К вопросу изучения глин майкопских отложений Азербайджана
А. Г. СЕИДОВ
Для выяснения минералогического состава, генезиса и геохимических условий бассейна седиментации глинистых пород майкопской свиты Азербайджана было проведено их комплексное петрографическое и физико-химическое исследование. Глины изучались оптико-иммерсионным, термическим, рентгенографическим, электрономикроскопическим и химическим методами. Применялись также метод окрашивания органическими красителями, микроскопическое изучение плоскопараллельных шлифов, метод обезвоживания и определение физико-химических параметров водных суспензий глин - рН и Eh. Материалом для лабораторных исследований послужили образцы глин из глубоких и структурно-поисковых скважин, а также образцы из естественных разрезов Кировабадской и Кобыстанской нефтеносных областей.
В общей сложности различным видам исследований подвергалось около 1000 образцов глин майкопской свиты указанных областей.
Проведенные нами исследования позволяют сделать следующие выводы: главные породообразующие минералы в глинах майкопской свиты представлены монтмориллонитом, гидрослюдами и бейделлитом; отмечены также богатый железом монтмориллонит, а в виде примесей - бемит и каолинит.
В плоско-параллельных шлифах отмечены в большом количестве остатки растений и рыб. Визуальное определение под микроскопом позволяет установить в шлифах наличие органических веществ смешанного происхождения в количестве до 5-10%; при этом довольно легко удается отличить битумы нефтяного типа от других типов.
Термическим исследованием подтверждается наличие в майкопских глинах двух типов органических веществ: а) сгорающего при 300-400° С; на термограммах дает в этих пределах экзотермический эффект, а под микроскопом компоненты этого типа обычно бурые, коричневато-бурые (относятся к битумам нефтяного ряда); б) высокотемпературного, темного, почти черного с интервалом горения от 400 до 500° С, иногда до 650° С (битумы тяжелого типа).
Следует отметить закономерную зависимость характера глинистых минералов от общей фациально-литологической изменчивости майкопских отложений. Так, например, отложения верхнего Майкопа разрезов юго-восточной части Кировабадской области имеют песчаный характер с преобладанием глинистых минералов монтмориллонитовой группы, а нижний глинистый отдел представлен в основном гидрослюдистыми минералами.
В северо-западных частях области (Казахмамедтепе) майкопские отложения фациально резко отличны: здесь верхний отдел выражен исключительно глинистой фацией с преобладанием гидрослюдистых минералов иллитового типа, а нижний отдел (хадумокий горизонт), наоборот, имеет песчано-глинистый характер с преобладанием монтмориллонитово-бейделлитовых минералов. В Южном Кобыстане верхний майкоп представлен в песчано-глинистой фации и носит монтмориллонитовый и гидрослюдистый характер, а нижний глинистый разрез Майкопа гидрослюдисгый с примесью каолинита.
В целом разрез майкопских отложений расчленен на две части: верхнюю монтмориллонито-бейделлитовую с примесями гидрослюд и нижнюю - гидрослюдистую с примесями монтмориллонитовых минералов. Различия минералогического состава и характера кривых нагревания глин верхнего и нижнего Майкопа при учете фациальной изменчивости их можно с успехом использовать в Азербайджане в качестве корреляционных признаков для практических целей.
Интересно отметить, что распределение органического вещества в шлифах во многих случаях носит характер тонкого чередования его с глинистым материалом, что придает породе тонкослоистое строение. Это явление может доказывать сингенетичность органических компонентов в майкопских отложениях Азербайджана.
Обилие пирита, наличие сидерита и повышенное содержание органического вещества в изученных майкопских глинах свидетельствуют о восстановительной среде и о том, что в майкопский век на территории Азербайджана были условия, благоприятные для формирования нефтяных битумов.
Битумы в глинах майкопской свиты Кобыстанской области относятся к нефтяному ряду и отличаются тем, что они в большинстве случаев не окислены. На термограммах майкопских глин Кобыстанской области фиксируется только низкотемпературный экзотермический эффект от сгорания нефтяных битумов, тогда как высокотемпературный эффект, связанный с горением более стойкого органического вещества, совершенно отсутствует; это отличает глины майкопской свиты Кобыстана от соответствующих глин Кировабадской нефтеносной области, где термическим анализом устанавливается присутствие двух типов органического вещества.
В майкопской свите Кобыстана, литологически выраженной на севере глинистой, а на юге глинисто-песчаной фациями, процесс битумообразования нефтяного типа происходил интенсивнее, чем на территории Кировабадской области.
Исследование рассеянных битумов майкопской свиты Азербайджана показало, что в составе этой свиты господствуют маслянистые компоненты, а количество асфальтено-смолистых компонентов незначительно. Наибольшее количество рассеянных битумов содержится в глинах, в песках же их значительно меньше [4].
Определение глинистых и аутигенных минералов с учетом данных определения рН и Eh в водных суспензиях пород дает основание полагать, что накопление майкопских отложений в исследованных областях происходило в морском неглубоком бассейне.
Наличие в большом количестве пирита, органического вещества, и некоторое содержание рассеянных железистых карбонатов в глинах майкопской свиты Кировабадской области в целом указывают на восстановительную среду и сероводородную, частично сульфидно-сидеритовую геохимические фации этих отложений.
Присутствие пластов сидеритов в разрезах, наличие в достаточном количестве рассеянных карбонатов железа, а отчасти FeS2 в глинах майкопской свиты Кобыстанской области указывают на сидеритовую (анкеритовую) и сульфидно-сидеритовую осадочные геохимические фации [5].
Приведенные выше данные, а также наличие рассеянной жидкой нефти и значительного количества сингенетичных нефтяных битумов в глинах майкопской свиты Азербайджана подтверждают нефтематеринский характер этой свиты.
В результате комплексного исследования установлено, что породообразующими минералами исследованных отложений являются глинистые минералы - монтмориллониты, отчасти бейделлит и гидрослюды. Такой минералогический состав глин может служить одним из важных диагностических признаков для нефтематеринских майкопских свит Азербайджана и Кавказа.
ЛИТЕРАТУРА
1. Губкин И. М. Учение о нефти. Изд 1-е и 2-е. АН СССР, 1932, 1937.
2. Вебер В.В. Вопросы нефтеобразования по данным изучения современных морских осадков. Советская геология, сб. 47, 1955
3. Миронов С.И. Главнейшие дискуссионные вопросы современной науки о происхождении нефти. Советская геология, сб. 47, 1955.
4. Мехтиев Ш.Ф. Вопросы происхождения нефти и формирования нефтяных залежей Азербайджана. Изд. АН Азерб. ССР Баку, 1956.
5. Теодорович Г.И. Осадочные минерало-геохимические фации. Вопросы минералогии осадочных образований, кн. 3-я и 4-я. Изд. ЛГУ, 1956.
Институт геологии АН Азерб. ССР