4. Органическое вещество осадочных пород, рассеянное и концентрированное, генетические типы, кероген, битумоиды, исходные биопродуценты.

Органическое вещество (по условиям осадконакопления):

• Гумусовое:

  • Континентальные условия - озера.

  • Континентальный шельф - лагуны.

• Сапропелевое:

  • Континентальные - болота.

  • Континентальный шельф, моря, океаны.

Органическое вещество (ОВ) является обязательным компонентом практически всех осадочных образований, начиная с конца архея до голоцена.

Среднее содержание ОВ (Сорг) или некарбонатного углерода (Снк) для осадочных пород составляет около 0,55-0,6%, что соответствует 13-15 кг Сорг на 1м³. Кларк Сорг для осадочных пород - 0,65%, субкларк для глинистых - 0,8%.

Обобщив данных разных исследователей Вассоевич рассчитал следующие субкларки:

• Глинистые породы - 0,9%

• Алевролитовые - 0,45%

• Песчаные и карбонатные - 0,2%

• Среднее по всем типам пород - 0,58%

Кларковые значения Сорг для всех пород стратосферы континентов составляют 0,5%, для океанов - 0,51%

Распределение ОВ в осадочных породах неравномерно, выделяются две основные группы:

• Рассеянное ОВ (РОВ).

• Концентрированное ОВ (КОВ).

Граница между ними проведена по содержанию Сорг 2,5%, что в 4 раза выше кларка.

Классификация осадочных пород по содержанию Сорг.

Группа	Подгруппа	Содержание, Снк, %	Характеристика	Преобладающий тип ОВ
РОВ	1	<0,61 (кларк 0,6)	Сильно рассеянное ОВ	Сапропелевые
РОВ	2	0,62 - 2,5	Умеренно рассеянное ОВ	Сапропелевые
КОВ	3	2,51 - 10	Слабо концентрированное ОВ (доманикиты, баженовиты, горючие сланцы)	Гумусовое
КОВ	4	10,1 - 40	Умеренно концентрированное ОВ (горючие сланцы, доманикиты, баженовиты)	Гумусовое
КОВ	5	>40	Значительно концентрированное ОВ (каустобиолиты)	Гумусовое

ОВ, состоящее из некромы водорослей и бактерий, называется сапропелевым, ОВ из некромы высшей растительности - гумусовым.

Концентрированное ОВ.

Своеобразной группой пород являются глинисто-карбонатные, иногда глинисто-карбонатно-кремнистые породы, содержащие Сорг в количестве, на порядок превышающий кларк. Они получили название доманикиты по их широкому распространению в доманиковом горизонте (D₃) на северо-востоке Русской плиты (Тимано-Печорская область). Содержание Сорг >5%.

По аналогии с доманикитами выделяются баженовиты (J₃, волжский ярус Западной Сибири), хадумиты (Pg, хадумсикй горизонт Предкавказья). Породы сходного литологического состава, но содержащие Сорг в количестве 1(0,5) - 5% называются доманикоиды. Концентрация Сорг в горючих сланцах колеблется в пределах 15-25%.

Основные биопродуценты ОВ:

1. Фитопланктон: водоросли - золотистые, разножгутиковые, диатомовые, эвгленовые, пиррофитовые, зеленые, бурые, сине-зеленые, динофлагелляты. Максимальная биопродуктивность диатомей приходилась на позднюю юру - мел, динофлагеллят - на триас, золотистых - на ордовик, сине-зеленых и зеленых - на протерозой.

2. Зоопланктон - основными представителями являются копеподы, веслоногие рачки и фораминиферы.

3. Бактерии - прокариоты:

1. Архебактерии (архи) - метаногены, бактерии солоноватых водоемов (галофиты), ацидофильные бактерии, термофильные.

2. Эвбактерии - сине-зеленые.

4. Высшая наемная растительность - гумусовое вещества. Все зеленые растения, начиная с мхов.

Все отложения древнее D₂ не могут быть гумусового состава.

Групповой состав живого вещества:

• Углеводы, белки, липиды, липоиды и родственные им вещества, лигнин (только в высшей растительности).

• Самыми стойкими веществами, которые меньше всего подвержены разрушению в условиях литогенеза являются липиды, липоиды и родственные им вещества.

• Остатки этих соединений и являются предшественниками органических молекул нефти.

• Для торфа и углей - лигнито-целлюлозные остатки высшей растительности.

Панлипоидины:

Наиболее важной группой с точки зрения нефтеобразования являются панлипоидины - липиды, липоиды и родственные вещества. Эта группа объединяет природные жиры, растительные масла, воски, жироподобные вещества (растворимые в маслах пигменты, стероиды).

1. Липоидины:

1. Липиды:

1. Простые - сложные эфиры первичных одноосновных спиртов и средне- и низкомолекулярных жирных кислот, например, природные эссенции.

2. Сложные - фосфолипиды содержат кроме ацилов ЖК фосфатную группа - фосфоглицериды - трицглицериды, в которых два гидроксила этерифицированы высшими ЖК, а третий - фосфорной кислотой.

3. Колипиды

2. Липоиды: построены из изопреновых фрагментов:

1. Полиизопреноиды

2. Собственно изопреноиды

3. Липидолипоиды (фитанильные эфиры) - объединяют кислородные соединения, представляющие собой сложные эфиры изопреноидных спиртов.

2. Полимерные липоидины:

1. Полимерлипиды

2. Полимерлипоиды

3. Полимерлипидолипоиды.

Битумоиды и кероген.

Аналитически группы: растворимые компоненты - гуминовые вещества и битумоиды, и нерастворимые - кероген.

Битумоиды - извлекаются из ОВ и пород с хлороформом, бензолом, петролейным эфиром, спирто-бензолом. Обычно используется хлороформ, экстрагирующий близкие к нефти по составу фракции ОВ - хлороформенный битумоид (ХБ). Наиболее легкую и восстановленную углеводородную часть битумоида, близкую по составу к нефти называют микронефтью.

Нерастворимая часть ОВ составляет основную его часть - кероген. Кероген является основным поставщиком жидких углеводородных флюидов, которые образуются. Появляются только на стадии диагенеза. Кероген подразделяются на 3 типа в зависимости от его элементного состава и эволюционного пути, определяемого по диаграмме Ван Кревелена, связывающей атомарные отношения H/C, O/C:

• Кероген сапропелевой природы. Высокое атомное содержание H/C>=1,5 и низкие значения O/C<0,1. Кероген обогащен алифатическими структурами, содержание полиароматических ядер и гетероатомных связей невелико, О находится только в сложноэфирные связях. Можно встретить нафтеновые кольца.

• Кероген смешанной природы - относительно высокие значения Н/С = 1,2 и низкие О/С - 0,09. Большее значение приобретают полиароматические ядра, карбоксильные и карбонильные группы, насыщенные соединения - алкановые цепочки средней длины и нафтеновые циклы. S - в значительных концентрациях в гетероциклах, сульфидных связях.

• Кероген гумусовой природы. Высокие значение О/С, низкие Н/С. В значительной степени сложен полиароматическими соединениями с кислородными кетонными и карбоксильными группами, но не содержат сложноэфирных групп. Алифатические структуры играют незначительную роль и представлены небольшим количеством.

По мере увеличения степени катагенеза количество углерода растет - отношение H/C уменьшается.

Зная тип керогена, можно определить исходный тип РВ.

Генетические типы ОВ: сапропелевое (низшие растения, фитопланктон) и гумусовое (высшие растения).