3.8.5. Наложенный эпигенез

Наложенный эпигенез каустобиолитов выражается в особенностях взаимодействия генерируемых на стадиях ката- и метагенеза газоводо-углеводородных флюидов с окружающими породами [1, 22, 23, 28, 29].

Породы к этому времени приобретают значительную твердость, прочность и склонность к хрупким деформациям. В связи с эволюционными изменениями Т и Р в них также устанавливается относительное равновесие физико-химического состояния системы.

Появление новообразований в эволюционирующей системе таких газов, как Н₂О, СО₂, NH₄, УВ и прочих, приводит к повышению парциального давления в породе и нарушению равновесного состояния ее физико-химических параметров. При этом не исключается причинно-следственная связь повышения давления в породах с тектоническими подвижками в осадочных бассейнах. Последние ведут к увеличению порово-трещиноватых флюидопроводников и миграции флюидов.

Растянутость времени водо-газонефтеобразования приводит к неоднократному и последовательному движению разных флюидов по одним и тем же путям миграции.

Мигрирующие первыми воды и углекислота, нарушая режим рН и Eh и другие параметры системы вмещающих пород, вызывают углекислотный метасоматоз – глинизацию, окремнение и мощную карбонатизацию пород.

Многоактная миграция газа, его большое количество и высокое парциальное давление, приводят к вытеснению газами вод из порово-трещинных систем. Гидрофобизация пустотного пространства – благоприятный фактор свободной миграции нефти к местам ее скопления. Отсутствие воды – гарантия от окисления нефти и ее потерь на пути к ловушкам. Немаловажным является тот факт, что миграция осуществляется по "заранее подготовленным" и минералогически протрассированным зонам [22].

К наложенным эпигенетическим преобразованиям относятся и явления, связанные с дифференциацией нефти в ходе ее миграции. На путях миграции нефть теряет свои тяжелые компоненты и, прежде всего, асфальтены. Они сорбируются на минеральных компонентах пород, застревают в узких каналах трещинно-поровых систем.

Сорбция максимальна в полимиктовых обломочных породах с глинистым цементом. Она слабее в мало-цементных кварцевых песчаниках.

В карбонатных породах изменения нефтей при миграции минимальны, поэтому нефти в них обычно богаты асфальтово-смолистыми компонентами. Терригенным породам, наоборот, более свойственны фильтрованные легкие компоненты нефти.

Движение по одним и тем же путям миграции приводит к поступлению в одни и те же ловушки нескольких, существенно отличающихся по составу углеводородных смесей. Образуются системы "углеводороды-углеводороды". В этих системах возникают твердые битумы. Чем больше различия флюидов по составу, тем более карбонизированные разности битумов образуются. Так могут возникать кериты и антраксолиты.

Смешение в ловушках нефтей и поступающего газа приводит к формированию и концентрированию парафиновых соединений.

В ловушках, которые подпирает поступающая вода, также происходят эпигенетические преобразования. Нефти испытывают биодеградацию за счет воздействия микроорганизмов, а породы подвергаются карбонатизации, глинизации и крайне редко регенерации кварца.

Здесь же на водонефтяном контакте, могут проявиться и твердые битумы асфальтенитового ряда. Их появление указывает на неоднократное смешение углеводородов разных генераций в одной ловушке.

Анализируя эпигенез нефти, Б.А. Лебедев (1992) приходит к выводу о существовании трех рядов в их изменении. Каждый из рядов преобразования приводит к образованию одного из типов твердых битумов [23].

Ряд конденсации – это изменение газоконденсата при дифференциации его на путях перемещения: газоконденсаты – высокопарафинистая дериватная нефть – озокерит.

Ряд карбонизации – это изменение нефтей с возрастанием содержания углерода при смешении углеводородов разного состава: нефть – асфальтит – альбертит – импсомит – антраксолит.

Ряд окисления – это изменения нефтей в ходе их окисления при выходе нефти в зону гипергенеза: нефть – мальта – асфальт – оксикерит.

В геологических условиях эти ряды четко обособляются.

Рис. 3.8.4. Схема формирования каустобиолитов

Эволюция керогена типа III происходит на стадиях ката- и метагенеза происходит в результате увеличения Т и Р. Повышение температуры вызывает перестройку структуры керогенов:

• разрыв слабых связей;

• выделение воды и углекислого газа;

• выделение сложных эфирных соединений и метана.

Этот ряд непрерывный и линейный, в нем последовательно изменяются физические свойства, уменьшается влажность, пористость, прозрачность, увеличивается плотность, показатель преломления и отражательная способность Ro (рис. 3.8.6…3.8.11). По этим признакам Н.Б. Вассоевич и А.Э. Конторович построили шкалу катагенеза (рис. 3.8.5)

Рис. 3.8.5. Шкала катагенеза и температуры углефикации растительного органического вещества

Рис. 3.8.6. Торф. Растительный детрит слабо преобразован в водной среде

Рис. 3.8.7. Торф, преобразованный в бурый уголь. Растительные остатки слабо гелефицированы

Рис. 3.8.8. Каменный уголь. Растительные остатки гелефицированы. Они приобрели сильный блеск, плотность, однородность, хрупкость

Рис. 3.8.9. Каменный уголь. Видны отпечатки листьев древних растений. Угли имеют сильный блеск, повышенную плотность и однородность

Рис. 3.8.10. Антрацит. Дислоцированный, трещиноватый, хрупкий, с интенсивно выраженным блеском

Рис. 3.8.11. Горючий сланец (кукерсит Эстония). Бурая порода с аморфным желтовато-бурым ОВ и детритом мелких организмов с карбонатным раковинным скелетом