Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Генетические типы нерастворимого органического вещества и их нефтегазопроизводящий потенциал - файл курсовая.doc


Генетические типы нерастворимого органического вещества и их нефтегазопроизводящий потенциал
скачать (36.9 kb.)

Доступные файлы (2):

курсовая.doc121kb.16.05.2009 10:29скачать
содержание.doc25kb.16.05.2009 10:39скачать

содержание
Загрузка...

курсовая.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...

ВВЕДЕНИЕ


Данная курсовая работа представляет собой анализ современных знаний по теме «Генетические типы нерастворимого органического вещества и их нефтегазопроизводящий потенциал».

Основные задачи работы:

  1. Привести генетическую классификацию нерастворимых органических веществ (НОВ);

  2. Дать краткую характеристику каждому типу НОВ;

  3. Анализировать нефтегазопроизводящий потенциал НОВ.

При написании работы использован материал из следующих изданий: Доценко В.В. «Геохимия и происхождение нефти и газа» (2007), Фролов В.Т. «Литология» (1993).

Основная часть работы состоит из пяти глав, при написании использовано 3 таблицы.

Объём работы 24 страницы.
^

1.ФОРМЫ НАХОЖДЕНИЯ НЕРАСТВОРИМОГО ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА


Нерастворимое органическое вещество (НОВ) - это нерастворимая в во­де, щелочах, кислотах и органических растворителях фракция органического вещества (ОВ) осадоч­ных пород. Его доля обычно составляет 85-90 % от количества всего пре­образованного ОВ. Рассеянные формы НОВ прочно связаны с минераль­ной частью породы. В зарубежной литературе НОВ называют керогеном. В российской научной литературе под термином «кероген» иногда подра­зумевают всё рассеянное ОВ пород в целом. Элементный состав керогена близок к составу гумусовых и сапропелевых кислот. Однако молекулярная структура керогена имеет более конденсированное строение и более вы­сокую молекулярную массу.

Кероген отделяют от минеральной части породы методом обогаще­ния. При этом последовательно используют соляную и плавиковую (фтористоводородную - HF) кислоту. Концентрат керогена представляет собой порошок коричневого или чёрного цвета, похожий на растворимый кофе.

Кероген рассеянного ОВ сходен с концентрированным ОВ каменных углей. В нем могут быть выделены, как химически, так и петрологически, те же компоненты, что и в углях.

Рассеянные формы нерастворимого ОВ присутствуют в породе в виде включений, которые представлены сле­дующими формами:

1) детритом с размерами от 1,0 до 0,5 мм;

2) мель­чайшими, до 0,5 мм, обломками растительных тканей, сохранившими первичные признаки растений;

3) наиболее мелкими частицами, тесно связанными с минеральными компонентами пород и не сохранившими форменных элементов;

4) -мельчайшими бесструктурными частицами.

Детритные формы представлены главным образом микрокомпонен­тами групп витринита, фюзинита и липтинита.

Бесструктурное ОВ находится в осадочных породах в сорбирован­ной форме, то есть оно связано с минеральной частью пород и представ­лено альгинитом и сорбомикстинитом. Сорбомикстинит является само­стоятельным микрокомпонентом рассеянного ОВ и ОВ горючих сланцев. Это органоминеральный комплекс продуктов окисления неустойчивых органических веществ, сорбированных на глинистых частицах.

Концентрированные формы ОВ находятся в породе в следующем виде: 1) угольных пластов, толщиной более 1 м;

2) слоев от 1 до 100 см;

3) прослоев от 1 до 10 мм;

4) линз, толщиной более 5 мм и шириной от 1 до 100 см;

5) линзовидных включений, толщиной от 1 до 5 мм и шириной от 2 до 10 мм; 6) форменных элементов, отличающихся высокой степенью со­хранности. Это остатки веток, древесины, листьев и корневых систем.

^

2.ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ НЕРАСТВОРИМОГО ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА


Основы генетической классификации каустобиолитов заложил Г. Потонье (1907, 1920), выделив три основных фациально-генетических типа концентрированного ОВ: са­пропелевое, гумусовое и липтобиолитовое. При этом ОВ сапропелевого типа отождествлялось им с ОВ низших растений, а ОВ гумусового типа - с ОВ высших растений.

^ Сапропелевое концентрированное ОВ образуется в мелководных частях бассейнов со спокойным водным режимом и восстановительными анаэробными условиями, которые способствуют фотосинтезу, массовому развитию планктонных организмов и фоссилизации ОВ. Такие условия существуют во внутриконтинентальных пресноводных и солоноватых озёрах, морских заливах, лагунах и лиманах, области мелководного шель­фа и прибрежных частях открытых бассейнов во время медленных регио­нальных трансгрессий. Связано оно с преобразованием остатков фито- и зоопланктона, бентоса и бактерий. Молекулярные структуры сапропеле­вого ОВ возникают, главным образом, за счёт липидов и аминокислот.

Гумусовое ОВ, генетически связанное с высшими растениями, обра­зуется в основном за счёт углеводов и лигнина.

Липтобиолитовое ОВ, как и гумусовое, связано с высшими расте­ниями, но образуется за счёт химически устойчивых липоидных веществ высших растений: восков; смол; защитной оболочки листьев, молодых стеблей и плодов; тканей внутренних стенок клеток и коры; оболочек спор и пыльцы. По химическому составу оно сильно отличается от гумусового ОВ и лежит ближе к сапропелевому ОВ. Однако, липтобиолитовое ОВ в природе мало распространено и выделяется среди концентрированных форм ОВ.

^ Органическое вещество рассеянных форм в данной классификации, так же как и концентрированное ОВ, делят на сапропелевое и гумусовое. Промежуточное положение между ними занимает смешанное ОВ. При большем вкладе гумусовых компонентов оно называется сапропелево-гумусовым ОВ, а если в нём преобладают сапропелевые компоненты - гумусово-сапропелевым.

В.А. Успенский и О.А. Радченко (1973, 1979) обратили внимание на то, что сапропелевое ОВ имеет сложный состав. Поэтому они предложили рассматривать его, даже при полном отсутствии гумусового материала, как двухкомпонентное вещество, состоящее из липидной и углеводно-аминокислотной (гумоидной) части. Наиболее характерными параметрами каждой части является содержание водорода и азота. По соотношению структурно-групповых компонентов и содержанию водорода авторы раз­делили сапропелевое ОВ на четыре подкласса (табл. 1).
Таблица 1. Классификация ОВ сапропелевого типа (no B.A. Успенскому и О.А. Радченко)

Подкласс

^ Доля исходного материала, %

Содержание Н, %

липидного

гумоидного

Липидный

75-100

0-25

Более 9,0-9,5

Гумоидно-липидный

50-70

25-50

От 7,5-8,0 до 9,0-9,5

Липидно-гумоидный

25-50

50-70

От 6,0-6,5 до 7,5-8,0

Гумоидный

0-25

75-100

Менее 6,0-6,5



^

3.КОНЦЕНТРАЦИИ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА В ОСАДОЧНЫХ ПОРОДАХ


Относительное содержание ОВ в осадочных по­родах колеблется от 0,001 до 98 %. Наибольшим диапазоном концентра­ций ОВ и разнообразием его морфологических форм характеризуются по­роды сероцветных угленосных и субугленосных формаций, наименьшим - красноцветные континентальные толщи и морские глубоководные осадки.

По степени концентрации ОВ осадочных пород подразделяется на три группы: концентрированное (КОВ), полуконцентрированное (ПКОВ) и рассеянное (РОВ). КОВ содержит более 50 % ОВ. К этой группе относятся угли, торф и высококачественные горючие сланцы. ПКОВ содержит от 20 до 50 % ОВ. Это - горючие и углистые сланцы. РОВ в начале мезокатагенеза содержит менее 20 % ОВ или менее 15 % органического углерода.

Среди пород, содержащих РОВ, повышенным содержанием ОВ ха­рактеризуются доманикиты и доманикоиды, углистые и чёрные сланцы.

Содержание ОВ в горных породах выражают как его общим количе­ством, выраженным в процентах, так и количеством органического угле­рода (Сорг) в процентах. При этом для пересчета используют условные ко­эффициенты, которые изменяются в зависимости от генетического типа ОВ и степени его катагенетической превращённости (табл. 2).

O.K. Баженова и др. по содержанию органического углерода вы­деляют две основные группы ОВ: рассеянное и концентрированное. Гра­ницу между РОВ и КОВ они проводят по содержанию Сорг = 2,5 %, по­скольку эта величина в четыре раза выше среднего содержания органиче­ского углерода в стратисфере (0,58 %). Группы далее делятся на подгруп­пы (табл. 3). Среди отложений различных возрастных диапазонов резко преобладают породы первой группы (РОВ). Породы пятой и частично четвертой подгруппы характеризуются высоким содержанием органического углерода, превышающим 20 %, и относятся к каустобиолитам (табл. 3). Однако на их долю, по расчётам Н.Б. Вассоевича, приходится всего 2 % общей массы органического углерода континентального сектора стра­тисферы.
Таблица 2. Условные коэффициенты пересчета содержания органиче­ского углерода в породе на содержание рассеянного ОВ в породе

^ Индексы стадий, подстадии и градации литогенеза

Пересчётный коэффициент

для гумусового и смешанного ОВ

для сапропелевого ОВ

ДГ

1,82

-

ПК1

1,67

1,50-1,40

ПК1-ПК2

1,54

ПК2

1,43

ПК3, ПК3-МК1

1,33

1,35-1,30

МК1, МК2

1,25

МК3

1,18

1,18

МК4, МК5, АК1, АК2

1,11

1,11

АК3

1,05

1,05


Таблица 3. Классификация осадочных пород по содержанию органиче­ского углерода (O.K. Баженова и др, 2004)


Группа

Подгруппа

Содержание Сорг, %

Характеристика

Преобладаю-щий тип ОВ

1

Рассеянное ОВ (РОВ)

1

≤0,61

Сильно рассеянное

Сапропелевый




2

0,62-2,5

Умеренно-рассеянное







2

Концентриро-ванное ОВ (КОВ)

3

2,51-10,0

Слабо концентрированное

Домани-киты

Бажениты




4

10,01-40,0

Умеренно концентрированное




Гумусовый







Каустобио-литы










5

>40

Сильно концентрированное






Особая группа осадочных пород представлена сапропелево-глинисто-карбонатными и сапропелево-глинисто-кремнистыми породами- доманикитами, которые содержат от 5-8 до 20 % ОВ сапропелевого ти­па. Своё название они получили по доманиковой свите верхнего девона восточной части Русской плиты. В других регионах аналогичные породы иногда имеют местные названия, например: бажениты Западной Сибири, менилиты Карпат, хадумиты Предкавказья.

При содержании ОВ ниже 8 % в доманикитах резко исчезает сво­бодный аутигенный кремнезем, с которым связана возможность формиро­вания в них эффективных коллекторов. Породы сходного литологического состава при содержании в них ОВ в пределах от 1 до 5-8 % назы­ваются доманикоидами.

В литературе доманикиты и доманикоиды часто называются чёрны­ми сланцами. Это термин широкого пользования. Чёрными сланцами на­зываются также осадочные и осадочно-метаморфические углеродистые породы, ОВ которых испытало антрацитовую и графитовую стадии угле-фикации. Их возраст лежит в пределах от раннего докембрия до неогена, а содержание органического углерода составляет от 1 до 10 % и более.

Если в осадочных породах содержание ОВ сапропелевого типа пре­вышает 20 %, то они переходят в категорию горючих сланцев. Это разно­образные тонкозернистые тонкослоистые карбонатные, глинисто-карбонатные, глинистые, глинисто-кремнистые органоминеральные поро­ды. Их цвет различный: коричневато-серый; коричневато-жёлтый; оливково-серый; тёмно-коричневый; чёрный. Генетически горючие сланцы яв­ляются аналогами сапропелевых илов, а их богатые или высококачествен­ные разности близки по составу и свойствам к сапропелитовым углям.

Характерными свойствами горючих сланцев является способность загораться от спички и при нагревании без доступа воздуха до 500 °С или с доступом воздуха до 1000 °С выделять сланцевое масло, состоящее из смол, жидких УВ, горючих газов и воды. Эти свойства имеют горючие сланцы, находящиеся на буроугольной стадии и реже на ранних каменно­угольных стадиях углефикации. На последующих стадиях они теряют ле­тучие компоненты и становятся малоотличимыми от углистых и чёрных сланцев.

^ Углистыми сланцами называются сланцевые осадочные породы, ко­торые содержат от 3-5 до 40 % ОВ, преимущественно гумусового типа. Распространены они среди угленосных толщ, где могут переходить в вы­сокозольные и зольные угли или представлять собой самостоятельные го­ризонты и слои.

В. Тиссо, Д. Вельте (1978), Дж. Хант (1979), Б. Томас (1983) и другие содержание органического углерода в осадочных породах характеризуют следующим образом, в процентах: до 0,5 - ничтожное; 0,5-1,0 - низкое;

1,0-1,5 - среднее; 1,5-2,0 - высокое; 2,0-4,0 очень высокое, и более 4,0 - превосходное.

Среднее содержание органического углерода в процентах от массы породы по данным Н.Б. Вассоевича, Н.Н. Корниловой и В.В. Чернышева составляет: в ископаемых углях - 67, горючих сланцах - 16,5, домани­китах и баженитах - 6, глинах - 0,9, алевролитах - 0,45, песчаниках и из­вестняках - 0,2, солях и сульфатах 0,1. Таким образом, рассеянным ОВ в наибольшей степени обогащены доманикиты и глинистые породы. При этом общая масса органического углерода в глинистых породах составля­ет 75 % от всего органического углерода, содержащегося в континенталь­ном секторе стратисферы, а в доманикитах и баженитах - всего 2,5, % по­скольку они имеют ограниченное распространение. Среднее содержание органического углерода в стратисфере по Н.Б. Вассоевичу составляет 0,58 %. Такая же величина была раньше установлена и В.А. Успенским.

^ Микрокомпоненты (мацералы) концентрированного ОВ - это его элементарные однородные части, обладающие отчётливо фиксируе­мой под микроскопом оптической индивидуальностью. Выделение мик­рокомпонентов имеет петрографический смысл, аналогичный минералам горных пород. В то же время при углефикации ОВ микрокомпоневты не­одинаково меняют свои свойства. По признакам сходства и различия их объединяют в группы» которые называются по наиболее характерным кон­кретным микрокомпонентам. Обычно выделяют четыре группы:

1) витринит Vt;

2) фюзинит F;

3) липтинит L;

4) альгинит Alg.

В системе Между­народного комитета по петрологии углей группа фюзинита имеет назва­ние инертинит I, а группы липтинита и альгинита, благодаря близости свойств, объединены в группу экзинита Е.

Для всех мацералов данных групп характерны три категории раз­мерности:

1) морфологически обособленные фрагменты (0,1 мм и более);

2) мелкий аттрит - растительные остатки, измельчённые истиранием (от 0,1 до 0,01 мм);

3) бесструктурная или основная масса однородного, зер­нистого или хлопьевидного облика (от 0,01 до 0,001 мм и менее).

^ Группа витринита образуется в процессе гелификации остатков лигнино-целлюлозных тканей растений на торфяной и буроугольной стадиях углефикации. Это гелифицированные микрокомпоненты. Гелификация развивается после гумификации ОВ за счёт реакций физико-коллоидной природы и пептизации, приводящей к возникновению коллоидного рас­твора, а затем обезвоживания до образования геля.

Группа витринита является наиболее распространённой среди мик­рокомпонентов КОВ, а в гумусовых углях (гумитах) - углеобразующей. Она присутствует во всём ряду углефикации от бурых углей до антрацитов. Витриниты могут наблюдаться макроскопически в виде тонких штри­хов и линз толщиной до 3-5 мм, реже 20-30 мм. Они обладают наиболь­шим блеском, однородны, напоминают окаменевший клей, имеют ракови­стый излом и отличаются повышенной трещиноватостью.

^ Группа фюзинита образуется в процессе фюзенизации остатков лиг-нино-целлюлозных тканей растений на торфяной стадиях углефикации. Фюзенизация происходит в торфяных болотах в условиях их аэрации и проявлении окислительных процессов. Она выражается в углефикации или обугливании, как исходного неизменённого растительного материала, так и продуктов его начавшейся гелификации. Характерной чертой фюзенизированных микрокомпонентов является сохранение деталей исходного анатомического строения тканей растений.

Подобно витриниту, фюзинит можно видеть невооружённым глазом в виде тончайших налётов, подчёркивающих характерную для гумусовых углей слоистость или полосчатость, а также - в виде тонких прослоев и линз. Фюзинит похож на древесный уголь и пачкает руки. Он характерен для всех стадий углефикации.

^ Группа липтинита - это липоидные микрокомпоненты, являющиеся продуктами изменения специфических элементов высших растений: обо­лочки (экзины) спор и пыльцы - споринит; остатки кутикулы или покров­ных тканей листьев и стеблей - кутинит; остатки смолы -резинит; ос­татки коровых тканей - суберинит. Благодаря физической и химической стойкости эти микрокомпоненты хорошо сохраняются в ископаемом со­стоянии и чётко выделяются под микроскопом.

Липтинитовые микрокомпоненты присутствуют во всех группах уг­лей от бурых блестящих до каменных, где играют разную роль. В гумитих они являются несущественной примесью, в смешанных углях (липто-гумитах) их содержание становиться заметным, а в редко встречающихся углях - липтобиолитах липтинитовые микрокомпоненты приобретают уг-леобразующее значение.

^ Группа альгинита состоит из коллоальгинита и талломоалыинита, которые являются основными микрокомпонентами ОВ сапропелевого ти­па и образуются из фитопланктона. По петрографическим, физическим и химическим свойствам альгинит близок к липтиниту. Он проявляет ми­нимальную способность отражать свет и максимальную флуоресценцию по сравнению с другими мацералами. В гумусовых углях альгинит отсут­ствует и отмечается в углях смешанного состава (гумито-сапропелитах). Ведущую роль он приобретает в малораспространенных углях - сапропелитах (богхедах) и главным образом в их высокозольных аналогах - го­рючих сланцах, а также в ОВ чёрных сланцев.

Общая направленность изменений свойств микрокомпонентов ОВ при углефикации заключается в увеличении содержания углерода и уменьшении содержания кислорода и водорода. При этом последователь­но возрастает показатель их отражения и снижается выход летучих ве­ществ. Однако степень выраженности и скорость этих изменений различ­ны. В меньшей степени меняются свойства фюзинита, а в большей степе­ни - свойства липтинита и альгинита. Свойства витринита изменяются более равномерно, поэтому он занимает промежуточное положение. На­чиная со средних стадий углефикации каменных углей, от жирных и кок­сующихся углей и далее к антрацитам, различия в свойствах мацералов постепенно сглаживаются.

^

4.КОНЦЕНТРИРОВАННЫЕ ФОРМЫ НЕРАСТВОРИМОГО ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА

4.1.Гумолиты


Гумолитами называют угли, образовавшиеся из остатков высших растений, главным образом из их лигнино-целлюлозных тканей, при недостатке кислорода во влажной среде, сначала в результате микробиологических процессов преобразования — гумификации, а потом в результа­те термобарических превращений — углефикации, или метаморфизации органического вещества. Название происходит, ве­роятно, от humus — земля, ибо гумусом называют основную часть органического вещества почв, происходящую главным об­разом из высших растений, полностью утративших черты ана­томического строения преимущественно в результате биохими­ческого разложения. Это темноокрашенный и черный сложный агрегат (смесь) аморфных веществ — гумусовых веществ, по растворимости и экстрагируемости делящихся на фульвокислоты (ФК) — наиболее растворимые и высоко подвижные со­единения, гуминовые кислоты (ГК) — группу нерастворимых в минеральных . и органических кислотах гумусовых соедине­ний, преобладающих, например, в черноземах, гумины — неэкстрагируемые части гумуса, обогащенные наиболее устойчи выми компонентами, часто остаточными от деградации и дру­гих превращений, и на гуматомелановые кислоты — группу гу­мусовых веществ с промежуточными между ФК и ГК свойства­ми, растворяющихся в полярных органических растворителях.

По комплексу признаков Ю. А. Жемчужников (1948) гумо­литы делил на гумиты (термин Потонье, 1908), образующиеся преимущественно из лигнин-целлюлозных тканей растений, и липтобиолиты, сложенные в основном кутиновыми, субериновы­ми и липоидными компонентами, оставшимися (греч. «лейптос» — остаточный) от наиболее стойких частей высших расте­ний: оболочек спор, кутикулы, пробковой ткани и смоляных тел. Позже И. Э. Вальц, А. И. Гинзбург и Н. М. Крылова (1968) предложили гумолиты делить на классы гелитолитов, фюзено-литов, липоидолитов и микстогумолитов. Гелитолиты (лат. «ge1о»—остудневаю), слагающие блестящие и полублестящие угли,состоят преимущественно из гелефицированных, витреновых компонентов; фюзенолиты (франц. «fusain» — сажистый, во­локнистый), слагающие матовые и полуматовые угли, состоят из окисленных, фюзенизированных растительных остатков; липоидолиты (греч. «липос» — жир), слагающие матовые и по­луматовые угли и участвующие в строении других углей, состо­ят из липоидных компонентов (воски, стеарины, фосфатиды, цереброзиды и др.) и других липидов, происходящих из наибо­лее стойких частей растений (спор, пыльцы, кутикул, смоляных тел), нередко с примесью белков и жиров животного проис­хождения; микстогумолиты — смешанные из гелефицирован­ных, фюзенизированных и липоидных компонентов, нередко в равном их отношении.

4.2.Сапропелиты


Сапропелевые угли (греч. «сапрос» — гнилой, «пелос» - ил), или сапропелиты, образовавшиеся в основном из зоо- и фитопланктона в застойных водоемах типа лагун с весьма огра­ниченным водообменом, состоят преимущественно из микроком­понентов группы альгинита. От гумусовых углей они резко от­личаются отсутствием слоистости, т. е. изотропностью, однород­ностью, высокой прочностью (с доисторических времен из них изготовлялись браслеты), а также большим содержанием во­дорода (на низких степенях метаморфизма), дают много газа и смолы, т. е. являются каустобиолитами битумного или нефтя­ного ряда. Они матовые, массивные, пелитоморфные, имеют ра­ковистый излом, светло- и темно-коричневые, вязкие, загорают­ся от спички. Если сохраняется анатомическое строение водо­рослей и других богатых жирами организмов, породы называ­ются телосапропелитами, а если нацело состоят из бесструк­турной, обычно желтоватой основной массы — сапроколлитами. Залегают линзами или прослоями в гумусовых углях или образуют самостоятельные слои. Связаны переходными с гуму­совыми углями типами — гумито-сапропелитами и сапропелито-гумитами. Часто смешиваются с неорганическими компонен­тами и минералами, что намечает переход к горючим сланцам, по составу, типу и природе органического вещества в основном аналогичным сапропелитам.

На стадии осадка сапропелевые угли представлены сапропелем, — илом с преобладанием органического вещества — тонкого или грубого детрита водорослей, животных, особенно часто насекомых, растений, нередко со значительной (до 30—50%) примесью терригенных и аутигенных минералов. Цвет темный, консистенция мягкая и жирная, строение одно­родное или микрослоистое, содержание С до 60—70%. Обра­зуется в озерах, болотах и лагунах при разложении органиче­ского вещества без доступа кислорода. Часто встречается в тор­фе. Обычно содержит примесь гуминовых веществ. Балхашский сапропель называется балхашитом, австралийский — куронгитом, по имени лагуны озера Куронг (Южная Австралия). Применяется как удобрение и лечебные грязи.

Сапропелиты связаны постепенным переходом с гумитами через кеннельские угли, или кеннели (англ. «candle» — све­ча), — черные матовые и со слабым жирным блеском породы с раковистым изломом, обычно еще с правильной микрослоисто­стью (отличие от богхедов), не содержат альгинита или его мало, часто обогащены спорами («споровые угли») или мелки­ми частицами витринита, инертита, что указывает на сходствопо мацеральному составу с кларитом, дуритом или тримацеритом (отличие в тонкозернистости и однородности), образуют слои толщиной до 80 см, встречаются в большинстве угольных месторождений, узнаются (как метакеннельский уголь) и на антрацитовой стадии, в частности по витринизированным спо­рам.

Если кеннели являются сапропелито-гумитами, то настоя­щие сапропелиты — богхеды, которые через кеннель-богхеды и богхед-кеннель связаны переходом с кеннельскими углями. Богхеды уже практически не содержат спор, но альгинита в них бывает до 30% и больше. Они черные, матовые, землистые, пе-литоморфные, неслоистые и с неясной слоистостью, плотные, крепкие, хрупкие, иногда маркие, загораются с трудом, дают пламя, являются литифицированным сапропелем. Содержат 70—90% С, 3—6% О и 6—9% Н. Внешне сходны с кеннелями. Ниже скачка углефикации распознаются как метабогхеды. На­званы по местности Богхед в Англии. В Иркутском юрском угольном бассейне несколько богхедовых пластов дают выход летучих от 53 до 70%, а в Рурском — до 79%. Во французских богхедах установлена богатая фауна, в частности рыб.

Обычны кеннельские и богхедовые глинистые сланцы, посте­пенно переходящие в углисто-глинистые сланцы, когда глини­стого вещества больше органического. Есть постепенные перехо­ды к «кеннельскому железняку», в котором преобладает сиде­рит. В прошлом он разрабатывался как железная руда.
^

4.3.Горючие сланцы


Горючими ископаемыми являются и неорганические по пре­имущественному составу горные породыгорючие сланцы (ГС), которыми считаются чаще всего глинистые, карбонатные или кремневые пелитоморфные горные породы, обогащенные ор­ганическим, в основном сапропелевым, веществом на 15—40% или более строго литологически — до 50%. Органическое ве­щество (ОВ) сланцев обычно называется керогеном, т. е. «воск рождающим» (с греческого). Так профессор Крум-Броун в 1912 г. предложил называть ОВ в шотландских горючих слан­цах. ГС называют также битуминозными сланцами, хотя битумоидов в них мало (от долей процента до 2—3%, иногда боль­ше), и лишь при нагревании до 500 °С они могут давать нефтеподобную жидкость (сланцевую нефть, или сланцевую смолу), а основная часть их органического вещества нерастворима в органических растворителях — это кероген в узком смысле слова (Голицын, Прокофьева, 1990).

Мацеральный, или микрокомпонентный, состав ОВ ГС до­вольно вариабелен: это прежде всего альгинит — остаткипланктонных водорослей в виде таломоальгинита, если оно со­хранило клеточную структуру, и коллоальгинита — при утра­те этой структуры и превращении в бесструктурную массу; сорбомикстинит — тонкая бесструктурная смесь ОВ с глинистым веществом, в некоторых сланцах преобладающая; витринит раз­ной структуры, липтинит, фюзинит и другие микрокомпоненты углей. М. В.Голицын и Л. М. Прокофьева (1990) указывают ОВ неясной природы, условно названное псевдовитринитом и предположительно образовавшееся из фитобентоса и морской травы.

Минеральное вещество горючих сланцев микрозернисто и ча­сто гетерогенно и разнообразно. Обычно преобладающее гли­нистое вещество, терригенное гидрослюдистое, смектитовое, с каолинитом, тонкоотмученное или с алевритом. Карбонаты биопланктоногенные, биодетритовые или хемогенные. В кремневом веществе нередко преобладают диатомеи. Минеральное и орга­ническое вещества находятся в тесном, конформном срастании и, вероятно, взаимно сорбированы. Растительные компоненты часто ассоциируются с терригенными кварцем, полевыми шпа­тами, глауконитом, что указывает на его аттритовую, обломоч­ную природу. Обычны сидерит, пирит и другие сульфиды, ука­зывающие на восстановительные условия сингенеза и диагенеза.


^

5.НЕФТЕ- И ГАЗОМАТЕРИНСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД


Осадочные породы, содержащие ОВ, которое в катагенезе способно генерировать нефть и (или) газ, в количествах, достаточных для формиро­вания промышленных скоплений УВ называются нефте- и (или) газомате­ринскими.

Основным показателем продуцирующих свойств пород служит удельная газо- и битумогенерация в единицах массы и объема. Масштабы генерации определяются концентрацией ОВ в породе, его генетическим типом и степенью диагенетического и катагенетического преобразования. Нефтегенерирующий потенциал ОВ обусловлен содержанием в нём полимерлипидных компонентов и максимально реализуется в главной зоне нефтеобразования (ГЗН). Газогене­рация в разных объемах происходит в литогенезе на всех этапах преобра­зования ОВ различного типа.

В настоящее время большинство исследователей за минимальную концентрацию ОВ, способную обеспечить промышленную нефтеносность принимает - 0,4-0,5 % для глинистых пород и 0,1-0,2 % - для карбонатных пород, при их достаточной толщине.

Нефтематеринские породы имеют три стадии развития: потенциаль­но нефтематеринскую, нефтепроизводящую и постнефтематеринскую.

^ Потенциально нефтематеринская стадия - это стадия, когда поро­да, содержащая ОВ, ещё не вступила в ГЗН. Одним из главных её диагно­стических признаков является присутствие в породе сингенетичных биту-моидов.

^ На нефтепроизводящей стадии нефтематеринские породы реализу­ют свой потенциал, а на постнефтематеринской стадии они уже его не имеют, поскольку утратили способность генерировать нефть. Диагности­ческим признаком нефтепроизводящей стадии является наличие в породе паравтохтонных и остаточных битумоидов, а постнефтематеринской ста­дии - наличие в породе только остаточных битумоидов.

С.Т. Неручев, Н.Б. Вассоевич и Н.Б. Лопатин предложили различать нефте- и / или газоматеринский потенциал ОВ и породы, содержащей ОВ, (РОВ и / или КОВ), а также начальный (максимальный), остаточный и промежуточный потенциал (между градациями катагенеза). Наибольшее практическое значение имеют сведения о реализованной части материн­ского потенциала ОВ и осадочных пород.

Удельный нефтематеринский потенциал определяется количеством нефти в миллиграммах на 1 г породы или в килограммах на 1 т (1 м3) по­роды, которое может образоваться за всё время её нахождения в зоне ка­тагенеза. Газоматеринский потенциал оценивается количеством газа в ку­бических метрах на 1 т или 1 м3 породы.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ


Нерастворимое органическое вещество (НОВ) - это нерастворимая в во­де, щелочах, кислотах и органических растворителях фракция органического вещества (ОВ) осадоч­ных пород.

Нерастворимое органическое вещество встречается в природе в рассеянном и концентрированном виде.

По фациально-генетическим признакам концентрированное ОВ подразделяют на са­пропелевое, гумусовое и липтобиолитовое.

Органическое вещество рассеянных форм в данной классификации, так же как и концентрированное ОВ, делят на сапропелевое и гумусовое.

Относительное содержание ОВ в осадочных по­родах колеблется от 0,001 до 98 %. По степени концентрации ОВ осадочных пород подразделяется на три группы: концентрированное, полуконцентрированное и рассеянное.

Гумолитами называют угли, образовавшиеся из остатков высших растений под действием процессов гумификации и углефикации. По комплексу признаков гумо­литы делят на гумиты и липтобиолиты.

Осадочные породы, содержащие ОВ, которое в катагенезе способно генерировать нефть и (или) газ, в количествах, достаточных для формиро­вания промышленных скоплений УВ называются нефте- и (или) газомате­ринскими. Основным показателем продуцирующих свойств пород служит удельная газо- и битумогенерация в единицах массы и объема. Нефтематеринские породы имеют три стадии развития: потенциаль­но нефтематеринскую, нефтепроизводящую и постнефтематеринскую.

^

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


  1. Доценко В.В. Геология и происхождение нефти и газа: Учебное пособие для вузов. – Ростов-на-Дону: Изд-во «ЦВРР», 2007.

  2. Фролов В.Т. Литология. – М.: изд-во МГУ, 1993.

  3. Геология и геохимия нефти и газа: Учебник для вузов / А.А. Бакиров, М.В. Бордовская, В.И. Ермолкин и др. - М.: Недра, 1993.

  4. Еременко Н.А. Геология нефти и газа. - М.: Недра, 1968.



Скачать файл (36.9 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации