Тимурзиев А.И.

Тимурзиев А.И.

Руководитель проекта "Глубинная нефть" (2011)

Председатель Оргкомитета Кудрявцевских Чтений (2012)

Доктор геолого-минералогических наук (МГУ, 2009)

Действительный член РАЕН (2009)

В современной геохимии и петрологии сложилось представление о том, что мантийный флюид состоит из неорганических газов (Н2О, СО2, N2, Н2 и др.), а также примеси метана с его ближайшими гомологами. В данной работе приведены аргументы, свидетельствующие о возможности нахождения газообразных высокомолекулярных (тяжелых) углеводородов (ТУВ) в составе мантийного флюида магматических расплавов.

Рассмотрена цикличность образования абиогенных углеводородов на Земле.

Рассматривается гипотеза образования уран-битумных и гидротермальных месторождений в результате конденсации в зонах глубинных разломов литосферы мантийного углеводородно-неорганического флюида (УНФ).

На основе термодинамического моделирования углеводородной системы С-Н с избытком твердого углерода установлено существование в верхней мантии узкой зоны перехода тяжелые углеводороды - метан (ТУ-СН4). Ниже этой полосы тяжелые углеводороды находятся в термодинамическом равновесии, а выше они термодинамически неустойчивы и превращаются в метан с небольшой примесью ближайших гомологов плюс твердый углерод - алмаз или графит.

Стабильны или метастабильны тяжелые углеводороды (УВ) в верхней мантии? Или их существование там невозможно? Возможность термодинамического моделирования углеводородных систем систем в геотермобарических условиях верхней мантии с геологических, геохимических и физических позиций впервые была рассмотрена, обоснована и, главное, практически реализована в середине 60-х годов Э.Б.Чекалюком. В работе выполнена проверка модель Э.Б.Чекалюка на новой термодинамической основе с учетом новейших достижений в области компьютерного моделирования физико-химических процессов методами выпуклого программирования. Выполненные расчеты подтверждают и реабилитируют фундаментальный научный результат Э.Б.Чекалюка о том, что молекулярная масса термодинамически равновесных УВ в верхней мантии увеличивается с глубиной. Этот вывод не может замалчиваться и игнорироваться во всех серьезных исследованиях флюидного режима земной коры и верхней мантии.

Рассмотрена количественная термодинамическая модель детонации метастабильных скоплений тяжелых углеводородов, восходящих из верхней мантии. Оказалось, что энергетическая емкость метастабильных тяжелых углеводородов сопоставима с тринитротолуолом. Она имеет инверсионный интервал на глубине 30-90 км с максимумом на 62 км. С этим интервалом совпадают максимумы избыточного давления и температуры, возникающих в результате детонации метастабильных тяжелых углеводородов. Даны оценки радиусов шаровых скоплений метастабильных тяжелых углеводородов, детонация которых может сопровождаться землетрясениями с высвобождением энергии, равной 1018-1020 эрг.

Выполнена специальная программа исследований по определению равновестного компонентного состава углеводородных систем в условиях высоких температур и давлений (Т°, С≤2327, Р≤228 кбар). Рассмотренная модель системы С-Н подтверждает вывод Э.Б.Чекалюка, сделанный в 60-х годах, о возможности термодинамической устойчивости тяжелых углеводородов в верхней мантии и метана в литосфере. Превращение тяжелых углеводородов в метан совпадает с фазовым переходом алмаз-графит. На диаграммах геоборотерма - мольное соотношение С/Н выделяются поля алмаз + флюид (Н/С < 2.1), графит + флюид (2.1 ≤ Н/С ≤ 4) и однофазная область углеводородного флюида.

Естественная трансформация тяжелых УВ в условиях земной коры - это их необратимое преобразование в кероген и газ, состоящий преимущественно из метана и его легких гомологов. Поэтому первые опыты физико-химического моделирования УВ систем закономерно привели к к тривиальному выводу - в земной коре в равновесии сосуществуют только метан и графит (твердый углерод). Результаты расчетов были предопределены тем,ч то не учитывались те количественные термодинамические ограничения, которые управляют устойчивым (в масштабах геологического времени) метастабильным существованием тяжелых УВ в условиях земных недр.

В статье представлены геофизические данные по строению некоторых геологических структур литосферы Земли. Рассмотрена их связь с процессами нефтегазообразования и нефтегазонакопления. К существующим неоднородностям литосферы, которые по своим геолого-геофизическим характеристикам могут служить источниками образования компонент нефти являются: выступы астеносферного слоя; субвертикальные неоднородности, образованные одновременно с выступами астеносферы; аналогичные неоднородности, образованные вне подъемов астеносферы; субгоризонтальные неоднородности, образованные за счет тектонического удара. Такие зоны названы энергетическими зонами Земли.

The theory of the abyssal abiogenic origin of petroleum is a significant part of the modem scientific theories dealing with the formation of hydrocarbons. Thesetheories include the identification of natural hydrocarbon systems, the physical processes leading to their terrestrial concentration, and the dynamic processes controlling the migration of that material into geological reservoirs of petroleum. The theory of the abyssal abiogenic origin of petroleum recognizes that natural gas and petroleum are primordial materials of deep origin which have migrated into the Earth's crust. Experimental results and geological investigations presented in this article convincingly confirm the main postulates of the theory and allow us to reexamine the structure, size, and locality distributions of the world's hydrocarbon reserves.

Copyright 2010 by the American Geophysycal Union

Заказать статью  

Поиск по Базе

Автор
Тематика
Серия
Язык

Полезные ссылки

Новые поступления

В архив БЗ поступили работы А.А.Маракушева, доктор. диссертация Тимурзиева,монография А.В. Каракина, Ю.А. Курьянова, Н.И. Павленковой, работа Севостьянова К.М. Происхождение нефти и газа в промышленных масштабах в земной коре. Архив пополнился работами Е.В.Артюшкова по строению и развитию з.коры и бассейногенезу

В архив БЗ поступила книга В.А.Краюшкина Абиогенно-мантийный генезис нефти, а также статья Deep-Seated Abiogenic Origin of Petroleum;  from Geological Assessment to Physical Theory, опубликованная в журнале  Reviews of Geophysics.
Заказать статью

В архив поступила книга Н.А.Кудрявцева Генезис нефти и газа.

Архив БЗ пополнился работами ин-та геохимии А.П.Виноградова СОРАН по термодинамическому молированию состава УВ-систем в условиях верхней мантии, включая автореф. и диссертацию В.С.Зубкова

В архив БЗ загружен полный номер журнала ВХО им. Д.И.Менделеева (том XXXI за 1986 год), посвященный состоянию теории минерального (неорганического) происхождения нефти, монография Кусова Б.Р. Генезис некоторых углеродсодержащих полезных ископаемых и Лурье М.А. Нефть. К дискуссии о происхождении

 

Подробнее...

Тематика архива