Лекция 4. Органическое вещество (ОВ) и его преобразования в процессе литогенеза

15.09.11

Органическое вещество (ОВ) и его преобразования в процессе литогенеза.

-осадконакопление

-стадия диагенеза (осадок, попадая в более высокие температуры и давления преобразуются в породу)

-катогенез (главный фактор высокие температуры)

-метаморфизм (осадочные породы превращаются в метаморфические).

Органическое вещество – отмершая часть живой природы, попадающая в осадок. Оно может накапливаться вместе с осадками или в рассеянном состоянии или в галогенной массе.

ОВ – органическое вещество

РОВ – рассеянное органическое вещество

ЖВ – живое вещество

Белки, жиры(липиды, липоиды), углеводы + минин

2 группы основных бактерий, которые преобразуют вещество: аэробные (живут в окислительных условиях, необходим О2) и анаэробные (в восстановительных условиях, дефицит О2). Органическое вещество может быть гумусовое и сапропелевое, а так же смешанное (в зависимости от условий осадконакопления). Гумусовое вещество накапливается преимущественно в окислительных условиях, а сапропелевое преимущественно в восстановительных условиях. Гумусовые образуются в основном из высших растений, характеризуется преобладание углерода. Сапропелевое формируется из низших растений и низших живых организмов, преобладает водород. С точки зрения химического состава или фракций рассеянное органическое вещество состоит: битумоиды, гуминовые кислоты, нерастворимое органическое вещество. Различаются по тому каким образом их можно извлечь. Битумоиды – это та часть органического вещества, которая растворяется в нейтральных органических растворителях и в составе органического вещества их от долей до 10-12%, остальные части извлекаются очень трудно, многая часть вообще практически не извлекается. Органическое вещество состоит из 2 частей: битумоиды и кероген. Битумоиды: C, H, O, S, N. В геохимической истории преобразования органического вещества можно выделить 3 важнейших этапа:

1 этап – потребление мельчайшими организмами различных химических элементов и веществ, и выработкой из них различных химических соединений, в том числе содержащих C и N.

2 этап – биохимическое преобразование органического вещества в период седиментации, которая заканчивается на стадии диагенеза.

3 этап – термокаталитическое преобразование органического вещества на стадии катогенеза при погружении осадочных пород и содержащихся в них органических веществ. На стадии катогенеза происходит усиленное разложение рассеянного органического вещества. Очень важным этапом является этап диагенеза. Именно на этом этапе выясняется какой пойдет процесс нефте или угле образования. На диагенетической стадии образования органического вещества на химические и биологические процессы преобразования органического вещества влияют окислительно-восстановительные условия среды (эти условия определяются окислительно-восстановительным потенциалом Eh и их щелочно-кислотные условия pH). Изменение физико-химических условий в осадках на стадии диагенеза отражается на образовании ряда аутигенных минералов. Их различные формы возникают последовательно, отображая напряженность окислительно-восстановительного состояния системы. Наиболее чутко на изменение этой среды реагируют аутигенные минералы железа.

Битумоиды по своим характеристикам как и нефти люминесцируют под ультро-фиолетовым цветом, их химический состав аналогичен химическому составу нефти. Важным количественным показателем возможной генерации углеводородов является несколько абсолютная концентрация битумоидов, сколько относительное содержание битумоидов в органическом веществе, то есть так называемый битумоидный коэффициент: β=(Сбит/Сорг)*100%

Это коэффициент называется степенью битумизации органического вещества. Соотношение между аутигенными минералами железа зависит от качества органического вещества к моменту редукции железа (восстановление железа). Образование различных аутигенных форм железа строго соответствует напряжению Eh осадка, а Eh в свою очередь зависит от интенсивности распада органического вещества. Таким образом баланс аутигенных форм железа в осадочных образованиях является функцией от количества органического вещества к началу восстановления железа. Следовательно, зная содержание закисных форм железа можно оценить количество С органического, затраченного на их редукцию, а следовательно и концентрацию органического вещества.