Б.А. КЛУБОВ, Е.А. КОРАГО

О ПРИРОДЕ ЖИДКИХ БИТУМОВ СЕВЕРА НОВОЙ ЗЕМЛИ

Скачать *pdf

УДК 553.985 (470.117)

Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский геологоразведочный институт

Северное производственное объединение по морским геологоразведочным работам Ленинград

 

 

Проявление, о котором пойдет речь, впервые описано в 1933 г. И.Ф. Пустоваловым [1936] на мысе Балашова в заливе Иностранцева. Здесь в нескольких тектонических блоках обнажается пачка (60 м) трещиноватых битуминозных известняков с прослоями битуминозных же сланцев. По разноориентированным трещинам, рассекающим известняки и сланцы, а также по поверхностям напластования и кавернам выщелачивания наблюдаются обильные примазки и натеки густого темно-бурого жидкого битума типа мальты [Клубов, 1983].

Среди известных на Новой Земле многочисленных проявлений антраксолитов, встречающихся в доманикоидных терригенно-карбонатных толщах силура, девона и карбона, это пока единственное выделение жидких вязких битумов, что и обусловливает интерес к этому проявлению.

В августе 1984 г. исследование этого обнажения на мысе Балашова провел совместно с Г.Н. Ковалёвой один из авторов статьи. В 400 м южнее этого мыса им описана часть разреза нижнего девона общей мощностью более 120 м. Она представлена типично доманикоидной серией, сложенной преимущественно водорослево-кораллово-брахиоподовыми кристаллически-зернистыми битуминозными известняками и брахиоподовыми известняками-ракушечниками с прослоями (до 5 м) тонкослойчатых известковистых алевролитов, алевритовых сланцев и алевритовых известняков. В известняках низов разреза спорадически встречаются выделения черного твердого битума типа низшего антраксолита. Выше располагается горизонт (до 5 м) кварцевых конгломератов, перекрытый пачкой (15 м) тонкого переслаивания темно-серых известковистых алевритовых сланцев и серовато-коричневых слойчатых, неравномерно перекристаллизованных глинистых известняков. Преобладают сланцы, а известняки образуют среди них прослойки в 2-3 см. Даже при слабом ударе породы издают запах сырой нефти. Залегая на конгломератах, пачка смята в две небольших дисгармоничных складочки: синклинальную с размахом крыльев 25-30 м и антиклинальную - 30-35 м. Антиклинальная структура на южном крыле осложнена мелким изломом слоев с размахом крыльев 1,5 и высотой 1,3-1,5 м. Породы здесь особенно пахнут сырой нефтью, а вблизи ядра указанного излома в прослое темно-серого пахучего известняка (0,15-0,20 м) наблюдаются трещинки, выполненные черным твердым битумом типа асфальта—асфальтита, а местами (особенно в центральной части прослоя) хорошо видны каплевидные «выпоты» густого темно-коричневого вязкого битума типа мальты. Наибольшие выделения ее достигают 0,5 см в поперечнике и прослеживаются вдоль напластования на 1,2-1,5 м.

В шлифе известняка, содержащего мальты, отчетливо фиксируется неравномерное его обогащение светло-коричневым сапропелевым (коллоальгинитовым) органическим веществом. По данным анализа, осуществленного во ВНИГРИ (Ленинград), количество органического углерода в мальтосодержащем известняке составляет 0,55-0,57 мас.%, а нерастворимый в соляной кислоте остаток не превышает 21,8 мас.%. Жидкий битум пропитывает межзерновое пространство, образует примазки по спайности и «выпоты» в порах на участках перекристаллизации. К большому сожалению, из-за недостатка материала неизученными остались асфальты-асфальтиты (?), но их пространственная связь (в одном прослое) с мальтами убедительно свидетельствует о том, что они с последними связаны и генетически, являясь, скорее всего, продуктами субаэрального окисления и биодеградации жидких битумов.

Необходимо подчеркнуть, что выделения жидких битумов нигде больше в описываемом районе не обнаружены, в то время как в низах разреза у мыса Балашова и у мыса Пинегина [Пустовалов, 1936; Клубов, 1983] установлены только антраксолиты. Пока этот факт объяснить довольно трудно, так как если мы имеем дело с одним разрезом нижнего девона близкой фациальной принадлежности, то и степень катагенетической преобразованности органического вещества (ОВ) всех литотипов этой толщи не должна существенно отличаться внизу и вверху.

Анализ геологической ситуации проявления жидких битумов позволяет сделать вывод о том, что они чрезвычайно похожи на первично-миграционные образования, описанные в Кизеловском районе [Радченко и Федорова, 1949], на Сибирской платформе, Северной Земле, в бассейне Юинта в США и в других регионах развития доманикоидных толщ [Клубов, 1983; Хант, 1982]. В.А. Успенский [Успенский и др., 1975] называл их путевыми потерями первичной миграции и аккумуляции. Один из авторов статьи выделял подобные образования под названием вторых протонафтидов [Клубов, 1983] или первично-миграционных битумов [Клубов, 1988]. Близкие по характеру выделения, связанные с трещинами в материнских породах, О.А. Радченко и В.А. Успенский [1979] относили к особой группе «тектонафтоидов», образующихся в результате «выжимания битумов в тектонические трещины» [Радченко и Успенский, 1979; с. 61].

Но, пожалуй, наибольшее сходство битумы с м. Балашова имеют с мальтами и асфальтами о. Пионер (Северная Земля), что устанавливается по близкому геохимическому составу битумов, характеру их залегания и связи с фациально идентичными доманикоидными отложениями среднего девона. Жидкие битумы на о. Пионер связаны с нижней и верхней битуминозными толщами эйфеля [Клубов и др., 1978; 1980], представленными оптимально чередующимися материнскими и коллекторскими породами. Первые сложены глинистыми известняками, мергелями, известковыми аргиллитами с повышенным количеством собственно сапропелевого ОВ, достигшего градаций катагенеза ПК3-МК1, МК2. Вторые состоят из известняков с линзочками анкерит-арагонитового состава и органогенно-детритусовых известняков. В них наблюдаются примазки и натеки осмоленных мальт и асфальтов, охарактеризованных как паравтохтонные первично-миграционные образования [Клубов, 1983; 1988].

Судя по элементному и групповому составам, битум с м. Балашова (обр. 506-515) представляет собой типичную смолистую (осмоленную) мальту (табл. 1).

Таблица 1

В углеводородном составе масел преобладают метаново-нафтеновые УВ (55,7%). Методом капиллярной газово-жидкостной хроматографии эти УВ проанализированы А.И. Шапиро (ВНИГРИ). Групповой состав метано-нафтеновой фракции (на сумму УВ): н-алканы 28,5%, изопренаны 7,7%, изоалканы и цикланы 63,8%. Отсутствуют тетра- и пентациклические соединения. Повышенное содержание нефтеновых и изоалкановых структур отмечено в области C1825. Молекулярно-массовое распределение н-алканов:

  

Молекулярно-массовое распределение изопренов:

  

Соотношения: сумма изопренов к сумме н-алканов 0,27. Алкановый коэффициент: сумма н1622 к сумме н2329 1,46; сумма н1520 к сумме н-С2130 0,7. Отношение пристан к н17 0,7; фитан к н-С18 0,9; пристан/фитан = 0,77; К = (пристан + фитан) / (н17 + н18) = 0,77. Коэффициент неточности: средний 1,04; в области С17-C21 1,2; в области С2335 0,98. По комплексу признаков видно, что исследуемая мальта незначительно затронута гипергенными процессами. Об этом, в частности, свидетельствует максимум в области C1520, алкановый коэффициент и коэффициент неточности.

Ароматическая фракция мальт с м. Балашова изучена И.Л. Соловьевой. Сумма ароматических ядер ее следующая: бензольные 16,0%, нафталиновые 5,4%, фенантреновые 8,3%, хризеновые 5,0%, бензантраценовые и бензфенантреновые 5,3%, пиреновые 2,1%, бензпиреновые 2,2%; сумма 44,3%.

Изучение ИК-спектров мальт обр. 506-515 проведено Е.М. Файзуллиной (ВНИГРИ). Для образца характерно высокое содержание групп СН2 и СН3 насыщенных структур (полосы 2960, 2930, 2860, 1465 и 1378 см-1) и небольшая доля групп СН2, занятых в длинных парафиновых цепях (полоса 720 см-1). Отмечается также присутствие невысокого содержания связей С=С и С-Н ароматических структур разных типов замещения (полосы 3060, 1615, 1600, 880, 760 см-1), что свидетельствует о невысокой степени преобразования битума.

Описываемый битум имеет определенное сходство с мальтами и асфальтами о. Пионер (особенно в распределении нормальных алканов - табл. 1). Вместе с тем резко выделяются меньшая осмоленность мальт и их меньшая окисленность. Все же с уверенностью можно заключить, что характер пород, степень преобразованности ОВ и сам тип битумопроявления свидетельствуют о явлениях, близких по своей генетической сути, т.е. мальты с м. Балашова также представляют собой паравтохтонные первично-миграционные образования. Появление их обеспечено благоприятным сочетанием материнских пород, ОВ которых достигло оптимального катагенеза (не выше МК2), и пород коллекторов. Думается, что материнскими здесь являются в основном темно-серые известковистые алевритовые сланцы, а коллекторами - глинистые известняки, хотя и они частично реализовали свой генерационный потенциал. Такой вывод подтверждается и тем, что нигде ниже по разрезу в этом районе подобные жидкие битумы не установлены. И если бы битумы с м. Балашова были дальними мигрантами, пришедшими по разрывам из других частей разреза, то они бы трассировали свой путь явными свидетельствами такой миграции, чего не наблюдается.

Присутствие на м. Балашова первично-миграционных битумов свидетельствует о том, что генерационный потенциал самой верхней пачки видимого разреза нижнего девона в этом районе еще далеко не исчерпан. Для Новой Земли, где большинство доманикоидных толщ силура, девона и карбона претерпело значительные катагенные изменения, достигнув градаций катагенеза выше МК5, и где среди выделений битумов присутствуют лишь антраксолиты, такое явление можно считать исключительным. И оно, в частности, может служить косвенным подтверждением ранее высказывавшейся мысли, что самая северная часть Новой Земли отличается в структурно-фациальном отношении от остальной части этого архипелага [Кораго и др., 1989].

Можно надеяться, что приведенные данные послужат толчком к более пристальному изучению не только самих жидких битумов севера Новой Земли, но и всей геологии этого района. И в плане битуминологии остается много неясного. Например, выяснение возможной генетической связи между рассмотренными битумами, а также асфальтами-асфальтитами и антраксолитами.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Клубов Б.А., Воропаев В.Н., Щербань О.В. В кн.: Тез. докл. Всесоюз. совещ. по геохимии горючих сланцев. Таллинн, 1978, с. 61-62.

2. Клубов Б.А., Качанов Е.И., Каратаюте-Талимаа В.Н. // Изв. АН СССР. Сер. геол., 1980, № 11, с. 50-56.

3. Клубов Б.А. Природные битумы Севера. М. Наука, 1983. 208 с.

4. Клубов Б.А. // Геология и геофизика. 1988, № 5, с. 26-32.

5. Кораго Е.А., Ковалева Г.Н., Труфанов Г.В. // Геотектоника, 1989, № 6, с. 40-61.

6. Пуcтовалов И.Ф. // Тр. Аркт. ин-та, 1936, т. 38, с. 123-132.

7. Радченко О.А., Федорова О.Я. // Тр. ВНИГРИ, 1949, вып. 28, с. 77-120.

8. Радченко О.А., Успенский В.А. // Geol. Balcan., 1979, vol. 9, № 3, p. 53-70.

9. Успенский В.А., Радченко О.А., Горская А.И., Шишкова А.П. Методы битуминологических исследований. Л.: Недра, 1975, 19 с.

10. Хант Дж. Геохимия и геология нефти и газа. М.: Мир, 1982. 704 с.

  

 

Ссылка на статью:

Клубов Б.А., Кораго Е.А. О природе жидких битумов севера Новой Земли // Доклады Академии наук СССР. 1990. Том 315. № 4. С. 925-928.

 




eXTReMe Tracker

 
Яндекс.Метрика

Hosted by uCoz