К оглавлению

УДК 553.98(477.6-18)

Геохимические особенности битумоидов нефтеносных отложений северо-восточного обрамления Складчатого Донбасса

А.В. МАРЧЕНКО, Ю.И. ХОЛОДКОВ (РГУ)

В непосредственной близости от нефтегазодобывающих районов Украины и Волгоградского Поволжья располагается территория северо восточного обрамления Складчатого Донбасса, которая оценивается как перспективный газоносный район. В вопросе оценки перспектив нефтеносности этого района единого мнения нет [4, 8, 9].

В настоящее время здесь открыто девять месторождений газа и обнаружено восемь нефтепроявлений. Последние приурочены к отложениям нижнего карбона и нижнебашкирского подъяруса среднего карбона Миллеровского поперечного поднятия и юго-западной части Первомайско-Чирской моноклинали, ограниченных с юга Северо-Донецким надвигом. Эти отложения представлены мощной (300-1300 м) толщей известняков с прослоями аргиллитов, доломитов, реже песчаников и составляют единый карбонатный комплекс.

Нами исследованы 152 образца из 12 скважин семи поисково-разведочных площадей, вскрывших полную мощность карбонатного комплекса. Отбор кернового материала проводился из скважин без нефтепритоков. Были изучены характер распределения Сорг, ХБ, УВ и степень катагенетической превращенности пород.

Согласно палеореконструкциям [1], исследуемая территория до черемшанского времени представляла собой полузакрытый морской бассейн. Гумидный климат оказывал благоприятное влияние на биопродуктивность палеобассейна, а восстановительные условия осадконакопления - на сохранность ОВ в процессе литогенеза. Наиболее высокие значения Сорг наблюдаются в аргиллитах серпуховского и визейского ярусов (3,9-4 %) и в известняках турне (табл. 1). В целом средние содержания Сорг превышают данные, приводимые А.Б. Роковым [10] для каменноугольных отложений нефтеносных провинций Русской платформы. Исключение составляют лишь песчаники нижнего карбона, где среднее значение Сорг составляет 0,27 против 0,58 % по расчетам А.Б. Ронова.

Исследованиями [2, 3, 5, 6] доказано, что количественный и качественный состав битуминозных компонентов зависит не только от геохимических условий осадконакопления, но и от типа исходного ОВ. Сапропелевый, гумусовый и смешанный типы ОВ по-разному реагируют на изменение термобарических условий при погружении пород в зону катагенеза. Соответственно и положение ГЗН в разрезе нефтегазоносного комплекса будет разное. Нами проведен анализ катагенетического преобразования ХБ(А) в интервале глубин 1,2-3,8 км, что соответствует градациям MK1-МК4, которые определялись по палеотемпературам методом вакуумной декрепитации и гомогенезации газовожидких включений [7]. Исходное ОВ по данным анализа ИК спектров [10] относится к сапропелевому типу.

С нарастанием интенсивности факторов катагенеза при достижении глубин 1,6- 2,2 км (градации MK1-МК2) происходит увеличение содержания ХБ(А) в ОВ с 2,8- 5 до 13 % (табл. 2). Дальнейшее катагенетическое преобразование (до градации МК3) сопровождается резким снижением доли битумоида в ОВ до 1-4 % Однако в начале градации МК4 вновь наблюдается незначительное увеличение битумоидного коэффициента.

Изменение количественного состава битумоида втечет за собой и изменение качественной характеристики В элементном составе ХБ(А) содержание углерода в начале градации MK1 76-80,5 % и водорода 9,2- 10,2 % к началу градации МК2 увеличивается соответственно до 85 и 12,9 % При достижении стадии МК2 в групповом составе ХБ (А) наблюдаются максимальные концентрации УВ (35-41 %), что составляет 2-3,5 % на ОВ, затем они уменьшаются (см. табл. 2). В образцах аргиллитов и особенно известняков с примесью аллохтонного битумоида их содержание возрастает до 69,5% (до 9,8 % на ОВ).

Анализ материала показывает, что в разрезе карбонатного комплекса в интервале градаций MK1 - начало МК3 отмечается присутствие как автохтонного остаточного, так и паравтохтонного битумоидов. Следовательно, главная зона нефтеобразования в карбонатном комплексе проявляется в интервале середина градации MK1 - начало градации МК3, что соответствует глубинам 1.4-3 км. Нефтепроизводящими были осадочные толщи комплекса, глубина залегания которых превышала 2 км.

Установленные эмпирические закономерности катагенетического преобразования ОВ и интервалов ГЗН могут служить ориентиром при поисково-разведочных работах на нефть в карбонатном комплексе северо-восточного обрамления Складчатого Донбасса.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Егоров А.И. Геохимия среднекарбоновых углей Донбасса и ее роль в формировании типов углей. - Изв. СКНЦ ВШ Сер. естеств. науки, 1978, № 3, с. 64-69.
  2. Конторович А.Э., Парпарова Г.М., Трушков П.А. Метаморфизм органического вещества и некоторые вопросы нефтегазоносности (на примере мезозойских отложений Западно-Сибирской низменности). - Геол. и геофиз., 1967, № 2, с. 16-29.
  3. Корчагина Ю.И., Четверикова О.П. Изменение параметров рассеянного органического вещества в катагенезе. - В кн.: Накопление и преобразование органического вещества современных и ископаемых осадков М., 1978, с. 181-192.
  4. Кругляков Ю.И., Кононов Н.И., Макаров В.А. Курнолиповское нефтяное месторождение и перспективы нефтеносности каменноугольных отложений принадвиговой зоны. - ОЦНТИ ВИЭМС. Сер. геол. методы поиск. и разв. м-ний нефти и газа М , № 1, с. 1-6.
  5. Лопатин И.В. О главной фазе нефтеобразовання - Изв. АН СССР Сер. геол. 1969, № 5, с. 69-76.
  6. Неручев С.Г. Катагенез рассеянного органического вещества пород и генерация нефти и газа в процессе погружения осадков. - Докл. АН СССР, сер. геол., 1970,т 194, № 5, с. 1186-1189.
  7. Палеогеотермические и палеогидрогеологические условия постседиментационных процессов преобразования пород и органического вещества на основе изучения флюидных включений в минералах /А.М. Никаноров, Ю.И. Холодков, Э.С. Сианисян и др. - Тез. докл. V конф. по геол. и полезн. ископ. Северного Кавказа. Кн. 1, Ессентуки, 1980, с. 81-82.
  8. Палеогеографические условия накопления органического вещества в каменноугольных отложениях южного склона Воронежской антеклизы / Ю.И. Холодков, А.В. Марченко, Г.X. Аминова и др. - Тез. докл. VI Всесоюз. сем. “Органическое вещество современных и ископаемых осадков” М., 1969, с. 255-256.
  9. Прокопченко А.С. О перспективах нефтегазоносности южного склона Воронежской антеклизы и прилегающих частей Преддонецкого прогиба. - В кн.: Геол. и полезн. ископ. бассейна Дона и Нижнего Поволжья. Ростов н/Д, 1962, с. 127-137.
  10. Ронов А.Б. Органический углерод в осадочных породах (в связи с их нефтеносностью). - Геохимия, 1958, № 5,с. 409-421.

Поступила 10/IV 1981 г.

Таблица 1 Содержание Сорг в отложениях карбонатного комплекса, вес. %

Отдел

Ярус

Горизонт

Глины, аргиллиты

Песчаники, алевролиты

Известняки, доломиты

Средний карбон

Башкирский

Прикамский

0.72-0,90*

0,23-0,26

0,23-0,28

0,81 (3)

0,24 (2)

0,24 (3)

Северокельтменский

1,06-2,60

0,34-0,48

0,11-0,58

1,56 (7)

0,42 (3)

0,34 (7)

Краснополянский

1,18-1,51

-

0,02-0,60

1,35 (6)

 

0,14 (14)

Среднее содержание в отложениях башкирского яруса

1,34

0,35

0,21

Нижний карбон

Визейский

Серпуховский

0,90-4,03

0,24

0,01-0,64

 

2,15 (10)

 

0,18 (24)

 

0,69-3,91

0,22-0,34

0,04-0,78

 

1,71 (24)

0,28 (2)

0,28 (33)

Турнейский

0,91-1,76

-

0,28-0,95

 

1,28 (6)

 

0,62 (8)

Среднее содержание в отложениях нижнего карбона

1,67

0,27

0,25

Среднее содержание в карбонатном комплексе

1,58

0,32

0,24

В числителе - предельные значения: в знаменателе -среднее значение: в скобках - число образцов.

Таблица 2 Изменение состава ХБ (А) аргиллитов от глубины погружения

Градация катагенеза

Глубина, мм

ХБ (А), %

Элементный состав ХБ (А), %

Содержание УВ в ХБ (А), %

С

Н

(O+N+S)

 

1,2-1,4

2,8-5,0

76,0-80,5

9,2-10,2

10,3-12,8

30,0

МК1

1,4-1,6

3,6-10,1

78,0-81,3

11,2-11,6

6,3-10,2

30,1-38,5

 

1,6-1,8

2,4-10,5

82,0-83,5

10,6-12,0

6,2-7,4

-

 

1,8-2,0

8,4-13,0

81,2-85,0

10,0-12,5

4,0-7,8

29,4-41,0

 

2 0-2,2

2,4-13,0

81,5-84 5

11,5-12,3

4,0-7,1

34,8-39,8

МК2

2,2-2,4

1,6-8,1

80,0-84,3

10,3-12,3

2,7-6,2

 

2,4-2,6

4,2-9,4

84,5

12,0

4,5

20,4-36,1

 

2,6-2,8

2,2-8,0

83,0-84,0

11,0-12,1

3,9-6,0

18,0-35,0

 

2,8-3,0

2,4-6,2

81,5-83,5

10,5-12,0

6,0-7,0

-

МК3

3,0-3,2

3,8-6,1

-

-

-

12,1-31,3

 

3,2-3,4

2,2-4,0

82.5

11,2

6,3

12,6-29,5

 

3,4-3,6

1,0-1,5

79,1

10,1

10,8

34.2

МК4

3,6-3,8

1,1-6,2

76,1-80,0

8,0-11,2

12,0-12,8

13,6-21,0

 

3,8-4,0

1,4-4,9

-

 

-

14,2-19.6