Инд. авторы: Леонова Г.А, Мальцев А.Е., Меленевский В.Н., Мирошниченко Л.В., Кондратьева Л.М., Бобров В.А.
Заглавие: Геохимия диагенеза органогенных осадков на примере малых озер юга западной сибири и прибайкалья
Библ. ссылка: Леонова Г.А, Мальцев А.Е., Меленевский В.Н., Мирошниченко Л.В., Кондратьева Л.М., Бобров В.А. Геохимия диагенеза органогенных осадков на примере малых озер юга западной сибири и прибайкалья // Геохимия. - 2018. - № 4. - С.363-382. - ISSN 0016-7525.
Идентиф-ры: DOI: 10.7868/S0016752518030068; РИНЦ: 32825615;
Реферат: rus: В органогенных осадках (сапропелях) всех исследованных озер установлен восстановительный тип диагенеза, в ходе которого происходит деструкция органического вещества, трансформация химического состава поровых вод и образование аутигенных минералов, прежде всего пирита. По данным пиролиза установлено, что уже в самых верхних интервалах сапропелей органическое вещество подвержено глубоким процессам трансформации и существенно отличается по составу от такового биопродуцентов. В составе сапропелей обнаружен кероген, образование макромолекулярной структуры которого начинается на самых ранних стадиях диагенеза в слое неконсодидированного осадка (0-5 см). Основная роль в диагенетических преобразованиях органического вещества осадка принадлежит разным физиологическим группам микроорганизмов, прежде всего гетератрофным, амонифицирующим и сульфатредуцирующим бактериям. Установлено уменьшение в поровых водах осадка по глубине разреза концентраций SO42-, Fe2+ в результате бактериальной сульфатредукции и увеличению в твердой фазе осадка восстановленных форм серы и железа (пирит). Сравнительный анализ показал, что в сапропелях озер юга Западной Сибири в отличие от озер Прибайкалья наблюдается более интенсивный процесс сульфатредукции, который может зависеть как от вещественного состава органического вещества, так и от количества SO42- в поровых водах.
Ключевые слова: поровые воды; сапропель; сульфатредукция; органическое вещество; диагенез; геохимия;
Издано: 2018
Физ. хар-ка: с.363-382
Цитирование: 1. Артемьев В.Е. (1993) Геохимия органического вещества в системе река-море. М.: Наука, 204 с.
2. Астафьева М.М., Розанов А.Ю., Хувер Р. (2005) Фрамбоиды: их структура и происхождение. Палеонтологический журнал 5, 3-9.
3. Атлас Байкала (1993) (Под ред. Галазия Г.И.). М.: Рос-
4. картография, 160 с.
5. Белкина Н. А. (2003) Изменение процессов окислительно-восстановительного диагенеза донных отложений Онежского и Ладожского озер под воздействием антропогенных факторов: автореф. дис. … канд. геогр. наук. Санкт-Петербург, 2003. 25 с.
6. Волков И.И. (1984) Геохимия серы в осадках океана. М.: Наука, 272 с.
7. Воробьева Л.А. (1998) Химический анализ почв: Учебник. М.: Изд-во МГУ, 272 с.
8. Вотинцев К.К. (1961) Гидрохимия оз. Байкал. М.: Наука, 311 с.
9. Геохимия диагенеза осадков Тихого океана (трансокеанский профиль) (1980) (Отв. ред. Остроумов Э.А.) М.: Наука, 288 с.
10. Гранина Л.З. (2008) Ранний диагенез донных осадков озера Байкал. Новосибирск: Акад. изд-во "Гео", 156 с.
11. Гурский Ю.Н. (2007) Геохимия литогидросферы внутренних морей. Том 2. Иловые воды Красного и Средиземного морей. Зоны эстуариев. Закономерности формирования и классификация вод литогидросферы. М.: ГЕОС, 450 с.
12. Демина Л.Л., Будько Д.Ф., Алексеева Т.Н., Новигатский А.Н., Филиппов А.С., Коченкова А.И. (2017). Особенности распределения микроэлементов в процессах раннего диагенеза донных осадков Белого моря. Геохимия. (1), 107-112.
13. Зарубина Е.Ю. Первичная продукция макрофитов трех разнотипных сапропелевых озер юга Западной Сибири (в пределах Новосибирской области) в 2012 году.//Мир науки, культуры и образования. 2013. №5(42). С. 441-444.
14. Ермолаева Н.И., Зарубина Е.Ю., Романов Р.Е., Леонова Г.А., Пузанов А.В. Гидробиологические условия формирования сапропелей в озерах юга Западной Сибири.//Водные ресурсы. 2016. №43(1). С. 79-91.
15. Карякин А.В., Грибовская И.Ф. (1979) Эмиссионный спектральный анализ объектов биосферы. М.: Наука, 208 с.
16. Кокрятская Н.М., Забелина С.А., Саввичев А.С., Морева О.Ю. (2012) Сезонные биогеохимические и микробиологические исследования малых озер таежной зоны северо-запада России (Архангельская область). Водные ресурсы 39(1), 78-91.
17. Кордэ Н.В. (1960) Биостратификация и типология русских сапропелей. М.: Изд-во АН СССР, 219 с.
18. Леин А.Ю., Миллер Ю.М., Намсараев Б.Б., Павлова Г.А., Пименов Н.В., Русанов И.И., Саввичев А.С., Иванов М.В. (1994) Биогеохимические процессы цикла серы на ранних стадиях диагенеза осадков на профиле река Енесей-Карское море. Океанология 34(5), 681-692.
19. Леин А.Ю., Беляев Н.А., Кравчишина М.Д., Саввичев А.С. (2011) Изотопные маркеры трансформации органического вещества на геохимическом барьере вода-осадок. ДАН 436 (2), 228-232.
20. Леонова Г.А., Бобров В.А., Богуш А.А., Мальцев А.Е. (2014) Сапропели: богатства со дна озер. Наука в России 1, 28-35.
21. Леонова Г.А., Бобров В.А., Кривоногов С.К., Богуш А.А., Бычинский В.А., Мальцев А.Е., Аношин Г.Н. (2015) Биогеохимические особенности формирования сапропеля в бессточных озерах Прибайкалья (на примере озера Очки). Геология и геофизика 56(5), 949-970.
22. Лисицын А.П. (1955) Распределение органического углерода в осадках Берингова моря. Доклады АН СССР 103(2), 299-302.
23. Логвиненко Н.В. (1980) Морская геология. Л.: Недра, 343 с.
24. Лукашев К.И., Ковалев В.А., Жуховицкая А.Л., Хомич А.А., Генералова В.А. (1971) Геохимия озерно-болотного литогенеза. Минск: Наука и техника, 284 c.
25. Массовая концентрация гидрокарбонатов и величина щелочности поверхностных вод суши и очищенных сточных вод. Методика выполнения измерений титриметрическим методом (2006). Ростов-на-Дону: РД 52.24.493-2006т, 37 с.
26. Мальцев А.Е., Леонова Г.А., Бобров В.А., Меленевский В.Н., Лазарева Е.В., Кривоногов С.К. (2014а) Диагенетическое преобразование органо-минеральных сапропелей озера Большие Тороки (Западная Сибирь). Геология и минеральные сырьевые ресурсы Сибири. 3(19), 65-75.
27. Мальцев А.Е., Лазарева Е.В., Леонова Г.А., Бобров В.А., Мирошниченко Л.В. (2014б) Минеральный состав и геохимия голоценового разреза сапропеля озера Минзелинское (Новосибирская область). Геология и минеральные сырьевые ресурсы Сибири (3с) Ч. 2, 118-122.
28. Мальцев А.Е., Леонова Г.А., Мирошниченко Л.В., Бобров В.А., Богуш А.А., Кривоногов С.К. (2015) Минеральный состав планктоногенного сапропеля оз. Котокель (Прибайкалье). Геология морей и океанов. Материалы XXI Международной научной конференции (Школы) по морской геологии. Т. III. М.: ГЕОС, 56-59.
29. Меленевский В.Н., Леонова Г.А., Конышев А.С. (2011) Результаты исследования органического вещества современных осадков озера Белое (Западная Сибирь) по данным пиролитических методов. Геология и геофизика 52(6), 751-762.
30. Меленевский В.Н., Сараев С.Н., Костырева Е.А., Каширцев В.А. (2017). Диагенетическая трансформация органического вещества голоценовых осадков Черного моря по данным пиролиза. Геология и геофизика 58(2), 273-289.
31. Методика выполнения измерений массовой концентрации хлоридов в пробах природных и очищенных сточных вод аргентометрическим методом (2004).
32. Ростов-на-Дону: ПНД Ф 14.1:2.96-97, 19 с.
33. Методика выполнения измерений массовой концентрации сульфат-ионов в пробах природных и сточных вод турбидиметрическим методом (2005). М.: ПНД Ф 14.1:2.159-2000, 11 с.
34. Намсараев Б.Б., Земская Т.И. (2000) Микробиологические процессы круговорота углерода в донных осадках озера Байкал. Новосибирск: Акад. изд-во "Гео", 154 с.
35. Органо-минеральное сырье сельскохозяйственного назначения Новосибирской области (1990). Новосибирск, 169 с.
36. Погодаева Т.В., Земская Т.И., Голобокова Л.П., Хлыстов О.М., Минами Х., Сакагами Х. (2007) Особенности химического состава поровых вод донных отложений различных районов озера Байкал. Геология и геофизика 48(11), 1144-1160.
37. Розанов А.Г., Волков И.И., Соколов В.С., Пушкина З.В., Пилипчук М.Ф. (1976) Окислительно-восстановительные процессы в осадках Калифорнийского залива и прилегающей части Тихого океана. Биогеохимия диагенеза осадков океана М.: Наука, 208 с.
38. Романкевич Е.А. (1977) Геохимия органического вещества в океане. М.: Наука, 256 с.
39. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши (1977) (Под ред. А.Д. Семенова А.Д.). Л.: Гидрометеоиздат, 534 с.
40. Савенко А.В. (2004) Растворимость родохрозита MnCO3 и физико-химическое состояние марганца (II) в морской воде. Тезисы докладов ежегодного семинара по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии. М.: Изд-во ГЕОХИ, 60.
41. Салихов Д.Н., Беликова Г.И., Сергеева Е.В. (2011) Термодинамика равновесий рудных минералов марганца. Геологический сборник 9, 164-172.
42. Симонова В.И. (1986) Атомно-абсорбционные методы определения элементов в породах и минералах. Новосибирск: Наука, 212 с.
43. Скопинцев Б.А. (1950) Органическое вещество в придонных водах. Труды ГОИН 17(29), 290 с.
44. Страхов Н.М. (1953) Диагенез осадков и его значение для осадочного рудообразования. Известия Академии наук СССР (серия геологическая) (5), 12-49.
45. Титова К.В., Кокрятская Н.М. (2014) Сульфатредукция в донных отложениях озера Святого (юг Архангельской области). Вестник ИрГТУ. Науки о земле. 84(1), 52-56.
46. Фадеева В.П., Тихова В.Д., Никуличева О.Н. (2008) Элементный анализ органических соединений с использованием автоматических CHNS-анализаторов Журнал аналитической химии 63(11), 1197-2100.
47. Ходжер Т.В. (2005) Исследование состава атмосферных выпадений и их воздействия на экосистемы Байкальской природной территории: Автореф. дис. …д-ра геогр. наук. Москва, 44 с.
48. Холодов В.Н. (2006) Геохимия осадочного процесса. М.: ГЕОС, 608 с.
49. Шишкина О.В. (1972) Геохимия морских и океанических иловых вод. М.: Наука, 227 с.
50. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (2011) Геохимические индикаторы литогенеза (литологическая геохимия). Сыктывкар: Геопринт, 742 c.
51. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. (2014) Геохимия марганца. Сыктывкар: Геопринт, 540 с.
52. Ball J.W., Nordstrom D.K. (1991) User's manual for WATERQ4F, with revised thermodynamic date base and rest cases for calculating speciation of major, trace, and redox elements in natural waters California: MenloPark, 189 p.
53. Bogush A.A., Lazareva E.V. (2011) Behavior of heavy metals in sulfide mine and botton sediment Salair, Kemerovo region, Russia. Environmental Earth Sciences 64(5), 1293-1302.
54. Criddle A.J. (1974) A preliminary description of microcrystalline pyrite from the nannoplankton ooze at site 251, Southwest Indian ocean Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project. Washington 26, 603-611.
55. Folk R.L. (2005) Nannobacteria and the formation of framboidal pyrite: textural evidence Journal of Earth System Science 114(3), 369-374.
56. Karpov I.K., Chudnenko K.V., Kulik D.A. and Bychinskii V.A. (2002) The convex programming minimization of five thermodynamic potentials other than Gibbs energy in geochemical modeling. Amer. J. Scien. 302(4), 281-311.
57. Klemt E., Kaminski S., Miller R., Zibold G., Astner M.,
58. Burger M., Schmid E. (2000) Normierung von Extraktionsexperimenten zur Bestimmung der Bindung von Radiocaesium an Sedimente des Luganersees. Umweltradioaktivität und Strahlendosen in der Schweiz. Bundesamt für Gesundheit. B.4.4, 1-5.
59. Kohn M.J., Riciputy L.R., Orange D.L. (1998) Sulfur isotope variability in biogenic pyrite: Reflections of heterogeneous bacterial colonization? Amer. Mineral. 83, 1454-1468.
60. Soliman M.F., El Goresy A. (2012) Framboidal and idiomorphic pyrite in the upper Maastrichtian sedimentary rocks at Gabal Oweina, Nile Valley, Egypt: Formation processes, oxidation products and genetic implications to the origin of framboidal pyrite. Geochim. Cosmochim. Acta 90, 195-200.
61. Tessier A., Cambell P.G.C., Bisson M. (1979) Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace metals. Analytical Chemistry 51, 844-851.
62. Trudinger P.A., Lambert I.B., Skyring G.W. (1972) Biogenic sulfide ores: a feasibility study. Econom. Geol. 67(8), 1114-1127.