Зональность образования углеводородов в осадочных породах

В почвенно-растительном покрове Большого Кавказа отчетливо проявляется вертикальная зональность. Предкавказские черноземы с их разнотравной и лугово-степной растительностью уже в предгорных районах, в их наиболее высоких участках, сменяются горно-лесными почвами и горными черноземами, на которых произрастают широколиственные, преимущественно дубовые леса, в более высоких зонах-буковые леса. Горные долины покрыты сосновыми лесами. Выше начинаются субальпийские и альпийские горно-луговые почвы, покрытые луговой растительностью. В горной зоне Кавказа находится ряд горноклиматических курортов, много туристических баз и альпинистских лагерей.

Таким образом, для этих форм характерна вертикальная зональность, а в региональном плане – четкие связи по вертикали. По подводным конусам выноса, которые наиболее значительны по площади, могут быть выявлены методом попятного прослеживания разнообразная система подводящих долин и область питания в верхних и средних частях склонов. С постепенным возрастанием контрастности формировавшегося рельефа возникла вертикальная зональность ландшафтов и обособились площади с резко различным развитием денудационных и аккумулятивных процессов. Природные условия зоны носят ясно выраженные черты вертикальной зональности, что определяется приуроченностью ее к подножиям горных сооружений.

Таким образом, на основании изложенного схему вертикальной зональности нефтегазообразования, предложенную Н. Б. Вассоевичем (1954 г.) и В. А. Соколовым и принятую многими исследователями (А. А. Карцевым, А. А. Геодекяном и др.), следует считать реальной для продуктов превращения сапропелевого и реже смешанного сапропелево-гумусового осадочного вещества. При преобразовании преимущественно гумусового или сапропелево-гумусового осадочного вещества с преобладанием гумусовых разностей схема вертикальной зональности распределения углеводородов изменяется в сторону преимущественного газообразования на всем протяжении стадии литогенеза. В последующем мы неоднократно указывали на необходимость выделения двух зон газообразования – верхней и нижней. Для однозначного решения вопроса о том, какая из зон главная, по нашему мнению, необходимы дополнительные исследования по количественной оценке масштабов продуцирования в них углеводородных газов.

Кавказе были также заложены основы учения о вертикальной зональности почв в горах. В распределении однофазных залежей в зоне отчетливо выражена вертикальная зональность. Газовые залежи сосредоточены на глубине до 1 км, а также на глубине свыше 4 5 км. Максимальное количество нефтяных залежей установлено в интервале 1 – 3 км, однако при этом они распространяются в разрезе бассейна до глубин, превышающих 7 км.

В Западном внутреннем нефтегазоносном бассейне довольно четко проявляется вертикальная зональность в распределении углеводородов различных состава и фазового состояния. Ниже нефтяные залежи сменяются конденсатногазовыми, а с глубины 5800 м – газовыми. Формирование режима грунтовых вод горных областей осложняется наличием вертикальной зональности, отражающейся в изменении по вертикали режима температур воздуха, а также количества выпадающих атмосферных осадков. Роль гипсометрических осадков может проявиться не только в горных районах. В Прибалтике с увеличением отметок рельефа местности со 100 до 200 м запасы воды в снеге возрастают примерно вдвое. Модули подземного стока на возвышенностях также значительно возрастают.

Как следует из приведенного описания, участок имеет вертикальную зональность, характерную для аллювиальных циклов, когда отмечается снизу вверх по разрезу уменьшение энергетического режима территории. Нижняя часть цикла представляет более мощные, грубозернистые русловые отложения, а верхняя часть элементарного цикла (тонкослоистые глинистые песчаники с прослоями аргиллитов) – пойменные осадки. В целом же практика разведки глубоких горизонтов подтверждает вертикальную зональность распределения нефти и газа, общей для которой является тенденция нарастания газовой составляющей в общем балансе углеводородов при переходе к глубинам 4 5 – 5 км и больше.   Структура земельного фонда России.

Более трети территории России занимают горные регионы с выраженной вертикальной зональностью почвенного покрова. Общими чертами горных почв является их маломощность, каменистость и подверженность эрозийным процессам. Более 70% территории страны характеризуется низким уровнем комфортности для проживания и практически непригодно для земледелия. Площадные структуры коры выветривания характеризуются изометричностью в плане, вертикальной зональностью слоев с различными физико-механическими свойствами, закономерным возрастанием прочностных и деформационных свойств, а также количества крупнообломочных включений сверху вниз. Рельеф на площадных структурах относительно выдержан, залегание кровли скальных грунтов близко к горизонтальному.

Разумеется, в природе не все столь однозначно закономерно: вертикальная зональность может осложняться экспозицией склона, а широтная – иметь зоны, вытянутые в субмеридиональном направлении, как, например, в условиях горных хребтов. Имеются в виду глубины до 3 км и не рассматривается вертикальная зональность, обусловленная другими причинами. Если характер размещения залежей нефти и газа по глубине в основном обусловливается вертикальной зональностью генерации углеводородов, то закономерности их пространственного размещения в большей мере контролируются миграционными процессами, хотя в обоих случаях сохраняется роль и других факторов.

В меловых отложениях, по данным исследования более 800 образцов, также наблюдается вертикальная зональность, выражающаяся в уменьшении содержания процента набухающих пакетов вниз по разрезу. Палеогеновые глины – до 1800 м пластичные, с 1800 до 3400 м уплотненные, а ниже – аргиллитоподобные. С 1400 м наряду с монтмориллонитом появляются смешаннослойные образования (гидрослюдисто-монтмориллонитового состава), содержание которых с глубин 1800–1900 м резко возрастает. Монтмориллонит фиксируется до 2800–2900 м, ниже – из разбухающих только смешаннослойные, а с 3600 м преобладают гидрослюды. На глубине 5630 – 5790 м монтмориллонит и смешаннослойные образования полностью отсутствуют, есть только гидрослюда и хлорит.

Неорганическая гипотеза не может объяснить закономерности в размещении месторождений нефти и газа, вертикальную зональность в образовании углеводородов и другие факты, четко объясняемые органической теорией. Непосредственно в горных районах физико-географические условия среды и особенности природных вод формируются под влиянием вертикальной зональности. Закономерности эколого-географического распространения в почве различных видов споро-образующих бактерий достаточно рельефно обнаруживаются и по вертикальной зональности – при обследовании горных районов с большим разнообразием типов почвы, растительных формаций и климатических условий. С увеличением высоты в горах содержание и состав бактерий претерпевают закономерные изменения, в общем подобные тем, которые отмечаются при обследовании разных типов почв по широтной зональности.

Результаты исследований позволяют сделать вывод о том, что тектоно-сейсмические процессы оказывают существенное, а в некоторых случаях и определяющее влияние на генерацию углеводородов органическим веществом. Они играют роль движущих сил в перераспределении и аккумуляции углеводородов. Основные области их образования связаны с приграничными зонами литосферных плит, в пределах которых выделяется большая часть механической энергии Земли.

Анализ распределения нефтегазоносных бассейнов мира показал, что приблизительно 80% мировых залежей нефти и газа действительно тяготеют к современным, особенно к существовавшим в прошлые геологические периоды фанерозоя зонам поддвига плит. Сюда относятся и уникальные углеводородные бассейны Персидского залива, Венесуэлы, Среднего Запада США, Канады, Аляски, Индонезии, классические месторождения Аппалачей, Предуральского прогиба, Кавказа, Карпат и других регионов мира. Открытие крупных месторождений нефти и газа в поднадвиговых зонах горных сооружений Северной Америки – яркий пример удачного прогноза существования в конкретном месте полезных ископаемых, данного с позиций теоретического представления тектоники литосферных плит.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Углеводороды распределены крайне неравномерно в недрах земного шара. Но выделяют 4 вертикальной, глубинной зоны образования залежей нефти и газа в земной коре. Но также существует и региональная (горизонтальная) зональность нефти и газа.  Существуют определенные закономерности распределения месторождений нефти и газа в земной коре.

Подводя итог, считаю, что цель работы достигнута, поставленные задачи выполнены.

В 21 столетии, по всей вероятности, будет создана общая теория нефтегазообразования, объединяющая существующие сегодня органический, неорганический и космический подходы к данной проблеме. Это даст возможность более эффективно и рентабельно осваивать углеводородные ресурсы недр Земли.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Шванов, В.Н., Систематика и классификация осадочных пород и их аналогов/ В.Н Шванов, В.Т. Фролов ,Э.И. Сергеева и др. - СПб.: Недра, 1998 . - 352с.: ил.
2. Якушева А.Ф., Общая геология/А.Ф Якушева, В.Е.Хаин , В.И. Славин

- М: МГУ, 1988. - 448 с.: ил.

3. Ананьев, В.П., Основы геологии, минералогии и петрографии: учеб. пособие для высших учеб.заведений/В.П. Ананьев, А.Д. Потапов, - Высшая школа, 2008. - 465 с.: ил.
4. Губайдулин, М.Г., Краткий курс геологии нефти и газа: учеб.пособие / Сев. (Арктич.) федер. ун-т. – 2-е изд.,доп. – Архангельск: ИПЦ САФУ, 2013. – 145 с. : ил.