Геофизические процессы и биосфера: статья

Корреляционный анализ микроэлементного состава нафтидов: метод, результаты, интерпретация
М.В. Родкин 1,2,3, С.А. Пунанова 2
1 Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН
2 Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН
3 Институт проблем нефти и газа РАН
Журнал: Геофизические процессы и биосфера
Том: 21
Номер: 4
Год: 2022
Страницы: 131-141
УДК: 550.42; 553.98
DOI: 10.21455/GPB2022.4-9
Ключевые слова: нафтиды, микроэлементный состав, корреляционный анализ, база данных, биогенные элементы, глубинные элементы, битумы, нефти.
Аннотация: Ранее полученные результаты анализа микроэлементного (МЭ) состава каустобиолитов указы-вают на полигенность микроэлементного состава нефтей. В данной работе этот вывод подтверждается и дополняется на основе результатов корреляционного анализа данных специально скомпилированной базы данных по анализам микроэлементного состава нафтидов Северной Евразии по данным разных авторов (более 150 анализов). Подтверждено существование регрессионной взаимосвязи, интерпретируемой как следствие прогрессирующей переработки исходно биогенного вещества восходящим потоком глубинных флюидов. Обсуждаются тенденция ста-тистической независимости содержания так называемых биогенных и глубинных МЭ в нафтидах и указания на наличие связи между величиной положительной Eu-аномалии и разницей коэффициентов корреляции микроэлементного состава проб с составом нижней и верхней континентальной коры. Обсуждаются геодинамические ситуации, наиболее отвечающие полученным данным о характере нафтидогенеза и, тем самым, требуемые для формирования крупных угле-водородных месторождений. Такими зонами являются зоны глубинных надвигов, в частности, зоны субдукции. Отмечается значительная роль преобразования вещества между разными структурно-вещественными горизонтами литосферы (в частности, рециклинга исходно приповерхностного вещества в зонах субдукции и иных сквозькоровых надвигах) в формировании как углеводородных, так и рудных месторождений. Такой рециклинг обеспечивает взаимообмен веществом между разноглубинными горизонтами планеты и биосферой.
Список литературы: Бабаев Ф.Р., Пунанова С.А. Геохимические аспекты микроэлементного состава нефтей. М.: Недра, 2014. 181 с.

Варфоломеев С.Д., Карпов Г.А., Синал Г.-А., Ломакин С.М., Николаев Е.Н. Самая молодая нефть Земли // Докл. Академии наук. 2011. Т. 438, № 3. С. 345–347.

Вешев С.А., Степанов К.И., Васильева Т.Н. Определение широкого круга элементов-примесей в нефтяных объектах // Геохимия. 2000. № 10. С. 1132–1136.

Виноградов А.П. Биогеохимия // БСЭ. Изд. 3-е. Т. 3. М.: Советская энциклопедия, 1970. С. 329–330.

Готтих Р.П., Писоцкий Б.И. Распределение вещества на начальной стадии дифференциации восстановленных флюидов // Руды и металлы. 2005. № 3. С. 23–33.

Готтих Р.П., Писоцкий Б.И. К вопросу о формировании нефтематеринских толщ // Георесурсы. 2006а. № 4 (21). С. 6–11.

Готтих Р.П., Писоцкий Б.И. Битумогенез и некоторые аспекты эволюции флюидов // Гене-зис углеводородных флюидов и месторождений. М.: ГЕОС, 2006б. С. 23–37.

Готтих Р.П., Писоцкий Б.И., Журавлев Д.З. Распределение микроэлементов в системах ким-берлит–битум и базальт–битум в диатремах Сибирской платформы // Докл. Академии наук. 2004. Т. 399, № 3. С. 373–377.

Готтих Р.П., Писоцкий Б.И., Кулакова И.И. Геохимические особенности восстановленных флюидов щелочных пород Хибинского месторождения // Докл. Академии наук. 2006. Т. 407, № 1. С. 82–87.

Готтих Р.П., Писоцкий Б.И., Журавлев Д.З. Роль эндогенных флюидов в формировнии углеродсодержащих пород в геологическом разрезе нефтегазоносных провинций // Докл. Академии наук. 2007. Т. 412, № 4. С. 524–529.

Готтих Р.П., Писоцкий Б.И., Журавлев Д.З. Геохимические особенности нефти различных регионов и возможный источник металлов в ней // Докл. Академии наук. 2008а. Т. 422, № 1. С. 88–92.

Готтих Р.П., Лукин А.Е., Писоцкий Б.И. Геохимические аспекты образования углеродистых веществ Днепровского грабена и юга Сибирской платформы // Докл. Академии наук. 2008б. Т. 419, № 5. С. 665–669.

Готтих Р.П., Винокуров С.Ф., Писоцкий Б.И. Редкоземельные элементы как геохимические критерии эндогенных источников микроэлементов в нефти // Докл. Академии наук. 2009а. Т. 425, № 2. С. 223–227.

Готтих Р.П., Лукин А.Е., Писоцкий Б.И. Парагенезис самородных элементов, интерметаллидов и нафтидов в глубокозалегающих горизонтах осадочного чехла Днепровского грабена // Докл. Академии наук. 2009б. Т. 428, № 3. С. 376–381.

Готтих Р.П., Писоцкий Б.И., Наумко И.М., Свешников К.И. Геохимические особенности некоторых битуминозных веществ гидротермальной стадии развития гранитоидного магматизма // Докл. Академии наук. 2012. Т. 445, № 1. С. 66–71.

Готтих Р.П., Писоцкий Б.И., Малинина С.С., Черненкова А.И. Роль глубинных процессов в формировании углеводородных скоплений Тимано-Печорской нефтегазоносной про-винции // Геология нефти и газа. 2016. № 3. С. 86–101.

Грунис Е.Б., Ростовщиков В.Б., Давыденко Б.И., Колоколова И.В., Сотникова А.Г., Лукова С.А., Сбитнева Я.С. Неразведанный углеводородный потенциал поднадвиговых структур Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции // Геология нефти и газа. 2022. № 3. С. 7–16. https://doi.org/10.31087/0016-7894-2022-3-7-16

Добрецов Н.Л., Лазарева Е.В., Жмодик С.М., Брянская А.В., Морозова В.В., Тикунова Н.В., Пельтек С.Е., Карпов Г.А., Таран О.П., Огородникова О.Л., Кириченко И.С., Розанов А.С., Бабкин И.В., Шуваева О.В., Чебыкин Е.П. Геологические, гидрогеохимические и микробиологические особенности нефтяной площадки кальдеры Узон (Камчатка) // Геология и геофизика. 2015. Т. 56, № 1–2. С. 56-88. https://doi.org/10.15372/GiG20150103

Иванов К.С., Ронкин Ю.Л., Федоров Ю.Н. Некоторые предварительные результаты исследований микроэлементов нефтей на примере залежей Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции // Изв. УрГГУ. Спец. выпуск. 2005. С. 113–117.

Иванов К.С., Биглов К.Ш., Ерохин Ю.В. Микроэлементный состав нефтей Республики Татарстан (на примере Ромашкинского месторождения) // Вестн. Ин-та геологии КомиНЦ УрО РАН. 2013. № 8. С. 2–6.

Ковальский В.В. Биогенные элементы // БСЭ. Изд. 3-е. Т. 3. М.: Советская энциклопедия, 1970. С. 327–328.

Крупные и суперкрупные месторождения рудных полезных ископаемых. Т. 1. Глобальные закономерности размещения / Отв. ред. И.А. Чижова. М.: ИГЕМ РАН, 2006. 390 с.

Маракушев А.А., Маракушев С.А. Природа геохимической специфики нефти // Докл. Академии наук. 2006. Т. 411, № 1. С. 111–118.

Маракушев С.А., Белоногова О.В. Неорганическое происхождение углеродного вещества «нефтематеринских» пород // Георесурсы. 2021. Т. 23, № 3. С. 164–176. https://doi.org/10.18599/grs.2021.3.19

Маслов А.В., Пономарева С.А., Ронкин Ю.Л. РЗЭ-систематика сырых нефтей Карсовайского месторождения (Республика Удмуртия) // Литология и геология горючих ископаемых. Межвуз. науч. тематич. сб. Вып. IV (20). Екатеринбург: УрГГУ, 2010. С. 242–253.

Михайлова А.Н. Влияние гидротермальных воздействий на эффективность извлечения угле-водородов из высокоуглеродистых доманиковых пород. Дисс. … к.х.н. Казань, 2021. 148 с.

Пунанова С.А. Микроэлементы нефтей, их использование при геохимических исследованиях и изучении процессов миграции. М.: Недра, 1974. 244 с.

Пунанова С.А. О полигенной природе источника микроэлементов нефтей // Геохимия. 2004. Т. 35, № 8.С. 893–907.

Пунанова С.А. Микроэлементы нафтидов нефтегазоносных бассейнов // Докл. Академии наук. 2019. Т. 488, № 5. С. 534–538. https://doi.org/10.31857/S0869-56524885534-538

Пунанова С.А. Микроэлементный состав каустобиолитов и процессы нефтегенерации – от гипотезы Д.И. Менделеева до наших дней // Георесурсы. 2020. Т. 22, № 2. С. 45–55. https://doi.org/10.18599/grs.2020.2.45-55

Пунанова С.А., Родкин М.В. Сравнение вклада разноглубинных геологических процессов в формирование микроэлементного облика каустобиолитов // Георесурсы. 2019. Т. 21, № 3. С. 14–24. https://doi.org/10.18599/grs.2019.3.14-24

Пунанова С.А., Родкин М.В., Рукавишникова Т.А. Генетические особенности микроэлемент-ного состава нафтидов на основе корреляционного анализа // Экспозиция. Нефть. Газ. 2020. № 4 (77). С. 30–34. https://doi.org/10.24411/2076-6785-2020-10091

Родкин М.В. Рециклинг углерода в зонах субдукции и роль процессов рециклинга в образовании месторождений УВ в преддуговых и задуговых бассейнах // Дегазация Земли и генезис углеводородных флюидов и месторождений. М.: ГЕОС, 2002. С. 221–253.

Родкин М.В. Происхождение нефти: старый спор – новые аргументы // Наука в России. 2004. № 5. С. 29–33.

Родкин М.В. О статистических закономерностях концентрации металлов в УВ и рудных месторождениях // Экспозиция. Нефть. Газ. 2019. № 3 (70). С. 18–22. https://doi.org/10.24411/2076-6785-2019-10028

Родкин М.В., Иванов К.С. Корреляционный анализ микроэлементного состава нефтей Се-верной Евразии // Уральский геологический журнал. 2022. № 3 (147). С. 28–35.

Родкин М.В., Пунанова С.А. Идеи Д.И. Менделеева и происхождение нефти // Природа. 2019. № 10. С. 35–42. https://doi.org/10.7868/S0032874X19100053

Родкин М.В., Рукавишникова Т.А. Очаг нефтеобразования как неравновесная динамическая система – модель и сопоставление с эмпирическими данными // Геология нефти и газа. 2015. № 3. С. 63–68.

Родкин М.В., Рундквист Д.В. Геофлюидодинамика. Прииложение к сейсмологии, тектонике, процессам рудо- и нефтегенеза. Долгопрудный: Интеллект, 2017. 288 с.

Родкин М.В., Шатахцян А.Р. Статистический анализ данных по крупным и суперкрупным месторождениям: эмпирические закономерности и интерпретация // Геоинформатика. 2013. № 4. С. 25–32.

Родкин М.В., Рундквист Д.В., Пунанова С.А. Об относительной роли нижнекоровых и верх-некоровых процессов в формировании микроэлементного состава нефтей // Геохимия. 2016. № 11. С. 1025–1031. https://doi.org/10.7868/S0016752516090065

Тейлор С.Р., Мак-Леннан С.М. Континентальная кора: ее состав и эволюция. М.: Мир, 1988. 384 с.

Федоров Ю.Н., Иванов К.С., Ерохин Ю.В., Ронкин Ю.Л. Неорганическая геохимия нефти Шаимского района (Западно-Сибирский нефтегазоносный мегабассейн) // Сб. «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО-Югра». Т. 1. Ханты-Мансийск: Издат-НаукаСервис, 2006. С. 306–314.

Федоров Ю.Н., Иванов К.С., Ерохин Ю.В., Ронкин Ю.Л. Неорганическая геохимия нефти Западной Сибири (первые результаты изучения методом ICP-MS) // Докл. Академии наук. 2007. Т. 41, № 3. С. 385–388.

Шпирт М.Я., Пунанова С.А. Особенности микроэлементного состава углей, сланцев и нефтей различных осадочных бассейнов // Химия твердого топлива. 2010. № 4. С. 57–65.

Ясныгина Т.А., Малых Ю.М., Рассказов С.В., Примина С.П., Земская Т.И., Хлыстов О.М. Определение редких земель и других металлов в байкальской нефти методом ИСП-МС: сопоставление с нефтями Сибири и Дальнего Востока России // Докл. Академии наук. 2006. Т. 410, № 5. С. 672–675.

Bowen H.J. Trace elements in biochemistry. London; New York: Academic Press, 1966. 241 p.

Ivanov K.S., Erokhin Y.V., Kudryavtsev D.A. Inorganic geochemistry of crude oils of Northern Eura-sia after ICP-MS data as clear evidence for their deep origin // Energies. 2022. V. 15, Iss. 1. Art. 48. https://doi.org/10.3390/en15010048

Rodkin M.V., Zotov I.A., Grayeva E.M., Labuntsova L.M., Shatakhtsyan A.R. Power distributions in ore and oil genesis – interpretation and generating mechanisms // Rus. J. Earth Sci. 2010. V. 11, N 3. Art. RE3005. https://doi.org/10.2205/2009ES000408

Rodkin M.V., Ngo Thi Lu, Punanova S.A. Correlation of trace element composition of oils and other caustobiolites with chemical content of different types of biota and the Upper, Middle and the Lower Earth’s Crust // Vietnam J. Earth Sci. 2021. V. 43, N 1. Р. 23–31. http:/doi.org/10.15625/0866-7187/15573

Rudnick R.L., Gao S. Composition of the continental crust // Treatise on Geochemistry. 2003. V. 3. P. 1–64. https://doi.org/10.1016/B0-08-043751-6/03016-4