Время образования 1нефти и первичная Миграция

Вопрос о времени образования нефти тесно связан с факторами, под действием которых происходят превращения органического вещества. Допущение преимущественного влияния на органическое вещество того или иного фактора неизбежно влечет за собой вывод о времени образования нефти. К сожалению, эта очевидная истина очень часто не учитывается. В самом деле, если допустить, что пре­образование органического вещества в нефть происходит микробио­логическим путем, то обязательным следствием будет вывод об обра­зовании нефти на ранней стадии диагенеза осадка.

Справедливым будет и обратное заключение. Если допустить формирование залежей, например, в девонских отложениях в девон­ское время (как это делает К. А. Машкович), неизбежно придется признать и раннее образование нефти. Основную роль в процессе преобразования органического вещества в этом случае приходится отводить деятельности микроорганизмов. Если за основной фактор превращения органического вещества принять температуру, то неиз­бежен вывод о поздней стадии образования нефти после погружения осадков на значительные глубины.

Существуют две диаметрально противоположные точки зрения. Одни ученые считают, что нефть образовалась на самых ранних ста­диях диагенеза осадка, другие признают позднее образование нефти при погружении осадков на значительные глубины, в стадию ката-генеза. Оба эти представления имеют существенные доводы «за» и «против».

В пользу раннего образования нефти могут быть приведены сле­дующие соображения. В. В. Вебер и другие исследователи доказали образование углеводородов в современных осадках. При переходе от современных к четвертичным и верхнечетвертичным осадкам уста­новлен как процесс битумообразования, так и рост количественного содержания углеводородов в масляной фракции битумов. Таким образом, образование углеводородов на ранней стадии диагенеза осадков можно считать доказанным.

Против изложенной схемы выдвигаются некоторые возражения. Как показали исследования, в современных осадках среди обнару­женных углеводородов преобладают углеводороды с нечетным числом атомов углеводородов. В нефтях наблюдается примерно равное коли­чество углеводородов с четным и нечетным числом атомов углерода. На основании этого делается вывод об отсутствии какой-либо связи между обнаруженными в современных осадках углеводородами и про­цессами нефтеобразопания. Вряд ли такое категорическое утвер­ждение может быть принято безоговорочно. В экспериментах Смита углеводороды извлекались из осадка при повышенных температурах. Следовательно, углеводороды могли изменяться в процессе их извле­чения. Происходит перегруппировка атомов углерода в углеводоро­дах во времени при диагенезе осадка. Возможная схема такой пере­группировки атомов по Дж. Куперу и Е. Брею упоминалась выше.

Другими фактором, противоречащим схеме раннего образования нефти, является малая мощность и хорошая проницаемость пере­крывающих осадков. Вследствие этого при уплотнении осадков вода и образовавшиеся углеводороды должны отжиматься вверх и рассе­иваться в водном бассейне. Это положение безусловно верное, но в то же время, несмотря на процесс рассеивания, при переходе от совре­менных осадков к более древним наблюдается увеличение как биту-минозности, так и количества углеводородов в битумах. Таким обра­зом, несмотря на рассеивание, накопление битумов и углеводородов в них остается неопровержимым. Если допустить раннее образование нефти в осадках, то в современных условиях должно было бы на­блюдаться и формирование скоплений нефти и газа. К сожалению, такого явления пока наблюдать не удалось. Правда, имеется указа­ние А. Кидуэлла и Дж. Ханта на концентрацию углеводородов в песчаных линзах современных осадков Восточной Венесуэлы.

Необходимо отметить, что не только в современных, но и в чет­вертичных отложениях не установлены залежи нефти и газа, которые были бы, несомненно, генетически связаны с этими отложениями.

В четвертичных отложениях залежи газа и нефти встречены в Турк­мении, в Италии, Китае и Японии. В большинстве случаев вторичная природа этих скоплений газа и нефти не вызывает сомнения. Наконец, следует обратить внимание на факт, отмеченный А. В. Ульяновым. Нефтегазоносность тех или иных от­ложений большей частью связана с об­ластью распространения их максималь­ных мощностей. Как правило, нефте-газоносные толщи имеют значительную мощность, превышающую 300 м.

Для накопления их требуется зна­чительный отрезок геологического вре­мени. Процессы раннего диагенеза за­канчиваются на глубинах меньше 300 лг, и, следовательно, нефтеобра-зование должно быть связано с бо­лее поздними стадиями превращения осадков.

Ранее уже отмечалось неравномер­ное распространение рассеянного орга­нического углерода в осадочной толще. На фоне этого неравномерного цикли­ческого распределения органического углерода по разрезу намечается общее уменьшение его с увеличением страти­графического возраста толщ. Особенно это заметно при переходе от современ­ных осадков к древним. Можно до­пустить превращение части органиче­ского вещества в нефть и природ­ные газы.

Рис. 144. Изменение группе». вого состава битумов в зави­симости от возраста вмеща­ющих пород. I— масла; II — бензольные смолы; III — спирто-бензольные смолы; IV — асфальтены; V — остальная часть органического углерода.

Автор совместно с Э. Д. Гимпеле-вич рассмотрел изменение характера органического вещества по стратигра­фическому разрезу от мэотиса до девона включительно (рис. 144). В указанном

направлении наблюдается возрастание концентрации битумов по отно­шению к общему содержанию органического вещества, что свидетель­ствует о новообразовании битумов во времени. При этом максималь­ное увеличение отмечается для масляной фракции, и, следовательно, можно допустить, что происходит новообразование и углеводородных соединений. Одновременно с увеличением количественного содержа­ния битумов и изменением их состава наблюдается уменьшение со­держания органического вещества в породе, что вызвано, по-види­мому, отщеплением газообразных веществ и удалением части жидкой фазы.

Изменение характера битумов с увеличением возраста вмеща­ющих пород удалось проследить и А. А. Ильиной методом люмине­сцентной спектроскопии замороженных растворов. А. А. Ильина отмечает появление в более древних отложениях в ароматических фракциях битума более конденсированных молекул.

По А. Б. Ронову среднее процентное содержание органического углерода изменяется снизу вверх по стратиграфической шкале, то увеличиваясь, то уменьшаясь. Это позволяет говорить о периоди­ческом чередовании эпох интенсивного и слабого накопления орга­ники в осадочных толщах. Максимальное накопление рассеянного органического вещества присуще отложениям средних-эпох каледон-ского, герцинского и альпийского циклов седиментации. К этим же стратиграфическим интервалам с повышенным средним содержанием рассеянного органического материала приурочены все известные на Русской платформе более или менее крупные месторождения каусто-биолитов. Содержание рассеянного органического вещества в поро­дах нефтеносных областей в 3 раза выше, чем в породах ненефтенос­ных территории. Наиболее высокое содержание С„,, в нефтеносных провинциях в отложениях прибрежно-морских фаций. Повышенное содержание рассеянного органического вещества создавало регио­нально выдержанную устойчивую восстановительную среду в глини­стых осадках, что и определило, с одной стороны, направленность преобразования битумной части органического вещества в нефть, а с другой, — изменение валентности такого широко распространен­ного элемента, как железо.

Таким образом, на приведенном материале лишний раз подтвер­ждается представление А. Ф. Добрянского о преобразовании орга­нического веществ в породах, приводящем к образованию, с одной стороны, легких углеводородов, а с другой, — конденсированных соединений. Рассмотрение изменения битумов по разрезу неизбежно приводит к выводу о непрерывности протекающих в них процессов. Таким образом, если исследования В. В. Вебера и П. Смита доказы­вают наличие процессов образования углеводородов из органического вещества в современных и четвертичных осадках, то приведенные материалы указывают на продолжение этих процессов в более древ­них отложениях. Вряд ли эти процессы во времени протекают рав­номерно. По-видимому, в ходе геологической истории они могут то усиливаться, то ослабевать или даже приостанавливаться при созда­нии неблагоприятной обстановки.

"Признав непрерывность процессов углеводородообразования в оса­дочной толще, приходится полностью отказаться от поисков не­кой исходной нефти среднего состава, как это делает, например, Н. Б. Вассоевич. Во времени происходит не только изменение со­става нефтей и сопутствующих им газов, но и качественные измене­ния компонентов того органического вещества, из которого предпо­лагается их образование.

Сказанное позволяет несколько иначе подойти к вопросу о вре­мени, образования углеводородов и нефти. Если рассматривать его с позиций энергетических превращений органического вещества, то в этом случае возможность превращений заключена в самом органическом веществе. В общем можно сказать, что образование углеводородов, начавшись еще в живом организме, продолжается после его смерти на всех стадиях превращения вплоть до полного использования заключенных в нем энергетических запасов. Этот процесс непрерывный и представляет собой лишь часть более общего процесса фоссилизации органического вещества в осадках и породах. К этому выводу пришли многие видные исследователи (И. О. Брод, Н. Б. Вассоевич, В. А. Успенский и др.).

Могут ли быть названы нефтью образовавшиеся в осадках и поро­дах углеводороды? Нефть представляет собой сложное химическое соединение, составные компоненты которого находятся в непрерыв­ном взаимодействии друг с другом и окружающей средой. Их спе­цифика определяется совместным нахождением в одной массе и взаимо­действием, но именно это исключается при их возникновении из рас­сеянного в породах органического вещества. Еще в 1950 г. автор совместно с Я. О. Бродом высказал мысль, что образующиеся в массе пород углеводородные и неуглеводородные подвижные вещества ми­грируют в коллектор, аккумулируются в нем и путем физико-хими­ческого взаимодействия друг с другом образуют то сложное химиче­ское соединение, которое принято называть нефтью. В дальнейшем эта мысль получила свое развитие в трудах Н. Б. Вассоевича.

Выше неоднократно подчеркивалось генетическое родство биту-мов из пород и нефтей, сходство содержащихся в них углеводородных и некоторых неуглеводородных компонентов. Вместе с тем было подчеркнуто и существование различий между излучавшимися ком­понентами битумов и нефтей. Если наблюдаемое сходство одноимен­ных фракций и соединений битумов и нефтей может быть объяснено только их генетическим родством, то наблюдаемые различия должны быть следствием перехода флюида из одной толщи в другую,

А. Г. Милешина и Г. И. Сафонова изучали изменения нефти при ее фильтрации через различные искусственные смеси минералов и естественные глинистые породы. При фильтрации в нафтеново-парафиновой фракции нефти уменьшается количество углерода в нафтеновых кольцах, убывает среднее количество колец на моле­кулу, увеличивается количество углерода в боковых парафинистых цепях. Эти изменения имеют ту же направленность, что и при пере­ходе от бнтумов к нефтям. Иначе говоря, наблюдающиеся различия в аналогичных фракциях битумов и нефтей объясняются их миграцией в направлении от битумов пород к нефтям. Как уже отмечалось ра­нее, накопление основных масс рассеянного органического вещества связано преимущественно с глинистыми образованиями. Естественно, возникает вопрос, каким же образом происходит переход образовавшихся подвижных веществ из плохо проницаемых пород в коллек­торы? Процесс перехода углеводородов из пород, в которых они образовались (нефтематеринских), в коллекторы получил название первичной миграции. Наибольшей популярностью поль­зуется взгляд, в соответствии с которым образовавшиеся углеводороды выжимаются из осадков при их уплотнении. Еще И. М. Губкин предполагал уход нефти из нефтематеринских пород вместе с послед­ними порциями отжимающейся воды. На ранней стадии литогенеза, когда находящееся в осадке органическое вещество еще не успело преобразоваться в углеводороды и находится в связанном состо­янии с частицами осадка, выжиматься будет в основном вода, а ко­личество ее в осадке будет резко уменьшаться. На этой стадии уплот­нения, когда осадок еще не превратился в породу, выжимаемая вода будет направляться в основном кверху, в область наименьших да­влений. По мере того как осадок в процессе литогенеза превращается в породу, направление движения выжимаемых подвижных веществ будет меняться. Свойства пород неодинаковы в различных направле­ниях. В частности, проницаемость их по простиранию, как правило, значительно лучше, чем по нормали. Вследствие этого при дальней­шем уплотнении подвижные вещества, содержащиеся в породе, будут встречать сопротивление движению по вертикали больше, чем по простиранию слоев. Давление на погрузившиеся слои пород будет уменьшаться от центральной части седиментационного бассейна к его краям. Поэтому движение подвижных веществ, содержащихся в толще пород, в этом случае будет в основном направлено к краям бассейна.

Выше было сказано, что пески и алевриты уплотняются меньше, чем глины, следовательно, если в толще слоев окажутся песчаные прослои, то подвижные вещества будут выжаты в них из глин. Уплотнение илистых осадков не прекращается при превращении их в глины. Максимальная потеря воды осадком будет происходить в самую начальную стадию его уплотнения. При наблюдении над современными илистыми осадками установлено, что они теряют свободную воду на первых метрах по разрезу. После этого в них сохраняется связанная вода, удаление которой при уплотнении про­исходит с большим трудом. В то же время проведенные наблюдения показали значительное (до 60%) уменьшение объема при превраще­нии глин в глинистые сланцы. Такое изменение объема неизбежно сопровождается не только перераспределением частиц породы, но и значительным выделением подвижных веществ, находящихся в уплотняющейся породе. '

Н. Б. Вассоевич (1964) указывает, что пористость глинистых пород на глубинах 1,5—2 км составляет 20% от первоначального объема и может в дальнейшем значительно уменьшаться. Градиент уменьшения в интервале 1—2 км равен по Н. Б. Вассоевичу 1—1,3 на 100 м глубины. Породы по мере их погружения уплотняются,

и содержащаяся в них вода, как бы прочно она не была связана еорб-пионными силами, уходит из глин, растворяя при этом различные соли, газы и, вероятно, углеводороды.

Работами Е. В. Шабаевой, Г. И. Носова и др. в СССР, У. Чи- лингара, М. Пауэре и др. в США показана существенная разница

Put,. 145. История уплотнения различных глинистых минералов, отложившихся в морской среде И ее возможная связь с высвобождением углеводородов из гли­нистых сланцев (по М. Пауэре).

1 — процесс уплотнения монтмориллонита — возможное образование нефтематеринской породы; 2 — процесс уплотнения илпита и каолинита — возможное превращение в горючие сланцы; 3 — увеличение количества высвобождаемой воды (соответственно изменяются кри­вые проницаемости и пористости); 4 — история диагенеза монтмориллонита после его захоро­нения; S — история диагенеза иллита и каолинита после их захоронения; 6 — увеличение количества высвобождаемой воды (соответственно изменяются кривые проницаемости и пори­стости); 7 — залегание осадка ниже границы, вверх от которой осадки представлены в жид­кой фазе. Большое количество свободной воды выжимается при захоронении осадка на глу­бину первых нескольких метров; 8 — мономолекулярная вода не может быть выжата в ре­зультате давления уплотнения. Как только монтмориллонит переходит в иллит, вода, нахо­дящаяся в связанном состоянии па поверхности зерен монтмориллонита, десорбируется уже в виде свободной воды и переходит в пространство между частицами породы. После атого давление вышезалегающах осадков может привести к выжиманию воды из осадка вместе с углеводородами; 8а — згна, из которой выжимаются углеводороды. Последние либо обра­зовались здесь, либо пришли сюда из других зон; 9 — переход монтмориллонита после погру­жения в иллит и смешанные глинистые породы; 10 — зона, где с глубиной не происходит изменения иллита или каолинита; 11— зона, где процесса выжимания углеводородов не происходит. Последние.чибо образовались здесь, либо пришли из другой зоны; IS — поверх­ность осадка; 13 — граница существования монтмориллонита (обычно около 3750—4160 м);

а — кривая выделения свободной воды; б — монтмориллопит; в — иллит; г — иллит и као­линит; а — смещанные глины. в потери глинами воды, в зависимости от их минералогического со­става. Особенно примечательно поведение монтмориллонитовых глин. После потери воды на первых стадиях уплотнения монтмориллони-товые глины в процессе диагенеза могут превращаться в иллиты. При этом происходит перестройка их структуры с резким уменьше­нием (до 50%) объема минеральной массы. Как следствие, ранее связанная вода выделяется в свободную фазу и образуется дополни­тельная (трещинная) пористость. На рис. 145 по М. Пауэре сопоста­влены диагенетические изменения монтмориллонитовых, иллитовых и каолинитовых глин. Таким образом, появляются пути для первич­ной миграции и может быть объяснен механизм выжимания углево­дородов вместе с диагенетической водой монтмориллонитовых глин. Процесс уплотнения и консолидации карбонатных илов при их превращении в породу сопровождается кристаллизацией минераль­ных веществ и возникновением многочисленных трещин и каверн. Трещины большей частью мелкие, часто микроскопические. Нахо­дящиеся в осадке подвижные вещества при переходе карбонатного ила в породу частично входят в состав самой породы, а частично полу­чают способность свободно перемещаться. Последнее облегчается за счет трещиноватости, возникающей при вторичных процессах доломитизации известняка. Погружение пород вызывает и возраста­ние температуры. Под влиянием повышения температуры породы содержащиеся в них подвижные вещества стремятся расшириться. Коэффициенты расширения пород воды, нефти и газа различны. Нефть и газ при повышении температуры увеличиваются в объеме значительно больше, чем породы. Поэтому повышение температуры должно способствовать перемещению подвижных веществ. Кроме того, под действием температуры подвижные вещества изменяют свои физические свойства, вязкость их уменьшается, они могут пе­рейти полностью или частично в парообразную или газообразную фазу. Естественно, что такое изменение физического состояния по­движных веществ также способствует их миграции.X. Ватте (1963) вообще считает основной движущей силой первич­ной миграции изменение температуры в земной коре (температурный градиент). По его мнению, процесс первичной миграции протекает путем переноса углеводородов в растворенном в воде состоянии и комбинации адсорбции и диффузии при температурном градиенте. Исходя из ранее сделанного вывода о непрерывности процессов образования углеводородов, следует относиться критически к фак­торам, обеспечивающим их первичную миграцию лишь на коротком отрезке времени диагенеза осадков. По-видимому, следует искать фактор или факторы, действие которых охватывает длительные пери­оды преобразования осадков. Следует обратить внимание на поло­жение, выдвинутое И. О. Бродом, А. Н. Снарским и А. Л. Коз­ловым. По мнению упомянутых исследователей, при уплотнении пород в субкапиллярных порах глинистых отложений вследствие слабой проницаемости и разобщенности пор должны возникнуть аномалийные давления, совершенно отличные от давлений, существу­ющих в коллекторских породах той же толщи. Между глинами и коллекторами возникает перепад давлений, который и может послу­жить причиной для перемещения углеводородов из материнских по­род в коллекторы. К сказанному следует добавить возможность увеличения давления за счет больших объемов вновь образующихся веществ. Описанные факторы выдержаны во времени и могли бы обеспечить процесс первичной миграции, хотя сам механизм этой миграции и в данном случае остается неясным. Многие исследователи (Л. Эзи, В. А. Соколов, М. Ф. Двали, Дж. Хант и др.) допускают возможность перемещения углеводородов в растворенном в воде состоянии (И. О. Брод считал такую форму перемещения основной). Как газообразные, так и жидкие углеводороды в той или иной степени растворимы в воде. Растворимость в воде газообразных угле­водородов использована А. Л. Козловым в созданной им схеме фор­мирования газовых месторождений. Растворимость жидких угле­водородов в воде возрастает с увеличением температуры. Как отме­чает М. Ф. Двали и М. И. Гербер, органические добавки сильно повышают растворимость в воде жидких углеводородов. По мнению М. Ф. Двали, литературные данные и лабораторные опыты, прове­денные во ВНИГРИ, позволяют говорить о повышенной раствори­мости углеводородов при наличии в воде коллоидных органических соединений. Большая часть таких органических соединений и, ве­роятно, другие подобные им, но еще не идентифицированные соеди­нения, имеются в седиментационных водах или возникают при пре­образовании захороненного органического вещества. По М. Ф. Двали при седиментационном уплотнении осадка от­жимаемая вода при своем движении через материнскую породу все более насыщается коллоидно-растворимыми органическими соеди­нениями и тем самым значительно повышает свою растворяющую способность по отношению к рассеянным углеводородам, содержа­щимся в органическом веществе осадка-породы. При дальнейшей миграции воды выделение углеводородов уже в жидком виде будет происходить при понижении температуры или изменении состава самого раствора.

Исследованиями Е. А. Барс, К. Ф. Родионовой, Дж. Купера и другими установлено наличие жирных кислот и их солей как в различных по возрасту глинистых породах,так и в водах нефтяных месторождений. Это обстоятельство подкрепляет рассматриваемую схему первичной миграции. А. А. Карцев (1963) предполагает воз­можность выделения из воды растворенной в ней микронефти за счет эффекта фильтрации при движении воды через пористую среду.

Существует предположение о возможности осуществления пер­вичной миграции в газообразной фазе. Выше уже описывались явле­ния ретроградного растворения в жидких углеводородах и экспе­рименты, проведенные в этом направлении Т. П. Жузе, С. Л. Зак-сом и др.

По свидетельству М. Ф. Двали, из песка насыщенностью 0,05% вес. маслом, выделенным из средней пробы каменноугольной нефти Волго-Уральской области, при давлении на выходе от 150 до 400 кГ/см² и средней температуре опыта 48° С за 13 ч циркуляции углекислоты было извлечено 87% масла от первоначального насыще­ния. При этом основная часть масла растворилась в углекислоте при давлении 150 кГ/см². Во ВНИГРИ проведен опыт со сланцами

Ленинградской области (средний ордовик), в которых содержание битума А + С = 0,104% на породу (по данным экстракции). В СОд при 40° С конденсат появился, начиная с давления в 200 кГ/см². Всего за 37 ч опыта было извлечено 70% битума А + С от его первоначального содержания в сланце, причем основная часть битума растворилась в газе при давлении 200 кГ/см² и темпера­туре 40° С.

При первичной миграции, происходящей по схеме образования газообразной фазы, необходимо наличие газа, в тысячи и десятки тысяч раз превышающего по объему жидкую фазу. В этом случае для большинства месторождений следует предположить огромные потери газа. И. О. Брод, а вслед за ним М. С. Бурштар и И. В. Маш­ков (1963) предполагают довольно сложный механизм' первичной миграции в комбинации газовых и жидких растворов. По их мнению, жидкие углеводороды растворяются по законам ретроградных явле­ний в газовой фазе. Образовавшаяся газоконденсатная фаза уже по газовым законам растворяется в воде и вновь выделяется из воды при снижении давления. Распространение газовых законов на газокон-денсатные смеси, на наш взгляд, несколько рискованно. Физическая природа ретроградных явлений до настоящего времени твердо не установлена. Однако можно предположить, что газоконденсатная смесь при растворении ее в воде и выделении из раствора будет вести себя не как молекулярно единый газ, а как смесь различных газов. Иначе говоря, растворение и выделение из раствора будет происходить в зависимости от парциальных давлений и коэффициен­тов растворимости отдельных компонентов, составляющих смесь. Будет происходить дифференциация газоконденсатной смеси на соста­вляющие компоненты, и предлагаемая схема первичной миграции потеряет свой смысл. Во всяком случае, теоретические и эксперимен­тальные исследования в этом направлении оказались бы весьма по­лезными.

Наконец, следует обратить внимание еще на одно явление. Многие породы, которые безоговорочно или предположительно принимаются за нефтематеринские, рассланцованы и разбиты микротрещинами. В момент образования трещин масса породы разрывается и при этом образуется вакуум. Когда порода рассекается массой мелких трещин, создается колоссальный перепад давления между порами, примыка­ющими непосредственно к трещинам, и полостью трещин. Вследствие этого подвижные вещества должны поступать из пор в трещины. Тектонические трещины в течение геологического времени живут. Они то замыкаются, то расширяются, получается нечто вроде «дви­жения поршня». При раскрытии трещины подвижные вещества всасываются из окружающей среды, при замыкании они переме­щаются по трещине вследствие лучшей проницаемости в этом напра­влении. Динамика такого процесса может быть изучена путем модели­рования в лабораторных условиях. Пока же в пользу высказанного соображения могут быть приведены лишь некоторые наблюдения. Например, в нижней толще чокракских отложений, представлен­ных рассланцованными глинами (перевал Атлы-Баюн в Дагестане), на поверхности рассланцования можно наблюдать отвердевшую мозаику нефти, когда-то бывшей в вязком состоянии. Аналогич­ная картина наблюдается во многих других толщах, например в май­копской.

Большой интерес представляют наблюдения Г. П. Колпенского, произведенные им на специально подготовленных шлифах под лю­минесцентным микроскопом. Иногда в шлифах, приготовленных, в частности, из глинистых алевролитов пашийского горизонта Волго-Уральской области, можно наблюдать своеобразные особенности в распределении органического вещества, битумов и их легкой (масля­ной) фракции в породе. Под микроскопом среди мелких обломков породы видны сгустки органического вещества, напоминающие по форме обрывки органической ткани. Вокруг сгустка, окрашенного в темный цвет, наблюдаются концентрические хроматографические зоны битумов различного состава — от тяжелых в центре до легких маслянистых на периферии. Если вблизи сгустка проходит микро­трещина, то хроматографические зоны вытягиваются по направле­нию к ней, и сама трещина оказывается заполненной легким биту­мом. Эта наглядная картина, с одной стороны, служит некоторым подтверждением высказанных взглядов на первичную миграцию, а с другой, — несомненно, указывает на нефтематеринские свойства пашийских отложений.

Ф. Л. Линецкий в своей работе (1965) старательно доказывает несправедливость предложенной схемы первичной миграции угле­водородов по микротрещинам в коллекторы. Между тем она в при­роде существует, о чем свидетельствуют многочисленные примеры исследования под люминесцентным микроскопом.

Как видно из изложенного, для решения вопроса о первичной миграции потребуются дальнейшие научные исследования.

В настоящей главе были рассмотрены основные положения орга­нической теории происхождения нефти. В ней еще остаются неясные или спорные вопросы, но уже могут быть четко намечены основные контуры схемы образования нефти в земной коре. В этом колоссаль­ная заслуга советских ученых: Н. Б. Вассоевича, В. А. Успен­ского, М. Ф. Двали, П. Ф. Андреева, А. И. Богомолова, А. Ф. Добрянского, О. А. Радченко, В. В. Вебера, Д. В. Жаб-рева, К. Ф. Родионовой, М. А. Мессиневой, И. О. Брода, М. В. Абрамовича, Ш. Ф. Мехтиева, С. И. Миронова, А. А. Тро-фимука, Л. А. Гуляевой, В. А. Соколова и многих других.

Современное состояние рассматриваемой проблемы дает основа­ние утверждать, что исходным продуктом для образования нефти является органическое вещество во всем его разнообразии. Возможно смешанное растительно-животное происхождение этого вещества.

В принципе допустимо образование углеводородов из любой составной части органического вещества, но наибольшее значение имеют липо­иды. Процесс образования углеводородов в органическом веществе является длительным и непрерывным и протекает вплоть до полного превращения органического вещества в газообразные продукты и твердый углерод. Начало образования углеводородов можно наблю­дать еще в живых организмах; после того как организмы отмирают и их остатки попадают в осадок, этот процесс продолжается, то усили­ваясь, то ослабевая, в зависимости от воздействия окружающей среды. Основным стимулом развития процесса является внутренняя энергия самого органического вещества. Остальные факторы служат своеобразными катализаторами, которые обеспечивают возникнове­ние процесса и оказывают влияние на его скорость или на характер конечных продуктов превращения. Преобразование органического вещества в осадках и в породах происходит под действием различных взаимосвязанных природных факторов.

В стадии седиментогенеза осадков основные преобразования разлагающихся остатков растений и животных заключаются в гидро­литическом распаде сложных молекул под действием собственных ферментов отмершего организма (автолиз). Одновременно с этим процессом развиваются микроорганизмы, которые также способ­ствуют деструкции сложных молекул с новообразованием раз­личных веществ (главным образом белков и липоидов) в телах бактерий.

Гетерогенный катализ под действием ферментов осуществляется в тех породах, диагенез которых обеспечивал условия сохранности ферментов (отрицательный окислительно-восстановительный потен­циал, адсорбция на глинистых минералах, присутствие сероводо­рода). Для превращения органического вещества в осадке и породах в направлении получения жидких и газообразных углеводородов необходимо создание восстановительной обстановки. Но сама вос­становительная обстановка создается за счет энергии разложения органического вещества. Диапазон фациальных обстановок, в кото­рых возможно течение процесса в нужном направлении, достаточно широк, так же как и литологический состав осадков, в которых происходит захоронение и превращение органического вещества. Наиболее благоприятными оказываются гетерогенные осадки с боль­шим содержанием глин и глинистых частиц. Сам процесс образова­ния газообразных и жидких углеводородов, особенно последних, является частным по отношению к общему процессу углефикации органического вещества в земной коре. В зависимости от конкретной обстановки этот частный процесс может быть выражен более или менее ярко, но он всегда происходит.

Образующиеся углеводороды могут сосредоточиться в коллекто­рах и образовать в них залежи нефти и газа. Но они могут и рас­сеяться или остаться в связанном состоянии в самой материнской породе. Таким образом, для образования залежей нефти и газа недостаточно превращения органического вещества в осадках и поро­дах с образованием углеводородов. Необходимо сочетание условий, благоприятных для перехода образовавшихся соединений в коллек­торы, сохранение их там и аккумуляция в скопления нефти и газа.

Анализ распространения скоплений нефти и газа в земной коре и обстановок возникновения и существования нефтема-теринских свит указывает на ведущее значение геологических условий.

Главным геологическим условием, сформулированным И.О. Бро­дом как основной закон нефтегазообразования и нефтегазонакопле- ния, является длительное и устойчивое погружение данного участка земной коры, при котором тенденция опускания, погружения и захоронения осадков преобладает в процессе как малых, так и крупных колебательных движений земной коры. В последующих преобразованиях только некоторая часть органического вещества, находившегося в осадках, превращается в углеводородные соедине­ния и при благоприятных условиях образует залежи нефти и газа. Значительно большее его количество в виде рассеянных углистых частиц сохраняется в породах и легко обнаруживается в них при соответствующих исследованиях. Колебательные движения земной коры являются причиной, обусловливающей связь процессов осадконакопления (включая на­копление органического вещества в осадке) с образованием горных пород (включая преобразование органических веществ) и с тектони­ческими формами, возникшими в процессе этих движений (включая образование залежей горючих ископаемых,, их метаморфизм и раз­рушение)

Таким образом, нефтегазообразование является неразрывной частью общего развития земной коры и совершается в процессе движения. При этом наблюдаются не просто механические переме­щения, а главным образом сложные превращения. Превращения, по своему характеру то биологические, то биохимические, то геохими­ческие, то физико-химические, хотя и проявляются в совокупности, но на разных этапах нефтегазообразования, имеют неодинаковое значение.

Переход от одной формы движения к другой совершается скачком и выражается в качественном изменении. Живые организмы пере­ходят в органическое вещество, т. е. приобретают новое качество. Последнее сильно видоизменяется в пелитовых породах, давая иное качество — разнообразные продукты превращения, наблюда­ющиеся в этих породах. Битуминозные вещества, диффузно рассеян­ные в пелитовых породах, — это еще не нефть. Новый скачок, новое качество возникает при выделении нефти и свободного горючего газа в ловушке с образованием скопления. Все перечисленные превращения совершаются в процессе борьбы взаимно связанных противоположностей. Это наблюдается не только в колебательных движениях земной коры, но буквально на каждом этапе ее развития. Преобразование органического вещества, образование скоплений нефти и газа совершаются в борьбе окислительной и восстановитель­ной тенденций, тенденций повышения и понижения температуры и давления, в борьбе микробиологических процессов, спо­собствующих созданию углеводородных соединений и разруше­нию их.

ГЛАВА X