Введение 3
Глава 1. Материалы и методы 5
Глава 2. Общие черты геологического строения о. Байкал 7
Глава 3. Общие сведения о газовых гидратах. 11
3.1 Расчет стабильности газовых гидратов 12
3.2 Типизация газовых гидратов озера Байкал 16
3.3 Газогидратоносные структуры и их распространение 18
Глава 4. Аутигенные карбонаты 20
4.1 Аутигенные карбонаты озера Байкал 20
4.2 Общие механизмы формирования аутигенных карбонатов 23
Глава 5. Изотопный состав карбонатов 31
Глава 6. Механизмы и условия формирования аутигенных карбонатов озера Байкал 34
Заключение 39
Список литературы 40
Озеро Байкал является крупнейшим в мире пресным водоемом, расположенным в Центральной Азии и образованным в ходе внутриконтинентального рифтогенеза. Бассейн, максимальная глубина которого достигает 1642 м, лежит в центре тектонически-активной рифтовой зоны и заполнен осадками мощностью до 7.5 км, древнейшие из которых предположительно имеют олигоценовый возраст [1]. Морфологически озеро подразделяется на три глубоководных котловины (южная, центральная и северная), которые отделены друг от друга подводными возвышенностями: Бугульдейско-Селенгинской перемычкой и Академическим хребтом (рис.1).
Залежи газовых гидратов (ГГ) в очагах разгрузки флюидов в морских условиях, как правило, маркируются аутигенными карбонатами. В большинстве случаев формирование порядка относительно величин, необходимых для формирования кальцита [3]. Предполагалось, однако, что присутствие в осадках значительного количества марганца может способствовать образованию родохрозита [6]. Маленькие гранулы этого минерала были впоследствии найдены в районе подводного термального источника в бухте Фролиха на северной оконечности озера [7]. Кроме того, карбонаты сидеритового и родохрозитового составов были обнаружены при бурении скважины BDP-98 на Академическом хребте. Они присутствовали в интервале 100-600 м и представляли собой микроконкреции (менее 1 мм диаметром) или цемент, скрепляющий осадки [4]. Изотопные исследования показали, что сидериты на глубине 600 м были образованы в результате процессов генерации метана [2].
Целью работы является определение взаимосвязи углеводородов и аутигенных карбонатов озера Байкал.
Для достижения цели решались следующие задачи:
1. Расчет условий стабильности газовых гидратов;
2. Выполнение рентгеноструктурного анализа карбонатов;
3. Изучение карбонатов с помощью электронного микроскопа;
4. Интерпретация изотопных данных
Аутигенные карбонаты гидратоносных структур озера Байкал представлены родохрозитами и сидеритами.
Исключительная приуроченность находок приповерхностных карбонатов к гидратоносным грязевым вулканам свидетельствует о генетической связи между углеродом метана и аутигенных карбонатов. Наиболее приемлемым объяснением резкого различия их изотопного состава является широко распространенный в пресноводных условиях механизм генерации метана и углекислого газа за счет бактериальной деструкции органического вещества (ацетата), что было показано в предшествующих публикациях [25].
Полученные нами новые данные по распределению карбонатов в гидратоносных структурах озера Байкал показали, что они формировались в зоне генерации метана за счет СО2-редукции. При этом, как правило, кристаллизовались изотопно-тяжелые сидериты.
Однако изученный нами родохрозит из структуры Санкт-Петербург-2 оказался изотопно-легким (δ13С=¬¬ - 23.3‰), что свидетельствует о его формировании при окислении органического вещества соединениями железа и марганца. Данные процессы происходили в зоне генерации метана.
Таким образом, нами обоснованы два основных механизма формирования аутигенных карбонатов в озере Байкал: за счет генерации метана (изотопно-тяжелые карбонаты) и за счет окисления органического вещества (изотопно-легкие карбонаты). Анаэробное окисление метана не участвует в формировании карбонатов.
Результаты работы были опубликованы в статье «Механизм формирования уатигенного родохрозита в приповерхностных осадках газогидратоносной структуры Санкт-Петербург-2 в центральной котловине озера Байкал / Крылов А.А.[и др.]/ Журнал: Нефтегазовая геология. Теория и практика».
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
