Ученые определили по карбонатным минералам продолжительность выбросов метана в море Лаптевых

Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) вместе с коллегами их СПбГУ и Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичева ДВО РАН изучили осадочные минералы из группы карбонатов, образовавшиеся в метановых сипах (местах просачивания) на шельфе и континентальном склоне моря Лаптевых. Полученные данные позволили определить продолжительность выбросов метана в Арктике, влияющих на глобальное потепление.

Метан, присутствующий в морских донных осадках и нижележащих породах, может мигрировать по разломам, трещинам и поровому пространству и высвобождаться в водную толщу, а затем и в атмосферу, формируя так называемые метановые сипы. Подобные явления обнаружены в различных регионах Мирового океана, включая Северный Ледовитый океан.

Установлено, что анаэробное окисление метана в подобных участках способствует осаждению карбонатных минералов, например, магнезиального кальцита, арагонита, доломита и других. При этом интенсивность разгрузки метаносодержащих флюидов сильно варьируется как в пространстве, так и во времени, а метаносодержащие карбонаты могут сохраняться в отложениях даже после снижения интенсивности просачивания или полного прекращения выброса метана. Следовательно, изучение минералогического, геохимического и изотопного состава этих карбонатов может дать информацию о составе и источниках флюидов, условиях диагенеза (процесса превращения рыхлых морских осадков в твердую осадочную горную породу – ред.) и продолжительности выбросов метана.

Авторы изучили образцы аутигенных (образовавшихся на месте — ред.) карбонатов, собранные в ходе арктических экспедиций в трех участках моря Лаптевых. Два участка расположены на внешнем шельфе (глубина 64 и 72 м), один — на континентальном склоне (на глубине 294 м).

«Большинство ранее описанных аутигенных карбонатов были обнаружены в зонах разгрузки метана в Баренцевом море, море Лаптевых и Чукотском море. Однако метан-производные карбонаты морей Восточной Арктики остаются малоизученными, особенно в отношении их геохронологических характеристик, необходимых для реконструкции активности выходов метана. В отношении моря Лаптевых эти данные особенно важны для понимания факторов, контролирующих выбросы метана. Поскольку этот регион отличается сложным тектоническим строением, высокой сейсмической активностью и относительно недавним затоплением шельфа. Кроме того, выходы метана регистрируются как на шельфе, так и на континентальном склоне, и развивались в различных палеогеографических и геологических условиях», — рассказал один из авторов исследования, доцент отделения геологии Инженерной школы природных ресурсов ТПУ Алексей Рубан.

Ученые установили, что аутигенные метан-производные карбонаты, обнаруженные на внешнем шельфе и континентальном склоне моря Лаптевых, демонстрируют широкий диапазон изотопного состава углерода, отражающий возможное поступление метана различного происхождения: биогенного и термогенного. По словам ученых, имеющиеся данные позволяют предположить, что метан мог поступать как из глубинных углеводородных месторождений, так и за счет разложения (или дестабилизации) газовых гидратов.

«Полученные возраста исследованных образцов позволяет предполагать, что разгрузка метана в море Лаптевых продолжается, по меньшей мере, около 5 тысяч лет. Более того, наши результаты указывают на повторяющиеся эпизоды образования карбонатов, которые, возможно, отражают прерывистый или пульсирующий характер поступления метана. На внешнем шельфе такие эпизоды датируются примерно 5 и 2,6 тысячи лет, тогда как на континентальном склоне они проявлялись примерно 2,7 и 2,1 тысячи лет назад», — отметил Алексей Рубан.

По мнению исследователей, выбросы метаносодержащих флюидов в различных частях моря Лаптевых могли быть вызваны несколькими, частично взаимосвязанными факторами, включая активность тектонических разломов, деградацию подводной мерзлоты и сейсмические события.

Проект поддержан грантом РНФ.

 

Источник: Официальный ресурс Министерства образования и науки Российской Федерации