Седиментационная и переотложенная нефть

Еще одним способом передвижения нефти на большие расстояния является перенос ее вместе с породой. Источниками такой нефти могут быть: 1) эродированные нефтяные залежи, 2) эродированные глинистые породы и известняки, не являющиеся коллекторами. Такие участки приурочены, как правило, к орографически наиболее приподнятым районам, в которых интенсивная эрозия приводит к быстрому высвобождению нефти. Необходимым условием этого процесса должно быть совпадение нефтеносных участков с более высокими участками рельефа. Подобные случаи встречаются очень часто. Нефтенакопление, связанное с огромными потенциальными возможностями такого источника нефти, заслуживает внимательного изучения.

Ниже рассматриваются три района в США из многих других, удовлетворяющих указанным условиям.

В позднемеловое и раннетретичное время район Скалистых гор был приподнят и представлял собой серию крупных куполов и антиклиналей. Эрозия, начавшаяся в тот период, продолжается до настоящего времени. Продукты разрушения сносились главным образом в Мексиканский залив, где они были переотложены и образовали третичную нефтеносную формацию провинции Галф-Кост. По всей вероятности, эти приподнятые осадочные горы, простирающиеся от Мексики до Монтаны, некогда содержали большое количество крупных нефтяных месторождений (в настоящее время здесь обнаружено много складок со следами бывших нефтяных залежей) и многие тысячи кубических миль нефтеносных сланцев. Вполне возможно, что десятки и даже сотни миллиардов тонн нефти, заключенной в этих залежах и сланцах, позднее были эродированы и унесены вместе с осадками. Что стало с этой нефтью? Не могла ли хотя бы часть ее попасть в осадок и способствовать впоследствии образованию протонефти провинции Галф-Кост?

В пределах шельфовой зоны юго-восточного Канзаса п северо-восточной Оклахомы [19] встречается большое количество нефтяных залежей в формации Чероки (пенсильваний), образовавшейся за счет эрозии гор Немаха. Эти горы представляют собой спльнонарушенное антиклинальное поднятие, простирающееся через весь Канзас в Небраску и сложенное раннепалеозойскими и докембрийскими породами, в настоящее время погребенными под пенсильванскими отложениями. Девонские, силурийские и ордовикские отложения, эквивалентные тем породам, которые были снесены с верхней части гор в черокское время, широко распространены к югу от этого района, в Оклахоме, где в них обнаружены многочисленные богатые месторождения нефти (см. фиг. 13-13 и 14-6). Поднятие Немаха, до того как началась эрозия, было достаточно большим, чтобы содержать огромные скопления нефти.

Зона поднятий Уичито - Амарильо, простирающаяся на несколько сот миль в западной Оклахоме и Техасе, в пенсильванское время была эродирована до докембрийского гранитного фундамента. Продукты разрушения отлагались вдоль северного окончания этой зоны (см. фиг. 3-8). В настоящее время в этих отложениях обнаружено много нефтяных месторождений. Вполне возможно, что нефть мигрировала сюда вместе с размытыми породами.

Возможность образования нефтяных залежей за счет нефти, принесенной с осадками, впервые рассмотрена Мерреем [20]. Он обратил внимание на радужные пленки нефти, которые переносились вместе с водами реки Иравади на 1-2 мили от места высачивания нефти. Проделав опыты с речной водой, загрязненной нефтью и илом, Меррей установил, что пленки нефти осаждаются на дно вместе с глинистыми частицами. Это позволило ему сделать вывод, что осаждению нефти в смеси с глиной способствует разрушение ее на отдельные частицы и образование сферических капель благодаря межфазному натяжению между нефтью и несмешивающейся с ней водой. Эта смесь представляет собой водонефтяную эмульсию, тогда как частицы пород остаются гидрофильными. Капли нефти не могут объединиться, так как они разделяются мелкими частицами глины и в таком виде переносятся и осаждаются вместе с этими частицами.

Позднее Пуарье и Тиль [21] изучили возможность осаждения нефти вместе с различными типами глин в искусственно минерализованной воде. Оказалось, что объем осаждающейся нефти зависит от природы этих глин и обратно пропорционален размеру минеральных зерен. Полученные этими исследователями результаты приведены в табл. 12-1. Пуарье и Тиль в отличие от Меррея пришли к заключению, что причиной осаждения нефти является не механическая смесь, а скорее увеличившийся вес нефтяных капель вследствие прилипания к ним глинистых частиц. Они обнаружили, что капли нефти находятся в свободном состоянии, в то время как глинистые частицы обычно прилипают к ним. Присутствие в воде органических кислот уменьшает возможность осаждения, по-видимому, вследствие снижения межфазного натяжения между гидрофильными поверхностями.

 

Таблица 12-1

Распределение различных видов осадков в порядке убывания объема осаждающейся нефти (в каждом случае использована эмульсия воды и 1 г осадка) [21]

Осадок	Максимальное количество нефти, см³	Среднее количество нефти, см³	Преобладающие минералы
Каолин	2,50	1,21	Глинистые
Голубые илы	2,10	1,33	Кварц
Мергель	1,50	1,11	СаСО3
Диатомовая земля	1,50	1,00	Кремнезем
Глинистые породы (ордовик)	1,37	0,70	Серицит, глинистые минералы
Бентонит	1,35	0,68	Монтмориллонит
Песчаные илы	1,25	0,75	Кварц, серицит
Карбонатные глинистые породы	1,15	0,70	СаСО3, серицит
Карбонатные илы	1,12	0,85	СаСО3, кварц
Керогеновые глинистые породы	0,70	0,60	Серицит, органическое вещество
Гумус	0,00	0,00	Органическое вещество

 

В геологическом прошлом благодаря эрозии, несомненно, высвобождались огромные объемы нефти. Что стало с этой нефтью? Может быть, она была разрушена вследствие окисления и деятельности бактерий или какая-то часть ее была унесена реками в океаны? Пока не будет изучено детально это явление, мы не можем отказаться от концепции переноса нефти глинистыми частицами [однако эта концепция не может серьезно приниматься во внимание].

Кроме эрозии нефтяных залежей, источниками поступления нефтяных углеводородов в океаны могут быть: 1) подводные выходы нефти и 2) раннее преобразование части органического вещества морского дна в нефть и газ еще в процессе диагенетического превращения илов в глинистые сланцы и выделение этих углеводородов в океанские воды. Высокая концентрация УВ в самой верхней части почвы (см. стр. 476) свидетельствует о возможности возникновения их в субаэральных условиях на поверхностях несогласий и дальнейшем переносе (в результате эрозии приповерхностных образований) водными потоками в океаны. Большая часть нефти, тем или иным путем попавшей в океан, поднимается на поверхность воды и сносится волнами и течениями в пределы прибрежных баров и пляжей, а также в зоны развития органогенных рифов. Иногда потенциально продуктивные пласты, содержащие даже незначительное количество нефти, могут иметь большее значение как исходный нефтепроизводящий материал, чем илы и глины, заключающие огромные массы органического вещества. [Заключение чисто умозрительное, не подтверждаемое многочисленными битуминологическими анализами современных осадков.]