1. ВВЕДЕНИЕ 3
2. КРАТКИЙ ОЧЕРК ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ АРХИПЕЛАГА ШПИЦБЕРГЕН 4
3. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИПОВЫХ КАРБОНАТАХ 9
4. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА РАБОТ 15
4.1 Материал 15
4.2 Методы 18
5. ЛИТОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ 20
5.1 Литологическая характеристика 20
5.2 Минералогический состав 24
6. ГЕОХИМИЧЕСКАЯ И ИЗОТОПНО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 25
6.1 Геохимические характеристики 25
6.2 Распределение РЗЭ 27
6.3 Изотопные характеристики 32
7. ВЫВОДЫ 33
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 34
Аутигенные карбонаты из холодных просачиваний метановых сипов представляют собой абсолютно уникальные архивы, позволяющие изучать условия окружающей среды, включая биогеохимические процессы, связанные с миграцией флюидов, богатых метаном, через толщу отложений. В мезозойских отложениях Шпицбергена известны карбонатные линзы и прослои, интерпретируемые как сформировавшиеся вокруг метановых сипов. При том детальных исследований этих интересных объектов ранее не проводилось. Нами изучены образцы из десяти карбонатных линз, отобранных из верхнеюрско-нижнемеловых толщ центральной части Шпицбергена. Метановые просачивания - широко распространенное явление, происходящее на шельфах и континентальных склонах внутренних и окраинных морей по всему миру, включая арктические моря. Они представляют собой участки морского дна, где богатые метаном флюиды, находящиеся в химическом неравновесии с морской водой, переносятся через среду морского дна и выбрасываются на границе донных отложений и морской воды (Леин и др., 2021). Целью данной работы является петрографическая, геохимическая и изотопно-геохимическая характеристика сиповых карбонатов из верхнеюрских-нижнемеловых отложений арх. Шпицберген, отобранных в Центральной части архипелага. Задачи, поставленные в работе:
• Детальные петрографические и катодолюминесцентные исследования
• Геохимические особенности сиповых карбонатов
• Стабильные изотопы кислорода и углерода
• Комплексная интерпретация полученных данных.
Выводы:
• Проведенные детальные петрографические и катодолюминесцентные исследования указывают на парагенетическую последовательность в карбонатных телах Сассенфьордена, а значит, и на длительную фазу или несколько отдельных эпизодов просачивания метана.
• Карбонаты представлены доломитом и Mg-кальцитом с содержанием магния от 1% до 9%. Аутигенный пирит в некоторых образцах с преобладанием кальцита свидетельствует о восстановительных условиях образования изученных пород. Доломит, также присутствующий в шлифах, образовался в результате локализованного бактериального брожения органического вещества ниже зоны восстановления сульфатов, что говорит о том, что некоторые диагенетические стадии связаны с биогенным-органогенным преобразованием.
• Общая закономерность распределения содержаний РЗЭ и иттрия характерна для сиповых карбонатов.
• Исследованные образцы имеют либо слабую отрицательную Ce аномалию, либо слабо положительную, что свидетельствует о формировании исследованных пород на границе окислительно-восстановительных условий (Smrzka et al., 2019).
• Низкое Mo/U соотношение указывает на то, что исследованные карбонаты Сассенфьордена по геохимическим характеристикам близки к карбонатам, сформированным при просачивании нефтей, нежели метана.
• Сравнение значений стабильных изотопов кислорода и углерода изученных карбонатов со значениями фанерозойских сиповых карбонатов других регионов показало, их значительную схожесть с палеозой-мезозойскими карбонатами сиповой природы.
• В целом, все образцы имеют отрицательную величину 613C и положительные значения 618O значения. Но некоторые вариации все же могут быть интерпретированы как этапы диагенетических преобразований.
• Наши исследования позволили показать сиповую природу необычных карбонатных линз из переходных юрско-меловых отложений арх. Шпицберген.
