Углеводороды (УВ) в гидротермальных отложениях

Представляется важным привести некоторые результаты исследования углеводородов (н-алканов) гидротермальных полей Логачева и Рэйнбоу, ибо они принципиально отличаются от того, что известно для других отрезков рифтовой системы.

Рис. 3. Распределение н-алканов в донных осадках и гидротермальных отложениях полей Логачева, Рэйнбоу и Брокен Спур.

Рассматривая распределение и молекулярный состав н-алканов в донных отложениях и в массивных сульфидных образованиях гидротермальных систем полей Логачева и Рэйнбоу, можно установить их несомненное сходство (рис. 3), заключающееся в преобладании высокомолекулярных соединений над низкомолекулярными, хотя в сульфидных образованиях наблюдается некоторое увеличение суммы низкомолекулярных гомологов - липидов гидробионтов, обильно живущих на гидротермальных постройках. В осадках эта часть н-алканов в результате интенсивно протекающих реакций микробиологической трансформации биогенного органического вещества (ОВ), почти полностью утрачена или преобразована в более стойкие соединения нафтенового ряда. Об этом свидетельствует присутствующий в спектрах хроматограмм "горб" неразделяемых методами газовой хроматографии соединений с максимумом в области н-С ₂₂ [ Nishimura and Baker, 1986]. В спектрах н-алканов концентрации четных гомологов сравнимы с концентрациями нечетных (CPI=0,73 1,15), а отношение пристан/фитан равно 0,94 2,91. Высокомолекулярные нечетные алканы поступают в морскую среду от наземной растительности, поэтому для приближенной оценки генезиса ОВ в донных отложениях используется соотношение сумм алканов С₁₀ - С₂₂/С₂₃ - С₄₁ [ Farrington and Tripp, 1977]. В исследованных пробах это отношение очень низкое 0,11 0,22 и свидетельствует о минимальном вкладе терригенного (возможно эолового) ОВ в отложения. В целом же именно такое молекулярное распределение н-алканов и отношение основных параметров, определяющих генезис УВ в донных и гидротермальных отложениях, можно охарактеризовать, как термокаталитическое - нефтеподобное. Достаточно высокие концентрации УВ (в пределах 23,8 45,7 мкг/г в изученных пробах) свидетельствуют о интенсивности процессов образования УВ в рассматриваемых гидротермальных системах. В гидротермальной системе поля Брокен Спур, отличающейся по геолого-геохимическим условиям от систем полей Логачева и Рэйнбоу, молекулярный состав н-алканов представлен в основном биогенными липидами (С ₁₆-С ₁₉, С ₂₅) (рис. 3), абиогенный термокаталитический синтез УВ, хотя и происходит, но в значительно меньших масштабах.

Таким образом, в рудах гидротермальных полей Логачева и Рэйнбоу наряду с биогенными липидами обнаружены углеводороды, не связанные напрямую с биогенным материалом руд: парафины, нафтены. В гидротермальных системах рифтов, перекрытых рыхлыми осадками (бассейн Гуаймас, Срединная долина северной части хребта Хуан-де-Фука, трог Эсканаба, хребта Горда) [ Беляева и др., 1992; Simoneit et al., 1988; Welhan and Lupton, 1987] образование углеводородов (метана и его гомологов, нефтяных н-алканов) связано с процессами термолиза морского осадочного органического вещества. В описанных выше гидротермальных полях, где отсутствует осадочная толща, образование нефтяных углеводородов, возможно, может идти путем абиогенного термокаталитического синтеза. Причем это явление характерно, главным образом, для гидротермальных полей, вмещающими породами которых являются серпентиниты.