УДК
553.985(470.118)БИТУМОПРОЯВЛЕНИЯ НА о-ве ХЕЙСА
Б-А.Клубов, И.Ю.Винокуров, Е.В.Гарибьян (ВНИГРИ)
Первые сведения о проявлениях жидких битумов на архипелаге Земля Франца-Иосифа (ЗФИ) приведены в работе Б.А.Клубова, А.С.Острого
(1995). Дальнейшие исследования в этом направлении позволили по-новому оценить всю проблему возможной нефтегазоносности архипелага ЗФИ в целом.Небольшой о-в Хейса примыкает к центральной части архипелага и в геологическом плане исследован достаточно детально. Однако даже при бурении в северовосточной части острова глубокой параметрической скважины
[4 ] никаких заметных проявлений природных битумов не было обнаружено.Рельеф острова представляет собой холмистую, слаборасчлененную тундровую поверхность с пологим ледниковым куполом высотой до
242 м в середине северного побережья. Максимальная высота холмистой части острова не превышает 125 м. Большая часть острова сложена полого или субгоризонтально залегающими глинисто-песчаниковыми отложениями верхнего триаса. В низах этого разреза обнажаются алевролиты, песчаники и линзы гравелитов верхних горизонтов так называемой вильчековской свиты. Их максимальная видимая мощность не более 140 м. На самых возвышенных участках островного рельефа эти горизонты перекрываются рыхлыми косослоистыми песчаниками и алевролитами с линзами бурых углей низов васильевской свиты с видимой мощностью всего несколько десятков метров, в то время как общая мощность этой свиты достигает 210 м. По-видимому, верхние фрагменты разреза свиты так же, как и, возможно, более молодые отложения, располагаются под ледниковым куполом Гидрографов (рис. 1).Большая часть приповерхностных алевритопесчаников превращена в полурыхлые и рыхлые разности, часто образующие осыпи, надувы типа дюн. Во многих местах острова верхнетриасовая толща пронизана не менее чем шестью гребневидными грядами северозападного простирания даек долерито-базальтов, максимальная высота которых достигает
96 м (см. рис. 1). Ширина даек на поверхности колеблется от 25-30 до 150 м. Дайки долерито-базальтов в большинстве образуют крутопадающие (до 75-80°) тела слабоволнистого строения. Они состоят из полос темносерых плотных долеритов (5-15 см) и серых неравномернопористо-пузырчатых долерито-базальтов (до 30 см и более). Большинство пор и каверн в этих породах пустые, но в некоторых имеются округлые выделения беложелтых халцедона, кварца и кальцита, а также светлокоричневых и темнобурых палагонитовых минералов и твердых битумов.Почти все дайки пронизаны довольно многочисленными поперечными жилами гидротермального происхождения, состоящими обычно из желтоватобелого кварца и кальцита. Их средняя толщина
5-10 см и в раздувах — до 10-20 см, а протяженность не более нескольких десятков метров. В большинстве это полосы рассыпавшихся кварц-кальцитовых обломков, протягивающиеся поперек гребня дайки. Указанные жилы встречаются достаточно часто, обычно на расстоянии 0,4-1,5 км друг от друга.На восточном и юго-восточном берегах о-ва Хейса обнажается пластовая интрузия долерито-базальтов. Данный силл прослеживается и на соседнем о-ве Ферсмана (см. рис.
1). Он имеет ступенчатое строение, мощность от 4-12 до 40-50 м (на юго-востоке) и отчетливо наклонен к юго-западу. В районе мыса Тракторный силл под углом около 45° пересекается дайкой Третьей гряды (см. рис. 1).После обнаружения в
1993 г. окисленной нефти и жидких битумов на юго-западе о-ва Земля Вильчека (Клубов Б.А., Острой А.С., 1995) в 1995 г. дайкам и секущим их жилам на о-ве Хейса было уделено пристальное внимание. В результате удалось установить следующее.Вблизи даек долерито-базальтов верхнетриасовые полевошпатокварцевые песчаники почти повсеместно в той или иной мере заполнены битумами, пропитывающими вторичный преимущественно карбонатный поровобазальный цемент. Они хорошо видны под микроскопом и выделены методом холодной экстракции. По составу это в основном мальты и асфальта, причем преобладают последние (таблица).
Битумы в значительной мере неравномерновыветрелы и отличаются пониженным содержанием масел (не более
57,8 %) и повышенным — смол. Иногда отмечается большое содержание асфальтенов (до 22,9 %). Наиболее преобразованы битумы, пропитывающие песчаники, удаленные от даек. Это чаще асфальты и асфальтиты (см. образец 95-8-1 в таблице). Наоборот, чем ближе к дайкам, тем чаще встречаются мальты и слабо измененные асфальты (см. образец 95-19-2 в таблице).Наиболее битумонасыщены гидротермальные поперечные жилы. Почти все битумы здесь являются темнокоричневыми и черными асфальтами и асфальтитами (гильсонитами) с малым содержанием масел. Они образуют пластичные комочки внутри трещин, полостей и камер между кристаллами минералов, а также корочки поверх палагонитов и цеолитов. Битумы выделялись механическим отбором под микроскопом, химической экстракцией и вытяжкой органического углерода (Сдрг)
• В гидротермальных жилах Сорг. по существу, соответствует самим биту мам. В проанализированных образцах жил содержание Сорг находится в пределах 0,14-0,36 %. О том, что битум переносился в виде газо- и жидко-фазного углеводородистого вещества гидротермальными растворами, свидетельствуют не только их групповой состав (см. таблицу), но и мелкие пузырьки (1-2 мм) в обломках кальцита. К сожалению, эти пузырьки в основном оказались пустыми. Несомненно, гидротермальными растворами захватывались и переносились не только газообразные и жидкие УВ, но и кусочки уже загустевших, выветрелых битумов. В отдельных шлифах это особенно хорошо видно в сочетании с палагонитами и цеолитами.Битумы также присутствуют в дайках долерито-базальтов, особенно в пористо-кавернозных разностях, где в подавляющем большинстве они значительно более преобразованы до асфальтитов и низших керитов (альбертитов) (см. таблицу)
. Они тесно ассоциируют с аморфными палагонитовыми минералами типа хлорофеллита. Это наглядно видно на примере двух образцов долерито-базальтов. В шлифе (см. образец В95-7 на рис. 2,А) битум темнокоричневой и бурокоричневой окраски выполняет внутренние части миндалин поверх зонального халцедона и палагонита. В шлифе (см. образец 95-24-2 на рис. 2,Б) битум темнокоричневого цвета заполняет миндалины. Трещины в битуме цементирует цеолит (анальцим). Иногда в миндалине наблюдается чередование концентрических битумнопалагонитовых каемок.Как и в случае с жидкими битумами Земли Вильчека (Клубов Б.А., Острой А.С.,
1995), битумы в жилах и дайках о-ва Хейса образовались в результате неоднократного поступления жидкофазных углеводородов. Вообще, о многоэтапности минерализации в долеритах, долерито-базальтах и базальтах говорилось достаточно много [2,3], и в рассматриваемых случаях дополнительным доказательством служит наличие битумов. Достаточно хорошо известно присутствие разнообразных битумов и в основных изверженных породах, особенно на Тунгусской синеклизе [1,3]. Поэтому битумопроявления на о-ве Хейса позволяют предполагать наличие на глубине нефтяных залежей. Об этом упоминалось при освещении битуминозности Земли Вильчека (Клубов Б.А., Острой А.С., 1995). Очевидно, что район архипелага в этой части нуждается в тщательном изучении всех возможных нефтепроявлений, в том числе и в донных осадках Австрийского пролива.
ЛИТЕРАТУРА
1. Битумопроявления в туфолавовой толще Тунгусской синеклизы /Т.К.Баженова, С.А.Кащенко, А.В.Хоменко, В.М.Евтушенко //Вопросы литологии и геохимии Сибири. - Новосибирск, 1967. - Вып. 46. - С.187-191.
2. Гептнер А.Р., Петрова В.В. Кремнистые минералы в базальтах Исландии: состав, условия образования //Литология и полезные ископаемые. -1996.-N9 1. -С.32-43.
3. Кащенко С.А., Баженова Т.К. О природе твердых парафинов (гатчетитов) центральной части Тунгусской синеклизы //Новые данные по геологии и нефтегазоносности Сибирской платформы. - Новосибирск, 1973.-С.91-93.
4. Преображенская Э.Н., Школа И.В., Корчинская М.В. Стратиграфия триасовых отложений архипелага Земля Франца-Иосифа (по материалам параметрического бурения) //Стратиграфия и палеонтология мезозойских осадочных бассейнов Севера СССР. - Л., 1985. - С.5-15.
ABSTRACT
Discovery of liquid bitumen shows on the Franz Joseph Land allowed to take a new view of the problem concerning possible oil and gas potential of the archipelago. A small Kheysa island is situated close to the archipelago's central part. The Upper Triassic series of the island is pierced by comb-shaped ridges of dolerite-basaltic dykes. Near dykes, fedspathic-quartzy sandstones are almost everywhere filled up by bitumen. In composition these are mainly malthites and asphalts with the last being prevailed. Hydrothermal transverse veins were found to be most bituminous. Bitumen occur also in dolerite-basalts of the dykes per ce, particularly in porous-cavernous differences. Bitumen in veins and dykes of the Kheysa Island are resulted from repeated supply of liquid phase hydrocarbons that allows to assume oil reservoirs presence at deeper horizons.
Характеристика битумов из пород о-вов Хейса и Ферсмана (анализы выполнены во ВНИГРИ Т.Н.Абрамовой и Е.В.Гарибьян)
Номер образца |
Вмещающая порода |
Сорг, % |
Групповой состав, % |
Битумы |
|||
масла |
смолы |
асфальтены и асфальтогеновые кислоты |
|||||
бензольные |
спиртобензольные |
||||||
95-8-1 |
Песчаник |
0,83 |
22,1 |
51,0 |
20,2 |
6,7 |
Гильсонит |
3224-7* |
" |
0,25 |
57,8 |
10,8 |
14,7 |
16,7 |
Мальта |
95-13-2 |
|
Не опр. |
47,1 |
32,2 |
15,0 |
3,7 |
" |
3613е* |
" |
|
45,2 |
19,0 |
33,4 |
2,4 |
" |
95-19-2 |
" |
0,44 |
42,1 |
27,8 |
25,7 |
4,4 |
Асфальт |
3229-6* |
" |
0,11 |
40,8 |
36,0 |
13,7 |
9.5 |
" |
3608д* |
" |
0,10 |
39,4 |
45,5 |
15,1 |
" |
|
3214-6* |
" |
0,32 |
37,0 |
34,3 |
15,7 |
13,0 |
" |
3622* |
" |
0,11 |
34,0 |
16,7 |
26,4 |
22,9 |
" |
3610и* |
|
0,40 |
29,9 |
59,8 |
10,3 |
" |
|
В95-6 |
" |
0,22 |
26,7 |
43,5 |
24,2 |
5,5 |
" |
95-14-1 |
Кварц-кальцитовая жила |
0,14 |
29,4 |
30,6 |
33,7 |
6,3 |
" |
95-15-1 |
" |
0,14 |
26,4 |
44,6 |
20,4 |
8,6 |
" |
95-23-1 |
" |
Не опр. |
26,3 |
14,4 |
53,6 |
5,7 |
" |
95-17-2 |
|
" |
18,5 |
58,6 |
11,8 |
11,1 |
Асфальтит |
95-25-1 |
|
0,36 |
— |
— |
— |
— |
" |
3040ж* |
Долерито-базальт |
0,34 |
21,6 |
73,5 |
4.9 |
" |
|
3040р* |
" |
0,06 |
17,2 |
38,4 |
33,3 |
11,1 |
" |
3040н* |
|
0,08 |
15,7 |
16,5 |
7,8 |
60,0 |
" |
* Образцы, собранные в
1993 г. сотрудниками ПМГРЭ и переданные на исследования во ВНИГРИ, образец В95-6 из коллекции И.Ю.Винокурова, остальные — Б.А.Клубова.1 - долерито-базальтовый силл; 2 - дайки долерито-базальтов; 3 - уступ ледника; 4 -место отбора битуминозных проб
1 - палагонит; 2 - халцедон; 3 - анальцим; 4 - битум;5 - рудный минерал; 6 - пироксен; 7 - плагиоклаз