ИЗОТОПНЫЙ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ГРЯЗЕВУЛКАНИЧЕСКИХ ГАЗОВ ТАМАНСКОГО ПОЛУОСТРОВА И ПРОБЛЕМА ИХ ГЕНЕЗИСА

Abstract

Исследованы вариации изотопного состава углерода в грязевулканических газах и водах Таманского полуострова. Величины δ13С в СН4 и СО2 меняются в диапазонах от –59.5 до –44.0‰ (δ13Cсредн = –52.4 ±± 5.4‰) и от –17.8 до +22.8‰ (δ13Cсредн = +6.9 ± 9.3‰) соответственно. Вариации значений δ13СTDIC в водах большинства грязевых вулканов полуострова составляют 3.3…+33.1‰, но в редких случаях встречаются и более низкие их значения – до –12 ‰. Фракционирование изотопов углерода в системе СО2–НСО3 вод соответствует изотопному равновесию при температурах земной поверхности. Рост концентрации углекислоты в газовой фазе и увеличение концентрации НСО3 иона в их водной фазе сопровождается обогащением последнего тяжелым 13С. На величину δ13СTDIC в водорастворенном углероде, помимо его исходного состава, влияет время нахождения воды на поверхности земли (обмен с атмосферной СО2, окисление метана, осаждение карбонатов и т.п.). За счет этого флуктуации значений δ13СTDIC в сальзах со стоячей водой могут достигать 10–20‰. В глинистой пульпе концентрация карбонатного вещества в пересчете на СаСО3 составляет от 1–4 до 36–50% вес. Значение δ13С в нем варьирует от –3.6‰ до +8.4‰. Карбонатное вещество глинистой пульпы представляет собой смесь седиментогенных и аутигенных карбонатов, поэтому в большинстве случаев по валовому изотопному составу углерода оно неравновесно с водорастворенными формами СО2.