Р.X. МИРЗОЕВ, Р.К. ГАСАНОВ, В.М. ХАРИТОНОВ (ЮжЦНИГРИ)

Сегодня металлоносность нефтей привлекает все более пристальное внимание исследователей как источник комплексного извлечения металлов; В различных районах мира из нефтей извлекают серу, медь, ванадий, никель и ртуть, планируется добыча урана, молибдена, меди и других компонентов, ранее безвозвратно терявшихся в продуктах их переработки. Из нефтей (преимущественно сернистых) в стране добывается только сера, что свидетельствует о значительном отставании от наиболее развитых капиталистических государств. Более того, возрастает значение нефтей, содержащих различные металлы в малых количествах, а таких, как известно, в различных регионах, в том числе и в Туркмении, достаточно много.

Туркменские нефти не являются промышленно металлоносными и не содержат высоких концентраций ванадия, никеля и других металлов, но они генетически тесно связаны с разнообразными нефтяными пластовыми водами, иногда обогащенными свинцом, цинком, медью, серебром, принимающими активное участие в современном гидротермальном рудообразовании (рассолы Челекена). Нефтяные пластовые воды различных типов, смешиваясь между собой, образуют гидротермальные растворы, с которыми генетически связаны жильные рудные образования. Последние широко распространены в обрамлении Западно-Туркменской, Южно- и Среднекаракумской нефтегазоносных областей и представлены барит-свинцово-цинковыми, медными, молибденовыми и ртутными месторождениями (Кубадаг, Большой Балхан и Западный Копетдаг).

Изучение металлоносности нефтей Туркмении по типам и площади распространения может иметь определенное значение для обоснования нефтеметаллогенической зональности и разработки критериев поисков рудных месторождений (рисунок). Нефти Туркмении малосернистые (0,08–0,2 %), количество азота не превышает 0,24 % и по общности основных физико-химических свойств они подразделяются на две большие группы. К первой группе относятся средне- и низкопарафиновые (от 0,8 до 5 % парафина), они отличаются высоким содержанием силикагелевых смол (11 –16 %), повышенной коксуемостью (2,4–3,2 %) и плотностью (0,8–0,89 г/см³). К их числу относятся нефти Западного Котуртепе, Дагаджика, Челекена и Небитдага. Вторая группа объединяет высокопарафинистые нефти (9–16 % парафина). По сравнению с нефтями первой группы (за исключением нефтей месторождений Западный Барса-Гельмес, Эрдекли, Гограньдаг и Камышлджа) они имеют меньшую плотность (0,82–0,8 г/см³), низкие содержания силикагелевых смол (5–12 %). К ним относятся нефти месторождений Котуртепе, Барса-Гельмес, Кумдаг, Алигул и др. Металлоносность нефтей Западной Туркмении изучалась [1, 2] методами нейтронно-активационного анализа (V, I, Cl, Мn, Na, К, Br, Hg, Cr, Se, Sc, Rb, Co, Fe, Sb) и химическими (Fe, V, Ni, Pb, Zn, Сu). Нами наряду с указанными методами определялось и золото.

Ванадий. Среднее содержание этого важного в геохимическом отношении металла составляет 1,31 г/т, установленное методом НАА, или 0,79 г/т, определенное химическим методом. Предел колебаний его концентраций от 0 (Западный Челекен, Западный Небитдаг) до 5 г/т (Бурун). Распределение ванадия двумодальное и оба интервала (0,5– 0,8 и 1,2–2 г/т) составляют 29 % от всех содержаний. Ванадий обнаруживает связь со свинцом (0,7), а сходство распределения ванадия и никеля, отличающихся двумодальностью, подтверждается наличием слабой связи между ними (0,51). Накопление обоих металлов происходило, вероятно, в порфиринах.

Никель в туркменских нефтях содержится в больших количествах, чем ванадий, и среднее содержание его составляет 3,67 г/т при пределах колебаний от 0,2 (Западный Кумдаг) до 11,9 г/т (Западный Небитдаг). Никель характеризуется двумодальным распределением: в интервале 2–3 г/т (31 %) и 5–8 г/т (22 %) с сильной правосторонней асимметрией. Слабая обратная связь отмечена между никелем и метановыми УВ (–0,52). Это объясняется тем, что для метановых нефтей характерно пониженное количество смол и асфальтенов, содержащих никель и ванадий.

Цинк характеризуется значительными изменениями величин содержаний: от 0,08 (Небитдаг, Западный и Восточный Котуртепе) до 37,7 г/т (Челекен, Дагаджик). Нефти III горизонта Челекенского района обогащены цинком, что объясняется влиянием минерализованных рассолов, контактирующих с УВ. Высокое среднее значение концентраций цинка (3,94 г/т) для нефтей Туркмении объясняется аномально высокими значениями этого металла на месторождении Челекен, к востоку количество цинка резко уменьшается и не превышает 0,63 г/т. Распределение элемента крайне неравномерно и модальный интервал (менее (0,03 г/т) сильно смещен влево.

Хром содержится в большем количестве, нежели марганец, Среднее значение его составляет 1,9 г/т. Колебания в концентрациях элемента также велики: от 0,3 (Западный Челекен) до 7,7 г/т (Восточный Кумдаг). Определенных площадных закономерностей в распространении хрома не наблюдается. Для этого металла устанавливаются сильная взаимосвязь с хлором (0,61) и слабая с сурьмой (0,48).

Золото в нефтях обнаружено нами впервые и данные по его содержанию на месторождениях Туркмении приведены в табл. 2.

Анализ содержаний золота в нефтях с различными физико-химическими свойствами показывает, что в низко- и среднепарафиновых и смолистых нефтях (Западный Котуртепе, Дагаджик-Челекен и Небитдаг) концентрации золота составляли 0,39– 0,5 мг/т. Для высокопарафиновых нефтей и с меньшей плотностью (Кеймир, Кумдаг, Окарем) характерны резкие изменения содержаний металла от 0,41 до 15 мг/т. В высокопарафиновых и тяжелых нефтях месторождений Западный Барса-Гельмес, Эрдекли и Гограньдаг концентрация золота изменяется от 0,5 до 1,2 мг/т. Представляет, интерес распределение золота в нефтях различных горизонтов. Так, в нефтях горизонта НК его содержится от 0,5 до 15,2 мг/т (месторождения Окарем, Небитдаг, Эрдекли и др.), для верхнекрасноцветной толщи характерно содержание 0,5 мг/т, в апшеронской нефти Кумдага присутствует 0,41 мг/т.

Распределение золота характеризуется тем, что модальный интервал составляет диапазон 0,4– 0,8 мг/т (около 50 %). Мода смещена влево, т. е. кривая распределения имеет сильную левостороннюю асимметрию. Среднее содержание металла 2,35 мг/т, хотя такие концентрации составляют всего 10 % от всех значений. Распределение золота в нефтях Туркмении напоминает его распределение в нефтях Азербайджана, где оно подчиняется логнормальному закону. Вероятно, что среднеплиоценовые нефти продуктивной и красноцветной толщ Азербайджана и Туркмении обладают близкими средними значениями содержаний золота. С помощью ранговой корреляции Спирмена была проведена корреляция содержаний золота с физико-химическими свойствами нефтей Юго-Западной Туркмении (табл. 3). Как видно из таблицы, между некоторыми показателями физико-химических свойств установлены слабые связи (плотностью и содержанием смол), между смолами и парафинами, напротив, отмечается обратная связь. Для золота установлена сильная прямая связь со стратиграфической глубиной, что объясняется высокими концентрациями золота в нефтях Окарема. Слабая прямая связь отмечена между металлом и асфальтенами. Связей между плотностью, смолами, парафином и золотом не установлено.

Рассматривая средние содержания металлов в целом по Западной Туркмении, следует отметить, что из элементов группы железа и цветных металлов на первом месте находится железо (11,8– 13,2 г/т), несколько меньше содержится цинка (4 г/т) и никеля (3,67 г/т). Порядок расположения металлов (г/т) в концентрационных рядах следующий: хром – 1,9, ванадий – 1,31, марганец – 0,9, свинец – 0,29, кобальт – 0,78, медь – 0,21 или Fe>Zn>Ni>V>Cu>Cr>Mn>Pb>Co.

В заключение следует отметить, что проведенное исследование корреляционных связей между физико-химическими свойствами и металлами показало, что между плотностью и содержанием смол имеется сильная прямая линейная связь, а между асфальтенами и серой, плотностью и метановыми УВ наблюдаются сильные обратные линейные взаимосвязи. Прямые сильные связи отмечены в парах следующих металлов: V–Pb, Fe–Zn, J–Мn, Мn–К,а слабые – V–Ni, Fe–Сu, J–К, Mn–Sb, Co–Mn. Слабые обратные связи установлены между нафтеновыми кислотами и медью, метановыми УВ и никелем. Прямые несильные взаимосвязи присутствуют между смолами и марганцем, асфальтенами и ртутью, сурьмой и рубидием.

1. Курганская Э.В., Тегелеков К.М. Микроэлементы при изучении миграционных процессов нефтей // Геология и нефтегазоносность Туркменистана.– 1981.– № 5.– С. 54–64
2. Старобинец И.С., Курганская Э.В. Влияние геологических условий на распределение микроэлементов в нефтях / Изв. АН ТССР. Сер. Физ., тех., хим. и геол. наук.– 1979.– № 2.– С. 103–109.

Investigations of the presence of metal in oils from Turkmenia have shown minor metal contents and in terms of their extraction these oils cannot be regarded as being metal-bearing. As to the average metal content of the Western Turkmenia oils, it should be noted that among the elements of the group of iron and non-ferrous metals, iron is the most abundant, zink content is somewhat less and nickel is the third most abundant metal. The sequence of the metals in the concentration row is as follows: chrome, vanadium, manganese, lead, cobalt, and copper. Zink occupies the second place in the concentration row which can be explained by the influence of brines saturated with non-ferrous metals.