27 1,74
280 179,8 12,66 77,78 9,14 29,08 20,07 106,3 156,0 670,8 16,47 7,99 2,00 15,60 20,57 42,82 5,11 20,07 4,34 0,86 3,74 0,54 3,13 1,75 0,24 1,67
290 183,9 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 4,49 0,94 4,10 0,60 3,32 1,91 0,27 1,61
300 173,5 12,54 76,16 9,26 28,93 18,42 107,8 171,4 683,4 16,70 8,22 1,94 16,13 22,67 46,95 5,61 21,93 4,63 0,92 3,97 0,57 3,28 1,95 0,26 1,75
330 189,0 12,42 75,29 10,70 29,23 18,52 113,6 197,7 674,7 17,57 7,7 8 2,02 16,05 20,34 44,01 5,24 20,44 4,44 0,85 3,96 0,56 3,17 1,83 0,26 1,69
350 175,3 11,94 73,08 9,91 29,39 17,89 106,3 187,8 677,4 16,80 7,7 3 2,09 15,64 21,59 45,63 5,41 21,42 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 22,49 47,67 5,77 22,26 4,60 1,08 4,42 0,65 3,47 1,90 0,31 1,86
380 157,8 14,97 73,26 13,26 45,96 467,8 17 3,4 171,0 652,4 19,91 8,86 2,83 18,36 26,11 55,61 6,73 26,10 5,40 1,21 4,93 0,73 3,81 2,11 0,31 2,03
410 159,8 11,18 66,30 9,81 38,48 18,71 103,0 177,9 660,0 15,42 7,47 2,53 15,24 23,36 48,88 5,86 22,76 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 23,38 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 24,23 4,83 1,09 4,46 0,61 3,52 1,86 0,27 1,81
500 215,8 14,04 79,19 25,55 45,02 21,68 146,8 161,7 633,9 18,81 8,37 2,32 15,91 22,93 49,29 5,81 23,19 4,75 1,09 4,39 0,63 3,27 1,90 0,32 1,79
520 214,2 13,48 74,82 29,36 49,17 22,57 160,0 158,8 608,7 18,45 8,19 2,11 15,28 22,32 49,04 5,74 22,69 4,48 1,03 4,32 0,61 3,38 1,82 0,26 1,68
560 276,8 15,51 82,17 34,02 67,11 32,45 185,9 177,0 661,6 19,78 8,96 3,43 16,46 23,46 49,59 5,98 24,31 4,90 1,13 4,64 0,64 3,71 1,97 0,32 2,02
Содержание элемента 12
10
8 б
4
2
0
60 100 140 150 220
СН4, ррш
1 г 50
0
500 540
№ отпнщш
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 централвной 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 смешан-ный генезис метана в осадках и приток углеводородных флюидов из глубинных горизонтов осадочной толщи. Непрерывный характер спектра распределения углеводо-родшлх 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 пели-товой 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-мор гео». Работа поддержана грантами ДВО РАН 09-1-П17-10, 10-Ш-В-07-191, 09-Ш-В-07-372, 09-Ш-А-07-324; фондом «Глобальная Энергия» МГ2010/04/6 и ФЦП М 02.740.11.0022.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Варшал Г.М., Велюханова Т.К., Кощеева ИЯ. Геохи-
мическая роль гумусовых кислот в миграции элементов // Гуминовые вещества в биосфере. М.: Наука, 1993. С. 97-117.
2. 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.
3. 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.
4. Виноградов А.П. Введение в геохимию океана. М.: Наука, 1967. 212 с.
5. Дубинин А.В. Геохимия редкоземельных элементов в океане. М.: Наука, 2006. 360 с.
6. 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.
7. Дударев О.В., Семилетов И.П., Чаркин А.Н., Боцул А.И. Седиментационные обстановки на при-континентальном шельфе Восточно-Сибирского моря//Докл. АН. 2006. Т. 409, № 6. С. 822-827.
8. Лисицин А.П. Маргинальный фильтр океанов // Океанология. 1994. Т. 34, № 5. С. 735-747.
9. Лихг Ф.Р, Астахов А.С., Боцул А.И. и др. Структура осадков и фации Японского моря. Владивосток, 1983. 283 с.
10. Неотектонические структуры и активные разломы шельфа // Геология и полезные ископаемые шельфов России. Атлас. М.: Науч. мир, 2004. 108 с.
11. Павлидис К). А., Щербаков Ф.А. Современные донные осадки арктических морей Евразии // Океанология. 2000. Т. 40, № 1. С. 137-147.
12. Перелвман А.И. Геохимия. М.: Высшая школа, 1979. 423 с.
13. Перельман А.И. Геохимия элементов в зоне гипергенеза. М.: Недра, 1972. 288 с.
14. Розанов А.Г., Волков И.И. Донные осадки
Кандалакшского залива Белого моря: марганцевый феномен//Геохимия. 2009. № 10. С. 1067-1085.
15. Романкевич Е.А., Ветров А.А. Цикл углерода в арктических морях России. М.: Наука, 2001. 300 с.
16. Хахенберг X., Шмидт А. Газохроматографический анализ равновесной паровой фазы. М.: Мир, 1979. 160 с.
In the article it is given a comprehensive gas-geochemical analysis of sediments from the East-Siberian Sea, along the NS profile (Billings Cape-Mendeleev Ridge). It is for the first time that the features of hydrocarbon gases distribution in sediments are described in relation with a grain size and chemical compositions. Gas seepage in neo-tectonic faulting has been found. The methane content in sediments (up to 2.4 % vol. in headspace) indicates favorable sites for gashydrates in a central part of the sea. Isotopic composition of Cn-CH4 indicates the thermogenic origin. The obtained data could be applied for the hydrocarbon deposits forecasting in the investigated area.
Key words: gasgeo chemistry, East-Siberian Sea, methane, hydrocarbon gases, granulometry, element composition, organic carbon, tectonics.
