«Поставленная цель достигается тем, что в качестве источника образования углеводородов — нефти и газа из-за идентичности ингредиентов принимается морская вода – вода морей и океанов[5,6], которая путем миграции через кливажные трещины в недрах земной коры под воздействием геобаротермических (бойлерных) процессов превращается в паросоленую смесь с выделением при конденсации нефти, газа и воды, которые под воздействием избыточного давления заполняют пустоты в земной коре с выходом на поверхность, дно морей и океанов, при этом уровень образуемой нефти с ее гомологами непрерывный, постоянный и пропорциональный количеству подземной воды вытекаемой из недр земли на её поверхность, дно морей и океанов…».Черных Н.Г.
К вопрос генезиса УВ ...
Астеносфера:
Термодинамические расчеты растворимости воды в силикатах на различных глубинах показали, что «ретроградное выделение воды с образованием разгазированного вещества совпадает с волноводом» (Э.Б. Чекалюк, Я.Н. Бельевцев).
Это дает основание считать указанный слой (астеносфера), главным производным для выделения летучих и ювенильной воды. При магматических процессах они мигрируют в смеси с магмой и выделяются при вулканизме или кристаллизации интрузивов (постмагматические растворы). По Бородину Ю.В. и Хамидуллаеву Н.Ф., «большинство алмазоносных проявлений в Средней Азии связывается с лампроитами, то-есть с ультра-калиевыми (окислы калия-2-6%), базальтоидными породами, содержащими высокие концентрации окислов магния - 6-24%, титана-2-5%, фосфора-1,5-4,0%.» Лампроиты практически не отличаются от кимберлитов, по всем параметрам, в том числе и по содержанию алмазов (В.А. Милашев 1988)».
Состав слоя — основной источник регенерации базальтовой магмы (в том числе и щелочной) и пикритов, поэтому он является преимущественно базальто-пикритовым. [В.С. Соболев, Б.Г. Лутц]. Внедрения ультраосновных пород, генетически связанных с мантией (перидотиты, дуниты). А.В. Пейве, А.Л. Книппер, М.С. Марков показали, что «большинство массивов этих пород являются участками или клиньями, выдвинутыми из мантии по разломам в твердом состоянии и не имеют ничего общего с процессом образования магматических интрузий и обособлены от всех других интрузивных тел, формирующихся из магмы. Попадая на поверхность, они легко подвергаются сложному химическому преобразованию, превращаясь в породы, состоящие в основном из водного силиката серпентина». Наряду с такими массивами, присутствуют и интрузивные тела перидотитов, пироксенитов и дунитов, внедренные по разломам, которые по происхождению тесно связаны с габбро (по М.В. Муратову, 1975).
В.В. Белоусов (1968) считает, что волновод сложен теми же перидотитами, что и в верхней мантии, но с 10%-ным содержанием эмульсии базальтов.
В.А. Магницкий (1968) при изучении физической природы слоя установил, что слой низких скоростей вызван не столько эффектом высоких геотермических градиентов, сколько эффектом высоких температур и сопровождался частичной аморфизацией первичного вещества мантии (пиролита),
но без существенного изменения химического состава. По подсчетам И.В. Мушкина, «раннемагматическая стадия щелочных базальтоидов (камптонит-терлит-пикритовая ветвь дифференциации) Южного Тянь-Шаня, проходила при 1100-1250ºС и давлении 10-15 кбар. В этом диапазоне формировались порфировые выделения магнезиального оливина, богатого энстатиновыми и герцинитовыми компонентами и хромом протопироксена, а также часть шпинелидов (плеонаст, в меньшей мере -хром-пикотит). Снижение температуры до 1000-1100ºС вызвало инверсию протопироксена, кристаллизацию основной массы, образование магнетитовых каемок вокруг вкрапленников хромшпинелидов» (астеносфера: период деструкции земной коры)
Значительный интерес представляют данные И.А. Ефимова [1972] о эклогитах и близких к ним породам из докембрия Казахстана. Он считает, что «для образования антофиллита в ультрабазитах необходимы высокое давление (10-12 кбар) и высокая температура (6300-6500), что типично для условий амфиболитовой фации. Эклогитовая магма является эвтектикой пиролита и выплавилась из волновода на глубине 50 км». Данные Г.Б. Удинцева и Л.В. Дмитриева (1972) по результам изучения серпентинизированных ультраосновных пород рифтовых зон показали, что «серпентинизация совершается без участия океанической воды и обусловлена процессами дегазации». Пространственная связь нефтегазоносных структур с линиями глобальной разрывной сети прослеживается в большинстве нефтегазоносных районов мира. Здесь можно упомянуть Баренцевский шельф, Тимано-Печорскую, Волго-Уральскую провинции, нефтеносный районы Персидского залива, Башкортостана, многие другие. Ряд исследователей выделяют субмеридиональный Уральско-Африканский пояс рифтогенеза, включающий в себя ряд крупнейших осадочных бассейнов с установленной нефтегазоносностью (А.А. Смыслов и др., 2003) и принадлежащий к меридиональной системе глобальной сети 2-го порядка.
Большинство нефтегазоносных структур Баренцевского шельфа пространственно связаны с разрывными нарушениями, соответствующими линиям глобальной разрывной сети. Почти все наиболее крупные нефтегазовые месторождения и структуры, такие как Штокманская, Куренцовская, Мурманская, Северо-Кильдинская, Песчаноостровская и др., явно тяготеют к узлам этой сети.
Еще один пример - район Персидского залива, где очевидна пространственная связь нефтегазоносных полей с ЮВ и субмеридиональной системами глобальной разрывной сети.
«Показано, что «фазовая сепарация флюида, приводит к образованию мало-плотной и жидкой фаз, разделяющихся по солености и кислотности-щелочности.
Минералообразующие флюиды содержат:
углекислоту магматического происхождения;
метан, предельные и непредельные углеводороды.
Показано, что «абиогенные» углеводороды образовались при взаимодействии углекислого газа морской воды с породами или дегазации магмы.
Мантийные углеводороды преобладают в гидротермальных системах, ассоциированных с породами океанского ядерного комплекса — ультрамафитами» [Н.С. Бортников].
Верхнемантийные и подкоровые и коровые условия формирования легколетучих и легкоплавких геохимических систем
Рассмотрим теперь (В.А. Елисеев) некоторые другие физические процессы, имеющие отношение к конвекции в мантии.
Ряд явлений - постоянная дегазация всей поверхности Земли, резкое возрастание этой дегазации перед землетрясениями и особенно во время землетрясений, вулканическая и грязевулканическая активность, случаи аномально высоких пластовых давлений - указывают на то, что мантия и нижняя часть коры могут обладать гораздо большей газонасыщенностью, чем обычно предполагается. Было высказано предположение, что концентрация газа там может превышать равновесную и что это соответствует метастабильному состоянию вещества:
механические деформации, фазовые переходы, переход в сверхпластичное состояние могут приводить к взрывообразному высвобождению избыточного газа.
Эксперимент показывает, что значительное насыщение твердого тела газом приводит:
1. к резкому изменению электропроводности (например, насыщение кремния водородом до 20 % уменьшает проводимость на 3 порядка). Это обстоятельство дает ключ к диагностике таких состояний вещества коры и мантии.
2. Другими эффектами пересыщения газом являются уменьшение скорости звука и уменьшение вязкости.
Была сделана попытка создать указанное метастабильное состояние вещества в лабораторных условиях. Путем сверхбыстрой ( ) закалки расплава фиксировалось пересыщение его газом, достигнутое в детонационной волне. Использовались расплавы базальта и металлических сплавов и набор характерных для Земли газов: CO, В частности, был получен твердый раствор газов в железе с концентрацией, более чем на порядок превышающий предельную растворимость при обычных условиях. Полученная концентрация самопроизвольно не уменьшалась со временем. Но деформации (особенно циклические) и фазовые переходы приводили к быстрой дегазации.
Заметим, что, если тепловыделение благодаря какому-либо процессу в веществе превышает отвод тепла, возможен резкий перегрев (типа теплового взрыва).
Пластические деформации в верхних слоях мантии, связанные с конвективными движениями, накапливаясь, могут приводить к переходу вещества в сверхпластичное состояние, значительному тепловыделению, быстрой дегазации, а в предельном случае - к тепловому взрыву и плавлению.
Как показали измерения, дегазация коры и мантии сопровождается выносом металлов и других элементов в мелкодисперсном субмикронном конденсированном состоянии (более крупные фракции обеднены многими металлами). Так, мелкие, ~0,2 мкм, фракции, выделяемые при явлениях магматического и грязевого вулканизма, землетрясениях и геотермальной активности, имеют коэффициенты обогащения многими металлами по отношению к кларкам (например, Zn, Cu, Ge, As, Br, Pb над некоторыми грязевыми вулканами Керченского полуострова). При этом в определенных местах металлы могут накапливаться, образуя месторождения. Особенно эффективно эти процессы могут идти вдоль разломов на дне океана. Потоки субмикронных частиц, попадая в атмосферу, могут вызывать конденсацию водяного пара. Этим можно объяснить хорошо известный факт, что над разломами, многие из которых являются источниками аэрозолей, часто наблюдается облачность.Флюиды, исходящие из пределов нижней, средней и собственно верхней мантии инициируют образование формаций пород литосферы, а постмагмотические (ювенильные) растворы и флюиды, исходящие из литосферы, инициируют формирование формаций пород земной коры.
Становление магмотических формаций сопровождается процессом разгазирования пород и выделением (ювенильных) постмагмотических растворов, с которыми генетически связаны углеводороды. То-есть, зона генерации углеводородов является литосфера и земная кора. Область локализации — осадочный чехол мантии системы Земли. Таким образом, сложная геохимическая система углеводородов (нефть, газ), зарождается в ядре системы Земли и развивается до дневной поверхности. Развитие системы углеводордов идет по типу гидротермального процесса.
Процесс дегазации системы Земли происходит постоянно и коррелируется с температурным эндогенным режимом вращающейся вокруг своей оси системы Земли. Фазовые переходы вещества активизируются в эпохи возникновения подкорового избыточного давления и в эпоху деструкции земной коры (рифтогенез).
Срединные массивы имеют блоковую структуру, маркируют зоны растяжения земной коры, то-есть, зоны генерации магмы и УВ. Формирование месторождения УВ происходит после процесса становления гранитоидов, в эпоху антиклинорного развития геосинклиналей и срединных массивов, возникновения избыточного давления флюида со стороны мантии (действующий фактор — процесс гранитизации и базификации земной коры и формирование осадочных формаций), в этот период формируются «структурные ловушки».
Автоколебательная система Земли и генетически с ней связанная иерархия автоколебательных систем второго рода (структурные элементы), определяют существование механизма, под воздействием которого происходит концентрация всех типов минерального сырья (фактор - благоприятные Р-Т условия).
От эпипалеозойской плиты, к области до платформенной активизации, увеличивается общий потенциал нефтеносности недр.
В зоне сочленения эпипалеозойских, более древних плит, основной потенциал нефтегазоносности, связывается с основанием осадочного чехла, в области корового ослабленного горизонта. Основной потенциал нефтегазоносности, связывается с процессами, происходящими в литосфере и верхней мантии. [Академик, д. г-м. н. В.И. Попов]
Растворовыводящими тектоническими нарушениями являются разломы разрывного типа широтного и меридионального простирания, они линейны и имеют сквозной характер, по отношению к другим структурам и контролируют зоны растяжения земной коры.
Таким образом, локализация УВ фиксируется в осадочном чехле мантии от рифея до неогена – что является главным фактом, доказывающим абиогенный генезис УВ. Контролируются месторождения УВ глубинными разломами четырех основных направлений.
УВ локализовались как в благоприятных Р-Т условиях – породы обладающие высокими коллекторными свойствами с наличием экранирующего горизонта, так и в не благоприятных - месторождения «сланцевых УВ» – локализация в породах с низкими коллекторными свойствами – в доманикоидах. Проявляется эффект «пропаривания» мантийного осадочного чехла флюидами, исходящими из глубоких мантийных сфер – фактор постоянной дегазации системы Земли и фактор комплементарности УВ и вещественного состава пород, слагающих осадочный чехол мантии.
Взаимодействие УВ и глин – к вопросу формирования жесткого, контролирующего миграцию УВ и не только, колебательного контура.
«Гидросиликатная оболочка глины заполняется молекулами воды, способствуя ее первоначальному набуханию и гибридизации атома кислорода в составе связанной воды, что приводит к образованию слоя гидратной воды (которую также называют прочносвязанной, координационно-связанной и представляющую собой структуру на основе молекул воды, скрепленных водородными связями со сниженной полярностью). Далее, за счет вновь поступающих порций воды, происходит формирование оболочки из молекул воды, скрепленных водородными связями, но обладающих меньшей прочностью, чем гидратная вода. Она придает глинистой пасте свойства геля, поэтому была названа – гелевой. В технической литературе ее характеризуют качественно и называют – рыхлосвязанная вода (структура на основе молекул воды, скрепленных полярными водородными связями). Степень гидратации гидросиликатной оболочки глинистой частицы зависит от состава и структуры элементарных частиц глины, термодинамических условий существования глинистых отложений, а также от качества внутреннего наполнителя полимерного гидрата кремнезема. Это связано со свойствами пространственного заполнителя полимерного гидрата кремния, а также прохождения в гидросиликатной оболочке глины явления синерезис (старения). Синерезис приводит к дегидратации гидросиликатной оболочки. В соответствии с этим по глубине залегания, по времени формирования и условиям существования глины свойства глинистых отложений будут в значительной степени различаться по влажности и другим свойствам. Наличие у глины воды до состояния гидратного полимера обеспечивает ей состояние твердого тела. Поведение глинистых отложений в твердом состоянии будет определяться величиной горного давления. До некоторой, критической величины давления, гидратная вода будет обеспечивать глине свойства твердого тела, т.е. вещества атомного строения. При превышении величины давления более 100 - 200 МПа гидратная вода начнет приобретать металлические свойства. По- добные значения величины горного давления достигаются, например, на глубине 4800 м при средней плотности пород 2,3 г/см3 . Несомненным будет то факт, что подобные величины давлений должны реализовываться и при геотектонических процессах.
С уважением, В.Н. Устьянцев
Голосование