Преобразование ОВ в седиментогенезе и диагенезе.

На стадиях седиментогенеза и диагенеза формируются НМ и ГМ осадки, исходное ОВ, литолого-фац. и палеогеогр. обстановки (усл-я и хар-р бассейна). ОВ - комплекс соед-ий, возникших из живого в-ва или продуктов его жизнедея-ти.

Седиментогенез - накопление, перемещение и окончат. осаждение орг. комп-тов. Считается, что 50% всего ОВ приходится на подводные окраины континентов на глубине 60-80 м (лагуны, заливы, бухты и др.), где наиболее благоприятные условия для развития жизни (повышенная t-ра, освещенность, приемл. соленость), а также в областях сероводородного заражения. В бассейне седиментации основной источник ОВ – автохтонное ОВ (неперемещенное от места первонач. залегания), формир-е кот. происходит путем фотосинтеза (93%), бентос водорослей составляет 0,5% и остальное на аллохтонное ОВ (привнесенное с суши - наземная растит.). На формир-е органики влияет скорость осадконак-я. Степень сохранения Сорг в осадке увеличивается при увеличении скорости осадконак-я. Размер осаждающихся минер. частиц и состав их так же влияют на конц-цию ОВ. Высокое сод-е ОВ соответствует высокой конц-ции частиц субколлоидного размера. На сохранность ОВ влияет время пребывания частицы ОВ в столбе воды. Большая скорость осаждения и малая глубина способствуют его сохранности, поэтому в мелководных участках бассейна сохранность ОВ лучше, чем в глубоководных, за счет меньшего пребывания в столбе воды и менее интенсивного возд-я аэробного окисления. Глубоководные осадки хар-ся незавершенностью и растянутостью во времени диагенетич. преобр-й. РОВ в осад п-дах:1) Органо-мин. комплекс - ОВ связано со скелетом п-ды (глин., карб.); 2) В форме детрита-углефиц. остатков растит-ти.

Диагенез – преобраз-е рыхлых осадков в породу (t до 200C, глубина – дес., первые сотни м). Здесь начинается стадия нефтегазообр-я, имеют место процессы геохим. обр-я метана, из нефтяного ряда преобладают высокомол. нефтеподобные соединения. Нефти на этой стадии пока нет. Диагенез - биогенная стадия, т. к. все протекающие в нем процессы определяются деят-тью микробов, за кот. расходуется 95-99% ОВ, достигшего дна бассейна. Первоначально, молодые осадки состоят из мин. части, остатков орг. образ-ий, поровой воды и собственно жив. организмов (бактерий, водорослей, грибов и др.). За счет дея-ти микробов происходит разложение остатков ОВ и превращение растворимых биополимеров (Б,Ж,У) в нерастворимые. Образуется кероген (ОВ горючих сланцев) - нерастворимая часть ОВ, основной поставщик ОВ в катагенезе. Щелочной хар-р среды благоприятствует преобраз-ю ОВ, а высокая карбонатность пород стимулирует процессы битумообразования. pH среды влияет и на направл-ть минералообраз-я. На этапе диагенеза существенно опред-ся состав и ход дальнейших катагенетич. преобраз-ий ОВ и его нефтематер. потенциал.

6. Эволюция ОВ в катагенезе.

Катагенез — процессы изм-я отдельных составных частей осад. г.п. (минералов, флюидов) при ее эпигенезе (т.е. при изм-ии осад. пород в процессе погружения до их превращения в метаморфич. г.п.), наиболее длительная стадия, кот. наступает после диагенеза и предшествует метаморфизму. При погружении осадков на глубину под действием t-ры и Р, а также каталитического влияния вмещ. пород меняются как общий баланс РОВ, так и состав его отд. комп-тов.

Для стадии катагенеза в истории преобраз-я ОВ можно выделить два типа процессов: 1) Глубокие и направленные изм-я физ-хим св-в и хим. структуры ОВ в целом и УВ в том числе; 2) Эмиграция в-в, в том числе продуктов катагенного превращения ОВ, таких как УВ, диоксид углерода, аммиак, сероводород и т.п. Также происходит перераспред-е вновь образ-ся комп-тов внутри МТ, т.е. миграция. Общая направленность изм-ий ОВ в катагенезе – обогащение его углеродом и перераспред-е водорода и особенно гетероэлементов — азота, серы и кислорода. Наиболее распространенной шкалой катагенных преобраз-ий явл-ся схема Н.Б. Вассоевича, по кот. выд-ся три этапа: прото-, мезо- и апокатагенез (ПК, МК и АК). ПК соответствует зона верхнего нефтегазообраз-я (t=20-600C, глуб. до 2 км); МК1-3 соответствует главной зоне нефтеобраз-я - интервал глубин, в кот. образ-ся max кол-во нефтяных УВ (1,5-5 км), а также МК1-3 соотв. ГФН – условия (t-ра и Р), при кот. образ-ся max кол-во нефтяных УВ (t=60-1500C); МК4-5 соответствует зоне нижнего нефтеобраз-я, главной зоне газообраз-я (t=150-2000C, глуб. 5-7 км); АК соответствует зоне термокаталит. газообраз-я (t=200-2500C, глуб.>7 км); метаморфизм соответствует зоне кислых газов (t>2500C).

В процессе погружения пород ОВ претерпевает однонапр. изменение, кероген (ОВ горючих сланцев или часть РОВ осад. пород, нерастворимая в орг. растворителях) начинает преобразовывать битумоиды и УВ, генерировать жирные газы. В керогене происходит разрыв связей и потеря кислорода. Часть генерированных УВ высокомол., остальные рассеиваются; интенсивно выд-ся газ. С увел-ем t-ры становится больше легких УВ с более высоким сод-ем H в стадию среднего кат-за. Накопление керогена идет и дальше, но при этом он теряет водород. Для нефти C/H=1,5-2; для метана C/H=4. В ходе катагенеза нефтеобраз-е в существ. масштабах начинается со стадии МК1 и протекает до стадии МК3. При этом происходит закономерное изм-е параметров состава нефтей - повышается доля парафиновых УВ, а в составе легких фракций также и ароматических. Вместе с тем постепенно снижается сод-е нафтенов. С увел-ем катагенеза происходит уменьшение плотности нефти. Сапропелевый тип дает перспективы для образ-я нефтяных толщ.

Газообр-е происходит на всех этапах преобраз-я РОВ – от седим-за до глубокого кат-за: оно предшествует процессу нефтеобр-я, сопровождает его и продолжается после его завершения. Наиболее интенсивно генерация УВ-ых газов происходит после ГФН (МК1-3). Нахождение газовых залежей возможно при содерж-ии углерода около 90%. Max генерация УВ под влиянием термокат. процессов приходится на начальную стадию мезокатагенеза.

Факторы кат-за: t, P, геол. время, тект. дв-я.

1) t-ра - главный фактор. Наличие эвапорит. толщи смещает границы ГФН, служит «холодком». Отложения на древ. платформах могут соотв. позднему кат-зу, а t-ра ниже, т.к. они давно миновали свой пик, а t-ра в наст. время упала. Наиб. t-ра нагрева - б-ны активных контин. окраин (наиб. высокопрод. залежи из-за влияния геотерм. град., способст. генерации УВ). Помимо глуб. источников тепла, на молод. платф. глин. и тонкообл. п-ды явл-ся мощным экраном, кот-ый выд-ет тепло в недрах, а процессы уплотнения в них идут с выд-ем тепла. Бывает и t-ра высокая, а степень преобр-ти низкая – напр.: Майкопская свита, потому что испытала быстрое погружение, процессы генерации идут глубже и при более выс. t-рах. 2) P приводит к изм-ю плотн., порист., мин. состава и др. P способ-ет преобраз-ю ОВ, но не такому, как при выс. t-рах. В проц. уплотнения глин происходит отжим седимент. вод, а с ними и эвакуация УВ. Аномально выс. Pпл влияют отриц. - процесс кат-за замедляется. 3) Время воздействия t-ры дискуссионно. Нек. ученые: роль времени пропорционально компенсирует недостаток t-ры. Чем позднее НМТ вступила в ГЗН, тем больше возмож-тей для сохранности залежей. 4) Тект. факторы (скорость погружения, тект. активность басс-на). Катагенетич. процессы идут со скоростью накопления осадков до 80 м/млн лет - тогда п-ды успевают прогреться и реализовать свой НМ потенциал. Сущ-ют примеры, когда набл-ся высокая степень преобраз-ти, например углей, кот. не погружались на большие глубины (за счет стресса).

Кат-з: статический (факторы-тип ОВ, возраст толщи, лит.состав) и динамический (факторы-ск. погружения, геотерм. град.; более выс. t-ры, магматизм, сейсмичность, вулканизм, тект. активность). Платф. б-ны развиваются в больш. степени по статич. кат-зу, а складч. обл.- по дин.

Т.о., катагенез РОВ является одним из важнейших показателей при прогнозир-ии условий образ-я и сохр-я залежей УВ.