В глубокозалегающих долеритовых силлах Сибирской платформы содержатся газы в основном миграционного происхождения [2]. В связи с этим интересно было исследовать газы из изверженных пород других территорий, принимаемых за нефтегазопроизводящие, и пород из естественных обнажений для оценки величины сорбции пластовых газов в породах, находящихся на контакте с атмосферой.

Нами исследованы газы в образцах, взятых из обнажений в районе двух альпийских складчатых систем - Кавказа и Карпат. Для Предкавказья нефтегазопроизводящими, как известно, считаются глины майкопской свиты, в Карпатах - породы менилитовой свиты [6]. На этих территориях развиты проявления магматических процессов [5, 9].

Кроме того, для сравнения были проведены исследования в других районах. Всего изучен 31 образец, в том числе 1 из глубокой скважины и 1 из шахты.

Газы извлекались методом механической дегазации и дроблением пород в металлической ступке в водной среде. Из 11 образцов газы были получены методом химической дегазации при обработке образцов НСl. Анализы газов выполнялись на хроматографе ЛХМ-8МД. Методика изложена ранее [7]. Результаты приведены в таблице . Все данные пересчитаны на безвоздушный (присущий образцам) газ (ПГ), содержание которого в суммарном газе (СГ) колеблется от 13 до 74 %, а в битуминозном песчанике достигает 95 %. В целом эти величины даже выше, чем в изученных образцах керна осадочных пород из глубоких скважин [2].

Концентрация ПГ в глинах майкопской свиты Нефтегорска составляет 123 см³/кг, в аргиллитах менилитовой свиты Карпат - до 256 см³/кг. Наиболее богат ПГ лидит (473 см³/кг), в нем отмечается высокая степень его сохранности (74 %).

Газы, выделенные механической дегазацией, углекисло-азотные, а десорбированные методом химической дегазации - азотные, углеводородно-азотные. В глинах майкопской и аргиллитах менилитовой свит установлено близкое содержание главных компонентов газов (см. табл ). Состав газов в изученных осадочных и метаморфических породах из обнажений Кавказа неодинаков. Газы изверженных пород по своему составу близки к газам осадочных пород соответствующих территорий.

Во всех образцах присутствуют углеводородные газы, представленные метаном, его гомологами и непредельными УВ. В глинах майкопской свиты г. Нефтегорска содержится, см³/кг: СН₄ -0,02, С₂Н₆+высш. - 0,02, С₂Н₄+высш. - 0,008; в аргиллитах менилитовой свиты СН₄ - 0,42, С₂Н₆+высш. - 0,23, С₂Н₄+высш. - 0,004. Максимальная величина сорбции углеводородных газов характерна для битуминозных песчаников (см. таблицу ). Повышенные концентрации их наблюдаются в образце долерита из эндоконтактовой зоны дайки (Кавказ), в долерите из интрузии Среднеботуобинского газоконденсатного месторождения, в антраксолите, находившемся на контакте с интрузией трахитов (Кавказ) и образовавшемся при термальном метаморфизме ОВ.

Ранее было показано [7], что для углеводородных газов образцов, взятых из глубоких скважин, по отношению предельных к непредельным УВ (для С₂-С₄) можно различать сингенетичные и эпигенетичные газы: величина этого отношения для первых близка к 1, тогда как для вторых она достигает 10 и более. Из таблицы можно видеть, что для образцов из обнажений по величине этого соотношения газы нефтегазопроизводящих пород сингенетичные (глина майкопской свиты г. Нефтегорска, некоторые аргиллиты Карпат). В других образцах четко проявляется эпигенетичный характер газов - это битуминозный аргиллит (Скибовая зона) и песчаник (Довжинская антиклиналь), антраксолит, а также изверженные породы. Образцы туфоконгломерата и туфа содержат газовые включения, и в них величина указанного соотношения не повышена.

Из проанализированных образцов подробнее рассмотрим распределение некоторых компонентов газов в южнокарельском шунгито-кремнистом сланце, в базальте из района р. Вилюй и в сероносном известняке Роздольского серного месторождения Предкарпатья.

В первом содержится 0,029 % углеводородных газов, представленных главным образом СН₄. При химической дегазации из образца выделено 0,01 % углеводородных газов, в том числе 0,007 % СН₄. Газы образовались при метаморфизме ОВ. Зафиксирована даже сохранность аминокислот - аланина, глутаминовой кислоты, гистидина [1]. Однако кроме сингенетичной компоненты газов в образце присутствует и миграционная их компонента, отмечаемая повышенной концентрацией водорода (4 %). На высокие содержания Н₂ (9-98 %) в карельских шунгитовых сланцах указывалось ранее [8].

В базальте из района р. Вилюй содержание углеводородных газов (0,01 %) находится на уровне их концентраций в байкальском граните. Методом химической дегазации из базальта десорбировано 0,045 % углеводородного газа, из них 0,03 % СН₄. В образце содержатся и включения битума, ассимилированного из осадочных пород [3]. Пониженная концентрация углеводородных газов показывает, что их сорбировано сравнительно немного. Высокая концентрация СO₂ (40,84 %) свидетельствует о том, что в образце присутствует и компонента газов, окклюдированных в замкнутых полостях, характерных для базальтов.

Иное происхождение имеет СО₂, которым наиболее обогащен (из всех исследованных образцов) роздольский сероносный известняк (СО₂ 53,73 %). Этот образец был взят из карьера в 1961 г., когда Г.П. Вдовыкиным на Роздольском месторождении изучался процесс образования H₂S в результате деятельности десульфатирующих микроорганизмов, разрушавших серное месторождение. Затем образец находился в сухом состоянии, что не благоприятствовало микробиологическим процессам. Низкая концентрация ПГ (18 %) указывает на маловероятность сохранности в образце H₂S. В районе неизвестны газы со значительным содержанием СО₂ [4]. В тортонском известняке вблизи г. Николаева концентрация СО₂ составляет 11,52 %. Все это дает основание заключить, что часть СО₂ в роздольском известняке является законсервированным в течение 20 лет газообразным продуктом метаболизма десульфатирующих микроорганизмов.

Таким образом, хотя каждый исследованный образец своеобразен по геологическому положению и геолого-геохимической истории, результаты изучения позволяют сделать общие заключения о близости состава газов в нефтегазопроизводящих отложениях и о вторичности (в основном) газов изверженных пород.

1. Вдовыкин Г.П. Метеориты и жизнь. - В кн.: Жизнь вне Земли и методы ее обнаружения. М., 1970, с. 135-156.
2. Вдовыкин Г.П., Старобинец И.С., Стативко Г.С. Газы в глубокозалегающих долеритовых силлах Байкитской и Непско-Ботуобинской антеклиз Сибирской платформы. - Докл. АН СССР.1979. Т. 247, № 1, с. 213-218.
3. Вдовыкин Г.П., Шишенина Е.П. Природный пиролиз органического вещества при взаимодействии трапповой магмы на Сибирской платформе. - Докл. АН СССР. 1979. Т. 247, № 2, с. 455-459.
4. Газовые и газоконденсатные месторождения (справочник) / В.Г. Васильев, И.П. Жабрев, М.С. Львов и др. М., Недра, 1965.
5. Корнев Г.П. Магматические комплексы и тектоническая зональность Северо-Западного Кавказа и Западного Предкавказья и сопредельных районов. М., Наука, 1965.
6. О природе органического вещества пород менилитовой свиты олигоцена Украинских Карпат /В.Д. Кнороз, А.В. Максимов, Л.А. Портнягина и др. - В кн.: Вопросы геологии и нефтегазоносности УССР. Львов, 1978. с. 84-90.
7. Роль осадочных пород в распределении рассеянных углеводородных газов / И.С. Старобинец, А.В. Архангельский, Е.С. Тихомирова и др. М., Недра, 1976.
8. Сидоренко С.А., Сидоренко А.В. Органическое вещество в осадочно-метаморфических породах докембрия. М., Наука, 1975.
9. Ткачук Л.Г., Гуржкий Д.В. Раховский кристаллический массив (Карпаты). Киев, изд-во АНУССР, 1957.

Таблица

Газы, десорбированные методом механической дегазации