Поляк Б.Г., Лаврушин В.Ю., Киквадзе О.Е., Иоффе А.И.
Изотопы гелия в подземных флюидах Кавказского региона
Helium isotopes in underground fluids of the Caucasus region
УДК: |
550.361; 550.42; 551.24; 553.7 |
Аннотация: |
Суммированы результаты изучения изотопов гелия в подземных флюидах Кавказского региона, отличных по составу макрокомпонентов газовой фазы и тектонической приуроченности. Выявлены закономерности латеральных вариаций отношения 3Не/4Не и газогеохимические особенности разных структурных элементов региона. |
Ключевые слова: |
изотопы гелия, подземные флюиды, углекислота, метан, минеральные источники, тепловой поток, тектонические структуры, Кавказ |
Abstracts: |
The results of He isotope researches in subsurface fluids of the Caucasus region differing in main components of gas phase and tectonic position are summarized. The relationships in lateral variations of 3Не/4Не values were revealed together with gas-geochemical features of different structural units. |
Keywords: |
helium isotopes, subsurface fluids, СО2, СН4, mineral springs, background conductive heat flow, tectonic units, Caucasus |
Авторы статьи:
ПОЛЯК Борис Григорьевич polyak@ginras.ru |
доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник Геологического института РАН |
ЛАВРУШИН Василий Юрьевич |
доктор геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник Геологического института РАН |
КИКВАДЗЕ Ольга Евгеньевна |
младший научный сотрудник Геологического института РАН |
ИОФФЕ Александр Иосифович ai.ioffe39@gmail.com |
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Геологического института РАН |
Список литературы:
1. |
Вернадский В.И. О классификации природных газов // Природные газы (сб. 2), М.-Л.: Союзгеолразведка, 1931, с. 10. |
2. |
Вернадский В.И. О классификации и химическом составе природных вод // Природа, 1929, № 9, 735-758 [Избр. соч., т. IV, кн. 2, Москва, изд-во АН СССР, 1960, 591-606]. |
3. |
Иванов В.В. Основные закономерности распространения и формирования термальных вод Дальнего Востока СССР // Вопросы формирования и распространения минеральных вод в СССР. М.: ЦНИИКиФ Минздрав СССР, 1960, 171-262. |
4. |
Кононов В.И. Геохимия термальных вод областей современного вулканизма. М.: Наука, 1983, 212 с. |
5. |
Аверьев В.В. О соотношении между гидротермальной и вулканической деятельностью // М-лы ко 2-му Всесоюзн. Вулканол. совещанию, Петропавловск-Камчатский, Дальневост. кн. изд-во, с. 251. |
6. |
Vakin E.A., Polak B.G., Sugrobov V.M., Erlikh E.N., Beloussov V.I., Pilipenko G.F. Recent hydrothermal systems of the Kamtchatka // Geothermics, 1970, sp. iss 2, 1116-1132. |
7. |
Кононов В.И., Поляк Б.Г. Современная гидротермальная деятельность и особенности вулканизма Исландии // «Гидротермальный процесс в областях тектономагматической активности», М.: Наука, 1977, 21-31. |
8. |
Suess E. Uber heisse Quellen // Verhandlungen Gesel. Deutsch. Naturforsch. U.Aertzte, Leipzig, 1902, Bd/71(5), 133-151. |
9. |
Кононов В.И., Поляк Б.Г. Проблема выявления ювенильной компоненты в современных гидротермальных системах // Геохимия, 1982, № 2, 163-177. |
10. |
Мамырин Б.А., Толстихин И.Н. Изотопы гелия в природе. М.: Энергоиздат, 1981, 222 с. |
11. |
Герлинг Э.К. Миграция гелия из минералов и пород // Тр. Радиевого ин-та им. В.Г.Хлопина АН СССР, 1957, т. 6, 64-87. |
12. |
Nagao K., Takaoka N., Matsubayashi O. Isotopic Anomalies of Rare Gases in the Nigorikawa geothermal area, Hokkaido, Japan // Earth Planet. Sci. Lett., 1979, vol. 44. no. l, 82-90. |
13. |
Giggenbach W., Sano Y., and Wakita H. Isotopic Composition of Helium and CO2 and CH4 Contents in Gases Produced along the New Zealand Part of a Convergent Plate Boundary // Geochim. Cosmochim. Acta, 1993, vol. 5, 3427-3455. |
14. |
Матвеева Э.С., Толстихин И.Н., Якуцени В.П. Изотопно-гелиевый критерий происхождения газов и выявления зон неотектогенеза (на примере Кавказа) // Геохимия, 1978, № 3, 307-317. |
15. |
Поляк Б.Г., Каменский И.Л., Прасолов Э.М., Чешко А.Л., Барабанов Л.Н. Изотопы гелия в термоминеральных водах Приэльбрусья: ареал новейшего магматизма // XIV Симп. по геохимии изотопов, 19-21 окт. 1995, М.: изд. ГЕОХИ РАН., 1995, 165-166. |
16. |
Поляк Б.Г., Лаврушин В.Ю., Каменский И.Л. Прасолов Э.М., Ильин В.А. Изотопы гелия в газах грязевых вулканов Тамани // Доклады РАН, 1996, т. 349, № 2, 249-252. |
17. |
Поляк Б.Г., Каменский И.Л., Прасолов Э.М., Чешко А.Л., Барабанов Л.Н., Буачидзе Г.И. Изотопы гелия в газах Северного Кавказа: следы разгрузки тепломассопотока из мантии // Геохимия, 1998, № 4, 383-397. |
18. |
Поляк Б.Г., Лаврушин В.Ю., Ингуаджиато С., Киквадзе О.Е. Изотопы гелия в газах минеральных вод Западного Кавказа // Литология и полезн. иск., 2011, № 6, 555-567. |
19. |
Polyak B.G., Tolstikhin I.N., Kamenskii I.N., Yakovlev L.E., Marty B., Cheshko A.L. Helium isotopes, tectonics and heat flow in the Northern Caucasus // Geochim. Cosmochim. Acta, 2000, vol. 64, No. 11, 1925-1944. |
20. |
Polyak B.G., Lavrushin V.Yu., Kamensky I.L. Mantle helium traces in the Elbrus-Kazbek sector of the Greater Caucasus and adjacent areas // Chemical Geology, 2009, 266, 57-66. |
21. |
Лаврушин В.Ю., Поляк Б.Г., Прасолов Э.М., Каменский И.Л. Источники вещества в продуктах грязевого вулканизма (по изотопным, геохимическим и геологическим данным) // Литология и полезн. ископ., 1996, № 6, 625-647. |
22. |
Лаврушин В.Ю., Поляк Б.Г., Стрижов В.П., Италиано Ф., Риццо А. Изотопно-гелиевый ареал Казбекского вулканического центра // Доклады РАН, 2007, т. 414, № 2, 239-242. |
23. |
Лаврушин В.Ю., Поляк Б.Г., Покровский Б.Г., Копп М.Л., Буачидзе Г.И., Каменский И.Л. Изотопно-геохимические особенности грязевых вулканов Восточной Грузии // Литология и полезн. иск., 2009, № 2, 183-197. |
24. |
Яковлев Л.Е., Поляк Б.Г. Природа изотопно-гелиевой аномалии в Северном Приэльбрусье // Вулканол. и сейсмология, 1997, № 6, 3-14. |
25. |
Kikvadze O.E., Lavrushin V.Yu., Pokrovskii B.G., Polyak B.G. Gases from mud volcanoes of western and central Caucasus // Geofluids, 2010, vol. 10, 486-496. |
26. |
Алиев Ад. А., Кабулова А.Я. Изотопы гелия в газах грязевых вулканов Азербайджана // ДАН АзССР, 1980, XXXVI, 3, 52-56. |
27. |
Якубов А.А., Григорьянц Б.В., Алиев А.Д. и др. Грязевой вулканизм Советского Союза и его связь с нефтегазоносностью. Баку: ЭЛМ, 1980, 165 с. |
28. |
Газалиев И.М., Прасолов Э.М. О мантийной составляющей газовых струй Дагестана по изотопным данным // Докл. АН СССР, 1988, т. 298, № 5, 1218-1221. |
29. |
Буачидзе Г.И., Мхеидзе Б.С. Природные газы Грузии. Тбилиси: Мецниереба, 1989, 155 с. |
30. |
Дадашев Ф.Г., Джафаров С.А., Кабулова А.Я., Алекперов Э.Ф. Влияние геологических условий на изменение соотношения изотопов гелия в природных газах Азербайджана // Известия НАН Азербайджана, Науки о Земле, 2008, № 3, 3-11. |
31. |
Тектоническое районирование Большого Кавказа (Н.В. Короновский, 1995), http://geo.web.ru/ dynamo/ Caucasus/ Tectonic/rionskaya.html |
32. |
Прасолов Е.М. Изотопная геохимия и происхождение природных газов. Ленинград, Недра, 1990. 283 с. |
33. |
Поляк Б.Г., Смирнов Я.Б. Связь глубинного теплового потока с тектоническим строением континентов // Геотектоника, 1968, № 4, 3-19. |
34. |
Cermak V. Heat flow investigation in Czechoslovakia // Geoelectric and Geothermal Studies (A. Adam Ed.), 1976, Akad. Kiado, Budapest, 414-424. |
35. |
Kutas R.I., Lubimova E.A., Smirnov Ya. B. Heat flow map of the European part of the USSR and its geological and geophysical interpretation // Geoelectric and Geothermal Studies (A. Adam Ed.), 1976, Akad. Kiado, Budapest, 443-449. |
36. |
Sclater J., Jaupart C., Galson D. The heat flow through oceanic and continental crust and heat losses from the Earth // Review Geophys. and Space Phys., 1980, vol. 18. 269-311. |
37. |
Vitorello I. Pollack H. On the variation of continental heat flow with age and thermal evolution of continents // Journ. Geophys. Res., 1980, vol. 85, 983-995. |
38. |
Поляк Б.Г., Толстихин И.Н., Якуцени В.П. Изотопный состав гелия и тепловой поток - геохимический и геофизический аспекты тектогенеза // Геотектоника, 1979, № 5, 3-23. |
39. |
Смирнов Я.Б. Тепловое поле территории СССР (пояснительная записка к картам теплового потока и глубинных температур в м-бе 1: 10 000 000), М.: ГУГК, 1980, 150 с. |
40. |
Поляк Б.Г. Тепломассопоток из мантии в главных структурах земной коры. М.: Наука, 1988, 192 с. |
41. |
Italiano F., Martelli M., Martinelli G., Nuccio P.M. Geochemical evidence of melt intrusions along lithospheric faults of the Southern Apennines, Italy: geodynamic and seismogenic implications // Journ. Geophys. Res., 2000, vol. 105, No. B6. 13569-13578. |
42. |
Поляк Б.Г. Изотопы гелия в подземных флюидах Байкальского рифта и его обрамления (к геодинамике континентального рифтогенеза) // Российский журнал наук о Земле, 2000, т. 2, № 2. 109-136. |
43. |
Поляк Б.Г., Прасолов Э.М., Чермак В. Мантийный гелий в «ювенильных» флюидах и природа геотермической аномалии Рудных гор // Доклады АН СССР, 1982, т. 263, № 3. 701-705. |
44. |
Поль И.Р., Хесс Ю.С., Кобер Б., Борсук А.М. Происхождение и петрогенезис миоценовых трахириолитов (А-тип) из северной части Большого Кавказа // «Магматизм рифтов и складчатых поясов», М.: Наука, 1993, 109-124. |
45. |
Geothermal Atlas of Europe (E. Hurtig Ed.-in-Chief), Potsdam: GeoForshungsZentrum., 1992. |
46. |
Овчинников А.М. Гидрогеохимия. М.: Недра, 1970. 198 с. |
47. |
Philip H., Cisternas A., Gvishiani A., Gorshkov A. The Caucasus: an actual example of the initial stages of continental collision // Tectonophysics, 1989, vol. 161, 1-21. |
48. |
Morgan W.J. Convection plumes in the lower mantle // Nature, 1971, v. 230, 42-43. |
49. |
Loosli H. H., Lehman B. E., Gautschi A., and Tolstikhin I. N. Helium isotopes in rocks, minerals, and related groundwaters // In: Proc. 8th Int. Symp. on Water-Rock Interaction (ed. Y. K. Kharaka and O. V. Chudaev), Balkema, Rotterdam, 1995, 31-34. |
50. |
Marty B., Tolstikhin I.N. CO2 fluxes from mid-ocean ridges, arcs and plumes. Chem. Geol., 1998, vol. 145, 233-248. |
51. |
Jenden P.D., Hilton D.R., Kaplan I.R., Craig H. Abiogenic Hydrocarbons and mantle helium in oil and gas fields // In: The Future of Energy gases (Ed. D.G.Howell), U.S. Geol. Surv. Profess. Paper 157D, 1993, 31-56. |
52. |
Sano Y., Tominaga T., Nakamura Y., and Wakita H. 3He/4He ratios of methane-rich natural gases in Japan // Geochem. J., 1982, vol. 16, 237-245. |
53. |
Поляк Б.Г., Прасолов Э.М., Буачидзе Г.И., Кононов В.И., Мамырин Б.А., Суровцева Л.И., Хабарин Л.И., Юденич В.С. Изотопный состав Не и Ar в термальных флюидах Альпийско-Апеннинского региона и его связь с вулканизмом // Доклады АН СССР, 1979, т.247, 1220-1225. |
54. |
Parello F., Allard P., DAlessandro W., Federico C., Jean-Baptiste P., Catani O.: Isotope geochemistry of the Pantelleria volcanic fluids, Sicily Channel rift: a mantle volatile end-member for volcanism in Southern Europe // Earth Planet. Sci. Lett., 2000., 180 (3/4), 325-339. |
55. |
Поляк Б.Г. Природа массопотока из мантии в свете геотермических и изотопно-гелиевых данных // М-лы Всероссийского симпозиума «Флюидные потоки в земной коре и мантии» (26-28 февраля 2002 г., Москва) М.: изд. ИГЕМ РАН, 2002, 32-37. |
|
|