Метан в пластовых льдах Восточной Чукотки как индикатор их генезиса

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Содержание метана в газовых включениях пластовых льдов Восточной Чукотки варьирует от 1 до 1582 ppmv. Подтверждены ранее выдвинутые предположения о погребённом (2 ppmv) и внутригрунтовом (432 ppmv) генезисе для двух залежей. Вопрос о генезисе третьей залежи остался открытым, а в четвёртой залежи полученные результаты (2 ppmv) поставили под сомнение ранее выдвинутую гипотезу об её внутригрунтовом происхождении.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Л. П. Кузякин

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: kuziakin@geogr.msu.ru
Россия, Москва

А. А. Маслаков

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: kuziakin@geogr.msu.ru
Россия, Москва

П. Б. Семёнов

Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана имени академика И.С. Грамберга

Email: kuziakin@geogr.msu.ru
Россия, Санкт-Петербург

Н. Г. Белова

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: kuziakin@geogr.msu.ru
Россия, Москва

Ю. К. Васильчук

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: kuziakin@geogr.msu.ru
Россия, Москва

А. О. Киль

Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана имени академика И.С. Грамберга

Email: kuziakin@geogr.msu.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Белова Н.Г., Маслаков А.А., Баранская А.В., Романенко Ф.А. Метан в пластовых льдах Восточной Чукотки // Взаимодействие элементов природной среды в высокоширотных условиях. 2019. С. 50–50.
  2. Булыгина О.Н., Разуваев В.Н., Трофименко Л.Т., Швец Н.В. Описание массива данных среднемесячной температуры воздуха на станциях России. Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2014621485. http://meteo.ru/data/156-temperature#описание-массива-данных
  3. Бутаков В.И., Слагода Е.А., Тихонравова Я.В. Содержание и состав атмосферных и парниковых газов в подземных льдах разного генезиса // Изв. Томского политехнич. ун-та. Инжиниринг георесурсов. 2021. Т. 332. № 11. С. 22–36.
  4. Васильев А.А., Стрелецкая И.Д., Мельников В.П., Облогов Г.Е. Метан в подземных льдах и мёрзлых четвертичных отложениях Западного Ямала // Доклады Академии наук. 2015. Т. 465. № 5. С. 604–607. https://doi.org/10.7868/S0869565215350236
  5. Васильчук Ю.К. Геохимический состав подземных льдов севера Российской Арктики // Арктика и Антарктика. 2016. № 2. С. 99–115. https://doi.org/10.7256/2453-8922.2016.2.21378
  6. Васильчук Ю.К., Буданцева Н.А., Васильчук А.К., Маслаков А.А., Чижова Ю.Н. Изотопно-кислородный состав голоценовых подземных льдов Восточной Чукотки // Доклады Академии наук. 2018. Т. 480. № 4. С. 474–479. https://doi.org/10.7868/S0869565218160193
  7. Васильчук Ю.К., Чижова Ю.Н., Маслаков А.А., Буданцева Н.А., Васильчук А.К. Вариации изотопов кислорода и водорода в современной пластовой ледяной залежи в устье р. Аккани, Восточная Чукотка // Лёд и Снег. 2018. Т. 58. № 1. С. 78–93. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2018-1-78-93
  8. Васильчук Ю.К. Изотопные методы в географии. Часть 2: Геохимия стабильных изотопов пластовых льдов. В 2-х томах. М.: Изд-во МГУ, 2012. Т. I. 472 с.
  9. Втюрин Б.И. Подземные льды СССР. М.: Наука, 1975. 214 с.
  10. Гасанов Ш.Ш. Строение и история формирования мёрзлых пород Восточной Чукотки. М.: «Наука», 1969. 169 с.
  11. Колесников С.Ф., Плахт И.Р. Чукотский район / Региональная криолитология. Под ред. А.И. Попова. М.: Изд-во МГУ, 1989. С. 201–217.
  12. Маслаков А.А., Белова Н.Г., Баранская А.В., Романенко Ф.А. Пластовые льды на восточном побережье Чукотского полуострова при потеплении климата: некоторые итоги экспедиций 2014–2018 гг. // Арктика и Антарктика. 2018. № 4. С. 30–43. https://doi.org/10.7256/2453-8922.2018.4.28528
  13. Маслаков А.А., Кузякин Л.П., Комова Н.Н. Динамика развития термоцирка, вмещающего залежь пластового льда, вблизи села Лаврентия (Чукотский АО) за 2018–2021 гг. // Арктика и Антарктика. 2021. № 4. С. 32–46. https://doi.org/10.7256/2453-8922.2021.4.37225
  14. Свиточ А.А. Новейшие отложения и палеогеография плейстоцена Чукотки. М.: Наука, 1980. 205 с.
  15. Ривкина Е.М., Краев Г.Н., Кривушин К.В., Лауринавичюс К.С., Федоров-Давыдов Д.Г., Холодов А.Л., Щербакова В.А., Гиличинский Д.А. Метан в вечномёрзлых отложениях Северо-Восточного сектора Арктики // Криосфера Земли. 2006. Т. 10. № 3. С. 23–41.
  16. Семенов П.Б., Малышев С.В., Киль А.О., Шатрова Е.В., Лодочникова А.С., Белова Н.Г., Лейбман М.О., Стрелецкая И.Д. Геохимия подземных льдов Российской Арктики с фокусом на цикл углерода: результаты исследовательской статистики // Рельеф и четвертичные образования Арктики, Субарктики и Северо-Запада России. Материалы ежегодной конференции по результатам экспедиционных исследований. Вып. 10. Отв. ред. Е.А. Гусев. Санкт-Петербург. 2023. С. 245–254. https://doi.org/10.24412/2687-1092-2023-10-245-254
  17. Стрелецкая И.Д., Васильев А.А., Облогов Г.Е., Семенов П.Б., Ванштейн Б.Г., Ривкина Е.М. Метан в подземных льдах и мёрзлых отложениях на побережье и шельфе Карского моря // Лёд и Снег. 2018. Т. 58. № 1. С. 65–77.
  18. Чербунина М.Ю., Шмелев Д.Г., Кривенок Л.А. Влияние способов дегазации мерзлых образцов на результаты определения концентрации метана // Инженерная геология. 2018. Т. 13. № 3. С. 62–73.
  19. Arkhangelov, A.A., Novgorodova, E.V. Genesis of massive ice at “Ice Mountains”, Yenesei River, Western Siberia, according to results of gas analyses // Permafrost Periglac. Proc. 1991. № 2. P. 167–170. https://doi.org/10.1002/ppp.3430020210
  20. Alperin M.J., Reeburgh W.S. Inhibition experiments on anaerobic methane oxidation // Applied Environmetal. Microbiology. 1985. V. 50. P. 940–945.
  21. Kottek M., Grieser J., Beck C., Rudolf B., Rubel F. World Map of the Köppen‐Geiger Climate Classification Updated // Meteorol. Zeitschrift. 2006. № 15. P. 259–263.
  22. Kraev G., Schulze E-D., Yurova A., Kholodov A., Chuvilin E., Rivkina E. Cryogenic displacement and accumulation of biogenic methane in frozen soils // Atmosphere. 2017. Т. 8. № 6. P. 105. https://doi.org/10.3390/atmos8060105
  23. Maslakov A., Zotova L., Komova N., Grishchenko M., Zamolodchikov D., Zelensky G. Vulnerability of the permafrost landscapes in the Eastern Chukotka coastal plains to human impact and climate change // Land. 2021. V. 10. № 5. P. 445.
  24. Obu J., Westermann S., Bartsch A., Berdnikov N., Christiansen H.H., Dashtseren A., Khomutov A. Northern Hemisphere permafrost map based on TTOP modelling for 2000– 2016 at 1 km2 scale // Earth-Science Reviews. 2019. V. 193. P. 299–316.
  25. Raynaud D. The integrity of the ice record of green-house gases with a special focus on atmospheric // Led i Sneg. 2012. № 2 (118). P. 5–14.
  26. Semenov P., Pismeniuk A., Kil A., Shatrova E., Belova N., Gromov P., Malyshev S., He W., Lodochnikova A., Tarasevich I., Streletskaya I., Leibman M. Characterizing Dissolved Organic Matter and Water-Soluble Compounds in Ground Ice of the Russian Arctic: A Focus on Sample Classification within the Carbon Cycle Context // Geosciences. 2024. V. 14. № 3. P. 77. https://doi.org/10.3390/geosciences1403007
  27. Semenov P.B., Pismeniuk A.A., Malyshev S.A., Leibman M.O., Streletskaya I.D., Shatrova E.V., Kizyakov A.I., Vanshtein B.G. Methane and dissolved organic matter in the ground ice samples from Central Yamal: Implications to biogeochemical cycling and greenhouse gas emission // Geosciences. 2020. № 10. P. 450. https://doi.org/10.3390/geosciences10110450
  28. Vasil’chuk Yu.K., Maslakov A.A., Budantseva N.A., Vasil’chuk A.C., Komova N.N. Isotope Signature of the Massive Ice Bodies on the Northeast Coast of Chukotka Peninsula // Geography, Environment, Sustainability. 2012. V. 14. № 4. P. 9–19 https://doi.org/10.24057/2071-9388-2021-020
  29. Vasil’chuk Yu.K., Budantseva N.A., Maslakov A.A., Vasil’chuk A.C., Vasil’chuk J.Yu. First direct radiocarbon dating (22-27 cal Ka BP) of massive ice at the Mechigmen and Lavrentia Bay coast, Eastern Chukotka // Radiocarbon. 2024. V. 66, 2. P. 410–420. https:// doi.org/10.1017/RDC.2024.21
  30. Yang J.-W., Ahn J., Iwahana G., Han S., Kim K., Fedorov A. Brief Communication: The reliability of gas extraction techniques for analysing CH4 and N2O compositions in gas trapped in permafrost ice wedges // The Cryosphere. 2020. № 14. P. 1311–1324. https://doi.org/10.5194/tc-14-1311-2020

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Район исследований и изученные обнажения пластового льда: 1 – среднегодовая температура пород, °C; 2 – залежи пластовых льдов; 3 – высота над ур. моря

Скачать (86KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Залежь пластового льда «23-й км-Запад», исследованная в 2018 г. (Vasil’chuk et al., 2021)

Скачать (85KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Залежь пластового льда «ПТН», исследованная в 2018–2021 г.: а – фотография термоцирка, вмещающего залежь, 2020 г. (Маслаков и др., 2021); б – общий вид залежи в 2018 г., фотография Н.Г. Беловой; в – слоистая текстура льда и включения обломочного материала, фото Н.Г. Беловой, 2018 г.; г – обнажение южной (орографически правой) стенки южного термоцирка в 2021 г., включающее интрузию мутного льда. Фото А.А. Маслакова

Скачать (82KB)
Метаданные
5. Рис. 4. а – ледяной пласт в устье р. Аккани вблизи пос. Лаврентия (Восточная Чукотка). Фото А.А. Маслакова, 2016 г. б – залежь «Аккани» в августе 2022 года. Буквами (А, Б, В, Г) показаны фрагменты ледяного тела, на которых проводилось более детальное описание залежи и отбор проб: 1 – точки отбора проб для определения изотопного состава льда; 2 – точки отбора проб для определения состава газов в воздушных включениях во льду. Фото Л.П. Кузякина

Скачать (120KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Залежь «Лаврентия»: а – общий вид термоцирка и выходы пластового льда (выделен красным) в 2023 г.; б – крупный план льда из залежи; в – характерная слоистость льда на стенке вытаивания. Фото А.А. Маслакова

Скачать (132KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Вертикальное распределение концентрации метана в газовых включениях в пластовой залежи «Лаврентия». Отбор образцов проводился в центральной части залежи. Жёлтые круги – точки отбора образцов. Описание разреза: 1 – средний суглинок тёмно-бежевый с включениями обломков диаметром до 1 м; 2 – лёд прозрачный с вулючениями круглых пузырьков воздуха, во льду – обломочный материал, включения серой глины, линзы супеси; 3 – суглинистая оплывина

Скачать (31KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».