Инд. авторы:	Новиков Д.А., Пыряев А.Н., Черных А.В., Дульцев Ф.Ф., Рыжкова С.В.
Заглавие:	Первые данные по изотопному составу пластовых вод разрабатываемых нефтяных месторождений новосибирской области
Библ. ссылка:	Новиков Д.А., Пыряев А.Н., Черных А.В., Дульцев Ф.Ф., Рыжкова С.В. Первые данные по изотопному составу пластовых вод разрабатываемых нефтяных месторождений новосибирской области // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2021. - Т.332. - № 2. - С.59-72. - ISSN 2500-1019. - EISSN 2413-1830.
Внешние системы:	РИНЦ: 44911283;
Реферат:	rus: Актуальность исследования состоит в решении вопросов изотопной геохимии подземных вод нефтегазоносных отложений крупных артезианских бассейнов. Воды нефтегазоносных отложений рассматриваемого региона практически не изучены с точки зрения распределения стабильных изотопов (δD, δ18O, δ13С) и изотопных отношений 87Rb/86Sr и 87Sr/86Sr.Цель: выявление особенностей генезиса подземных вод и взаимодействия в системе «вода - горная порода» с позиций изотопной геохимии.Методы. Анализ комплекса δD, δ18O, δ13СDIC вод и растворенного неорганического углерода (Dissolved Inorganic Carbon (DIC))проводился в центре коллективного пользования Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН с помощью прибора Isotope Ratio Mass Spectrometer FinniganTM MAT 253. Изотопные отношения 87Sr86/Sr и 87Rb/86Sr изучались на масс-спектрометре MI 1201T в двухленточном режиме с регистрацией на одном коллекторе. Результаты. Изучены δD, δ18O, δ13СDIC, 87Sr/86Sr и отношения изотопов и 87Rb/86Sr для вод разрабатываемых нефтяных месторождений Новосибирской области. Показано наличие в гидрогеологическом разрезе двух основных генетических типовподземных вод: древних инфильтрогенных и седиментогенных. Для большинства изученных вод пара δD-δ18О указывает на сочетание двух определяющих факторов: исходное обеднение вод легким изотопом 16O в период «до захоронения» на величину до 4-5 ‰ в результате климатического воздействия; дальнейшее насыщение вод тяжелым изотопом 18O в ходе длительного WRI, приведшее к утяжелению изотопного состава при умеренных условиях на дополнительные 2-3 ‰. Значения δ13CDICряда вод позволили предположить бактериальное происхождение водорастворенной углекислоты. Для вод, температура которых превышает 90 °C, наблюдается явный положительный сдвиг изотопного соотношения δ13CDIC до величин, отвечающих «нормальным» значениям углеродных дельт в термальных водах: от -8 до +4 ‰ VPDB. Для исследованных подземных вод характерно низкое значение отношения 87Sr/86Sr относительно вод современного океана. Предполагается значительный вклад мантийных источников стронция, проявляющегося в разной степени для вод различных месторождений. eng: The relevance of the research lies in solving the issues of isotope geochemistry of groundwater in oil and gas deposits of large artesian basins. The waters of oil and gas bearing sediments of the region under consideration are practically not studied from the point of view of the distribution of stable isotopes δD, δ18O, δ13С and isotopic ratios 87Sr86/Sr and 87Rb/86Sr.The aim of the research is to identify the features of the genesis of groundwater and the interaction in the «water-rock» system from thestandpoint of isotopic geochemistry.Methods. The analysis of the complex of δD, δ18O, δ13СDIC of waters and dissolved inorganic carbon was carried out at the Center for Collective Use of the IGM SB RAS using the Isotope Ratio Mass Spectrometer FinniganTM MAT 253. The 87Sr86/Sr и 87Rb/86Sr isotopic ratioswere studied on an MI 1201T mass spectrometer in a two-tape mode with registration on one collector. Results. The authors have studied the stable isotope composition (δD, δ18O, δ13СDIC) and isotopic ratios of 87Sr86/Sr and 87Rb/86Sr of the waters of the developed oil fields of the Novosibirsk region. The hydrogeological section shows the presence of two main genetic types of groundwater: ancient infiltrogenic and sedimentogenic. For most of the studied samples, the δD-δ18О indicates a combination of two determining factors: initial depletion of water in the light isotope 16O as a result of climatic impact during the period «before disposal» up to 4-5 ‰; further saturation of waters with the heavy isotope 18O during a long WRI, which led to additional 2-3 ‰ of heavier isotopic composition. The δ13CDIC values for a number of samples suggested bacterial origin of dissolved inorganic carbon. There is a clear increase in the δ13CDIC in waters which temperature exceeds 90 °С, to the values corresponding to the «normal» ones in thermal waters: from-8 up to+4 ‰ VPDB. The waters are characterized by low 87Sr86/Sr ratios relative to ocean waters. A significant contribution of mantle sources of strontium is assumed, which manifests itself to different degrees for the waters of various deposits.
Ключевые слова:	interaction in "water-rock" system; developed pool; oil field; Novosibirsk Region; western Siberia; подземные воды; 18O; D; 13C; изотопные отношения 87Sr86/Sr и 87Rb/86Sr; взаимодействие в системе"вода - горная порода"; разрабатываемые залежи; нефтяное месторождение; новосибирская область; западная Сибирь; isotopic ratios of 87Sr86/Sr и 87Rb/86Sr; groundwater;
Издано:	2021
Физ. характеристика:	с.59-72
Цитирование:	1. Ферронский В.И., Поляков В.А. Изотопия гидросферы. - М.: Научный мир, 2009. - 632 с. 2. Нефтегазоносность верхней части палеозоя юго-востока Западно-Сибирской плиты / В.И. Биджаков, Е.Е. Даненберг, И.А. Иванов, Г.И. Тищeнко // Нефтегазоносность Сибири и Дальнего Востока. - Новосибирск: СО РАН, 1981. - С. 116-121. 3. Геологические условия нефтегазоносности верхней части паbasin in Kerala, India // Groundwater for Sustainable Development. - 2020. - V. 11. - 100422. 4. Wenninger J., Beza D.T., Uhlenbrook S. Experimental investigations of water fluxes within the soil-vegetation-atmosphere system: Stable isotope mass-balance approach to partition evaporation and transpiration // Physics and Chemistry of the Earth. - 2010. - V. 35. - P. 565-570. 5. Sources and sinks of dissolved inorganic carbon in an urbanоtropical coastalbay revealed by δ C-DIC signals / L.C. Cotovicz 6. А.Э. Конторович, И.А. Иванов, А.Е. Ковешников, В.И. Краснов, Г.Н. Перозио // Теоретические и региональные проблемы геологии нефти и газа. - Новосибирск: СО РАН, 1991. - С. 152-171. 7. Contemporary development state of reservoir Yu1, the Verkh- Tarskoe oilfield (south of Western Siberia) / Novikov D.A., Jr., B.A. Knoppers, L. Deirmendjian, G. Abril // Estuarine, Coastal and Shelf Science. - 2019. - V. 220. - P. 185-195. 8. Specifying recharge zones and mechanisms of the transitional geothermal field through hydrogen and oxygen isotope analyses with consideration of water-rock interaction / R.M. Shoedarto, Y. Tada, K. Kashiwaya, K. Koike // Geothermics. - 2020. - V. 86. - Pavlova S.A., Yu Kuznetsov D., Ryzhkova S.V., Chernikov A.A. // 101797. 18 3 13 14 Journal of Physics: Conference Series. - 2020. - V. 1451 (1). - 16. Isotope (δD, δ O, H, δ C, C) and chemical (B, Cl) Constrains 012008. 9. Месторождения (разрабатываемые). URL: https://www.novng. ru/production/deposits/ (дата обращения 10.08.2020). 10. О геотермической зональности нефтегазоносных отложений северо-западных районов Новосибирской области / Д.А. Новиков, С.В. Рыжкова, Ф.Ф. Дульцев, А.В. Черных // Известия Вузов. Нефть и газ. - 2018. - № 5. - С. 69-76. 11. Нефтегазовая гидрогеохимия доюрских комплексов южных районов Обь-Иртышского междуречья / Д.А. Новиков, С.В. Рыжкова, Ф.Ф. Дульцев, А.В. Черных, К.В. Сесь, Н.А. Ефимцев, А.Е. Шохин // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2018. - Т. 329. - № 12. - С. 39-54. 12. Гидродинамические особенности нефтегазоносных отложений южных районов Обь-Иртышского междуречья / Д.А. Новиков, Ф.Ф. Дульцев, А.В. Черных, С.В. Рыжкова // Георесурсы. - 2019. - Т. 21. - № 4. - С. 85-94. 13. Геохимия водорастворенных газов нефтегазоносных отложений южных районов Обь-Иртышского междуречья / Д.А. Новиков, А.Е. Шохин, А.А. Черников, Ф.Ф. Дульцев, А.В. Черных // Известия Вузов. Нефть и газ. - 2019. - № 4 (136). - С. 70-81. 14. Прогноз нефтегазоносности юрских и палеозойских отложений южных районов Западно-Сибирского бассейна / Я.В. Садыкова, М.А. Фомин, С.В. Рыжкова, Д.А. Новиков, Ф.Ф. Дульцев, А.В. Черных // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2019. - Т. 330. - № 9. - С. 114-127. 15. Stable water isotope modeling reveals spatio-temporal variability of glacier meltwater contributions to Ganges River headwaters / on water origin, mixing, water-rock interaction and age of lowtemperature geothermal water / A. Stefánsson, S. Arnórsson, A.E. Sveinbjörnsdóttir, J. Heinemaier, H. Kristmannsdóttir // Applied Geochemistry. - 2019. - V. 108. - 104380. 16. Aydin H., Karakuş H., Mutlu H. Hydrogeochemistry of geothermal waters in eastern Turkey: Geochemical and isotopic constraints on water-rock interaction // Journal of Volcanology and Geothermal Research. - 2020. - V. 390. - 106708. 17. Craig H. Isotopic variations in meteoric waters // Science. - 1961. - V. 133. - P. 1702-1703. 18. Influence of rainfall quantity on the isotopic composition (18O and 2H) of water in mountainous areas. Application for groundwater research in the Yunquera-Nieves karst aquifers (S Spain) / B. Andreo, C. Linan, F. Carrasco, C. Jimenez de Cisneros, F. Caballero, J. Mudry // Applied Geochemistry. - 2004. - V. 19. - P. 561-574. 19. Shemelina O., Sanchaa A., Faguet A. Isotopic characteristics (δ18O and δD) of surface and groundwater as an additional tool for searching quality drinking water (Western part of Novosibirsk Region, Russia) // E3S Web of Conferences. - 2019. - V. 98. - 012019. 20. Chemo-isotopes (18O & 2H) signatures and HYSPLIT model application: clues to the atmospheric moisture and air mass origins / R. Bagheri, F. Bagheri, G.H. Karami, H. Jafari // Atmospheric Environment. - 2019. - V. 215. - 116892. 21. Hydrochemical and isotopic characterization of groundwater in the Ghis-Nekor plain (northern Morocco) / D. Chafouq, A.El. Mandour, M. Elgettafi, M. Himi, I. Chouikri, A. Casas // Journal of African Earth Sciences. - 2018. - V. 139. - P. 1-13. 22. Spatial distribution and controlling factors of surface water stable 18 2 S. Boral, I.S. Sen, D. Ghosal, B. Peucker-Ehrenbrink, J.D. Hemingway // Journal of Hydrology. - 2019. - V. 577. - 123983. 23. Swetha T.V., Gopinath G., Resmi T.R. Isotope mass balance estimation of groundwater recharge in a hard rock tropical river isotope values (δ O and δ H) across Kazakhstan, Central Asia / H. Wu, J. Wu, F. Song, J. Abuduwaili, A.S. Saparov, X. Chen, B. Shen // Science of the Total Environment. - 2019. - V. 678. - P. 53-61. 24. Nicholson K. Geothermal fluids, chemistry and exploration techniques. - Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag Publ., 1993. - 223 p. 25. Палеогеография Западно-Сибирского осадочного бассейна в меловом периоде / А.Э. Конторович, С.В. Ершов, В.А. Казаненков, Ю.Н. Карогодин, В.А. Конторович, Н.К. Лебедева, Б.Л. Никитенко, Н.И. Попова, Б.Н. Шурыгин // Геология и геофизика. - 2014. - Т. 55. - № 5-6. - С. 745-776. 26. Carbon sequestration in an expanded lake system during the Toarcian oceanic anoxic event / W. Xu, M. Ruhl, H.C. Jenkyns, S.P. Hesselbo, J.B. Riding, D. Selby, B.D.A. Naafs, J.W.H. Weijers, R.D. Pancost, E.W. Tegelaar, E.F. Idiz // Nature Geoscience. - 2017. - V. 10. - P. 129-135. 27. Jurassic paleogeography of the Tian Shan: an evolution driven by far-field tectonics and climate / J. Morin, M. Jolivet, C. Robin, G. Heilbronn, L. Barrier, S. Bourquin, Y. Jia // Earth-Science Reviews. - 2018. - V. 187. - P. 286-313. 28. The climate change caused by the land plant invasion in the Devonian / G.L. Hir, Y. Donnadieu, Y. Godderis, B. Meyer- Berthaud, G. Ramstein, R.C. Blakey // Earth and Planetary Science Letters. - 2011. - V. 310. - P. 203-212. 29. Huang C., Joachimski M.M., Gong Y. Did climate changes trigger the Late Devonian Kellwasser Crisis? Evidence from a highresolution conodont δ18OPO4 record from South China // Earth and Planetary Science Letters. - 2018. - V. 495. - P. 174-184. 30. CO2 as a primary driver of Phanerozoic climate / D.L. Royer, R.A. Berner, I.P. Montanez, N.J. Tabor, D.J. Beerling // Geological Society of America Today. - 2004. - V. 14. - № 3. - P. 4-10. 31. Das A., Krishnaswami S., Bhattacharya S.K. Carbon isotope ratio of dissolved inorganic carbon (DIC) in rivers draining the Deccan Traps, India: Sources of DIC and their magnitudes // Earth and Planetary Science Letters. - 2005. - V. 236. - Iss. 1-2. - P. 419-429. 32. Liu Z., Dreybrodt W., Wang H. A new direction in effective accounting for the atmospheric CO2 budget: considering the combined action of carbonate dissolution, the global water cycle and photosynthetic uptake of DIC by aquatic organisms // Earth- Science Reviews. - 2010. - V. 99. - № 3-4. - P. 162-172. 33. Carbon isotope signature of dissolved inorganic carbon (DIC) in precipitation and atmospheric CO2 / M. Górka, P.E. Sauer, D. Lewicka-Szczebak, M.-O. Jędrysek // Environmental Pollution Volume. - 2011. - V. 159. - № 1. - P. 294-301. 34. Deirmendjian L., Abril G. Carbon dioxide degassing at the groundwater-stream-atmosphere interface: isotopic equilibration and hydrological mass balance in a sandy watershed // Journal of Hydrology. - 2018. - V. 558. - P. 129-143. 35. Assessing sulfate reduction and methane cycling in a high salinity pore water system in the northern Gulf of Mexico / J.W. Pohlman, C. Ruppel, D.R. Hutchinson, R. Downer, R.B. Coffin // Marine and Petroleum Geology. - 2008. - V. 25. - P. 942-951. 36. Origin of dissolved gas (CO2, O2, N2, alkanes) in pore waters of a clay formation in the critical zone (Tegulines Clay, France) / C. Lerouge, M. Debure, B. Henry, A.-M. Fernandez, M. Blessing, E. Proust, B. Made, J.-C. Robinet // Applied Geochemistry. - 2020. - V. 116. - 104573. 37. Variations of soil CO2 concentration and pCO2 in a cave stream on different time scales in subtropical climatic regime / M. Cao, Y. Jiang, Y. Chen, J. Fan, Q. He // Catena. - 2020. - V. 185. - 104280. 38. Anaerobic digestion of renewable biomass: thermophilic temperature governs methanogen population dynamics / N. Krakat, A. Westphal, S. Schmidt, P. Scherer // Applied and Environmental Microbiology. - 2020. - V. 76. - Iss. 6. - P. 1842-1850. 39. Stable isotopes (δ13CDIC, δD, δ18O) and geochemical characteristics of geothermal springs of Ladakh and Himachal (India): evidence for CO2 discharge in northwest Himalaya / S.K. Tiwari, S.K. Rai, S.K. Bartarya, A.K. Gupta, M. Negi // Geothermics. - 2016. - V. 64. - P. 314-330. 40. Tiwari S.K., Gupta A.K., Asthana A.K.L. Evaluating CO2 flux and recharge source in geothermal springs, Garhwal Himalaya, India: stable isotope systematics and geochemical proxies // Environmental Science and Pollution Research. - 2020. - V. 27. - P. 14818-14835. 41. Friedman I. Some investigations of the deposition of travertine from Hot Springs - I. The isotopic chemistry of a travertinedepositing spring // Geochimica et Cosmochimica Acta. - 1970. - V. 34. - Iss. 12. - P. 1303-1315. 42. Stable isotope characterisation of recent aragonite travertine deposits associated with the Fitero thermal waters (Spain) / M. Blasco, L.F. Auqué, M.J. Gimeno, M.P. Asta, J. Mandado // International Journal of Earth Sciences. - 2020. - V. 109. - Iss. 3. - P. 877-892. 43. Origin and evolution of the thermal waters from the Pamukkale Geothermal Field (Denizli Basin, SW Anatolia, Turkey): insights from hydrogeochemistry and geothermometry / H. Alçiçek, A. Bülbül, İ. Yavuzer, M. Cihat Alçiçek // Journal of Volcanology and Geothermal Research. - 2019. - V. 372. - P. 48-70. 44. Chemical and stable isotope composition of recent hot-water travertines and associated thermal waters, from Egerszalók, Hungary: depositional facies and non-equilibrium fractionation / S. Kele, A. Demény, Z. Siklósy, T. Németh, M. Tóth, M.B. Kovács // Sedimentary Geology. - 2008. - V. 211. - Iss. 3-4. - P. 53-72. 45. Marty B., Jambon A. C3He in volatile fluxes from the solid Earth: implications for carbon geodynamics // Earth and Planetary Science Letters. - 1987. - V. 83. - Iss. 1-4. - P. 16-26. 46. C-He systematics in hotspot xenoliths: implications for mantle carbon contents and carbon recycling / T. Trull, S. Nadeau, F. Pineau, M. Polve, M. Javoy // Earth and Planetary Science Letters. - 1993. - V. 118. - Iss. 1-4. - P. 43-64. 47. Aqueous and isotope geochemistry of mineral springs along the southern margin of the Tibetan plateau: implications for fluid sources and regional degassing of CO2 / D.L. Newell, M.J. Jessup, J.M. Cottle, D.R. Hilton, Z.D. Sharp, T.P. Fischer // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. - 2008. - V. 9. - Iss. 8. - Q08014. 48. Evans M.J., Derry L.A., France-Lanord C. Degassing of metamorphic carbon dioxide from the Nepal Himalaya // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. - 2008. - V. 9. - Iss. 4. - Q04021. 49. Complete genomic sequence of "Thermofilum adornatus" strain 1910bT, a hyperthermophilic anaerobic organotrophic crenarchaeon / I.N. Dominova, I.V., Kublanov O.A. Podosokorskaya, K.S. Derbikova, M.V. Patrushev, S.V. Toshchakov // Genome Announcements. - 2013. - V. 1. - Iss. 5. - e00726-13. 50. Thermogladius calderae gen. nov., sp. nov., an anaerobic, hyperthermophilic crenarchaeote from a Kamchatka hot spring / T.V. Kochetkova, I.V. Kublanov, S.V., Toshchakov M.R. Osburn, A.A. Novikov, E.A. Bonch-Osmolovskaya, A.A. Perevalova // International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. - 2016. - V. 66. - Iss. 3. - P. 1407-1412. 51. Characterization of Melioribacter roseus gen. nov., sp. nov., a novel facultatively anaerobic thermophilic cellulolytic bacterium from the class Ignavibacteria, and a proposal of a novel bacterial phylum Ignavibacteriae / O.A. Podosokorskaya, V.V. Kadnikov, S.N. Gavrilov, A.V. Mardanov, A.Y. Merkel, O.V. Karnachuk, N.V. Ravin, E.A. Bonch-Osmolovskaya, I.V. Kublanov // Environmental Microbiology. - 2013. - V. 15. - Iss. 6. - P. 1759- 1771. 52. New thermophilic prokaryotes with hydrolytic activities / E. Bonch-Osmolovskaya, A. Elcheninov, K. Zayulina, I. Kublanov // Microbiology Australia. - 2018. - V. 39. - Iss. 3. - P. 122-125. 53. 87Sr/86Sr ratios in shallow and deep aquifers and thermal water from the eastern boundary fault of the Northern Upper Rhine Graben at the Heidelberg Basin, Germany / G. Schmidt, S.A. Najem, M. Isenbeck-Schröter, F. Freundt, M. Kraml, R. Eichstadter, W. Aeschbach // Procedia Earth and Planetary Science. - 2017. - V. 17. - P. 108-111. 54. Petelet-Giraud E., Négrel P., Casanova J. Tracing mixings and water-rock interactions in the Loire River Basin (France): δ18O- δ2H and 87Sr/86Sr // Procedia Earth and Planetary Science. - 2017. - V. 17. - P. 794-797. 55. Hans U., Kleine T., Bourdon B. Rb-Sr chronology of volatile depletion in differentiated protoplanets: BABI, ADOR and ALL revisited // Earth and Planetary Science Letters. - 2013. - V. 374. - P. 204-214. 56. McArthur J.M., Howarth R.J., Shields G.A. The Geologic Time Scale. Chapter 7 - Strontium Isotope Stratigraphy. - Amsterdam: Elsiver, 2012. - P. 127-144. 57. Alexeev S., Alexeeva L., Shouakar-Stash O. Strontium isotopic ratio in brines from the north-east of the Angara-Lenskiy artesian basin // E3S Web of Conferences. - 2019. - V. 98. - 12001. 58. Sr isotopic characteristics and fractionation during weathering of a small granitic watershed system in the Jiuhua Mountains (eastern China) / W. Weihua, S. Mingzhao, J. Xiang, Q. Shuyi // Journal of Hydrology. - 2019. - V. 568. - P. 135-146. 59. Korte C., Ullmann C.V. Permian strontium isotope stratigraphy // Geological Society London Special Publications. - 2016. - V. 450. - Iss. 1. - P. 105-118. 60. Banner J.L. Radiogenic isotopes: systematics and applications to earth surface processes and chemical stratigraphy // Earth-Science Reviews. - 2004. - V. 65. - Iss. 3-4. - P. 141-194. 61. Armstrong S.C., Sturchio N.C., Hendry M.J. Strontium isotopic evidence on the chemical evolution of pore waters in the Milk River aquifer, Alberta, Canada // Applied Geochemistry. - 1998. - V. 13. - P. 463-475. 62. Tracking multiple Sr sources through variations in 87Sr/86Sr ratios of surface waters from the Aljustrel massive sulphide mining area: Geological versus anthropogenic inputs / A.T. Luis, N. Duraes, E. Ferreira da Silva, S. Ribeiro, A.J.F. Silva, C. Patinha, S.F.P. Almeida, M.R. Azevedo // Applied Geochemistry. - 2019. - V. 102. - P. 108-120. 63. Novikov D.A. Hydrogeochemistry of the Arctic areas of Siberian petroleum basins // Petroleum Exploration and Development. - 2017. - V. 44. - № 5. - P. 780-786 64. Novikov D.A. Genetic classification of subsurface waters and brines of Arctic regions of Siberia // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2018. - V. 193. - 012049.