флюїдні включення – Геологія і геохімія горючих копалин

Опубліковано Грудень 2023Лютий 2024 від GGCMJournal

ПРО ЗНАЧЕННЯ ПРИРОДНИХ КАРБОНАТІВ У ПРОЦЕСАХ СИНТЕЗУ І ГЕНЕЗИ ВУГЛЕВОДНІВ У ЛІТОСФЕРІ ЗЕМЛІ

Головна > Архів > № 3–4 (191–192) 2023 > 135–142

Geology & Geochemistry of Combustible Minerals No. 3–4 (191–192) 2023, 135–142

https://doi.org/10.15407/ggcm2023.191-192.135

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

Анотація

Засвідчено фундаментальне значення досліджень процесів синтезу і генези вуглеводнів у літосфері Землі і вказано на перспективність вибраного напряму як для вирішення пошукових завдань, так і вдосконалення генетичних висновків про фізико-хімічні умови формування покладів вуглеводнів у різних геологічних умовах, зокрема ролі в цьому процесі природного карбонатоутворення. У цьому зв’язку показано, що одним із найяскравіших природних феноменів літосфери Землі є наявні прояви прожилково-вкрапленої карбонатної мінералізації. Це предметно обговорено на прикладі деяких районів Українських Карпат і Передкарпаття, де часто трапляються істотно карбонатні прожилкові утворення гідротермального походження зі слідами міграції вуглеводнів, але промислово-пошукові роботи проводяться рідко через їхні низькі (як вважають) перспективи на газово-нафтові поклади. Привертають увагу райони розвитку кальцитових прожилків з рідкісними досконало ограненими кристалами кварцу – «мармароськими діамантами» серед відкладів крейди і палеогену південно-західного схилу Карпат.

Обґрунтовано матеріали про значення природних карбонатів у процесах синтезу і генези вуглеводнів у літосфері Землі, яке полягає у виявленій, невідомій раніше властивості природних карбонатів, переважно карбонату Кальцію, під дією абіогенного високотермобарного глибинного флюїду розкладатися і бути додатковим джерелом Карбону з різними ізотопними складами в процесах синтезу і генези вуглеводнів: газу, нафти, бітумів, а також переносником цих сполук у час їхньої міграції та консервації в новоутвореннях у відкладах нафтогазоносних областей і металогенічних провінцій: покладах-родовищах, жилах, флюїдних включеннях, прожилково-вкрапленій мінералізації.

Повний текст

Ключові слова

флюїдні включення, карбонати, прожилки, вуглеводні, поклади, газ і нафта, мас-спектрометричні дослідження, передбачуване наукове відкриття

Використані літературні джерела

Білецький, В. C. (Ред.). (2004). Мала гірнича енциклопедія: Т. 1. А–К. Донецьк: Донбас.

Братусь, М. Д., Давиденко, М. М., Зінчук, І. М., Калюжний, В. А., Матвієнко, О. Д., Наумко, І. М., Пірожик, Н. Е., Редько, Л. Р., & Сворень, Й. М. (1994). Флюїдний режим мінералоутворення в літосфері (в зв’язку з прогнозуванням корисних копалин). Київ: Наукова думка.

Лазаренко, Є. К., & Винар, О. М. (1975). Мінералогічний словник. Київ: Наукова думка.

Матковський, О. І. (Гол. ред.). (2003). Мінерали Українських Карпат. Борати, арсенати, фосфати, молібдати, сульфати, карбонати, органічні мінерали і мінералоїди. Львів: Видавничий центр ЛНУ ім. Івана Франка.

Матковський, О., Наумко, І., Пав лунь, М., & Сливко, Є. (2021). Термобарогеохімія в Україні. Львів: Простір-М.

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., Братусь М., Дудок І., Калюжний В., Ковалишин З., Сахно Б., Сворень Й., & Телепко Л. (2004). Флюїдний режим катагенно-гідротермального процесу періоду формування жильної, прожилкової і прожилково-вкрапленої мінералізації в осадових товщах. У В. В. Колодій (Відп. ред.), Карпатська нафтогазоносна провінція (с. 308–345). Львів; Київ: Український видавничий центр.

Наумко, І. М., & Сворень, Й. М. (2008). Про шляхи втілення глибинного високотемпературного флюїду в земну кору. Доповіді НАН України, 9, 112–114.

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

Сворень, И. М. (1988). Формы нахождения водорода в некоторых твердых материалах различного происхождения согласно физико-химической модели наводороживания твердых тел. В Геохимия и термобарометрия эндогенных флюидов (с. 95–103). Киев: Наукова думка.

Сворень, Й. М. (1992). Питання теорії генезису природних вуглеводнів та шляхи пошуку їх покладів. У Тектогенез і нафтогазоносність надр України (с. 143–145). Львів.

Сворень, Й. (2020). Надра Землі – природний фізико-хімічний реактор: природа води нафтових і газових родовищ. У Нафтогазова галузь: Перспективи нарощування ресурсної бази: матеріали доповідей Міжнародної науково-технічної конференції (Івано-Франківськ, 8–9 грудня 2020 р.) (с. 158–160). Івано-Франківськ: ІФНТУНГ.

Сворень, Й. М., & Давиденко, М. М. (1995). Термобарометрія і геохімія газів прожилково-вкрапленої мінералізації у відкладах нафтогазоносних областей і металогенічних провінцій. Доповіді НАН України, 9, 72–73.

Сворень, Й. М., Давиденко, М. М., Гаєвський, В. Г., Крупський, Ю. З., & Пелипчак, Б. П. (1994). Перспективи термобарометрії і геохімії газів прожилково-вкрапленої мінералізації у відкладах нафтогазоносних областей і металогенічних провінцій. Геологія і геохімія горючих копалин, 3–4(88–89), 54–63.

Сворень, Й. М., & Наумко, І. М. (2003). Нова теорія синтезу і генезису вуглеводнів у літосфері Землі: абіогенно-біогенний дуалізм. В Международная конференция «Крым–2003» (с. 75–77). Симферополь.

Сворень, Й., & Наумко, І. (2004). Термобарометрія і геохімія газів прожилково-вкрапленої мінералізації у відкладах нафтогазоносних областей і металогенічних провінцій: генезис і синтез прожилкових карбонатних порід. У Мінералогія: історія, теорія і практика: тези доповідей Міжнародної наукової конференції, присвяченої 140-річчю кафедри мінералогії Львівського національного університету імені Івана Франка (Львів–Шацьк, 3–6 вересня 2004 р.) (с. 63–65). Львів: Видавничий центр ЛНУ імені Івана Франка.

Сворень, Й. М., & Наумко, І. М. (2005). Термобарометрія і геохімія газів прожилково-вкрапленої мінералізації у відкладах нафтогазоносних областей і металогенічних провінцій – природний феномен літосфери Землі. Доповіді НАН України, 2, 109–113.

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

Svoren, J. M. (2020). Various Chemical Properties of Carbon Isotopes in Natural Synthesis of Different Compounds. Journal of Geological Resource and Engineering, 8, 20–23. https://doi.org/10.17265/2328-2193/2020.01.002

Опубліковано Червень 2023Жовтень 2023 від GGCMJournal

ПРО ЗАКОНОМІРНІСТЬ ПРИРОДНИХ ПРОЦЕСІВ СИНТЕЗУ І ГЕНЕЗИСУ ВУГЛЕВОДНІВ ТА ВОДИ НАФТОВИХ І ГАЗОВИХ РОДОВИЩ: АБІОГЕННО-БІОГЕННИЙ ДУАЛІЗМ

Головна > Архів > № 1–2 (189–190) 2023 > 81–91

Geology & Geochemistry of Combustible Minerals No. 1–2 (189–190) 2023, 81–91

https://doi.org/10.15407/ggcm2023.189-190.081

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

Анотація

Показано, що проблему природи води нафтових і газових родовищ треба вирішувати в нерозривному зв’язку з відтворенням процесів генезису і синтезу природних вуглеводнів у надрах Землі. Запропоновано оригінальне рішення, ґрунтуючись на новій теорії синтезу і генезису вуглеводнів (нафти, газу тощо) – абіогенно-біогенний дуалізм, якою стверджено, що гігантські та надгігантські родовища нафти і газу утворилися з неорганічних й органічних вихідних вуглеводневмісних речовин під впливом абіогенного високотермобарного глибинного флюїду в жорстких фізичних, фізико-хімічних і геологічних умовах земної кори. Позаяк абіогенний високотермобарний глибинний флюїд містить водень Н⁺ і ОН-вмісні аніони, то озвучений механізм взаємодії позитивно заряджених іонів С⁺, Н⁺, C_nH_m⁺-радикалів з утворенням-синтезом складної вуглеводневої суміші типу газу, нафти, бітумів тощо необхідно логічно доповнити реакцією: Н₂О → Н⁺ + ОН⁻. У підсумку цього складного фізико-хімічного процесу в окислювальній зоні накопичилися в максимальній концентрації аніони (ОН⁻)_mах, які після зникнення електричного поля стають нейтральними і взаємодіють між собою за схемою: ОН + ОН = Н₂О₂ – перекис водню, яка є нестійкою сполукою, що розкладається на Н₂О + О. Атоми ж кисню стали вихідними речовинами для формування в цих порожнинах макро- і мікротріщин за жорстких умов порід типу карбонатної або кварц-карбонатної тощо, значно рідше – досконалих кристалів мінералів, які своїми дефектами в процесі росту (синтезу) захоплюють і консервують речовини, наявні d системі (власне вуглеводні і воду). Отже, уперше встановлено, що природна вода нафтових і газових родовищ має подвійну літосферно-астеносферну природу, при тому літосферна частка домінує і за ізотопним складом є сумішшю цих вод, а ізотоп дейтерію є більш хімічно активним у складних фізико-хімічних процесах, що перебігають у надрах планети. Отримані оригінальні дані сприятимуть вирішенню серйозної проблеми України з енергоносіями: природним газом, нафтою, вугіллям та питною водою.

Повний текст

Ключові слова

флюїдні включення, вуглеводні, питна вода, енергоносії, нафтогазова промисловість, фундаментальна наука, наукові відкриття

Використані літературні джерела

Доленко, Г. Н. (1975). Современное состояние проблемы происхождения нефти и газа и формирования их промышленных залежей. В Закономерности образования и размещения промышленных месторождений нефти и газа (с. 3–17). Киев: Наукова думка.

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

Наумко, І., & Сворень, Й. (2021). Інноваційні технології пошуків корисних копалин, основані на дослідженнях флюїдних включень у мінералах. Геологія і геохімія горючих копалин, 3–4(185–186), 92–108. https://doi.org/10.15407/ggcm2021.03-04.092

Павлюк, І., Наумко, І., & Стефаник, Ю. (2007, 13 грудня). Геологи-науковці проти метану-вбивці. У Львові на Науковій таки є наука. Україна і Час, 50(286), 7.

Сворень, Й. М. (1975). Источники углеродсодержащих газов включений. В Углерод и его соединения в эндогенных процессах минералообразования (по данным изучения флюидных включений в минералах): тезисы Республиканского совещания (Львов, сентябрь 1975 г.) (с. 104–106). Львов.

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

Сворень, Й. М. (1992). Питання теорії генезису природних вуглеводнів та шляхи пошуку їх покладів. В Тектогенез і нафтогазоносність надр України (с. 143–145). Львів.

Сворень, Й. (2011). Надра Землі – природний фізико-хімічний реактор: ізотопи вуглецю про походження планети Земля. Геологія і геохімія горючих копалин, 1–2(154–155), 158–159.

Сворень, Й. (2018). Властивість глибинного абіогенного метановмісного високотермобарного флюїду утворювати вугілля. Геологія і геохімія горючих копалин, 3–4(176–177), 105–109.

Сворень, Й. (2019). Надра Землі – природний фізико-хімічний реактор: різна хімічна властивість ізотопів вуглецю у природних процесах синтезу різних сполук. У Проблеми геології фанерозою України: матеріали Х Всеукраїнської наукової конференції (до 95-річчя кафедри історичної геології та палеонтології і 120-річчя від народження Северина Івановича Пастернака (Львів, 9–11 жовтня 2019 р.) (с. 64–67). Львів: ЛНУ імені Івана Франка.

Svoren, J. M. (2020). Subsoil Natural Physico-Chemical Reactor: Regularity of Natural Processes of Synthesis of Perfect Diamond Crystals. Journal of Geological Resource and Engineering, 8(4), 133–136. https://doi.org/10.17265/2328-2193/2020.04.005

Svoren, J. M. (2021). Subsoil Natural Physico-chemical Reactor: The Property of Deep Abiogenic Methane-Containing High-Thermobaric Fluid to Form Coal Seams. Journal of Geological Resource and Engineering, 9(1), 25–28. https://doi.org/10.17265/2328-2193/2021.01.003

Опубліковано Червень 2023Жовтень 2023 від GGCMJournal

ТЕРМОМЕТРИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ФЛЮЇДНИХ ВКЛЮЧЕНЬ У БАДЕНСЬКОМУ ГАЛІТІ КАРПАТСЬКОГО РЕГІОНУ В КОНТЕКСТІ ВСТАНОВЛЕННЯ ГЛИБИНИ СОЛЕРОДНОГО БАСЕЙНУ

Головна > Архів > № 1–2 (189–190) 2023 > 54–65

Geology & Geochemistry of Combustible Minerals No. 1–2 (189–190) 2023, 54–65

https://doi.org/10.15407/ggcm2023.189-190.054

Анатолій ГАЛАМАЙ, Ігор ЗІНЧУК, Дарія СИДОР
Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України, Львів, Україна, e-mail: galamaytolik@ukr.net

Анотація

Вивчення басейнів седиментації з дискусійними палеотектонічними характеристиками, до яких належить, зокрема, баденський Карпатського регіону, показало, що задля уникнення протиріч в інтерпретації умов формування солей за флюїдними включеннями в галіті на першому етапі дослідження має бути генетична ідентифікація седиментаційних структур галіту та флюїдних включень у цьому мінералі. Термометричні дослідження включень, які є наступним етапом під час такого вивчення, доцільно провадити термометричними установками з високою точністю заміру температур гомогенізації, у яких передбачена можливість синхронного спостереження груп включень у різних зонах седиментаційного галіту.

Реконструкцію глибини (потужності водної товщі) баденського басейну Карпатського регіону здійснено завдяки модернізації апаратурного устаткування термометричного методу, яку проведено з урахуванням досвіду використання мікротермокамер конструкції В. А. Калюжного, О. Й. Петриченка і В. М. Ковалевича. Зокрема, здійснено заміну матеріалу термокамери (жаростійка сталь) на мідь, що дозволило уникнути зайвих теплових градієнтів у камері та збільшити допустиму швидкість нагрівання без спотворення теплового поля завдяки більшій теплопровідності міді. З аналогічною метою скляні оптичні вікна камери замінені на лейкосапфірові, як матеріал зі значно вищою теплопровідністю і більшим полем зору. Вимірювальну систему установки виконано на мініатюрному платиновому термометрі опору з електронним блоком вимірювання. Ці вдосконалення дали змогу досягти високої стабільності системи та хорошої відтворюваності результатів вимірювань.

Встановлено, що температура мінералотворення на дні баденського солеродного басейну Карпатського регіону становила 19,5–26,0 °C, а на поверхні розсолу – 34,0–36,0 °C. На цій підставі вперше для цього солеродного басейну побудовано модель із вираженим термоклином із загальною потужністю водної товщі близько 30 м, яка є найбільш імовірною для встановлення особливостей седиментації. Очевидно, що виявлення в низці давніх соленосних відкладів т. зв. «низькотемпературного» та «високотемпературного» придонного галіту пояснюється не різкими змінами клімату, а його кристалізацією на різних глибинах у солеродних басейнах.

Повний текст

Ключові слова

галіт, флюїдні включення, термометричний метод, термокамера, температура гомогенізації

Використані літературні джерела

Валяшко, М. Г. (1952). Галит, основные его разности, встречаемые в соляных озерах, и их структура. Труды ВНИИГалургии, 23, 25–32.

Воробьев, Ю. К. (1988). К проблеме термометрии по первичным включениям в минералах. Записки Всесоюзного минералогического общества, 117(1), 125–132.

Галамай, А. Р. (2001). Фізико-хімічні умови формування баденських евапоритових відкладів Карпатського регіону [Дис. канд. геол. наук]. Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України. Львів.

Галамай, А., Сидор, Д., & Любчак, О. (2014). Особливості появи газової фази в однофазових рідких включеннях у галіті (для визначення температури його кристалізації). У Мінералогія: сьогодення і майбуття: матеріали VІІІ наукових читань імені академіка Євгена Лазаренка (присвячено 150-річчю заснування кафедри мінералогії у Львівському університеті) (с. 34–36). Львів; Чинадієве.

Зінчук, І. М. (2003). Геохімія мінералоутворюючих розчинів золото-поліметалевих рудопроявів Центрального Донбасу (за включеннями у мінералах) [Дис. канд. геол. наук]. Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України. Львів.

Калюжний, В. А. (1960). Методи вивчення багатофазових включень у мінералах. Київ: Видавництво АН УРСР.

Ковалевич, В. М. (1978). Физико-химические условия формирования солей Стебникского калийного месторождения. Киев: Наукова думка.

Кореневский, С. М., Захарова, В. М., & Шамахов, В. А. (1977). Миоценовые галогенные формации предгорий Карпат. Ленинград: Недра.

Петриченко, О. Й. (1973). Методи дослідження включень у мінералах галогенних порід. Kиїв: Наукова думка.

Петриченко, О. Й. (1988). Физико-химические условия осадкообразования в древних солеродных бассейнах. Киев: Наукова думка.

Сидор, Д. В., Галамай, А. Р., & Мeng, F. (2018). Піротинова мінералізація у галогенних відкладах Верхньокамського родовища калійно-магнієвих солей (термобарогеохімічні дослідження). Мінералогічний збірник, 68(2), 52–61.

Хрущов, Д. П. (1980). Литология и геохимия галогенных формаций Предкарпатского прогиба. Киев: Наукова думка.

Шанина, С. Н., Сокерина, Н. В., Галамай, А. Р., Леденцов, В. Н., & Оносов, Д. В. (2014). Определение температур гомогенизации включений в галите Якшинского месторождения. Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН, 8, 3–6.

Acros, D., & Ayora, C. (1997). The use of fluіd іnclusіons іn halіte as envіronmental thermometer: an experіmental study. In XІV ECROFІ: proceedings of the XIVth European Current Research on Fluid Inclusions (Nancy, France, July 1–4, 1997) (pp. 10–11). CNRS-CREGU.

Benison, K. C., & Goldstein, R. H. (1999). Permian paleoclimate data from fluid inclusions in halite. Chemical Geology, 154(1–4), 113–132. https://doi.org/10.1016/S0009-2541(98)00127-2

Galamay, A. R., Bukowski, K., Sydor, D. V., & Meng, F. (2020). The ultramicrochemical analyses (UMCA) of fluid inclusions in halite and experimental research to improve the accuracy of measurement. Minerals, 10(9), 823. https://doi.org/10.3390/min10090823

Galamay, A. R., Meng, F., Bukowski, K., Lyubchak, A., Zhang, Y., & Ni, P. (2019). Calculation of salt basin depth using fluid inclusions in halite from the Ordovician Ordos Basin in China. Geological Quarterly, 63(3), 619–628. https://doi.org/10.7306/gq.1490

Kovalevych, V., Paul, J., & Peryt, T. M. (2009). Fluid inclusions in the halite from the Röt (Lower Triassic) salt deposit in Central Germany: evidence for seawater chemistry and conditions of salt deposition and recrystallization. Carbonates and Evaporates, 24(1), 45–57. https://doi.org/10.1007/BF03228056

Lowenstein, T. K., Li, J., & Brown, C. B. (1998). Paleotemperatures from fluid inclusions in halite: method verification and a 100,000 year paleotemperature record, Death Valley, CA. Chemical Geology, 150(3–4), 223–245. https://doi.org/10.1016/S0009-2541(98)00061-8

Meng, F., Ni, P., Schiffbauer, J. D., Yuan, X., Zhou, C., Wang, Y., & Xia, M. (2011). Ediacaran seawater temperature: Evidence from inclusions of Sinian halite. Precambrian Research, 184(1–4), 63–69. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2010.10.004

Meng, F., Zhang, Y., Galamay, A. R., Bukowski, K., Ni, P., Xing, E., & Ji, L. (2018). Ordovician seawater composition: evidence from fluid inclusions in halite. Geological Quarterly, 62(2), 344–352. https://doi.org/10.7306/gq.1409

Roberts, S. M., & Spencer, R. J. (1995). Paleotemperatures preserved in fluid inclusions in halite. Geochimica et Cosmochimica Acta, 59(19), 3929–3942. https://doi.org/ 10.1016/0016-7037(95)00253-V

Sirota, I., Enzel, Y., & Lensky, N. G. (2017). Temperature seasonality control on modern halite layers in the Dead Sea: In situ observations. GSA Bulletin, 129(9–10), 1181–1194. https://doi.org/10.1130/B31661.1

Warren, J. K. (2006). Evaporites: Sediments, Resources and Hydrocarbons. Springer Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/3-540-32344-9

Xu, Y., Liu, C., Cao, Y., & Zhang, H. (2018). Quantitative temperature recovery from middle Eocene halite fluid inclusions in the easternmost Tethys realm. International Journal of Earth Sciences, 108, 173–182. https://doi.org/10.1007/s00531-018-1648-0

Zambito, J. J., & Benison, K. C. (2013). Extremely high temperatures and paleoclimate trends recorded in Permian ephemeral lake halite. Geology, 41(5), 587–590. https://doi.org/10.1130/G34078.1

Zhang, H., Lü, F., Mischke, S., Fan, M., Zhang, F., & Liu, C. (2017). Halite ﬂuid inclusions and the late Aptian sea surface temperatures of the Congo Basin, northern South Atlantic Ocean. Cretaceous Research, 71, 85–95. https://doi.org/10.1016/j.cretres.2016.11.008

Zhao, Х., Zhao, Y., Wang, M., Hu, Y., Liu, C., & Zhang, H. (2022). Estimation of the ambient temperatures during the crystallization of halite in the Oligocene salt deposit in the Shulu Sag, Bohaiwan Basin, China. Minerals, 12(4), 410. https://doi.org/10.3390/min12040410

Опубліковано Червень 2021Листопад 2021 від GGCMJournal

ГЕОХІМІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ЕВАПОРИТОВИХ ФОРМАЦІЙ ЄВРАЗІЇ У КОНТЕКСТІ ЕВОЛЮЦІЇ ХІМІЧНОГО СКЛАДУ МОРСЬКОЇ ВОДИ ПРОТЯГОМ ФАНЕРОЗОЮ

Головна > Архів > № 1–2 (183–184) 2021 > 110–129

Geology & Geochemistry of Combustible Minerals No. 1–2 (183–184) 2021, 110–129.

https://doi.org/10.15407/ggcm2021.01-02.110

Анатолій ГАЛАМАЙ, Андрій ПОБЕРЕЖСЬКИЙ, Софія ГРИНІВ, Сергій ВОВНЮК, Дарія СИДОР, Ярослава ЯРЕМЧУК, Софія МАКСИМУК, Оксана ОЛІЙОВИЧ-ГЛАДКА, Людмила БІЛИК
Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України, Львів, e-mail: igggk@mail.lviv.ua

Анотація

На основі нових даних, отриманих для характеристики хімічного складу морської води раннього палеозою та середнього мезозою, уточнено ділянки кривої еволюції хімічного складу морської води у фанерозої на етапах її хлоркальцієвого типу. Проведені дослідження ізотопного складу сірки пермських евапоритів і розсолів флюїдних включень у галіті пермі показали, що коливання хімічного складу морської води в часових межах окремих періодів фанерозою підтверджуються еволюцією ізотопного складу розчиненого сульфату морських вод і свідчать про взаємопов’язаність процесів земної еволюції, що мають не локальний, а глобальний характер. Особливості асоціацій глинистих мінералів евапоритів корелюють зі зміною хімічного типу морської води протягом фанерозою, а основним чинником, що визначає склад асоціацій глинистих мінералів евапоритових формацій фанерозою був хімічний тип морської води, з якої формувалися розсоли солеродних басейнів. Геохімічні дослідження розсіяної органічної речовини та рідких включень з вуглеводневою фазою в галогенних відкладах дозволяють використовувати їх для прогнозу перспективності площ нафтогазоносних провінцій щодо наявності покладів нафти і газу. Проведені газохімічні дослідження четвертинних відкладів Закарпатського прогину довели свою ефективність для оцінки перспективи флюїдонасичення виявлених сейсморозвідкою структур при пошукових роботах на нафту і газ та дозволили виокремити пріоритетні ділянки для розміщення пошуково-розвідувального буріння на вуглеводні.

Повний текст

Ключові слова

флюїдні включення, галіт, солеродний басейн, морська вода.

Використані літературні джерела

Галамай, А. Р. (2001). Фізико-хімічні умови формування баденських евапоритових відкладів Карпатського регіону [Автореф. дис. канд. геол. наук]. Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України. Львів.

Галамай, А. Р., & Бараненко, О. Б. (2004). Прояви вуглеводнів у баденських солях Передкарпаття і Закарпаття. Мінералогічний збірник, 54(1), 132–136.

Галамай, А. Р., Шанина, С. Н., & Игнатович, О. О. (2013). Состав минералообразующих рассолов Верхнепечорского солеродного бассейна на стадии кристаллизации галита. Записки Российского минералогического общества, 142(4), 32–46.

Галамай, А. Р., & Meng, F. (2020). Хімічний склад південно-східної частини крейдового Сакон Нахон солеродного басейну Лаосу у контексті еволюції складу океанічної води. У Від мінералогії і геогнозії до геохімії, петрології, геології та геофізики: фундаментальні і прикладні тренди ХХІ століття (MinGeoIntegration XXI): тези доповідей Всеукраїнської конференції (Київ, 23–25 вересня 2020 р.) (с. 20–24). Київ.

Дучук, С. В., & Максимук, С. В. (2019). Нафтогазовий потенціал Закарпатського прогину. У Мінерально-сировинні багатства України: шляхи оптимального використання: тези доповідей науково-практичної конференції (4 жовтня 2019 р., смт Хорошів) (с. 55–61). Київ.

Дьяконов, А. И., Цхадая, Н. Д., Овчарова, Т. А., Юдин, В. М., Иванов, В. В., & Кузнецов, Н. И. (2002). Современный эволюционно-динамический метод прогноза нефтегазоносности геолого-экологических регионов особо сложного строения (на примере юга Верхнепечорской впадины). Ухта: УГТУ.

Ковалевич, В. М. (1990). Галогенез и химическая эволюция океана в фанерозое. Киев: Наукова думка.

Ковалевич, В. М., & Вовнюк, С. В. (2010). Вековые вариации химического состава рассолов морских эвапоритовых бассейнов и вод мирового океана. Литология, 4, 95–109.

Коссовская, А. Г., & Дриц, В. А. (1975). Кристаллохимия диоктаэдрических слюд, хлоритов и корренситов как индикаторов геологических обстановок. В Кристаллохимия минералов и геологические проблемы (с. 60–69). Москва: Наука.

Литвинюк, С. В. (2007). Геохімічні ореоли у солях над покладами вуглеводнів. Геологія і геохімія горючих копалин, 4, 95–111.

Максимук, С. В. (2012). Особливості відображення флюїдонасиченості горизонтів Вишнянської площі Зовнішньої зони Передкарпатського прогину в геохімічних полях приповерхневих відкладів. Геологія і геохімія горючих копалин, 3–4(160–161), 109–118.

Максимук, С. В., & Бодлак, П. М. (2015). Досвід застосування геохімічних методів у комплексних пошукових роботах на нафту і газ у Карпатському регіоні. У Фундаментальне значення і прикладна роль геологічної освіти і науки: тези доповідей Міжнародної наукової конференції, присвяченої 70-річчю геологічного факультету Львівського національного університету ім. Івана Франка (Львів, 7–8 жовтня 2015 р.) (с. 151–152). Львів.

Московский, Г. А. (1983). Исследования физико-химических условий седиментации кунгурских галогенных отложений западной части Прикаспийской синеклизы по включениям в минералах [Автореф. дис. канд. геол.-мин. наук]. Московский госсударственный университет. Москва.

Петриченко, О. Й. (1973). Методи дослідження включень у мінералах галогенних порід. Київ: Наукова думка.

Раевский, В. И., Фивег, М. П., & Герасимова, В. В. (1973). Месторождения калийных солей СССР. Ленинград: Недра.

Соколова, Т. Н. (1982). Аутигенное силикатное минералообразование ранних стадий осолонения. Москва: Наука.

Франк-Каменецкий, В. А., Котов, Н. В., & Гойло, Э. Л. (1983). Трансформационные преобразования слоистых силикатов. Ленинград: Недра.

Яремчук, Я. В. (2010). Глинисті мінерали евапоритів фанерозою та їхня залежність від стадії згущення розсолів і хімічного типу океанічної води. Збірник наукових праць Інституту геологічних наук НАН України, 3, 138–146. https://doi.org/ 10.30836/igs.2522-9753.2010.147301

Яремчук, Я., Вовнюк, С., Гринів, С., Тарік, М., Менг, Ф., Білик, Л., & Кочубей, В. (2017). Умови утворення глинистих мінералів верхньонеопротерозойсько-нижньокембрійської кам’яної солі формації Соляний кряж, Пакистан. Мінералогічний збірник, 67(2), 72–90.

Яремчук, Я. В., Вовнюк, С. В., & Тарік, М. (2020). Глинисті мінерали еоценової кам’яної солі формації Бахадар Хель, Пакистан. Геологія і геохімія горючих копалин, 1(182), 87–99. https://doi.org/10.15407/ggcm2020.01.087

Bao, H. P., Yang, C. Y., & Huang, J. S. (2004) “Evaporation drying” and “reinfluxing and redissolving” – a new hypothesis concerning formation of the Ordovician evaporites in eastern Ordos Basin. Journal of Palaeogeography, 6, 279–288.

Berner, R. A., Vandenbrooks, J. M., & Ward, P. D. (2007). Oxygen and evolution. Science, 316, 557–558.

Demicco, R. V., Lowenstein, T. K., Hardie, L. A., & Spencer, R. J. (2005). Model of seawater composition for the Phanerozoic. Geology, 33(11), 877–880.

Dunoyer de Segonzac, G. (1970). The transformation of clay minerals during diagenesis and low-grade metamorphism: a review. Sedimentol., 15(3–4), 281–346.

Galamаy, A. R., & Bukowski K. (2011). Skład chemiczny badeńskich solanek z pierwotnych ciekłych inkluzji w halicie, basen Zakarpacki (Ukraina). Geologia (kwart. AGH), 37(2), 245–267.

Galamay, A. R., Meng, F., Bukowski, K., Ni, P., Shanina, S. N., & Ignatovich, O. O. (2016). The sulphur and oxygen isotopic composition of anhydrite from the Upper Pechora Basin (Russia): new data in the context of the evolution of the sulphur isotopic record of Permian evaporites. Geological Quarterly, 60(4), 990–999. http://dx.doi.org/10.7306/gq.1309

Hardie, L. A. (1996). Secular variation in seawater chemistry: An explanation for the coupled secular variation in the mineralogies of marine limestones and potash evaporites over the past 600 m. y. Geology, 24, 279–283.

Horita, J., Zimmermann, H., & Holland, H. D. (2002). Chemical evolution of seawater during the Phanerozoic: Implications from the record of marine evaporites. Geochim. Cosmochim. Acta, 66, 3733–3756.

Iaremchuk, I., Tariq, M., Hryniv, S. et al. (2017). Clay minerals from rock salt of Salt Range Formation (Late Neoproterozoic–Early Cambrian, Pakistan). Carbonates Evaporites, 32(1), 63–74. https://doi.org/10.1007/s13146-016-0294-5

Kovalevich, V. M., Peryt, T. M., & Petrichenko, O. I. (1998). Secular variation in seawater chemistry during the Phanerozoic as indicated by brine inclusions in halite. Geology, 106, 695–712.

Kovalevych, V. M., Peryt, T. M., Carmona, V., Sydor, D. V., Vovnyuk, S. V., & Halas, S. (2002). Evolution of Permian seawater: evidence from fluid inclusions in halite. N. Jb. Miner. Abh., 178(1), 27–62.

Kovalevych, V. M., Peryt, T. M., Shanina, S. N., Wieclaw, D., & Lytvyniuk, S. F. (2008). Geochemical aureoles around oil and gas accumulations in the Zechstein (Upper Permian) of Poland: analysis of fluid inclusions in halite and bitumens in rock salt. Journal of Petrolium Geology, 31(3), 245–262.

Кovalevych, V. M., & Vovnyuk, S. V. (2010). Fluid inclusions in halite from marine salt deposits: are they real microdroplets of ancient sea water? Geological Quarterly, 54(4), 401–410.

Large, R. R., Mukherjee, I., Gregory, D., Steadman, J., Corkrey, R., & Danyushevsky, L. V. (2019). Atmosphere oxygen cycling through the Proterozoic and Phanerozoic. Mineralium Deposita, 54, 485–506. https://doi.org/10.1007/s00126-019-00873-9

Lenton, T. M., Daines, S. J., & Mills, B. J. W. (2018). COPSE reloaded: an improved model of biogeochemical cycling over Phanerozoic time. Earth-Sci Rev., 178, 1–28.

Lowenstein, T. K., Timofeeff, M. N., Brennan, S. T. et al. (2001). Oscillations in Phanerozoic seawater chemistry: evidence from fluid inclusions. Science, 294, 1086–1088.

Lowenstein, T. K., Timofeeff, M. N., Kovalevych, V. M., & Horita, J. (2005). The major-ion composition of Permian seawater. Geochimica et Cosmochimica Acta, 69(7), 1701–1719.

McCaffrey, M. A., Lazar, B., & Holland, H. D. (1987). The evaporation path of seawater and the coprecipitation of Br and K with halite. Journal of Sedimentary Petrology, 57, 928–937.

Pozo, M., & Calvo, J. P. (2018). An Overview of Authigenic Magnesian Clays. Minerals, 8(11), 520. https://doi.org/10.3390/min8110520

Robinson, D., Schmidt, Th., & Santana de Zambora, A. (2002). Reaction pathways and reaction progress for the smectite-to chlorite transformation: evidence from hydrothermally altered metabasites. J. Metamorph. Geol., 20, 167–174. https://doi.org/10.1046/j.0263-4929.2001.00361.x

Schiffman, P., & Staudigel, H. (1995). The smectite to chlorite transition in a fossil seamount hydrothermal system: the Basement Complex of La Palma, Canary Islands. Journal of Metamorphic Geology, 13, 487–498.

Sone, M., & Metcalfe, I. (2008). Parallel Tethyan sutures in mainland South-East Asia: New insights for Palaeo-Tethys closure and implications for the Indosinian orogeny. Comptes Rendus Geoscience, 340, 166–179.

Więcław, D., Lytvyniuk, S. F., Kovalevych, V. M., & Peryt, T. M. (2008). Incluzje w halicie oraz bituminy w solach ewaporatόw mioceńskich ukraińskiego Przedkarpacia jako wskaźnik występowania nagromadzeń węglowodorόw w nižey ležących utworach. Przegląd Geologiczny, 56(9), 837–841.

Yaremchuk, Y., Hryniv, S., Peryt, T., Vovnyuk, S., & Meng, F. (2020a). Controls on Associations of Clay Minerals in Phanerozoic Evaporite Formations: An Overview. Minerals, 10(11), 974. https://doi.org/10.3390/min10110974

Yaremchuk, Y. V., Vovnyuk, S. V., & Hryniv, S. P. (2020b). The peculiarities of high-magnesium clay minerals occurrence in Phanerozoic evaporite formation. Geodynamics, 1(28), 52–61. https://doi.org/10.23939/jgd2020.01.052

Опубліковано Грудень 2019Травень 2021 від GGCMJournal

НАДРА ЗЕМЛІ – ПРИРОДНИЙ ФІЗИКО-ХІМІЧНИЙ РЕАКТОР: ПОШУК ПРИРОДНОГО МЕТАНУ – ФУНДАМЕНТАЛЬНА НАУКА ЧИ ТЕХНІЧНА ПРОБЛЕМА?

Головна > Архів > №4 181 (2019) > 104-115

Geology & Geochemistry of Combustible Minerals No. 4 (181) 2019, 104-115.

https://doi.org/10.15407/ggcm2019.04.104

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

Анотація

Показано, що гіпотеза органічного походження вуглеводнів не дає відповіді щодо наявності домінувальної концентрації метану в покладах, родовищах, «сланцевих» товщах тощо, відповідно пошук і розвідка родовищ-покладів вуглеводнів у них проводиться переважно інтуїтивно, а не на фундаментальній науковій базі. Експериментальними дослідженнями прогріву слабкозміненої органічної речовини (торфу) встановлено, що до 200 °С у процесі її розкладу виділилися такі гази, як (об. %): СО₂= 49,5; Н₂О = 49,3; СН₄, С₂Н₆, С₃Н₈, О₂, N₂, Н₂, SO₂, H₂S сумарно в межах 1,2 відсотка. Стверджено, що немає метану вугільного і немає сланцевого газу-метану, є метан однієї генези з дещо відмінним ізотопним складом Карбону, однак синтезований за одним і тим самим механізмом у високотермобарних процесах, який після міграції в земну кору нагромаджувався у вигляді покладів-родовищ у порожнинах вугільних пластів, теригенних товщах, пісковиках тощо. Пошуки родовищ-покладів вуглеводнів необхідно проводити відповідно до розроблених «нової технології визначення перспективи нафтогазоносності локальної площі», «фізико-хімічної моделі синтезу вуглеводнів та способу геохімічного пошуку їхніх покладів», «нової теорії синтезу і генезису вуглеводнів у літосфері Землі: абіогенно-біогенний дуалізм».

Повний текст

Ключові слова

флюїдні включення, мінерали, метан, походження вуглеводнів, пошуки, поклади-родовища, нові технології.

Використані літературні джерела

Давиденко, М. М., Сворень, Й. М. (1994). Спосіб локального прогнозування збагачених ділянок золоторудних полів. Промислова власність. Офіційний бюлетень, 3.

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., Павлюк, М. І., Сворень, Й. М., Зубик, М. І. (2016). Гази вугільних родовищ: нове вирішення проблеми синтезу–генезису метану. Доповіді НАН України, 3, 61–68.

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 Международной конференции (Москва, 8–12 апреля 2003 г.) (Т. 1, с. 249). Москва.

Наумко, І., Сворень, Й. (2014). Нові технології пошуків корисних копалин, основані на дослідженнях флюїдних включень у мінералах. В Актуальные проблемы поисковой и экологической геохимии: Сборник тезисов Международной научной конференции (Киев, 1–2 июля 2014 г.) (с. 23–25). Киев: Інтерсервіс.

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

Сворень, Й. М. (1992). Питання теорії генезису природних вуглеводнів та шляхи пошуку їх покладів. В Тектогенез і нафтогазоносність надр України: тези доповідей наукової наради (20–22 жовтня 1992 р.) (с. 143–145). Львів.

Сворень, Й. М. (2008). Термобарометрія і геохімія газів прожилково-вкрапленої мінералізації у відкладах нафтогазоносних областей і металогенічних провінцій: природа вугільного метану. Уголь Украины, 8 (620), 42–46.

Сворень, Й. (2013). Термобарометрія та геохімія газів прожилково-вкрапленої мінералізації у відкладах нафтогазоносних областей і металогенічних провінцій: дефекти в мінералах – джерело інформації про процеси мінералоутворення. Мінералогічний збірник, 63 (2), 91–97.

Сворень, Й. (2019). Про новий підхід до визначення теплотворності природного газу, який постачають споживачам, та його кубометробарометрію. Геологія і геохімія горючих копалин, 2 (179), 84–89.

Сворень, Й. М., Давиденко, М. М. (1994). Спосіб визначення перспективи нафтогазоносності локальної площі. Промислова власність. Офіційний бюлетень, 4.

Сворень, Й. М., Давиденко, М. М. (1995). Термобарометрія і геохімія газів прожилково-вкрапленої мінералізації у відкладах нафтогазоносних областей і металогенічних провінцій. Доповіді НАН України, 9, 72–73.

Сворень, Й. М., Давиденко, М. М., Гаєвський, В. Г., Крупський, Ю. З., Пелипчак, Б. П. (1994). Перспективи термобарометрії і геохімії газів прожилково-вкрапленої мінералізації у відкладах нафтогазоносних областей і металогенічних провінцій (новий науковий напрямок в геології). Геологія і геохімія горючих копалин, 3–4 (88–89), 54–63.

Сворень, Й. М., Наумко, І. М. (2000). Нова технологія визначення генезису вуглеводневих газів. В Нафта і газ України (Т. 1, с. 118). Івано-Франківськ: УНГА.

Сворень, И. М., Наумко, И. М. (2003). Роль адиабатических явлений в процессах накопления-концентрации и превращения углеводородсодержащих веществ в литосфере Земли. В Новые идеи в науках о Земле: Материалы VI Международной конференции (Москва, 8–12 апреля 2003 г.) (Т. 1, с. 257). Москва.

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

Сворень, Й., Наумко, І. (2012). Бориславськевуглеводневе родовище: проблеми для роздумів. В Стан, проблеми та перспективи нафтогазової промисловості України: Збірник тез доповідей Міжнародної науково-практичної конференції (Львів, 7–9 вересня 2012 р.) (с. 16). Львів: Видавництво Львівської політехніки.

Сворень, Й. М., Наумко, І. М., Давиденко, М. М. (1998). Нова технологія визначення перспективи нафтогазоносності локальної площі. В Нафта–Газ України – 1998: Матеріали V Міжнародної конференції (Полтава, 15–17 вересня 1998 р.) (Т. 1, с. 111–112). Полтава: УНГА.

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), 26–41.

Svoren’, J. M., Naumko, І. М., Kovalyshyn, Z. I., Bratus’, M. D., & Davydenko, M. M. (1999). New technology of local forecast of enriched areas of gold ore fields. В Наукові основи прогнозування, пошуків та оцінки родовищ золота: Матеріали Міжнародної наукової конференції (Львів, 27–30 вересня 1999 р.) (с. 121–125). Львів: Видавничий центр ЛДУ ім. І. Франка.