Минералогия минералы и парагенезисы минералов

Вид материала

Документы

Содержание Минеральный состав региональной и зональной покрышекверхнего девона Тимано-Печорской провинции Истомина И.М., Гойло Э.А. Istomina I.M., Goilo E.A. Mineral composition of regional and zonal seals of Higher Devonian of the Timan-Pechora province (SPbS

Подобный материал:

• Лекции по генетической минералогии проф. Э. М. Спиридонов генетическая минералогия., 1254.63kb.
• Урок географии в 6 классе по теме «Минералы и горные породы», 63.09kb.
• 2. Состав Земной коры. Минералы и горные породы, 96.51kb.
• Реферат Отчет 16 с., 1 ч., 8 рис., 0 табл, 76.77kb.
• Ионная имплантация минералов и их синтетических аналогов 25. 00. 05 минералогия, кристаллография, 422.2kb.
• Тема: Горные породы и минералы, 70.14kb.
• Учебной дисциплине «Минералогия и петрография» для специальностей 130103 Геофизические, 10.49kb.
• Технологическая карта изучения курса "Геология и охрана недр", Iсеместр 1999-2000, 122.92kb.
• Тема: Минералы и горные породы, 19.13kb.
• Краткое содержание лекций по курсу «Минералогия и геохимия», 491.68kb.

Минеральный состав региональной и зональной покрышек
верхнего девона Тимано-Печорской провинции

Истомина И.М., Гойло Э.А.

СПбГУ, г. Санкт-Петербург, Россия, goilo@eg5812.spb.edu

Istomina I.M., Goilo E.A. Mineral composition of regional and zonal seals of Higher Devonian of the Timan-Pechora province (SPbSU, Saint-Petersburg, Russia). 29 samples from regional and zonal Devonian seals of the Timan-Pechora region have been investigated by X-ray methods. X-ray phase analysis of silt (0,01–0,005mm) and clay (<0,002mm) fraction shows that all fractions are the polymineral mixtures of mica, kaolinite, chlorite, mixed layered phase (mica-smectite), quarts with admixture Na–Ca feldspars, some samples contain also calcite, dolomite, pyrite and siderite. The changes in symmetry and shape of 001 reflection of mica before and after saturation by glycol point on the increasing of smectite content in mixed layered phase in the deeper parts of the section of the regional seal and eastwards for the zonal seal. This fact is supposed to be conditioned by the means and ways of the hydrocarbon migration.

Цель настоящей работы — изучить минеральный состав региональной (франской) и зональной (фаменской) глинистых покрышек в девонских отложениях Тимано-Печорской провинции и выявить их индикаторные свойства на присутствие углеводородного сырья в связи с поиском, разведкой и эксплуатацией месторождений нефти и газа. Для исследования отобраны 8 образцов по скважине из типичного разреза региональной тиманско-саргаевской покрышки в северной части Ухта-Ижемского вала, а также 21 образец по площади из 12 скважин зональной покрышки елецкого горизонта (“репера Г”) Лемьюской ступени. Керновый материал предоставлен Тимано-Печорским НИЦ. Минеральный состав образцов определялся рентгеновским методом в первичной породе, полуколичественный — в их алевритовой (0,01–0,005 мм) и пелитовой (< 0,002 мм) фракции. Ориентированные воздушно-сухие и насыщенные этиленгликолем препараты снимались на дифрактометре ДРОН-2.0 в СоК-монохроматическом излучении с =1,79021 Å в интервале углов 2 = 3–35⁰.

Анализ дифрактограмм проб показал, что все образцы состоят из полиминеральной смеси, основными компонентами которой являются слюда, каолинит, хлорит, неупорядоченные смешанослойные образования типа слюда-смектит, кварц, с примесью Na-Ca полевых шпатов, пирита и сидерита. Кроме того, во всех пробах зональной покрышки и в 2-х пробах из верхней части региональной покрышки отмечены значительные количества кальцита. Во всех образцах “репера Г” присутствует доломит. Слюда диагностировалась по d₀₀₁=10,01Å и d₀₀₂=4,98Å. Соотношение интенсивностей этих пиков позволило отнести ее к диоктаэдрическим слюдам с дефицитом межслоевых катионов (К_0,65). Хлорит хорошо определялся по рефлексам с d₀₀₁=14,18Å, d₀₀₃=4,47Å и d₀₀₄=3,54Å. Диагностика каолинита в присутствии хлорита затруднялась перекрытием их рефлексов в области малых углов 2, где 2θ (001) =14,38 каолинита и 2θ (002) =14,52 хлорита практически полностью совпадали. В этом случае, каолинит устанавливался по рефлексу 002 с 2θ =29,02, который отчетливо отделялся от 004 с 2θ=29,26 хлорита при съемке на СоК излучении. Неупорядоченная смешанослойная фаза слюда-смектит диагностировалась по наличию некратных значений d’_00L и асимметрии профиля рефлексов 00L, которая оценивалась как отношение ширины левого плеча пика, измеренная на полувысоте, к ширине правого. После насыщения образца этиленгликолем асимметрия рефлекса 001 смешанослойной фазы появлялась на другой стороне пика, а его d’ уменьшалось от 10,01 до 9,95Å, что позволило определить в ней содержание набухающей компоненты (5–10%). Пик d₁₀₀=4,25Å кварца всегда присутствовал на дифрактограммах и служил внутренним эталоном, тогда как его более интенсивный максимум с d₁₀₁=3,34Å обычно перекрывался сильным отражением 003 слюды и не использовался в дальнейших расчетах. Na-Ca полевые шпаты были установлены по наличию рефлекса с d=3,20Å, кальцит — по d₁₀₂=3,85Å и d₁₀₄=3,03Å, доломит — по d₁₀₄=2,89Å, пирит — по d₂₀₀=2,71Å, а сидерит — по d₁₀₄=2,79Å.

Обращает на себя внимание изменение асимметрии базальных рефлексов смешанослойной фазы, а, следовательно, и содержания переслаивающихся слюдяной и смектитовой компонент по разрезу и площади покрышек. Оценка асимметрии и величины смещения пика с d=10,1Å до и после насыщения препарата этиленгликолем определенно указывала на увеличение содержания смектита в смешанослойной фазе на глубину по разрезу тиманско-саргаевской покрышки, а также на его более высокое содержание в пелитовой фракции, чем алевритовой. Увеличение смектитовой компоненты в наиболее тонкой фракции хорошо объясняется более быстрым преобразованием дисперсной слюды в смектит за счет возросшей поверхности ее частиц. Само же образование смектита может быть инициировано изменением окислительно-восстановительных условий формирования осадочной породы. Так, при транспортировке и образовании донных осадков в поверхностном слое происходит окисление атомов железа слюд, что для сохранения нейтральности структуры способствует выносу октаэдрических и межслоевых катионов с формированием смектитовых пакетов [1]. В условиях диагенеза и эпигенеза осадка в присутствии ОВ атомы железа вновь восстанавливаются с уменьшением общего заряда катионной матрицы структуры слюды, что также благоприятствует ее дальнейшей смектитизации. Таким образом, увеличение смектитовых пакетов в смешанослойной фазе может быть индикатором присутствия ОВ на каком-то этапе образования осадочной породы. Следует также отметить и определенный консервирующий эффект ОВ на трансформации слоистых силикатов [2]. Таким образом, рост содержания смектита в смешанослойной фазе на глубину может быть связан с вертикальной миграцией ОВ, которым в масштабах данных геологических процессов является УВ сырье. Очевидно, что чем выше флюидоупорные свойства покрышки и, следовательно, ниже скорости миграции УВ, тем резче будет нарастать содержание набухающей компоненты на глубину, и тем контрастнее будет состав образцов в верхней и нижней части покрышки. Понятно, что степень трансформации глинистых минералов отражает не только вертикальную, но и латеральную миграцию УВ. Оценка асимметрии пика 001 слюды для образцов зональной покрышки по площади выявила увеличение содержания смектита в смешанослойной фазе в направлении с запада на восток, что, вероятно, свидетельствует о поступлении УВ с востока.

В целом, отсутствие в образцах смектита как самостоятельной фазы и высокое содержание каолинита свидетельствуют скорее об удовлетворительных экранирующих качествах тиманско-саргаевской покрышки. Для “репера Г” характерны более низкие содержания каолинита и высокие содержания слюды. Следовательно, экранирующие свойства зональной покрышки лучше региональной, они возрастают в восточном направлении, указывая на относительное улучшение потенциальных качеств природного резервуара.

Работа выполнена при поддержке программы Университеты России (проект №0867). Авторы выражают благодарность к.г.м.н. Н.А. Довжикову за полезное обсуждение результатов работы.

Литература: 1 Гойло Э.А, Сапега В.Ф., Андреева И.А. Минералы глин пелитовой фракции донных осадков Кольского залива и Баренцева моря // ЗВМО, 2001. № 2. С. 101–111. 2. Гойло Э.А., Котов Н.В., Туев Н.А. Экспериментальная гидросдюдизация глинистых минералов в присутствии органических кислот // В сб. Кристаллохимия и структурные особенности минералов. Л.: Наука, 1976. С. 53–61.