Mantle origin of methane in the Black Sea
A new distribution map of gas seeps and mud volcanoes has been compiled of the Black Sea. It has been derived from the published coordinates for ca. 5000 gas seeps and 80 mud volcanoes. An analysis of the stable isotopic composition of methane has been performed for authigenic carbonates and sedimen...
Збережено в:
| Дата: | 2018 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2018
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/147482 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Репозитарії
Geofizicheskiy Zhurnal| _version_ | 1856543386581860352 |
|---|---|
| author | Rusakov, O. Kutas, R. |
| author_facet | Rusakov, O. Kutas, R. |
| author_sort | Rusakov, O. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2020-10-07T11:11:18Z |
| description | A new distribution map of gas seeps and mud volcanoes has been compiled of the Black Sea. It has been derived from the published coordinates for ca. 5000 gas seeps and 80 mud volcanoes. An analysis of the stable isotopic composition of methane has been performed for authigenic carbonates and sediments. The δ13C values of carbonates and sediments form 2 distinct tight groups depending of the geological environments. The diagrams of values of δ13C vs. δD and δ13C vs. C1/(C2 + C3) have been applied to assess earlier classifications of methane. The origin of methane from most of samples has turned out to be uncertainly determined. Based on seismic reflection data, the feeder channels of gas releases and mud volcanoes penetrate to the Pre-Mesozoic basement beneath the Polshkov High, Andrusov and Tetyaev Ridges and Sorokin Trough at a depth of up to 12 km. In the Central Black Sea the feeder channel of mud volcano reaches the mantle surface where a depth is 19 km. The highest concentration of gas seeps distribution is observed at the triple junction of the mantle faults in the NW Black Sea. Assessments of different mechanisms have been made for their ability to produce an unprecedented methane concentration in the Black Sea water column. There occurs thermogenic methane in the sediments from gas seepage and mud volcanoes areas. The thermogenic methane results from post genetic alternation of biogenic methane of the Paleogene—Neogene sediments. Biological methane produced from organic matter plays negligibly small role in accumulating the world’s largest quantities of anaerobic methane in the Black Sea. Nonorganic methane is most likely to form the tremendous reservoir of dissolved gas in the Black Sea water column below 150—200 m. The seeming scarcity of abi-otic methane is accounted for its recycling by microbial activity, misclassificating origin and producing by chemical syntheses, with its biological methane δ13C values. |
| first_indexed | 2025-07-17T11:10:10Z |
| format | Article |
| id | journalsuranua-geofizicheskiy-article-147482 |
| institution | Geofizicheskiy Zhurnal |
| language | English |
| last_indexed | 2025-07-17T11:10:10Z |
| publishDate | 2018 |
| publisher | S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | journalsuranua-geofizicheskiy-article-1474822020-10-07T11:11:18Z Mantle origin of methane in the Black Sea Мантийное происхождение метана в Черном море Мантійне походження метану в Чорному морі Rusakov, O. Kutas, R. Black Sea gas seeps mud volcanoes methane isotopic composition feeder channels abiotic methane A new distribution map of gas seeps and mud volcanoes has been compiled of the Black Sea. It has been derived from the published coordinates for ca. 5000 gas seeps and 80 mud volcanoes. An analysis of the stable isotopic composition of methane has been performed for authigenic carbonates and sediments. The δ13C values of carbonates and sediments form 2 distinct tight groups depending of the geological environments. The diagrams of values of δ13C vs. δD and δ13C vs. C1/(C2 + C3) have been applied to assess earlier classifications of methane. The origin of methane from most of samples has turned out to be uncertainly determined. Based on seismic reflection data, the feeder channels of gas releases and mud volcanoes penetrate to the Pre-Mesozoic basement beneath the Polshkov High, Andrusov and Tetyaev Ridges and Sorokin Trough at a depth of up to 12 km. In the Central Black Sea the feeder channel of mud volcano reaches the mantle surface where a depth is 19 km. The highest concentration of gas seeps distribution is observed at the triple junction of the mantle faults in the NW Black Sea. Assessments of different mechanisms have been made for their ability to produce an unprecedented methane concentration in the Black Sea water column. There occurs thermogenic methane in the sediments from gas seepage and mud volcanoes areas. The thermogenic methane results from post genetic alternation of biogenic methane of the Paleogene—Neogene sediments. Biological methane produced from organic matter plays negligibly small role in accumulating the world’s largest quantities of anaerobic methane in the Black Sea. Nonorganic methane is most likely to form the tremendous reservoir of dissolved gas in the Black Sea water column below 150—200 m. The seeming scarcity of abi-otic methane is accounted for its recycling by microbial activity, misclassificating origin and producing by chemical syntheses, with its biological methane δ13C values. Составлено новую карту выходов газа и грязевых вулканов в Черном море. Основу карты составляют опубликованы координаты около 5000 газовых выходов и 80 грязевых вулканов. Проанализированы стабильный изотопный состав метана для аутиген- них карбонатов и осадков. Изотоп 513C карбонатов и осадков образует две различные плотные группы в зависимости от условий геологической среды. Для оценки ранних классификаций метана применены диаграммы изменений значений 513 C в зависимости от значений 5 D и 513C и от отношений C1 / (C2 + C3). Оказалось, что происхождение метана большинстве образцов является неоднозначным. По данным сейсмического метода отраженных волн, питательные каналы газовых выбросов и грязевых вулканов проникают в передмезозойський фундамент под поднятием Полшков, хребтами Андрусове и Тетяево и прогибом Сороки- на на глубину до 12 км. В центре Черного моря питательный канал грязевого вулкана достигает поверхности мантии, где глубина составляет 19 км. Наибольшую концентрацию газовых выходов зафиксировано на тройном сочленении мантийных разломов в северо-западной части Черного моря. Оценен способность различных механизмов вызвать беспрецедентную концентрацию метана в водной толще Черного моря. В осадочных отложениях в районах выходов газов и грязевых вулканов распространенный термоген- ный метан - результат постгенетичного преобразования биогенного метана палео- ген-неогеновых отложений. Биологический метан, образующийся в результате переработки органического вещества, играет незначительную роль в накоплении большого в мире резервуара анаэробного метана в Черном море. Неорганический метан формирует огромное вместилище растворенного газа в водном столбе Черного моря глубже 150-200 м. Мнимую нищета абиогенного метана объясняем его рециркуляцией микробами, неправильной классификации происхождения и выработки химическим синтезом с изотопом 513C биогенного метана. Складено нову карту виходів газу і грязьових вулканів у Чорному морі. Основу карти складають опубліковані координати близько 5000 газових виходів і 80 грязьових вулканів. Проаналізовано стабільний ізотопний склад метану для аутиген- них карбонатів і осадів. Ізотоп 513C карбонатів і осадів утворює дві різні щільні групи залежно від умов геологічного середовища. Для оцінювання раніших класифікацій метану застосовано діаграми змін значень 513 C залежно від значень 5 D і 513C та від відношень C1/( C2 + C3). Виявилося, що походження метану більшості зразків є неоднозначним. За даними сейсмічного методу відбитих хвиль, живильні канали газових викидів і грязьових вулканів проникають у передмезозойський фундамент під підняттям Полшкова, хребтами Андрусова і Тетяєва і прогином Сорокі- на на глибину до 12 км. У центрі Чорного моря живильний канал грязьового вулкана досягає поверхні мантії, де глибина становить 19 км. Найбільшу концентрацію газових виходів зафіксовано на потрійному зчленуванні мантійних розломів у північно-західній частині Чорного моря. Оцінено здатність різних механізмів зумовити безпрецедентну концентрацію метану у водній товщі Чорного моря. В осадових відкладах у районах виходів газів і грязьових вулканів поширений термоген- ний метан — результат постгенетичного перетворення біогенного метану палео- ген-неогенових відкладів. Біологічний метан, утворений внаслідок переробки органічної речовини, відіграє незначну роль у накопиченні найбільшого у світі резервуара анаеробного метану в Чорному морі. Неорганічний метан формує величезне вмістище розчиненого газу у водному стовпі Чорного моря глибше 150—200 м. Уявну убогість абіогенного метану пояснюємо його рециркуляцією мікробами, неправильною класифікацією походження і вироблення хімічним синтезом з ізотопом 513C біогенного метану. S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2018-11-26 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/147482 10.24028/gzh.0203-3100.v40i5.2018.147482 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 40 No. 5 (2018); 191-207 Геофизический журнал; Том 40 № 5 (2018); 191-207 Геофізичний журнал; Том 40 № 5 (2018); 191-207 2524-1052 0203-3100 en https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/147482/195635 Copyright (c) 2020 Geofizicheskiy Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | Black Sea gas seeps mud volcanoes methane isotopic composition feeder channels abiotic methane Rusakov, O. Kutas, R. Mantle origin of methane in the Black Sea |
| title | Mantle origin of methane in the Black Sea |
| title_alt | Мантийное происхождение метана в Черном море Мантійне походження метану в Чорному морі |
| title_full | Mantle origin of methane in the Black Sea |
| title_fullStr | Mantle origin of methane in the Black Sea |
| title_full_unstemmed | Mantle origin of methane in the Black Sea |
| title_short | Mantle origin of methane in the Black Sea |
| title_sort | mantle origin of methane in the black sea |
| topic | Black Sea gas seeps mud volcanoes methane isotopic composition feeder channels abiotic methane |
| topic_facet | Black Sea gas seeps mud volcanoes methane isotopic composition feeder channels abiotic methane |
| url | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/147482 |
| work_keys_str_mv | AT rusakovo mantleoriginofmethaneintheblacksea AT kutasr mantleoriginofmethaneintheblacksea AT rusakovo mantijnoeproishoždeniemetanavčernommore AT kutasr mantijnoeproishoždeniemetanavčernommore AT rusakovo mantíjnepohodžennâmetanuvčornomumorí AT kutasr mantíjnepohodžennâmetanuvčornomumorí |