Открытый доступ
Доступ предоставлен
Доступ платный или только для подписчиков
Том 70, № 6 (2025)
Статьи
Неон как критерий распределения инертных газов между залежами газа и законтурными водами
Аннотация
Впервые выполнен анализ зависимости изотопного состава Ne от парциального давления Ne, N2 и отношения N2/Ne в газовых залежах. Также дана оценка масштаба влияния подземных вод на содержание и изотопный состав инертных газов в залежах СО2, N2 и СН4. Показано, что парциальное давление Ne в залежах газов различного состава увеличивается в ряду: СО2 – СН4 – N2. Для залежей CO2 характерен мантийный изотопный состав неона, а в залежах N2 преобладает смесь атмосферного и корового неона (20Ne/22Ne находится в диапазоне 8.9–10.2;21Ne/22Ne – 0.040–0.083). Начальные концентрации и изотопный состав Ne и, очевидно, других инертных газов зависят от условий образования газовой фазы, которая поступает в залежи. Впоследствии парциальное давление Ne в залежах CO2 и CH4 увеличивается, а в залежах N2 понижается, как предполагается, вследствие газообмена с подземными водами. Предложена модель газообмена залежей газа с подземными водами, которая позволила оценить распределение инертных газов между ними: (1) CO2 поступает в залежи с ничтожно низкими (~0.008 Па) парциальными давлениями мантийного Ne. Поэтому примесь Ne из подземных вод может достигать в них 90%; (2) Залежи N2, напротив, имеют атмосферный изотопный состав Ne с добавлением нуклеогенной (коровой) компоненты и парциальным давлением выше, чем в атмосфере. Наиболее вероятным источником газовой фазы этого N2 могут быть древние Cl–Ca рассолы при пластовом давлении ниже 300 бар; (3) Изотопный состав Ne в залежах CH4 согласуется с представлениями о том, что микробиальный метан образуется в приповерхностных условиях (среде преобладания атмосферных газов), а термогенный – на бóльших глубинах. Большая часть Ne и N2 в залежах термогенного CH4, вероятно, является следствием газообмена их с Cl–Ca рассолами. В целом изотопный состав Ne в залежах CH4 отражает результат смешения микробиального и термогенного CH4 на путях миграции к поверхности.
427-457
Поведение углерода и формирование состава воды дренажной системы осушенного эвтрофного торфяника
Аннотация
Торфяные болота хотя и занимают около 3 % площади земной поверхности, рассматриваются как одна из важнейших экосистем, способных надолго удалять углерод из его круговорота. Однако осушение и торфоразработка оказывают серьезное влияние на баланс углерода этих экосистем. В частности, элементы дренажной сети, являющиеся неотъемлемой составляющей осушенных торфяников, вносят существенный вклад в эмиссию парниковых газов и латеральный перенос углерода. В случае эвтрофных торфяников дренажная система также служит источником питательных веществ для принимающих водных объектов. Для прогнозирования изменений углеродного баланса, разработки эффективных мер мелиорации и реализации климатических проектов необходимо понимать процессы формирования состава воды дренажных систем. Для этого мы исследовали химический состав воды дренажной системы эвтрофного Тарманского болота (Западная Сибирь) по историческим и современным данным и проанализировали сезонную динамику растворенного углерода и потоков СО2 и СН4 в атмосферу за 2024 г. Полученные результаты показали возрастание роли испарительного концентрирования в формировании состава воды с начала функционирования дренажной системы. Это выражается в увеличении доли хлорид-иона и натрия в химическом составе, а также в смещении равновесий в системе вода–порода от каолинита в сторону монтмориллонитов и карбонатов. Характер равновесий в карбонатной системе и соотношение основных компонентов химического состава показывают, что на протяжении функционирования дренажной системы происходит перераспределение углерода путем растворения и осаждения карбонатов. Изучение сезонной динамики растворенного углерода и потоков углеродсодержащих парниковых газов показало, что на фоне закономерного летнего возрастания эмиссии СО2 и СН4 с поверхности обводненных дренажных каналов и снижения эмиссии СО2 с поверхности пруда под воздействием фотосинтезирующих организмов, выделяется пересыхающий в летний период канал. Эмиссия СО2 с поверхности его переувлажненных донных отложений летом уменьшается более чем в 5 раз, удельные потоки СН4 сохраняются на околонулевом уровне, сопоставимом с весенним, при этом метан и диоксид углерода накапливаются в поровых водах в растворенной форме. Результаты проведенных исследований подчеркивают актуальность изучения биогеохимии углерода переувлажненных почв и донных отложений и факторов, обусловливающих накопление СО2 и СН4 в поровых водах, для разработки новых подходов к мелиорации и реализации климатических проектов на осушенных торфяниках.
458-479
Отличительные черты седиментогенеза ледниковых озер Тальской группы (Колымское нагорье) в позднем неоплейстоцене-голоцене: геохимические свидетельства
Аннотация
Группа Тальских озер (Грязевое, Щучье, Голубое, Налимное) расположена на востоке Майманджинских гор (Колымское нагорье). Озера имеют ледниковое происхождение и образованы в позднем неоплейстоцене – начале голоцена. Получена геохимическая характеристика озерных осадков, тефры, делювиальных отложений и коренных пород. На основе анализа распределения породообразующих элементов, отношений SiO2 /TiO2, Fe2O3 /TiO2, Fe2O3 /MnO, SiO2 /Al2О3, SiO2 /MgO, SiO2 /Fe2O3, а также индексов ICV, CIA и данных компонентного анализа, установлены геохимические зоны, отражающие различные условия осадконакопления. Выявлены интервалы биогенного, терригенного и хемогенного (аутигенного) накопления. Аутигенные железосодержащие минералы представлены сульфидами (пирит, пирротин), а обломочные – титаномагнетитами, магнетитами и ильменитами. Изучена зависимость отношений элементов и индексов от гранулометрического состава делювия. Установлена связь геохимических характеристик озерных осадков и делювиальных отложений, реконструированы основные этапы развития озер. Получена комплексная характеристика осадков переходного интервала от позднего неоплейстоцена к голоцену.
480-502