Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как противостоять манипуляциям мужчин? Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника







Генетические типы ОВ-керогена





Генетический тип ОВ определяется главным образом на основе химической и углепетрографической характеристики ке-рогена с использованием других, в том числе геологических, (лито-фациальных) показателей.

Согласно результатам элементного анализа, углерод и водо­род являются главнейшими составляющими керогена любого типа. Их соотношение изменяется довольно резко (С = 48-92%; Н = 3,2-8,9%) в зависимости от исходного ОВ и уровня диа- и катагенетической преобразованности. В зависимости от этих фак­торов изменяется и мацеральный состав керогена, который на­равне с элементным составом определяет молекулярную структу­ру ОВ.

Автором первой классификации РОВ был Г. Потонье, кото­рый предложил выделять два основных фациально-генетических типа ОВ — сапропелевое и гумусовое, понимая под этими типа­ми соответственно ОВ низших и высших растений. Эти два типа долгое время считались «фациальными антиподами». В связи с совершенствованием методов исследования стало очевидным, что понятия о «гумусовом» и «сапропелевом» веществе — общие и неконкретные. Зачастую «гумусовое», т.е. вещество высших рас­тений, по химическому составу и составу генерированных про­дуктов более отвечает «сапропелевому» и наоборот.

В.А. Успенский и О.А. Радченко также обратили внимание на то, что сапропелевое ОВ имеет сложный состав и его надо рассматривать даже при полном отсутствии гумусового материала как двухкомпонентное, состоящее из липидной и углеводно-бел­ковой (гумоидной) частей. Наиболее характерными параметрами каждой части является соответственно содержание Н и N. Они предложили подразделять ОВ сапропелевого типа по содержанию водорода на четыре подкласса: липидный — более 9-9,5% водо­рода; гумоидно-липидный — от 7,5-8 до 9-9,5%; липидно-гумо-идный — от 6-6,5 до 7,8-8%; гумоидный — менее 6-6,5%.

Сотрудниками кафедры геологии и геохимии горючих иско­паемых МГУ во главе с Н.Б. Вассоевичем для обозначения типов ОВ была рекомендована терминклатура, основанная на преобла­дающем типе структур, включенных в макромолекулу, без учета других структур. Согласно этой терминклатуре, ОВ «сапропелево­го» типа, содержащее в основном алициклические и алифатичес-


£ие структуры, предложено называть алиновым. Для него харак­терно резкое преобладание коломорфных и сорбированных форм ОВ и почти полное отсутствие структур, сохранивших морфоло­гию исходных гидробионтов. Органическое вещество с повышен­ным содержанием азота и гидроароматических структур выделя­ется как амикагиновое.

Несколько другие обозначения подтипов алинового ОВ были предложены Н.Б. Вассоевичем, А.И. Конюховым и Н.В. Лопати­ным (1976). Согласно их взглядам, в различных седиментационных обстановках основой для формирования ОВ служат два раз­личных комплекса биополимеров.

I комплекс протеинполимер-липоидного состава (элементы клеточных мембран и жировые компоненты клеток) ОВ характе­ризуется длинными алифатическими цепями. Такое ОВ предло­жено называть алфиновым и обозначать СКалф. В исходном ОВ этого типа большую роль играют ненасыщенные структуры, эфирные группы. Отношение Н/С в нем составляет 1,5-1,8, со­держание азота не превышает 2-3%. Такое ОВ типично для мно­гих групп горючих сланцев.

II комплекс — углеводно-белковые соединения (ядерно-цитоплазматические составляющие клеток и тканей различного
происхождения) — дает основу для ОВ, характеризующегося
присутствием алициклических структур, амидных группировок, кетонных групп и отсутствием конденсированной ароматики. Та­кое ОВ было названо алцшовым и обозначается СКалц. Ему свойственны также повышенные концентрации азота — 5,5-6,5%, Н/С = 1,2-1,4.

«Гумусовому» типу ОВ свойственны поликонденсированные ареновые структуры; ОВ этого типа обозначается СКарарено-вое, или арконовое. В его основе лежат лигнин-целлюлозные био­полимерные комплексы - высококонденсированные структуры циклического строения и ароматические структуры. Для СКар ха­рактерно невысокое содержание водорода (С/Н < 1), высокое со­держание фенольных групп, невысокое (2-3%) содержание азота.

Чистые генетические типы ОВ в природе крайне редки, обыч­но приходится сталкиваться с ОВ смешанного состава. В та­ких случаях вводятся и соответствующие обозначения CKал-ар, СКар-алц и т.д. Эта классификация, основанная на элементном составе керогена, информативна, но, к сожалению, в настоящее время мало используется из-за чрезвычайно трудоемкого процес­са получения керогена.

Принципиальная близость концентрированного и рассеянно­го ОВ по исходному ОВ и процессам его последующего преобра­зования позволяет с определенной долей условности перенести основные черты классификации углей на РОВ с учетом некото-


 


рых особенностей последнего. Такая классификация РОВ, так же как и классификация углей, строится на основе микрокомпонент­ного состава ОВ, причем расчленялись лишь компоненты, уста­новленные для гумусовых углей; сапропелевый материал учиты­вался как единый компонент — альгинит (табл. 2.3). Характер­ным для РОВ является присутствие в больших количествах мик-стинитовых форм; в РОВ под микстинитами понимают сорбиро­ванные на глинистом субстрате разности гумусового, сапропеле­вого или смешанного характера. В соответствии с этим выделя­ются гумо-, сапро- и гумосапромикстиниты.

При исследовании керогена в отраженном свете обычно ис­пользуют углепетрографическую терминологию, выделяя лейпти-нит, витринит, инертинит (фюзенит). Мацералы лейптинита про­исходят главным образом из водорослей (альгинит) и спор (спо-ринит) с примесью кутана, смол, восков. Витринит и инертинит представляют собой ткани высших растений, структура которых различима в инертините, окисленном в диагенезе, но отсутствует в витрините, прошедшем гелификацию. В древних (допалеозой-ских и кембрийских) породах идентифицируют бесструктурные остатки, напоминающие витринит, представляющие собой остат­ки донных водорослей, выделяя их как псевдовитринит.

Сапропелевым ОВ называют кероген, в котором в проходя­щем свете можно видеть аморфные облаковидные образования. Определенный таким образом как сапропелевый, генетический тип не всегда соответствует таковому по результатам физико-хи­мических исследований. Концентраты РОВ сапропелевого ОВ незначительной степени преобразованности в УФ лучах ярко лю-минесцируют.

Гумусовое ОВ содержит большое количество форменных остатков высших растений, и его, как правило, в проходящем свете определить возможно более точно.


За рубежом, а в последнее время и в России широко исполь­зуется классификация типов ОВ (типов керогена) по структур­но-химическому признаку Б. Тиссо и Д. Вельте (1981). Авто­ры предлагают выделять три типа керогена. На диаграмме Ван-Кревелена они характеризуются соответствующими кривыми (рис. 2.5, 2.6).

87


Первый тип — кероген с высоким содержанием водорода и низким кислорода (начальное атомное отношение Н/Сат высо­кое — более 1,5 и О/Сат низкое — менее 0,1); кероген в значи­тельной части состоит из липидного материала, в нем преоблада­ют алифатические структуры. Содержание полиароматических ядер и гетерогенных связей невелико. Кислород находится глав­ным образом в сложноэфирных связях. Кероген формируется в основном за счет водорослевых и микробных липидов, он харак-терен для некоторых типов горючих сланцев: торбанитов, тасманитов, куронгитов, горючих сланцев «Грин Ривер». Этот тип ке-рогена распространен относительно редко.

Второй тип — содержание водорода достаточно высокое, но меньшее, чем в первом типе, содержание кислорода более высо­кое; в керогене этого типа большое значение приобретают поли­ароматические ядра, гетероатомные группы кетонов, карбоксиль­ные группы кислот и сложноэфирные связи. В нем обычно при­сутствует сера, локализуясь в гетероциклах. Кероген этого типа формируется в результате отложения и накопления морских орга­низмов (фито- и зоопланктон, бактерии с участием принесенного в бассейн ОВ высших растений). Основная масса керогена в шлифах определяется как микстинит с примесью альгинита и витринита; его петрографический тип определяется как лейпти-нит. Этот кероген является источником УВ для большого числа нефтяных месторождений, в том числе и гигантских.

Третий тип — кероген, бедный водородом (Н/Сат<1, О/Сат = 0,2-0,3), содержащие преимущественно конденсирован­ные полиароматические ядра и кислородсодержащие функцио­нальные группы при отсутствии сложноэфирных группировок. Характерны длинные алифатические цепочки, унаследованные от восков высших растений. Кероген этого типа образовался в основном из остатков наземной растительности. Обычен для кон­тинентальных окраин и дельтовых толщ.

Выделенные типы керогенов отличаются по характеру гене­рируемых продуктов, и прежде всего УВ. Соотношение различ­ных групп УВ дано на рис. 2.7.


Есть и другие классификации керогенов, в основу которых также положен элементный и мацеральный состав исходного ОВ,


также учитывается и состав генерируемых продуктов. Так, ОВ, значительную долю которого составляют микробиальные компо­ненты, Мак Кирдли предложил разделять на четыре типа. Пер­вый тип обогащен водородом, в продуктах генерации преоблада­ют н-алканы, ароматических соединений очень мало, мацераль-ный эквивалент — альгинит. Второй тип является смесью обога­щенного липидами сапропелевого и гумусового ОВ, отноше­ние Н/Сат изменяется от 1,29 до 0,75, пристан преобладает над фитаном, содержание н-алканов и длина их цепей меньше, чем в керогене первого типа. Третий тип является гетерополиконден-сатом водорослевых гуминовых веществ, по элементному соста­ву сходен с витринитом (Н/Сат = 8,3-0,54). Кероген четверто­го типа обеднен водородом, по составу близок к фюзиниту (Н/Сат = 0,54-0,28).

Классификация керогенов, предложенная С. Партером и С. Сенфтлом (1985), основана на результатах пиролиза и газо-во-жидкостной хроматографии генерированных продуктов, угле-петрографических исследованиях с учетом элементного состава керогена. Эта классификация в настоящее время является наибо­лее детальной, учитывающей наибольшее число параметров. Ав­торы выделяют восемь групп керогена: 1) IП — преобладание па­рафиновых углеводородов, представлен торбанитом; 2) IПН — пре­обладание парафино-нафтеновых структур, представлен тасмани-том; первые два типа богаты альгинитом; 3) IН — преобладание нафтеновых УВ, образован из ризинита; 4) IIпн — парафино-на-фтеновые УВ, кероген обогащен аморфинитом; 5) II/IIIп — керо­ген богат экзинитом, в продуктах генерации доминируют парафи­новые УВ; 6) II/Шф — представлен споринитом, преобладают фенолы; 7) IIIп — кероген обогащен витринитом, парафиновые УВ преобладают; 8) Ши — в керогене преобладает инертинит.

На любых уровнях геохимических исследований первосте­пенная задача — определение фациально-генетического типа ОВ. При разных принципах построения классификаций структур­но-химический (алиновое, арконовое ОВ — Н.Б. Вассоевич), фи­зико-географической (аквагенное и терригенное ОВ — А.Э. Кон-торович) и др. Основа их сходная — фациально-генетическая. Типизация керогена, по Б. Тиссо и Д. Вельте, по существу также представляет разделение НОВ на те же основные группы — сап-ропелиты (I и II типы) и гумиты (III тип), только в I тип выделе­ны наиболее «чистые» керогены горючих сланцев, наименее окисленные в диагенезе.

На современном уровне исследования НМ отложений опре­деления генетического типа ОВ как «кероген II типа» или «сапропелиты-гумиты» являются недостаточными, поскольку сами по себе эти данные несут мало информации о генезисе ОВ. Наибо-


лее информативным в генетическом плане является веществен­но-петрографический состав ОВ. Попытка создать генетическую классификацию ОВ внутри класса сапропелитов была сделана Г.М. Парпаровой и А.В. Жуковой на примере ОВ палеозоя-допа-леозоя Сибирской платформы (1990). В исходном ОВ указанного возрастного комплекса авторы выделяют три компонента: фито­планктон (ФП), в основном Cyanophyta и Acritarhacha, фитобен-тос (ФБ), Phaeophyta и Rhodophyta, и зоосоставляющую (ЗС), граптолиты, трилобиты и др. Эти компоненты распознаются при петрографическом изучении керогена и классифицируются соответственно как альгинит (коллоальгинит), псевдовитринит и хитинит. Классификация построена на основе треугольной диаграммы, где выделяются 19 типов ОВ. При содержании ком­понента менее 25% он не входит в наименование типа. В верши­нах треугольника располагаются шесть «чистых» типов ОВ, например фитопланктонный (ФП — 90-100%) и существенно фитопланктонный (ФП — 75-90%). Далее выделяются 6 типов с бинарными наименованиями, например фитобентосно-фито-планктонный (ФБ - 50-75%, ФБ - 25-50%, ЗС - 30-25%); три типа смешанных с бинарными наименованиями и три типа сме­шанных с преобладанием одного компонента. При безусловной научной значимости указанной классификации она чересчур гро­моздка и имеет явно субъективный характер. При дальней­шей разработки генетической классификации сапропелитов в нее необходимо включить бактериальное и (или) фитопланктон-но-бактериальное ОВ, выявлению которого будут способствовать электронно-микроскопические исследования.

В последние десятилетия в результате электронно-микроско­пического анализа углеродсодержащих пород различного возраста (от архея до современных осадков) было установлено, что в их формировании принимали участие циано-бактериальные маты. Выделено два типа матов — нитчатый и кокоидный. Первый формировал куонамские сланцы кембрия Сибирской платформы, диктионемовые сланцы нижнего ордовика Прибалтики; кокоид­ный - кукерские сланцы среднего ордовика Прибалтики, дома-никовые сланцы верхнего девона западного склона Урала и др. Наблюдаемая в электронном микроскопе структура позволяет определить исходные формы цианобактерий, но установить спе­цифику химического состава ОВ матов разных типов пока не удалось. Для ОВ современных бактериальных матов характерно высокое содержание изопреноидов, резкое преобладание гопанов над стеранами. Поскольку бактериальные маты, как и вообще бактериальное ОВ, играют, видимо, большую роль в формирова­нии керогенов осадочных углеродсодержащих пород, то изучению этого типа ОВ необходимо уделять особое внимание.








Date: 2015-04-23; view: 930; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2017 year. (0.009 sec.) - Пожаловаться на публикацию