На вмещающую среду и биосферу

(косвенные, «окаменелые», статические признаки УВ)

Теоретической основой этой группы методов и способов является учет всевозможных эффектов влияния мигрирующих УВ на окружающую подземную и приповерхностную среду. Субвертикальная миграция (просачивание) УВ от залежи к поверхности приводит в приповерхностных условиях: к биохимической деградации УВ с выделением H₂S и CO₂; H₂S порождает диагенетические магнитные минералы и способствует накоплению урана; СО₂ обусловливает вторичную минерализацию (карбонизацию) пород и обеднение почв калием (образуются хорошо растворимые соли К); на дневной поверхности в почвах образуются углеводородные, магнитные, радиационные и геоморфологические аномалии.

Восстановительная обстановка, созданная УВ, способствует преобразованию немагнитных окислов железа в почве в магнетит. Выщелачивание калия может приводить к образованию отрицательных радиометрических аномалий над залежами УВ, однако, усиленная сульфатизация, способствующая накоплению урана, может, иногда, компенсировать калиевый, отрицательный эффект.

Карбонизация почв приводит к геоморфологическим аномалиям. Из-за цементации пород возникают относительно приподнятые (эрозионные) формы, обуславливающие центробежный рисунок дренажной сети, легко улавливаемый на аэрофотоснимках. Карбонизация создаёт на аэрокосмических снимках светлые тональные пятна – аномалии в безлесных областях, поскольку в лесах изменения фототона часто связаны с видовым составом растительности.

Изучение проб горных пород из скважин и обнажений.

Мигрирующие УВ изменяют, состав глинистых пород – происходит обогащение их монтмориллонитом и смешанно - слойными минералами (Шилин, 1987), снижаются значения теплопроводности глин. Под влиянием УВ изменяется отражательная способность высушенных фракций из керна и шлама (0,01-0,001 мм и < 0,25 мм) в разных частях спектра, причем о нижележащей залежи свидетельствуют повышенные яркости и просветления. Изменяется также магнитная восприимчивость фракции < 0,25 мм до и после прокаливания при температурах 397 – 578^о С.

В карбонатных породах о положении залежей УВ могут свидетельствовать аномальные содержания магнезита и родохрозита, а также обильные доломитовые сфероиды в цементе пород (Gunatilaca, 1989). Считается, что мигрировавшие УВ изменяли изотопный состав вмещающих пород. В направлении залежи облегчается состав изотопов С, О, S, в образцах кальцита – О¹⁸/О¹⁷, утяжеляется в сторону залежи изотопный состав серы в пирите, в кремнистых породах индикатором залежи УВ рекомендуется отношение изотопов Si²⁸/Si²⁹ + Si³⁰. Обнаруживаются связи микроэлементного состава вмещающих пород с УВ – залежами. Ce+Nd > 0,5, повышенные содержания Br во вторичном галите, аномальные содержания Na, Se, Co, As, Sb, Ng – в пирите из серого шлиха пород, высокие содержания Cu в фракции < 0,05 мм из подпочвенного песчаного горизонта .Ю.И.Пиковский объявляет ртуть геохимическим индикатором глубинных источников УВ.

Изучение почвенного слоя.

Под влиянием мигрирующих УВ в приповерхностной окислительной обстановке происходит обогащение почвенного слоя различными минералами и соединениями. В их числе: йодистые соединения, последние, в отличие от УВ, очень устойчивы к бактериальному воздействию и дольше хранят след породившей их залежи УВ; вторичные карбонаты; титанистые минералы в тяжелой фракции почв.

За рубежом широко рекламируется «способ d С»: фракция < 100мк из почвы нагревается до 500-600^оС в атмосфере азота. Количество СО₂, выделяющееся при разложении вторичных, обусловленных влиянием мигрирующих УВ, карбонатов и есть показатель «d С», по аномалиям которого судят о положении залежей УВ.

Изучение донных осадков.

В пробах донных осадков выявляются аномалии содержания V, B, Mn. В донных осадках Мексиканского залива над залежами УВ установлено повышенное содержание аутигенных карбонатов с изотопно легким составом углерода. С этим же явлением связывают твердые карбонатные включения и постройки со специфическим набором фауны.

Изучение подземных вод.

При приближении к залежам УВ, изменяется содержание и соотношения различных микроэлементов: повышается содержание V, Ti, Hg, Cr, Se, Ni, Co, Sr, Ra, B, Br, растет отношение тяжелых изотопов Н и , отношение изотопов Br превышает 1.03, уменьшается отношение ионов Са и Mg, содержание К становится меньше равновесного с аммонием. Общепринятым региональным признаком возможной нефтегазоносности являются высокие содержания J и Br в подземных водах непродуктивных скважин.

Изучение атмосферного воздуха.

С возможными залежами УВ связывают: аномальные содержания в воздухе металлоорганических соединений метана, СО₂ и SO₂ (США), ртути (Канада), гелия и азота при соотношении He/N 0,8-1,3. Возбуждение флюоресценции паров J, Br и Hg в атмосфере лазерными лучами под разными углами позволяет в точках пересечения лучей выявлять аномалии, связанные с залежами УВ. В измерительных ячейках, расположенных по профилям, охлаждением конденсируют атмосферную влагу и по концентрациям растворённых в ней элементов определяют положения залежи УВ.

Изучение растительного покрова.

Большинство существующих способов сводится к определению содержания различных микроэлементов в водных и кислотных вытяжках и в золе растений, а также аномалий изотопного состава С¹³. Концентрации таких микроэлементов варьируют в зависимости от видов растений (хвойные, лиственные), длины их корней, экологической обстановки (болото, лес, степь), но в целом аномальные их содержания обычно согласуются с таковыми в горных породах и почвах. Наиболее частыми индикаторами называются Fe, Mn, Ni, Cu и другие.

Изучение УВ окисляющих и потребляющих бактерий

Существующие биохимические способы поисков залежей связаны, в основном, с анализом содержания в различных средах, породах, почвах, воде, снеге, воздухе, углеводородоокисляющих бактерий.

-Бактериалогическая съемка МОST (Tucker и др., 1994), нацеленная на выявление специфического комплекса микроорганизмов, указывающих на присутствие легких УВ. Применение MOST на разрабатываемых месторождениях позволяет выявлять неоднородность резервуара и дополнительные, мелкие залежи УВ: вблизи работающих скважин содержание УВ – бактерий минимально, что позволяет картировать конфигурацию наилучших (дренируемых скважиной) коллекторов. В тоже время, в межскважинных пространствах обнаруживаются интенсивные бактериальные аномалии, которые интерпретируются как пропущенные при бурении продуктивные участки.

-Анализ бактериального белка в почве. При соответствующих съёмках существует возможность попадания в пассивную фазу жизнедеятельности УВ – бактерий, но от любой активной фазы в почвах накапливается бактериальный белок, аномальные содержания которого и являются индикатором положения залежей УВ.

-В США разработан «Геомикробиологический метод поисков рудных тел и залежей нефти и газа». В породах, по данным геохимических съёмок, содержащих металлы или УВ, замеряется параметр «выживаемости» соответствующих бактерий. При поисках УВ – залежей изучаются выживаемость бактерий, потребляющих пентан и гексан, инкубационный период для них соответствует 3-10 минут при 15-20^оС.

Изучение фауны и микрофауны.

Подобно растительному покрову, отдельные виды фауны и микрофауны, особенно морской, ныне и в прошлом четко реагировали на УВ заражение среды. Так, в донных осадках Мексиканского залива, над УВ–залежами, обычны органогенные постройки со специфическим набором фауны. (Roberts и др., 1989). Точно также, обилие некоторых видов нехищного зообентоса может служить индикатором залежей УВ. В кремнистых породах палеосодержание остатков радиолярий связывают с залежами УВ , а обнаружение в нефти верхних горизонтов более древних, чем вмещающие породы спор и пыльцы, надежно свидетельствует о нефтегазоносности более глубоких горизонтов.