Lithological Composition and Hydrocarbon Anomalies of Bottom Sediments of the Western Part of the East Siberian Sea

A. I. Gresov; Гресов А. И.; A. V. Yatsuk; Яцук А. В.; K. I. Aksentov; Аксентов К. И.

doi:10.31857/S0024497X23010020

Lithological Composition and Hydrocarbon Anomalies of Bottom Sediments of the Western Part of the East Siberian Sea

作者: Gresov A.I.¹, Yatsuk A.V.¹, Aksentov K.I.¹
隶属关系:
1. Il’ichev Pacific Institute of Oceanology, Far East Branch, Russian Academy of Sciences
期: 编号 1 (2023)
页面: 21-37
栏目: Articles
URL: https://journals.eco-vector.com/0024-497X/article/view/658468
DOI: https://doi.org/10.31857/S0024497X23010020
EDN: https://elibrary.ru/GWTGOV
ID: 658468

如何引用文章

全文:

详细
作者简介
参考
补充文件
统计

详细

On the basis of lithological and gas geochemical studies and a comprehensive interpretation of the available materials, the main factors of the formation and distribution of grain size distribution, water-physical properties, organic saturation, concentrations and geochemical parameters of hydrocarbon gases in seafloor sediments of geostructures of the western part of the East Siberian Sea are summarized and analyzed. It has been established that the sediments of the northern and central parts of the study area are represented by aleurite-pelites, the southern ‒ by aleurite-pelite-psamites with variations in C_org values ‒ 0.6–2.0%, natural humidity and density ‒ 18–43% and 1.5–2.0 g/cm³, open porosity ‒ 17–33%, the concentrations of methane and its homologues are 0.001–5.934 and 0.00003–0.0312 cm³/kg, the molecular mass of the hydrocarbons fraction, the “wetness”, “dryness” coefficients, and the coefficients of the transformation are 16.05–22.6 g/mol, 0.2–51%, 1–1999, 0.2–50.8 and δ¹³С‒СН₄ (–82.7…–38.4‰). Based on the values of gas geochemical parameters, eleven types of gas sources were identified in bottom sediments. In the process of research, it was found that the formation of hydrocarbon anomalies in sediments is mainly associated with their reservoir properties, C_org content and depths of their sampling, as well as with the complex influence of geological factors, the main of which are the gas saturation of the underlying sediments and the type of gas sources, discontinuous and plicative tectonics, geostructures position, thickness of Quaternary deposits, coal and gas content and age of the folded base. To a lesser extent, anomalies of hydrocarbon gases are associated with the lithological composition and density parameters of sediments.

关键词

seafloor sediments, lithological and gas geochemical studies, hydrocarbon gases, East Arctic shelf.

参考

Алексеев А.Ф., Бодунов Е.И., Лебедев В.С., Захарова С.С., Томская Е.С., Безменова П.Н., Трущелева Г.С., Лебедев Вал.С. Изотопно-геохимическая характеристика нефтей и газов восточной части Сибирской платформы // Органическая геохимия нефтей, газов и органического вещества докембрия / Под ред. А.А. Алексеева. М.: Наука, 1981. С. 164–175.
Велев В.Х. Молекулярная масса углеводородной фракции и весовое распределение компонентов С1–С5 в природных газах разных генетических типов // Органическая геохимия нефтей, газов и органического вещества докембрия / Под ред. А.А. Алексеева. М.: Наука, 1981. С. 22–28.
Геология и полезные ископаемые шельфов России. Арктические моря России. Атлас. Лист 3-14. М.: Научный мир, 2003. 278 с.
Геология и полезные ископаемые России. Т. 5. Кн. 1. Арктические моря / Под ред. И.С. Грамберга, В.Л. Иванова, Ю.Е. Погребицкого. СПб.: ВСЕГЕИ, 2004. 468 с.
Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 1 000 000. Лист S 53-55 (Новосибирские острова). Объяснительная записка. СПб.: ВСЕГЕИ, 1999. 208 с.
Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1 : 1 000 000. Лист S 53-55 (Новосибирские острова). Объяснительная записка. СПб.: ВСЕГЕИ, 2006а. 208 с.
Государственная геологическая карта России. Масштаб 1 : 1 000 000. Лист 57-58 (Восточно-Сибирское море). Объяснительная записка. СПб.: ВСЕГЕИ, 2006б. 51 с.
Государственная геологическая карта России. Масштаб 1 : 1 000 000. Лист 59-60 (Восточно-Сибирское море). Объяснительная записка. СПб.: ВСЕГЕИ, 2006в. 47 с.
Государственная геологическая карта России и прилегающих акваторий. Масштаб 1 : 2 500 000. СПб.: ВСЕГЕИ, 2016.
Гресов А.И. Геохимическая классификация углеводородных газов угленефтегазоносных бассейнов Востока России // Тихоокеанская геология. 2011. № 2. С. 87–103.
Гресов А.И. Метаноресурсная база угольных бассейнов Дальнего Востока и перспективы ее промышленного освоения. Т. 2. Углеметановые бассейны Республики Саха (Якутия) и Северо-Востока России. Владивосток: Дальнаука, 2012. 468 с.
Гресов А.И., Шахова Н.Е., Сергиенко В.И., Семилетов И.П., Яцук А.В. Изотопно-геохимические показатели углеводородных газов донных осадков шельфа Восточно-Сибирского моря // ДАН. 2016. № 6. С. 711–713.
Гресов А.И., Обжиров А.И., Яцук А.В., Мазуров А.К., Рубан А.С. Газоносность донных осадков и геохимические признаки нефтегазоносности шельфа Восточно-Сибирского моря // Тихоокеанская геология. 2017. № 4. С. 78‒84.
Гресов А.И., Сергиенко В.И., Яцук А.В., Зарубина Н.В., Калинчук В.В. Газогеохимические показатели донных отложений северной части Восточно-Сибирского моря и котловины Подводников Северно-Ледовитого океана // ДАН. 2020. № 1. С. 113–117.
Гресов А.И., Яцук А.В. Газогеохимические признаки нефтегазоносности юго-восточной части Восточно-Сибирского моря // Геология нефти и газа. 2020. № 4. С. 83–95.
Гресов А.И., Яцук А.В. Геологические условия формирования газонасыщенности донных отложений осадочных бассейнов юго-восточного сектора Восточно-Сибирского моря // Геология и геофизика. 2021. № 2. С. 197–215.
Гресов А.И., Яцук А.В., Сырбу Н.С., Окулов А.К. Газогеохимическое районирование донных отложений осадочных бассейнов и геоструктур внешнего шельфа Восточно-Сибирского моря и Северного Ледовитого океана // Геология нефти и газа. 2021. № 5. С. 107–122.
Гусев Е.А., Рекант П.В., Большиянов Д.Ю., Лукашенко Р.В., Попко А.О. Псевдогляциальные структуры подводных гор поднятия Менделеева и континентальной окраины Восточно-Сибирского моря // Проблемы Арктики и Антарктики. 2013. № 4. С. 43–55.
Гусев Е.А., Крылов А.А., Маев П.А., Понимаскин А.И., Озеров И.С., Пронин И.С., Бирюков Е.А., Рыбницкий Е.Е., Задорожный Т.Н., Покровская С.О. Результаты сейсмоакустического профилирования в западной части Восточно-Сибирского моря // Рельеф и четвертичные образования Арктики, Субарктики и Северо-Запада России. 2021. Вып. 8. С. 58–61.
Данюшевская А.И., Петрова В.И., Яшин Д.С., Батова Г.И., Артемьев В.Е. Органическое вещество донных осадков полярных зон Мирового океана. Л.: Недра, 1990. 280 с.
Дегтяренко Ю.П., Пуминов А.П., Благовещенский М.Г. Береговые линии восточно-арктических морей в позднем плейстоцене и голоцене. Колебания уровня морей и океанов за 15 000 лет. М.: Наука, 1982. С. 179–185.
Клубов Б.А. Природные битумы Севера. М., Наука, 1983. 205 с.
Романкевич E.A., Ветров A.A. Цикл углерода в арктических морях России. M.: Наука, 2001. 302 с.
Руководство по определению и прогнозу газоносности вмещающих пород при геологоразведочных работах. Ростов-на-Дону: ВНИИГРИуголь, 1985. 96 с.
Рябчук Д.В., Прищепенко Д.В., Ковалева О.А., Жамойда В.А., Григорьев А.Г., Сергеев А.Ю., Буданов Л.М., Нестерова Е.Н., Дронь О.В. Литология поверхностных отложений Восточно-Сибирского моря по результатам геологического картирования акваториальной части листов R-56-60 // Рельеф и четвертичные образования Арктики, Субарктики и Северо-Запада России. 2020. Вып. 7. С. 188–197.
Соколов С.Ю., Чамов Н.П., Курносов В.Б. Структура и состав голоцен-плейстоценовых осадков северной части Баренцева моря // Литология и полез. ископаемые. 2020. № 6. С. 487–500.
Старобинец И.С., Петухов А.В., Зубайраев С.Л. и др. Основы теории геохимических полей углеводородных скоплений. M.: Недра, 1993. 332 с.
Ступакова А.В., Суслова А.А., Большакова М.А., Сауткин Р.С., Санникова И.А. Бассейновый анализ для поиска крупных и уникальных месторождений в Арктике // Георесурсы. Специальный выпуск. 2017. Часть 1. С. 19–35.
Флюидогеодинамика и нефтегазоносность северо-восточной окраины Азии. Карта масштаба 1 : 2 500 000. Объяснительная записка / Гл. ред. Ю.А. Косыгин. Хабаровск: ИТиГ, ГУГК, 1989. 96 с.
Шакиров Р.Б., Сорочинская А.В., Обжиров А.И. Газогеохимические аномалии в осадках Восточно-Сибирского моря // Вестник КРАУНЦ. 2013. № 1. С. 98–110.
Яшин Д.С., Ким Б.И. Геохимические признаки нефтегазоносности Восточно-Арктического шельфа России // Геология нефти и газа. 2007. № 4. С. 24–35.
Abrams M.A. Significance of hydrocarbon seepage to petroleum generation and entrapment // Mar. Pet. Geol. 2005. V. 22. P. 457–477.
Abrams M.A. Evaluation of Near-Surface Gases in Marine Sediments to Assess Subsurface Petroleum Gas Generation and Entrapment // Geosciences. 2017. V. 7. P. 29–35.
Astakhov A.S., Sattarova V.V, Shi Xuefa, Hu Limin, Aksentov K.I., Alatortsev A.V., Kolesnik O.N., Mariash A.A. Distribution and sources of rare earth elements in sediments of the Chukchi and East Siberian Seas // Polar Sci. 2019. V. 20. P. 148–159.
Bröder L., Andersson A., Tesi T., Semiletov I., Gustafsson Ö. Quantifying degradative loss of terrigenous organic carbon in surface sediments across the Laptev and East Siberian Sea // Global Biogeochemical Cycles. 2019. V. 33. P. 85–99.
O’Regan M., Backman J., Barrientos N., Cronin T.M., Gemery L., Kirchner N., Mayer L.A., Nilsson J., Noormets R., Pearce C., Semiletov I., Stranne C., Jakobsson M. The De Long Trough: a newly discovered glacial trough on the East Siberian continental margin // Clim. Past. 2017. V. 13. P. 1269–1284.
Jakobsson M., Mayer L., Coakley B., Dowdeswell J.A., Forbes S., Fridman B., Hodnesdal H., Noormets R., Pedersen R., Rebesco M., Schenke H.W., Zarayskaya Yu., Accettella D., Armstrong A., Anderson R.M., Bienhoff P., Camerlenghi A., Church I., Edwards M., Gardner J.V., Hall J.K., Hell B., Hestvik O., Kristoffersen Y., Marcussen C., Mohammad R., Mosher D., Nghiem S.V., Pedrosa M.T., Travaglini P.G., Weatherall P. The International Bathymetric Chart of the Arctic Ocean (IBCAO) Version 3.0 // Geophys. Res. Lett. 2012. V. 39. L12609.
Stein R., Fahl K., Schade I., Manerung A., Wassmuth S., Niessen F., Nam S.-Il. Holocene variability in sea ice cover, primary production, and Pacific-Water inflow and climate change in the Chukchi and East Siberian Seas (Arctic Ocean) // J. Quaternary Sci. 2017. V. 32(3). P. 362–379.
Thornton B.F., Prytherch J., Andersson K., Brooks I.M., Salisbury D., Tjernström M., Crill P.M. Shipborne eddy covariance observations of methane fluxes constrain Arctic Sea emissions // Sci. Ad. 2020. V. 6. eaay7934.
Velivetskaya T.A., Ignatev A., Kiyashko S. Universal method for preparation of liquid, solid and gaseous samples for determining the isotopic composition of carbon / Ed. V.S. Sevastyanov // Isotope Ratio Mass Spectrometry of Light Gas–Forming Elements. UK: CRC Press, 2015. P. 119–134.