Геология нефти и газа (Еременко Н.) - часть 13

 

  Главная      Учебники - Разные     Геология нефти и газа (Еременко Н.) - 1968 год

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  11  12  13  14   ..

 

 

Геология нефти и газа (Еременко Н.) - часть 13

 

 

 

 

В этой схеме под битумами понимаются по существу все горючие 

ископаемые. Из сказанного видно, что в настоящее время еще не создана 
генетическая классификация каустобиолитов, которая достаточно четко 
отображала бы взаимосвязь между отдельными представителями горючих 
ископаемых, увязывала между собой их физико-химические свойства и 
правильно отражала особенности их возникновения и дальнейших 
превращений (выветривание, метаморфизм). Путь к созданию генетической 
классификации каустобиолитов вообще и нафтоидов в частности следует 
искать в детальном изучении химического состава этих веществ и в 
выявлении комплекса геохимических обстановок их возникновения и 
преобразования в природных условиях. 

§ 2, МИНЕРАЛЫ БИТУМНОГО РЯДА (НАФТИДЫ) 

В природе известна обширная группа минералов, тяготеющих по своим 

свойствам к битумам. Очень многие из этих минералов не имеют постоянного 
химического состава, а их физические свойства также варьируют довольно в 
широких пределах. Поэтому понятие «минерал» может быть распространено 
на такие вещества в известной мере условно. Генетическая взаимосвязь 
между минералами битумного ряда твердо не установлена. Было предложено 
несколько схем классификаций минералов битумного ряда. Наибольшей из-
вестностью пользовалась схема, предложенная Н. А. Орловым и В. А. 
Успенским. К заслугам упомянутых авторов следует отнести также первое 
систематическое описание минералов этой группы. Все последующие 
классификации в той или иной степени базируются на классификационной 
схеме и систематическом описании, предложенном Н. А. Орловым и В. А. 
Успенским. 

Естественным развитием классификации  Н. А. Орлова и В. А. Успенского 

является классификация, предложенная в 1952 г. В. А. Успенским и О. А. 
Радченко (рис. 25). 
В  1964  г.  В.  А.  Успенский,  О.  А.  Радченко,  Е.  А.  Глебовский  и  др. 

предложили новую схему генетической классификации битумов. 
 

 

 
 

                                           § 2. Минералы битумного ряда (нафтиды)           

99           

 

 

Нафтиды 

I генетическая линия — битумы пластовой залежи— включает ряд от 

первичной газоконденсатной системы, через парафинистые нефти, смолистые 
нефти, асфальты, вплоть до гуминокеритовых продуктов выветривания 
асфальта в обнаженной залежи. 

II генетическая линия — битумы естественных выходов — включает ряд 

от газов, грязевых вулканов и изливающихся по трещинам нефтей до 
различных кислых продуктов закирования. 
   III генетическая линия — жильные битумы — включает в основном ряд от 
озокеритов и вязких жильных асфальтов до оксикеритов и гуминокеритов, 
образующихся на выходах обнаженных жил. 

IV генетическая линия — фильтрованные нефти — включает ряд 

различных типов нефтей, совмещающих черты исходного состава и 
специфику фильтрационных изменений. 
V генетическая линия — метаморфизованные нефти  — включает  небольшой 

ряд  сравнительно  однотипных  нефтей,  связанных  с  породами  повышенной 

катагенной  измененности  и  обладающих  определенной  совокупностью 

свойств. 

 

 100 

 

 

 Гл. V.  Природные битумы 

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Нафтоиды 

I  генетическая  линия  —  нафтоиды  —  ряд  недифференцированных, 

преимущественно  высокосмолистых  битумов,  от  газов  и  нефтеподобных 
жидкостей до антраксолитов, стоящих на грани свободного углерода. 

II  генетическая  линия  —  нафтоиды  —  ряд  парафиновых  минералов  и  их 

гипергенных производных, от чистых гатчетитов до элатеритов и альгаритов. 

III генетическая линия — нафтоиды — ряд высокоциклических продуктов 

природного  пиролиза,  образующихся,  по-видимому,  в  основном  за  счет 
гумусового материала. 

Нафтидо-нафтоиды 

I  генетическая  линия  —  природные  коксы,  образующиеся  за  счет 

пиролиза твердых битумов в условиях контактового метаморфизма. 

II  генетическая  линия  —  контактово-измененные  нефти  пластовой 

залежи, подвергшиеся воздействию магматических интрузий. 

Предложенная  схема  вряд  ли  может  быть  признана  совершенной. 

Например, в начале классификации подчеркивается не генетический признак, 
а  признак  условий  залегания  (битумы  пластовой  залежи),  в  дальнейшем 
предпочтение  отдается  условиям преобразования иногда  с  весьма нечеткими 
признаками  различий  (например,  V  генетическая  линия  нафтидов  и  II 
генетическая 

линия 

нафтидо-нафтоидов). 

Несовершенство 

своей 

классификации  чувствую  г  и  авторы.  Они  пишут:  «При  рассмотрении  этих 
рядов 

нетрудно 

видеть 

многократную 

повторяемость 

некоторых 

классификационных 

групп, 

выделяемых 

в 

обычных 

химических 

классификациях».  Объясняют  они  это  несовершенством  существующих 
средств диагностики. Вместе с тем повторяемость классификационных групп 
в  различных  рядах  лишает  возможности  практически  применять 
предложенную классификацию. 

Весьма близки к минералогической  классификации  Н. А. Орлова и В. А. 

Успенского  классификации,  предложенные  в  1954  г.  В.  Н.  Муратовым  и  в 
1955 г. В. А. Клубовым. 

Приведенные  ниже  особенности  отдельных  минеральных  групп  битумов 

(нафтоидов) заимствованы из работы В. А. Клубова 

1

А. Класс нефтяных битумов 

Подкласс I  Продукты изменения нефтей с  нафтеновым  основанием (минералы 
асфальтового ряда) 

Группа асфальтов.  К этой группе относятся мальты  и  асфальты. Мальты  — 
это  густые  вязкие  черные  нефти,  пахнущие  сероводородом,  богатые 
кислородом и серой. Плотность около 1 г/см

3

1

 Справочник по геологии нефти, т. 1. Гостоптехиздат, 1960. 

 
 

 

 

 

2. Минералы битумного ряда (нафтиды)                      

101 

Характерной особенностью большинства мальт является высокое содержание 
серы  (до  7—9%).  Типичный  представитель  мальт  —  тринаскол  —  густая 
вязкая  масса,  добываемая  па  Тринидадском  месторождении  асфальта. 
Плотность  тринаскола  0,96  г/см

3

,  содержание  серы  3%.  Малты  встречаются 

совместно  с  асфальтом  и  нефтями  в  условиях  поверхностного  залегания 
последних (Тринидад, Бермуд, Мексика, Ухта, Азербайджан, Сахалин и др.) и 
связаны друг с другом постепенными переходами. 

Асфальты — вязкие, слегка эластичные или  твердые аморфные вещества 

высокого  молекулярного  веса,  буро-черные  или  черные,  с  блестящим  или 
матовым  раковистым  изломом.  Плотность  1,07—  1,09  г/см

3

.  Плавятся  при 

90—100°  С  (не  выше  100—110°  С).  Полностью  растворяются  в  бензине  и 
сероуглероде,  частично  или  полностью  в  петролейном  эфире.  Асфальты 
представляют  собой  смеси  из  высших  полициклических  углеводородов  и 
органических  соединений,  содержащих  серу  и  кислород  в  различных 
количествах.  Роль  парафина  во  всех  асфальтах  ничтожна.  Высокий 
молекулярный  вес  асфальтов  и  малозаметное  различие  физических  и 
химических  свойств  отдельных  представителей  не  позволяют  выделить  в 
ряду  асфальтов  вполне  определенные  минеральные  виды.  Представляется 
возможным  различать  по  элементарному  составу  лишь  две  разновидности: 
бескислородные асфальты и оксиасфальты 

Группа асфальтитов. Асфальтиты  — твердые  хрупкие жильные битумы 

(гильсониты  и  грагамиты),  плавкие  (плавятся  со  вспучиванием  и  заметным 
разложением  в  случае  грагамитов),  полностью  расгворимы  во  многих 
органических  растворителях.  С  одной  стороны,  они  граничат  с  мягкими 
пластичными  битумами  —  асфальтами,  отличаясь  от  них  большей 
твердостью, хрупкостью и большеи обогащенностью смолисто-асфальтовыми 
компонентами,  с  другой,  —  с  углеобразными  керитами.  Помимо  плавкости, 
грагамиты  отличаются  от  гильсонитов  элементарным  составом  (более 
высоким  отношением  C/H),  причем  содержание  углерода  и  водорода  в  них 
несколько меньше, чем в гильсонитах, особенно у невыветрелых 
разностей. 
Группа керитов. Название кериты (бытовые наименования — жильные угли, 

нефтяные  угли)  применяется  как  собирательное  для,  всех  продуктов 

метаморфизма  нефтяных  минералов.  По  внешнему  виду  и  физическим 

свойствам кериты похожи на каменные угли. От типичных нефтяных битумов 
они  отличаюгся  почти  полной  нерастворимостью  в  органических 

растворителях  и  неплавкостью.  В  группе  керитов  обычно  выделяют 

альбертиты  (низкие  кериты)  и  импсониты  (высшие  кериты),  которые  по 

некоторым  физическим  и  химическим  свойствам  совершенно  идентичны,  а 

по другим признакам обнаруживают последовательное нарастание изменении 
(плотность,  выход  бензольного  кокса  и  др.)  в  ряду  от  самых  молодых 

альбертитов к высшим импсонитам. Поэтому разграничение этих минералов 
 

102 

 

 

Гл. V. Природные битумы 

условно. В составе низких керитов присутствуют небольшие количества 
масел. 

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Подкласс II. Минералы, образующиеся в результате                гипергенного 

изменения минералов подкласса I 

Группа гуминокеритов

1

 (оксикериты и гуминокериты). Для этой группы 

характерны минералы, испытавшие вторичную гумификацию. 
    Оксикериты — продукты окисления нефтей и нефтяных минералов в зоне 

гипергенеза. Сюда относятся нефтяные минералы, 

 практически потерявшие способность растворяться в органических 

растворителях, но еще не приобретшие свойства гуминовых кислот 
растворяться в щелочах. Минералы группы пока не изучены. 

    Гуминокериты — продукты глубокого выветривания нефтяных минералов. 

Изучены они мало, хотя, по-видимому, широко распространены. Впервые 
описаны Хэкфордом под названием элькерита. Цвет гуминокеритов бурый, 
кофейно-бурый, темно-бурый; 

блеск матовый или отсутствует; излом (в массивных разностях) раковистый. 
Гуминокериты слегка растворимы в щелочи, они окрашивают ее раствор в 
кофейно-бурый цвет; по интенсивности окраски раствора можно судить о 
степени обогащенности гуминообразным веществом. 

Подкласс III. Продукты изменения нефтей с парафиновым основанием (минералы парафинового 
ряда) 

Н. А. Орлов и В. А. Успенский (1936) объединяют под названием парафинов 
обширную группу минералов. Для этого подкласса может быть дана лишь 
самая общая характеристика. Это твердые или полужидкие вещества, 
сложенные в основной части высшими па- рафинами с примесью больших 
или меньших количеств масляных 
• и асфальтовых компонентов, придающих им жидкую консистенцию и 

темную окраску. Элементарный состав минералов парафинового ряда 
колеблется в значительных пределах. Для озокеритов он обычно 
приближается к С — 85% и Н — 15%  что отвечает формуле С„Нз„+а 
(углеводороды от С^о до Сзо)- К этому же подклассу относят мало-
изученные группы хризматита, гатчетита, нэпалита, элатерита и пи- 

 рописсита (Н. А. Орлов и В. А. Успенский, 1936). 
Группа озокерита. Озокериты — воскообразные вещества, консистенция их 
от мазеобразной до твердой. По виду, запаху и конси- 
 стенции, особенно после очистки, они напоминают пчелиный воск, поэтому 

часто называются горным или минеральным воском. Цвет озокеритов 
меняется от светло-желтого и зеленовато-желтого до 

  

1

 Описание группы заимствовано у В. Н. Муратова (1954). 

 

 

§ 2. Минералы битумного ряда (нафтиды)                   

103 

темно-коричневого и черного при большой примеси смолисто-асфальтеновых 
компонентов; озокериты слегка просвечивают в тонких пластинках. Запах 
ароматический или специфически нефтяной. Мазеобразные разновидности 

обладают высокой пластичностью; твердые озокериты хрупкие, легко 
растираются в порошок. Излом от раковистого, крючковатого до зернистого; 
блеск матовый, жирный. Плотность (при 20° С) 0,845—0,930 г/см

3

, а 

промышленно ценных сортов — 0,930—0,940 г1см

3

. Температура плавления 

твердых разновидностей 85—100° С, обычных сортов 75—89° С, 
промышленно малоценных до 50° С. Озокерит легко воспламеняется и горит 
ярким коптящим пламенем, при этом он быстро расплавляется; температура 
вспышки около 220° С. Озокерит хорошо растворяется в органических 
растворителях (бензине, бензоле, скипидаре и сероуглероде), труднее в эфире 
и этиловом спирте. 

Озокерит представляет собой смесь высших парафиновых углеводородов 

нормального строения и изостроения (молекулярный вес 477—548), т. е. 
парафинов и церезинов, образующих в нем кристаллический комплекс; 
второстепенные компоненты представлены маслами, смолами и 
асфальтенами. Асфальтено-смолистые примеси отражаются на свойствах 
природных озокеритов, они придают последним темный цвет, мазеобразную 
консистенцию и т. д. 

Группа природных парафинов. В эту группу условно объединены 

озокеритоподобные минералы, по-видимому, весьма разнообразного 
генезиса, общей чертой которых является близость их химического состава 
(иногда предполагаемая по физическим свойствам) к пара-финам или 
озокеритам, и частично продукты выветривания последних. Описаны Н. А. 
Орловыми и В. А. Успенским (1936). К этой группе отнесены хризматиты, 
нэпалиты, пирописситы, парафиновая грязь. 

Подкласс IV. Продукты выветривания минералов парафинового ряда 

Группа хорсанных озокеритов. Хорсанные озокериты представляют собой 

озокеритовые руды, потерявшие способность отдавать битум при выварке в 
воде. Это малоизученные продукты физического и химического 
выветривания озокеритов с недостаточно выясненными  условиями генезиса. 
На первых этапах выветривания озокерит темнеет, температура его плавления 
повышается, температура капле-падения понижается, плотность 
увеличивается, относительно падает содержание кислорода. 

Группа алъгаритов 

1

. Название предложено Хэкфордом, впервые 

описавшим их в Калифорнии. По химическому составу — это своеобразные 
углеводно-белковые вещества, встречающиеся в месторождениях 
парафинистых нефтей и озокеритов. Генезис альгаритов 
1 Описание группы заимствовано у В. Н. Муратова (1954). 
 
 

 

104 

недостаточно  ясен.  По-видимому,  основная  масса  их  является  про-

дуктом  выветривания  нефтяных  производных,  возникающих  как 

побочные образования при гумификации. Во многих местах (Фергана, 

Минусинская котловина, восточные Карпаты) альгариты отмечены как 

парагенетический  спутник  озокерита  или  близкие  к  озокериту 

образования.

 

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Характерные  диагностические  признаки  альгаритов  —  их  форма 

(землистые  корочки,  студенистые  желатинообразные  массы)  и  рас-

творимость в воде, которая проявляется в липкости, возникающей при 

смачивании  образца  водой,  в  набухании  в  виде  желатинообраз-ной 

массы.

 

Б. Класс антраксолитов 

1

 

К  классу  антраксолитов  относятся  продукты  метаморфизма  (выс-

шей  карбонизации)  минералов  асфальтового  ряда,  полностью  утра-

тившие  в  процессе  превращения  основные  свойства  нефтяных  мине-

ралов  —  растворимость  в  органических  растворителях,  плавкость, 

люминесцентное  свечение.  По  внешнему  виду  и  свойствам  они  почти 

не отличимы от ископаемых углей (тощих антрацитов), но примыкают к 

нефтяным битумам по генетическим признакам.

 

Под  названием  антраксолитов  выделяются  антрацитоподобные 

неплавкие  и  нерастворимые  в  органических  растворителях  разности, 

занимающие крайнее положение в ряду метаморфизма битумов.

 

Содержание  углерода в антраксолитах превышает обычно 90%,  а 

водорода  —  менее  5%.  При  нагревании  антраксолиты  не  образуют 

жидких продуктов дистилляции.

 

В  свежем  состоянии  антраксолиты  представляют  собой  твердую 

однородную  массу  с  блестящим  раковистым  изломом,  не  изменя-

ющуюся  заметно  при  нагревании  и  выгорающую  медленно,  без 

пламени.  Органические  растворители  и  водные  щелочи  не  окраши-

ваются  при  нагревании.  Условия  нахождения  антраксолитов  резко 

отличны  от  нормальных  условий  нахождения  нефтяных  битумов. 

Районы  распространения  антраксолитов,  как  правило,  не  связаны  с 

нефтеносными  территориями  и  характеризуются  проявлениями 

магматизма,  а  также  нередко  высокой  метаморфизацией  вмещающих 

пород.  Масштабы  проявлений  антраксолитов  обычно  очень  незна-

чительны и форма включений жильная.

 

В  классе  антраксолитов  выделяются  низшие  антраксолиты, 

антраксолиты  средней  степени  метаморфизма,  высшие  антраксолиты 
(шунгиты).

 

Низшие  антраксолиты  твердые,  черные,  с  блестящим  раковистым 

изломом.  Твердость  по  Моосу  2—3.  Плотность  1,3—1,4г/«

8

.  Со-

держание водорода 3—5%, углерода от 88—90 до 92—93%. Встре-

 

 

1

 Описание класса дается по В. А. Успенскому, О. А. Радченко и др. (1964).

 

 
 

 

§ 3. Ряссеянные   (дисперсные)   битумы   в   горных   породах 

 

105

 

чаются  обычно  в  связи  с  изверженными  породами  и  минеральными 

жилами  гидротермального  генезиса.

 

Аптраксолитм  средней  степени  метаморфизма  твердые,  черные,-с 

блестящим раковистым изломом. Твердость по Моосу 3—4. Плотность 
1,4—1,7 г/см

я

Содержание водорода 1—3%, углерода в малосернистых 

разностях  93—97%.  Встречаются  в  связи  с  извержспными  породами 

или  в  гидротермальных  жилах  совместно  с  различными  жильными 

минералами (кварцем, кальцитом и др.).

 

Высшие  антраксолиты  (шунгиты)  твердые,  черные,  с  блестящим 

раковистым изломом. Твердость по Моосу 3—4. Плотность 1,8— 2,0 

г/см

3

.  Электропроводные  Содержание  водорода  менее  1%,  углерода 

96—99%.  Встречаются  обычно  в  связи  с  изверженными  породами  в 

древних  отложениях,  несущих  следы  высокого  метаморфизма 
(регионального).

 

§ 3. РАССЕЯННЫЕ    (ДИСПЕРСНЫЕ)    Г.ИТУМЫ    В    ГОРНЫХ    ПОРОДАХ

 

При  исследовании  органических  веществ,  рассеянных  в  породе, 

под  битумами  понимают  ту  часть  веществ,  которая  растворима  в 

органических  растворителях.  II.  Б.  Вассоевич  предлагает  именовать 

такие  битумы  не  рассеянными,  а  дисперсными.  Первый  термин 

указывает  на  процесс  рассеивания,  которого  в  природе  могло  и  не 

происходить, в то  время как  второй  указывает  лишь на фактическое 

состояние  битумов  в  породе.  С  этой  точки  зрения  термин,  предложен-

ный Н. Б. Вассоевичем, удачнее.

 

Битум,  извлекаемый  из  измельченной  породы  органическими  рас-

творителями  без  кислотной  обработки  последней,  получил  название 

свободного  битума  или  битума  А.  Вещества,  получаемые  из  породы 

дополнительно  после  ее  кислотной  обработки  (10%-ной  НС1),  назы-

ваются битумом С.

 

Термин  дисперсные  битумы  Н.  Б.  Вассоевич  в  недавнее  время 

заменил  термином  битумоиды,  что  в  переводе  означает  битумопо-

добные.  В.  А.  Успенский  и  О.  А.  Радченко  предложили  термин 

битумогены.  Термин  битумоиды  (в  аналитическом  смысле)  приме-

няется многими геологами-геохимиками и введен В. А. Успенским в 
«Руководство но анализу битумов и рассеянного органического вещества 

горных  пород»  («Недра»,  1966),  однако  в  большей  части  битуми-

нологических  лабораторий  СССР  применяют  термин  битумы  (в  ана-

литическом  смысле)  или  битуминозные  вещества  (в  генетическом 

смысле); последний используется и во ВНИГНП.

 

В  настоящее  время  дисперсные  рассеянные  битумы  обнаружены 

почти во всех отложениях — от  современных  осадков до докембрий-

ских  отложений  включительно.  Они  находятся  в  различных  лито-

логических  разностях  —  от  современных  илов  до  метаморфических  и 

изверженных  пород.  Несмотря  па  в  общем  низкое  содержание 

дисперсных битумов в породах, их общая масса в осадочных породах

 

 

 

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  11  12  13  14   ..