Litologiâ i poleznye iskopaemyeLitologiâ i poleznye iskopaemyeЛитология и полезные ископаемые0024-497X3034-5375The Russian Academy of Sciences1651010.31857/S0024-497X20195391-403ArticlesСтатьиResearch ArticleStrontium isotopic composition in waters of mud volcanoes of AzerbaijanИзотопный состав стронция в водах грязевых вулканов АзербайджанаBujakaiteM. I.БуякайтеМ. И.
Russian Federation
margarita.bujakaite@gmail.comLavrushinV. Yu.ЛаврушинВ. Ю.
Russian Federation
margarita.bujakaite@gmail.comPokrovskyB. G.ПокровскийБ. Г.
Russian Federation
margarita.bujakaite@gmail.comGeological Institute (GIN), Russian Academy of SciencesГеологический институт РАН2010201953914031910201919102019Copyright ©; 2019, Russian academy of sciencesCopyright ©; 2019, Российская академия наук2019Russian academy of sciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0024-497X/article/view/16510

The isotopic composition of strontium was studied in the waters of 22 Azerbaijan mud volcanoes, in which the isotope composition of oxygen and hydrogen, as well as the concentration of macro and micro elements, was previously [Lavrushin et al., 2015] determined. 87Sr/86Sr ratios in the waters of Azerbaijan mud volcanoes are within 0.7067…0.7083. The minimum ratio was established in Neftechala Yuzhnaya volcano, located in the south of the territory ‒ in the Kura region, which is characterized by the lowest average values of 87Sr/86Sr = 0.7070±0.0003 and δ18O = 2.0±1.8‰ compared to volcanoes situated northern ‒ in Shemakha ‒ Gobustan, Absheron and Caspian regions (87Sr/86Sr average = 0.7076±0.0005, δ18O average = 4.8±2.5‰). The relation between the strontium isotopic composition and the isotopic composition of oxygen suggests that the formation of the isotopic characteristics of the mud volcanic waters of Azerbaijan involves two main sources, one of which is predominantly associated with sedimentary carbonates of Cretaceous-Paleogene age, and the second, prevailing in the Kura region, has traces of isotopic exchange with volcanic rocks. The role of strontium dissolved in the sea water, as well as strontium, which could be extracted from modern terrigenous sediments of the Caspian Sea and terrigenous clay rocks of the Maikop series in the mud volcanic waters of Azerbaijan is insignificant.

Изотопный состав стронция изучен в водах 22 грязевых вулканов Азербайджана, в которых ранее [Лаврушин и др., 2015] был определен изотопный состав кислорода и водорода, а также концентрации макро- и микроэлементов. Величины отношения 87Sr/86Sr в азербайджанских грязевых вулканах находятся в пределах интервала 0.7067‒0.7083. Минимальное значение установлено в воде вулкана Нефтечала Южная, расположенного на юге территории — в Прикуринской области, где для вулканов в целом характерны низкие средние значения 87Sr/86Sr — 0.7070±0.0003 и δ18О — 2.0±1.8‰, в отличие от вулканов, расположенных севернее — в Шемаха-Гобустанской, Апшеронской и Прикаспийской областях, где 87Sr/86Sr — 0.7076±0.0005 и δ18О — 4.8±2.5‰. Соотношения изотопного состава стронция и изотопного состава кислорода в грязевулканических водах Азербайджана позволяют предполагать, что в формировании изотопных характеристик этих вод участвуют два основных источника: первый связан, преимущественно, с осадочными карбонатами мел-палеогенового возраста, а второй, преобладающий в Прикуринской области, несет следы изотопного обмена с вулканогенными породами. Роль стронция, растворенного в морской воде, а также стронция, который мог быть извлечен из современных терригенных осадков Каспийского моря и терригенных глинистых пород майкопской серии, в грязевулканических водах Азербайджана незначительна.

SrO isotopessources of mud volcanoesCaspian SeaAzerbaijansedimentКаспийское мореАзербайджанисточники грязевого вулканизмаотношения 87Sr/86Srδ18ОРабота выполнена при поддержке гранта РНФ № 18-17-000245, полевые исследования были проведены при поддержке РФФИ (проекты № 14-05-00967-а и № 11-05-00590-а).Буякайте М. И., Лаврушин В. Ю., Покровский Б. Г. и др. Изотопные системы стронция и кислорода в водах грязевых вулканов Таманского полуострова (Россия) // Литология и полез. ископаемые. 2014. № 1. С. 52-59.Геология Азербайджана. Т. II. Литология. Баку: “Nafta Press”, 2005. 253 с.Геология Азербайджана. Т. VII. Нефть и газ. Баку: “Nafta Press”, 2008. 672 с.Гулиев И. С., Павленкова Н. И., Раджабов М. М. Зона регионального разуплотнения в осадочном чехле Южно-Каспийской впадины // Литология и полез. ископаемые. 1988. № 5. С. 123-136.Дадашев Ф. Г., Кабулова А. Я. Изотопы гелия в природных газах Азербайджана // Известия НАНА. Науки о Земле. 2003. Т. 2. С. 3-9.Дубинина Е. О., Лаврушин В. Ю., Авдеенко А. С. Изотопный аспект формирования вод грязевых вулканов // ДАН. 2004. Т. 398. № 5. С. 672-674.Керимов В. Ю., Рачинский М. З. Геофлюидодинамика нефтегазоносных подвижных поясов. М.: Недра, 2011. 599 с.Кузнецов А. Б., Семихатов М. А., Горохов И. М. Изотопный состав Sr в водах мирового океана, окраинных и внутренних морей: возможности и ограничения Sr-изотопной стратиграфии // Стратиграфия. Геол. корреляция. 2012. Т. 20. № 6. С. 3-19.Лаврушин В. Ю., Поляк Б. Г., Прасолов Э. М., Каменский И. Л. Источники вещества в продуктах грязевого вулканизма (по изотопным, гидрохимическим и геологическим данным) // Литология и полез. ископаемые. 1996. № 6. С. 625-647.Лаврушин В. Ю., Дубинина Е. О., Авдеенко А. С. Изотопный состав кислорода и водорода вод грязевых вулканов Тамани (Россия) и Кахетии (Восточная Грузия) // Литология и полез. ископаемые. 2005. № 2. C. 143-158.Лаврушин В. Ю., Гулиев И. С., Киквадзе О. Е. и др. Воды грязевых вулканов Азербайджана: изотопно-химические особенности и условия формирования // Литология и полез. ископаемые. 2015. № 1. С. 3-29.Лаврушин В. Ю., Исрафилов Ю. Г., Поляк Б. Г. и др. Условия формирования термоминеральных вод Талышской складчатой зоны Малого Кавказа (Азербайджан) по изотопно-геохимическим данным ( 3Не/ 4Не, δ 13ССО2, δ 13ССН4, δ 15NN2, 87Sr/ 86Sr, δDН2О и δ 18ОН2О) // Литология и полез. ископаемые. 2018. № 1. C. 58-82.Николаев С. Д. Изотопная палеогеография внутриконтинентальных морей. М.: ВНИРО, 1995. 127 с.Покровский Б. Г., Викентьев И. В., Розен О. М. Уральская сверхглубокая скважина: геохимия стабильных изотопов и некоторые параметры гидротермальных рудообразующих систем // Литология и полез. ископаемые. 1996. № 2. С. 168-181.Покровский Б. Г. Коровая контаминация мантийных магм по данным изотопной геохимии. М.: Наука, 2000. 228 с.Рахманов Р. Р. Грязевые вулканы и их значение в прогнозировании газонефтеносности недр. М.: Недра, 1987. 174 с.Фор Г. Методы изотопной геологии. М.: Мир, 1989. 590 с.Холодов В. Н. Грязевые вулканы: закономерности размещения и генезис. Сообщение 2. Геолого-геохимические особенности и модель формирования // Литология и полез. ископаемые. 2002. № 4. C. 339-358.Холодов В. Н. Грязевые вулканы: распространение и генезис // Геология и полезные ископаемые мирового океана. 2012. № 4. С. 5-27.Якубов А. А., Григорьянц Б. В., Алиев А. Д. и др. Грязевой вулканизм Советского Союза и его связь с нефтегазоносностью. Баку: ЭЛМ, 1980. 165 с.Bagard M.-L., Chabaux F., Pokrovsky O. S. et al. Seasonal variability of element fluxes in two Central Siberian rivers draining high latitude permafrost dominated areas // Geochim. et Cosmochim. Acta. 2011. V. 75. P. 3335-3357.Banner J. L. Radiogenic isotopes: systematics and applications to earth surface processes and chemical stratigraphy // Earth-Sci. Rev. 2004. V. 65. P. 141-194.Chen-Feng You, Gieskes J. M., Typhoon Lee et al. Geochemistry of mud volcano fluids in the Taiwan accretionary prism // Appl. Geochem. 2004. V. 19. P. 695-707.Clauer N., Pierret M. C., Chaudhuri S. Role of subsurface brines in salt balance: the case study of the Caspian Sea and Kara Bogaz Bay // Aquat. Geochem. 2009. V. 15. P. 237-261.Claypool G. E., Holser W. T., Kaplan I. R. et al. The age curves of sulfur and oxygen isotopes in marine sulfate and their mutual interpretation // Chem. Geol. 1980. V. 28. P. 199-260.Craig H., Gordon L. I. Deuterium and oxygen 18 variations in the ocean and the marine atmosphere // In Stable isotopes in oceanographic studies and paleotemperatures / Ed. E. Tongiorgi. Consiglio nazionale delle ricerche, Laboratorio di geologia nucleare, Pisa. 1965. P. 9-130.Dählmann A., De Lange G. J. Fluid-sediment interactions at Eastern Mediterranean mud volcanoes: a stable isotope study from ODP Leg 160 // Earth Planet. Sci. Lett. 2003. V. 212. № 3-4. P. 377-391.Dia A. N., Сastrec-Rouelle M., Boulegue J., Comeau P. Trinidad mud volcanoes: Where do the expelled fluids come from? // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1999. V. 63. № 7/8. P. 1023-1038.Dimitrov L. I. Mud volcanoes — the most important pathway for degassing deeply buried sediments // Earth-Sci. Rev. 2002. V. 59. P. 49-76.Hart S. R., Staudigel H. Ocean crust-seawater interaction sites 417 and 418 // Init. Rep. Deep Sea drill. Proj. 1979. V. 51-53. Part 2. P. 1169-1176.Hensen Ch., Scholz F., Nuzzo M. et al. Strike-slip faults mediate the rise of crustal-derived fluids and mud volcanism in the deep sea // Geology. 2015. V. 43. № 4. P. 339-342.Horita J., Wesolowski D. J. Liquid-vapor fractionation of oxygen and hydrogen isotopes of water from the freezing to the critical temperature // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1994. V. 58. P. 3425-3437.Koph A. Significance of mud volcanism // Rev. Geophys. 2002. V. 40. P. 1-52.McArthur J. M., Howarth R. J., Shields G. A. Strontium isotope stratigraphy // The Geologic Time Scale / Eds F. M. Gradstein, J. G. Ogg, M. D. Schmitz, G. M. Ogg. Boston, USA: Elsevier, 2012. Ch. 7. P. 127-144.Muehlenbachs K. Alteration and aging of the basaltic layers of sea flor: Oxygen isotope evidence from DSDP/IPOD legs 51, 52, 53 // Init. Rep. Deep Sea drill. Proj. 1979. V. 51-53. Рart 2. P. 1159-1168.Muehlenbachs K. Alteration of the oceanic crust and 18O history of seawater // Rev. Mineral. Geochem. 1986. V. 16. P. 425-444.Palmer M. R., Edmond J. M. Controls over the strontium isotope composition of river water // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1992. V. 56. P. 2099-2111.Pierret M. C., Chabaux F., Leroy S. A. G., Causse C. A record of Late Quaternary continental weathering in the sediment of the Caspian Sea: evidence from U-Th, Sr isotopes, trace element and palynological Data // Quat. Sci. Rev. 2012. V. 51. P. 40-55.Veizer J., Ala D., Azmy K. et al. 87Sr/ 86Sr, δ13C and δ18O evolution of Phanerozoic seawater // Chem. Geol. 1999. V. 161. P. 59-88.Zheng Y.-F. Oxygen isotope fractionation in carbonate and sulfate minerals // Geochem. J. 1999. V. 33. P. 109-126.Zhao Z. F., Zheng Y. F. Calculation of oxygen isotope fractionation in magmatic rocks // Chem. Geol. 2003. V. 193. P. 59-80.