Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Кристаллизация аутигенных карбонатов в катагенезе и их возможная связь с углеводородами

Работа №124982

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

геология и минералогия

Объем работы37
Год сдачи2020
Стоимость4235 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
110
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 3
1 ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ЗАПАДНО-СИБИРСКОГО РЕГИОНА 4
2 ДИАГЕНЕЗ И КАТАГЕНЕЗ: УСЛОВИЯ ГЕНЕРАЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ И КРИСТАЛЛИЗАЦИИ КАРБОНАТОВ 10
2.1 Теоретические аспекты формирования карбонатов 11
2.1.1. Органогенные-биохемогенные («морские») карбонаты. 11
2.2.2. Деструкция органического вещества (карбонаты «диагенетические-1») 12
2.1.3. Аэробное/анаэробное окисление биохимического/катагенетического метана (карбонаты «диагенетические-2») 14
2.1.4. Генерация метана в диагенезе (карбонаты «диагенетические-3») 15
2.1.5. Окисление абиогенного (гидротермального) метана. 16
2.1.6. Формирование карбонатов в катагенезе. 17
2.2. Температура кристаллизации карбонатов. 18
2.2.1. Расчет палеотемпературы 18
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ИЗОТОПНЫХ ДАННЫХ 22
3.1. Изотопные исследования карбонатов Пальяновской площади 22
3.2. Орехово-Ермаковское и Салымское месторождения. 26
3.3. Красноленинское месторождение. 28
3.4. Карбонаты приобской площади. 29
4. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 32
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 33


В настоящее время интерес геологов к трудноизвлекаемым запасам углеводородов (УВ) только растет. Обусловлено это множеством факторов, среди которых прямая зависимость экономики нашей страны от разработки углеводородов. На сегодняшний день большая доля извлекаемой нефти относится к «трудной». Такой объем добычи объясняется в том числе и истощением легкодоступной нефти. Поэтому появляется высокий спрос нефтедобывающих компаний на исследования данной категории ПИ.
В последние годы появились научные работы, посвященные изучению карбонатов, формирующихся за счет разложения керогена. Изотопный состав кислорода и углерода в этих минералах отличается от большинства других аутигенных карбонатов. Таким образом, карбонаты, которые формируются за счет керогена, можно идентифицировать по изотопному составу и с осторожностью использовать в качестве поискового критерия углеводородных месторождений. Данная работа посвящена изучению изотопного состава карбонатов баженовской, георгиевской иабалакской свит из месторождений центральной части Западной Сибири.
Целью работы является изучение кристаллизации аутигенных карбонатов в зоне диагенеза и катагенеза в перспективных нефтегазоносных провинциях, выявление источников углерода и их возможной связи с углеводородами.
Были поставлены следующие задачи:
1. Изучить геологическое строение региона по литературным данным
2. Составить представление об условиях генерации углеводородов и кристаллизации карбонатов в диагенезе и катагенезе на основе литературных данных
3. Изучить геохимические особенности образцов из региона
4. Выявить условия их формирования и составить заключение о механизмах их кристаллизации
Для проведения исследования использовались образцы карбонатов, найденные и взятые из пород баженовской, георгиевской и абалакской свит в Западно-Сибирском бассейне в центральной его части из месторождений Пальяновской площади, Салымского, Орехово-Ермаковского, Красноленинского, Приобской площади. Данные были предоставлены научным руководителем, а также взяты из открытых источников.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


На всех изученных площадях присутствуют карбонаты трех основных типов: «морские» (органогенные/биохемогенные), «диагенетические-1» (микробиальное окисление ОВ посредством сульфат-редукции) и «катагенетические» (выделение СО2 при термальной деструкции керогена). В ряде случаев в «диагенетических-1» карбонатах в качестве примеси присутствует углерод, полученный при микробиальном анаэробном окислении метана. Также в единичных образцах есть углерод, выделенный в диагенетической зоне микробиальной генерации метана («диагенетические-3» карбонаты).
Однако в целом можно утверждать, что изотопный состав основной доли исследованных карбонатов определяется смешением углерода трех вышеперечисленных источников: кероген, ОВ зоны диагенеза, «морской».
Наиболее ярко выражен тренд смешения в ряду «кероген-море»: обогащение легким изотопом 12С с облегчением значений δ18О. Исключением являются карбонаты Вынгаяхинского месторождения, в которых отмечается обратная закономерность, связанная, вероятно, с перекристаллизацией «диагенетических-1» карбонатов (смешение в ряду «ОВ-кероген»).
Области «диагенетических-1» карбонатов обычно расположены особняком на диаграммах «δ13С vs δ18О» и «δ13С vstоС». Тем не менее, между ними и «морскими» карбонатами всегда присутствуют промежуточные по изотопному составу разности, сформированные при смешении углерода в ряду «ОВ-морские».



Бискэ Г. С. Геология России. СПб., Издательство СПбГУ, 2019. с. 227.
Галимов Э.М. Природа глобальных вариаций изотопного состава углерода в биосфере // Геохимия. 1999. № 8. С. 787-803.
Голышев С. И., Падалко Н. Л., Печенкин С. А. Фракционирование стабильных изотопов кислорода и углерода в карбонатных системах // Геохимия. 1981. № 10. С. 1427–1441.
Гурова Т.И., Казаринов В.П. Литология и палеогеография Западно-Сибирской низменности в связи с нефтегазоносностью. М., Гостоптехиздат, 1962, с. 296.
Короновский Н. В., Геология России и сопредельных территорий. Москва. Издательский центр «Академия», 2011. С. 240
Крылов А.А., Хлыстов О.М., Земская Т.И., Минами Х., Хачикубо А., Шоджи Х., Кида М., Погодаева Т.П., Наудтс Л., Поорт Д., Формирование аутигенных карбонатов в грязевых вулканах озера Байкал // Геохимия. 2008. № 10. с. 1051-1062.
Крылов А.А., Логвина Е.А. Механизмы формирования аутигенных карбонатов в условиях субаквального диагенеза. Материалы Всероссийского литологического совещания, посвященного 100-летию со дня рождения Л.Б. Рухина: Ленинградская школа литологии.(Санкт-Петербург, 25-29 сентября 2012 г.). Том II. 2012. СПб, СПбГУ, с. 59-60.
Крылов А.А., Логвина Е.А., Матвеева Т.В., Прасолов Э.М., Сапега В.Ф., Демидова А.Л., Радченко М.С. Икаит (СаСО3•6Н2О) в донных отложениях моря Лаптевых и роль анаэробного окисления метана в процессе его формирования // Записки Российского Минералогического Общества. 2015. № 4. С. 61-75.
Крылов А.А.,Гусев Е.А., Семенов П.Б. Карбонаты как возможный поисковый признак УВ в пределах арктического шельфа. Сборник тезисов VI Международной научно-технической конференции «Освоение ресурсов нефти и газа Российского шельфа: Арктика и Дальний Восток (ROOGD-2016)», 25-26 октября, 2016. ВНИИГАЗ, Москва, с. 22.
Лебедев Б.А. Геохимия эпигенетических процессов в осадочных бассейнах. Л., Недра, 1992, 239 с.
Леин А.Ю. Аутигенноекарбонатообразование в океане // Литология и полезные ископаемые. 2004. № 1. С. 3–35.
Логвина Е.А. Различные сценарии формирования аутигенныхмингералов в отложениях очагов разгрузки флюидов // Вестник Санкт-Петербургского Университета, Серия 7. Геология. География. 2008. № 4. С. 46–61.
РыжковаС.В., Бурштейн Л.М., ЕршовС.В., КазаненковВ.А., КонторовичА.Э., НехаевА.Ю., Никитенко Б.Л., ФоминМ.А.,Шурыгин Б.Н., БейзельА.Л., Борисов Е.В., Золотова О.В., КалининаЛ.М ., ПономареваЕ.В. Баженовский горизонт Западной Сибири: строение, корреляция и толщины // Научный журнал Геология и геофизика.2018. № 7 с. 1053-1074.
Юрченко А.Ю., Балушкина Н.С., Калмыков Г.А., Хамидуллин Р.А., Коробова Н.И., Блинова В.Н. Строение и генезис известняков на границе абалакской и баженовской свит в центральной части Западно-Сибирского бассейна // Вестник Московского Университета. Сер. 4. Геология. 2015а. № 5. С. 62-68.
Юрченко А.Ю., Балушкина Н.С., Калмыков Г.А., Шарданова Т.А., Бычков А.Ю.,Прокофьев В.Ю. Условия образованияжильного кальцита в карбонатных породахв кровле абалакской и георгиевской свитв центральной части Западно-Сибирскогобассейна // Научно-технический вестник ОАО «НК «РОСНЕФТЬ», № 4, 2015б, с. 21-26.
Al-Aasm I.S., Talor B.E., and South B. Stable isotope analysis of multiple carbonate samples using selective acid extraction // Chemical Geology. 1990. Vol. 80. P. 119–125.
Alperin M. J., Reeburgh W. S., Whiticar M. J. Carbon and hydrogen isotope fractionation from anaerobic methane oxidation // Global Biogeochemical Cycles. 1988. Vol. 2. P. 279–288.
Barker J. F., Fritz P. Carbon isotope fractionation during microbial methane oxidation // Nature. 1981. Vol. 293. P. 289–291.
Beal E.J., House C.H., Orphan V.J. Manganese- and iron- dependent marine methane oxidation // Science. 2009. Vol. 325(5937). P. 184 –187; doi:10.1126/science.1169984
Becker R.H., Clayton R.N. Oxygen isotope study of a Precambrian banded iron-formation, Hamersley Range, Western Australia // GeochimCosmochimActa. 1976. V. 40. P. 1153–1165.
Berner R.A. Early diagenesis – a theoretical approach. Princton: PrinctonUniv. Press., 1980. 241 p.
Blair N. E., Aller R. C. Anaerobic methane oxidation on the Amazon shelf // Geochim. Cosmochim. Acta. 1995. Vol. 59. P. 3707–3715.
Bottinga Y. Calculation of fractionation factors for carbon and oxygen isotopic exchange in the system calcite – carbon dioxide – water // The Journal of Physical Chemistry. 1968. V. 72. P. 800–808.
Bottinga Y. Calculated fractionation factors for carbon and hydrogen isotope exchange in the system calcite-carbon dioxide-graphite—methane—hydrogen—water vapor // Geochim. Cosmochim. Acta. 1969. Vol. 33. P. 49–64.
Carothers W.W., Adami L.H., Rosenbauer R.J. Experimental oxygen isotope fractionation between siderite-water and phosphoric acid liberated CO2-siderite // Geochim. Cosmochim. Acta. 1988. Vol. 52. P. 2445–2450.
Das Sharma S., Patil D. J., and Gopalan K. Temperature dependence of oxygen isotope fractionation of CO2 from magnesite-phosphoric acid reaction // Geochim. Cosmochim. Acta. 2002. Vol. 66. P. 589–593.
Fisher R.S., Land L.S. Diagenetic history of Eocene Wilcox sandstones, South-Central Texas // Geochim.Cosmochim. Acta. 1986. Vol. 50. P. 551–561.
Hoefs J., Stable isotope geochemistry. 6th edition, 2009, Springer, p. 285.
Horita J., Oxygen and carbon isotope fractionation in the system dolomite-water-CO2 to elevated temperatures // Geochim.Cosmochim. Acta. 2014. Vol. 129. P. 111–124.
HutcheonI., Shevalier M., Abercrombie H.J. pH buffering by metastable mineral-fluid equilibria and evolution of carbon dioxide fugacity during burial diagenesis // GeochimCosmochimActa. 1993. Vol. 57. P. 1017–1027.
Kim S-T., Mucci A., Taylor B.E. Phosphoric acid fractionation factors for calcite and aragonite between 25 and 75oC: Revisited // Chemical Geology. 2007. Vol. 246. P. 135–146.
Krylov A., Khlystov O., Zemskaya T., Minami H., Hachikubo A., Kida M., Shoji H., Naudts L., Poort J., Pogodaeva T. First discovery and formation process of authigenic siderite from gas hydrate-bearing mud volcanoes in fresh water: LakeBaikal, Eastern Siberia // Geophysical Research Letters. 2008. Vol. 35. L05405; doi:10.1029/2007GL032917.
Krylov A., Logvina E., Hachikubo A., Minami H., Nunokawa Yu., Shoji H., Mazurenko L., Matveeva T., Obzhirov A., Jin Y-K., Authigenic carbonates related to gas seepage structures in the Sea of Okhotsk (NE offshore Sakhalin): results from the CHAOS project. In: Proceedings of the 6th International Conference on Gas Hydrates (ICGH 2008), Vancouver, British Columbia, Canada, July 6-10, 2008. P. 1-6.
Krylov A.A., Khlystov O.M., Hachikubo A., Minami H., Nunokawa Yu., Shoji H., Zemskaya T.I., Naudts L., Pogodaeva T.V., Kida M., Kalmychkov G.V., Poort J. Isotopic composition of dissolved inorganic carbon in the subsurface sediments of gas hydrate-bearing mud volcanoes, Lake Baikal: Implications for methane and carbonate origin // Geo-Marine Letters. 2010. Vol. 30 (3/4). P. 427-437; doi:10.1007/s00367-010-0190-2.
Krylov A.A., Khlystov O.M., Minami H., Hachikubo A., Sakagami H., Zemskaya T.I., Pogodaeva T.V., Logvina E.A., Kuznetsov A.B., Kalmychkov G.V., Ermakova L.A. Authigenic carbonates in the Gas Hydrates-bearing structures of the Lake Baikal. In: Abstracts of the 13th International Conference on Gas in Marine Sediments. 19th to 22nd September 2016, Tromso, Norway. Part 2. P. 66.
Matsumoto R.Isotopically heavy oxygen-containing siderite derived from the decomposition of methane hydrate // Geology. 1989. Vol. 17. P. 707-710.
O'Neil J. R., Clayton R. N., and Mayeda T. K. Oxygen isotope fractionation in divalent metal carbonates // J. Chem. Phys. 1969. Vol. 51. P. 5547–5558.
Price G.D., Twitchett R.J., Wheeley J.R., Buono G. Isotopic evidence for long term warmth in the Mesozoic // Scientific Reports. 2013. Vol. 3: 1438; doi:10.1038/srep01438
Rosenbaum J. and Sheppard S. M. F., An isotope study of siderites, dolomites and ankerites at high temperature // Geochim. Cosmochim. Acta. 1986. Vol. 50. P. 1147–1150.
Seewald J.S. Organic-inorganic interactions in petroleum-producing sedimentary basins // Nature. 2003. Vol. 426. P. 327–333.
Seewald J.S., Benitez-Nelson B.C., Whelan J.K. Laboratory and theoretical constraints on the generation and composition of natural gas // GeochimCosmochimActa. 1998. Vol. 62. P. 1599–1617.
Talbot M.R. A review of the palaeohydrological interpretation of carbon and oxygen isotopic ratios in primary lacustrine carbonates // Chem.Geol. 1990. Vol. 80. P. 261–279.
Vasconcelos C., McKenzie J.A., Warthmann R., Bernasconi S.M. Calibration of the δ18Оpaleothermometer for dolomite precipitated in microbial cultures and natural environments // Geology. 2005. Vol. 33 (4). P. 317–320; doi: 10.1130/G20992.1
Whiticar M. J. Carbon and hydrogen isotope systematics of bacterial formation and oxidation of methane // Chem. Geol. 1999. Vol. 161. P. 291–314.
Zhang C.L., Horita J., Cole D.R., Zhou J., Lovley D.R., Phelps T.J. Temperature-dependent oxygen and carbon isotope fractionations of biogenic siderite // GeochimCosmochimActa. 2001. Vol. 65 (14). P. 2257-2271.
Zheng Y.-F., Bottcher M.E. Oxygen isotope fractionation in double carbonates // Isotopes in Environmental and Health Studies. 2016. Vol.52 (1-2). P. 29-46.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ