Распределение редких и рассеянных элементов в сопочных илах грязевых вулканов: в поисках следов воздействия ювенильного компонента
https://doi.org/10.33623/0579-9406-2021-3-89-98
Аннотация
Взгляды исследователей на причины грязевого вулканизма с течением времени эволюционировали. На ранних этапах считались, что грязевые вулканы сходны с обычными вулканами. Позднее их стали связывать с процессами в осадочных бассейнах, хотя попытки увязать грязевый вулканизм с магматическими проявлениями и подпиткой ювенильными компонентами есть и сейчас. Находки последних лет в продуктах грязевых вулканов ртути, самородного золота, серебра, серы, меди, железа и акцессорных минералов позволяют ряду исследователей предполагать существование сквозных глубинных потоков углеводородов из мантии и рассматривать грязевые вулканы как своего рода трубы дегазации. Результаты выполненного нами анализа микроэлементного состава сопочных илов грязевых вулканов в разных районах мира (Керченский п-ов, СевероЗападный Кавказ, Сахалин, Джунгарский бассейн, Андаманские о-ва, Кадисский залив, Восточное Средиземноморье и Восточная Ява) подтверждают представления о том, что в них, как и в составе сопочных флюидов (вода, метан, углекислота и гелий), следы воздействия мантийного/ювенильного компонента не наблюдаются.
При поддержке: Интерпретация результатов выполнена в рамках госзадания ИО РАН № 0149- 2019-0007. Полевые работы проведены при поддержке РФФИ (проект 18-05-00818).
Об авторах
А. В. Маслов
Институт геологии и геохимии имени акад. А.Н. Заварицкого УрО РАН
Россия
Россия
гл. науч. с., докт. геол.-минер. н., член-корр. РАН
620016, Екатеринбург, ул. акад. Вонсовского, 15
В. П. Шевченко
Институт океанологии имени П.П. Ширшова РАН
Россия
Россия
зам. директора по геологическому направлению, канд. геол.-минер. н.
117997, Москва, Нахимовский проспект, 36
А. Ю. Бычков
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»
Россия
Россия
геологический факультет, кафедра геохимии, профессор, докт. геол.-минер. н.
119991, Москва, ГСП-1, Ленинские Горы, 1
Список литературы
1. Деков В. Гидротермальное осадкообразование в Тихом океане. М.: Наука, 1994. 208 с.
2. Лаврушин В.Ю. Подземные флюиды Большого Кавказа и его обрамления. М.: ГЕОС, 2012. 348 с.
3. Летников Ф.А. Флюидные фации континентальной литосферы и проблемы рудообразования // Смирновский сборник. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1999. С. 63–98.
4. Маслов А.В., Шевченко В.П. Систематика редких и рассеянных элементов в сопочном иле грязевых вулканов Северо-Западного Кавказа // Геохимия. 2020. Т. 65, № 9. С. 886–910.
5. Мельников О.А. О динамике и природе Пугачевской группы газоводокластитовых («грязевых») вулканов на Сахалине по данным визуальных наблюдений и орогидрографии // Вулканология и сейсмология. 2011. № 6. С. 47–59.
6. Мельников О.А., Ильев А.Я. О новых проявлениях грязевого вулканизма на Сахалине // Тихоокеан. геология. 1989. № 3. С. 42–48.
7. Мельчаков Ю.Л., Козаренко А.Е., Суриков В.Т. Геохимический эффект грязевого вулканизма Булганакского сопочного поля (Крым) // Современные проблемы состояния и эволюции таксонов биосферы. М.: ГЕОХИ РАН, 2017. С. 355–360.
8. Мигдисов А.А., Балашов Ю.А. Шарков И.В. и др. Распространенность редкоземельных элементов в главных литологических типах пород осадочного чехла Русской платформы // Геохимия. 1994. № 6. С. 789–803.
9. Морозов О.Л. Геохимия и литология пород аккреционной призмы хребта Пекульней (Центральная Чукотка) // Литология и полезные ископаемые. 2000. № 2. С. 192–213.
10. Сорочинская А.В., Шакиров Р.Б., Веникова А.Л., Пестрикова Н.Л. Элементы-примеси в современной сопочной брекчии грязевых вулканов о. Сахалин // Вестн. КРАУНЦ. Науки о Земле. 2015. Вып. 25. № 1. С. 19–30.
11. Сорочинская А.В., Шакиров Р.Б., Обжиров А.И. Грязевые вулканы острова Сахалин (газогеохимия и минералогия) // Региональные проблемы. 2009. № 11. С. 39–44.
12. Сорочинская А.В., Шакиров Р.Б., Обжиров А.И. и др. Геохимические и минералогические особенности грязевых вулканов о-ва Сахалин // Вестн. ДВО РАН. 2008. № 4. С. 58–65.
13. Тверитинова Т.Ю., Собисевич А.Л., Собисевич Л.Е., Лиходеев Д.В. Структурная позиция и особенности строения и формирования грязевого вулкана горы Карабетова // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2015. № 2. С. 106–122.
14. Федоров Ю.А. Изотопный состав как индикатор обстановки генерации водных и углеводородных флюидов грязевых вулканов Таманского полуострова // Геологическая эволюция взаимодействия воды с горными породами. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2018. С. 319–323.
15. Федоров Ю.Н., Маслов А.В., Ронкин Ю.Л. Систематика элементов-примесей в продуктах извержений ряда грязевых вулканов Керченско-Таманской области (по данным ICP-MS) // Литосфера. 2005. № 5. С. 117–123.
16. Хаустов В.В. О глубинных водах Южно-Каспийской впадины // Уч. зап. Электр. науч. журн. Курского государственного университета. 2011. № 1 (18). С. 241–248.
17. Холодов В.Н. Грязевые вулканы: распространение и генезис // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2012. № 4. С. 5–27.
18. Холодов В.Н. О происхождении грязевых вулканов // Геологія і корисні копалини Світового океану. 2019. Т. 15, № 4. С. 57–80.
19. Шнюков Е.Ф., Алиев Ад.А., Рахманов Р.Р. Грязевой вулканизм Средиземного, Черного и Каспийского морей: специфика развития и проявления // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2017. № 2. С. 5–25.
20. Шнюков Е.Ф., Гнатенко Г.И., Нестеровский В.А., Гнатенко О.В. Грязевой вулканизм Керченско-Таманского региона. Киев: Наукова думка, 1992. 200 с.
21. Шнюков Е.Ф., Нетребская Е.Я. Глубинное геологическое строение грязевых вулканов Черного моря // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2014. № 2. С. 66–79.
22. Agustawijaya D.S., Karyadi K., Krisnayanti B.D., Sutanto S. Rare earth element contents of the Lusi mud: An attempt to identify the environmental origin of the hot mudflow in East Java–Indonesia // Open Geosci. 2017. Vol. 9. P. 689–706.
23. Bayon G., Toucanne S., Skonieczny C. et al. Rare earth elements and neodymium isotopes in world river sediments revisited // Geochim. et Cosmochim. Acta. 2015. Vol. 170. P. 17–38.
24. Braccialli L., Marroni M., Pandolfi L., Rocchi S. Geochemistry and petrography of Western Tethys Cretaceous sedimentary covers (Corsica and Northern Apennines):from source areas to configuration of margins. Sedimentary provenance and petrogenesis // Perspectives from petrography and geochemistry / Ed. by J. Arribas, S. Critelli, M.J. Johnsson // Geol. Soc. Amer. Spec. Pap. 2007. N 420. P. 73–93.
25. Carvalho L., Monteiro R., Figueira P. et al. Rare earth elements in mud volcano sediments from the Gulf of Cadiz, South Iberian Peninsula // Sc. Total Environ. 2019. Vol. 652. P. 869–879.
26. Carvalho L., Monteiro R., Figueira P. et al. Vertical distribution of major, minor and trace elements in sediments from mud volcanoes of the Gulf of Cadiz: evidence of Cd, As and Ba fronts in upper layers // Deep Sea Res. Pt I. Oceanographic Res. Pap. 2018. Vol. 131. P. 133–143.
27. Condie K.C. Chemical composition and evolution of the upper continental crust: contrasting results from surface samples and shales // Chem. Geol. 1993. Vol. 104, N 1–4. P. 1–37.
28. Condie K.C., Wronkiewicz D.A. The Cr/Th ratio in Precambrian pelites from the Kaapvaal Craton as an index of craton evolution // Earth Planet. Sci. Lett. 1990. Vol. 97, N 3–4. P. 256–267.
29. Dimitrov L.I. Mud volcanoes — the most important pathway for degassing deeply buried sediments // Earth Sci. Rev. 2002. Vol. 59. P. 49–76.
30. Gardner J.M. Gulf of Cadiz/Moroccan margin, mud diapirism and mud volcanism study, introduction and geological setting // Multidisciplinary Study of the Geological Processes on the North East Atlantic and Western Mediterranean Margins. IOC Technical Ser. 56. 2000. UNESCO. 101 p.
31. Gardner J.M. Mud volcanoes revealed and sampled on the western Morrocan continental margin // Geophys. Res. Lett. 2001. Vol. 28. P. 339–342.
32. Goldstein S.J., Jacobsen S.B. Rare earth elements in river waters // Earth Planet. Sci. Lett. 1988. Vol. 89. P. 35–47.
33. Gromet L.P., Dymek R.F., Haskin L.A., Korotev R.L. The «North American shale composite»: Its compilation, major and trace element characteristics // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1984. Vol. 48. P. 2469–2482.
34. Gutscher M.A., Dominguez S., Westbrook G. et al. Tectonic shortening and gravitational spreading in the Gulf of Cadiz accretionary wedge: Observations from multi-beam bathymetry and seismic profiling // Marine Petrol. Geol. 2009. Vol. 26. P. 647–659. Haskin M.A., Haskin L.A. Rare earths in European shales: a redetermination // Science. 1966. Vol. 154. P. 507–509.
35. Ivanov M.A., Hiesinger H., Erkeling G., Reiss D. Mud volcanism and morphology of impact craters in Utopia Planitia on Mars: evidence for the ancient ocean // Icarus. 2014. Vol. 228. P. 121–140.
36. Kamber B.S., Greig A., Collerson R.D. A new estimate for the composition of weathered young upper continental crust from alluvial sediments, Queensland, Australia // Geochim. et Cosmochim. Acta. 2005. Vol. 69. P. 1041–1058.
37. Kopf A.J. Significance of mud volcanism // Rev. Geophys. 2002. Vol. 40, N 2. 1005. DOI: 10.1029/2000RG000093
38. Lykousis V., Alexandri S., Woodside J. et al. Mud volcanoes and gas hydrates in the Anaximander Mountains (Eastern Mediterranean Sea) // Marin. Petrol. Geol. 2009. Vol. 26. P. 854–872.
39. Manga M., Brumm M., Rudolph M.L. Earthquake triggering of mud volcanoes // Marin. Petrol. Geol. 2009. Vol. 26. P. 1785–1798.
40. Mascle J., Mary F., Praeg D. et al. Distribution and geological control of mud volcanoes and other fluid/free gas seepage features in the Mediterranean Sea and nearby Gulf of Cadiz // Geo. Marin. Lett. 2014. Vol. 34. P. 89–110.
41. Mazzini A., Etiope G. Mud volcanism: An updated review // Earth Sci. Rev. 2017. Vol. 168. P. 81–112.
42. Mazzini A., Svensen H., Planke S. et al. When mud volcanoes sleep: Insight from seep geochemistry at the Dashgil mud volcano, Azerbaijan // Marin. Petrol. Geol. 2009. Vol. 26. P. 1704–1715.
43. Mhammedi N.A., El Moumni B., El Hmaidi A. et al. Mineralogical and geochemical study of mud volcanoes in north Moroccan atlantic margin // African J. Environ. Sci. and Technology. 2008. Vol. 2, N 11. P. 387–396.
44. Nakada R., Takahashi Y., Tsunogai U. et al. A geochemical study on mud volcanoes in the Junggar Basin, China // Appl. Geochem. 2011. Vol. 26. P. 1065–1076.
45. Pinheiro L.M., Ivanov M.K., Sautkin A. et al. Mud volcanism in the Gulf of Cadiz: results from the TTR-10 cruise // Marin. Geol. 2003. Vol. 195. P. 131–151.
46. Qiu N.S., Zhang Z.H., Xu E.S. Geothermal regime and Jurassic source rock maturity of the Junggar Basin, Northwest China // J. Asian Earth Sci. 2008. Vol. 31. P. 464–478.
47. Shakirov R.B., Sorochinskaja A.V., Syrbu N.S. et al. Geochemical features of Sakhalin Island mud volcanoes // Vietnam J. Earth Sci. 2018. Vol. 40, N 1. P. 56–69.
48. Skinner J.A., Mazzini A. Martian mud volcanism: terrestrial analogs and implications for formational scenarios // Marin. Petrol. Geol. 2009. Vol. 26. P. 1866–1878.
49. Sokol E., Kokh S., Kozmenko O. et al. Mineralogy and geochemistry of mud volcanic ejecta: A new look at old issues (a case study from the Bulganak Field, Northern Black Sea) // Minerals. 2018. Vol. 8. 344. DOI: 10.3390/ min8080344
50. Talas E., Duman M., Kucuksezgin F. et al. Sedimentology and geochemistry of mud volcanoes in the Anaximander Mountain Region from the Eastern Mediterranean Sea // Marin. Poll. Bull. 2015. Vol. 95. P. 63–71.
51. Taylor S.R., McLennan S.M. The continental crust its composition and evolution. Oxford: Blackwell, 1985. 312 р.
52. Ten Veen J.H., Woodside J.M., Zitter T.A. et al. Neotectonic evolution of the Anaximander Mountains at the junction of the Hellenic and Cyprus arcs // Tectonophysics. 2004. Vol. 391, N 1. P. 35–65.
53. Tinivella U., Giustianiani M. An overview of mud volcanoes associated to gas hydrate system // Earth and Planet. Sci. «Updates in Volcanology — New Advances in Understanding Volcanic Systems». 2012. DOI: 10.5772/51270.
54. Viers J., Dupre B., Gaillardet J. Chemical composition of suspended sediments in World Rivers: new insights from a new database // Sci. Total Environ. 2009. Vol. 407. P. 853–868.
55. Vignesh A., Ramanujam N., Rasool Q., Swapan K.B. Geochemical evidence for provenance, tectonic settings and presence of gas hydrate in mud volcano sediments of Andaman Islands // Oil Gas Res. 2016. Vol. 2, N 111. DOI: 10.4172/ogr.1000111
56. Viola G., Andreoli M., Ben-Avraham Z. et al. Offshore mud volcanoes and onland faulting in southwestern Africa: neotectonic implications and constraints on the regional stress field // Earth Planet. Sci. Lett. 2005. Vol. 231. P. 147–160.
57. Wan Z., Shi Q., Yuan Y. et al. Sedimentary and geochemical signatures of mud volcanoes in the southern margin of the Junggar Basin, Northwestern China // J. Earth Sci. 2015. Vol. 27, N 2. DOI: 10.1007/s12583-015-0660-6.
Рецензия
Для цитирования:
Маслов А.В., Шевченко В.П., Бычков А.Ю. Распределение редких и рассеянных элементов в сопочных илах грязевых вулканов: в поисках следов воздействия ювенильного компонента. ВЕСТНИК МОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ 4. ГЕОЛОГИЯ. 2021;1(3):89-98. https://doi.org/10.33623/0579-9406-2021-3-89-98
For citation:
Maslov A.V., Shevchenko V.P., Bychkov A.Yu. Distribution of trace elements in mud volcano sediments: in search of juvenile component. Moscow University Bulletin. Series 4. Geology. 2021;1(3):89-98. (In Russ.) https://doi.org/10.33623/0579-9406-2021-3-89-98
Просмотров:
233
Послать статью по эл. почте 
