Читать книгу: «Современное производство битума. Технологии и оборудование», страница 3

Геохимия природных битумов Оленекского поднятия

Данные геохимических исследований природных битумов вышеописанных месторождений и отдельных битумопроявлений изложены в работах. Ниже мы остановимся лишь на результатах, полученных в последнее время при детальных исследованиях молекулярного состава оленекской коллекции [13.].

Методы геохимических исследований. Хлороформенные экстракты из битуминозных пород после осаждения асфальтенов избытком петролейного эфира разделялась на метаново-нафтеновые и нафтеново-ароматические углеводороды, бензольные и спиртобензольные смолы на хроматографических колонках с силикагелем АСК + оксид алюминия. Границы между фракциями отбивались по показателю рефракции и свечению в ультрафиолетовом излучении [13.].

Хромато-масс-спектрометрические исследования насыщенных углеводородов проводились на системе, включающей газовый хроматограф 6890, имеющий интерфейс с высокоэффективным масс-селективным детектором Agilent 5973N. Хроматограф снабжен кварцевой капиллярной колонкой длиной 30 м, диаметром 0.25 мм, импрегнированной фазой HP-5MS. В качестве газа-носителя служил гелий со скоростью потока 1 мл/мин. Температура испарителя 320º С, ввод пробы при 100º С, изотермическая «площадка» длительностью 4 мин. Программирование подъема температуры осуществлялось от 100 до 290º С со скоростью 4º С/мин с последующей изотермой в течение 30 мин. Ионизирующее напряжение источника – 70 эВ, температура источника – 250º С. Хроматограммы углеводородов получены по общему ионному току (TIC) и селективным ионам m/z 123, 177, 191 – для ди- и тритерпанов; m/z 217, 218 – для стеранов; m/z 219 – для секостеранов (новые структуры) [13.].

Современный состав всех битумов Оленекского поднятия сформировался в результате окислительных процессов различной степени интенсивности вследствие подъема нефтесодержащих горизонтов в зону гипергенеза или раскрытия залежей дизъюнктивами [13.].

Наряду с простым испарением легких фракций углеводородов и остаточным накоплением асфальтово-смолистых компонентов, существенную роль играло неорганическое и биохимическое окисление углеводородов [13.].

Неорганическое окисление углеводородов привело главным образом к появлению значительного количества карбокислот, кетонов, эфиров и т.п., которые концентрировались во фракции смол [13.].

Биогенное окисление с участием микроорганизмов (биодеградация) оказывало существенное воздействие на перераспределение индивидуальных углеводородных компонентов. Этот процесс хорошо изучен на битумных и нефтяных месторождениях Аквитании, США, Мадагаскара, Канады, Венесуэлы, Прикаспия и в определенной мере на месторождениях Оленекского поднятия [13.].

Хроматограммы по общему ионному току вендских, пермских и юрских битумов приведены на рис. 3.

Как следует из рисунка, наибольшей степени биологического окисления подверглись пермские битумы, в составе которых практически нацело редуцированы нормальные и разветвленные алканы. На этом фоне концентрация терпановых углеводородов значительно превышает содержания ациклических углеводородов [13.].

Сами терпаны также подверглись бактериальной атаке, демонстрируя различную степень устойчивости отдельных углеводородов и целых гомологических рядов. В частности, как показывают результаты сканирования хроматограмм по ионам m/z 123, 177, 191, регулярные гопановые углеводороды практически нацело трансформированы в гомологический ряд деметилированных 25-норгопанов с существенным преобладанием 25-норадиантана С28 над другими гомологами (рис. 4). Обычно деметилированные гопаны являются биометками интенсивно биодеградированных нафтидов [13.].

Если предположить, что распределение деметилированных гопанов унаследовано от первичного распределения регулярных гопанов, то в рассматриваемом регионе подобная картина характерна лишь для пермских нефтей Тигяно-Анабарского поднятия, где адиантан обычно превалирует над собственно гопаном. Вместе с тем высокие концентрации 25-норадиантана С28 могут быть обязаны определенной селективности процессов бактериальной деградации пентациклических углеводородов [13.].

Среди идентифицированных терпанов особое место занимает гомологический ряд так называемых секогопанов, или гопанов с разорванной цепью между 8 и 14 атомами углерода. Эти тетрациклические структуры достаточно надежно идентифицируются по основному фрагментному иону m/z 123 и дополнительному иону m/z 193 (вместо 191) [13.].

Все это, вместе с ионами молекулярной массы, определяющими тетрациклическую структуру, позволяет идентифицировать гомологический ряд секогопанов. Эти соединения часто присутствуют в биодеградированных нафтидах, что наводит на мысль о возможном разрыве цепи кольца С в процессе бактериального окисления углеводородов в залежи, но в этом случае, наряду с «регулярными» секогопанами, должны образовываться и деметилированные структуры, а этого не отмечается [13.].

Рис. 3. Хроматограммы фракций насыщенных углеводородов битумов из разновозрастных отложений Оленекского поднятия:

А – из вендских песчаников кесюсинской свиты (Центрально-Оленекское скопление); Б – из пермских песчаников (Оленекское месторождение); В – из юрского ракушняка келимярской свиты (Кулумасское скопление). Цифрами обозначено количество атомов углерода в нормальных алканах, Р – пристан, Ph – фитан, 25nTt – деметилированный 25-нор тетрациклан, 25nh28 – де- метилированный 25-нор адиантан, H₃₀– гопан

Рис. 4. Масс-хроматограммы по селективным ионам m/z 123, 177, 191

Структуры и схемы ионной фрагментации, обозначенные цифрами, соответствуют номерам пиков.

Скорее всего 8-14-секогопаны являются первичными соединениями, синтезированными в весьма малых количествах прокариотами на стадии преобразования органического вещества. По-видимому, они наиболее устойчивы к процессам биодеградации, а их заметные «остаточные» концентрации возникают в процессе утилизации бактериями в нефтяной залежи более «лабильных» углеводородов [13.].

К неизвестным структурам следует отнести идентифицированные нами 8—14 – секостераны С27, С28 и С29 (рис. 5, пики А, В, С) Близкие по структуре (а может быть и аналогичные) два трициклических углеводорода были встречены в свое время в биодеградированной нефти месторождения Келамаи в Китае. Этим углеводородам была приписана структура с разрывом цепи в кольце А между атомами углерода С4 и С5 (см. рис. 5 структура I).

В масс-спектрах для всех трех стероидных биомаркеров оленекских битумов присутствует сравнительно интенсивный ион m/z 95, т.е. разрыва цепи в кольце А нет. В противном случае мы бы имели достаточно интенсивный ион с m/z 97. Судя по масс-спектрам, в оленекских битумах присутствуют секостераны с разрывом цепи в положении С8-С14, как и в наиболее устойчивых к биодеградации секогопанах (см. рис. 5, структура II) [13.].

Есть сведения, что 8-14-секогопаны и их предшественники обнаружены в экстрактах юрских углей и третичных аргиллитов Китая. Вполне вероятно, что в подобных отложениях могут быть найдены и предшественники 8-14-секостеранов. [13.].

Интенсивность биодеградации пермских битумов зашла настолько далеко, что затронула даже трициклические хейлантаны, считающиеся наиболее резистентными к биодеградации углеводородами, но в отличие от гопанов здесь, наряду с деметилированными структурами, сохранились и регулярные соединения с типичным «морским» распределением [13.].

Существуют самые разнообразные представления о взаимоотношениях разновозрастных нафтидов Оленекского поднятия и, соответственно, о их генезисе. Один из первых исследователей геологии Оленекского поднятия А. И. Гусев высказал предположение, что все поверхностные битумы, независимо от возраста вмещающих их отложений, имеют единый докембрийский генетический источник. Эта точка зрения нашла достаточно большое количество приверженцев [13.].

Другая наиболее распространенная точка зрения была сформулирована геологами и геохимиками НИИ геологии Арктики (НИИГА), которые считали, что все вендские и кембрийские битумы, включая предпермскую (лапарские доломиты) эрозионную зону, несут следы большей окисленности, чем вышележащие пермские залежи битумов, и выделяют два цикла нефтенакопления: допермский и послепермский. Соответственно для первого цикла нефтепроизводящими отложениями являются толщи докембрия, а для второго – собственно пермские отложения приосевой части Лено-Анабарского прогиба [13.].

Оригинальное предположение высказал в своей кандидатской диссертации Д. С. Сороков, который, опираясь на групповой состав и степень окисленности битумов, выделил также две генетические группы битумов, но в первую он объединил лишь вендско-нижнекембрийские битумы, залегающие в туркутской и кесюсинской свитах [13.].

Во вторую – жильные битумы теюссалинской (Юкээбилское проявление), кавернозные битумы лапарской (верхний кембрий) и массивные залежи битумов в песчаниках пермской системы, считая что все эти битумы обязаны своим происхождением пермским материнским отложениям. Здесь остается только удивляться интуиции этого исследователя, поскольку современные геохимические критерии (изотопный состав углерода, распределение биометок и т.п.) в большей степени подтвердили правомерность подобного разделения [13.].

Хромато-масс-спектральные данные позволили диагностировать в составе пермских битумов ряд терпеноидов, происхождение которых обычно связывают с участием в органическом веществе материнских пород остатков высшей растительности. В первую очередь это бициклические сесквитерпаны (см. рис. 4, пики 1—3 и 5—7), некоторые трициклические структуры типа дримана (см. рис. 4, пик 4) и тетрациклический оноцеран (см. рис. 4, пик 34). Все эти углеводороды не характерны для венд-кембрийских нафтидов [13.].

Следует отметить, что диапазон значений изотопного состава углерода пермских битумов настолько широк (δ¹³C от —25.8 до —31.3 ‰), что позволяет допускать возможное участие как континентального, так и морского (древнего аквагенного) органического вещества в составе материнских отложений. Вместе с тем изотопный состав углерода венд-кембрийских битумов Оленекского поднятия все же легче пермских и лежит в интервале значений от —32.5 до – 34.6 ‰ [13.].

Рис. 5. Масс-хроматограммы по селективным ионам m/z 217 и 219 и массспектры 8—14 – секостеранов

К настоящему времени геохимические признаки нефтей докембрия достаточно хорошо изучены, и оленекские битумы этого возрастного интервала обладают вполне сопоставимыми параметрами. Для решения вопросов генезиса пермских битумов Оленекского месторождения представляется весьма важным то обстоятельство, что аналогичный набор необычных и «континентальных» биометок обнаружен в битумах пермской базальной песчаниковой пачки на западном и восточном крыльях Булкурской антиклинали (см. рис. 6) в низовьях Лены (Туорасисский выступ).

Рис. 6. Схематический профиль через Оленекское поднятие и Булкурскую антиклиналь Предверхоянского прогиба:

1 – водорослевые доломиты; 2 – известняки; 3 – глинистые известняки; 4 – аргиллиты и алевролиты, 5 – конгломераты и песчаники; 6 – разломы; 7 – битумные залежи и битумопроявления; 8 – кальцитовые жилы с битумом.

Пентациклические терпаны, как и в Оленекском месторождении, представлены преимущественно деметилированным 25-норадиантаном. Идентифицированы секогопаны и секостераны. Все это, а также близкий изотопный состав углерода (C от —28.0 до 29.8 ‰), позволяет считать туорасисские битумопроявления следами миграции углеводородов из Верхоянского и Лено-Анабарского бассейнов в направлении Оленекского свода вверх по склону пассивной континентальной окраины в доколлизионное время. [13.].

Очаги возможной генерации природных битумов Оленекского месторождения

Хотя река Оленек характеризуется давольно давными скоплением природных битумов (более века), в настоящее время все еще сложно объяснить геологическое строение Оленекского месторождения, а также генетическую принадлежность битумных полей региона [12].

Во-первых, необходимо определить виды толщ осадочного чехла, генерирующих жидкие углеводороды, преобразовавшиеся впоследствии в битумы. Во-вторых, необходимо точное место генерации – на месте современного Оленекского месторождения или на смежных территориях [12].

Был ислледован очаг генерации (восточной части Лено-Анабарского прогиба) жидких углеводородов, где были выявлены наиболее крупное скопление природных битумов региона (рис. 1) [12].

 
Рис. 1. Карта исследуемого района.
1 – глубокие скважины; 2 – границы крупных тектонических элементов;
3 – битумопроявляния: а) в осадочном чехле, б) на поверхности
 

Авторам Н. А. Гедройц, В. Я. Кабаньков, М. К. Калинко, Д. С. Сороков, А. И. Данюшевская, А. Г. Войцеховская, Т. Н. Копылова, В. Л. Иванов и другим исследователям было установлено, что источники нефти, определяющей начало возникновения Оленекских битумов, представляют собой рассеянное органическое вещество (ОВ) пермских отложений. Кроме того, А. И. Гусева, К. К. Демокидова, В. А. Первунинского, Т. М. Емельянцева, А. И. Кравцовой, П. С. Пука и других считают нефтематеринские толщи (для оленекских битумов) кембрийскими, вендскими и даже рифейскими образованиями. Данные факты доказываются, тем что наблюдается повышенная битумонасыщенность пермских песчаников в приразломных зонах [12].

Основными нефтегазопроизводящими толщами (НГПТ) являлись пермские и вендские отложения. При этом, определение (смоделирование) времени достижения перечисленными породами главной зоны нефтегазообразования (ГЗН) и выполнение качественной оценки возможного относительного вклада органического вещества этих отложений в формирование жидких углеводородов в восточной части Лено-Анабарского прогиба представляет собой актуальной задачей [12].

Для одномерного моделирования были выбраны 2 разреза перми в обнажениях вблизи скважины Дьяппальская-1 (см. рис. 1). Данные разрезы были «нарощены» сверху и снизу мезозойскими, палеозойскими и рифей-вендскими толщами, мощность которых была восстановлена по расположенным поблизости обнажениям и соседним скважинам. Синтезированный разрез, в котором общая мощность отложений пермского возраста в обнажении составила 500 метров, был назван скважина Виртуальная-1, а разрез, с толщиной пермских пород 1500 м – скважина Виртуальная-2. Мощность генерирующего подкомплекса в первой скважине составила 150 м, во второй – 700 м. В качестве очага генерации для последующих расчетов была выбрана прилегающая скважинам территория общей площадью 10 000 км² (оконтурено прямоугольником на рис. 1) [12].

В позднемеловое время была образована Верхоянская складчатая область. Вследствие этого стал размыв верхнемеловых (и частично нижнемеловых) пород на изучаемой территории [12].

Органическое вещество пермских отложениях характеризуется высокой преобразованностью, что указывает на их нахождение на 2000—2500 м глубже своего современного первоначального гипсометрического положения. Моделирование было выполнено на додатское время, характеризующееся существованием континентального склона с платформенным режимом осадконакопления на современной Верхоянской складчатой области [12].

В скважине Виртуальная-1 (см. рис. 1) органическое вещество вендской НГПТ находится на пике генерации УВ, а в Виртуальной-2 эти отложения уже достигли фазы генерации жирного газа. В скважине Виртуальная-2 практически весь разрез перми находится в ГЗН, в то время как в Виртуальной-1 эти толщи только входят в главную зону нефтеобразования. Опираясь на эти наблюдения, можно утверждать, что в восточной части Лено-Анабарского прогиба существуют необходимые термобарические условия для образования нефтяных флюидов из пермских и вендских отложений [12].

Путем математических расчетов установлено, что в рассматриваемом очаге генерации органическое вещество вендской и пермской НГПТ на площади в 10 000 км² в общей сложности могло сформировать порядка 10 млрд т. жидких углеводородов [12].

Генерация жидких углеводородов из вендской НГПТ охватывает объема 2,5—3 мг УВ / г сухой породы (рис. 2). Причем, Наибольший объем углеводородов (около 9 мг УВ/г сухой породы) был сгенерирован органическим веществом пермских отложений в районе скважины Виртуальная-2 [12].

Рис. 2. Удельное количество углеводородов, генерированных НГПТ разного возраста в районе скважин А – Виртуальная-1, Б – Виртуальная-2:

1 – преимущественно известняки; 2 – преимущественно мергели; 3 – преимущественно известняки и доломиты; 4 – преимущественно аргиллиты; 5 – преимущественно песчано-алевритистые отложения; 6 – преимущественно песчаники; 7 – углеродистый остаток; 8 —газообразные УВ; 9 – жидкие УВ

Потери на путях миграции, а также отток легких фракций УВ из уже образовавшихся залежей, свидительствуют об общем нефтегенерационном потенциале пермских и вендских отложений в этом регионе недостаточно для образования выявленных весьма крупных битумных полей. Основнами причинами являются низкое содержание Сорг в древних НГПТ, смешанный (озерный и террагенный) тип органического вещества в пермских материнских отложениях, а также сравнительно небольшие мощности генерирующих подкомплексов [12].

Возможно, нефти, определивший начало оленекскив битумов, латерально предвигались с востока, из областей более пассивной континентальной окраины, отличающихся значительной мощностью додатского времени пермских и вендкембрийских отложений гораздо большие мощности, чем в восточной части Лено-Анабарского прогиба [12].

Вследствии тщательного анализа имеющихся геолого-геофизических информации о восточной части Лено-Анабарского прогиба были выявлены основания, позвляющие пологать, что необходимые термобарические условия обеспечения генерации жидких углеводородов могли также существовать и на современной Верхоянской складчатой области в периоде позднемелового доколлизионного эпоха [12].

Генезис Садкинского месторождения асфальтита

В настоящее время сильно возрастает интерес к присутствию различных металлов в нефтях, природных битумах и асфальтитах. Благородные и цветные металлы также представляли большой интерес при проведении исследовательских работ по изучению металлоносности углеродсодержащих формаций Уральской металлогенической провинции, охватывающих одноименную складчатую область Восточного Оренбуржья [16].

В Бугурусланском районе Оренбургской области, расположенном в платформенной ее части (Русская плита), обнаружено жильное месторождение асфальтита – битума нефтяного ряда.

Особенность его заключается в следующем [16]:

– Жильном типе;

– приуроченности месторождения к тектонической трещине, осложняющая практически горизонтально лежащие водноосадочные (лагунные и др.) отложения позднетатарско-кунгурского времени;

– Наличии аномально высоких содержаний следующих элементов в асфальтитах: V, Ni, Mo, Мg, Со, Cu, Ag, U;

– Обнаружении в шлифах приповерхностных пород, вмещающих жилу асфальтита, обломков «эффузивов» и вулканического стекла в количестве 20—30%;

– принадлежности асфальтита к подклассу гильсонитов, отличающихся высокой температурой плавления битума (до 200° С).

Вертикальная поисковая скважина на нефть (№10) проследила проводник жилы асфальтита до глубины 800 м (см. рис. 1).

Вопросы происхождения месторождения, ныне выработанного, освещены в фондовой геологической и научной литературе и др. и базируются на следующих постулатах [16]: битумы, и содержащийся в их асфальтит, являются продуктами естественной разгонки (естественных гипергенных изменений) нефти, в результате которой практически 90% вещества нефти было рассеяно, и наблюдалось значительная концентрации металлов, содержавшихся в неутвержденных количествах в нефти и в битумах.

Нефть постепенно заполняла возникшей трещины. Поэтому, часть считаются нижне-верхнепермских отложений главным источником асфальтита нефти, которые в свою очередь были образованы за счет углеводородов из терригенных фаций нижнего карбона [16].

Вопросы, относящиеся к явному проявлению металлы в нефти, удержанию их в трещинах и самому механизму жилообразования не предусмотрены, т.к. cчиталось, что источник нефти находился несколько ниже, где наблюдается изменение кунгурского возраста в осадках горных пород (глубина порядка 800 м), ныне выработанная, залежь метана, а металлы содержались во вмещающих породах и сорбированы из них. Однако, нефть избирательно сорбирует не все элементы, даже, к примеру, халькофильные элементы, но сорбирует мантийные элементы— V, Ni, Mo, Pd и др., а также особенный элемент U, а концентрирует далеко не пропорционально их кларкового содержания в осадочных породах [16].

В период разведки Садкинского месторождения асфальтитов было установлено, что боковые для жилы осадочные породы, ранее красноцветные, из-за воздействия на них кислородной среды, стали осветленными и их цвет преобразовался в светло-серый, а осветленные породы часто содержат крупнокристаллический пирит октаэдрического облика (рис. 2) [16].

Осветленные породы представляют собой все виды ксенолитов вмещающих пород, заключенных в асфальтитах. Асфальтиты практически полностью состоят из полимеризованного нефтяного вещества, а зольность их сравнительно низкая и редко превышает 4% [16].

По вмещающим асфальтитовую жилу породам были проведены спектральные и химические анализы, в результате которых было определено содержание в них Cu, Pb, Ni, V, Co, Zn, Ag, Mo, Zr, Ti, Ba, Sr, Fe, K, Ca, Mg, Ai, Li, Cd, Sb, As и Nb [16].

Результаты анализов показали, что данные химические элементы кроме Cd, Sb, As и Nb присутствуют в породах. Большинство элементов содержится в количествах, близких к кларковым, но в образцах пород, отобранных из зоны контакта с асфальтитами, были установлены содержания никеля до 0,3%, молибдена до 0,3% и ванадия до 1%. В удаленных от зоны контакта с асфальтитами образцам было установлено повышенное содержание только меди и всего лишь по 3-м образцам. Содержание меди в образцах находилось в пределах 0,05; 0,07 и 0,2% [16].

Весь разрез, практически в независимости от литологии местности, характеризуется очень высоким содержанием магния (от 1—3% до намного более 3%), калия (1—3%), бария (0,01—0,07%) и стронция (0,01—0,1%) [16].

В ходе спектральных анализов отобранных проб было установлено, что высокие концентрации V, Ni, Mo характеризуют только асфальтиты и зоны контакта пород с ними. А довольно устойчивое высокое содержание в породах Mg, Sr, Ba, K также создает зону вокруг трещины [16].

Рис.1. План и геологический разрез жилы Садкинского асфальтита [16]

Рис. 2. Садкинское месторождение, шахта. Образец №2: пирит из

контактовых метасоматитов асфальтитовой жилы и татарских красноцветов

По медьсодержащим породам из обнажения близ контакта с жилой отобрана штуфная проба известняков с медной зеленью, азуритом, купритом, самородной медью и керновая проба песчаника с медной зеленью по скважине №11 в интервале 15,1—16,9 м. Химическим анализом в штуфной пробе выявлено 3,5%, а в керновой пробе – 0,43% меди. По скважине №11 в подстилающих медистые песчаники известковых глинах спектральным анализом установлено 0,2% меди. Вкрапленность медной зелени была отмечена, кроме того, по скважине №11 в интервале 24,5—25 м (прослой песчаника), в интервале 95,7—96,7 м (прослой известняка); по скважине №12 в интервале 52,4—52,5 м (прослой песчаника с богатой вкрапленностью медной зелени) [16].

В 1936 г. по скважинам ручного бурения, пройденным около залежи асфальтита, медная зелень была отмечена в интервале 12,9—13,8 м скважины №1 (песчаник с редкой вкрапленностью медной зелени), в интервале 12—13,75 м по скважине №2 (песчаник известковистый с редкой вкрапленностью медной зелени) в интервале 21,6—21,7 м по шурфу №4 (вкрапленность медной зелени в «мергелях» и известняках) и по шурфу №8 в интервале 5—7 м (медистый песчаник) [16].

В проанализированном образце из шурфа №8 показано 9,23% меди. Все отмеченные выше проявления меди приурочены к поверхностным отложениям малокинельской свиты, меденосными являются либо известняки, либо песчаники на карбонатном цементе. Медные минералы сосредоточены в цементе песчаников, а в известняках – по трещинам и кавернам вместе с вторичным кальцитом (рис. 3) [16].

Повышенные содержания меди в песчаниках и известняках малокинельской свиты пространственно тяготеют к тектонической трещине, которая для меди, возможно, являлась рудоподводящей. Рассматривая геологические позиции медного оруденения, можно прийти к выводу об эпигенетичности медной минерализации относительно осадка, в котором она ныне концентрируется, и о связи медного оруденения с тектонической трещиной, заполненной асфальтитами [16].

Медь, возможно, пришла и мигрирует по зоне тектонического нарушения, она, очевидно, сопровождала нефтяное вещество и имеет с ним сродство [16].

Что же касается урана, то из 40 отобранных в очистном пространстве рудника образцов асфальтита и приконтактовых с ним пород, уран установлен в 28 в количестве 0,001—0,001%. Анализ был выполнен в лаборатории Уральского геологоуправления. Не обнаружен уран в 10 образцах асфальтита и в одном (из 10) приконтактовой, обеленной вмещающей породе, а самое высокое содержание урана – 0,003% принадлежит образцу асфальтита. В воде рудника содержится 0,001% урана [16].

Два образца Садкинского асфальтита из геологического музея Оренбургского государственного университета (ОГУ) были проанализированы в лаборатории физических методов исследования кафедры геологии ОГУ методом атомно-абсорбционной спектрометрии с электротермическим атомизатором на содержание благородных металлов (БМ), в том числе платиноидов, по методике количественного анализа, разработанной во ВСЕГЕИ (2006), которая предусматривает определение металлов платиновой группы (МПГ) и золота. Также определялось содержание ванадия, никеля и кобальта в этих же образцах (аналитик Пономарева Г. А.) [16].

В связи с тем, что изучаемые образцы содержат углеродистое вещество (УВ), применялась специальная дополнительная операция окисления УВ, позволяющая в ряде случаев определять с платиной, палладием, золотом и серебро. УВ, как известно, обладает особо высокими адсорбционными свойствами как для МПГ, так и для золота и серебра [16].

В результате проведенных исследований асфальтита, были получены следующие данные (приведены средние значения): Au— 5 мг/т, Ag – 5,343 г/т, Pd – 3 мг/т, V – 98,50 г/т, Co – 0,81 г/т, Ni – 15,39 г/т. Из полученных данных следует, что Pd явно преобладает над Pt, хотя нефти практически всех месторождений Оренбургской области по данным, имеют, как правило, платиновую специализацию, а содержания Ag гораздо выше, чем Au, что, в общем-то, согласуется с данными по месторождениям нефти платформенной части Оренбургской области [16].

Суммируя все выше сказанное, следует отметить, что особая геохимическая обстановка, создавшаяся на Садкинском месторождении, обязана существованию тектонической трещины и накоплению в ней углеводородов нефтяного ряда, а металлы, возможно, сорбируются вмещающимися породами из газов, нефти и битумов на небольшую глубину в зоне осветления пород.

Самой поразительной особенностью Садкинского месторождения асфальтита является обнаружение в шлифах приповерхностных пород, вмещающих жилу асфальтита, обломков «эффузивов» и вулканического стекла в количестве 20—30% [16].

Стекла обнаружены в керне скважины №10, пробуренной примерно в 50 м от жилы асфальтита на глубине 38 м от поверхности (кутулукская свита – 40 м, мало-Кинельская – 90 м). Как следует из описания шлифов (на примере шлифа №1), исследуемый образец – «песчаник мелкозернистый с железисто-глинистым и кальцитово-глинистым цементом. Минералогический состав: кварц – 10%, полевой шпат – 10%, обломки эффузивов и вулканического стекла – 30%, мусковит, биотит, хлорит – 5%, обломки карбонатов менее 1%. Цемент: гидроокислы железа – 5%, глинистое вещество – 30%, кальцит – 5%, углистое вещество – 5%, глауконит – единичные зерна».

При описании шлифа №3 (глубина 45 м) также указывается на наличие «обломков кремней и эффузивов в количестве 20%» [16].

Рис. 3. Образец №1. Садкинское месторождение, карьер. Известняк с малахитом, азуритом и купритом по трещинке: [16]

1 – медные минералы на поверхности образца (серое); 2 – то же по трещине

Так представляется механизм появления в породе обломков эффузивов и вулканического стекла [16]: в начальную стадию образования трещины к поверхности шли разогретые газы, у поверхности произошел взрыв; захваченные потоком газа глинистые частицы при поверхностных породах сплавились и образовали стекла, которые выпали вместе с привнесенным газом «эффузивным» веществом недр в водную среду.

Можно было бы отнести такой взгляд к нереальному, но в 2012 г. при просмотре проб песчано-гравийной смеси (ПГС) из аллювиальных террасовых отложений реки Урал (около г. Оренбурга) Овчинниковым В. В. были обнаружены стекла (естественный керамзит) в пробах ПГС №1, 2, 4, 8, 9, отобранных по скважинам шнекового бурения с глубин 2—7 м от поверхности земли, пробуренным по залежам песчано-гравийно-галечной смеси, во фракции 10—20 мм в виде идеально круглых (шарообразных) и некруглых включений, а так же в виде обломка, с сохранившейся боковой поверхностью [16].

Керамзит представляет собой ячеистое стекло со сплошной коричневой поверхностью и внешне мало отличим от техногенного керамзита из неизвестковых аптских глин раннемелового возраста, получаемого путем обжига во вращающейся печи при температуре порядка 1000 oС (рис. 4) [16].

Рис. 4. Образцы керамзита [16]:

1 – природный керамзит (№3) из террасовых отложений р. Урал

(Чернореченско-Павловское месторождение ПГС); 2 – техногенный керамзит

Плотность обнаруженного керамзита, как правило, меньше единицы, но есть невспучившиеся включения размером 2—3 мм с плотностью больше единицы, выделенные из песчаных фракций ПГС. Отличия выявленного естественного керамзита заключаются в следующем [16]:

– Белая известковая пленка на поверхности и пелитоморфный кальцитовый цемент песчанистого наполнителя части гранул, а также включения пелитоморфного известняка размером 1—2 мм в ячейках гранул;

– Меньший размер гранул против обычного размера техногенного керамзита;

– Наличие наполнителя внутри некоторых гранул и на их боковой поверхности кремнисто-халцедоновых песчинок размером до 5 мм (кремни и яшмы разных красивых оттенков).

Чернореченско-Павловское месторождение ПГС находится в пределах горного отвода Оренбургского нефтегазоконденсатного месторождения (ОНГКМ). Выявленный «керамзит» свидетельствует о том, что в недавнее прошлое время поверхности Земли достигали разогретые до 1000o С (негорящие) газовые струи с небольших глубин. Захваченные газом частицы вспучивающихся глин (вероятно известковистая глина акчагыльский ярус (N2ак)) проталкивались в ПГС, влага из которой должна была предварительно испариться. Начавшийся процесс выброса газа прекратился самопроизвольно [16].