Місяць: Грудень 2019

Головна > Архів > № 2 (179) 2019 > 37-46

---

Geology & Geochemistry of Combustible Minerals No. 1 (179) 2019, 37-46.

https://doi.org/

Юрій ХОХА, Олександр ЛЮБЧАК, Мирослава ЯКОВЕНКО

Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України, Львів, e-mail: igggk@mail.lviv.ua

---

Анотація

Розглянуто основні способи розрахунку складу геохімічних систем, які знаходяться в стані термодинамічної рівноваги. Показано, що основою для таких розрахунків є визначення енергії Гіббса кожного із компонентів системи за заданих температур і тиску. Проведено аналіз способів визначення енергій Гіббса за стандартного тиску та в умовах, які реалізуються в межах осадової товщі. Відібрано рівняння стану для індивідуальних компонентів природного газу та розраховано їхні енергії Гіббса для теплових потоків у межах 40–100 мВт/м² та глибин 0–20 км. Показано, що в діапазоні 2–6 км існує ділянка стабільності для вуглеводневих та невуглеводневих компонентів природного газу.

Ключові слова

енергія Гіббса, тепловий потік, природний газ, осадовий шар.

Використані літературні джерела

Глушко, В. П. (1979). Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Т. 1 (1). Москва: Наука.

Любчак, О. В. (2009). Термобаричні умови утворення природного газу в надрах Землі. Геологія геохімія горючих копалин, 1, 18–24.

Соколов, В. А. (1971). Геохимия природных газов. Москва: Недра.

Чекалюк, Э. Б. (1967). Нефть верхней мантии Земли. Киев: Наукова думка.

Bell, I. H., Wronski, J., Quoilin, S., & Lemort, V. (2014). Pure and Pseudo-pure Fluid Thermophysical Property Evaluation and the Open-Source Thermophysical Property Library CoolProp. Industrial & Engineering Chemistry Research, 53 (6), 2498–2508.

Blecic, J., Harrington, J., & Bowman, M. O. (2016). TEA: A code for calculating thermochemical equilibrium abundances. The Astrophysical Journal Supplement Series, 225 (1), Web. doi:10.3847/0067-0049/225/1/4.

Buecker, D., & Wagner, W. (2006). Reference Equations of State for the Thermodynamic Properties of Fluid Phase n-Butane and Isobutane. J. Phys. Chem. Ref. Data, 35 (2), 929–1019.

Dziewonski, A. M., & Anderson, D. L. (1981). Preliminary reference Earth model. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 25 (4), 297–356.

Hasterok, D., & Chapman, D. S. (2011). Heat production and geotherms for the continental lithosphere. Earth and Planetary Science Letters, 307, 59–70.

Koukkari, P. (2014). Introduction to constrained Gibbs energy methods in process and materials research. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Technology, N 160

Lemmon, E. W., & Span, R. (2006). Short Fundamental Equations of State for 20 Industrial Fluids. J. Chem. Eng. Data, 51, 785–850.

Lemmon, E. W., McLinden, & M. O., Wagner, W. (2009) Thermodynamic Properties of Propane. III. A Reference Equation of State for Temperatures from the Melting Line to 650 K and Pressures up to 1000 MPa. J. Chem. Eng. Data, 54, 3141–3180.

Sanford, G., & McBride, B. J. (1994). Computer program for Calculation of Complex Chemical Equilibrium Composition and Application. NASA Reference Publication 1311, 58.

Setzmann, U., & Wagner W. (1991). A New Equation of State and Tables of Thermodynamic Properties for Methane Covering the Range from the Melting Line to 625 K at Pressures up to 1000 MPa. J. Phys. Chem. Ref. Data, 20 (6), 1061–1151.

Span, R., & Wagner, W. (1996). A New Equation of State for Carbon Dioxide Covering the Fluid Region from the Triple Point Temperature to 1100 K at Pressures up to 800 MPa. J. Phys. Chem. Ref. Data, 25, 1509–1596.

Span, R., (2000). Multiparameter Equations of State – An Accurate Source of Thermodynamic Property Data. Berlin: Springer.

Stull, D. R., Westrum Jr., E. F., & Sinke, G. C. (1969). The chemical thermodynamics of organic compounds. New York: John Wiley and Sons, Inc.

Tissot, B. P., & Welte, D. H. (1984). Petroleum Formation and Occurrence. Berlin; Heildelberg; New York; Tokyo: Springer-Verlag.

Wagner, W., & Pruß, A. (2002). The IAPWS Formulation 1995 for the Thermodynamic Properties of Ordinary Water Substance for General and Scientific Use. J. Phys. Chem. Ref. Data, 31, 387–535.

Wagner, W., & Buecker, D. (2006). A Reference Equation of State for the Thermodynamic Properties of Ethane for Temperatures from the Melting Line to 675 K and Pressures up to 900 MPa. J. Phys. Chem. Ref. Data, 35 (1), 205–266.

Головна > Архів > № 2 (179) 2019 > 28-36

---

Geology & Geochemistry of Combustible Minerals No. 2 (179) 2019, 28-36.

https://doi.org/

Ігор НАУМКО

Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України, Львів, e-mail: igggk@mail.lviv.ua

---

Анотація

Проаналізовано підходи дослідників до терміна «флюїдні системи» як прототипу флюїдного середовища кристалізації мінералів, природно збережені релікти якого – включення флюїдів, відображають особливості флюїдного режиму мінералогенезу породно-рудних комплексів. Наголошено, що термін «флюїд» характеризує основну властивість речовини середовища мінералогенезу, найважливішої субстанції земної кори, – її найвищу мобільність, максимальну невпорядкованість структури, плинність, та охоплює як рідкий або газовий стан легколетких компонентів (газовий, водний розчин), так і розплав магматичної (силікатної, сольової, карбонатної) речовини. Під флюїдним режимом автор розуміє фізико-хімічну природу, просторово-часову послідовність прояву і мінливість параметричних характеристик флюїдів, тобто, усю сукупність фізико-хімічних та геологічних явищ і процесів, що зумовлюють закономірні (дискретні, періодичні, еволюційні) зміни агрегатного стану, РТ-параметрів і складу флюїдного середовища кристалізації мінералів та їхніх визначених (певних, конкретних) парагенезів. Наші багаторічні дослідження показали, що фізико-хімічна система флюїдного середовища мінералорудонафтидогенезу повинна охоплювати літоїдні (породні), флюїдні (генетичні) і термодинамічні (температура, тиск, концентрація) компоненти, які визначають масо-, тепло- й енергообмін між флюїдом та вмісною його породою. З огляду на це, таку фізико-хімічну систему ми визначаємо як «літофлюїдотермодинамічну» і вважаємо, що це визначення найповніше враховує всі відомі явища генерації, міграції, диференціації та акумуляції флюїдів, зокрема і вуглеводневих (вуглеводневмісних), у літосфері Землі. Прикладом літофлюїдотермодинамічної системи в надрах Землі – природному високоенергетичному фізико-хімічному реакторі – є вуглеводнегенерувальна і мінералорудоутворювальна система глибинного абіогенного високотермобарного флюїду.

Ключові слова

включення в мінералах, флюїдні системи, флюїди, флюїдний режим, літофлюїдотермодинамічна система, літосфера Землі.

Використані літературні джерела

Багдасарова, М. В., Сидоров, В. А. (2002). Гидротермальная природа месторождений углеводородов и новые геодинамические критерии их поисков. В Новые идеи в геологии и геохимии нефти и газа. К созданию общей теории нефтегазоносности недр: материалы VI междунар. конф. (Москва, 28–31 мая 2002 г.) (Кн. 1.) (с. 54–57). Москва: ГЕОС.

Григорчук, К. Г. (2010). Особливості літофлюїдодинаміки ексфільтраційного катагенезу. Геологія і геохімія горючих копалин, 1 (150), 60–68.

Дмитриевский, А. Н., Валяев, Б. М., Смирнова, М. Н. (2003). Механизмы, масштабы и темпы восполнения нефтегазовых залежей в процессе их разработки. В Генезис нефти и газа (с. 106–109). Москва: ГЕОС.

Ермаков, Н. П. (1972). Геохимические системы включений в минералах (включения минералообразующих сред – источник генетической информации). Москва: Недра.

Кабышев, Б. П., Кабышев, Ю. Б. (2001). Осадочно-флюидодинамическая концепция нафтидогенеза. В Генезис нафти і газу та формування їх родовищ в Україні як наукова основа прогнозу та пошуків нових скупчень: тези доп. Міжнар. наук.-практ. конф. (Чернігів, лютий 2001 р.) (с. 12–15). Чернігів.

Калюжный, В. А. (1982). Основы учения о минералообразующих флюидах. Киев: Наук. думка.

Кудельский, А. В., Гарецкий, Р. Г., Айсберг, Р. Е. (1997). Геофлюидодинамика и нефтегазообразование. Минск: Изд-во Ин-та геол. наук НАН Беларуси.

Курдюков, А. А. (1991). Флюиды и флюидные системы в процессах рудообразования. Зап. Всесоюз. минерал. о-ва, 120 (1), 123–128.

Леммлейн, Г. Г. (1959). Классификация жидких включений в минералах. Зап. Всесоюз. минерал. о-ва, 88 (2), 137–143.

Лукин, А. Е. (1999). О происхождении нефти и газа (геосинергетическая концепция природных углеводородно-генерирующих систем). Геол. журн., 1, 30–42.

Наумко, И. М., Сворень, И. М. (2003). О важности глубинного высокотемпературного флюида в создании условий для формирования месторождений природных углеводородов в земной коре. В Новые идеи в науках о Земле: материалы VI Междунар. конф. (Москва, 8–12 апреля 2003 г.) (Т. 1) (с. 249). Москва.

Наумко, И. М., Сворень, Й. М. (2005). О литофлюидотермодинамической системе в геологии и геохимии. В Новые идеи в геологии и геохимии нефти и газа. Нефтегазоносные системы осадочных бассейнов: материалы VIII междунар. конф. к 60-летию кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых МГУ (Москва, 31 мая–2 июня 2005 г.) (с. 341–343). Москва: ГЕОС.

Наумко, І. М. (2006). Флюїдний режим мінералогенезу породно-рудних комплексів України (за включеннями у мінералах типових парагенезисів). (Автореф. дис. … д-ра геол. наук). Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України, Львів.

Наумко, І. М., Бекеша, С. М., Сворень, Й. М. (2008). Флюїди глибинних горизонтів літосфери: зв’язок з родовищами нафти і газу у земній корі (за даними вивчення включень у мінералах глибинного походження). Доп. НАН України, 8, 117–120.

Наумко, І. М., Павлюк, М. І., Сворень, Й. М., Зубик, М. І. (2015). Метан газовугільних родовищ – потужне додаткове джерело вуглеводнів в Україні. Вісн. НАН України, 6, 43–54.

Попівняк, І. В. (2002). Фізико-хімічне моделювання флюїдодинамічних рудогенеруючих палеосистем та прогнозування пов’язаного з ними зруденіння (на прикладі родовищ золота). (Автореф. дис. … д-ра геол. наук). Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів.

Сворень, И. М. (1984). Примеси газов в кристаллах минералов и других твердых телах (их способы извлечения, состав, формы нахождения и влияние на свойства веществ). (Автореф. дис. … канд. техн. наук). Институт геологии и геохимии горючих ископаемых НАН Украины, Львов.

Сворень, Й. М., Наумко, І. М. (2006). Нова теорія синтезу і генезису природних вуглеводнів: абіогенно-біогенний дуалізм. Доп. НАН України, 2, 111–116.

Сворень, Й. М., Наумко, І. М. (2009). Надра Землі – природний фізико-хімічний реактор. Доп. НАН України, 9, 138–143.

Cворень, Й. М. (2017). Явище утворення природних вуглеметанів під дією абіогенного високотермобарного глибинного флюїду. В Геологія горючих копалин: досягнення та перспективи: матеріали ІІ Міжнар. наук. конф. (Київ, 6–8 вересня 2017 р.) (с. 225–229). Київ: ІГН НАН України.

Смит, Ф. Г. (1968). Физическая геохимия. Москва: Недра.

Соколов, Б. А. (2002). К созданию общей теории нефтегазоносности недр. В Новые идеи в геологии и геохимии нефти и газа. К созданию общей теории нефтегазоносности недр: материалы VI междунар. конф. (Москва, 28–31 мая 2002 г.) (Кн. 1) (с. 6–8). Москва: ГЕОС.

Соколов, В. А., Гусева, А. Н. (1993). О возможной быстрой современной генерации нефти и газа. Вестн. МГУ. Сер. 4. Геология, 3, 39–46.

Теплов, В. П., Лейє, Ю. А. (1974). Про просторовий і генетичний зв’язок ендогенних рудних і нафтогазових проявів Закарпаття. Доп. АН УРСР. Сер. Б, 5, 433–436.

Чекалюк, Э. Б. (1971). Термодинамические основы теории минерального происхождения нефти. Киев: Наук. думка.

Hryhorchuk, К., Hnidets, V., & Balandyuk, L. (2018). Litogenetic aspects of oil and systems formation in the Volyno-Podolia Sylurian deposits. Geogynamics, 2 (25), 37–48.

Naumko, І. М., Кurovets’, І. М., Zubyk, М. І., Batsevych, N. V., Sakhno, B. Е., & Chepusenko, P. S. (2017). Hydrocarbon compounds and plausible mechanism of gas generation in “shale” gas prospective Silurian deposits of Lviv Paleozoic depression. Geodynamics, 1 (22), 21–41.

Roedder, E. (1984). Fluid inclusions. In Reviews in Mineralogy (Vol. 12). Virginia: Mine-ralogical Society of America. (перевод рус.: Рёддер, Э. (1987). Флюидные включения в минералах (Т. 1–2). Москва: Недра.).

Головна > Архів > № 2 (179) 2019 > 5-27

---

Geology & Geochemistry of Combustible Minerals No. 2 (179) 2019, 5-27.

https://doi.org/10.15407/ggcm2019.02.005

Мирослав ПАВЛЮК, Володимир ШЛАПІНСЬКИЙ, Олеся САВЧАК, Мирослав ТЕРНАВСЬКИЙ

Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України, Львів, e-mail: igggk@mail.lviv.ua

---

Анотація

Вивчався крейдовий і палеогеновий фліш Дуклянсько-Чорногорського, Буркутського, Магурського, Мармароського та Пенінського покривів, що в північно-захід-ному секторі Українських Карпат біля кордонів з Польщею і Словаччиною (Лемківський сегмент) відзначаються дуже похилими насувами. Просторово ці тектонічні одиниці розташовані в межах так званого гідротермального поля, у цілому не сприятливого щодо присутності тут вуглеводнів у значних масштабах. Проте в ньому виокремлені невеликі за площею ділянки з перевагою вуглеводнів у складі газів. Із ділянками, що просторово тяжіють до Закарпатського прогину, слід пов’язувати перспективи газоносності району.

Ключові слова

внутрішні флішові покриви, гідротермальне поле, склад вільних газів, нафтогазоносність, перспективні ділянки, Закарпатський прогин.

Використані літературні джерела

Баранов, И. Г. (1954). Геологическое строение северо-западной части Восточных флишевых Карпат и перспективы нефтегазоносности. Львов: ВНИГРИ, Зап. Укр. экспед.

Габинет, М. П., Кульчицкий, Я. О., Матковский, О. И., Ясинская, А. А. (1977). Геология и полезные ископаемые Украинских Карпат (Ч. 2). Львов: Вища школа.

Глушко, В. В., Кузовенко, В. В., Шлапінський, В. Є. (1998). Нові погляди на геологічну будову північно-західної частини Дуклянського покрову Українських Карпат. Вісник Львів. ун-ту. Сер. геол., 13, 94–101.

Глушко, В. В., Кузовенко, В. В., Шлапінський, В. Є (2007). Геологічна карта Українських Карпат, Закарпатська, Івано-Франківська, Львівська, Чернівецька області України (масштаб 1 : 100 000, Ю. З. Крупський (ред.)). Київ: Фонд ЗАТ «Концерн Надра».

Денега, Б. І., Вишняков, І. Б., Година, Ю. М. та ін. (1993). Розробити нові та відкоректувати традиційні напрямки пошуків вуглеводнів на суміжних територіях України, Польщі та Словаччини на основі досвіду сторін, аналізу нафтогазоносності та розробки моделі будови піднасуву Карпат (Кн. 1–2). Львів: УкрДГРІ, Фонди ДП  «Західукргеологія».

Жигунова, З. Ф., Коваль, Ж. С., Петров, В. Г. (1966). Отчет о поисково-съемочных работах масштаба 1 : 25 000, проведенных на площади Люта Закарпатской области УССР в 1964–1965 гг. (Т. 1). Львов: Фонды ГП «Запукргеология».

Жигунова, З. Ф., Коваль, Ж. С., Петров, В. Г. (1968). Отчет о поисково-съемочных работах масштаба 1 : 25 000, проведенных на площади Перечин Закарпатской области УССР в 1966–1967 гг. (Т. 1). Львов: Фонды ГП «Запукргеология».

Жигунова, З. Ф., Петров, В. Г., Коваль, Ж. С. (1969). Отчет о поисково-съемочных работах масштаба 1 : 25 000, проведенных на площади Турья Поляна Закарпатской области УССР в 1969 г. (Т. 1). Львов: Фонды ГП «Запукргеология».

Жиловский, Н. И., Дабагян, Н. В., Смирнов, С. Е. (1961). Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности площади Свалява–Нелипино (Закарпатская область) (Т. 1). Львов: Фонды УкрГГРИ.

Зациха, Б. В. (1989). Кристаллогенезис и типоморфные особенности минералов ртутного и флюоритового оруденения Украины. Киев: Наукова думка.

Кантолинский, С. И., Пономарева, С. В. (1962). Отчет о геологических исследованиях, проведенных на площади Поляна, Закарпатской области в 1961 г. Львов.

Кантолинский, С. И., Коваль, Ж. С., Алексеев, В. Л. (1963). Отчет о геологических исследованиях, проведенных на площади Березник, Закарпатской области в 1962 г. (Т. 1–2). Львов: Фонды ГП «Запукргеология».

Кантолинский, С. И., Коваль, Ж. С., Алексеев, В. Л. (1964). Отчет о геологических исследованиях, проведенных на площади Кушница, Закарпатской области в 1963 г. Львов: Фонды ГП «Запукргеология».

Колодій, В. В., Бойко, Г. Ю., Бойчевська, Л. Е. та ін. (2004). Карпатська нафтогазоносна провінція. Львів; Київ: Український видавничий центр.

Колодій, В. В. (2010). Гідрогеологія. Львів: Видавничий центр ЛНУ ім. І. Франка.

Кузовенко, В. В., Шлапінський, В. Є., Мачальський, Д. В. (2001). Деталізація геологічної будови північно-західної частини Внутрішніх флішових покровів Українських Карпат з метою виявлення об’єктів, перспективних на нафту і газ (1998–2001 рр.). Львів: Фонди ДП «Західукргеологія».

Кульчицкий, Я. О., Лозыняк, П. Ю., Мархель, М. Д. (1966). Тектоника и перспективы нефтегазоносности южного склона Украинских Карпат (Т. 1, Тема 804). Львов: УкрНИГРИ, Фонды ГП «Запукргеология».

Лазаренко, Э. А., Гнилко, М. И., Зайцева, В. Н. (1968). Металлогения Закарпатья. Львов.

Лейе, Ю. А., Науменко, В. В., Теплов, В. П., Рогаченко, В. В. (1976). Регматические разломы, морфоструктуры и минералогения Украинских Карпат и Закарпатья. Киев. (Препр. АН УССР. Ин-т геохимии и физики минералов).

Мацьків, Б. В., Ковальов, Ю. В., Пукач, Б. Д., Воробканич, В. М. (2003). Державна геологічна карта України (масштаб 1 : 200 000. Карпатська серія. X (Сніна), M-34-XXXV (Ужгород), L-34-V (Сату Маре), В. В. Кузовенко (ред.), Г. Д. Досин (експерт НРР), Львівське відділення УкрДГРІ. Київ.

Молчанов, В. И. (1981). Генерация водорода в литогенезе. Новосибирск: Наука.

Муравинский, Э. С., Кузовенко, В. В., Спас, Е. Г. и др. (1964). Расчленение разрезов площадей глубокого бурения, разбуренных в 1963 году, обработка и обобщение материалов по профильному бурению в Карпатском регионе (Т. 1). Львов: Фонды ГП «Запукргеология».

Муравинский, Э. С., Кузовенко, В. В., Спас, Е. Г. и др. (1965). Расчленение разрезов площадей глубокого бурения и изучение глубинного строения Карпатской нефтегазоносной области по результатам обработки материалов параметрического бурения (Т. 1). Львов: Фонды ГП «Запукргеология».

Некрасова, Л. П., Даныш, В. В., Барановский, В. И. (1966). Отчет о поисково-съемочных работах масштаба 1 : 25 000, проведенных на площади Великий Березный Закарпатской области УССР в 1964–1965 гг. (Т. 1). Львов: Фонды ГП «Запукргеология».

Озерова, Н. А. (1980). О дегазации ртути из глубин Земли. В Геохимия процессов миграции рудных элементов (с. 43–53). Москва: Наука.

Озерова, Н. А., Пиковский, Ю. И. (1982). Ртуть в углеводородных газах. В Геохимия процессов рудообразования (с. 102–136). Москва: Наука.

Петрик, В. П. (1974). Отчет о результатах поисковых работ на минеральные воды, выполненных на участках Великий Березный и Симерки в 1973–1974 гг. Киев: Закарпатская ГРЭ, Фонды ГП «Запукргеология».

Славин, В. И. (1947). Новые данные по стратиграфии и тектонике юрских отложений так называемой «клиппеновой зоны» Карпат. В Материалы по геологии и гидрогеологии Укр. геол. упр. за 1946 г. (Сб. 4, с. 135–139). Киев: Уральск. геол. упр.

Филимончук, С. Р., Фролов, М. В. (1962). Минеральные и термальные воды Закарпатья: отчет Закарпатской геологической экспедиции за 1959–1962 гг. о результатах поисковых работ на минеральные и термальные воды. Берегово: Закарпатская ГРЭ, Фонды ГП «Запукргеология».

Шлапинский, В. Е. (1989). Геохимические аномалии Складчатых Карпат и их связь с нефтегазоносностью. В Проблемы геологии и геохимии горючих ископаемых запада Украинской ССР: тезисы докл. респ. конф. (Львов, 2–6 октября 1989 г.) (Т. 3, с. 77–78). Львов.

Шлапінський, В. Є., Глушко, В. В., Кузовенко, В. В. (1994). Вивчення геологічної будови і перспектив нафтогазоносності зони зчленування Дуклянського, Чорногорського і Кросненського покровів Українських Карпат в 1991–1994 рр. (Т. 1). Львів: Фонди ДП «Західукргеологія».

Шлапинский, В. Е. (2003). Прямые и непрямые признаки нефтегазоносности Украинских Карпат как новые критерии её оценки. В Новые идеи в науках о Земле: VI Междунар. конф. (Т. 1, с. 277). Москва.

Шлапінський, В. (2012). Деякі питання тектоніки Українських Карпат. Праці НТШ. Геол. зб., 30, 48–68.

Шлапінський, В. Є. (2015). Комплексна оцінка перспектив нафтогазоносності передової частини Складчастих Українських Карпат. В Геологія горючих копалин: досягнення і перспективи: Міжнар. наук. конф. (Київ, 2–4 верес. 2015 р.) (с. 248–251). Київ.

Щерба, В. М. (1965). Геологические результаты глубокого разведочного бурения за 1964 год на площадях Ходновичи, Садковичи, Нижанковичи, Воля-Блажевская, Ломна, Свалява, Теребля. Самбор: Фонды ГП «Запукргеология».