Геология нефти и газа (Еременко Н.) - часть 42

 

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

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  40  41  42  43   ..

 

 

Геология нефти и газа (Еременко Н.) - часть 42

 

 

 

 

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

Гл. IX. Происхождение нефти и природного газа

 

 

органическим  веществом  в  процессе  его  диагенеза  (преобразования  в  породу), 

отлагаются  относительно  проницаемые  породы.  Часть  органического  вещества, 

превращаясь в жидкие и газообразные продукты, легко удаляется и рассеивается; 

2)  в  бассейне  преобладает  тенденция  опускания,  вызывающая  быстрое 

захоронение осадков, обогащенных органическим веществом. Происходит накопление 

мощных толщ в основном песчано-глинистого или карбонатного характера. Энергично 

протекают микробиологические процессы, особенно на первой стадии преобразования 

осадка.  Среда  резко  восстановительная.  Возникающие  в  процессе  преобразования 

органического  вещества  подвижные  соединения  перемещаются  в  боковом 

направлении  и  в  вышезалегающие  слои.  Вследствие  погружения  осадок  попадает  в 

область более высоких температур. 

Как  видно  из  изложенного,  накопление  органического  вещества  в  осадке  тесно 

связано  с  геологическими  условиями  образования  последнего.  Поэтому  накопление 

органического  вещества  следует  рассматривать  в  общей  схеме  осадочной 

дифференциации и интеграции пород. 

Н.  М.  Страхов,  изучая  осадки  современных  морей,  пришел  к  выводу,  что 

«органическое  вещество  накапливается  в  осадках  в  концентрациях,  обратно 

пропорциональных  средним  диаметрам  частиц  или  прямо  пропорциональных 

количествам  имеющейся  в  осадке  пелитовой  фракции».  Интересно  отметить 

сохранение  той  же  закономерности  для  осадков  древних  морей.  Не  менее  85%  всей 

массы органического вещества, заключенного в земной коре, содержится в рассеянном 

состоянии в пелитовых (глинистых) породах. 

Остановимся несколько подробнее на осадке как на физико-химической среде для 

химических  и  биохимических  процессов.  Эта  среда  возникает  на  дне  бассейна  и 

существенно  отличается  от  водной  массы,  расположенной выше.  Н.  M.  Страхов  дает 

ей  следующую  общую  характеристику:  «Отсутствие  свободного  кислорода  и  восста-

новительный  характер  среды,  выраженные  тем  сильнее,  чем с  более  тонкозернистым 

осадком  мы  имеем  дело;  колоссальное  изобилие  бактерий  в  верхних  слоях  осадка  и 

соответственно  интенсивная  их  жизнедеятельность;  резкая,  а  порой  исключительно 

сильная  обогащенность  грунтового  раствора  малыми  компонентами  Р,  N,  SiOg,  Fe  и 

другими,  несомненное  насыщение  ими  во  многих  случаях  раствора;  пестрота  и 

большие  изменения  физико-химических  показателей  даже  внутри  однородных 

осадков,  а  вместе  с  тем  и  ярко  выраженная  зональность  этих  показателей  по  мере 

перехода от  прибрежных песчаных отложений к  более  тонкозернистым пелагическим 
— вот основные признаки осадков как  физико-химической среды для течения химико-

биологических процессов». 

Наиболее  характерными  показателями  физико-химических  особенностей  среды 

осадконакопления  являются  концентрации  водородных  ионов  рН  и  окислительно-

восстановительный потенциал Eh. 

302 

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

§ 4. Исходный органический материал и условия накопления его в природе :303

 

В  водной  среде  происходит  частичная  диссоциация  как  самой  воды,  так  и  всех 

солей,  кислот  и  оснований,  находящихся  в  растворе.  В  нейтральной  среде 

концентрация гидроксильных (ОН) и водородных (Н) ионов одинаковая, равная 1 • Ю-

7

 г/л. Повышение содержания ионов водорода в растворе приводит к появлению кислой 

среды, понижение  — к появлению щелочной. В  качестве показателя щелочности или 

кислотности  среды  берется  десятичный  логарифм  (с  положительным  знаком) 

концентрации ионов водорода в 1 л, обозначаемый рН. 

Величина  рН  оказывает  существенное  влияние  на  растворимость  и  осаждение 

различных  солей.  Особенно  сильно  это.  сказывается  на  растворимости  карбонатов. 

Последнее  обстоятельство  отзывается  на  условиях  существования  организмов  с 

карбонатным  скелетом  или  покровом.  С  понижением  pHJ  растворимость  карбонатов 

повышается  и  условия  существования  для  упомянутых  организмов  ухудшаются.  На 

участках  морского  дна,  значительно  удаленных  от  берега,  в  условиях  накопления 

карбонатных  отложений  почти  единственным  источником  органического  материала 
.являются остатки планктонных организмов. Значительная часть  органического  веще-

ства, захороняемого  в  карбонатных  илах,  будет  представлена  жировыми веществами. 

Это  в  известной  степени  определяет  и  направленность  процессов  превращения 

компонентов состава. Имеются сведения, что распад  белковых веществ замедляется в 

присутствии жиров, которые тормозят действие энзнмов, разрушающих белки. 

Наличие  карбонатов  кальция  или  маг  ния  в  Ялах  обусловливает  повышенное 

значение рН среды, что также сказывается на направленности, процессов превращения 

органических компонентов. Карбонаты кальция или магния обеспечивают, кроме того, 

нейтрализацию  кислых  (вредных)  продуктов  бактериальной  жизнедеятельности,  что 

способствует дальнейшему протеканию биохимических процессов. 

Вопрос  о  геохимической  обстановке  образования  карбонатных  пород  весьма 

обстоятельно  рассмотрен  в  монографии  «Карбонатные  породы»,  вышедшей  в  1967 г. 

под ред. Т. В. Чилингера, X. Дж. Бис-села и Р. В. Фаирбриджа.                              — 

Дж.  Хант  рассматривает  карбонатные  породы  как  возможно  нефтематеринские.          

, .      . , 

В  глинистом  осадке  (верхняя  часть  склона  и  нижняя  часть  шельфа)  отмершие 

остатки  планктона  в  водной  массе  при  падении  на  дно  подвергаются  тем  же 

изменениям,  что  и  в  карбонатной  фации,  но  путь,  который  они  проходят  до  дна, 

короче,  а  распад  их  может  оказаться  менее  полным.  В  глинистые  осадки  вместе  с 

жирами могут попасть остатки белкового и углеводного характера. В этой зоне в илах 

может  оказаться  несколько  большим  и  количество  отмерших  бактериальных  клеток, 

так  как  бактериальная  флора  пышно  развивается  на  тонковзмученных  глинистых 

частицах. В этой же 

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

Гл. IX. Происхождение нефти и природного газа

 

 

зоне вместе с глинистыми частицами будут осаждаться и гумино-кислоты, приносимые 

с  суши  водными  потоками;  их  величина  в  общем  балансе  органического  вещества 

может быть  значительной  (от 20 до 70%).  В этой  зоне может оседать и приносимый с 

суши мелкий растительный детрит, содержащий воска, кутин и смолы. Таким образом, 

органические клетки, отлагаемые в глинистых илах, могут оказаться значительно более 

разнообразными  по  сравнению  с  карбонатными  илами.  Превращение  органического 

вещества  в  этих  условиях  (по  крайней  мере  внутри  осадка)  будет  протекать  в 

восстановительных  условиях.  Передвижение  воды,  способной  принести  кислород, 

внутри  глинистых  илов  крайне  затруднено.  Поэтому  бактериальное  окисление  может 

протекать  лишь  за  счет  кислорода железа,  а  при  большем  содержании  органического 

вещества  и  за  счет  кислорода  сульфатов.  В  глинистых  илах  будут  накапливаться 

кислые (вредные) продукты жизнедеятельности микробов, и затухание последней будет 

происходить  гораздо  раньше,  чем  в  карбонатной  фации.  По  К.  Ф.  Родионовой  это 

является одной из причин накопления органического вещества в глинистой фации. 

При  переходе  к  алевритовым  и  песчаным  отложениям  среди  органических 

остатков  в  илах  возрастает  роль  детрита  высших  растений,  приносимого  с  суши,  и 

детрита  макрофитов,  произрастающих  в  водоеме.  Обычно  здесь  пышно  развивается 

бентос. 

Обстановка в период седиментации и раннего диагенеза для каждого типа осадков 

(песчаные,  глинистые,  карбонатные)  определяет  количество  захороненного  в  них 

органического вещества. 

Возникновение  в  осадке  тех  или  иных  минералов  обусловлено  характером 

выпадающих  в  осадок  солей,  последнее  связано  с  величиной  рН  раствора.  По 

минералам,  возникшим  в момент накопления осадка, так называемым сингенетичным 

минералам,  можно судить о концентрации  водородных ионов  в осадке,  исходном для 

данной породы. 

Сущность  окисления  сводится  к  потере  ионами  электронов.  При  восстановлении 

происходит  обратный  процесс  —  приобретение  ионами  электронов.  Поскольку 

электрон является носителем отрицательного заряда, окисленные вещества,  имеющие 

меньше электронов, обладают более высоким электрическим потенциалом, чем восста-

новленные. Этот потенциал называется окислительно-восстановительным, или редокс-

потенциалом,  и обозначается знаком Eh. Чем ниже значение Eh, тем выше у данного 

соединения  способность  восстанавливать  другие  вещества  и  тем  более  оно  само 

восстановлено. Таким образом, физико-химические условия накопления осадка могут 

быть охарактеризованы величинами рН и Eh. 

Осадки,  характеризуемые  определенным  комплексом  физико-химических 

особенностей  среды  накопления,  называются  геохимическими  фациями.  Учение  о 

геохимических фациях разработано у нас  в стране в трудах Л.  В. Пустовалова, Н. М. 

Страхова, Г. И. Бушин- 

304 

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

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  40  41  42  43   ..