О признаках гидротермальной деятельности в нефтеносных районах Средней Азии
В № 6 журнала «Геология нефти и газа» за 1960 г. была опубликована рецензия Н.П. Туаева [1] на статью А.Г. Бабаева, касающуюся перспектив нефтегазоносности равнинных пространств Западного Узбекистана [2]. Рецензент в этой работе отвергает основные выводы А.Г. Бабаева об особенностях нефтенакопления в рассматриваемом районе и, кроме того, высказывает целый ряд интересных положений как о генезисе нефти вообще и в Средней Азии в частности, так и о направлении поисковых работ на нефть в Западном Узбекистане.
Не останавливаясь на рассмотрении основного вывода Н.П. Туаева - оттока углеводородных флюидов от дислоцированного и мотаморфизованного палеозойского складчатого основания и полностью поддерживая его рекомендацию о комплексном разрешении «проблем нефтегазоносности мезо-кайнозойских и палеозойских отложений углублением скважин в последние», мы считаем необходимым обратить внимание на некоторые факты, используемые Н.П. Туаевым в качестве доказательств, неорганического происхождения нефти, а именно - на следы гидротермальной деятельности в нефтегазоносных районах. К их числу Н.П. Туаев относит ороговикование пород в Газли, наличие флюорита в юрской соляно-гипсово-ангидритовой толще Гаурдака и формирование серных месторождений в Кара-Кумах, Газли, Гаурдаке и Шор-Су. Рассмотрим каждый из этих фактов отдельно.
1. Привлечение ороговикования пород в качестве признака гидротермального воздействия на них явно ошибочно, так как, по данным узбекских литологов, ороговикованных пород в районе месторождения Газли нет; они распространены ограниченно и па всей территории Западного Узбекистана встречаются лишь среди юрских отложений Питнякского района и связаны не с гидротермальными процессами, а с региональным метаморфизмом.
2. Флюорит в осадочных отложениях присутствует не только в юрской соляно- гипсово-ангидритовой толще Гаурдака, но и в сенонской гипсовой толще Западного Узбекистана, в карбоне Подмосковного бассейна, в пермских отложениях Урало- Волжской и Урало-Эмбинской областей, в перми бассейна Северной Двины, в осадочных кембрийских отложениях Алданского района Якутии и других районах Советского Союза. Флюорит является типичным аутигенным минералом осадочных пород и никакого отношения к гидротермальной деятельности не имеет. Генезис его в осадочных отложениях хорошо изучен, по этому вопросу имеется весьма обширная литература, ознакомление с которой предостерегло бы Н.П. Туаева от подобной ошибки.
Флюорит в процессе осадконакопления выпадает одним из первых из упаривающихся вод осолоненных лагун, и поэтому его скопления всегда связаны с гипсами и ангидритами (как, например, в Гаурдаке), доломитами, реже с известняками. Очень часто отложения флюорита в осадочных породах явно эпигенетичные, они образовались в результате выпадания CaF2 из подземных вод, обычно связанных с нефтяными залежами (хлоридные щелочноземельно-натриевые рассолы), при резком увеличении в них концентрации фтора или при смешении с водами других типов. Источником фтора подземных вод является рассеянный и генетически связанный с водовмещающими породами аутигенный флюорит, реже - фосфоритовые породы (бучакский горизонт палеогена и отложения альб-сеномана Украины, киммериджские отложения Англии, Африки и Северной Америки). Наличие в породах с повышенным содержанием фтора щелочных подземных вод - основной фактор, способствующий накоплению в них ионов фтора, концентрация которого в водах различных районов колеблется от десятых долей до 5-10 мг/л, увеличиваясь в областях распространения пород, содержащих флюорит. Нейтрализация щелочных вод кислыми приводит к выпадению из них фтора в виде флюорита или колломорфной его разности - ратовкита, например, в доломитовых известняках, доломитах и красноцветных песчаниках каменноугольной системы в Московской и Калининской областях. В районе Гаурдака эпигенетический флюорит в парагенезисе с серой, кальцитом, баритом и целестином отложился при смешении фторсодержащих хлоридных щелочно-земельно-натриевых рассолов с инфильтрационными сульфатными водами, обусловив высокое содержание фтора в серных рудах и в зонах дробления оксфордских известняков (жильные выделения целестина, барита и флюорита по саю Кара-Ча). Никаких фактов, указывающих на гидротермальное происхождение флюорита Гаурдака и его парагенного комплекса, как и вообще флюорита осадочных пород, не имеется.
3. Заявление Н.П. Туаева о серных месторождениях Серные Бугры, Газли, Гаурдак и Шор-Су как о продуктах магматизма лишено смысла и совершенно бездоказательно. Рассматривая генезис серы в осадочных и вулканогенных месторождениях, мы в первую очередь должны обращать внимание на генезис сероводорода, в результате окисления которого образуется сера (месторождения серы других генетических типов очень редки, весьма малых размеров и представляют лишь минералогический интерес). Встав на точку зрения Н.П. Туаева, нужно допустить наличие чуть ли не под каждым месторождением молодых интрузивных массивов, продолжающих выделять флюиды, так как на всех серных месторождениях установлено весьма интенсивное течение процесса современного серообразования. Это противоречит геологическим данным. Шор-Су, Кара-Кумы, Гаурдак и Газли находятся в районах давно потухшей вулканической деятельности, никаких минеральных проявлений, генетически связанных с подтоком от магматического очага жидких или газообразных флюидов, в их пределах не константировано. В Шор-Су, например, самые молодые следы явно гидротермальной деятельности установлены для верхов палеозоя, а формирование серного месторождения, как это вытекает из особенностей его геологического строения, началось лишь в средне- или даже новочетвертичное время и продолжается в наши дни не только в четвертичных конгломератах, но и в отложениях палеогена. На четвертичный возраст Гаурдакского серного месторождения указывает Н.П. Петров (1955). Серопроявления на Газли связаны с грязевыми вулканами и аналогичны описанным еще в 1934 г. Ю.А. Косыгиным для Чикишлярского района Туркмении, их возраст чуть ли не современный. Существует мнение о подобном же генезисе и Серных Бугров, оно подтверждается обнаружением здесь в последние годы огромных залежей нефти под серными месторождениями на больших глубинах.
Серные залежи генетически связаны с окисляющими залежами жидких и газообразных углеводородов. Основные вопросы парагенезиса серы и нефти были разработаны А.С. Уклонским в 1928-1940 гг., проверены на практике и развиты позднее А. С. Соколовым, М.В. Ивановым и др. Сероводород - первоисточник серы образуется в результате микробиологической редукции сульфатного иона подземных вод углеводородами; этот процесс благодаря применению новейшей методики, использующей меченную серу, удалось проследить в районе всех серных месторождений [3]. Интенсивность современной сульфатредукции по данным М. В. Иванова весьма высока и колеблется от 0,009-0,072 мг H2S на 1 л воды в сутки на Шор-Су и до 0,574-2,015 в Предкарпатьи.
Мы не будем останавливаться на доказательстве биогенного происхождения сероводорода, так как этот вопрос убедительно трактуется в обширной геологической и микробиологической литературе. Отметим лишь, что американскими исследователями установлено отчетливое понижение содержания в явно биогенной сере тяжелого изотопа S34 и соответственно высокое значение отношения S32/S34. Благодаря работам лаборатории Тода в Америке и лаборатории акад. А.П. Виноградова в СССР подробно изучен изотопный состав различных природных соединений серы.
При этом выяснилось, что в самородной сере осадочных месторождений и сере, входящей в сероводород подземных вод, отношение S32/S34 равно 23,00, что указывает на ее биогенное происхождение, в сере неорганических сульфатов это отношение значительно ниже и составляет 20,8- 21,8, низкое оно и в вулканических сероводороде и сере.
Таким образом, серные месторождения, связанные с нефтяными месторождениями, не являются продуктами процессов магматизма, как считает Н.П. Туаев, а формируются в процессе окисления залежей углеводородов. Это не позволяет считать осернение, как и флюоритизацию, признаком гидротермальной деятельности.
Известно, что, кроме серы и флюорита, связанные с нефтяными залежами хлоридные щелочноземельно-натриевые рассолы нередко отлагают сульфиды тяжелых металлов, радий, уран, создавая в осадочных формациях псевдогидротермальную минерализацию. Геохимическая сторона формирования подобных минералопроявлений и даже месторождений охарактеризована в работах А.С. Уклонского, Н.В. Тагеевой, А.Г. Бетехтина, М.М. Константинова и других исследователей и никакого отношения к магматогенным процессам не имеет.
Необходимо отметить, что в рассматриваемой работе Н.П. Туаева часто неправильно интерпретируются геологические материалы и факты, многие положения и выводы обосновываются гипотетическими и даже явно неправильными соображениями. Большая часть таких недоразумений разобрана в статье А.Г. Бабаева [4] и справедливо им критикуется. Подобный субъективный подбор фактов не укрепляет позиций сторонников гипотезы неорганического происхождения нефти и не помогает ее развитию, право на жизнь этой возрождающейся гипотезы может быть завоевано лишь при наличии большого количества неоспоримых фактов, которые могут быть противопоставлены хорошо обоснованной гипотезе органического происхождения нефти.
ЛИТЕРАТУРА
1. Туаев Н.П. Вопросы нефтегазоносности Средней Азии. Геология нефти и газа, 1960, № 6.
2. Бабаев А.Г. Нефтегазоносность равнинных пространств Западного Узбекистана. Геология нефти и газа, 1958, № 7.
3. Иванов М.В. Роль микроорганизмов в генезисе и метаморфизации серных месторождений. Общая биология, т. 21 вып. 1, 1960, а также другие работы этого автора (1957-1961).
4. Бабаев А.Г. О познании нефтегазоносности Западного Узбекистана (по поводу высказываний Н.А. Кудрявцева и Н. П. Туаева). Узбекский геологический журнал, № 1, 1961.
Н. Юшкин