Институт Океанологии РАН
Физика океана, морская геология, морская биология, морская техника
English | Russian
Лаборатория геохимии Печать E-mail
Зав.лабораторией -  д.х.н. Дубинин Александр Владимирович.

Исследован минеральный и химический состав железомарганцевых рудных образований островных дуг западной части Тихого океана. Все изученные образцы можно разделить на три группы. В составе корок гидрогенного генезиса преобладает железистый вернадит и доминируют оксигидроксиды железа и марганца при минимальных количествах алюминия. Их отличают высокие содержания кобальта, меди, никеля, таллия, тория, молибдена и редкоземельных элементов, в составе которых наблюдается преимущественное накопление церия. Вторая группа корок представляет собой сцементированные оксигидроксидами железа и марганца туфопесчаники и туфогравелиты базальтового и андезитового составов. Эти корки отличаются от предыдущей группы высокими содержаниями алюминия, который в значительной степени связан с алюмосиликатными минералами изверженных магматических пород. Оксигидроксидная часть таких корок имеет весьма низкие содержания редких и редкоземельных элементов, причем состав последних наследует состав магматических пород. Существуют промежуточные по составу корки, или же зональные корки, верхняя часть которых содержит больше марганца и микроэлементов, связанных с ним, что свидетельствует о смешанном гидрогенно-диагенетическом происхождении таких корок. Наиболее вероятно формирование таких корок происходило диагенетически, путем стягивания оксигидроксидов железа, и лишь на втором этапе на подготовленный субстрат начиналось осаждение гидрогенного оксигидроксидного взвешенного вещества из океанских вод. (рук. работ – д.х.н. Дубинин А.В.).

Проведены исследования по изотопному составу серы сероводорода и сульфатов в придонном конвективном слое (ПКС) глубоководной части Черного моря и показана их изотопная однородность. Придонная практически однородная водная масса характеризуется постоянной соленостью, потенциальной температурой, а так же нейтральной или слабоотрицательной термохалинной устойчивостью. Ранее было показано постоянство большинства гидрохимических параметров в слое ПКС: сероводорода, щелочности, биогенных элементов, рН, марганца метана. Что касается изотопных данных по сероводороду и, особенно, по сульфатам, то они имеют фрагментарный характер и явно недостаточны. Значение этих характеристик важно для понимания источников сероводорода в бассейне, и оценки интенсивности образования сероводорода под действием бактериальных процессов. (рук. работ – д.х.н. Волков И.И.).

По результатам экспедиционных работ в Черном море 2004-2005 гг. получены новые данные по изотопному составу серы сероводорода и сульфатов с целью уточнения изотопии придонного конвективного слоя моря, для которого существовал дефицит данных. Вновь полученные данные не подтверждают ранее высказанные положения об утяжелении изотопного состава H2S в глубинных (придонных) водах моря. Впервые отобраны пробы воды и получены результаты по изотопному составу кислорода (δ18О) и водорода (D/H) для воды Черного моря от поверхности до дна на двух станциях: в центральной части восточной котловины моря (до 2100 м) и в области основного черноморского течения (ОЧТ) до глубины 1230 м. (рук.работ – д.х.н.  Дубинин А.В.).

Выполнено обобщение «Основы биогеохимии анаэробных бассейнов». На основе современных данных по гидрохимии и изотопной геохимии трех перманентно анаэробных бассейнов: Черного моря, фиорда Фрамварен (Южная Норвегия) и желоба Кариако (у берегов Венесуэлы); проведено исследование закономерностей формирования анаэробных условий в результате биогеохимических процессов. Эти бассейны находятся в разных климатических зонах Земли, характеризуются постоянным (разновозрастным) сероводородным заражением разной мощности по глубине, по объему сероводородных вод, контрастными концентрациями H2S. В зависимости от интенсивности и масштабов процесса сульфатредукции в воде различаются гидрохимические и изотопные параметры этих бассейнов. (рук. работ - д.х.н.  Дубинин А.В.).

Проведено обобщение результатов экспедиционных исследований 1999-2002 гг. и опубликованных данных по содержанию H2S в воде Чёрного моря. Показано распределение сероводорода в поле глубины, солености, потенциальной температуры и потенциальной плотности. Обращено внимание на постоянство концентраций H2S в придонном (>1700-1800 м) однородном по солености и потенциальной температуре слое. Определены градиенты H2S на границе придонного однородного слоя с верхней стратифицированной толщей и показано, что поток H2S, также как поток солей и тепла направлен снизу вверх. Выявленное соотношение Ск / H2S близкое к 2 (стехиометрический коэффициент уравнения сульфатредукции) означает, что бактериальная сульфатредукция является практически единственным механизмом минерализации органического вещества в анаэробных водах моря. (руководитель - к.г.-м.н. Дубинин А.В.).

С помощью специально разработанной методики ионообменного концентрирования был впервые измерен полный спектр редкоземельных элементов (РЗЭ) в сульфидных минералах современных гидротермальных полей ТАГ, Брокен Спур и Рейнбоу. Составы РЗЭ в халькопирите, сфалерите и пирите наследуют основные черты составов РЗЭ гидротермального флюида. Исключением является европий, положительная аномалия которого либо наследуется сульфидом (Рейнбоу), либо из-за низкого коэффициента распределения между флюидом и сульфидом формируется отрицательная аномалия европия (ТАГ и Брокен Спур). Содержания РЗЭ в сульфидах ниже, чем во флюиде примерно в 10-1000 раз. Проведено сравнение распределения РЗЭ в сульфидных минералах современных и древних гидротермальных систем. В качестве материала для сравнения рассмотрены месторождения сульфидных руд Урала. (руководитель - к.г.-м.н. Дубинин А.В.).

Проведены комплексные геохимические исследования осадков Белого моря по материалам экспедиций на НИС "Профессор Штокман" 2001 и 2003 гг. Рассмотрено диагенетическое перераспределение элементов по вертикали отложений и показано, что верхний окисленный слой осадков сильно обогащается в результате перераспределения Mn и P и слабее Feреакц. Al и Ti в диагенезе практически неподвижны, перераспределения макроэлементов практически не наблюдается. По комплексу признаков можно сделать вывод о сравнительно вялом течении процессов восстановительного диагенеза осадков бассейна и незавершенности диагенетического процесса при довольно высоком содержании исходного органического вещества в поверхностном слое отложений (до 2% Cорг). Причины такого характера процессов диагенеза в осадках Белого моря следует искать в высокой роли терригенного аллохтонного органического вещества в общем его поступлении на дно и значительном расходе наиболее реакционноспособного ОВ на редокс-процессы в поверхностном слое (обогащенном Mn и Feреакц). (руководитель - к.г-м.н. Дубинин А.В.).

Обобщены современные представления о геохимии редкоземельных элементов (РЗЭ) в океане, химические свойства РЗЭ, которые определяют их миграционную способность в природных процессах, охарактеризованы источники РЗЭ в океане. Изменчивость составов РЗЭ в донных отложениях пелагиали является отражением фракционирования составов РЗЭ в океанской воде, как следствие океанской дифференциации вещества. Рассмотрено распределение РЗЭ в терригенных, аутигенных, гидротермальных и биогенных составляющих осадков: глинах, костном детрите, барите, филлипсите, оксигидроксидах железа и марганца (железомарганцевых конкрециях и микроконкрециях), гидроксофосфате железа-кальция, диатомеях и фораминиферах. (руководитель - к.г-м.н. Дубинин А.В.).

 
См.также по теме
Нет публикаций по теме
Российская академия наук
Почтовая система Ocean Институт Океанологии РАН Проект OceanDB