Происхождение нефти газа: от теории происхождения к технологиям поисков > Теоретические вопросы происхождения нефти
Проект новой терминологии неорганической геологии нефти и газа
Тимурзиев Ахмет Иссакович:
Хочу вернуть участников к немного забытой теме по новой терминологии неорганической геологии нефти и газа, это стало актуально, в связи с формулировкой тематики 3-х КЧ.
Не совсем меня устраивает формулировка первых двух пунктов 3-х КЧ: речь идет о первичной и вторичной миграции нефти и газа - почти как у органиков. На это мне намекнул и мой бывший преподаватель - Прозорова Г.Н.
Под первичной миграцией нефти и газа (см. тематику 3-х КЧ) я понимаю процессы первичной мобилизации (эвакуации из очагов) мантийных С-Н-N-О-S УВ систем (первичных радикалов).
Другой замены, терминологической альтернативы пока не вижу.
Под вторичной миграцией нефти и газа я понимаю природные механизмы и законы гидродинамики, контролирующие физические процессы эвакуации (фильтрации) глубинных УВ флюидных систем из глубинных очагов в верхнюю часть земной коры (осадочный чехол и кристаллический фундамент).
Другой замены, терминологической альтернативы так же пока не вижу.
В разговоре с В.А.Краюшкиным, я предлагал термин "миграция" заменить на термин "фильтрация", на что он посоветовал не делать этого. Понятие "вертикальная миграция" понятно и отражает физику процесса, а сходство с органической терминологией не должно нас беспокоить.
Остается неудовлетворенность. Тут опять к физикам, гидродинамикам, видимо, нужно обращаться.
Симонян Геворг Саркисович:
КЛАРКИ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В БИОСФЕРЕ, АТМОСФЕРЕ, ГИДРОСФЕРЕ, ЛИТОСФЕРЕ И КОСМОСЕ Кларки химических элементов числа, выражающие среднее содержание элементов в литосфере, земном ядре, Земле в целом, атмосфере, гидросфере, живых организмах, породах Луны, атмосфере Солнца, звезд и т. д.
Термин (в честь Кларка) и современной концепция кларков предложены учёным A. E. Ферсманом в 1923.
Среднее содержание элемента в коре предложили называть кларковым числом или кларком. Различают кларки массовые (в масс %, в г/т или в г/г) и атомные (в % от числа атомов); также можно говорить о кларках элемента в метеоритах, звездах, космосе, гидросфере, атмосфере, биосфере (однако в последнее время термин редко используется).
Для литосферы и океана кларки химических элементов установлены на основе вычисления среднего из анализов мн. тысяч образцов горных пород и вод. По А. А. Беусу (1981), 12 главных кларков (в % по массе) в литосфере (без осадочной оболочки): О 46,1, Si 26,7, Аl 8,1, Fe 6,0, Mg 3,0, Mn 0,09, Ca 5,0, Na 2,3, К 1,6, Ti 0,6, P 0,09, H 0,11, прочие 0,3.
В земном ядре преобладают Fe (ок. 80%) и Ni (ок. 8%); в Земле в целом (на основе разл. допущений) - Fe (35%), О (30%), Si (15%), Mg (13%); в космосе - Н и Не.
Элементы с кларками менее 0,01-0,001% называются редкими, если при этом они обладают слабой способностью к концентрации - редкими рассеянными, например кларки U и Вr в литосфере соотвенно равны 2,5.10-4 и 2,1.10-4%, но U - редкий элемент (известно 104 минерала, содержащих U), а Вr - редкий рассеянный (известен лишь один его собственный минерал).
Нахождение в природе в рассеянном состоянии и повсеместно (только в различных концентрациях) – это свойство всех химических элементов. Этот факт впервые констатировал В.И. Вернадский, и он получил название закона рассеяния химических элементов Вернадского. Но часть элементов способна кроме рассеянной формы нахождения присутствовать в природе и в другой форме – в форме химических соединений. Элементы с низкими концентрациями присутствуют только в рассеянной форме.
При анализе величин атомных кларков химических элементов выявляется еще большее преобладание кислорода и др. легких элементов. По закону Кларка-Вернадского (о всеобщем рассеянии химических элементов), в любом объекте природной системы находятся все известные на Земле элементы. В литосфере и Земле в целом преобладают легкие атомы (включая Fe), в земной коре - элементы с четными порядковыми номерами и четными атомными массами, особенно с массами, кратными 4 (в них преобладают изотопы с массой, кратной 4). Наиболее высокие кларки у элементов, атомные ядра которых содержат четное число протонов и нейтронов. Согласно основному геохимическому закону (В. Гольдшмидт), кларки химических элементовзависят от строения атомного ядра, а распределение элементов, связанное с их миграцией, - от строения электронных оболочек, определяющих химические свойства атомов. Однако это верно только для космоса в целом. Миграция элементов также зависит от кларков, которые во многом определяют содержание элементов в растворах, расплавах, их способность к минералообразованию, осаждению.
Величины кларков конкретных элементов различаются в миллионы раз, зависят от устойчивости ядер элементов и перераспределения элементов в той или иной системе. B космосе резко преобладают простейшие элементы - H и He (99,99%), в земной коре (99%) - O, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K, Ti, Mn, H (K. э. земной коры см. в табл. к ст. Геохимия), в гидросфере - O и H, и т.п. B определённой зависимости от кларков находится общее содержание элементов в геохим. системах, общие запасы тех или иных металлов и руд в земной коре, масштабы м-ний, кол-во минералов каждого элемента, поведение элементов в геохим. процессах.
Кларк концентрации (согласно B. И. Вернадскому) - отношение cp. содержания элемента в м-нии или любом объекте природы (минерале, породе, руде, организме) к кларку этого элемента в земной коре, характеризующее степень его концентрации или рассеяния в данном объекте или природном процессе. Кларки концентрации каждого элемента варьируют в тысячи раз, a при формировании руд и рудных минералов (Au, Ag, Hg, Bi и др.) иногда в миллион раз.
Подразделение химических элементов на макро- и микроэлементы, а последних – на редкие и рассеянные имеет большое значение, так как в природе далеко не все химические элементы образуют самостоятельные соединения. Это присуще главным образом элементам с высокими кларками, или с низкими, но способным локально формировать высокие концентрации (то есть редким).
Элементы с кларками выше 0,1 масс% называют главными, с кларками порядка 0,01 масс % и ниже – редкими. Редкие элементы могут встречаться в концентрированном виде (например, обнаружены месторождения Li, Cs, Be, La, Mo, W, Ir, Os, Pt, U, Th, Pb, Hg и др.) или же присутствовать только как примеси в минералах более распространенных элементов – в последнем случае их называют редкими рассеянными элементами (Rb, Sc, Ga, In, Tl, Hf, Ge, Se, Те, Re, Cd, Br, I и др.).
Факт существования частей планеты, более тяжелых, чем кора, был просчитан на основе астрономических данных о размерах и массе Земли. Средняя плотность Земли равна 5,5 г/см3 , однако плотность коры составляет всего 2,5-2,8 г/см3. Следовательно, более глубокие слои должны иметь большую плотность; для мантии она оценивается в 3,5 г/см3, для ядра более 8 г/см3.
Понятие «кларк концентрации» (или «коэффициент концентрации») введено для средних содержаний вданном конкретном природном веществе. КК – это соотношение содержания химического элемента в данном конкретном природном вещественном агрегате (горной породе и т.п.) к его кларку. Примеры коэффициентов концентрации некоторых химических элементов в их рудных месторождениях: Al – 3,7; Mn – 350; Cu – 140; Sn – 250; Zn – 500; Au – 2000.
На этом основании элементы с низкими кларками подразделяются на две уже известные вам качественно различные группы. Те элементы, для распределения которых не характерны высокие значениями КК, называются рассеянными (Rb, Ga, Re, Cd и др.).
Вещества способные формировать повышенные концентрации с высокими значениями КК называются редкими (Sn, Be и др.).
Различиями в достигаемых величинах КК обусловлена разная роль тех или иных элементов в истории материально-технической деятельности человечества (с древности известные металлы с низкими кларками Au, Cu, Sn, Pb, Hg, Ag … - и более распространённые Al, Zr…).
Другие элементы, не образующие самостоятельных соединений находятся в рассеянном состоянии в других химических веществах
http://studopedia.org/2-69967.html
Тимурзиев Ахмет Иссакович:
Коллеги, здравствуйте.
Раздел давно не обновлялся, но вот получил такое письмо от нашего коллеги М. Лурье, и счел возможным и даже необходимым поделиться мыслями с участниками группы, тем более, что рассматривается принципиальный вопрос терминологии и существа нашего учения. Опять же, памятуя, что начиная с 8-х КЧ, мы дали новое название Кудрявцевских Чтений (Международная конференция по глубинному абиогенному генезису нефти и газа), вопрос представляется важным для обсуждения и, возможно принятия за основу.
---
Здравствуйте Ахмет Иссакович.
Прочитал статью С.А. Маракушева «Неорганическое происхождение углеродного веществ «нефтематеринских» пород». В статье обоснована концепция глубинного нефтегенеза. К сожалению, как и в большинстве работ, за пределами рассмотрения остается вопрос, каким образом формируется элементный и групповой состав нефтей и, в частности, почему нефть становится крупнейшим концентратором серы и металлов (прежде всего ванадия).
Но сейчас мне хотелось бы остановиться на на другом аспекте. Я имею в виду используемую терминологию названия концепций нефтеобразования. Бытует совершенно неверная трактовка термина "органические соединения», заимствованные из химии 19 века, когда понятия «органический» и «биогенный» считались синонимами. По сей день дискуссии о происхождении нефти ведутся в плане выяснения «органической» или «неорганической» ее природы, тогда как в действительности речь должна идти о биогенной (биосферной) или абиогенной природе нефти. Отождествление «органический» и «биогенный» неприемлемо. Органические соединения являются вполне обычными составными частями неживой природы. Таковым, в частности, является метан (органическое соединение - углеводород) - одно из распространенных соединений в составе планет, в том числе Земли. На мой взгляд, название концепции должно определяться тем, углерод какой системы является исходным материалом для нефтеобразования. Если углерод карбидов или карбонатных пород, т.е. неорганических структур, тогда следует использовать термин «неорганическое» происхождение. Если исходным (стартовым) соединением является метан - представитель органических соединений, то использование термина «неорганическое» происхождение нефти не совсем корректно.
Таким образом, следует пользоваться терминами «глубинная - абиогенная» и «биосферная - биогенная».
Извините за многословие.
С уважением М. Лурье.
Навигация
Перейти к полной версии