РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ХЛОРА, БИКАРБОНАТОВ И СУЛЬФАТОВ В НИЖНЕМЕЛОВЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ДАГЕСТАНА
В. Д. Патрушева Изучение содержания в породах хлора дает возможность подойти к решению вопроса о характере бассейна седиментации. Л.А. Гуляевой было установлено [1], что морские глины девонских отложений Урало-Поволжья содержат в себе 0,2-0,3% хлора, глины же пресноводных бассейнов лишь сотые доли процента. По данным К.Ф. Родионовой и К.А. Новиковой [2] в морских глинистых породах нижнего палеозоя и девона центральной части Русской платформы содержится 0,2-0,3% хлора. Т.И. Казмина [3] отмечает близкое количество хлора в морских глинах ряда районов Урало-Поволжья.
По соотношению анионов в водных вытяжках из глинистых пород можно получить представление о химических процессах, протекавших в водной среде осадков в период седиментации и диагенеза.
Акад. А.Д. Архангельский и С.С. Залманзон [4] считают, что богатство глинистых пород бикарбонатами указывает на формирование этих пород в восстановительных условиях. В водных вытяжках из отложений морского бассейна при наличии брожения органического вещества в осадках в период седиментогенеза и диагенеза бикарбонаты могут накапливаться и превалировать над другими анионами. В этих случаях общая формула анионов в породе принимает вид НСО3' > Сl' > > SO4'', иногда хлор и сульфат-ионы меняются местами. В водных вытяжках из пород, формировавшихся в окислительной среде морского бассейна, сохраняется соотношение анионов Сl' > SO4'' > НСО3'. При исследовании водных вытяжек из юрских отложений Дагестана [5] отмечено, что содержание хлора увеличивается с севера на юг от 0,03% в Эльдама до 0,24% в Хошмензиле; в исследованных глинах доминирующим анионом является НСО3' (0,78-2,10%), второе место занимают хлориды (0,03-0,24%) и третье - сульфаты (от следов до 0,06%). Анионная формула имеет вид: НСО3' > Сl' > SO4''. Анионный состав пород указывает на восстановительные условия формирования среднеюрских пород.
Нами были исследованы на содержание хлора, бикарбонатов и сульфатов водные вытяжки из глин неокомских, аптских и альбских отложений 50 образцов из скважин разведочных площадей Дагестана: Эльдама, Селли, Берикей, Дузлак, Дагестанские Огни, Хошмензил и Рубас. В этих образцах определялась и плотность пород (см. рисунок).
В глинах неокомского возраста содержание хлора составляет 0,01-0,17%. Наблюдается увеличение содержания хлора с севера на юг (см. рисунок, а). Содержание хлора, очень незначительное в породах района Эльдама (0,01%), повышается в породах Берикея (0,07%), в породах Дузлака и Дагестанских Огней увеличивается до 0,12-0,13%, в породах Рубаса и Хошмензила до 0,13-0,17%.
Содержание сульфатной серы незначительно (от 0,04 до 0,12%) и изменяется по районам: от северного района (Эльдама 0,04%) оно возрастает в сторону Берикея и Дузлака, расположенных южнее Эльдамы, до 0,12%. Южнее (Хошмензил, Рубас) содержание сульфат-ионов вновь понижается до 0,06-0,08%.
Содержание бикарбонатов в породах высокое; наибольшие количества их характерны для пород Эльдамы (2,50%), Хошмензила (2,20%) и Рубаса (2,03%), т. е. для районов северных и южных. В остальных районах содержание бикарбонатов колеблется от 0,88 до 1,40%.
Результаты анализа водных вытяжек показали, что в породах неокомского возраста среди анионов преобладают бикарбонаты, ионы хлора занимают второе место и затем следуют сульфаты. Анионная формула пород имеет вид НСО3' > Сl' > SO4''. Условия формирования пород восстановительные.
В породах аптского возраста среди анионов преобладают бикарбонат-ионы, их среднее количество составляет 0,81-2,44%.
Сульфат-ионы занимают второе место (0,02-0,20%), затем идут хлор-ионы (0,01-0,21%). Анионная формула пород имеет вид НСО3' > SO4" > Сl'. Условия формирования пород восстановительные.
Наблюдается увеличение содержания хлора с севера на юг (см. рисунок, б). В породах районов Эльдама и Селли содержание хлора составляет лишь 0,01 - 0,02%, в породах Берикея оно увеличивается до 0,07, в породах Дузлака - до 0,13% и в породах Хошмензила, Дагестанских Огней и Рубаса до 0,16-0,21.
Отмечаются изменения в содержании сульфатной серы по районам. Содержание SO4", незначительное в породах районов Эльдама (0,02%) и Селли (0,05%), возрастает до 0,09, 0,14 и 0,20% в породах Берикея, Дузлака и Дагестанских Огней, расположенных южнее Эльдамы. В южных районах (Хошмензил, Рубас) оно вновь понижается до 0,10-0,06%. Содержание бикарбонатов в породах высокое: наибольшие их количества отмечаются в породах южных районов, в которых колебание бикарбонатов составляет от 2,00 до 2,44%, в породах остальных районов содержание бикарбонатов колеблется от 0,81 до 1,77%.
В породах альбского возраста среди анионов преобладают бикарбонат-ионы (от 1,17 до 3,60%). Хлор-ионы занимают второе место (от 0,06 до 0,25%), затем идут сульфат-ионы (от 0,01 до 0,17%). Анионная формула пород имеет вид НСО3' > > Сl' > SO4". Условия формирования пород восстановительные.
Содержание хлора увеличивается с севера на юг (см. рисунок, в). В районе Селли оно составляет 0,06%, в Берикее, Дузлаке и Дагестанских Огнях увеличивается до 0,10, 0,13 и 0,18%, в Хошмензиле достигает 0,25%, а в породах Рубаса снижается до 0,10%.
Содержание сульфатной серы в северных и южных районах незначительное (0,01-0,06%), в районах центральной части оно повышается (0,09-0,17%). Содержание бикарбонатов высокое, наибольшие количества их наблюдаются в породах Рубаса (3,60%).
Незначительные содержания хлора в породах неокомского, аптского (исключая Дагестанские Огни и Рубас) и альбского (исключая Хошмензил) возрастов следует объяснить двумя факторами: большой плотностью изученных пород (для неокома удельный вес пород составляет 2,59-2,82, для апта 2,49-3,19 для альба 2,56-3,03), а также тем, что в нижнемеловое время существовал морской мелководный бассейн и происходило некоторое опреснение его. Увеличение содержания хлора с севера на юг указывает на то, что интенсивность опреснения росла с юга на север.
Отмечается связь между содержанием бикарбонатов и сульфатной серы. В большинстве исследованных пород при незначительных количествах сульфатной серы содержание бикарбонатов высокое. И наоборот, обогащение пород сульфатами сопровождается уменьшением содержания бикарбонатов. Например, разрезы Берикея (апт, бат-байос), Хошмензила (апт, неоком), Дагестанских Огней (бат-байос) характеризуются высоким средним содержанием бикарбонатов и низким содержанием сульфатов. Породы в интервалах 1053-1057 и 1034-1039 м Верикея, 765-771, 721 - 725 и 805-810 м Хошмензила, 1654- 1655 м Дагестанских Огней содержат значительное содержание сульфатной серы (0,30-0,38%), достигающее в некоторых образцах 1,58 и 2,01%. Бикарбонатов в этих породах значительно меньше, чем в среднем по району (см. таблицу).
В заключение можно отметить следующее.
1. В неокомских породах содержание . хлора составляет 0,1%, сульфатной серы- 0,07%, бикарбонатов - 1,84%. Состав анионов в большинстве пород (88% изученных образцов) выражается формулой НСО3' > Cl' > SO4''. Это позволяет считать, что при их формировании господствовали восстановительные условия.
2. Для пород неокомского возраста отмечается увеличение содержания хлора с севера на юг от 0,01% в Эльдаме до 0,17% в Хошмензиле.
3. В аптских породах содержание хлора составляет 0,11%, сульфатов-0,10%, бикарбонатов - 1,97%. Анионная формула пород (для 95% изученных) имеет вид HСО3' > SO4'' > Сl'.
4. Для пород аптского возраста наблюдается увеличение содержания хлора с севера на юг от 0,01% в Эльдаме до 0,21% в Рубасе.
5. В альбских породах содержание хлора составляет 0,11%, сульфатной серы - 0,09%, бикарбонатов - 1,76%. Анионная формула пород имеет вид НСО3' > Сl' > >SO4'.
6. Для альбских пород наблюдается увеличение содержания хлора с севера на юг от 0,06% в Селли до 0,25% в Хошмензиле.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гуляева Л.А. Содержание хлора в осадочных породах девона. ДАН СССР, том LXXX, № 6, 1951.
2. Родионова К.Ф. и Новикова К.А. Хлор в нижнепалеозойских и девонских отложениях центральной части Русской платформы. «Вопросы геологии и геохимии нефти и газа». Гостоптехиздат, 1953.
3. Казмина Т.И. Геохимические условия образования девонских и более древних отложений Волго-Уральской области. Сб. «Об условиях образования нефти». Гостоптехиздат, 1955.
4. Архангельский А.Д. и 3алманзон С.С. Сравнительно литологические исследования по вопросу о происхождении подземных вод Грозненских нефтяных месторождений. Бюлл. Московского общества испытателей природы. Новая серия, т. XXXIX, 1931.
5. Патрушева В. Д. Геохимические условия образования среднеюрских отложений Дагестана. Труды геологического института Даг. фил. АН СССР, том II, 1961.
Ин-т геологии Даг. фил. АН СССР
Содержание (в процентах) органического углерода, бикарбоната, сульфатной и сульфидной серы, закисного и окисного железа
|
Район |
возраст |
№ скв. |
Интервал |
|
|
|
|
|
|
|
Для отдельных образцов |
|||||||||
|
Берикей |
апт |
20 |
1053-1057 |
0,85 |
0,31 |
0,37 |
1,58 |
0,29 |
1,27 |
|
Хошмензил |
» |
24 |
765-771 |
0,51 |
0,30 |
0,58 |
0,95 |
0,60 |
1,05 |
|
» |
» |
24 |
721-725 |
0,49 |
1,58 |
3,24 |
1,90 |
0,66 |
1,38 |
|
» |
неоком |
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Берикей |
бат-байос |
21 |
1034-1039 |
0,21 |
0,38 |
1,23 |
1,17 |
0,40 |
0,77 |
|
Дагестанские Огни |
» |
48 |
1654-1655 |
0,21 |
0,30 |
0,79 |
1,98 |
0,39 |
1,20 |
|
Средние по районам |
|||||||||
|
Берикей |
апт |
. |
|
1,54 |
0,09 |
0,40 |
1,57 |
0,20 |
0,77 |
|
Хошмензил |
» |
- |
- |
2,20 |
0,10 |
0,49 |
1,20 |
0,43 |
1,02 |
|
» |
неоком |
- |
- |
2,20 |
0,06 |
0,33 |
1,10 |
0,34 |
0,97 |
|
Берикей |
бат-байос |
- |
- |
1,23 |
0,04 |
0,38 |
1,06 |
0,20 |
1.00 |
|
Дагестанские Огни |
» |
- |
- |
1,21 |
0,03 |
0,46 |
1,40 |
0,38 |
1,15 |
Распределение анионов в породах неокома (в), апта (б), альба (в) по различным районам.
1 - бикарбонаты, 2 - хлор, 3 - сульфаты. Э - Эльдама, С - Селли, Б - Берикей, Д - Дузлак, Д. О. - Дагестанские Огни, X - Хошмензил, Р - Рубас.