К оглавлению

Об альгаритах Азербайджана

(Окончание. Начало в журнале 1959, 1)

В.В. ВЕБЕР, А.И. ГОРСКАЯ

Котурдагский альгарит

О возможности нахождения на Котур-Даге образований, типа альгарита, сообщил нам Г.А. Ахмедов. В июне 1956 г. вулкан был посещен В.В. Вебером вместе с Г.А. Ахмедовым.

Грязевой вулкан Котур-Даг отличается от остальных грязевых вулканов юго-восточного Кавказа хотя и очень медленным, но практически непрерывным выделением сопочной брекчии в области кратера вулкана. Брекчия эта представлена густой неоднородной губчатой массой с включением твердых обломков пород. Эта брекчия под давлением газа образует в области кратера вулкана куполовидное вздутие и затем спускается вниз по склону вулкана подобно глетчеру длиной около 2 км. По стационарным наблюдениям Г.А. Ахмедова (при помощи забитых колышков) скорость движения этого потока брекчии составляет 1,8-2 м в год.

Примерно аналогичную картину представлял кратер вулкана и 30 лет назад, когда его посетил в 1926 г. С.А. Ковалевский. Поверхность кратера, сообщал С.А. Ковалевский, «приобрела выпуклый наподобие каравая хлеба характер от давления снизу... Кратерная пробка, высота подъема которой в середине июня намечалась в 1.5 м, ко второму посещению (через 3.5 месяца - В. В.) оказалась уже выпертой метров на 15» [5, № 10,стр. 49-50].

Вся область кратера сухая, поэтому непосредственно увидеть выходы газа не удалось. «Ни воды, ни газа на кратере Котур-Дага не оказалось» и в 1926 г. [5, № 10, стр. 50]. Такие выходы воды и газа были обнаружены С.А. Ковалевским в сопках у подножия вулкана. Газ на 90,9-96,3% состоял из метана, в одном анализе указывалось 0,06% тяжелых углеводородов [5, № 12, стр. 22, анализы 31, 37].

В области кратера особенно интересна зона контакта свежей сопочной брекчии с бортами кратера, сложенными более ранними и уже давно затвердевшими излияниями. Эти борта кратера высотой до 2 м и более от трения с подвижной массой брекчии покрыты сплошными зеркалами скольжения. Очевидно, масса брекчии под давлением скапливавшегося газа то воздымалась, то (после прорыва газа) снова оседала. Такое «дыхание» брекчии с образованием зеркал скольжения на бортах кратера не оставляет сомнения в одновременном выделении газа.

Именно к зоне контакта свежей сопочной брекчии с бортами кратера, т. е. к наиболее вероятным и естественным путям выделения газа, и приурочены образования альгарита. В жаркое и засушливое время года они имели вид темно-бурых тонких пленок и черных корочек на поверхности излома брекчии. Собранный материал (около 20 г) был детально изучен в лаборатории ВНИГРИ А.И. Горской.

Корочки и пленки по возможности были отмыты от частиц брекчии дистиллированной водой.

В результате обработки и последующей сушки количество собранного материала сократилось до 13 г.

Дальнейший его анализ велся следующим образом. При экстракции вещества хлороформом в аппарате Сокслета было получено некоторое количество битума. Содержание его после удаления элементарной серы составляло 0,76% от сухого веса отмытого вещества.

В остатке после экстракции О.П. Болотская определила содержание золы (на сухой образец) и затем элементарный состав органической массы (см. табл. 1).

Хотя содержание азота в котурдагском образце меньше, чем в двух апшеронских, все же по количеству кислорода в органической массе исследуемый образец следует отнести к типичным альгаритоподобным образованиям. Способность к набуханию в присутствии воды и к гидролизу при обработке вещества разбавленными кислотами свидетельствует об углеводном его характере.

По условиям залегания у поверхности в зоне наиболее вероятного выделения газа котурдагский альгарит по отношению к брекчии грязевого вулкана является вторичным образованием. Логичнее всего его связывать с жизнедеятельностью бактерий, потребляющих метан на месте его выхода.

На присутствие в данном случае активной микрофлоры указывают результаты микробиологического анализа альгаритовых корочек, произведенного во ВНИГРИ З.А. Колесник (табл. 2). Общий облик микрофлоры факультативно-анаэробный.

Как уже отмечалось, альгаритовое вещество содержит здесь незначительную примесь экстрагируемого в хлороформе битума. В процентах к общей органической массе на долю битума падает около 1,5%, остальные 98,5% приходятся на собственно альгаритовое вещество.

Аналогичным образом извлеченный битум и тоже (на сухой вес) в количестве менее 1 % был найден во вмещающей альгаритовые корочки брекчии грязевого вулкана. В табл. 3 приведены данные группового состава этих битумов. Количество материала позволило также определить следующий элементарный состав битума брекчии: С = 84,53%, Н= 11,54%, S = 0,62%, O+N = 3,31%.

Результаты анализа позволяют говорить о нефтяной природе битума брекчии. Очевидно, битум был вынесен с глубины вместе с излиянием брекчии. Это согласуется с наличием среди твердых обломков пород, заключенных в брекчии, также и обломков, вынесенных с глубины нефтяных песчаников.

Элементарный анализ битума альгаритовых корочек произвести не удалось. Масел в битуме несколько меньше, чем в битуме брекчии, и они отличаются повышенным (33%) содержанием жирных кислот. В маслах же битума брекчии кислот не более 4%. Несомненно, что основная масса кислот битума корочек образовалась в результате жизнедеятельности бактерий. Вероятно, это тот же комплекс бактерий, который развивается здесь на выходах газа и участвует в образовании альгаритового вещества. Иначе говоря, в битуме альгаритовых корочек можно видеть значительно видоизмененный битум брекчии с примесью новообразований, возникших от бактериальной деятельности.

Высказанные соображения, конечно, было бы преждевременно распространять на другие виды альгаритоподобных образований типа закаспийских или среднеазиатских [13], которые содержат более значительные количества битума и иногда непосредственно сопровождают естественные закирования. Очень возможно, что в этих случаях альгариты действительно являются продуктами, возникшими в процессе разрушения парафиновых углеводородов нефтей, как на это указывают данные предыдущих исследований [13, 11]. Но не менее очевидно, что альгариты могут образовываться и за счет бактерий, потребляющих углеводороды только в газовой фазе.

В таком понимании рассмотренные альгариты Кала и Котур-Дага по условиям образования ближе всего стоят к охарактеризованным выше родственным веществам, известным у американских геологов под названием «парафиновой грязи». Как и в нашем случае, эти вещества ассоциируются с выходами горючего газа (метана) и имеют бактериальную природу. Много общего с нашими образованиями можно найти и в описаниях «парафиновой грязи».

Примерно одинаково в тех и других образованиях и содержание органической массы (если оценивать ее по величине потери при прокаливании безводного материала). Для пяти образцов «парафиновой грязи» потеря при прокаливании составляла 12,1; 30,2; 36,6; 51,0 и 63,7% [2, табл. 1; 7]; в наших трех образцах - 47,8, 53,2 и 82,3%. Наоборот, экстрактивные вещества, если и указываются в «парафиновой грязи», то (как и у нас) в очень незначительном количестве. Например, из образца из Нью-Айберия было извлечено петролейным эфиром 0,11%, бензолом 0,52% и спиртом 0,98% [7].

При обсуждении условий образования «парафиновой грязи» иногда высказывались мнения, что это вещество может быть связано с выделением метана поверхностного (болотного) происхождения. В литературе [1] уже приводились достаточно веские доводы против такой трактовки вопроса. По наблюдениям в Кала и в Котур-Даге газ, с которым ассоциируются альгариты, безусловно связан с залегающими на глубине коренными породами и никакого отношения к поверхностным процессам не имеет.

Хотя резко преобладающая часть газа состоит из метана, но в Кала в нем содержится от 2,5 до 9,0% тяжелых углеводородов. Примесь тяжелых углеводородов обнаружена и в одной из проб газа, взятых С.А. Ковалевским у подножья Котур-Дага. Сходные соотношения имеются и в области побережья Мексиканского залива.

Возникает предположение, что бактерии, продуцирующие альгарит, потребляют не чистый метан, а метан с примесью тяжелых углеводородов, т. е. нефтяной газ. Можно согласиться поэтому с американскими геологами, которые при поисках нефти придают «парафиновой грязи» такое же значение, как и выходам газа. Этот вывод в одинаковой мере распространяется и на альгариты, подобные описанным. Когда выход газа «сухой» (без воды), периодический или когда он прекратил свою деятельность, наличие альгарита может явиться единственным реальным указанием на существующее или существовавшее выделение газа.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бартон Д. (Barton Donald С.). Рецензия на работу Милнера: «Paraffin dirt», его природа, происхождение, условия распространения и значение как признака нефтеносности. Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol., vol. 9, No 7, p. 1118-1121, 1925.

2. Брокау A. (Brokaw A. D.). О так называемом «paraffin dirt» нефтяных месторождений Голф Коста. Bull. Amer. Inst. Mining a. Met. Engineers, No 136, p. 947-950, 1918.

3. Вебер В.В. Детальная геологическая карта Апшеронского полуострова. Планшет III-6 (Кала). Геол. издат., 1931.

4. Деуссен A. (Deussen А). Очерк достижений в Голф Коста в 1917 г. Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geoi., vol. 11, p. 16-37, 1918.

5. Ковалевский С. А. Грязевые вулканы Восточного Закавказья. Азерб. нефт. хоз., № 6-7, стр. 19-27; № 8-9, стр. 35- 48; № 10, стр. 45-53; № 11, стр. 28-41; № 12, стр. 15-23, 1927.

6. Леворсен A. (Levorsen А. I.). Геология нефти, W. Н. Freeman & Со, 1956.

7. Милнер Г. (Milner Henry В.). «Paraffin dirt», его природа, происхождение, условия распространения и значение как признака нефтеносности. С отчетом о химических исследованиях А. Вольфа. Mining Magazine, vol. XXXII, No 2, p. 73-85, 1925.

8. Орлов H.А. Некоторые новые взгляды на происхождение нефти. Природа, № 12, стр. 14-25, 1933.

9. Орлов Н.А. и Успенский В.А. Минералогия каустобиолитов. Изд. АН СССР, 1936.

10. Отчет о состоянии и деятельности Геологического комитета за 1926/1927 год. Изд. Геол. ком., 1929.

11. Соколова М.Н., Миронов С.И. и Никитина Л.М. Озокеритоподобные битумы Минусинской котловины. ДАН СССР, т. 102, № 6, стр. 1181-1183, 1955.

12. Тис Л. (Teas L. Р.). Природный газ солянокупольной области Голф Коста. Geology of Natural Gas, p. 683-740. Amer. Assoc. Petrol. Geol., 1935.

13. Успeнский В.А., Горская А.И. и Карпова И.П. Генезис альгаритов и процессы анаэробного окисления нефтей. Изв. АН СССР, сер. геол., № 4, стр. 89-106, 1947.

14. Хэкфорд (Hackford J. Е). Химизм превращения водорослей в битумы и нефть и фукозито-нефтяной цикл. Journ. Inst. Petrol. Technology, vol. 18, No 100, p. 74- 114, 1932.

ВНИГНИ, ВНИГРИ

Таблица 2 Результаты микробиологического исследования альгаритовых корочек грязевого вулкана Котур-Даг (анализ З.А. Колесник, ВНИГРИ)

Наименование физиологических групп бактерий	Наличие бактерий
Десульфатирующие	Нет
Денитрифицирующие	+
Разлагающие белковые вещества	++
Сбраживающие глюкозу	+
То же декстрозу	+
* сахарозу	+
Разлагающие клетчатку в анаэробных условиях	Нет
Развивающиеся на жирных кислотах	++
Растущие на исходных альгаритах	Слабый рост

Таблица 3 Групповой состав хлороформенных экстрактов образований грязевого вулкана Котур-Даг (анализ А.И. Горской, ВНИГРИ)

Материал	Содержание битума, % от сухого веса	Групповой состав, %
		масла	смолы бензольные	смолы спирто-бензольные	асфальтены
Корочки альгарита	0,76	50,86	36,01	13,74	*
Брекчия грязевого вулкана	0,51	66,03	18,35	5,13	12,17

* Асфальтены отдельно от смол выделены не были.