Общая-геохимия.-Иркутск-2019 (1) (856215), страница 48
Текст из файла (страница 48)
И. Тугаринову [1973] и изучению Парижскогонефтеносного бассейна установлено, что нефтеобразованиепроисходило в интервале глубин 1,5–2,5 км и в интервалетемператур ~ 80–150 °C.Нефть концентрирует редкие элементы избирательно. Наиболее интенсивно в нефти накапливается ванадий: в золе некоторыхнефтей концентрация V2O5 достигает 70 %.
Также в нефтях концентрируются S, Mo, Ni, Pb, Fe. В составе нефтей часто встречаютсятак называемые хемофоссилии – молекулы, унаследованные отпервичного органического вещества. К ним принадлежат н-алканы(нечетные алканы типа С23Н48 и С26Н52), изопреноиды (фитан, С20,пристан С19), стераны и тритерпаны. Последние являются производными стероидов, которые биохимики называют молекуламижизни. Битумы представляют собой продукты преобразованиянефтей.
Преобразования могут быть гипергенными (продукты выветривания) и термально-метаморфическими.Вулканогенно-осадочные породы. В результате вулканических извержений вулканический пепел и вулканический песок разносятся на большие расстояния и становятся компонентами осадочных пород. Пепел представляет собой обломки менее 2 мм. В262составе пеплов преобладают обломки вулканического стекла (витрокласты), обломки кристаллов (кристаллокласты), обломки эффузивных пород (литокласты). Вулканогенно-осадочные породыклассифицируются по соотношению вулканогенного и собственноосадочного материала:• туфы содержат более 90 % вулканогенного (пирокластического) материала;• туффиты содержат 90–50 % вулканогенного материала;• туфогенные или туфоосадочные породы (туфобрекчии,туфопесчаники, туфоалевролиты) содержат 50–10 % вулканогенного материала.8.3.4.
Углеродистая черносланцевая формацияПо определению Я. Э. Юдовича и М. П. Кетрис [1988]: «черные сланцы – это водно-осадочные горные породы, обычно темные,пелитоморфные и сланцеватые, обогащенные сингенетичным органическим веществом преимущественно аквагенного и отчасти терригенного типов».
По содержанию Сорг (%) различаются три группы черных сланцев: 1) низкоуглеродистые – 1–3;2) углеродистые – 3–10;3) высокоуглеродистые – ≥ 10.Однако известно, что в ходе литогенеза содержание Сорг в породе снижается. Точные оценки потерь Сорг в катагенезе даны геологами-нефтяниками [Юдович, Кетрис 1988].
Известно, что в процессе катагенеза органическое вещество теряет подвижные компоненты (H2O, CO2, CH4, H2S и др.). Поскольку только часть из нихсодержит углерод и соотношения между ними в процессе катагенеза меняются, то чистые потери Сорг не являются линейной функцией от потерь органического вещества. Терригенное органическоевещество теряет углерод в основном в виде CO2 и CH4, аквагенноеже дополнительно в виде жидких битумоидов и тяжелых углеводородных газов, ввиду чего оно в итоге теряет значительно большуючасть своей массы, чем терригенное (каустобиолиты угольного ряда). Как видно из табл.
24, на пути от торфяной стадии преобразований к графитовой органическое вещество теряет около 73 % своей массы, из них более 40 % приходится на углерод.263Таблица 24Приближенные коэффициенты для пересчетов содержаний Соргсапропелевого органического вещества ОВ в отложениях разной степеникатагенеза – метаморфизма [Юдович, Кетрис, 1988]Стадия (индекс)Остаток = органическоевещество / ТоСодержание Соргв органическомвеществе, %Торфяная (То)Буро-угольная (Б)Длинно-пламеннаяЖирная (Ж)Полуантрацитовая (Па)Графитовая(Гр)1,000,710,580,390,300,276067758191100В ряде работ специалистов геологов эмпирически установленное содержание Сорг, с которого оно способно оказывать влияние наповедение органофильных элементов (прежде всего Mo, V, U),примерно равняется 0,7 % [Немеров, 1989a].
Специфической особенностью черных сланцев является дисперсное состояние углеродистого вещества, образующего с первично глинистым, глинистокарбонатным или кремнистым материалом тонкоагрегатную смесь.Углеродистое вещество имеет сапропелевый состав, свидетельствующий о его морском биогенном происхождении. Черные сланцы могут быть в разной степени преобразованы постседиментационными процессами, в зависимости от чего углеродистое веществопревращается в антраксолит или графит.При определении понятия «углеродистая (черносланцевая)формация» на первый план выходит признак, который в другихслучаях может считаться второстепенным – это количество углеродистого вещества (органического вещества или Сорг) в слагающихее осадочных либо вулканогенно-осадочных породах.
По этомупризнаку выделяются высокоуглеродистые, углеродистые и углеродсодержащие формации. Первые содержат в своем составе до 10–30 % глинистых сланцев от общего объема формации, в которыхСорг превышает 10 мас. % (до 50 % и более). Вторые имеют в разрезе 30–40 % глинистых сланцев с содержанием Сорг от 3 до 10 мас. %.Третьи характеризуются наличием более 40 % (до 60 %) прослоевчерных сланцев, при этом содержание Сорг колеблется в пределах0,5–3 %. В высокоуглеродистых формациях черносланцевые пачки264отличаются малой мощностью 0,5–15 м, тогда как в составе углеродсодержащих формаций, при низких содержаниях Сорг, мощностичерносланцевых пачек нередко достигают первых сотен метров.Отмеченные особенности в полной мере обусловлены сочетаниемгеодинамических и палеогеографических факторов, влиявших наобстановки осадконакопления в палеобассейне.Геохимические особенности черных сланцев Обогащенные сапропелевым органическим веществом отложения часто характеризуются повышенными, по сравнению с другими типами осадочных пород, концентрациями целого ряда элементов.
Известно, что одни элементы осадочных пород в основномсвязаны с обломочной и глинистой фракциями, другие – с карбонатной и определенная группа так называемых органофильныхэлементов – с органическим веществом. Последняя группа элементов наиболее интересна, поскольку именно эта группа определяетгеохимические особенности черных сланцев и их металлогенический потенциал.В углеродистых сланцах в группу элементов, ассоциирующихс органическим веществом, входят главным образом Mo, V, U, Cu,Ni, Co, Zn, Ag, Au, As, S, P. Конечно, не во всех отложениях, богатых сапропелевым органическим веществом, содержится весьнабор этих элементов, в различных отложениях имеется своя специфика, однако обогащенность их Mo, U, V, Ni, Cu, Zn почти повсеместна. По сильно осредненным субкларковым данным, полученным для черных сланцев различного возраста США, Канады иРоссии [Multi-Element Reference … , 2004; и др.], концентрация Moв них превышает свойственную для глинистых пород в целом примерно в 4–13 раз, V в 1,2–4 раза, Cu в 2–5 раз, Zn в 3–4 раза, Ni в 2раза, Ag в 1,1–14 раз.
Всегда повышенной в несколько раз, а то и внесколько десятков раз (до 100–250 раз), является концентрация U.Концентрация P2O5 превышает кларковую в 2–10 раз, а иногда изначительно больше, вплоть до образования самостоятельных прослоев, конкреций и пластов фосфоритов. Всегда значительно повышенной (в 5–8 раз) бывает концентрация серы. Сера входит в состав сульфидов, находится в элементарном состоянии и частичновходит в состав молекулярной структуры сапропелевого органического вещества (до 4–8 % от его массы). По своей обогащенности испецифическому набору элементов углеродистые осадки существенно отличаются от всех других типов как осадочных, так и265магматических пород. Содержащиеся в повышенных концентрациях элементы часто рассеяны в органо-минеральной массе породы,находясь, по-видимому, в основном в виде металло-органическихсоединений и не образуя самостоятельных минеральных фаз.Условия формирования углеродистыхосадков в морских бассейнахОбогащенные сапропелевым органическим веществом металлоносные осадки знаменуют собой возникновение специфическихусловий в бассейнах седиментации.
Наиболее распространеннойявляется точка зрения об эпизодическом образовании такого типаотложений в слабо вентилирующихся зонах бассейнов, характеризующихся плотностной стратификацией вод (галоклин, термоклини т. д), со значительной биопродукцией планктона, поступление которого на дно обусловливает возникновение застойных бескислородных восстановительных условий, предохраняющих органическое вещество от окислительного разрушения.Следовательно, накопление углеродистых осадков в морскихбассейнах определяется факторами двух основных типов: вопервых, это факторы, которые влияют на биопродуктивность морских вод и контролируют эти процессы, во-вторых, факторы, создающие благоприятные обстановки для фоссилизации (сохранности) органического вещества.Повышенная биопродуктивность наиболее часто обусловленаустойчивым и интенсивным подъемом глубинных вод или апвеллингом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
