Том 68, № 2 (2023)

В работе приведены результаты выполненных авторами комплексных геохимических исследований образцов жидких и газообразных флюидов, а также керна и шлама. Комплекс исследований включал в себя проведение хроматографических и масс-спектрометрических определений молекулярного и изотопного состава углерода нефтей, газов, конденсатов и экстрактов из пород. Анализ полученных результатов и обобщение их с опубликованными материалами позволили сделать выводы относительно источника углеводородов и механизма формирования их залежей. Сведения о молекулярном и изотопном составе флюидов и распределении их залежей в пределах осадочного чехла показывает, что большинство из них полихронны и полигенны. Особенности молекулярного и изотопного состава позволяют оценить вклад различных источников в образование залежей. Формирование состава их жидкой составляющей произошло в результате генерации углеводородов органическим веществом юрских отложений. Породы нижней и средней юры с неморским органическим веществом также внесли значительный вклад в формирование газовой составляющей залежей севера Западной Сибири. Меловые отложения генерировали только “сухой” газ. Вероятно, именно они стали основным источником газа при образовании залежей, которые имеют изотопно-легкий состав углерода метана. Использование результатов по изотопному составу углерода в совокупности с молекулярными параметрами позволяет уточнить условия формировании той или иной залежи и уточнить пути и расстояние миграции к местам аккумуляции.

Для выяснения того, насколько разные критерии зрелости отражают степень приближения к состоянию химического равновесия ОВ как целого, проведен корреляционный анализ взаимосвязей 27 параметров состава. Материалом послужило ОВ из карбонатных, кремнисто-карбонатных, карбонатно-кремнистых и кремнистых пород северных и центральных районов Волго-Урала (более 100 проб). Для обработки данных использован аппарат непараметрической статистики. Рассмотрены взаимосвязи только тех показателей зрелости, в основе которых лежат однотипные реакции (например – разрыва С–С-связей). Установлено, что ни один из 85 коэффициентов корреляции не соответствует значениям, характерным для функциональной зависимости. Наибольшее по абсолютной величине значение равно 0.87. Следовательно, лишь для одного параметра из всех зрелость может быть фактором, определяющим его значение. Для остальных возможны два варианта. Один – даже в пределах реакций одного типа говорить об общем приближении к химическому равновесию нельзя. Второй – на величины практически всех параметров помимо реакций приближения к равновесию влияет по несколько сопоставимых по значению и неизвестных факторов. Показано, что при разнице между образцами по любому параметру до пятикратной нельзя утверждать, что ОВ одного из них более зрелое, чем другого. Таким образом, понятие “зрелость” в лучшем случае применимо только при грубом разбиении проб ОВ с шагом по любому параметру, соответствующему хотя бы десятикратному его изменению. Для детальной характеристики следует использовать термин “зрелость” с указанием параметра, по которому она определена (например, “зрелость по отношению T_s/T_m”). При этом следует использовать несколько таких показателей, основанных на реакциях разных типов. Показано, что ряд химических процессов, положенных в основу некоторых параметров зрелости, протекают не так, как полагают.

Результаты изучения углеводородов (УВ: алифатических – АУВ и полициклических ароматических углеводородов – ПАУ) в водах и донных отложениях (2019 и 2020 годы, 75 и 80 рейсы НИС “Академик Мстислав Келдыш”) в Норвежско-Баренцевом бассейне (хребет Мона, шельф архипелага Шпицберген, Стур-фьорд, Медвежинский желоб, центральная часть Баренцева моря, шельф Новой Земли, желоб Франца-Виктории) показали, что увеличение содержания УВ во взвеси поверхностных вод по сравнению с 2016–2017 гг. в среднем до 20–23 мкг/л обусловлен цветением фитопланктона у кромки льда. В донных отложениях распределение АУВ (3–186 мкг/г) и ПАУ (3–9934 нг/г) зависит не только от условий седиментации и гранулометрического состава осадков, но и от изменчивости окислительно-восстановительных условий в осадочной толще и молекулярной диффузии УВ из продуктивных горизонтов.

Изучение донных осадков отделяющихся водоемов Кандалакшского залива Белого моря показало, что, несмотря на субарктическое положение, в них образуется большое количество органических соединений, автохтонной и аллохтонной природы. Средние концентрации С_орг, N_общ, S_общ, алифатических углеводородов и полициклических ароматических углеводородов в донных осадках соответственно составили 5.33, 0.78, 0.53%, 817 мкг/г и 261 нг/г, что значительно выше по сравнению с открытыми районами Белого моря. Эвтрофирование этих водоемов зависит от их связи с морем. Установлено обогащение восстановленных пелитовых осадков отделяющихся водоемов Cu, Cd, Mo, Hg и U по сравнению с осадками открытых морских бухт Кандалакшского залива. При этом содержание Hg и Mo в 2 и 14 раза превышает нормативное значение (0.3 и 3 мкг/г, соответственно). Положительная корреляция с общей серой (r > 0.8) указывает на преимущественное нахождение данных металлов в форме слаборастворимых сульфидов.