§ 3. Вертикальная зональность образования углеводородов в осадочных породах

Наиболее полно ^новейшие исследования но генезису нефти отра­жены в схеме Н.Б. Вассоевича. Согласно этой схеме нефть с генети­ческой точки зрения является жидким продуктом преобразования в недрах осадочных бассейнов органического вещества сапропелевого типа, содержащегося в горных породах, первоисточником которого _бьши остатки низших организмов./Нефтеобразование рассматривается как процесс, тесно связанный с литогенезом.

Нефть состоит из компонентов, образовавшихся в различные от­резки времени. Некоторые химические соединения в ее составе возник­ли еще в телах живых организмов и были унаследованы нефтью. Воз­раст их древнее основной массы нефти. Следующая порция нефти био­генного происхождения образуется в осадках. Эта диагенетическая порция, как и первая (унаследованная), составляет незначительную часть нефти, которая содержится в залежах. Основная же ее масса образуется позже накопления нефтемате^инских пород в результате термокатализа органического вещества. 'По Н.Б. Вассоевичу, термо­лиз и термокатализ органического вещества достигают значительных масштабов в интервале глубин 2—5 км, где температура изменяется от 50-60° до 130-170 °С

.

CO-jCH.

8

СН

'4

Углеводородные горючие газы генетически связаны либо с гуму­совым (угольным) органическим веществом, либо с сапропелевым (нефтяным). По составу угольный (сухой) и нефтяной (жирный) газы существенно различаются.

При погружении пород на глубины с температурой 50—60 °С и выше процессы изменения ОВ (углефикация и битуминизация) уси­ливаются. Эти процессы развиваются в течение длительного отрезка времени. Предполагается, что на определенных глубинах усиливается новообразование углеводородов, генерируются в большом количест­ве гомологи метана (С₂-С₃) и жидкие легкие углеводороды, состав­ляющие бензиновую и керосиновую фракции нефти. Интервалы уси­ления процессов преобразования ОВ сильно варьируют в разных рай­онах в зависимости от темпов опускания, перерывов отложениях (из-за перемены знака тектонических движений) и геотермического градиента (точнее, от геотермической истории бассейна).

Таким образом, (в процессе погружения отложений при прохож­дении ими определенных интервалов глубин (зон) в недрах осадоч­ной оболочки происходит преобразование ОВ, содержащегося в этих отложениях. Причем в различных зонах в зависимости от исходного ОВ это преобразование приводит к разным pe3ynbTaTaMj

Рис. 51. Интенсивность нефтегазообразования в осадочных породах по мере их погружения (по В.А. Соколову)

Интенсивность нвгртегазоо5разования

Первую графическую схему изменения интенсивности образова­ния углеводородов с глубиной опубликовал В.А. Соколов в 1948 г. (рис. 51). ЛГ толще осадочных образований он выделил три зоны. В верхней зоне (до глубины 50 м), которую он назвал биохимической, происходят лишь биохимические процессы преобразования ОВ. Они приводят к образованию СН₄ и С0₂. В средней зоне (интервал 1000- 6000 м) активно развиваются процессы гидрогенизации и термока­талитических превращений ОВ пород. Эти процессы приводят к интен­сивному образованию УВ. В нижней зоне, ири погружении отложений на глубины более 6000 м, образуется в основном метан. Нижнюю и среднюю зоны В.А. Соколов назвал термокаталитическими. Между биохимической зоной и термокаталитической в интервале глубин 50— 1000 м выделяется еще одна зона, в которой ОВ претерпевает слабые изменения^ Это обусловлено тем, что биохимические процессы прекра­

тились, а термокаталитические еще не набрали силы вследствие неболь­шой температуры, недостаточной для преодоления энергетического барьера.

Интенсивность генерации УВ можно выразить через количество УВ, которое образуется в единице объема материнских пород за гео­логический отрезок времени. Опубликованные данные показывают, например, что средняя интенсивность генерации газообразных УВ в термокаталитических зонах за какой-либо геологический этап погру­жения материнских пород чрезвычайно низкая и не превышает и-10^-1м³/м млн. лет.

Важная закономерность — приуроченность всех местоскоплений УВ к области опускания, к сформировавшимся в них осадочным бас­сейнам, объясняется и в новейшей теории мобилизма, с позиций кото­рой мощное осадконакопление и интенсивный прогрев связываются с повышенной раздробленностью земной коры, с конвективным пере­мещением мантийного вещества. Затягивание в мантию в зонах суб- дукции осадков океанической коры (вместе с углеводородными сое­динениями и карбонатными осадками) рассматривается В.П. Гаврило- вым (1986 г.) как мощный цикл круговорота углерода в природе, выходящий за рамки околоземного пространства и литосферы. Зна­чительная часть углерода попадает в мантию, а из нее в литосферу и ат­мосферу. Атмосферный углерод усваивается растительными и животны­ми организмами, остатки которых накапливаются в толщах осадочных горных пород.