Форма нахождения органического вещества в осадочных породах

Органическое вещество (ОВ) как в концентрированной является важнейшим генератором флюидов в осадочных бассейнах: углеводородов нефти, газоконденсатов, газов и не углеводородов H₂O, СО₂, N₂ и др.

Форма нахождения и морфология ОВ в осадочных породах различна:

1) морфологически оформленный растительный детрит;

2) бесструктурные включения гидрофобного ОВ в виде капель или комочков;

3) сорбированное на поверхности минеральных частиц породы;

4) растворенное, содержащее ОВ в форме солей;

5) ОВ, входящее в состав кристаллической решетки минералов.

Под микроскопом выделяются три типа включений органического вещества в породе (Ларская, 1983):

I тип – дисперсное ОВ, размер частиц не более 0,005 мм, оно практически все находится в сорбированном состоянии;

II тип – детритное ОВ, размер частиц более 0,005 мм (менее 1 мкм), ОВ четко отделено от вмещающей породы. Он объединяет углистый, споро-пыльцевой и водорослевый детрит.

III тип – изотропные включения ОВ, форма и размер которых определяются размерами и формой межзернового пространства и не зависят от генезиса и структуры породы, т.е. это эпигенетичное ОВ. Причем, чем больше поверхность минеральных зерен, тем больше ОВ сорбируется. Именно поэтому глины наиболее обогащены ОВ по сравнению с другими литотипами.

При исследовании ОВ выделяют различные аналитические группы: растворимые компоненты (гуминовые вещества и битумоиды) и нерастворимые компоненты.

• Гуминовые вещества– гуминовые кислоты – фракция ОВ, извлекаемая водным раствором щелочи из осадков, почв, углей и осаждаемая минеральными кислотами. Они представляют собой вещества темно-коричневого – высокомолекулярные полимерные соединения, богатые кислородом, содержащие серу и азот. Они образуются на ранних стадиях биологического преобразования исходного ОВ из лигнина и, возможно из углеводно-белкового материала. Формируются. Часть их переходит в нерастворимое состояние, образуя гумины – вещества, углеродный скелет которых представляет ароматические циклы с короткими боковыми цепями.

• Битуминозные компоненты–битумоиды (в отличие от битумов – природных продуктов преобразования нефти). Битумоиды – компоненты ОВ, извлекаемые из ОВ и породы органическими растворителями – хлороформом и др. В компонентном составе битумоидов выделяются те же фракции, что и в нефтях: масла, смолы и асфальтены.

• Керогеном называют нерастворимую в водных растворах щелочей и в органических растворителях часть поликонденсированного органического вещества. Главнейшими составляющими керогена являются углерод и водород. Их соотношение изменяется довольно резко (С 48-92; Н 3,2 - 8,9) в зависимости от исходного ОВ и уровня диакатагенетической преобразованности. Согласно классификации Б. Тиссо и Д. Вельте (1981), выделяют три типа керогена.

• Первый тип – кероген с высоким содержанием водорода и низким кислорода (начальное атомное отношение Н/С_ат высокое – более 1,5 и О/Сат низкое – менее 0,1); формируется за счет водорослевых и микробных липидов и характерен для горючих сланцев.

• Второй тип – содержание водорода меньше, чем в первом типе (Н/Сат = 1,5-1), кислорода больше; формируется в результате отложения и накопления морских организмов (фито- и зоопланктон, бактерии с участием принесенных в бассейн ОВ высших растений). Этот кероген является источником УВ для большинства нефтяных месторождений, в том числе и гигантских.

Третий тип – керогены, бедные водородом (Н/Сат< 1, О/С = 0,2-0,3); образуются в основном из остатков наземной растительности. Кероген обычен для континентальных окраин и дельтовых толщ.