Stephan M. Weise, Volker Liebetrau, Giovanni Aloisi, Matthias Haeckel, Thomas Pape, Ulrich Berner, Klaus Wallmann, Florian Scholz, Mark Schmidt, Anja Reitz, Leibniz Institute of Marine Science at the University of Kiel (IFM-GEOMAR), Kiel University, University of Bremen, Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR), Statistical Machine Learning and Parsimony (SIERRA), Département d'informatique de l'École normale supérieure (DI-ENS), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Paris-Rocquencourt, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Laboratoire d'informatique de l'école normale supérieure (LIENS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Federal Institute for Geosciences and Natural Resources (BGR), PaleoEnvironnements et PaleobioSphere (PEPS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Helmholtz Zentrum für Umweltforschung = Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ), Département d'informatique - ENS Paris (DI-ENS), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Inria Paris-Rocquencourt, and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)
International audience; Four seep sites located within an ∼20 km2 area offshore Georgia (Batumi seep area, Pechori Mound, Iberia Mound, and Colkheti Seep) show characteristic differences with respect to element concentrations, and oxygen, hydrogen, strontium, and chlorine isotope signatures in pore waters, as well as impregnation of sediments with petroleum and hydrocarbon potential. All seep sites have active gas seepage, near surface authigenic carbonates and gas hydrates. Cokheti Seep, Iberia Mound, and Pechori Mound are characterized by oil-stained sediments and gas seepage decoupled from deep fluid advection and bottom water intrusion induced by gas bubble release. Pechori Mound is further characterized by deep fluid advection of lower salinity pore fluids. The Pechori Mound pore fluids are altered by mineral/water reactions at elevated temperatures (between 60 and 110 °C) indicated by heavier oxygen and lighter chlorine isotope values, distinct Li and B enrichment, and K depletion. Strontium isotope ratios indicate that fluids originate from late Oligocene strata. This finding is supported by the occurrence of hydrocarbon impregnations within the sediments. Furthermore, light hydrocarbons and high molecular weight impregnates indicate a predominant thermogenic origin for the gas and oil at Pechori Mound, Iberia Mound, and Colkheti Seep. C15+ hydrocarbons at the oil seeps are allochtonous, whereas those at the Batumi seep area are autochthonous. The presence of oleanane, an angiosperm biomarker, suggests that the hydrocarbon source rocks belong to the Maikopian Formation. In summary, all investigated seep sites show a high hydrocarbon potential and hydrocarbons of Iberia Mound, Colkheti Seep, and Pechori Mound are predominantly of thermogenic origin. However, only at the latter seep site advection of deep pore fluids is indicated.