Глава 11. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ (1119273), страница 12
Текст из файла (страница 12)
(11.22)Скорость образования метана и водорода в океанической коре достигают по 9–10млн т/год. Значительная часть генерируемого таким путем абиогенного метана иводорода, безусловно, теряется в океане, например, разносится течениями, как этонаблюдалось на разрушающемся газогидратном поле в кальдере грязевого вулкана Хаакон343Мосби в Норвежском море (Леин и др., 1998), и в конце концов выделяется в атмосферу.Но заметная часть этих газов при активном участии бактерий окисляются по реакциямнепосредственно в водах самого океана:СН4 + 2О2 + (бактерии) → СО2 + 2Н2О,(11.23)2Н2 + О2 + (бактерии) → 2Н2О.(11.23')При этом следует подчеркнуть, что реакции окисления СН4 и Н2, а также Н2S происходяттолько с участием специфических групп микроорганизмов, потребляющих эти эманации.Обычно метан и водород, выделяемые в гидротермах рифтовых зон срединноокеанических хребтов, поступают в воды открытого океана и в них рассеиваются.
Но в техслучаях, когда медленно раздвигающиеся рифтовые зоны оказываются перекрытымиосадками, а также в осадочных отложениях по периферии океанов, под которыми тожепродолжаются процессы серпентинизации океанической коры, углеводороды уже могутнакапливаться в осадочных толщах и формировать в них нефтегазоносные месторождения(Баланюк и др., 1995).
При этом главным фактором преобразования СН4, Н2 и Н2S в болеесложные углеводороды, по-видимому, является жизнедеятельность бактерий,потребляющих метан, водород и сероводород и синтезирующих из этих газоворганическое вещество. В процессе же диагенеза и катагенеза осадков органическоевещество со временем преобразуется в углеводороды более сложного состава, хотя“кормовой” базой таких органических углеводородов могут служить абиогенные СН4, Н2и Н2S.
Однако помимо бактериальной переработки метана в органическое вещество идалее в более сложные углеводороды, по-видимому, существует и абиогенный путьсинтеза более тяжелых углеводородов благодаря каталитическим реакциям в природныхусловиях (Руденко, Кулакова, 1986). Таким естественным катализатором, например,может являться глинозем Al2O3 – главная составная часть всех глинистых грунтов.Способствовать этому могут и повышенные температуры в глубинах осадочных толщ, атакже в не очень глубоких частях зон поддвига плит с еще умеренной температуройпрогрева осадков (до 500 °С).Классическими примерами накопления углеводородов в осадочных толщах надрифтовыми зонами могут служить бассейны Калифорнийского залива и Красного моря.
ВКалифорнийском заливе рифтовая зона перекрыта слоем осадков мощностью около 400 –500 м. Благодаря тепловой конвекции эти осадки активно промываются океаническимиводами и горячими гидротермами (рис. 11.19), питающими обильную бактериальнуюфлору как в самой осадочной толще, так и на ее поверхности. Об этом, в частности,свидетельствуют обильные бактериальные маты и “оазисы” придонной фауны,окружающие выходы горячих и теплых гидротерм (Сорохтин, Сагалевич, 1994).
Крометого, из океанических вод Калифорнийского залива в бассейн также поступаеторганическое вещество. В результате осадочная толща бассейна в местах разгрузкигидротерм оказывается буквально насыщенной углеводородами (УВ), содержащимижидкие нафтоиды, концентрация которых достигает 3–4%. В составе этих нафтоидовсодержится около 65 % алифатических УВ, 15% ароматических УВ и 20% асфальтенов(Леин и др., 1998).Близким по геодинамике является бассейн Красного моря, представляющий собойнаиболее молодой океанический бассейн, возраст которого не превышает 30 млн лет.Прибрежные и периферийные участки бассейна перекрыты слоем осадков созначительной долей эвапоритов общей мощностью до 3 км.
При этом в местах перекрытиярифтовой зоны осадками весь абиогенный метан и органическое вещество, как и вКалифорнийском заливе, во многом уже переработаны в более сложные углеводороды.344Рис. 11.19. Схема конвективной циркуляции морской воды в пористых отложениях осадочного слоя и базальтахрифтовой зоны Калифорнийского залива: I − океанические воды; II− конвективные потоки грунтовых вод в осадочнойтолще; III – потоки перегретых водных флюидов в коренных породах океанической коры; штриховкой показаныгидротермальные сульфидные отложения и постройки “черных курильщиков”Для формирования нефтегазоносных месторождений очень важное значение имелисменявшие друг друга трансгрессии и регрессии моря. Особенно большое значение имелапоследняя позднемеловая трансгрессия, когда в обширных мелководных морях, залившихтогда примерно 30% современной суши, в условиях повсеместно теплого климата пышноразвивалась жизнь, в изобилии питаемая органическими веществами, непосредственнопоступавшими из открытого океана.
Остатки этой жизни в форме нефти и газа находят вомногих меловых отложениях, распространенных в наиболее богатых нефтегазоносныхпровинциях мира. Но крупные трансгрессии и регрессии моря, как правило, развиваютсячрезвычайно медленно – примерно за 100–200 млн лет. Однако на их фоне частонаблюдаются кратковременные понижения уровня океана продолжительностью отнескольких десятков тысяч до нескольких миллионов лет (см. раздел 9.3). Амплитудатаких колебаний, как правило, не превышает 100 м (чаще 50–60 м), однако их последствиядля нефтяной геологии очень важны. Действительно, для формирования нефтяных игазовых месторождений весьма существенно, чтобы в осадочных толщахнефтегазоносных бассейнов происходило чередование нефтематеринских и водоупорныхслоев с коллекторными и водопроницаемыми слоями, например, глинистых ипесчанистых отложений.
Обычно глинистые отложения одновременно являются инефтематеринскими слоями, а в песчанистых отложениях происходит концентрация инакопление нефти и газа.Такая смена осадочных фаций обычно происходит по многим причинам,важнейшими из которых являются резкие изменения базиса эрозии суши, окружающейосадочный бассейн, и перемежающиеся закрытия и открытия связей океана с морскимивпадинами, в которых накапливаются осадочные толщи. В подвижных поясах Земли такиеколебания базиса эрозии определяются суперпозицией тектонических движений иэвстатических изменений положения океанического уровня, тогда как на платформах – восновном только эвстатическими колебаниями уровня океана.
Но описываемыекратковременные регрессии океана как раз к таким эффектам и приводят. Наскольковелико их влияние на геологическое развитие больших регионов – видно из следующегопримера. В конце миоцена, около 5 млн лет назад (в месинское время), в связи сразвитием Антарктического оледенения уровень океана резко понизился более чем на 100м.
В результате Средиземное и Красное моря оказались почти полностью отрезанными отокеана, хотя в них через узкие проливы речного типа тогда и продолжала поступатьокеаническая вода. В результате эти моря стали высыхать, а на их дне началось345накопление соленосных отложений (в Красном море толщина слоя соли достигает 3–4км). В связи со значительным понижением уровня Средиземного моря впадающие в негореки прорыли себе крутые каньоны глубиной до 1,5–2 км. В это время произошло практически полное опреснение Черного моря, и оно фактически превратилось в гигантскоепресноводное озеро, соединявшееся рекой, протекавшей по глубоким каньонам Босфора иДарданелл, с той соленосной впадиной, которая только и оставалась тогда отмноговодного ныне Средиземного моря.Наиболее короткие глобальные регрессии моря амплитудой до 50–100 м ипродолжительностью порядка десятков тысяч лет могут происходить за счетвозникновения или увеличения объемов покровных оледенений континентов.
Болеепродолжительные регрессии. от одного до нескольких миллионов лет, возникают в техслучаях, когда происходят “заторы” литосферных плит и временно их движениезамедляется. Такие события обычно происходят при столкновениях континентов илиостровных дуг друг с другом (Ушаков, 1983).Здесь невозможно описать все приложения тектоники литосферных плит кпроблемам нефтяной геологии, но и приведенных примеров достаточно для иллюстрациибольших перспектив использования этой современной геологической теории для изученияпроисхождения, строения и развития разных типов нефтегазоносных бассейнов мира..
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
