CC BY
32
Известия Томского политехнического университета
УДК 550.4:551.49:553.98 (571.1)
А.Д.НАЗАРОВ
ГЕОХИМИЯ ГИДРОГЕНЕЗА ТЕРРИГЕННО-ОСАДОЧНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ ЮГО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ НЕФТЕГАЗОНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ
На примере юго-восточной части Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции рассмотрены гидрогеохимические аспекты гидрогенеза терригенно-осадочных образований нефтегазоносных бассейнов и особенности отражения в составе подземных вод процессов лито- и нафтидогенеза, прослежены стадийность и глубинная зональность проявления гидрогенеза и намечены соответствующие индикаторы и шкалы, дано гидрогеохимическое обоснование зон интенсивной нефте- и газогенерации и потенциальной нефтегазоносности.
Геохимия, гидрогенез, литогенез, нафтидогенез, эпигенез, подземные воды, гидрогеохимические зоны, неф-тегазоносность
Под гидрогенезом автор понимает совокупность факторов и процессов образования и изменения подземных вод и в приложении к осадочным отложениям рассматривает его как одну из автономных ветвей единого эпигенетического мегапроцесса постседиментационного преобразования минеральной, водной и органической их составляющих.
В таком понимании и термин «эпигенез» приобретает (восстанавливает) свой первоначальный и более емкий смысл, отражающий совокупное и синхронное постседиментационное изменение состава вод, пород и рассеянного органического вещества осадочных образований. Термин же «катагенез» в таком случае характеризует лишь одну из стадий преобразования минеральной составляющей горных пород - литогенеза и потому не может рассматриваться как синоним термина «эпигенез». При расширении временных границ эпигенеза до границ литогенеза термин «катагенез» мог бы отражать определенную стадию не только литогенеза, но и гидро- и нафтидогенеза. Последнее весьма удобно и корректно ввиду глубокой, на уровне региональной категориальное™, терминологической и содержательной проработки понятийной базы литогенеза. -ф
Кроме того, такой подход значительно расширяет когнитивные генетические возможности накопленной обширной геологической информации по выявлению и оценке масштабов взаимообусловленности и взаимоотраженности процессов лито-, гидро- и нафтидогенеза в составе вод, пород и органических веществ.
Проблемой эпигенеза занимались Н.М.Страхов, А.К.Лисицын, Н.В.Логвиненко, Э.Т.Дегенс, Ю.П.Казанский, Н.В.Вассоевич, А.Э.Конторович, С.Г.Неручев, Дж.Хант, А.М.Акрамходжаев, Е.А.Рогозина, А.А.Аммосов, А.И.Перельман, М.С.Швецов, А.Г.Коссовская, В.А.Лебедев, Г.Н.Пе-розио и многие другие. Гидрогеологические аспекты эпигенеза рассматривались в работах
A.И.Перельмана, С.Л.Шварцева, О.В.Шишкиной, Н.В.Тагеевой, М.М.Тихомировой, Д.С.Соколова, А.В.Щербакова, П.П.Тимофеева, А.А.Карцева, Л.М.Зорькина, А.Е.Ходькова, В.Н.Холодова,
B.М.Матусевича, Л.Н.Капченко, В.П.Зверева, Р.У.Фербриджа, А.А.Махнача, В.Энгельгардта, А.Д.Назарова, Э.К.Депплеса, Г.Э.Прозоровича и других исследователей. Многие из указанных авторов обращали внимание на слабую проработку гидрогеохимических аспектов лито- и нафтидогенеза. В предлагаемой работе и предпринята попытка раскрытия некоторых геохимических аспектов гидрогенеза, особенно стадийности и зональности его проявления.
Наиболее контрастно гидрогенные процессы проявляются в терригенно-осадочных образованиях, лишенных соленосных и других легкорастворимых соединений, существенно затушевывающих истинную (фоновую) геохимическую картину эпигенеза. Под эти условия идеально подходит Западно-Сибирский нефтегазоносный бассейн, переживающий регрессивную, инфильтро-генную, стадию своего развития, но сохранивший однако во многих местах, особенно в наиболее погруженных зонах внутренней своей части, характерные гидрогеохимические и гидрогеодинами-ческие черты прогрессивного эпигенеза.
Гидрогеохимические особенности проявления регрессивной стадии гидрогенеза весьма наглядно прослеживаются в пределах юго-восточной части провинции (в Томской области) в виде закономерного роста с глубиной и в северо-западном направлении водных концентраций большинства ионно-солевых, газовых и органических компонентов, а также металлов и ряда изотопов [1].
На таком региональном фоне весьма заметно зональное и локальное воздействие на состав подземных вод нефтегазогенерационных и ряда других регрессивно-катагенных и гипергенных факторов и процессов, а также залежей нефти и газа и зон разрывных нарушений (рис. 1).
Масштабы и направленность гидрогенной эволюции ионно-солевого состава подземных вод и соотношение стадий гидрогенеза и соответствующих им характерных узловых гидрогеохимических зон (как конечного результата проявления указанных стадий) наглядно представлены на рис. 1 и особенно на рис. 2.
Повышенное содержание гидрокарбонат-иона, растворенной углекислоты, нередко аммония, нитрат-иона, метана, органических кислот и других органогенных компонентов в подземных водах приповерхностных (до 10 - 50 м) водоносных горизонтов указывает на высокую активность и солеобразующую роль биохимических процессов и возможность отнесения данной зоны к разряду диагенных. Максимальное же проявление диагеннных процессов характерно для отложений озер и болот, где нередко формируются воды специфического органо-минерального состава, обогащенные метаном или углекислым газом.
В то же время расположение указанной зоны вблизи земной поверхности обусловило не только активизацию биохимических (диагенных) процессов, но и интенсивное воздействие на состав подземных вод метеоинфильтрогенных факторов и гипергенных процессов, существенно снижающих масштабы накопления органогенных компонентов в геологической среде. Поэтому более логично отнесение данной зоны, кроме иловых и торфяных вод, к диагенно-гипергенному типу.
Снижение активности биохимических процессов с глубиной приводит к заметному снижению общей минерализации вод (с 0.6 - 1 - до 0.3 - 0.5 г/л) и стабилизации их химического состава. Ионно-солевой состав вод становится преимущественно гидрокарбонатно-магниево-кальциевым, что можно считать типичным для вод континентальных песчано-глинистых отложений данной зоны. Заметное снижение в указанных водах концентраций гидрокарбонат-иона сопровождается некоторым утяжелением изотопного состава входящего в него углерода. Ц С глубиной снижается и концентрация в водах растворенного кислорода, который фиксирует-
ся традиционным йод-крахмальным методом лишь до 120 - 150 м. Однако по данным исследования поровых растворов глубоководных пиритизированных отложений эоцен-верхнемелового регионального водоупора зона окисления пиритов прослеживается по содержанию в водах сульфатов до 250 - 300 м, а по окисленным зернам пирита - до 400 - 450 м [2]. Здесь в узком интервале глубин (150 - 450 м) происходит резкая смена типов вод от пресных гидрокарбонатно-магниево-кальциевых в атлымском горизонте через комплекс переходных солоноватых сульфатно-гидрокарбонатных и гидрокарбонатно-сульфатных натриево-магниево-кальциевых, солоноватых и соленых сульфатно-кальциевых (-магниево-кальциевых), соленых хлоридно-сульфатных натрие-во-кальциевых и соленых сульфатно-хлоридных кальциево-натриевых (и магниево-кальциево-натриевых) в эоцен-маастрихтских отложениях до крепкосоленых хлоридно-натриевых в кампан-туронских образованиях. Здесь резко возрастает концентрация в поровых растворах гидрокарбонат-иона (0.7 - 1 г/л), магния (0.2 - 0.6 г/л), сульфат-иона (до 1 - 3 г/л), кальция (0.6 -1.1 г/л), металлов (до 75 - 120 мг/л) и общих органических кислот (до 26 - 72 мг/л). По содержанию сульфатов и карбонатов кальция растворы близки к насыщению. Зону сульфатных кальциевых вод можно отнести к типовой гидрогеохимической зоне данного типа идиогипергенеза.
Несколько отлична вертикальная смена типов вод на востоке области, где отсутствуют морские пиритизированные глины [2]. Здесь пресные нейтральные гидрокарбонатные азотные воды вниз по разрезу сменяются пресными щелочными гидрокарбонатно-натриевыми углекисло-азотными и азотно-метановыми. Это характерный тип водных растворов для терригенно-осадочных отложений окраинных частей многих нефтегазоносных бассейнов, испытывающих длительное опреснительное бескислородное гидролитическое воздействие метеоинфильтрогенных вод. В центре данной специфической, но уже криптогипергенной гидрогеохимической зоны уверенно фиксируется подзона * карбонатно-гидрокарбонатно-натриевых вод. Суммарная мощность зоны составляет 600 - 1500 м.
0 1 - 2 -Я, км P,Q & 50 г/л М v V 0 20 г/л Y ci \ • \ • • 0 Юг/л V Na \ • \ • s У" v v * -V*. V Г5г/л \ • Са \ • * \ Ш__J> Y О^'О.^ г/л \ I HÓO, i4¿ so„
КЛ К,, K,g-a
K.,v..... •1м PZ
0 1 - 2-Я, км Морск^1^ Континент.. Тлаг.-контин. Морские^— -Контин. ОИ ОЕ \р 10 мг/л \ ' 1 * г \ * vV\ 50 мг/л \ ВГ \ ■ V %„ ¡ \о о \ 8D х) хJ -1 0 1% 8Са V %„ -10 0 1 1 х 1 80 %„ -Í5 0 8/ Jó I / / u ! 1 X / to * \ Ь 50%/i\)
0 1 - 2 -Я, км (К 50"С \ т \\ ■ \\ • V \0 0.15 г/л ( оок V X ! * \ --> N V/ /X \0 1 мг/л \с,н,он N. х / V * 0 0.15 мг/л кСА - 30 мг/л \\ NH, ММ VАБ НУВ"^ скс^^ 5Л 15 мм \ 1АБ
0 1 Стадии катагенеза ПКг ПК, 3 МК, \0 0.5 л/л [ \ Г.'х \ * \ \ * X \ ^- * № 0.5 л/л \ сн4 ! \ 4 х ! \ • X \ V* х Sf^^ • х 0 i 10 мл/л ГУ X 50 мл/л \ N¡ X \ / % 0 0.5мл/л \ Hj P*\ 1 мл/л V' co2 0.3 мл/л N^xHe \
Я, км МК, МК,., .У;
0 1 Стадии метаморфизма РОВ Б Д 0 50% X |0 8 мл/л \ 1 \ * \ V,__* /' * > 3 мл/л ( с,н, 1 . 0 1 мл/л 1 QH„, • V 4 ! —* К0 0.2 мл/л с,н,г 0 150 CH4 ТУ X /J' V ' o d. 15 / Pr PB /—^ / X
Я, км г
ГЖ
0 1- 2- Я, км )0 0.5 г/л / Мс JO 1.5 мг/л Мехф 0 t.5 мг/л Zn 40 мкг/л Ag X 0/^>15 мкг/л 4-—\РЬ \ 1 Cd L С 80 мкг/л p-Cu \\ Ni (1 i X 0) 20_мЙ2» yU-As Q) 0.2 г/л Mee®
•—* х X ^——^
0 1- 2-Я, км 0.3 г/л \ Мелф 10 7 мг/л Li 0 мг/л Rb 0 0.1 мг/л 0 0.25 г/л [0 0.25 г/л 1 Sr 0 0.1 г/л 0 2 мг'/jl (^Mn !
0 1- 2-Я, км ^-Íph 8 ""-b-Ja -1 о \ \ U 1 сз V 1 Я \Л г; сл СО У о" U ~2 0 -2 1МеСО, № ■Ni 1 Мп Fe Ó | -6' I ff 0 „ 50 % о « з\°/лг z V/г\о 0 50 % / X 0 50 % jW/FeOH' Ww/FeHS
К,., 1 МОР. 2 ПК 3 Б 4 ^ 5 -- 6 X. 7 V 8 '9 И, 10
Рис. 1. Вертикальная изменчивость значений гидрогеохимических показателей (гидрогеохимическая зональность) юго-востока ЗСНГП: 1 - гидрогеологические комплексы: <3-Р3 о л и го не н - ч ет в срт и ч н ы й, К2-Р2 - эоцен - верхнемеловой, Кц- апт-сеноманский, К^-а - готерив-аптский, К^у - валанжинский, .1Г>-К] V - валанжин-верхнеюрский, 1]_3 - юрский, VI. -палеозойские; 2 - фации: мор. - морские, контин. - континентальные, лаг.-конт. - лагунно-континентальные; 3 -стадии катагенеза: ПК - протокатагенеза, МК - мезокатагенеза; 4 - стадии метаморфизма рассеянного органического вещества (РОВ): Б - буроугольная, Д - длиннопламенная, Г - газовая, Ж - жирная; 6 - кривые усредненных значений показателей для: 5 - Обь-Иртышского (ОИ) и - Обь-Енисейского (ОЕ) междуречий; аномальные значения показателей для вод: 7 - нефтяных, 8 - конденсационных и 9 - переточных зон; 10 -гидрогеохимические показатели: солевые: М - минерализация, НС03 - гидрокарбонат-ион, 804 - сульфат-ион, С1 - хлор-ион, Са- кальций, - магний, Ыа - натрий, I - йод, Вг - бром, "ЫН4- аммоний; изотопные: 8Б -дейтерий, 548Са - кальций - 48, 8|80 - кислород - 18, 8,3С НС03 - углерод - 13 гидрокарбонат-иона; органиче-
Опреснительное же воздействие метеогенных вод прослеживается гораздо глубже и на большей территории. Сформировалась обширная переходная зона солоноватых и соленых хлоридно-гидрокарбонатных, гидрокарбонатно-хлоридных и хлоридных натриевых азотно-метановых вод, сочетающих черты криптогипергенеза и регрессивного катагенеза.
Рис.2. Литогенно-гидрогеохимический профиль по линии г.Сургут (/) - г. Стрежевой (2) - с.Ср.Васюган (5) -г.Колпашево(¥) - с. Тегульдет (5) (принципиальная схема): / - гидрогеологические комплексы, 2 - границы комплексов; 3 - зоны типов вод, 4 - границы зон; 5 - изолинии минерализации, г/л; 6 - литогенно-гидрогеохимические зоны: дг - диагенная, иг - идиогипергенная, кг - криптогипер-генная, 7 - катагенные: пк - прогрессивная, рк - регрессивная, ркнрэ - то же с наложенным рассольным эпигенезом, мг - то же с локальным проявлением апоката - или метагенной С02; 8 - направленность процессов гидрогенеза; 9 - узловые гидрогеохимические зоны (ядра)
^ На западе области метановые хлоридно-натриевые воды повышенной минерализации (15 - 20 г/л)
постепенно переходят в метановые крепкосоленые (21 - 27 г/л) хлоридно-кальциево-натриевые с линзообразным распространением последних лишь в неокомских отложениях [2 - 3]. Специфический состав и характер распространения хлоридно-кальциево-натриевых вод позволяет отнести их к индикаторным для выделения узловой регрессивно-катагенной гидрогеохимической зоны, прослеживающейся по характеру распределения кальция и в водах аптских и келловей-оксфордских отложений. Для вод зоны характерен рост концентраций кальция до 1 - 2.9 г/л при одновременном спаде содержания гидрокарбонат-иона (до 50- 150 мг/л), магния (до 10-50 мг/л) и большинства халькофильных элементов. Последнее за счет вывода их из раствора в результате вторичного карбонатного минералоотложения.
ские: ООК - общие органические кислоты, С6Н5ОН - фенол, С6Н6 - бензол, С7Н8 - толуол, АБ - аквабитумоиды: НУВ - нефтяные углеводороды, СС - спиртовые смолы, СКС - среднекислые смолы, мг О/л - йодатная окис-ляемость; газовые: Г - газовый фактор, СН4 - метан, ТУ - гомологи метана, Ы2 - азот, Н2 - водород, С02 - углекислый газ, Не - гелий, Аг - аргон, С2Н6 - этан, С3Н8 - пропан, С4НШ - бутан, С5Н|2 - пентан, СН4/ТУ - коэффициент жирности (сухости), Рг/Рв - коэффициент - газонасыщенности; металлы: Ме - сумма металлов, Мехф -сумма халькофильных металлов, Месф - сумма сидерофильных металлов, Мелф - сумма литофильных металлов, Ъл, Ag, РЬ, Сс1,Си, №,Мо,Аз,1л, Ш), Сб, К, Бп, Ва, "П, Мп - металлы (химические элементы); коэффициенты насыщения (равновесий): ¡СаС03 - кальцитом, . ¡СаС04 - гипсом, ¡)У^С03 - магнезитом, ¡МеС03 - карбонатами: Ре - железа (сидеритом), N1 - никеля, Мп - марганца (родохрозитом), РЬ - свинца (целестином) и вг - стронция (стронцианитом), АН - анортитом, АЛ - альбитом, ММ - монтмориллонитом, КЛ - каолинитом, МС - мусковитом; формы миграции металлов: МНС03" гидрокарбонатная, МпС1+ - хлоридная, А§Н8 - гидросульфидная, РеОН - гидроксильная, Мп+ - ионно-металлическая
За пределами области, в нефтегазоносных юрско-меловых отложениях центральной части За-падно-Сибирской провинции, прослеживаются метановые хлоридные и гидрокарбонатно-хлоридные натриевые воды с пониженной (до 4-11 г/л) минерализацией и повышенным (до 1 -2.5 г/л) содержанием гидрокарбонат-иона. Они аномально обогащены органическими кислотами, углеводородными газами, аммонием и другими органогенными компонентами, что позволяет рассматривать их в качестве типовых для выделения узловой прогрессивно-катагенной (точнее, про-грессивно-регрессивно-катагенной) гидрогеохимической зоны. В ряде мест (в пограничной зоне) прослеживается вертикальное чередование подзон хлоридных и гидрокарбонатно-хлоридных вод с повышением минерализации хлоридно-натриевых вод, обычно тяготеющих к более проницаемым коллекторам, что как раз и указывает на постепенную регрессивно-катагенную перестройку гидрогеохимических условий данной зоны с сохранением и одновременно приобретением соответственно прогрессивно- и регрессивно-катагенных геохимических черт. Не исключается возможность отнесения к данной группе водных растворов конденсатогенных вод, формирующихся в результате конденсации паров при охлаждении газоконденсатных залежей и подстилающих последние нередко в виде обширных опресненно-водных ореольных оторочек, ошибочно принимаемых за фоновые законтурные пластовые воды.
Таким образом, намечается вполне определенная закономерная смена стадий гидрогенеза и характерных для них узловых ионно-солевых гидрогеохимических зон, которая может быть представлена для Западной Сибири в виде следующей схемы (ряда):
Стадии Прогрессивно-гидрогенная
Подстадии диагенная прото- и мезокатагенная
дг. дг2 ПК МК, МК2 МК3
Зоны (804)С1№)№ - СШа - НС03СШа - С1НС03№ - (НС03Ш)1 -
Стадии Регрессивно - гидрогенная
Подстадии регрессивно-катагенная
РК, РК2 РК3 РК4
Зоны С1НС03№ - НСОзСШа - СМа - С1СаШ -
Стадии Регрессивно - гидрогенная
Подстадии криптогипергенная
КГ, КГ2 КГ3 кг4 кг5
Зоны СШа - НС03СШа - С1НС03Ыа - НСО}Ш - С03НС03Ш -
Стадии Регрессивно - гидрогенная
Подстадии идиогипергенна я
ИГ, ИГ2 ИГ3 ИГ4 иг5 ИГ6
Зоны S04ClCaNa-ClS04NaCa-^04Ca(MgCa)-HC0зS04MgCa-S04HC0зMgCa-ЯC0,M^fCй
Стадии Регрессивно - гидрогенная
Подстадии диагенно-гипергенная диагенная
ДГ-ИГ ДГ
- (С1)НС03ИаМ%Са - органо-минеральная
В эту схему не вписываются рассолы юрских преимущественно континентальных отложений. Появление их в подошве осадочного чехла объяснимо лишь с позиций восходящей миграции из палеозойского фундамента. На это указывает их азональное положение и рост минерализации с глубиной в сторону палеозойских образований (с 33 до 114 г/л). Поэтому данная зона автором отнесена к типу регрессионно-катагенных с наложенным рассольным эпигенезом (гидрогенезом). Разделение рассолов на обогащенные (в верхней юре) и обедненные (в нижней-средней юре) хлоридами кальция группы позволяет предполагать о существенном влиянии на их состав в верхней части регрессивно-катагенного хлоридно-кальциевого метаморфизма, а в нижней части - прогрес-сивно-катагенных дегидратационных процессов.
Одновременно прослеживается аномальный рост минерализации рассолов в пределах эрози-онно-тектонических останцов, в местах отсутствия водоупорных глин тогурской свиты и вблизи зон тектонических нарушений. Причем места сочленения разломов северо-западного и северовосточного направлений нередко сопровождаются секущими (вплоть до верхнего мела) столбообразными гидрогеохимическими аномалиями переточного типа. Длительная флюидная (метасома-тическая) переработка зон аккумуляции нефти и газа приводит к формированию в их пределах многопластовых высокодебитных залежей углеводородов.
В продуктивных пластах Мыльджинского и других газоконденсатных месторождений на фоне рассолов весьма контрастно прослеживается аномальное опреснительное (2.6 - 13.1 г/л) проявление конденсационных вод, имеющее важное газопоисковое значение.
Воды нефтяных и газоконденсатных месторождений повсеместно аномально обогащены органическими кислотами (до 0.5 - 1 г/л), углеводородными газами (до 0.7 - 1 л/л), гомологами метана (до 3 - 4%), азотом, водородом, углекислым газом, аквабитумоидами, металлами и многими другими компонентами, что имеет важное нефтегазопоисковое значение и указывает на нестабильное геохимическое состояние залежей.
В региональном плане также прослеживается определенная специфика и стадиальность отражения в составе подземных вод процессов преобразования рассеянного органического вещества (нафтидогенеза), выражающиеся в зональном обогащении водных растворов органогенными компонентами (рис. 1 и 3).
15
Рис.3. Нафтидогенно-гидрогеохимический профиль по линии г.Сургут (/) - г.Стрежевой (2) - с. Ср. Васюган (3) - г. Колпашево (4) - с.Тегульдет (5) (принципиальная схема): I - гидрогеологические комплексы, 2 - границы комплексов, 3 - зоны типов газов (вод), 4 - границы зон; изолинии: 5 - концентрации гомологов метана, %, 6 - газового фактора, л/л, 7 - общих органических кислот, мг/л, 8 - водорода, мл/л, генерационно-гидрогеохимические зоны: 9 - нефтегенерации, 10 - газогенерации ( по стадиям: ГЗГ, - диагенно-гипергенная, ГЗГ2 - протокатагенная, ГЗГ3 - мезокатагенная, ГЗГ4 - мезо-апокатагенная), 11 - границы зон; зоны главных фаз: 12 - нефтеобразования, 13 - газообразования, 14 - границы зон; 15 - направленность процессов нафтидо- и газогенеза (гидрогенеза); 16 - узловые гидрогеохимические зоны (ядра)
Как отмечалось выше, интенсивное биохимическое преобразование органических веществ в приповерхностной части геологического разреза приводит к поступлению в воды преимущественно углекислого газа и гидрокарбонат-иона и в меньшей мере аммония, метана и ряда органических кислот гумусового типа. С учетом объема перерабатываемого органического вещества отнесение данной зоны к разряду газогенерационных, биохимических можно считать правомочным, хотя масштабы накопления в ней биогенных газов весьма ограничены. С учетом активного участия в биохимических процессах кислорода и других компонентов метеоинфильтрогенных вод отнесение зоны к разряду диагенно-гипергенных также правомочно.
Более благоприятные условия для генерации и накопления углеводородных газов, преимущественно метана, существуют в апт-сеноманских отложениях, претерпевших протокатагенную стадию своего термокаталитического преобразования и испытывающих заметное импульсное (аномально-зональное) обогащение подземных вод метаном, углекислым газом, азотом, аммонием, фенолом, бензолом, гидрокарбонат-ионом, а также некоторыми аквабитумоидами. Поэтому данную зону можно отнести к разряду протокатагенных газогенерационных.
Появление в водах указанной зоны незначительных, но весьма устойчивых концентраций водорода и гомологов метана указывает на зарождение в ней и процессов нефтегенерации. Однако пик, главная фаза, нефтегенерационных процессов приурочен к валанжин-юрским отложениям. К ним же приурочена еще одна зона импульсного, аномального, обогащения вод органогенными газами. Поэтому данную мезокатагенную термокаталитическую зону можно отнести к разряду неф-те- и газогенерационных.
Еще более контрастно отмеченные гидрогеохимические закономерности и зоны высвечиваются при соотнесении массовой доли содержащихся в водах осадочного чехла минеральных и органогенных компонентов с единичным генерационно-породным (%/м) или суммарным водно-растворным (%) объемом, приходящихся на тот или иной стратиграфический комплекс (рис.4).
.1
КМ p¿
К,у 1 Н, 2 ЫН4 3
Генерационная ООК 4 Ва 5 % б %/м
------- .....ХФД........
Д/Мп дггзг
ПК гзг
ГФ1'2
мкгзн
........... мкгзг
ГФН
ГФГз
✓ ........
эффективность 7 дггзг 8 мкгзн 9 гфн 10 гфг 11
Рис.4. Генерационно-гидрогеохимические зоны нефтегазоносных районов Обь-Иртышского междуречья (Западно-Сибирская нефтегазоносная провинция): 1 - гидрогеохимические комплексы; 2 - газовые компоненты: Н2 - водород, И2 - азот, СН4 - метан, ТУ - сумма гомологов метана, С02 - углекислый газ, Г - газовый фактор; 3 - солевые компоненты: МН4 - аммоний, НС03 -гидрокарбонат-ион, Б - гидросульфид (в пересчете на серу), М^ - магний, Са - кальций; 4 - общие органические кислоты; 5 - металлы; 6 - распределение относительных долей объемов образовавшихся (сгенерировавшихся) компонентов; 7 - эффективность генерации компонентов единицей мощности (м) отложений; главные зоны: 8-газообразования (ДГ - диагенно-гипергенная, ПК - протокатагенная, МК - мезокатагенная), 9 - нефтеобразова-ния; главные фазы: 10 - нефтеобразования, 11 - газообразования
Покомпонентные гистограммы показывают, что основная масса органогенных компонентов сосредоточена в водах апт-сеноманских отложений и лишь большая разубоживающая водная масса несколько снижает (но не исключает) масштабы выделения углеводородов в свободную фазу.
Обнаружение за пределами области гигантских газовых месторождений лишь подтверждает данный вывод. Поэтому апт-сеноманский комплекс следует рассматривать как один из потенциальных объектов поисков газовых залежей и добычи в будущем водорастворенных углеводородных газов.
В то же время по наиболее важным нефтегенерационным индикаторам - гомологам метана, водороду и органическим кислотам более контрастна юрско-валанжинская мезокатагенная нефте-газогенерационная зона. По генерационной эффективности (%/м) данная зона в 4 - 5 раз превышает апт-сеноманскую зону, что при значительно меньшем объеме водной массы существенно повышает вероятность выделения углеводородов в свободную фазу. Возможно, это и есть одна из важнейших причин промышленной продуктивности юрско-валанжинских отложений. Приуроченность к данной зоне аномальных концентраций в водах металлов указывает на коренную перестройку (трансформацию) не только органической, но и минеральной составляющей горных пород, а в совокупности с повышенными концентрациями в водах и нефти геохимически активных и потому неустойчивых в среде водорода и углекислого газа - на свежесть и современное продолжение процессов нефтегазогенерации и нефтегазонакопления. Геохимически нестабильны и все углеводородные залежи.
Таким образом, вырисовывается определенная концептуальная гидрогеохимическая основа гидрогенеза терригенно-осадочных образований нефтегазоносных бассейнов, намечаются индикаторы, стадии и соответствующие им узловые гидрогеохимические зоны, а также гидрогеохимическая версия объемно-генетического метода оценки прогнозных ресурсов нефти и газа. Уже сейчас можно говорить о высокой перспективности юрско-меловых и палеозойских образований западной и юрско-палеозойских комплексов восточной частей Томской области. К числу первоочередных объектов локального опоискования следует отнести эрозионно-тектонические останцы и узлы пересечения крупных тектонических разломов, аномально отражающихся в геофизических и гидрогеохимических полях.
Определенный научный интерес представляет сравнительный пространственно-временной и физико-химический термодинамический стадиальный и зональный анализ особенностей проявления процессов лито-, гидро- и нафтидогенеза на атомарном, ионно-молекулярном и минералогическом уровнях. Остается пока открытым и вопрос о непосредственном количественном и качественном участии в нефтегазогенерационных и эмиграционных процессах физически и химически связанных вод.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Назаров А.Д. // Актуальные вопросы геологии и географии Сибири,- Т.2. - Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1998. - С.110-112.
2. Удодов П. А,, Назаров А. Д., Коробейникова Е.С. и др. Геохимические особенности по-ровых растворов горных пород. - М.: Недра, 1983. - 340 с.
3. Пиннекер Е.В.,Назаров А.Д. // Основы гидрогеологии. Гидрогеохимия. - Новосибирск: Наука, 1982. - С.191-201.
4. Назаров А.Д. //Основы гидрогеологии. Гидрогеохимия. - Новосибирск: Наука, 1982. - С. 184-191.
♦ 12 Зака з № 19
