Инд. авторы:	Леонова Г.А, Копотева Т.А., Меленевский В.Н., Мальцев А.Е., Климин М.А., Бобров В.А.
Заглавие:	Методический подход к выявлению источников и генезиса захороненного органического вещества в голоценовых разрезах озерных сапропелей (юг западной сибири и восточное прибайкалье)
Библ. ссылка:	Леонова Г.А, Копотева Т.А., Меленевский В.Н., Мальцев А.Е., Климин М.А., Бобров В.А. Методический подход к выявлению источников и генезиса захороненного органического вещества в голоценовых разрезах озерных сапропелей (юг западной сибири и восточное прибайкалье) // Геология и геофизика. - 2019. - Т.60. - № 11. - С.1602-1626. - ISSN 0016-7886.
Внешние системы:	РИНЦ: 41369039;
Реферат:	rus: Представлены результаты химического состава органического вещества (C, H, N, S) голоценовых разрезов озерных сапропелей с ненарушенной стратификацией, полученных в результате вибрационного бурения дна до подстилающих пород озер: Большие Тороки (1.8 м), Минзелинское (5 м), Очки (4.5 м), Духовое (7 м), Котокель (6 м). Рассмотрены методические подходы к выявлению источников поступления и генезиса захороненного органического вещества (ОВ) в осадочных толщах морских и озерных отложений по комплексу органогеохимических показателей: данным биологического анализа (биостратификация на основе послойного определения в разрезах донных отложений сохранившихся остатков организмов); углеводородным биомаркерам (молекулярному составу нормальных алифатических углеводородов ( н -алканов), азотистых соединений белково-протеинового комплекса и др.); по C/N отношению, отражающему различия в биохимическом составе биопродуцентов. На основе данных биологического анализа (биостратификации) установлено, что в оз. Очки на протяжении 10760 лет формировался планктоногенный сапропель (фито- и зоопланктон - автохтонный источник ОВ), а с заболоченных берегов поступали остатки сфагновых и гипновых мхов (аллохтонный источник ОВ). В озере Минзелинское в период времени, датируемого в 5905 лет, на стадии обводненного низинного болота формировался торфянистый сапропель, в последующие временные периоды (3980-3185 лет) и до настоящего времени формируется макрофитогенный сапропель. Исследование биопродуцентов и сапропеля оз. Очки пиролитическими методами в вариантах RE-пиролиз и Пир-ХМС показало, что основным автохтонным источником ОВ в оз. Очки являлся фитопланктон и зоопланктон, что подтверждают идентифицированные макромолекулы азотистых соединений различного состава. Наличие гопаноидных углеводородов свидетельствует о вкладе биомассы микроорганизмов в формирование ОВ осадков. В органическом веществе сапропеля присутствует и терригенная составляющая, что подтверждается наличием высокомолекулярных нечетных н -алканов, кетонов, метиловых эфиров жирных кислот. Величины C/N по глубине стратифицированных разрезов макрофитогенных сапропелей озер Большие Тороки и Минзелинское попадают в интервал значений для высшей водной и наземной растительности (C/N = 15-18), в планктоногенном сапропеле оз. Духовое - попадают в интервал значений для морского и озерного планктона (C/N = 5.7-8.6). eng: We present results of study of the chemical composition of organic matter (C, H, N, and S) from Holocene sections of lake sapropels with undisturbed stratification penetrated by vibratory drilling of the bottom sediments, down to the underlying rocks, of lakes Bol’shie Toroki (1.8 m), Minzelinskoe (5 m), Ochki (4.5 m), Dukhovoe (7 m), and Kotokel’ (6 m). We consider methodological approaches to the identification of the sources and genesis of buried organic matter in marine and lacustrine sediments by a number of organo-geochemical indicators: data of a biological analysis (biostratification based on layer-by-layer determination of organic relics in bottom sediment sections); hydrocarbon biomarkers (molecular composition of normal aliphatic hydrocarbons (n-alkanes), nitrogen compounds of a protein complex, etc.); and C/N ratio reflecting a difference in the biochemical compositions of bioproducers. The results of biological analysis (biostratification) show that planktonogenic sapropel (phyto- and zooplankton, the autochthonous source of organic matter) in Lake Ochki formed for 10,760 years, and sphagnum and hypnum moss were supplied from the bogged shores (allochthonous source of organic matter). In Lake Minzelinskoe, peaty sapropel formed at the stage of a flooded lowland bog (5905 years ago); since 3980 years ago and till the present, macrophytogenic sapropel has formed. Pyrolytic study (RE pyrolysis and Pyr-GC-MS analysis) of bioproducers and sapropel from Lake Ochki has shown that phytoplankton and zooplankton were the main autochthonous source of OM in the lake, which is confirmed by the identified macromolecules of nitrogen compounds of different compositions. The presence of hopanes indicates the contribution of microorganisms to the formation of OM in the sediments. The organic matter of sapropel has a terrigenous component, which is confirmed by the presence of high-molecular odd-numbered n-alkanes, ketones, and methyl esters of fatty acid. The C/N ratios in the stratified sections of macrophytogenic sapropels of Lakes Bol’shie Toroki and Minzelinskoe fall in the range of values specific to higher aquatic and terrestrial vegetation (C/N = 15-18), whereas the C/N ratios in planktonogenic sapropel of Lake Dukhovoe are typical of marine and lake plankton (C/N = 5.7-8.6).
Ключевые слова:	биопродуценты; углеводородные биомаркеры; биостратификация; автохтонный источник органического вещества; диагенетическая трансформация органического вещества; генезис органического вещества; озерные сапропели; diagenetic transformation of organic matter; authohtonous source of organic matter; biostratification; hydrocarbon biomarkers; bioproducers; genesis of organic matter; lake sapropel;
Издано:	2019
Физ. характеристика:	с.1602-1626
Цитирование:	1. Атлас Байкала / Ред. Г.И. Галазий. М., Роскартография, 1993, 160 с. 2. Белкина Н.А. Изменение процессов окислительно-восстановительного диагенеза донных отложений Онежского и Ладожского озер под воздействием антропогенных факторов: Автореф. дис.… к. г. н. СПб, Ин-т озероведения РАН, 2003, 25 с. 3. Беляев Н.А. Органическое вещество и углеводородные маркеры Белого моря: Автореф. дис. … к. г.-м.н. М., ИО РАН, 2015, 24 с. 4. Бордовский О.К. Накопление и преобразование органического вещества в морских осадках. М., Недра, 1964, 128 с. 5. Вернадский В.И. Живое вещество. М., Наука, 1978, 358 с. 6. Ветров А.А., Романкевич Е.А. Межгодовая изменчивость первичной продукции и потоков органического углерода в арктических морях России // Океанология, 2008, т. 48, № 3, с. 371-380. 7. Ветров А.А., Семилетов И.П., Дударев О.В., Пересыпкин В.И., Чаркин А.Н. Исследование состава и генезиса органического вещества донных осадков Восточно-Сибирского моря // Геохимия, 2008, № 2, с. 183-195. 8. Виноградов А.П. Химический состав морского планктона // Тр. Всес. науч.-иссл. ин-та морск. рыбн. хоз-ва и океаногр. М., 1938, т. 7, с. 97-112. 9. Волков И.А. Плейстоценовая субаэральная толща и динамика природной среды (на примере Западной Сибири) // Геология и геофизика, 2003, т. 44 (4), с. 364-372. 10. Волков И.А. Роль катастрофических стоков в формировании первой террасы основных рек Сибири // Фундаментальные проблемы квартера: итоги изучения и основные направления дальнейших исследований: Матер. V Всерос. совещ. по изучению четвертич. периода. М., ГЕОС, 2007, с. 60-61. 11. Волков И.А., Волкова В.С., Задкова И.И. Покровные лессовидные отложения и палеогеография юго-запада Западной Сибири в плиоцен-четвертичное время. Новосибирск, Наука, 1969, 331 с. 12. Воробьева Л.А. Химический анализ почв. М., Изд-во Моск. ун-та, 1998, 272 с. 13. Вотинцев К.К. Гидрохимия оз. Байкал. М., Наука, 1961, 311 с. 14. Вотинцев К.К. К вопросу о современном осадкообразовании в Байкале // Докл. АН СССР, 1967, т. 174, № 2, с. 419-422. 15. Выхристюк Л.А. Органическое вещество донных осадков Байкала. Новосибирск, Наука, 1980, 79 с. 16. Выхристюк Л.А., Лазо Ф.И. Легкогидролизуемое органическое вещество в донных отложениях оз. Байкал // Изв. СО АН СССР, Cер. биол. наук, 1972, вып. 2, с. 59-63. 17. Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., Недра, 1968, 224 с. 18. Гашкина Н.А., Моисеенко Т.И., Кремлева Т.А. Особенности распределения биогенных элементов и органического вещества в малых озерах и лимитирование их трофности на европейской территории России и Западной Сибири // Вестник Тюмен. ун-та, 2012, № 12, с. 17-25. 19. Гершелис Е.В. Геохимические особенности органического вещества донных осадков в морях Восточной Арктики: Автореф. дис. … к.г.-м.н. Томск, ТПУ, 2018, 22 с. 20. Думитрашко Н.В. Рельеф берегов Байкала и история его образования // Приложение к книге Г.Ю. Верещагина "Байкал". М., Географгиз, 1949, 228 с. 21. Ермолаева Н.И., Зарубина Е.Ю., Романов Р.Е., Леонова Г.А., Пузанов А.В. Гидробиологические условия формирования сапропелей в озерах юга Западной Сибири // Водные ресурсы, 2016, т. 43, № 1, с. 79-91. 22. Зарубина Е.Ю. Первичная продукция макрофитов трех разнотипных сапропелевых озер юга Западной Сибири (в пределах Новосибирской области) в 2012 году // Мир науки, культуры и образования, 2013, №5 (42), с. 441-444. 23. Зыкина В.С., Волков И.И., Дергачева М.И. Верхнечетвертичные отложения и ископаемые почвы Новосибирского Приобья. М., Наука, 1981, 204 с. 24. Каширцев В.А., Конторович А.Э., Филп Р.П., Чалая О.Н., Зуева И.Н., Иванова И.К., Меметова Н.П. Биодеградация насыщенных циклических хемофоссилий // Геология и геофизика, 2001, т. 42 (11-12), с. 1792-1800. 25. Кордэ Н.В. Биостратификация и типология русских сапропелей. М., Изд-во АН СССР, 1960, 219 с. 26. Кордэ Н.В. Биостратиграфия отложений озера Котокель // Мезозойские и кайнозойские озера Сибири. М., Наука, 1968, с. 150-170. 27. Краснов И.И. Стратиграфия СССР. Четвертичная система. М., Недра, 1984, т. 2, 556 с. 28. Краткая объяснительная записка к геологической карте Бурятской АССР м-ба 1:500 000 / Ред. П.Ч. Шобогоров. Улан-Удэ, 1981, 148 с. 29. Кривоногов С.К. Осадконакопление во впадинах Байкальской рифтовой зоны в позднем плейстоцене и голоцене: Автореф. дис. … д. г.-м. н. Иркутск, ИЗК СО РАН, 2010. 32 с. 30. Леин А.Ю., Беляев Н.А., Кравчишина М.Д., Саввичев А.С., Иванов М.В., Лисицын А.П. Изотопные маркеры трансформации органическолго вещества на геохимическом барьере вода-осадок // ДАН, 2011, т. 436, № 2, с. 228-232. 31. Леонова Г.А., Бобров В.А. Геохимическая роль планктона континентальных водоемов Сибири в концентрировании и биоседиментации микроэлементов. Новосибирск, Академ. изд-во "Гео", 2012, 314 с. 32. Леонова Г.А., Бобров В.А., Богуш А.А., Мальцев А.Е. Сапропели: богатства со дна озер // Наука в России, 2014, № 1, с. 28-35. 33. Леонова Г.А., Бобров В.А., Кривоногов С.К., Богуш А.А., Бычинский В.А., Мальцев А.Е., Аношин Г.Н. Биогеохимические особенности формирования сапропеля в бессточных озерах Прибайкалья (на примере озера Очки) // Геология и геофизика, 2015, т. 56 (5), с. 949-970. 34. Леонова Г.А., Мальцев А.Е., Меленевский В.Н., Мирошниченко Л.В., Кондратьева Л.М., Бобров В.А. Геохимия диагенеза органогенных осадков на примере малых озер юга Западной Сибири и Прибайкалья // Геохимия, 2018, № 4, с. 363-382. 35. Лисицын А.П. Распределение органического углерода в осадках Берингова моря // Докл. АН СССР, 1955, т. 103, № 2, с. 299-302. 36. Лисицын А.П. Потоки осадочного вещества, природные фильтры и осадочные системы "живого океана" // Геология и геофизика, 2004, т. 45 (1), с. 15-48. 37. Мальцев А.Е., Леонова Г.А., Бобров В.А., Меленевский В.Н., Лазарева Е.В., Кривоногов С.К. Диагенетическое преобразование органоминеральных сапропелей озера Большие Тороки (Западная Сибирь) // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири, 2014а, №3 (19), с. 65-76. 38. Мальцев А.Е., Леонова Г.А., Бобров В.А., Кривоногов С.К. Геохимические особенности голоценового разреза сапропеля озера Минзелинское (Западная Сибирь) // Изв. Томск. политех. ун-та, 2014б, т. 325, № 1, с. 83-93. 39. Меленевский В.Н., Леонова Г.А., Конышев А.С. Результаты исследования органического вещества современных осадков озера Белое (Западная Сибирь) по данным пиролитических методов // Геология и геофизика, 2011, т. 52 (6), с. 751-762. 40. Меленевский В.Н., Леонова Г.А., Бобров В.А., Каширцев В.А., Кривоногов С.К. Трансформация органического вещества в голоценовых осадках озера Очки (Южное Прибайкалье) по данным пиролиза // Геохимия, 2015, № 10, с. 925-944. 41. Меленевский В.Н., Сараев С.Н., Костырева Е.А., Каширцев В.А. Диагенетическая трансформация органического вещества голоценовых осадков Черного моря по данным пиролиза // Геология и геофизика, 2017, т. 58 (2), с. 273-289. 42. Накопление и преобразование органического вещества в современных морских осадках (в аспекте проблемы происхождения нефти): сборник статей / В.В. Вебер, Т.Л. Гинзбург-Карагачева, Е.А. Глебовская / Ред. М.Ф. Мирчинк. Всесоюз. науч.-исслед. геол.-развед. нефт. ин-т ВНИГНИ. М., Гостоптехиздат, 1956, 343 с. 43. Озеро Котокельское: природные условия, биота, экология / Под ред. Н.М. Пронина, Л.Л. Убугунова. Улан-Удэ, Изд-во БНЦ СО РАН, 2013, 340 с. 44. Органоминеральное сырье сельскохозяйственного назначения Новосибирской области / В.И. Бгатов, И.М. Гаджиев, Б.Н. Маликов. Новосибирск, Наука, 1990, 169 с. 45. Орлова Л.А. Голоцен Барабы. Стратиграфия и радиоуглеродная хронология // Тр. Ин-та геологии и геофизики СО АН СССР. Новосибирск, Наука, 1990, № 762, 127 с. 46. Петров А.А. Углеводороды нефти. М., Наука, 1984, 264 с. 47. Покровская Т.Н., Миронова Н.Я., Шилькрот Г.С. Макрофитные озера и их евтрофирование. М., Наука, 1983, 152 с. 48. Потехин В.М., Сыроежко А.М., Пекаревский Б.В. Теоретические основы процессов переработки природных энергоносителей. Ч. I. СПб., СПбГТИ (ТУ), 2010, 156 с. 49. Романкевич Е.А., Ветров А.А., Пересыпкин В.И. Органическое вещество Мирового океана // Геология и геофизика, 2009, т. 50 (4), с. 401-411. 50. Романов Р.Е., Ермолаева Н.И. Оценка вклада планктона в формирование седиментационного потока в озере Котокель (Восточное Прибайкалье) // Чтения памяти Владимира Яковлевича Леванилова, 2014, вып. 6, с. 574-584. 51. Савченко Н.В. Озера южных равнин Западной Сибири. Новосибирск, Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, 1997, 300 с. 52. Скопинцев Б.А. Органическое вещество в природных водах (водный гумус). Л., Гидрометеоиздат, 1950, вып. 17 (29), 290 с. 53. Солоненко В.П., Тресков А.А., Жилкин В.М., Зорин Ю.А. Сейсмотектоника и сейсмичность рифтовой системы Прибайкалья. М., Наука, 1968, 220 с. 54. Старикова Н.Д. Органическое вещество в толще осадков Берингова моря // Докл. АН СССР, 1956, т. 106, № 3, с. 519-523. 55. Тарасова Е.Н. О содержании органического вещества в сестоне // Лимнология придельтовых пространств Байкала. Л., 1971, т. 12 (32), с. 81-86. 56. Тиссо Б., Вельте Д. Образование и распространение нефти. М., Мир, 1981, 502 c. 57. Фадеева В.П., Тихова В.Д., Никуличева О.Н. Элементный анализ органических соединений с использованием автоматических CHNS-анализаторов // Журнал аналитической химии, 2008, т. 63, № 11, с. 1197-1210. 58. Харвей Х.В. Современные успехи химии и биологии моря. М., ИЛ, 1948, 224 с. 59. Blumenberg M., Kruger M., Nauhaus K., Talbot H., Oppermann Bl., Seifert R., Pape T., Michaelis W. Biosynthesis of hopanoids by sulfate-reducing bacteria (genus Desulfovibrio) // Environ. Microbiol., 2006, v. 8, p. 1220-1227. 60. Bordowskiy O.K. Sources of organic matter in marine basins // Mar. Geol., 1965, v. 3, p. 5-31. 61. Goldstein G.I., Newbury D.E., Echlin P., Joy D.C., Fiori C., Lifshin E. Scanning electron microscopy and X-ray microanalysis. New York, Plenum Press, 1981, 235 с. 62. Gordeev V.V., Rachold V. River input // The organic carbon cycle in the Arctic Ocean / Eds. R. Stein, R.W. Macdonald. Berlin, Springer, 2004, p. 33-40. 63. Disnar J.R., Guillet B., Keravis D., Giovanni C., Sebag D. Soil organic matter (SOM) characterization by Rock-Eval pyrolysis: scope and limitations // Org. Geochem., 2003, v. 34, p. 327-343. 64. Koyama T. Distribution of carbonand nitrogenin lake muds // J. Earth Sci., Nagoya University, 1954, № 2, p. 5-14. 65. Krivonogov S.K., Yamamuro M., Takahara H., Kazansky A.Yu., Klimin M.A., Bobrov V.A., Safonova I.Yu., Phedorin M.A., Bortnikova S.B. An abrupt ecosystem change in Lake Beloye, southern Western Siberia: palaeoclimate versus local environment // Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol., 2012, v. 331-332, p. 194-206. 66. Leonova G.A., Kopoteva T.A., Maltsev A.E., Melenevskii V.N., Krivonogov S.K. Integrated methodological approach to the determination of sources and fossilized organic matter of lake sapropels // Paleolimnology of Northern Eurasia: experience, methodology, current status: proceedings of the 3rd International Conference. Kazan, Publiscing House of Kazan University, 2018, p. 61-63. 67. Leonova G.A., Maltsev A.E., Melenevsky V.N., Krivonogov S.K., Kondratyeva L.M., Bobrov V.A., Suslova M.Y. Diagenetic transformation of organic matter in sapropel sediments of small lakes (southern West Siberia and eastern Transbakalia) // Quat. Int., 2019, v. 524, p. 40-47. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2019.03.011. 68. McKirdy D.M., Thorpe C.S., Haynes Deborah E., Grice K., Krull E.S., Halverson G.P., Webster L.J. The biogeochemical evolution of the Coorong during the mid to late Holocene: An elemental, isotopic and biomarker perspective // Org. Geochem., 2010, № 41, p. 96-110. 69. Meyers P.A. Applications of organic geochemistry to palaeolimnological reconstructions: a summary of examples from the Laurentian Great Lakes // Org. Geochem., 2003, № 34, p. 261-289. 70. Peters K.E., Walters C.C., Moldowan J.M. The biomarker guide. Vol. 1. Biomarkers and isotopes in the environment and human history. Vol. 2. Biomarkers and isotopes in petroleum exploration and Earth history. Cambridge University Press, Second Edition, 2008, 492 p. 71. Ralph J., Hatfield R.D. Pirolysis-GC-MS characterization of forage materials // J. Agricult. Food Chem., 1991, № 39, p. 1426-1437. 72. Sebag D., Disnar J.R., Guillet B., Di Giovanni C., Verrecchia E.P., Durand A. Monitoring organic matter dynamics in soil profiles by Rock-Eval pyrolysis: bulk characterization and quantification of degradation // Eur. J. Soil Sci., 2006, v. 57, p. 344-355. 73. Semiletov I., Dudarev O., Luchin V., Charkin A., Shin K., Tanaka N. The East Siberian Sea as a transition zone between Pacific-derived waters and Arctic shelf waters // Geophys. Res. Lett., 2005, v. 32 (10), p. 1-5. 74. Stein R., Macdonald R.W. The organic carbon cycle in the Arctic Ocean. Berlin, Springer, 2004, 363 p. 75. Vonk J. E., Sanchez-Garca L., Van Dongen B. E., Alling V., Kosmach D., Charkin A. N., Gustafsson A. Activation of old carbon by erosion of coastal and subsea permafrost in Arctic Siberia // Nature, 2012, v. 489 (7414), p. 137-140. 76. Wieckowski K. Investigation of bottom deposits in lakes of N.-E. Poland // Mitt. Int. Limnol., 1969, № 17, p. 332-342.