Геохимические исследования
Ответственный за рубрику – доктор геолого-минералогических наук Т.К. Баженова
| Статья № 37_2012 | дата поступления в редакцию 20.06.2012 подписано в печать 06.07.2012 |
| 18 с. | Моргунова И.П., Петрова В.И., Литвиненко И.В. , Черкашев Г.А. |
| Особенности процессов трансформации органического вещества донных осадков глубоководных гидротермальных систем (Срединно-Атлантический хребет) | |
| Проведено сравнительное изучение состава и распределения рассеянного органического вещества в поверхностных осадочных отложениях неактивного гидротермального поля Семенов (Срединно-Атлантический хребет), отобранных в ходе рейса научно-исследовательского судна «Профессор Логачёв» в 2009 г. Изучение пролонгированной трансформации органического вещества гидротермальных донных отложений в окислительных условиях среды при повышенных температурах позволило установить, что повышенные содержания углеводородов для данного региона обусловлены биосинтезом и дальнейшим термокаталитическим преобразованием биогенного вещества, при этом признаков абиогенных процессов обнаружено не было. Анализ группового состава органического вещества позволил констатировать, что основные процессы трансформации органики происходят на фракционном уровне с уменьшением содержания масел и увеличением более конденсированных смолисто-асфальтеновых компонентов. Ключевые слова: рассеянное органическое вещество, донные осадки, генезис углеводородов, биомаркеры, гидротермальное поле, газовая хроматография-масс спектрометрия, Срединно-Атлантический хребет. |
|
| ссылка на статью обязательна | Моргунова И.П., Петрова В.И., Литвиненко И.В., Черкашев Г.А. Особенности процессов трансформации органического вещества донных осадков глубоководных гидротермальных систем (Срединно-Атлантический хребет) // Нефтегазовая геология. Теория и практика. – 2012. - Т.7. - №3. - http://www.ngtp.ru/rub/1/37_2012.pdf |
Литература
Банникова Л.А. Органическое вещество в гидротермальном рудообразовании. – М.: Наука. - 1990. – 207 с.
Богданов Ю.А., Лисицын А.П., Сагалевич А.М., Гурвич Е.Г. Гидротермальный рудогенез океанского дна. - Ин-т океанологии им. П.П. Ширшова РАН. - М.: Наука. - 2006. - 527 с.
Гептнер А.Р., Алексеева Т.А., Пиковский Ю.И. Полициклические ароматические углеводороды в свежих и гидротермально изменённых вулканитах Исландии // ДАН. - 1999. - Т. 369. - № 5. - С. 667-670.
Моргунова И.П., Петрова В.И., Литвиненко И.В., Черкашёв Г.А. Углеводородные маркеры в осадочных отложениях гидротермального поля «Семенов» (САХ, 13°с.ш.) // Материалы XIX Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. - 2011. - Т.4. - C. 116-120.
Моргунова И.П., Иванов В.Н., Литвиненко И.В., Петрова В.И., Степанова Т.В., Черкашёв Г.А. Геохимия органического вещества донных отложений гидротермального поля Ашадзе (13°с.ш., САХ) // Океанология. - 2012. - Т. 52. - № 3. - С. 372-380.
Петрова В.И., Куршева А.В., Литвиненко И.В., Моргунова И.П., Степанова Т.В., Черкашев Г.А. О генезисе органического вещества донных отложений гидротермального поля Ашадзе-1 (13°с.ш., САХ) // ДАН. - 2009. - Т. 429. - № 6. - С. 802-805.
Петрова В.И., Батова Г.И., Куршева А.В., Литвиненко И.В., Коновалов Д.А. Органическое вещество донных осадков Обской губы: распределение, природа, источники // Геохимия. - 2010. - №2. - С. 1-13.
Пиковский Ю.И. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде. – М.: Изд-во МГУ. - 1993. - 207 с.
Пиковский Ю.И., Чернова Т.Г., Алексеева Т.А., Верховская З.И. О составе и природе углеводородов на участках современной серпентинизации в океане // Геохимия. - 2004. - № 10. - С. 1106-1112.
Романкевич Е.А. Геохимия органического вещества в океане. - М.: Наука. - 1977. - 256 с.
Руденко А.П., Кулакова И.И. Физико-химическая модель абиогенного синтеза углеводородов в природных условиях // Журнал Всесоюзного Химического общества им. Д.И. Менделеева. - 1986. - Т. XXXI (5). - С. 518-526.
Симонейт Б.Р.Т. Основные направления геохимии. - Сборник научных трудов к 100-летию со дня рождения академика А.П. Виноградова. / Отв. ред. Э.М. Галимов. - М.: Наука. - 1995. - C. 236-259.
Чернова Т.Г., Верховская З.И. Специфика состава битуминозных веществ, как отражение условий их формирования в гидротермальных отложениях впадины гуаймас (Калифорнийский залив) // ДАН. - 2003. - Т. 392. - № 4. - С. 531-534.
Beltenev V., Ivanov V., Rozhdestvenskaya I., Stepanova T., Shilov V., Davydov M., Laiba A., Kaylio V., Narkevsky E., Pertsev A., Dobretzova I., Gustaytis A., Popova Ye., Amplieva Ye., Evrard C., Moskalev L. and Gebruk A. New data about hydrothermal fields on the Mid-Atlantic Ridge between 11?–14? N: 32nd cruise of R/V Professor Logatchev // InterRidge News. 2009. V. 18. P. 14–18.
Brault M., Simoneit B.R.T. Trace Petroliferous Organic Matter Associated With Hydrothermal Minerals From the Mid-Atlantic Ridge at the Trans-Atlantic Geotraverse 26°N Site // Journal of Geophysical Research. 1989. V. 94. № C7. P. 9791-9798.
Charlou J.L., Donval J.P. Biogenic and abiogenic processes in deep sea reducing chemosynthetic hydrothermal vents and cold seeps // Geophysical Research Abstracts. V. 7. 2005 2005. P.
Foustoukos D.I., Seyfried W.E. Hydrocarbons in Hydrothermal Vent Fluids: The Role of Chromium-Bearing Catalysts // Science. 2004. V. 304. P. 1002-1005.
Fu Q., Lollar B. S., Horita J., Lacrampe-Couloume G., Seyfried W. E. J. Abiotic formation of hydrocarbons under hydrothermal conditions: Constraints from chemical and isotope data // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2007. V. 71. P. 1982–1998.
Gold T. The deep, hot biosphere // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1992. V. 89, P. 6045-6049.
Konn C., Testemale D., Querellou J., Holm N.G. and Charlou J.L. New insight into the contributions of thermogenic processes and biogenic sources to the generation of organic compounds in hydrothermal fluids // Geobiology. 2011. V. 9. P. 79–93.
McCollom T. M., Seewald J.S. Abiotic Synthesis of Organic Compounds in Deep-Sea Hydrothermal Environments // Chemical Review. 2007. V. 107. P. 382-401.
Peng X., Li J., Zhou H., Wu Z., Li J., Chen Sh., Yao H. Characteristics and source of inorganic and organic compounds in the sediments from two hydrothermal fields of the Central Indian and Mid-Atlantic Ridges // Journal of Asian Earth Sciences. 2011. V. 41. P. 355–368.
Peters K., Walters C.C., Moldowan J. The biomarker guide. Second edition. Cambridge University press. 2005. V. 2. P. 472-1155.
Proskurowski G., Lilley M. D., Seewald J. S., Fruh-Green G. L., Olson E. J., Lupton J. E., Sylva S. P., Kelley D. S. Abiogenic Hydrocarbon Production at Lost City Hydrothermal Field // Science. 2008. V. 319. P. 604-607.
Rushdi A.I., B.R.T. Simoneit. Lipid Formation by Aqueous Fischer-Tropsch-Type Synthesis over a Temperature Range of 100 to 400 °C // Origins of Life and Evolution of Biospheres. 2001. V, 31. № 1-2. P.103-118.
Schupfer P.Y., Gulacar F.O. Relative stabilities of cholestadienes calculated by molecular mechanics and semi-empirical methods: application to the acid-catalyzed rearrangement reactions of cholesta-3,5-diene // Organic Geochemistry. 2000. V. 31. P. 1589-1596.
Shock E., Canovas P. The potential for abiotic organic synthesis and biosynthesis at seafloor hydrothermal systems // Geofluids. 2010. V. 10. P. 161–192.
Simoneit B.R.T. Molecular Indicators (Biomarkers) of Past Life // The Anatomical Record Special Issue: Astrobiology. 2002. V. 268. Iss. 3. P. 186–195.
Simoneit B.R.T. A review of current applications of mass spectrometry for biomarker/molecular tracer elucidations // Mass Spectrometry Reviews. 2005. V. 24. P. 719– 765.
Tunnicliffe V., Juniper S. K., Sibuet M. Reducing environments of the deep-sea floor. In (P. A. Tyler, ed.) // Ecosystems of the World: The Deep Sea. 2003. Chapt. 4, P. 81 - 110.
Williford K. H., Grice K., Logan G. A., Chen J., Huston D. The molecular and isotopic effects of hydrothermal alteration of organic matter in the Paleoproterozoic McArthur River Pb/Zn/Ag ore deposit // Earth and Planetary Science Letters. 2011. V. 301. P. 382–392.
Богданов Ю.А., Лисицын А.П., Сагалевич А.М., Гурвич Е.Г. Гидротермальный рудогенез океанского дна. - Ин-т океанологии им. П.П. Ширшова РАН. - М.: Наука. - 2006. - 527 с.
Гептнер А.Р., Алексеева Т.А., Пиковский Ю.И. Полициклические ароматические углеводороды в свежих и гидротермально изменённых вулканитах Исландии // ДАН. - 1999. - Т. 369. - № 5. - С. 667-670.
Моргунова И.П., Петрова В.И., Литвиненко И.В., Черкашёв Г.А. Углеводородные маркеры в осадочных отложениях гидротермального поля «Семенов» (САХ, 13°с.ш.) // Материалы XIX Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. - 2011. - Т.4. - C. 116-120.
Моргунова И.П., Иванов В.Н., Литвиненко И.В., Петрова В.И., Степанова Т.В., Черкашёв Г.А. Геохимия органического вещества донных отложений гидротермального поля Ашадзе (13°с.ш., САХ) // Океанология. - 2012. - Т. 52. - № 3. - С. 372-380.
Петрова В.И., Куршева А.В., Литвиненко И.В., Моргунова И.П., Степанова Т.В., Черкашев Г.А. О генезисе органического вещества донных отложений гидротермального поля Ашадзе-1 (13°с.ш., САХ) // ДАН. - 2009. - Т. 429. - № 6. - С. 802-805.
Петрова В.И., Батова Г.И., Куршева А.В., Литвиненко И.В., Коновалов Д.А. Органическое вещество донных осадков Обской губы: распределение, природа, источники // Геохимия. - 2010. - №2. - С. 1-13.
Пиковский Ю.И. Природные и техногенные потоки углеводородов в окружающей среде. – М.: Изд-во МГУ. - 1993. - 207 с.
Пиковский Ю.И., Чернова Т.Г., Алексеева Т.А., Верховская З.И. О составе и природе углеводородов на участках современной серпентинизации в океане // Геохимия. - 2004. - № 10. - С. 1106-1112.
Романкевич Е.А. Геохимия органического вещества в океане. - М.: Наука. - 1977. - 256 с.
Руденко А.П., Кулакова И.И. Физико-химическая модель абиогенного синтеза углеводородов в природных условиях // Журнал Всесоюзного Химического общества им. Д.И. Менделеева. - 1986. - Т. XXXI (5). - С. 518-526.
Симонейт Б.Р.Т. Основные направления геохимии. - Сборник научных трудов к 100-летию со дня рождения академика А.П. Виноградова. / Отв. ред. Э.М. Галимов. - М.: Наука. - 1995. - C. 236-259.
Чернова Т.Г., Верховская З.И. Специфика состава битуминозных веществ, как отражение условий их формирования в гидротермальных отложениях впадины гуаймас (Калифорнийский залив) // ДАН. - 2003. - Т. 392. - № 4. - С. 531-534.
Beltenev V., Ivanov V., Rozhdestvenskaya I., Stepanova T., Shilov V., Davydov M., Laiba A., Kaylio V., Narkevsky E., Pertsev A., Dobretzova I., Gustaytis A., Popova Ye., Amplieva Ye., Evrard C., Moskalev L. and Gebruk A. New data about hydrothermal fields on the Mid-Atlantic Ridge between 11?–14? N: 32nd cruise of R/V Professor Logatchev // InterRidge News. 2009. V. 18. P. 14–18.
Brault M., Simoneit B.R.T. Trace Petroliferous Organic Matter Associated With Hydrothermal Minerals From the Mid-Atlantic Ridge at the Trans-Atlantic Geotraverse 26°N Site // Journal of Geophysical Research. 1989. V. 94. № C7. P. 9791-9798.
Charlou J.L., Donval J.P. Biogenic and abiogenic processes in deep sea reducing chemosynthetic hydrothermal vents and cold seeps // Geophysical Research Abstracts. V. 7. 2005 2005. P.
Foustoukos D.I., Seyfried W.E. Hydrocarbons in Hydrothermal Vent Fluids: The Role of Chromium-Bearing Catalysts // Science. 2004. V. 304. P. 1002-1005.
Fu Q., Lollar B. S., Horita J., Lacrampe-Couloume G., Seyfried W. E. J. Abiotic formation of hydrocarbons under hydrothermal conditions: Constraints from chemical and isotope data // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2007. V. 71. P. 1982–1998.
Gold T. The deep, hot biosphere // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1992. V. 89, P. 6045-6049.
Konn C., Testemale D., Querellou J., Holm N.G. and Charlou J.L. New insight into the contributions of thermogenic processes and biogenic sources to the generation of organic compounds in hydrothermal fluids // Geobiology. 2011. V. 9. P. 79–93.
McCollom T. M., Seewald J.S. Abiotic Synthesis of Organic Compounds in Deep-Sea Hydrothermal Environments // Chemical Review. 2007. V. 107. P. 382-401.
Peng X., Li J., Zhou H., Wu Z., Li J., Chen Sh., Yao H. Characteristics and source of inorganic and organic compounds in the sediments from two hydrothermal fields of the Central Indian and Mid-Atlantic Ridges // Journal of Asian Earth Sciences. 2011. V. 41. P. 355–368.
Peters K., Walters C.C., Moldowan J. The biomarker guide. Second edition. Cambridge University press. 2005. V. 2. P. 472-1155.
Proskurowski G., Lilley M. D., Seewald J. S., Fruh-Green G. L., Olson E. J., Lupton J. E., Sylva S. P., Kelley D. S. Abiogenic Hydrocarbon Production at Lost City Hydrothermal Field // Science. 2008. V. 319. P. 604-607.
Rushdi A.I., B.R.T. Simoneit. Lipid Formation by Aqueous Fischer-Tropsch-Type Synthesis over a Temperature Range of 100 to 400 °C // Origins of Life and Evolution of Biospheres. 2001. V, 31. № 1-2. P.103-118.
Schupfer P.Y., Gulacar F.O. Relative stabilities of cholestadienes calculated by molecular mechanics and semi-empirical methods: application to the acid-catalyzed rearrangement reactions of cholesta-3,5-diene // Organic Geochemistry. 2000. V. 31. P. 1589-1596.
Shock E., Canovas P. The potential for abiotic organic synthesis and biosynthesis at seafloor hydrothermal systems // Geofluids. 2010. V. 10. P. 161–192.
Simoneit B.R.T. Molecular Indicators (Biomarkers) of Past Life // The Anatomical Record Special Issue: Astrobiology. 2002. V. 268. Iss. 3. P. 186–195.
Simoneit B.R.T. A review of current applications of mass spectrometry for biomarker/molecular tracer elucidations // Mass Spectrometry Reviews. 2005. V. 24. P. 719– 765.
Tunnicliffe V., Juniper S. K., Sibuet M. Reducing environments of the deep-sea floor. In (P. A. Tyler, ed.) // Ecosystems of the World: The Deep Sea. 2003. Chapt. 4, P. 81 - 110.
Williford K. H., Grice K., Logan G. A., Chen J., Huston D. The molecular and isotopic effects of hydrothermal alteration of organic matter in the Paleoproterozoic McArthur River Pb/Zn/Ag ore deposit // Earth and Planetary Science Letters. 2011. V. 301. P. 382–392.