Слайд 1 - Геологический институт СО РАН

СТРУКТУРНО-ТЕКТОНИЧЕСКИЕ
УСЛОВИЯ И ГЕОХИМИЧЕСКИЕ
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ
УГЛЕВОДОРОДНЫХ СКОПЛЕНИЙ В
МЕЖГОРНЫХ ВПАДИНАХ
БАЙКАЛЬСКОЙ РИФТОВОЙ
СИСТЕМЫ
В.П. Исаев, Г.И. Татьков, 2013
2
Межгорные впадины
Байкальской рифтовой системы
(БРС) принято называть
впадинами байкальского типа,
так как они входят в состав
единой тектонической структуры
Их вещественное отличие от впадин
забайкальского типа заключается якобы в
том, что первые выполнены осадками
кайнозоя, вторые являются по возрасту
осадков кайнозойско-мезозойскими.
Такое деление не вполне
корректно, так как во впадинах
байкальского типа известны и
осадки мезозойского возраста.
-в 1932 году скважина № 1205, на берегу Байкала
южнее с. Посольск. Скважина пробурена до глубины
1529,5 м, в призабойной зоне вскрыты породы
юрского возраста (46,5 м), из которых скважина не
вышла.
-1939 г. скв. № 27 в с. Быково (правобережье р.
Селенги при впадении в дельту), которая на глубине
331 м была приостановлена в юрских отложениях.
-в 2008 году, в Баргузинской впадине при проведении
сейсморазведочных работ были зафиксированы какието породы, на которых несогласно залегают отложения
плиоцена.
Временной разрез по сечению профилей 07 – 01 –
09 – 06 – 07gi1707
Все геологические, геохимические и
термодинамические параметры впадин БРС
являются благоприятными для
нефтегазообразования:
6
• высокие скорости погружения, способствующие
быстрой седиментации и накоплению рассеянного
органического вещества (РОВ);
• повышенный эндогенный тепловой поток, ускоряет
катагенез РОВ и генерацию УВ;
• терригенный состав осадочных пород, в котором глины
являются потенциальными нефтегазоматеринскими
толщами, а песчаники обладают прекрасными
коллекторскими свойствами и могут вмещать
громадные запасы углеводородов (УВ);
Проявления свободных
газов наиболее
многочисленны
7
Они встречаются в дельтах и
авандельтах крупных рек,
впадающих в озеро: Селенги,
Баргузина, Верхней Ангары,
Кичеры, Бугульдейки, Голоустной.
Совмещённая карта газовых пропарин,
грязевых вулканов и гидратного слоя
8
9
Карта
размещения
пропарин в
районе
авандельты
Селенги
Выходы газа в районе Посольска
10
Пропарина у села Заречье
11
В ней встречаются как одиночные, так и
групповые газовые грифоны
12
13
Компонентный состав свободных газов,
выделяющихся из пропарин (Исаев и др., 2002)
Статистическая
характеристика
Содержание компонентов, % об.
Не
Н2
О2
N2
СО2
СН4
Среднее
арифметическое
0
0,01
10,45
52,00
0,04
37,5
Минимум
0
0
0,32
2,29
0
0
Максимум
0,01
0,06
20,4
90,68
1,94 96,54
Во впадинах Байкальского рифта выделено
четыре типа свободных газов
их частота встречаемости приведена ниже:
Встречаемость химических типов газа, %
Район
Баргузинская
впадина
Байкал,
ЮжноБайкальская
впадина
Тункинская
впадина
Метановый
Азотнометановый
Метановоазотный
Азотный
8
20
21
51
9
23
22
45
10
17
17
56
14
Средний состав различных типов свободных
газов, выделяющихся на Байкале из пропарин (по
работам ИГУ 1998-2000 гг.)
Тип газа
Метановый
Азотный
15
Содержание компонентов, % Кол-во
об.
анализов
Не
О2
N2 СО2 СН4
0
8,21 18,91 0,20 72,69
36
0,0006 15,41 66,30 0,03 18,23
17
На Байкале большинство пропарин
представлено горючим газом (метаном)
16
17
Газовые кристаллогидраты впервые
обнаружены на Байкале во льду зимой 1978
года сотрудниками Всесоюзного научноисследовательского института ядерной
геофизики и геохимии (ВНИИЯГГ) (Алексеев,
Лебедев и др., 1979)
Авторы считают, что белые газовые
пузыри, вмёрзшие в лёд, это и есть
кристаллогидраты углеводородных
газов
Большой вклад в изучение
газовых гидратов Байкала
внесли сотрудники
Лимнологического института
СО РАН
Неоценимую роль в этих
исследованиях сыграли
глубоководные аппараты
«Мир»
18
• Необходимо отметить, что существующий
газогидратный слой на дне Байкала
играет важную экологическую роль,
экранируя водную толщу от
проникновения метана.
Если бы гидратного слоя не было, то
водная толща озера была бы
заражена метаном, что привело бы к
возникновению восстановительной
геохимической среды, не
совместимой с жизнью.
19
20
Выходы нефти известны только в
акватории Байкала и
непосредственно у его берегов
Наиболее изученные выходы нефти
располагаются в прибрежной акватории
озера севернее залива Провал, напротив
устьев рек Сваловая (Стволовая), Большой
и Малой Зеленовских.
Нефть чёрная, тяжёлая,
Плотность более 950 кг/м3
21
Так выглядят
ранней
весной
выходы
нефти на
льду у мыса
Толстого
22
Выходы
нефти у
м. Толстого
летом
Описания этой нефти можно
встретить в работах В.Д. Рязанова
(1928), В.А. Успенского, В.Г.
Пуцилло и др. (1958), В.К.
Шиманского (1960), В.В.
Самсонова (1963), А.Э.
Конторовича и др. (1989, 2003,
2005, 2007), В.П. Исаева и
др.(2003).
23
О происхождении и
возрасте байкальской
нефти мнения
исследователей
расходятся. Возрастной
диапазон колеблется от
кембрия (докембрия) до
кайнозоя
24
25
Совершенно другая нефть обнаружена летом
2005 года сотрудниками Лимнологического
института (ЛИН) СО РАН
(г. Иркутск) с научно-исследовательского
судна «Верещагин»
Место выхода нефти расположено в открытом Байкале
в 7 км к З-СЗ от мыса Горевой Утес (к юго-западу от
Баргузинского залива). Это мощное выделение газа и
нефти, зафиксированное эхолотом на дне (глубина 900
м), вверх по водной толще постепенно растворяется.
Нефть выходит активно, на поверхности проявляется
яркими цветными пятнами, сильным нефтяным
запахом
Это нефтепроявление опробовано со
льда 2 апреля 2006 г. В.П. Исаевым,
Н.А. Фишевым и
А.А. Ширибон.
• Зафиксированы координаты: 53 град. 18
мин. 21 сек. СШ, 108 град. 23 мин. 20 сек.
ВД.
• Нефть светло-коричневая,
жёлто-коричневая, с сильным
запахом бензина
26
Нефть в лунке, пробуренной во льду озера
27
Состав отобранной нефти проанализирован в ФГУП
«ВостСибНИИГГиМС» (г. Иркутск) под руководством
Р.Н. Пресновой
28
Плотность одной из проб составила
860,7 кг/куб. м. В её составе 4,53 %
асфальтенов, 6,47 % смол, 0,16 %
серы. На долю УВ приходится 89 %.
Среди них нафтено-метановые УВ
составляют 53,7 %, ароматические
– 35,3 %
Летом 2006 специалистами ЛИН СО РАН (Иркутск) и
Института геологии и геофизики нефти и газа СО РАН
(Новосибирск) на этом нефтепроявлении были вновь
отобраны пробы нефти с поверхности воды, а также со дна
29
• По результатам анализа опубликована
научная статья (Конторович и др., 2007),
авторы которой утверждают, что
источником байкальской нефти являлось
органическое вещество пресноводных
водоёмов. По их мнению предполагаемый
возраст нефтематеринских отложений не
может быть древнее меловой эпохи
Летом 2006 специалистами ЛИН СО РАН (Иркутск) и
Института геологии и геофизики нефти и газа СО РАН
(Новосибирск) на этом нефтепроявлении были вновь
отобраны пробы нефти с поверхности воды, а также со дна
30
• По результатам анализа опубликована
научная статья (Конторович и др., 2007),
авторы которой утверждают, что
источником байкальской нефти являлось
органическое вещество пресноводных
водоёмов. По их мнению предполагаемый
возраст нефтематеринских отложений не
может быть древнее меловой эпохи
Битумы, обнаруженные в начале
20 столетия на Байкале, названы
байкеритами (байкальскими
керитами) и имеют явное
генетическое родство
с байкальской нефтью
31
Нефтяные битумы чаще всего представлены
озокеритом, т.е. твёрдыми метановыми УВ.
Битумы найдены на мысе Облом (в северной части
залива Провал), вблизи пос. Ключи-Стволовая, в
бухте Песчаной, у станции Танхой
«Грязевые» вулканы (вулканоиды) 32
широко распространены на дне
Байкала. Точное их количество не
известно. Они встречаются также в
суходольных впадинах байкальского
и забайкальского типов (Исаев,
Татаринов)
• Образование вулканоидов связано с накоплением
громадных количеств газов под подошвой гидратного
слоя, который играет роль надёжной покрышки. В
результате образования аномально высоких давлений
происходит катастрофический выброс метановых газов
на поверхность (Исаев, 2001)
Результатами таких выбросов метана могут быть
круги на льду Байкала, обнаруженные на
космических снимках в 1999-2009 годах
33
Выводы
34
• Все впадины БРС являются осадочно-породными бассейнами.
• Во всех впадинах БРС в результате быстрого погружения
накоплена громадная масса осадков (более 10 км), содержащих
высокое количество органического вещества (ОВ).
• В условиях повышенного теплового потока из этого ОВ
происходит быстрая генерация углеводородов, как газообразных,
так и жидких.
• Часть этих углеводородов накапливается в ловушках в виде газа и
нефти. Избыточная часть - эмигрирует в воду и атмосферу.
Иногда катастрофически извергается, образуя грязевые вулканы.
• Значительная часть мигрирующих углеводородов
консервируется в виде газовых гидратов.
• Во всех впадинах БРС есть месторождения горючих газов.
• В некоторых впадинах есть нефтяные месторождения.
Спасибо за внимание