К оглавлению

УДК 553.94:552.14(571.66)

Катагенетическое преобразование углей восточного побережья Пенжинской губы и бассейна р. Подкагерной

E.И. КУДРЯВЦЕВА, П.А. ТРУШКОВ (ВНИГРИ)

Район исследований находится в западной части Камчатского перешейка. Он приурочен к Кинкильскому синклинорию, где мощность палеоген-неогеновых осадочных отложений достигает 3 км. Этот район издавна привлекал к себе внимание геологов-нефтяников [3]. Здесь известны угли промышленного значения, обнажающиеся в обрыве берега бухты Подкагерной, в ее северной половине, и, вероятно, протягивающиеся по простиранию на север. В устье руч. Иргирниваям на побережье Пенжинской губы они снова выходят на поверхность. В угленосной пачке насчитывается до девяти пластов углей мощностью от 0,5 до 2 м [2, 5]. В 1933-1934 гг. Н.В. Бессонов и Б.В. Хватов изучали эти угли. По их данным описываемые угли содержат (в %): влаги -2-3, золы-10-13, серы -0,38- 0,44, летучих на органическую массу - 42,47, углерода - 78-80. Теплотворная способность 7-8 ккал.

При обследовании описываемого района с нефтепоисковыми целями в 1978 г. Е.И. Кудрявцевой были отобраны образцы углей и пород, содержащих угольные включения, в вышеотмеченных пунктах и в обнажениях руч. Битумного, р. Подкагерной, р. Велонтынгиваям и на восточном побережье Пенжинской губы (см. рисунок). Было проанализировано 18 образцов из палеоген-неогеновых отложений. Углехимические анализы образцов выполнены в лаборатории ВНИГРИ. Макроскопическое описание образцов, замеры отражательной способности витринита и определение градаций катагенеза выполнены П.А. Трушковым. Такие исследования по Подкагернинскому району проводились впервые.

Угли черного цвета, черта черная, у отдельных разностей - черная с буроватым оттенком, блеск стеклянный, реже смолистый и лишь в отдельных случаях - матовый, излом угловатый, землистый, раковистый, плоскораковистый. Угли сильно перемяты и разбиты многочисленными беспорядочно расположенными трещинами, зачастую выполненными карбонатным материалом. В образцах часто наблюдаются" включения янтаря желтого и светло-желтого цвета размером до 5x3x2,5 мм.

Под микроскопом в проходящем свете органическая масса углей в основном представлена бесструктурным, реже комковатым гелифицированным веществом (коллинит, телоколлинит) оранжево-красного и красного цвета с коричневыми оттенками, среди которого наблюдаются линзы и полосы ксилинита, паренхита, феллинита, оболочки микроспор и пальцы, обрывки кутикулы, смоляные тела и суберинит. В отдельных образцах отмечаются микрокомпоненты группы семинита и фюзинита, в некоторых (см. рисунок, образцы 34, 116, 7, 52) содержание микрокомпонентов группы лейптинита достигает 20-40 %. Микрокомпоненты группы фюзинита составляют единицы процентов от общей органической массы. Гелифицированные растительные ткани (древесина, перидерма, паренхима, пробка и кора) обильно пропитаны смолоподобным веществом светло-желтого и желтого цвета. По петрографическим признакам угли относятся к классу гелитолитов, реже - микстогумолитов.

Под люминесцентной лампой в образцах углей после воздействия хлороформом наблюдается светло-желтое и желтое свечение, которое постепенно буреет и исчезает. В ряде образцов (34, 52, 53, 55 и др.) наблюдается интенсивное светло-желтое и желтое с молочным или голубовато-молочным оттенками свечение. Наиболее интенсивная люминесценция наблюдается по трещинам и минеральным прожилкам.

Содержание влаги в углях Подкагернинского района колеблется от 0,47 на побережье Пенжинской губы до 6,22 % в районе руч. Битумного. Угли бухты Подкагерной имеют влажность 3,06 %. Влажность углей побережья Пенжинской губы изменяется от 0,47 до 2,14 %.

Содержание золы в образцах колеблется в пределах 13-20%. Значительно отличаются угли и углистые породы побережья Пенжинской губы с повышенной зольностью до 53,88 и 73,80 % соответственно в образцах 8 и 55 (табл. 1).

По выходу летучих на горючую массу угли бухты Подкагерной сходны с углями побережья Пенжинской губы. Их содержание колеблется в пределах 45-57%. В углях среднего течения р. Подкагерной этот показатель составляет 59-67 %.

Угли среднего течения р. Подкагерной, бухты Подкагерной и побережья Пенжинской губы различаются содержанием углерода (67 и 79 % соответственно, см. табл. 1).

Количество водорода во всех описываемых образцах колеблется в небольших пределах - от 5 до 7 %.

Угли в верховье р. Подкагерной (образцы 3 и 4) содержат меньше 1 % азота, в остальных пунктах - 1,05-1.9 %. Отражательная способность (Ramax) углей и угольных включении верхнемиоцен-плиоценовых отложений не превышает 7-7,12 %, средне-нижнемиоценовых и палеогеновых - 7,44-8,3% (табл. 2). Рассмотрение и сопостановление данных об отражательной способности углей и угольных включений, макроскопического изучения, углехимических анализов и полевых наблюдений позволили установить, что степень катагенетического преобразования ОВ самых молодых верхнемиоцен-плиоценовых отложений не превышает стадии протокатагенеза(ПК3), средне-нижнемиоциновых и палеогеновых достигает градаций МК1 и МК2.

По степени катагенетического изменения ОВ палеоген-неогеновых отложений в исследованном районе наметилось три зоны. Зона, где катагенетическая превращенность ОВ не превышает стадии протокатагенеза (ПК3), охватывает верховье р. Подкагерной. Она совпадает с ареалом распространения преимущественно азотных газов и приурочена к самым молодым верхнемиоцен-плиоценовым отложениям [3]. К району руч. Битумного (точки 11-13) приурочена зона ОВ, достигшего начальных градаций мезокатагенеза (MK1-МК2). Она соответствует зоне распространения азотно-углеводородных и углеводородно-азотных газов. В этом районе отмечаются также интенсивные битумопроявления. Содержание хлороформенного экстракта из породы угленосной свиты миоцена составляет 0.3 %. Пески и глины, обнажающиеся по руч. Битумному, издают сильный запах керосина [3]. Зона ОВ палеоген-неогеновых отложений, преобразованного до градации МК2, простирается от бухты Подкагерной на север до руч. Иргирниваям и далее по побережью Пенжинской губы на северо-восток. По площади она распространена в пределах зон развития азотно-углеводородных и углекисло-углеводородных газов [3]

Многие исследователи (1, 4, 6] считают, что гумусовое ОВ способно генерировать как газообразные, так и жидкие УВ в зависимости от вещественного состава и степени его катагенетической превращенности. Проведенный анализ позволил установить, что ОВ палеоген-неогеновых отложений Подкагернинского района по своей исходной природе является гумусовым и преобразовано до градаций МК1- МК2, что отвечает проявлению главной фазы нефтеобразования (ГФН) Вещественный состав углей и угольных включений в породах отвечает витринитовому и лейптинито-витринитовому типам, что дает основание предполагать в палеоген-неогеновых угленосных отложениях при наличии хороших коллекторов и надежных региональных экранов над ними залежи не только газа и газоконденсата, но и нефти.

Таким образом, принимая во внимание степень катагенетического преобразования углей и угольных включений, перспективы нефтегазоносности данного района, как это отмечалось ранее [3], можно связывать с миоценовыми и палеогеновыми отложениями.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Вассоевич Н.В., Соколов Б.А. Современные достижения в развитии осадочно-миграционной теории образования и накопления нефти и газа. - Изв. Вузов, Сер. геол. и разв., 1976, № 5, с. 67-72.
  2. Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности Камчатки/Б.М. Белова, В.Г. Васильев, Г.М. Власов и др. М, Гостоптехиздат, 1961
  3. Кудрявцева Е.И. Газопроявления в Подкагерном районе Западной Камчатки. - Геология нефти и газа, 1978, № 10, с. 41-44
  4. Леонгардт Н.И. Особенности органического вещества угленосных толщ Западной Сибири в связи с их газоносностью. - Экспресс-информация. Сер. геол, бур. и разраб. газ. м-ний. М., ВНИИЭГазпром, 1977, № 16, с 22-25.
  5. Маркин Н.М. Третичные отложения восточного побережья Пенжинской губы. - Труды ВНИГРИ, Л, 1957, вып. 102, с. 42-94.
  6. О генетической связи газа и нефти с микрокомпонентным составом исходного угольного вещества /В.И. Ермаков, Е.И. Гайло, И.В. Гришина и др. - Изв. АН СССР. Сер. геол., 1978, № 3, с 135-140.

Поступила 19/III 1981 г.

Таблица 1 Химическая характеристика углей палеоген-неогеновых отложений Камчатки

Номер образца (см. рисунок)

Обнажение, место взятия пробы

Возраст

Wa

Aa

Vг

Cг

Hг

Nг

Примечание

3

Велонтынгиваям

Неоген

3,95

20,32

67,86

67,27

5,83

0,75

 

4

Подкагерная

Миоцен

4,39

20,22

55,38

67,78

5,84

0,69

 

8

Побережье Пенжинской губы

Палеоцен- эоцен

0,78

53,88

45,30

80,41

5,07

2,27

 

11а

Подкагерная, руч. Битумный

Миоцен

6,22

13,20

62,53

67,47

5,56

1,05

 

11б

То же

” ”

3,99

48,10

59,09

69,13

7,03

1,23

 

11в

” ”

” ”

1,29

83,16

59,42

77.33

6,11

1,64

Ствол минерализованного дерева

13

Подкагерная

” ”

4,02

43,43

58,95

73,92

6,27

1,90

 

32

Побережье Пенжинской губы

Олигоцен- миоцен

2,14

6,87

53,82

78,80

6,30

1,79

 

33

То же

” ”

0,93

29,70

51,49

87,07

6,26

3,95

 

34

” ”

Миоцен

1,76

17,24

45,02

78,27

5,39

1,28

 

46

Бухта Подкагерная

3,06

18,92

53,68

76,75

6,38

1,64

 

52

Побережье Пенжинской губы, устье руч. Иргирниваям

” ”

4,34

2,80

37,72

78,90

5,78

2,65

 

53

То же

” ”

2,07

7,85

56,15

79,47

6,73

1,37

 

55

” ”

” ”

0,47

73,80

57,56

81,89

5,85

-

 

Таблица 2

Степень катагенетического преобразования углей и угольных включения палеоген-неогеновых отложений Камчатки

Номер образца (см. рисунок)

Обнажение, место взятия пробы

Литологический состав

Возраст

Отражательная способность. %

Градация катагенеза

Ramax

Ramin

R

3

Велонтынгиваям

Обугленные растительные остатки в рыхлом песчанике

Неоген

7,12

6,97

0,15

ПК3

4

Подкагерная

То же, в алевролите

Миоцен

7,00

6,87

0,13

ПК3

 

Побережье Пенжинской губы

Песчаник с угольными включениями и линзами угля

Палеоцен-эоцен

7,79

7,51

0,28

МК2

8

То же

Уголь сильно перемятый и разбитый многочисленными трещинами, выполненными кальцитом

То же

8,30 8,24

8,16 8,10

0,14 0,14

МК2

9

” ”

Песчаник с угольными включениями

8,17

8,02

0,15

МК2

11a

Подкагерная, руч. Битумный

Уголь

Миоцен

7,91

7,66

0,25

МК2

11б

То же

Глина углистая

То же

7.53

7,29

0,24

МК1

13

Подкагерная

То же, с линзочками угля мощностью до 2-3 мм

 

7,44

7,25

0,19

мк1

22

Побережье Пенжинской губы

Песчаник с линзочками угля мощность до 3-4 мм

Палеоцен- эоцен

8,18

7,98

0.20

мк2

23

То же

Песчаник с угольными включениями

То же

7,76

7,61

0,15

мк2

32

” ”

Уголь перемятый

Олигоцен-миоцен

8,01

7,81

0,20

мк2

33

 

Уголь зольный

То же

8.29

8,04

0,25

мк2

34

 

Уголь

Миоцен

8,30

8,10

0,20

мк2

46

Бухта Подкагерная

То же

То же

7,82

7,64

0,18

МК2

52

Побережье Пенжинской губы, устье руч. Иргирниваям

   

7,79

7.64

0,15

МК2

53

То же

   

7,70

7,54

0,16

МК2

55

Углистая порода

 

7,91

7,72

0,19

MK2

Рисунок

Схема катагенетического преобразования углей и угольных включений в палеоген-неогеновых отложениях Подкагернинского района.

1 - номера точек отбора образцов (см. табл. 1, 2); зоны различной степени превращенности ОВ: 2-ПК3. 3 -MK1-2, 4 - МК3