Читаем Тайны образования нефти и горючих газов полностью

Тайны образования нефти и горючих газов

Интересно распределение температуры в недрах. На суше сезонные колебания температуры отражаются до глубин 15-25 м, где они обычно равны среднегодовой температуре воздуха. Исключения составляют вулканические области и зоны поступления глубинных вод, где даже у поверхности земли температура может достигать 100°С, а на глубинах нескольких десятков или сотен метров и 200°С. Ниже глубины 20-25 м температура начинает возрастать в среднем на 1°С через каждые 30 м, но в отдельных регионах (в Ставрополье, Западной Сибири, Средней Азии и др.), температура увеличивается быстрее - на 1°С через 15-25 м, а в других (на Кольском полуострове, в районе Курской магнитной аномалии и др.), температура повышается на 1°С лишь через 60-100 м. В зависимости от широты местности и темпа возрастания температур обычно на суше на глубине 1 км температура составляет 20-40°С, на глубине 3 км - 40-60°С, 4 км - 70-90°С, 5 км - 100-120°С. Подо дном водных бассейнов температура начинает возрастать почти сразу от поверхности дна, сначала обычно с небольшой интенсивностью, а затем почти так же, как и в недрах суши.

Давление воды, нефти и газа в недрах возрастает с глубиной примерно на 1 кг/см² через каждые 10 м глубины и в среднем на глубине 1 км составляет 100 кг/см², на глубине 2 км - 200 кг/см² и т. д. Но это в среднем. Обычно в пределах нефтяных и особенно газовых месторождений эти давления выше средних величин.

Рассмотрим теперь деятельность вулканов и сходных с ними образований, называемых вулканоидами.

Извержение вулканов, как одно из наиболее ярких проявлений подземных сил, нередко с человеческими жертвами, издавна привлекало внимание всех исследователей. Достаточно вспомнить извержение Везувия, вызвавшее трагедию Помпеи в 79 году, извержение Страмболи и другие. Поэтому вулканам посвящены работы естествоиспытателей всех времен.

Много десятков лет коллектив Института вулканологии Дальневосточного центра Академии наук СССР вулканы Камчатки и всей северозападной части Тихоокеанского кольца.

В течение 30 лет занимается вулканами всех стран света французский исследователь Гарун Тазиев - прекрасный популяризатор вулканологии, опубликовавший весьма увлекательные книги[4].

Изучаются Этна, Везувий, вулканы Японии, Индонезии, Гавайских островов и т. д. В результате исследований установлено, что очаги извержений обычно располагаются на глубине 8-10 км (рис. 16), где находятся камеры, содержащие расплавленную магму. Магма поступает в них из зон, расположенных на глубине более 30 км. На рисунке видно, как вулканический канал пересекает породы палеозоя, мезозоя и кайнозоя.

Рис. 16. Глубинное строение района Камчатки РЭ - докембрий, PZ - палеозой, MZ - мезозой, KZ - кайнозой

Вблизи действующих или в районах потухших вулканов наблюдаются так называемые вулканоиды, представляющие собой небольшие холмы или, наоборот, депрессии, из которых на поверхность выходят горячие воды, газ, грязь. В составе поступающих газов преобладают водяные пары и двуокись углерода; содержатся и другие компоненты: сернистый ангидрит, водород, изредка метан и др.

Вулканоиды, образовавшиеся в результате поступления флюидов от горячих магматических тел, внешне весьма сходны с вулканоидами другого типа - грязевыми вулканами, встречающимися в некоторых нефтегазоносных областях как у нас в стране (в Азербайджанской ССР, на Таманском и Керченском полуостровах, на Сахалине), так и в других странах (на острове Тринидад, в Индии, КНР и др.).

В результате многолетних исследований, начатых еще академиком И. М. Губкиным, установлено, что грязевые вулканы образуются в результате прорыва и затем постоянного или периодического поступления углеводородных газов на поверхность. Вместе с газом поступает и вода, которая, размывая глины, образует "грязь", также выходящую на дневную поверхность (рис. 17). Вместе с этими компонентами поступают на поверхность и незначительные количества нефти.

Рис. 17. Предполагаемый геологический разрез через грязевой вулкан Люк- Батан Залежи: 1 - нефти, 2 - газа, 3 - сопочная брекчия исследует

Грязевые вулканы являются своеобразными "редукционными клапанами", которые снимают излишнее давление газа в недрах.