Общие сведения о твердых битумах

Термин «битум» имеет широкое смысловое содержание и применяется в науке в двух значениях; битумы, как понятие генетическое, являют­ся проду-ктами изменения нефтей в приповерхностных частях земной ко­ры. Это твер-дые битумы: озокерит, асфальт, асфальтит и т.д.; биту­мы, как понятие анали-тическое, представляют собой вещество, извле­каемые из горных пород орга-ническими растворителями (петролейным эфиром, хлороформом, спиртобен-золом).

С целью упорядочения терминологии Успенский В.А. и Радченко О.А. (1952) предложили для экстрагируемых из горных пород веществ тер-мин «битумоген», а Вассоевич Н.Б. (1964) - термин «битумоид». В практике широко используется термин «битумоид».

Каждый из этих двух классов веществ, битум и битумоид, харак­теризуются различными физико-химическими свойствами, определенными геохимическими связями, особенностями парагенеза и различными принципами классификации.   

Основной особенностью твердых битумов является то, что они всегда вторичны по отношению к вмещающим породам, что обусловлено их генезисом. Образование твердых битумов может происходить двумя способами: преобразование нефти в залежи, которая выводится из области глубоких погружений вплоть до земной поверхности; преобразование  нефти, излившейся на дневную поверхность по открытым трещинам горных  породах, а также в подводящих и не имеющих выхода трещин.

В обоих случаях нефть попадает в область пониженных температур и давлений, окисляется и преобразуется в твердые битумы.

Морфологические особенности в каждом ряду битумов весьма специфичны и могут служить основой для диагностики: 1) битумы эродированной нефтяной залежи характеризуются пластовым типом залегания. На всех стадиях преобразования нефти в битум она сохраняет связь с вмещающей ее породой. выполняя поровое пространство; В) битумы, образовавшиеся при движении нефти по трещинам, образуя жильный тип залежей твердых битумов (в виде интрузивного тела), при изливании нефти на дневную поверхность – кировые покровы и «озера». Древние погребенные кировые покровы и «озера» имеют также жильный тип залежи.

Вещественный состав твердых битумов определяется в основном углеводородным составом нефти. При миграции легкой метановой (пара- финистой) нефти, насыщенной газами и сопровождающейся теплыми водами, в зону более низких температур и давлений происходит ее быстрое охлаждение и дегазация. В этих условиях система нефть – твердые углеводороды перестает быть однородной, устойчивой. Твердая

фаза - парафин, начинает отделяться и осаждаться либо в порах пород («поровый озокерит»), либо на стенках трещин («жильный озо­керит»). В случае миграции легких, практически не затронутых осмолением нефтей, образуется озокерит светлоокрашенный, высокоплавкий. Если нефти осмолены, образуется озокерит, окрашенный в бурые и тем­ные тона с пониженной плавкостью. Макроскопически озокерит - жир­ный на ощупь, пахнет керосином; светлоокрашенные разности (светло-желтый и желтый озокерит) по внешнему виду напоминает пчелиный воск.

Озокерит образует ряд месторождений и широко используется в промышленности.

При возгонке парафинов с перегретой водой и последующей кристал­лизацией образуются гатчеттиты. Цвет их от белого до темного. Форма, кристаллов чешуйчатая, таблитчатая. Удельный вес меньше единицы. Температура плавления 46-79°С. Встречаются в минералогических скоп­лениях в виде небольших жилок, гнезд, включений, натеков, примазок с железными рудами, каменными углями и полиметаллами.

Продукты выветривания озокеритов называются альгариты. Они  представляют собой эластичные и роговидные корочки от желтовато-бурого до коричневато-бурого цвета. «Минусинские альгариты» черного цвета. Альгариты набухают в воде и частично или нацело переходят в раствор.

Нефти нафтенового и ароматического состава пря движении к дневной поверхности по трещинам и порам осадочных пород, попадая в область пониженных температур и давлений, подвергаются окислению. Тяжелые смолистые нефти, обладая повышенной вязкостью, иногда дос­тигают дневной поверхности и изливаются. В результате интенсив-ного химического, а на поверхности Земли и физического выветри-вания неф­ти теряют легкие углеводороды и превращаются в вязкую густую жид­кость - мальту. В составе мальты преобладают асфальте-но-смолистые компоненты. При дальнейшем окислении мальта пре-вращается в асфальт. В результате образуются битуминозные «асфаль-товые породы» (мальта и асфальт выполняют поры в осадочных породах), закирования (излившаяся на поверхность нефть пропитывает породы вблизи выхода и превращается в мальту и асфальт), асфальтовые «озера» (северо-восток о-ва Сахалин), асфальтовые жилы и залежи погребенных древних асфальтовых «озер».

Асфальты макроскопически слегка эластичные, вязкие, Цвет бурый, коричневый, черный. Черта бурая, коричневая. Блеск смолистый или матовый, излом неровный. Твердость 1,0, удельный вес 1,0-1,2. Полностью растворяются в сероуглероде, хлороформе, бензоле, частич­но - в спирте и эфире, температура плавления ниже 100^оС. Легко заго­раются от спички, горят коптящим пламенем. Содержание масел 17-30%, смол - 20-30%, асфальтенов 30-40%.

В скоплениях асфальта, изолированных от агентов выветривания, под влиянием катагенетических процессов происходит дальнейшая кон­денсация скол и увеличение содержания асфальтенов (до 30-90%), что приводит к преобразованию асфальта в асфальтит. В зависимости от состава исходной нефти и условий ее преобразования образуется две разновидности асфаль-тита: гилъсониты и грэемиты. Полагают, что грэемиты образовались из менее осмоленной нефти, а гильсониты - из мальты. Гильсониты и грэемиты различаются по своим физическим и химическим свойствам.

Гильсониты - цвет в куске черный, в порошке темно-бурый, блеск силь-ный, излом раковистый отчетливый. Температура плавления 75-100^оС. Раст-ворим в большинстве органических растворителей. ; ,

Содержание масел в гильсонитах до 2,5%, смол I5-35%, асфальте­-
нов 40-75%.   

Грэемиты - цвет в куске черный, иногда с буроватым оттенком; в поро-шке более темный, чем у гильсонитов. Блеск несколько тусклый, температу-ра плавления 175-320°С, содержание масел 2-3%, смол- 6%, асфальтенов 75-90%. При плавлении разлагаются. В органических растворителях растворяет-ся с трудом. 

Асфальтиты образуют крупные месторождения и имеют промышленное значение.

С дальнейшим увеличением воздействия катагенетических процессов органическое вещество претерпевает глубокие изменения и из асфаль­титов образуются кериты. Внешне кериты похожи на каменный уголь «жильный уголь». Среди керитов различают альбертиты (они встречены в Кузнецком бассейне) и импсониты (встречены в Минусинском бассейне). Те и другие промышленного значения в СССР не имеют. В Канаде (провинция Альберта) альбертиты разрабатывается и используются как топливо. При дальнейшем возрастании метаморфизма кериты превращаются в антраксолиты, которые по своим свойствам близки к антрацитам. Антраксолиты встречаются также в пегматитовых а гидротермальных жилах среди магматических и метамор-фических пород.

Продукты субаэрального выветривания асфальтов, асфальтитов,

керитов называются гуминокеритами. Макроскопически они представляют собой ряд от слабо окисленных (слегка буроватых о небольшой поте­рей блеска) асфальтов, асфальтитов, кормов до бурых порошкообраз­ных или землистых образований. Гуминокериты содержат компоненты (первичные), растворимые в органических растворителях и гуминовые (вторичные) - растворимые в щелочах. Чем больше окислено вещество, тем больше в нем вторичных компонентов.

Среди твердых битумов основное промышленное значение имеют маль-ты, асфальта, асфальтиты, альбертиты и битумосодержащие породы. Они широко используются в электротехнической, лакокрасочной, текстильной, бумажной, строительной и др. промышленностях, для произ­водства аофалъто-битумных сплавов, асфальтовой мастики, асфальто-бетона, а также в дорожном строительстве. В последние годы в ряде стран битумосодержа-щие породы и твердые битумы широко используются для получения нефти (Канада) и в химической промышленности.

В пределах СССР промышленные запасы утверждены только по трем месторождениям: Первомайскому (Куйбышевская обл.), Натанебскому (Грузинская ССР) и Садкинскому (Оренбургская обл.). Разрабатывает­ся то-лько одно Садкинское месторождение асфальтита. При проведении поиско-во-разведочных работ на нефть и газ в пределах СССР установ­лено большое количество месторождений и проявлений твердых битумов, особенно в Вол-го-Уральском бассейне. Промышленное значение битумов в пределах моло-дых эпигерцинских платформ (Западно-Сибирской, Снифской, Туранской) пока не установлены. В Минусинской впадине скопления нефти полностью разрушены и превратились в залежи твердых битумов. В целом прогнозные запасы твердых битумов в СССР велики и многие месторождения располо-жены вблизи промышленных центров.

Скопления твердых битумов и нефти приурочены в основной к платфор-мам (особенно древним), предгорным и межгорным впадинам складчатых областей. Ведущим факторов формирования и сохранения скоплений твердых битумов является тектонический режим. В связи с этим типизация месторождений твердых битумов проведена на той же тектонической основе, что и для нефтегазоносных бассейнов.

 

Порядок выполнения работы

1.Нанести на контурную карту СССР границы основных структурных
элементов земной коры, как изложено в лабораторной работе №5.

2.На полученной тектонической основе обозначить положение место-рождений (проявлений) твердых битумов в вида прямоугольника. Для место-рождений пластового типа изобразить прямоугольник со сплош­ной черной заливкой, для жильного типа - прямоугольник с наклонной штриховкой, для проявлений - пустым прямоугольником; рядом с прямо­угольником поставить номер месторождений (проявления) согласно при­лагаемому списку.  

3.Дать заключение (на I - 1,5 страницы) о характере битумо-проявлений в определенном нефтегазоносном бассейне (по заданию преподавателя).      

 

Список месторождений и проявлений твердых битумов (мальта, асфальт, битумоседержащие породы.

I . Внутриплатформенные бассейны.

Бассейны древних докембрийских платформ

Днепровско.-Донецкий бассейн: I. Mecторождения юго-западной прибортовой зоны, 2. Северо-восточной прибортовой зоны.

Тунгусский бассейн: проявления: 3. В Силигир-Мархиноском

районе; 4. В Маймеча-Котуйском, 5. В Турухан-Норильском.

П. Эпиплатформенно-орогенные б^я^^е.йны_.

Ферганский бассейн; месторождения:_|6.Шор-Су, 7. Сель- Рохо. III.Складчато-платформенные бассейны.

Бассейны сочленений молодых (или разновозрастных)альпийских складчатых сооружений

Предкарпатский бассейн; месторождения озокерита: 8. Борислав-ское, 9.Трусковецкое, 10.Давинячское.

Бассейны сочленений древнихплатформ и мезозойских складчатых сооружений.

Лено-Анабарский бассейн; проявления асфальта и битумосодержащих пород: 11.Оленекский свод, 12. Бассейн реки Россоха.

Бассейны сочленений древних платформ с герцинскими складчатыми сооружениями.

Волго- Уральский бассейн, жильные месторождения и проявле-ния асфальтита: 13. Бельская впадина; 14. Юрюзано-Сылвенскйй район, 15.Тунгесайское, 16. Кзыл-Сайское, 17. Каировское, 18. Акбулакское, 19, Узунларовское, 20. Лемезинское, 21. Куш-Ел-гинское, 22. Тереклинское, 23. Секатинское, 24. Кусаляров-ское; пластовые месторождения асфальтита: 25. Ишимбаевское, 26. Ядыганское, 27. Осиповокое, 28. Кадаякское; пластовые месторождения асфалътита Жигулевско-Пугачевского свода: 29. Первомайское, 30. Алексеевское, 31, Сызранское, 32. Сырейс-кое, 33. Бахиловское; месторождения тяжелой нефти, мальты и битуминозных пород восточного борта Мелекеской впадины: 34. Мордово-Кармальское, 35. Подлесное, 36. Ашальчинское; прояв-ления битуминозных пород на восточном склоне Токмовского свода: 37. Сюкеево, Васильево; пластовые месторождения асфальта и проявления битуминозных пород на южном склоне Волго-Камской антеклизы (Сокско-Шешминская зона поднятий): 38. Нефтяной ключ, 39. Буз-Башская структура, 40. Байтуганс-кая структура, 41 Щугировская структура, 42.Сугумлинская структура; жильные месторождения асфальтита Оренбургского свода: 43. Ивановское, 44. Казанское, 45. Ново-Алексеевское, 46. Садкинское, 47. Калиновское, 46. Новостепановскoe, 49. Бугурусланское, 50. Дмитриевское, 51. Каировское; пластовые залежи асфальта и битуминозные породы юго-восточного борта Прикаспийской синеклизы: 52. Кара-мурат, 53. Иман-Кара, 54. Копа, 55. Ак-Чий.

Тимано-Печорский бассейн; месторождения: 56. Койва-Каменское, 57. Войокое; пластовые месторождения асфальта и асфальтита восточного склона Тиманского кряжа: 58. Нижнеомринское, 59. Ижемское, 60. Аким-Ельское, 61.Ярегское.

Бассейны сочленений древних платформ и байкальского складчато­го сооружения.

Прибайкало-Ленский бассейн; проявления асфальта и битумсодер-жащих пород: 62. Усть-Селегинская впадина.

IV .Внутрискладчатые бассейны.

 Бассейны альпийской складчатости

Южно-Каспийский бассейн, проявления керита, асфальтита: 6З. Ахтарма-Пашалы, 64. Бинагады, 65. Прибалханский район озокери-та; проявления мальты, асфальтов, кировых покровов и битуминоз-ных пород в Прикуринской области: 66. Тюльк-Тапа, 67. Кашар, 68. Байда, 69. Эльдарское.

V .Периокеанические бассейны.      

Сахалино-Охотский бассейн; проявления кировых покровов и «асфальтовых озер»: 70. Северо-восточная часть о. Сахалина.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №10

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: