К оглавлению

УДК 539.16 552.5 (479.24)

 

А.О. Мартиросова

ЕСТЕСТВЕННАЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД НЕКОТОРЫХ ОБЛАСТЕЙ АЗЕРБАЙДЖАНА

Результаты изучения естественной радиоактивности горных пород могут быть использованы при интерпретации данных гамма-каротажа, а также гамма-аномалий, полученных при радиометрических съемках. Кроме того, они могут быть полезны при палеогеографических исследованиях и определении генезиса пород. Все это подтверждает необходимость изучения радиоактивности горных пород, систематически проводившегося в Советском Союзе [1, 3, 4, 5].

Лабораторные исследования естественной радиоактивности горных пород в Азербайджане были начаты нами в 1954 г. и продолжаются по настоящее время в Азербайджанском научно-исследовательском институте по добыче нефти [2]. Всего исследовано около 2500 образцов пород из отложений от древнекаспийских до верхнемеловых включительно по 24 площадям Азербайджана на установке Б по принятой методике [6]. Точность определений составила ± 5 %.

Естественная радиоактивность отдельных литологических разностей характеризуется значениями, приведенными в табл. 1.

Результаты изучения радиоактивности пород по четырем нефтеносным областям - Прикаспийско-Кубанской (331 образец), Апшеронской (657 образцов), Кобыстанской (63 образца) и Прикуринской (1414 образцов) - приведены в табл. 2 и на рис. 1 и 2.

Рассматривая изменения естественной радиоактивности осадочных пород по разрезу от современных отложений до мела и по территории, можно установить некоторые закономерности.

Радиоактивность глин отложений древнего Каспия, апшеронского и акчагыльского ярусов характеризуется относительно повышенными значениями в Прикаспийско-Кубинской области, на Апшеронском полуострове и в Прикуринской низменности (соответственно 17,0; 16,3 и 11,6) по сравнению с глинами продуктивной толщи этих же областей (13,7; 13,6 и 10,7).

В результате петрографических исследований вскрытого разреза опорной скв. 1 Падар установлено, что среднее содержание фракции <0,01 мм в глинистых породах древнекаспийских отложений, апшеронского и акчагыльского ярусов составляет соответственно 88,6; 73,35 и 76,94%, а в разрезе продуктивной толщи - 53,79%. Содержание устойчивых минералов (гранат, циркон, турмалин) в глинистых породах указанных стратиграфических комплексов больше, чем в глинистых породах продуктивной толщи (Исследования З. Григорьян.). Следовательно, различие радиоактивности глин в разрезе плиоценовых отложений объясняется разными условиями их осадконакопления.

Резкое повышение радиоактивности наблюдается в глинах майкопской свиты (25,3) в юго-восточной части Прикаспийско-Кубинского района по сравнению с глинами апшеронского и акчагыльского ярусов (16,0), продуктивной толщи (13,6) и майкопской свиты (11,4) Апшеронского полуострова.

Для выяснения причин повышенной радиоактивности глин майкопских отложений Прикаспийско-Кубинской области был проведен (Определения проводила А.Д. Исраелян.) спектральный анализ (46 образцов пород) среднего содержания элементов (в %) и относительного почернения спектральной линии в образцах плиоценовых пород Апшеронского полуострова (Раманы, скв. 2), а также майкопских и сумгаитских отложений Прикаспийско-Кубинской области (Яшма, скв. 14).

Результаты исследований показали, что менее карбонатные глины майкопской свиты, отличающиеся повышенной радиоактивностью по сравнению с ашперон-акчагыльскими отложениями и продуктивной толщей, характеризуются повышенным содержанием элементов Mn, Fe и Мо. Следовательно, бассейн майкопской свиты Прикаспийско-Кубинского района имел источник питания, обогащенный этими элементами.

Сопоставление радиоактивности с содержанием органического углерода в глинах (Яшма, скв. 14) показывает определенную связь между ними и коэффициентом корреляции (+0,67).

Резко повышенная радиоактивность глин майкопской свиты юго-восточной части Прикаспийско-Кубинского района сопровождается большим содержанием Mn, Fe и Мо в породах, слагающих область сноса терригенного материала, восстановительными условиями среды осадконакопления и повышенным содержанием органического углерода.

На Апшеронском полуострове наблюдается пониженная радиоактивность глин майкопской свиты (5, 6) в разрезе опорной скв. 24 Фатьмаи. Петрографический анализ кернов майкопской свиты, отобранных в Фатьмаинской опорной скважине, устанавливает высокую карбонатность пород по сравнению как с другими площадями. Апшеронского полуострова, так и с соседними районами Прикаспийско-Кубинской области (Исследования Э.А. Даидбековой.).

Из проведенных исследований можно сделать следующие основные выводы.

1.     Средняя естественная радиоактивность осадочных пород Азербайджана изменяется от 22,0 до 1,9*10-4 % U.

Высокой радиоактивностью отличаются вулканические пеплы, аргиллиты, глины и алевриты (от 22 до 10). Пески, песчаники и мергели характеризуются средней радиоактивностью (от 8 до 6). Низкой радиоактивностью отличаются известковистые песчаники, известняки и травертины (от 3 до 1,9).

2.     Вулканические пеплы, глины и песчаники, отобранные из скважин (керны), имеют более высокую радиоактивность, чем образцы аналогичных пород из естественных обнажений.

3.     Древнекаспийские апшеронские и акчагыльские глины отличаются большей радиоактивностью, чем глины продуктивной толщи. Это объясняется большим содержанием в первых тонкой фракции (<0,01 мм) и значительным количеством устойчивых минералов.

4.     Наблюдается относительно повышенная радиоактивность глин майкопской свиты Прикаспийско-Кубинского района по сравнению с глинами апшеронского и акчагыльского ярусов, продуктивной толщи и майкопской свиты в пределах Апшеронского полуострова.

Повышение радиоактивности глин майкопской свиты в Прикаспийско-Кубинском районе сопровождается увеличением содержания Mn, Fe и Мо в пределах области питания, восстановительными условиями среды осадконакопления и повышением содержания органического углерода в них.

5.     Глины майкопской свиты на площади Фатьмаи Апшеронского полуострова отличаются пониженной радиоактивностью, что объясняется их высокой карбонатностыо.

6.     В пределах Прикуринской низменности наблюдается некоторое увеличение радиоактивности глин апшеронского, акчагыльского ярусов и продуктивной толщи в направлении с запада на восток.

Увеличение радиоактивности глин с запада на восток свидетельствует о направлении сноса исходного терригенного материала. Повышенная радиоактивность связана с увеличением тонкодисперсности глин по мере удаления от источника сноса терригенного материала.

В указанном же направлении автором наблюдалось уменьшение удельной магнитной восприимчивости глин, что также указывает на направление сноса терригенного материала.

ЛИТЕРАТУРА

1.     Алексеев Ф.А. Ядерная геофизика. Гостоптехиздат, 1959.

2.     Мартиросова А.О. Зависимость гамма-активности от гранулометрического состава и удельной поверхности зерен песчано-алевритовых пород продуктивной толщи. Азерб. нефт. хоз., № 3, 1961.

3.     Перьков Н.А., Кортиков В.Н. Интерпретация диаграмм радиоактивного каротажа скважин. Гостоптехиздат, 1956.

4.  Полак Л.С. и Рапопорт М.В. О поглощении гамма-лучей осадочными породами. Прикладная геофизика, Гостоптехиздат, 1956.

5.     Полак Л.С. Некоторые закономерности естественной радиоактивности мезозойских и третичных отложений Прикаспийской впадины. Прикладная геофизика, Гостоптехиздат, 1957.

6.     Озерская М.Л. и др. Наставление по определению физических свойств образцов горных пород. Гостоптехиздат, 1953.

АзНИИ ДН

 

Таблица 1

Литологический состав пород

Средняя радиоактивность, γ *10-4% U

Число образцов

Пепел вулканический из скважин

21,8

7

То же из обнажений

16,5

2

Аргиллит *

19,0

16

Глина из скважин

11,6

2033

То же из обнажений

7,7

39

Алеврит

10,1

36

Морской ил донные осадки

13,9

8

Песок

8,0

162

Песчаник из скважин

7,7

114

То же из обнажений

4,2

3

Мергель

6,0

54

Известняк

3,0

23

Травертин

1,9

11

* Из Велидагской опорной скважины (Нахичеванская АССР).

 


 


 

Таблица 2 Средняя естественная радиоактивность осадочных пород нефтеносных областей Восточного Азербайджана

Области

Прикаспийско-Кубинская

Апшеронская

Кобыстанская

Прикуринская

 

Литологический

состав пород

Стратиграфия

Глина

Алеврит

Песчаник

Песок

Мергель

Известняк

Конгломерат

Глина

Алеврит

Песчаник

Песок

Мергель

Известняк

Пепел вулканический

Глина

Алеврит

Мергель

Известняк

Ил морской

Глина

Алеврит

Песчаник

Песок

Мергель

Пепел вулканический

Травертин

Верхнечетвертичные отложения по кернам

10,9

 

 

 

 

 

 

12,1*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13,9

21,7

8,0

5,8

7,5

 

25,8

1,9

1

 

 

 

 

 

 

133

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

110

18

3

117

 

1

11

То же, по обнажениям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

203

 

 

 

 

 

 

Апшеронский ярус по кернам

17,0

 

13,2

 

 

 

 

12,3

 

 

 

 

 

21,1

 

 

 

 

 

11,5

 

7,0

7,1

6,7

 

 

93

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

432

 

12

7

1

 

 

То же, по обнажениям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

20,0

 

 

 

 

16,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

14

 

 

 

 

2

 

Акчагыльский ярус

17,0

 

6,6

 

 

 

 

16,3

14,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11,6

 

8,6

9,5

 

 

 

18

 

4

 

 

 

 

16

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

6

5

 

 

 

Продуктивная толща по кернам

13,7

 

8,6

 

11,8

5,9

6,0

13,6

13,8

5,3

11,1

8,0

 

 

 

 

 

 

 

10,7

9,0

8,6

8,8

 

 

 

70

 

4

 

2

8

2

261

11

12

8

2

 

 

 

 

 

 

 

326

2

55

10

 

 

 

То же, по обнажениям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6,9

 

4,2

9,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

3

1

 

 

 

Понтический ярус

15,0

 

 

 

 

 

 

16,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сарматский ярус

16,0

 

5,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Караганский горизонт

11,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диатомовая свита

 

 

 

 

 

 

 

21,1**

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чокракские слои

13,6

 

 

4,8

 

 

 

12,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

2

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Майкопская свита

25,3

13,4

 

 

 

 

 

11,4

 

 

 

 

 

 

9,7

 

5,3

0

 

 

 

 

 

 

 

 

13

1

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

5

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Фораминиферовые слои

11,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коунский горизонт

 

 

 

 

 

 

 

9,0

 

 

 

5,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сумгаитская свита

14,2

 

 

 

5,2

 

 

13,8

 

9,0

 

8,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

2

 

 

43

 

1

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Датский ярус (Ильхидаг)

 

 

 

 

1,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6,6

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

Маастрих (Агбурун)

 

 

 

 

 

 

 

7,8

 

6,3

 

6.3

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

1

 

32

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кампан-сантон (Юнусдаг)

8,6

 

 

 

1,3

 

 

10,3

 

 

 

 

 

 

7,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

2

 

 

43

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коньяк-турон (Кемчи)

 

 

9,6

 

0,5

2,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сеноман (Кемшидаг)

 

 

11,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Верхний альб

 

 

 

 

3,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Апт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,9

5,3

 

4,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Радиоактивность глин в разрезе апшеронского яруса и продуктивной толщи скв. 5 б. Головачева.

 

Рис. 2. Естественная радиоактивность глин некоторых площадей Восточного Азербайджана.

1 - современные отложения, 2 - древнекаспийские отложения,3 - апшеронский и акчагыльский ярусы, 4 – продуктивная толща, 5 - майкопская свита, 6 - сумгаитская свита, 7 -меловые отложения, 8 - мезозойские отложения.