Маркеры эвапоритового нефтеобразования icon

Маркеры эвапоритового нефтеобразования



НазваниеМаркеры эвапоритового нефтеобразования
Дата конвертации27.09.2012
Размер92.46 Kb.
ТипДокументы

МАРКЕРЫ ЭВАПОРИТОВОГО НЕФТЕОБРАЗОВАНИЯ

Подобно многоликому Янусу, эвапоритовые осадочные бассейны концентрировали в себе аллохтонные биомаркеры наземных высших растений, пресноводных и морских водорослей, животных и бактерий. Нефтям палеогеновой эвапоритовой формации Цзянханского НГБ (Вост. Китай) свойственны биомаркеры осадконакопления в морях и пресноводных озерах. Например, в образцах пород преобладает кероген II [Jiamo et al., 1986], считающийся маркером морских условий. Доминирование протокерогена II свойственно современным ДО оз. Карачи (Зап. Сибирь) на начальной стадии садки галита [Селиванов, 1991]. 28, 30-бисноргопан считается биомаркером бактерий зон апвеллингов [Каширцев и др., 1999], а 25, 30-бисноргопан накапливается в бассейнах с повышенной соленостью [Гусева, 1996]. Превалирование нечетных н-алканов и наличие в них трициклических терпанов [Jiamo et al., 1986] можно отнести к преобразованию останков автохтонных галофитных зеленых водорослей, а биометок строматолитов – цианобактерий, характерных эвапоритовым бассейнам (см. табл. 3). Наличие в вендских отложениях н-алкана С29, считающегося биомаркером высших растений и стеранов С27, С28, С29, характерных современным озерным отложениям [Баженова и др., 1999], маркирует не первые наземные и пресноводные экосистемы, а ОВ цианобактерий, аналогичных рецентным матам гипергалинного приморского озера Gavish Sabkha (см. [Hypersaline …, 1985]). Эти примеры, а также масса других, свидетельствуют о том, что происхождение далеко не всех биомаркеров расшифровано корректно и однозначно.

Биомаркеры. Многие из биомолекул нефти подобны молекулам отложений и бактериальных сообществ оз. Gavish Sabkha [Hypersaline …, 1985]. Эвапоритовой экосистеме соответствуют следующие условия накопления биометок (по [Каширцев и др., 1999]): карбонатные и соленосные отложения (гопан С2930); морские и лагунные с повышенной соленостью (гаммацеран; прегнан и гомопрегнан; тетрациклический терпан и сквалан); (резко)восстановительные условия в диагенезе (гопан С3534).

Фитан (Рh) и пристан (Pr) часто рассматриваются в качестве продуктов восстановления или декарбоксилирования фитола, входящего в состав хлорофилла, дифитиловых эфиров цианобактерий, некоторых водорослей и пристана ракообразных. Обычно соотношение Pr/Рh<1 используется в качестве маркера восстановительных условий в диагенезе, а Pr/Ph>1 – окислительных [Гусева, 1996; Каширцев и др., 1999]. Однако липидам современных осадков оз. Карачи, связанным с карбонатами и Al-Si матрицей, было свойственно преобладание пристана (Pr/Рh=2), а находящимся в жидкой фазе (свободным) и гидролизованным – Pr/Рh=0.62-0.85. После преобразования осадка давлением Pr/Рh=0.71-0.81 «показал» восстановительные условия, отмеченные при отборе проб (Eh= –107mv) [Селиванов, 1991]. Т.о.
маркеры нефти из эвапоритовых отложений: Pr/Рh<1 и преобладание никель-порфиринов [Jiamo et al., 1986] показывают, что при отложении галита уменьшается развитие ракообразных – источника обогащения нефтей пристаном и ванадил-порфиринами.

Порфириновые комплексы являются наиболее показательными биомаркерами условий нефтеобразования. За счет разрыва изоциклического кольца вероятна трансформация циклоалкил-порфиринов (производных хлорофилла «а» и возможно «b» с замещением Mg на Ni) в алкил-порфирины (остатки гемоглобина c замещением Fe на V). Доля (около 95%) и соотношение (~1:1) цикло- и алкил-порфиринов в нефтях каменноугольных, юрских и меловых отложений Прикаспийской низменности [Насиров, 1993] показывает, что процессы алкилирования в катагенезе существенно не изменяют соотношения порфириновых комплексов и не приводят к диспозиционированию V и Ni в порфиринах. Это ясно указывает на эвапоритовые экосистемы как на единственное место первичного продуцирования исходных ОВ нефтей.

Содержание в галофитной биоте хлорофилла «a» (~2.5% в пересчете на липиды) и гемоглобина (0.8-3.6%) может объяснить не только 0.04% порфиринов в нефти, но и на порядок больше. Преобладание Ni над V будет наблюдаться как при садке галита, так и при поступлении аллохтонных хлорофиллов (морских и пресноводных). При преимущественном развитии артемий в планктоне до садки галита и галофитных гемоглобинсодержащих интрабионтов на стадии накопления обогащенных ОВ карбонатных илов доля V превысит содержание Ni и может привести к повышению сернистости нефтей за счет преобразования белковых животных компонентов.

Биомаркеры нефтей девона, карбона, перми и триаса южной части Баренцева моря [Кирюхина, 1996], девона и перми Вост. Сибири [Каширцев и др., 1999] также свидетельствуют о формировании нефтепроизводящих отложений в эвапоритовых бассейнах. Если справедливо утверждение, что в вендской атмосфере наблюдалось высокое содержание кислорода, а осадки, богатые ОВ, отлагались в трансгрессивные фазы [Баженова и др., 1996], то и позднепротерозойские нефти востока Сибирской платформы – продукт эвапоритовых нефтеобразующих экосистем.

Единый источник формирования нефтей эвапоритовыми экосистемами объясняет относительное однообразие их химического состава. Эволюция гидробионтов, наряду с различным составом и долей аллохтонных ОВ и степенью их преобразованности, определяет особенности и уникальный состав в каждой структуре.

^ Ископаемые формы нефтеобразующих палеоэкосистем. Изучение микрофоссилий в нефтях и нефтематеринских породах, которое было направлено на решение вопроса о происхождении нефти, привело к описанию множества формальных «видов» – форм Acritarchi, которые не отождествлены не только с рецентными, но и ископаемыми формами растений и животных. Исходя из вышеизложенного, я опишу примерный состав микрофоссилий, который может быть характерен для нефти, сланцев и нефтематеринских пород эвапоритового генезиса, а также их основные диагностические признаки.

Было трудно ожидать находки простейших, но ^ Synsphaeridium conglutinatum part. [Медведева, Аксенова, 1976: II: 4] из палеозойских нефтей Русской платформы имеют хорошо сохранившийся сосущий орган Ciliata и даже остатки ресничек (рис. 4).




^ Рис. 4. Acritarchi нефтей S. conglutinatum part. (по [Медведева, Аксенова, 1976]) – предположительно останки Ciliata.

Цисты артемий представляют собой шарообразные капсулы D до ~200 мкм, с «толстыми» покровами. Остатки ^ Artemia armeniaca nom. nud. отмечены в эвапоритах нефтеносной формации Кульпа (N1sr?), а цисты артемий – в соляных озерах Техаса (QIV) [Богачев, 1938]. По отпечаткам пресноводных жаброногих ракообразных Branchiopodidae (Anostraca), близких к Artemiidae [Заренков, 1982], их возраст может быть определен минимум карбоном (300 Ma). В кембрии уже существовали лагунные Ostracoda, а с ордовика пресноводные и солоноватоводные хищные Eurypterida [Бондаренко, Михайлова, 1984]. Это свидетельствует, что пресноводные и эвапоритовые экосистемы в ордовике включали консументов низших порядков и продуцентов. Состав полых капсул шарообразной формы (D=~30 мкм) Leiosphaeridia pelucida Schepeleva и Archaeodiscina umbonulata Volkova (Acritarchi; ~520-580 Ma) отличен не только от раннекембрийских динофлагеллят (Dinophyceae), но и современных одноклеточных водорослей. Возможно, они являются разными стадиями развития родственных организмов [Talyzina et al, 2000], предположительно диапазирующими яйцами Branchiopoda и цистами после выклева личинок (рис. 5). Наличие порфириновых комплексов в кембрийских горючих сланцах [Лукашев, 1972] может свидетельствовать о существовании предков артемий. Описанные из вендских нефтематеринских пород Spumiosa salebrosa Chepikova (D=20–50 мкм) в меньшей степени, а S. spongiosa Chepikova (D=70–120 мкм) [Чепикова, 1971] в большей, соответствуют внешним признакам цист Artemiidae (см. рис. 5). Однако их появление должно быть подтверждено независимыми признаками, например, наличием копролитовых доломитов, ванадил-порфиринов или остатками хитина.

^ Рис. 5. Acritarchi S. spongiosa (1), A. umbonulata (2) и «радиолярии» (3) аргиллитов нижнего валанжина – предположительно цисты Branchiopoda


Хитин и его производные встречаются во всех нефтематеринских отложениях Мира [Hypersaline…, 1985: 432] и некоторых сланцах [Дроздова, 1985]. Он может принадлежать не только Artemiidae, но и галофитным Cladocera, Copepoda, а также насекомым и малощетинковым червям. Тонкие просвечивающие красно-бурые пленки (R=200-650 мкм), отмеченные в сланцах [Страхов, 1962], могут быть обрывками внешних покровов артемий. Кроме них могут быть встречены членистые конечности и другие части тел. Более вероятны находки ротовых частей артемий, которые лучше сохраняются в отложениях [Hypersaline…, 1985]. В нефтематеринских карбонатных породах возможны находки остатков голоэвригалинных Foraminifera, Serpulidae, Ostracoda, Decapoda и других животных, а в ангидритах – Gastropoda.

Самыми яркими растительными микрофоссилиями карбонатных и гипсоносных отложений являются створки Bacillariophyta. Диатомовые ценозы нефтематеринских пород и сланцев могут быть представлены не только мелкими планктонными пеннантными и циклическими формами, но и крупными донными Surirella, известными из рапных водоемов побережий восточной части Средиземноморской области и Красного моря (см. табл. 3), а также формами, морфологически сходными с пресноводными видами. Массовое развитие последних может маркировать время и место вселения в пресные воды. Отличительной чертой большинства классических нефтематеринских свит с высоким содержанием ОВ (до 12% Сорг.) является ограниченный состав организмов. Например, диатомиты Мак-Крик (США) сложены четырьмя формами [Баженова, Бурлин, 1985], что совершенно нехарактерно для океанического планктона [Богоров 1974; Эрхард, Сежен, 1984] и полностью совпадает с характеристикой диатомовых ценозов континентальных соленых озер и лагун Черного моря [Воронихин, 1953; Масюк, 1973]. В рапе 130-205 г/л оз. Gavish Sabkha (см. табл. 3) и загипсованных глинистых илах Арала были отмечены виды 3-4 родов [Жаковщикова, 1981; Hypersaline …, 1985].

Значительная часть колониальных «спор» из нефти, газа, конденсата и вод НГБ [Чепикова, Медведева, 1971; Медведева, Кузовлева, 1971], а также акритарх нефтематеринских пород [Чепикова, 1971], по заключению В.М. Горленко, может быть уверенно отождествлена с колониальными цианобактериями. Например, с Chlorogloea sarcinoides (рис. 6).




^ Рис. 6. «Спора» из газового конденсата (по [Чепикова, Медведева, 1971: II, 2]) и рецентные галофитные Chlorogloea sarcinoides (Cyanobacteria)


Несомненный интерес представляет Gloecapsomorpha priscata, обнаруженная в верхнекембрийских нефтях (рис. 7). С близкой, если не идентичной формой – G. prisca Zalessky, 1917, ранее связывалось происхождение «морских» ордовикских сланцев (кукерситов) Прибалтики. В настоящее время установлено сходство ископаемых колониальных цианобактерий Gloecapsomorpha с рецентными Gloecapsa = Pleurocapsa = Entophysalis, а продуцентов кукерситов с Entophysalis major, являющихся обычным компонентом донных матов эвапоритового зал. Shark Bay (Австралия). Это сходство выявлено не только морфологическими признаками, но и температурными условиями существования цианобактерий, явившихся основой кукерситов – 28-35оС [Жмур и др., 1989].


Рис. 7. ^ G. priscata из нефтей бавлинской свиты (докембрий) (по [Медведева, Аксенова, 1976] – останки Cyanobacteria


Остатки цианобактерий в нефтях, природном газе, нефтематеринских породах (рис. 8) и сланцах – самая разнообразная группа микрофоссилий. Это безусловно свидетельствует в пользу формирования ими нефтематеринских пород [Жмур и др., 1994], однако далеко не во всех условиях. Так, цианобактерии из разновозрастных сланцев были отождествлены с современными формами эвапоритовых и гипергалинных лагунных водоемов [Горленко, Жмур, 1989; Горленко и др., 1989, 1990]. По любезному сообщению Л.И. Боголюбовой, основным компонентом «черных» сланцев Атлантики, содержащих прослои ангидритов, также являются цианобактериальные формы.


^ Рис. 8. Морфология акритарх докембрийских нефтематеринских пород (А) и рецентных галофитных цианобактерий (Б) (по [Чепикова, 1971; Hypersaline …, 1985])


Строматолиты цианобактерий Entophysalis, сходные с рецентными формами гипергалинных вод Индийского океана, были отмечены в эвапоритовой формации Narssarssuk (Гренландия) возрастом 700 Ma, в базальной части которой зеленые сланцы перекрывают сульфатсодержащие осадки. Остатки цианобактериальных матов Microcoleus, Lyngbya и Calothrix, обитающих ныне в (суб)тропических водах Мирового океана, детектированы в верхнерифейской (800-700 Ma) эвапоритовой формации Draken (Шпицберген). Остатки первых экосистем в виде коккоидных, нитевидных микроокаменелостей и строматолитов бактериальной природы были обнаружены в эвапоритовых отложениях (3500-3400 Ma) Onverwacht (Юж. Африка) и Warrawoona (Австралия) [Hypersaline …, 1985].

В протерозое известны также зеленые и красные водоросли, не позднее кембрия появились динофлагелляты, в ордовике – часть золотистых. С началом эволюции диатомовых в каменноугольном периоде или, по крайней мере, с юры-мела [Баженова, Бурлин, 1985], фитопланктон Мирового океана мог приобрести все черты современного. Однако только в современных эвапоритовых системах цианобактерии по-прежнему являются самой разнообразной группой продуцентов (см. табл. 3).









^ Рис. 9. Acritarchi нефтей (A - S. conglutinatum part. и B - S. sorediformis) (по [Медведева, Аксенова, 1976]) –- предположительно остатки клеток галофитных Volvocales (Dunaliella salina – Ds и Asteromonas gracilis – Ag)

Самыми массовыми растительными остатками в нефтях могут быть крупные Dunaliella aff. salina (Rср.~22х15 мкм [Горячева, 1977]) и мелкие (Rср.~12 мкм) Asteromonas gracilis Artari (Volvocales). Несмотря на то, что клетки Dunaliella окружены лишь тонкой протоплазматической мембраной [Масюк, 1977], они хорошо сохраняются в восстановительных условиях осадков Сиваша [Стащук и др., 1964]. Из-за тонких покровов клетки могут принимать в ископаемом состоянии различную форму. Их основным диагностическим признаком я

вляется наличие двух жгутиков – органов движения Volvocales (рис. 9). Им соответствуют мелкие ^ Synsphaeridium conglutinatum part. (L=2-10(max 15) мкм) и крупные S. sorediformis (L=10-20) [Медведева, Аксенова, 1976: II: 3; VI: 3] из палеозойских нефтей Русской платформы. Они имеют обломки жгутиков (рис. 9B) и место их прикрепления (рис. 9A). Практически все формы акритарх нефтей, отнесенные к Synsphaeridium и Zonoleiosphaeridium sensu [Медведева, Аксенова, 1976], имеют L=10-25 и стенки 2-3(5) мкм.

В карбонатных нефтематеринских породах могут быть также встречены автохтонные остатки талломов зеленых (Ulvales и Siphonocladales), а в ряде формаций также красных водорослей. Наличие в палеогеновых (коунских) сланцах Кавказа остатков кокколитофорид свидетельствует не только об участии в формировании сланцев планктонных галофитных организмов [Горленко и др., 1989, 1990], но и о древности вселения в пресные воды Евразии кокколитофорид р. Acanthoica. За время существования биосферы в солеродных бассейнах могли эволюционировать тысячи рецентных и вымерших родов морских и пресноводных экосистем. Поэтому ископаемые эвапоритовые экосистемы различных периодов и бассейнов при общей таксономической бедности будут представлены различными формами.








Похожие:

Маркеры эвапоритового нефтеобразования iconМаркеры эвапоритового нефтеобразования
Ов цианобактерий, аналогичных рецентным матам гипергалинного приморского озера Gavish Sabkha (см. [Hypersaline …, 1985]). Эти примеры,...
Маркеры эвапоритового нефтеобразования iconС. В. Прокудина
Этнодифференцирующие маркеры с точки зрения татар Енисейской губернии начала ХХ века
Маркеры эвапоритового нефтеобразования iconЛингвистические маркеры социокультурного пространства в сфере неономинации (на материале американского варианта английского языка)
Научный руководитель кандидат филологических наук, профессор Харьковская Антонина Александровна
Маркеры эвапоритового нефтеобразования iconЛексические единицы как маркеры эпохи (на материале немецкого языка)
Данилова Нина Константиновна профессор кафедры немецкой филологии гоу впо «Самарский государственный университет»
Маркеры эвапоритового нефтеобразования iconЗоогеографические признаки нефтеобразования
Турова и др., 1995] показывает, что симпатрическая модель пригодна и для бактериальных форм, а морфологическое разнообразие эритробактерий...
Маркеры эвапоритового нефтеобразования iconЗоогеографические признаки нефтеобразования
Турова и др., 1995] показывает, что симпатрическая модель пригодна и для бактериальных форм, а морфологическое разнообразие эритробактерий...
Маркеры эвапоритового нефтеобразования iconГорючие ископаемые в отложениях эвапоритовых палеобассейнов
Наличие в разрезе осадочного бассейна «черных» сланцев считается одним из признаков его потенциальной нефтеносности, а вопрос их...
Маркеры эвапоритового нефтеобразования iconГорючие ископаемые в отложениях эвапоритовых палеобассейнов
Наличие в разрезе осадочного бассейна «черных» сланцев считается одним из признаков его потенциальной нефтеносности, а вопрос их...
Маркеры эвапоритового нефтеобразования iconУрок по теме: «Как построить график функции у = f(x+l), если известен график функции у = f(X)» Тип урока: урок усвоения новых знаний
Оборудование и материалы: компьютеры с установленной программой, трафареты параболы у=х2, цветные маркеры
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов