Влияние постмагматических преобразований на фильтрационно-емкостные свойства и распределение естественных радиоактивных элементов в вулканогенных горных породах

UDK: 553.98

DOI: 10.24887/0028-2448-2020-8-12-17

Ключевые слова: вулканогенные горные породы, фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС), гидротермально-метасоматические преобразования, естественные радиоактивные элементы, спектральный гамма-каротаж (СГК)

Авт.: С.В. Добрыдень (Тюменское отделение «СургутНИПИнефть» ПАО «Сургутнефтегаз»)

В статье рассмотрено влияние постмагматических процессов на фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС) и распределение естественных радиоактивных элементов в вулканогенных горных породах. Показано, что вторичные преобразования вулканогенных пород определяются первичными текстурными особенностями, минеральным составом и типом термальных растворов. Вулканиты основного состава с высоким содержанием темноцветных минералов подвержены процессам кальцитизации и хлоритизации темноцветов. В вулканитах кислого состава с низким содержанием мафических минералов эти процессы менее развиты. Хлоритизация охватывает фенокристаллы и вулканическое стекло основной массы, кальцитизация проявляется в пустотном пространстве. Под действием высокотемпературных термальных растворов происходит альбитизация щелочных плагиоклазов. Воздействие низкотемпературных гидротермальных растворов приводит к выщелачиванию полевых шпатов и кварца, хлоритизации, микроклинизации, кальцитизации порфировых вкрапленников, основной массы и пустотного пространства вулканитов. Под действием гидротермально-метасоматических процессов изменяются ФЕС вулканогенных пород. Выщелачивание минеральных зерен пород улучшает фильтрационные и емкостные параметры; альбитизация и окварцевание приводят к заполнению пустотного пространства постмагматическими минералами; пелитизация-гидрослюдизация существенно уменьшает проницаемость, в то время как хлоритизация слабо влияет на ФЕС; карбонатизация, смешанно-слойные образования и микроклинизация в разной степени снижают их. Вулканиты среднего и основного состава, а также осадочные отложения характеризуются низкими ФЕС. В результате гидротермально-метасоматических процессов происходит перераспределение концентраций урана, тория и калия в горных породах вулканогенно-осадочной толщи. Общая радиоактивность вулканогенных пород кислого состава увеличивается от альбитизированных, окварцованных, карбонатизированных разностей к хлоритизированным, смешанно-слойным образованиям, пелитизированным-гидрослюдизированным и далее к микроклинизированным разностям. Отложения, сформированные в процессе альбитизации, окварцевания и карбонатизации, образуют единую группу по содержанию естественных радиоактивных элементов и имеют наибольшие значения отношений Th/K и U/K. Значения Th/K и U/K снижаются от хлоритизированных к смешанно-слойным образованиям, пелитизированным-гидрослюдизированным, к микроклинизированным горным породам..
Приведен пример петрологического расчленения разреза вулканогенно-осадочной толщи по комплексу геофизических методов с привлечением данных спектральной модификации гамма-метода. Показано, что использование данных спектрального гамма каротажа в комплексе методов геофизических исследований скважин позволяет повысить достоверность петрологического расчленения разреза и выделения продуктивных интервалов вулканогенно-осадочной толщи.
Список литературы
1. Геология и нефтенасыщение в породах триаса Рогожниковского ЛУ / Т.А. Коровина, Е.П. Кропотова, Е.А. Романов, С.В. Шадрина // Состояние, тенденции и проблемы развития нефтегазового потенциала Западной Сибири / Материалы международной академической конференции, г. Тюмень 11–13 октября 2006 г. – Тюмень: ЗапСибНИИГГ, 2006. – С. 138–142.
2. Состояние изученности и современные взгляды на строение, состав и перспективы доюрских отложений западной части Сургутского района (Рогожниковский лицензеонный участок) / Е.П. Кропотова, Т.А. Коровина, Е.А. Романов, И.В. Федороцов // В сб. Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО / Материалы девятой научно-практической конференции, Ханты-Мансийск 27–29 сентября 2006 г. – Екатеринбург: ИздатНаукаСервис, 2006. – С. 133–146.
3. Шадрина С.В., Кондаков А.П. Новые данные о фундаменте северо-восточного обрамления Красноленинского свода // Нефтяное хозяйство. – 2014. – № 11. – С. 94–99.
4. Шадрина С.В., Крицкий И.Л. Формирование коллекторов в вулканогенных породах под влиянием гидротермальных растворов // Нефтяное хозяйство. – 2012. – № 8. – С. 18–21.
5. Титаева Н.А. Ядерная геохимия. – М.: Изд-во МГУ, 2000. – 336 с.
6. Геохимические и термогеодинамические критерии прогноза нефтегазоносности фундамента Западной Сибири / В.Л. Чирков, И.Н. Горбунов, С.В. Шадрина [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2011. – № 4. – С. 41–45.
7. Систематика и классификация магматических пород / Н.И. Кузоватов, Ю.В. Уткин, А.И. Чернышов [и др.]. – Томск: Изд-во ТГУ, 2013. – 97 с.
8. Добрынин В.М, Вендельштейн Б.Ю., Кожевников Д.А. Петрофизика. – М.: Недра, 1991. – 368 с.
9. Андреев В.И. Распределение естественных радиоактивных элементов в твердых вулканитах и радиогенных газах из вулканов и гидротерм Камчатки и Курил. – Петропавловск-Камчатский: КамГУ им. Витуса Беринга, 2013. – 158 с.
10. Радиогеохимические исследования. Методические рекомендации / под ред. А.А. Смыслова, В.К. Титова, И.Б. Савинова. – М.: Министерство геологии СССР, 1974. – 144 с.
11. Смыслов А.А. Уран и торий в земной коре. – Л.: Недра, 1974. – 231 с.
12. Арбузов С.И., Рихванов Л.П. Геохимия радиоактивных элементов. – Томск: Изд-во ТПУ, 2011. – 300 с.
13. Фомин Ю.А. Распределение урана и тория в вулканогенно-интрузивных породах Северо-Минусинской впадины (на примере одного из палеовулканов центрального типа) // Известия Томского политехнического института. – 1976. – Т. 260: Геология. – С. 55–58.
14. Фомин Ю.А. Некоторые особенности поведения урана и тория в вулканогенных образованиях Северо-Восточного горного обрамления Минусинской котловины // Известия Томского политехнического института. – 1976. – Т. 289: Геология. – С. 101–106.
15. Турышев В.В. Особенности распределения радиоактивных элементов в изверженных породах как основа их литологической типизации (на примере доюрского комплекса отложений Западной Сибири) // Каротажник. – 2019. – Вып. 3 (297) . – С. 3–17.