Осенью 1977 г. в седьмом рейсе научно-исследовательского судна “Академик Петровский”, проводившего исследования в Красном море, сотрудниками геолого-геохимического отряда (Ю.Н. Гурский, С.А. Брусиловский, Д.В. Гричук, В.Б. Мошков) во впадине Кебрит на станции 2 с глубины моря 1500 м была отобрана колонка донных отложений высотой 3,2 м. Поднятые осадки, благодаря своим литологическим и геохимическим особенностям, вызвали большой интерес.

Колонка отчетливо делится на три части. Верхняя часть (0,5 м) представлена сравнительно однородным полужидким серым глинистым илом с небольшой примесью песка и темными примазками в основании горизонта. Осадки средней части (40 см) резко отличаются от выше- и нижележащих. Они представлены чередованием буровато-коричневого и серого алеврито-глинистого ила с темно-бурыми и черными прослоями сапропелеподобного вещества и многочисленными игольчатыми обломками раковин птеропод и фораминифер. В средней и нижней части этого горизонта встречено несколько плотных литифицированных карбонатных корок и линз мощностью от 1 до 10 мм. Самые верхние пластинки литификатов, подстилающие буровато-коричневые илы с повышенным содержанием железа, также имеют явные признаки ожелезнения.

По данным Ф.А. Щербакова и др. [4], аналогичные карбонатные литификаты в других колонках Красного моря содержат реликты биогенной природы (остатки скелетов птеропод и фораминифер), сцементированные тонкодисперсным карбонатным материалом арагонитового состава. Обычно эти образования приурочены к отложениям верхне-вюрмского возраста.

Слой от 87 до 320 см представлен однородным светло-серым с коричневатым оттенком карбонатно-глинистым илом. Судя по литологическим особенностям, осадки этого слоя относятся к средневюрмскому горизонту.

При центрифугировании влажных проб осадков слоя 52-87 см были обнаружены нефтеподобные сгустки, а на поверхности выделенной воды пленки нефти. Кроме того, в придонном водном слое, представленном рассолами с содержанием солей почти в 7 раз превышающим количество их в нормальной морской воде, оказались растворенные газы (более 150 мл/л), в составе которых преобладали углекислота (до 42%), сероводород (16%) и метан (8%). Содержание тяжелых гомологов метана повышенное. В толще осадков вниз по колонке количество газов быстро уменьшается. Сероводород обнаружен только до глубины 70 см, причем концентрации его сверху вниз заметно падают. Наличие во впадине Кебрит сероводорода и углеводородных газов подтверждается и данными Г. Бекера и М. Шейла [7].

Окислительно-восстановительный потенциал в двух верхних слоях изменяется от -50 до +100 мВ, неравномерно повышаясь сверху вниз. В третьем, нижнем слое (глубже 80-90 см) Eh плавно растет от + 140 до +180 мВ. В колонке рН колеблется от 5,55 до 5,85, что намного ниже значений, характерных для поверхностной морской воды (8,2-8,5). Это объясняется тем, что все осадки данной колонки из впадины Кебрит пропитаны поровыми рассолами с минерализацией 238-247%о. Наибольшая минерализация рассолов, по составу относящихся к хлор-кальциевому типу, наблюдается в верхних частях колонки. Сверху вниз минерализация закономерно понижается. В ионном составе поровых вод установлены высокие содержания Cl^-, Na⁺, Ca²⁺ (до 4,5 г/кг) и Mg²⁺ (до 3,8 г/кг), возрастающие вниз по колонке. Концентрации SO₄^2- и особенно НСО₃^- невысокие (меньше, чем в морской воде) и понижаются сверху вниз. В составе биогенных компонентов наблюдаются значительные концентрации кремня, особенно в верхних 80 см колонки (до 9 мг/л) и аммонийного азота (от 50 до 120 мг/л), количество которого возрастает сверху вниз.

Судя по химическому составу, поровые воды впадины Кебрит относятся к рассолам выщелачивания маточной рапы и галитовых толщ, поступавшим в исследуемый участок впадины из внешнего источника и распространявшимся в отложениях сверху вниз [2].

Сама впадина Кебрит представляет собой глубокую депрессию дна изометричной формы и небольшой площади, расположенную в северо-западной части Красноморского рифта (рис. 1, рис. 2).

Наибольшая глубина впадины 1573 м. Дно ее покрыто рассолами, зеркало которых площадью 12,5 км² находится на глубине 1466 м. Таким образом, максимальная мощность рассолов в центре впадины превышает 100 м. Температура рассолов, сравнительно с другими впадинами Красного моря невысока и составляет 23,3 °С [7].

Для целей нашего исследования особый интерес представляет нефтеподобное ОВ, обнаруженное в виде примазок и пленок темно-бурого цвета в среднем горизонте колонки и особенно в интервале 52-65 см. Содержание органического углерода в этом слое повышенное (5,9 %). В выше- и нижележащем горизонтах оно уменьшается до 3%.

Исследование показало, что эти пленки в пробирке с холодным бензолом дают темно-бурое, явно нефтяное окрашивание, а под люминесцентной лампой - густое молочно-голубое свечение. Количество полученного экстракта после удаления растворителя составило 0,01 г следующего элементного состава: С - 82,7%, Н-10,1%, O+N+S - 7,2%, С/Н-8,2.

Путем хроматографирования экстракт удалось разделить на две части: асфальтены - 39,3%, масла + смолы - 60,7 %.

По приведенному элементному и компонентному составу обнаруженные пленки битума скорее всего принадлежат к группе мальт.

По новейшей классификации битумов, предложенной О.А. Радченко и В.А. Успенским [5], мальты могут образовываться не только в результате гипергенного окисления исходных нефтей (по генетической линии нафтидов), но и путем термального воздействия непосредственно на ОВ осадков. Такие мальты были отнесены названными авторами [5] к классу пиронафтеидов.

Выделенную из мальты фракцию масел и смол М.С. Телкова подвергла газохроматографическому анализу с определением относительного содержания н-алканов и изопреноидных УВ. Очень интересным оказался состав н-алканов. В нем резко преобладают низкомолекулярные УВ (С₁₄-C₁₈=56,9 %), характеризующие нефтяную природу битума, и вместе с тем он содержит заметную примесь высокомолекулярных УВ (С₂₅-С₃₀ = 24,1 %), указывающую на сохранение известных черт ОВ современных осадков. Соответственно на графической кривой состава н-алканов отчетливо выделяются два интервала максимального числа углеродных атомов в области С₁₇ и С₂₇ (рис. 3).

Для объяснения причин появления мальты в современных осадках впадины Кебрит могут быть выдвинуты три гипотезы. Первая - это загрязнение осадков при разливе нефти из танкеров, проходящих по достаточно оживленной трассе Красного моря. Однако существенным возражением против такого предположения являются наличие достаточно мощного экрана рассолов с высокой плотностью (1,2 г/см³), покрывающих дно впадины, и отсутствие нефтепроявлений в верхнем полуметровом слое осадков. Особенности газового состава и распределения биогенных компонентов в поровых рассолах также свидетельствуют против этой гипотезы. Косвенным подтверждением такого вывода служит отсутствие загрязнений и аналогичных образований в другой изученной нами рассолоносной впадине “Атлантис-2”, так же как и отсутствие соответствующих указаний на это в литературе, несмотря на большую детальность исследований впадины “Атлантис-2”.

Вторая гипотеза основывается на предположении о возможной миграции и последующем окислении нефтей вместе с рассолами, например, из района Суэцкого залива, где известны морские нефтяные месторождения, а подсолевые толщи миоцена на глубине более 2,5 км нефтегазоносны [4]. Однако и в этом случае трудно объяснить строгую локализацию проявлений мальты в определенном промежуточном горизонте колонки, обогащенном органическими остатками биогенной природы, и отсутствие их в выше- и нижележащих слоях, также пропитанных рассолами. Остается неясным и механизм предполагаемого переноса нефти с рассолами на столь значительное расстояние (400-500 км), если учесть тот факт, что рассолы во впадину Кебрит, судя по их геохимическим особенностям, поступали сверху, по всей вероятности, из какого-то близлежащего источника. Конечно, нельзя исключить возможной нефтегазоносности этого источника.

Изотопный состав кислорода и водорода рассолов из впадины Кебрит (d¹⁸О = +1,6...1,9%; dD = - 7... -27%) облегчен по сравнению с водой Красного моря и близкими с ними по составу поровыми водами из других впадин Красного моря, лишенных рассолов (d¹⁸О = +0,5...2,9 %; dD =1...10 %). Это указывает на то, что наряду с морской водой выщелачивающим агентом для солей могли быть метогенные воды с прилегающего континента [1].

Наконец, третья гипотеза указывает на генетическую связь мальты с вмещающим осадком, о чем свидетельствуют как особенности углеводородного состава, так и специфика ее залегания в толще осадков и поровых рассолов над малопроницаемым экраном из пластинчатых карбонатных литификатов.

Весьма вероятно, что начальные порции рассолов, поступавших в данный участок дна (ст. 2) из первичного источника, были более горячими, а затем постепенно охлаждались при контакте с морской водой. Однако над экраном из карбонатных корок могло создаться локальное повышение температуры за счет свежих порций высокотемпературных рассолов.

Поэтому можно предположить, что и здесь по аналогии с генерацией пиронафтоидов образование мальты могло произойти в результате непосредственного воздействия на ОВ новейших осадков локально повышенных температур, связанных с гидротермами и другими термальными проявлениями рифтовых впадин Красного моря (Во впадине “Атлантис-2” зафиксирована температура придонного рассола 60 °С [7]. ). Несомненно, благоприятным для этого был и специфический состав ОВ планктона Красного моря, по данным А.И. Горской [1], резко обогащенный УВ.

Исследования, проведенные Ф.А. Щербаковым, Ю.А. Митропольским, А.И. Конюховым, Л.И. Потаповой и др. [6], свидетельствуют об автохтонной планктоногенной природе ОВ осадков Красного моря, о чрезвычайно высоком содержании масляной фракции в составе битумов (до 70 % при холодной экстракции) и о резком преобладании в составе масляной фракции УВ метано-нафтенового ряда.

Эти факты, так же как и отмеченные выше выделения углекислоты, сероводорода, метана и других углеводородных газов, накопление биогенных компонентов в рассоле и другие особенности изученной колонки свидетельствуют в пользу вероятной активизации процесса битумообразования на локальном участке в осадках впадины Кебрит.

При благоприятных условиях повышение температуры в изолированном слое осадков, обогащенных ОВ, может ускорить процесс его превращения, тогда как в условиях нормального температурного режима этот процесс может продолжаться более длительное время. В данном же случае, по всей вероятности, можно говорить о раннем (ранне-диагенетическом) проявлении этого процесса.

Хотя единичное наблюдение и не позволяет однозначно ответить на все вопросы генезиса, однако само появление мальты в современных осадках при сочетании целого ряда факторов, благоприятствующих битумообразованию, представляет несомненный интерес и заставляет обратиться к дальнейшему более углубленному изучению этого вопроса с привлечением новых материалов по современным красноморским осадкам.

1. Горская А.И., Глебовская Е.А. К химической характеристике органического вещества океанических взвесей. - В кн. : Химические процессы в морях и океанах. М., 1966, с. 49-54.
2. Изотопный состав иловых растворов Красного моря /С.А. Брусиловский, Ю.Н. Гурский, В.А. Поляков и др. - VIII Всесоюзный симпозиум по стабильным изотопам в геохимии. М., ГЕОХИ АН СССР,1980, с. 213-214.
3. Калинко М.К. Нефтегазоносность акваторий мира. М., Недра, 1969.
4. Позднечетвертичные отложения Красного моря /Ф.А. Щербаков, А.Ю. Митропольский, В.И. Мельник и др. - Препринт 79.25. Киев, 1979.
5. Радченко О.А., Успенский В.А. Генетические типы битумов и условия их образования. - Геология Балкан, 1979, т. 9, № 3, с. 53-70.
6. Химический состав поровых вод отложений Красного моря /М.Г. Валяшко, Ю.Н. Гурский, С.А. Брусиловский и др. - В кн.: Современные проблемы морской геологии. М., 1980, Т. 2. с. 13-14.
7. Backer H., Schoell M. New Deeps with Brines and Metalliferous Sediments in the Red Sea.- Nature Physical Science, v. 240.December 18, 1972, p. 153-158.

1 - область распространения рассолов; 2-изобаты, м; 3- станция 2