Геофизические процессы и биосфера: статья

ИЗОТОПНО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФЛЮИДОВ И ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПОРОД ГРЯЗЕВЫХ ВУЛКАНОВ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ (АЗЕРБАЙДЖАН) И ЮГО-ВОСТОЧНОЙ (ИРАН) ЧАСТЕЙ ЮЖНО-КАСПИЙСКОГО БАССЕЙНА: СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ
А.А. Фейзуллаев 1,2
У.А. Мовсумова 2
1 Институт геологии и геофизики НАН Азербайджана
2 Институт нефти и газа НАН Азербайджана
Журнал: Геофизические процессы и биосфера
Том: 22
Номер: 1
Год: 2023
Страницы: 17-25
УДК: 550.8.053
DOI: 10.21455/GPB2023.1-2
Ключевые слова: грязевые вулканы, углеводородные газы, органическое вещество, изотопный состав углерода.
Аннотация: В статье проводится сравнительный анализ изотопно-геохимического состава продуктов деятельности грязевых вулканов северо-западной (Азербайджан) и юго-восточной (Иран) частей Южно-Каспийского бассейна (ЮКБ). Преобладающий компонент газов грязевых вулканов исследованных регионов – метан преимущественно термокаталитического генезиса. Высокие (до 50 %) концентрации азота отмечаются в газах некоторых грязевых вулканов иранского сектора ЮКБ. Отличительная особенность грязевых вулканов азербайджанского сектора – наличие изотопно сверхтяжелой (>5 ‰) углекислоты. Воды грязевых вулканов Ирана и большинства грязевых вулканов Азербайджана относятся к хлоридно-натриевому типу. Тяжелый изотопный состав углерода бикарбонат- и карбонат-ионов, свойственный грязевулканическим водам Азербайджана, не характерен для вод вулканов иранской части ЮКБ. Органическое вещество пород – выбросов грязевых вулканов азербайджанской части ЮКБ относится преимущественно к керогену типов II, II/III, а пород иранской части – преимущественно к керогену типа III. Грязевые вулканы азербайджанской части ЮКБ характеризуются бо́льшим диапазоном глубин генерации (10–16 км) и значительными масштабами субвертикальной миграции газа по сравнению с вулканами иранской части, где рассчитанная максимальная глубина очага углеводородного газа не превышает 12 км.
Список литературы: Алиев Ад.А., Гулиев И.С., Рахманов Р.Р. Каталог извержений грязевых вулканов Азербайджана. Баку: Nafta-Press, 2009. 101 с.

Валяев Б.М., Гринченко Ю.И., Ерохин В.Е., Прохоров В.С., Титков Г.А. Изотопный облик газов грязевых вулканов // Литология и полезные ископаемые. 1985. № 1. С. 72–87.

Лаврушин В.Ю., Гулиев И.С., Киквадзе О.Е., Алиев Ад.А., Покровский Б.Г., Поляк Б.Г. Воды грязевых вулканов Азербайджана: Изотопно-химические особенности и условия фор-мирования // Литология и полезные ископаемые. 2015. № 1. С. 3–29.

Фейзуллаев А.А. Особенности породно-флюидной системы зоны субдукции в Южно-Каспийском бассейне // Геофизические процессы и биосфера. 2021. Т. 20, № 4. С. 85–102. https://doi.org/10.21455/GPB2021.4-6

Фейзуллаев А.А., Мовсумова У.А. Природа изотопно-тяжелого углерода углекислого газа и бикарбонатов вод грязевых вулканов Азербайджана // Геохимия. 2010. № 5. С. 551–557.

Фейзуллаев А.А., Шыхалиев Ю.А. О современной стратегии поисков нефти и газа в Азербайджанском секторе Каспийского моря // Геология нефти и газа. 2016. № 3. С. 38–43.

Arian M., Sistanipour A. Mud Diapirism on the Gorgan, North Iran // Open J. Geol. 2015. N 5. P. 442–450.

Artyushkov E.V. Formation of the South Caspian Basin as a result of phase transitions in the lower continental crust // Dokl. Earth Sci. 2007. V. 417 (8). P. 1141–1146.

Axen G.J., Lam P.S., Grove M., Stockli D.F. Exhumation of the West-Central Alborz mountains, Iran, Caspian subsidence, and collision-related tectonics // Geology. 2001. V. 29. P. 559–562.

Babadi M.F., Mehrabi B., Tassi F., Cabassi J., Vaselli O., Shakeri A., Pecchioni E., Venturi S., Zelenski M., Chaplygin I. Origin of fluids discharged from mud volcanoes in SE Iran // Marine and Petrol. Geol. 2019. V. 106. P. 190–205.

Babadi M.F., Mehrabi B., Tassi F., Zelenski M., Chaplygin I., Shakeri A., Venturi S. Geochemical and isotopic characteristic of emitted fluids from Pirgel mud volcano, SE Iran // Res. Earth Sci. 2020. V. 11 (2). P. 159–174.

Babadi M.F., Mehrabi B., Tassi F., Cabassi J., Pecchioni E., Shakeri A., Vaselli O. Geochemistry of fluids discharged from mud volcanoes in SE Caspian Sea (Gorgan Plain, Iran) // Intern. Geol. Rev. 2021. V. 63, is. 4. P. 1–16.

Bishanga J.M., Qiang J. Origin and source characterization of methane in the shallow-water environment of Southern Lake Tanganyika Rift Basin, Tanzania // Current Sci. 2021. V. 120, N 6. P. 1066–1073.

Brunet M.F.O, Korotaev M.V, Ershov A.V, Nikishin A. The South Caspian Basin: A review of its evolution from subsidence modeling // Sediment. Geol. 2003. V. 156. P. 119–148.

Dehghanian M., Abedpour Z., Mirhosseini S.M. Gatan mud volcanoes, Oman sea coast in South-Western Hormozgan, Iran // Iran. J. Earth Sci. 2015. N 7. P. 37–45.

Espitalié J., Madec M., Tissot B., Mennig J.J., Leplat P. Source rock characterization method for petroleum exploration // Proc. of the 9th Annual offshore technolog. conf. 1977. V. 3. P. 439–448.

Faber E.Z. Isotopengeochemie gasformiger Köhlenwasserstoffe // Erdole, Erdgas and Köhle. 1987. V. 103. P. 210–218.

Feyzullayev A.A. Mud volcanoes in the South Caspian Basin: Nature and estimated depth of its products // Natural Sci. 2012. V. 4, N 7. P. 445–453.

Feyzullayev A.A., Kadirov F.A. Spatial heterogeinity of petroleum content in South Caspian Basin and its nature // Third intern. conf. on geology of the Caspian sea and adjacent areas; XI Azerbaijan Intern. Geophys. Conf. 2019. P. O11.

Hensen C., Wallmann K., Schmidt M., Ranero C.R., Suess E. Fluid expulsion related to mud extrusion of Costa Rica – a window to the subducting slab // Geology. 2004. V. 32 (3). P. 201–204.

Jackson J., Priestley K., Allen M.B., Berberian M. Active tectonics of the South Caspian Basin // Geophys. J. Intern. 2002. V. 148. P. 214–245.

Jeffrey A.W., Alimi H.M., Jenden P.D. Geochemistry of Los-Angeles Basin oil and gas systems // AAPG Bull. 1988. P. 197–219.

Kadirov F., Floyd M., Alizadeh A., Guliev I., Reilinger R., Kuleli S., King R., Nafi Toksoz M. Kinematics of the Eastern Caucasus near Baku, Azerbaijan // Nat. Hazards. 2012. N 3. P. 1–10.

Kharaka Y.F., Carothers W.W. Stable carbon isotopes in oil field waters and origin of carbon diox-ide // AAPG Bull. 1979. N 63.

Knapp C.C., Knapp J.H., Connor J.A. Crustal-scale structure of the South Caspian Basin revealed by deep seismic reflection profiling // Marine and Petrol. Geol. 2004. N 21. P. 1073–1081.

Lafargue E., Marquis F., Pillot D. Rock-eval 6 applications in hydrocarbon exploration, production, and soil contamination studies // Revue de l’institut Français du Pétrole. 1998. V. 53, N 4. P. 421–437.

Mamedov P.Z. Genesis and seismic stratigraphic model of the South Caspian megabasin architecture // The South-Caspian Basin: Geology, geophysics, oil and gas content. Baku: Nafta-Press, 2004. P. 150–164.

Mammadov P.Z. The subsidence evolution of the South Caspian Basin // Abstr. book of EAGE conf. «Petroleum geology & hydrocarbon potential of Caspian and Black sea regions». 2008. P. cp-91.

Mazzini A., Etiope G., Svensen H. A new hydrothermal scenario for the 2006 Lusi eruption, Indonesia: Insights from gas geochemistry // Earth and Planet. Sci. Lett. 2012. V. 317. P. 305–318.

Menapace W. Mud volcanic episodicity: Subduction zone water budget, long-term monitoring and laboratory case studies: Dis. Universität Bremen, 2017.

Omrani H., Raghimi M. Origin of the mud volcanoes in the south-east Caspian Basin, Iran // Marine and Petrol. Geol. 2018. N 96. P. 615–626.

Philip H., Cisternas A., Gvishiani A., Gorshkov A. The Caucasus: An actual example of the initial stages of continental collision // Tectonophysics. 1989. V. 161. P. 1–21.

Planke S., Svensen H., Hovland M., Banks D.A., Jamtveit B. Mud and fluid migration in active mud volcanoes in Azerbaijan // Geo-Marine Let. 2003. N 23. P. 258–268.

Schoell M. The hydrogen and carbon isotopic composition of methane from natural gases of various origins // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1980. V. 44, is. 5. P. 649–661.

Shamsi A., Kazemi G.A. A review of research dealing with isotope hydrology in Iran and the first Iranian meteoric water line // J. Geope. 2014. 4 (1). P. 73–86.

Ulomov V.I. A three-dimensional model of the lithosphere dynamics, seismicity structure, and varia-tions in the Caspian Sea level // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 2003. V. 39 (5). P. 353–364.

Zaputlyaeva A., Mazzini A., Caracausi A., Sciarra A. Mantle-derived fluids in the East Java Sedimentary Basin, Indonesia // J. Geophys. Res. Solid Earth. 2019. V. 124, N 8. P. 7962–7977.

Zeinalzadeh A., Sharafi M., Mirshahani M., Shirzadi A. Source rock evaluation and basin modelling in the Gorgan plain, the South Caspian Basin, Northern Iran // J. Petrol. Geol. 2021. V. 44, is. 4. P. 509–529.

Zonenshain L.P., Kuzmin M.I., Natapov L.M. Geology of the USSR: A plate tectonic synthesis / Ed. B.M. Page. Washington, DC: Amer. Geophys. Union, 1990. Cit. p. 169–198. (Geodyn. Ser. V. 21).