Характеристика стадии катагенеза, общие закономерности катагенеза пород и нефтегазоносности. Понятие о главной фазе и зоне нефте- и газообразования.

Процесс изменения ОВ под действием повышенных Т и Р, катализаторов во времени называется катагенезом.

По мере увеличения глубины, увеличивается Т и происходит термическое преобразование керогена и битумоидов.

Для образования УВ при катагенезе необходим разрыв С-СН связей, т.е. происходит термический и каталитический крекинг, который широко применяется в нефтеперерабатывающей промышленности.

Для катагенетической стадии преобразования ОВ выделяют 2 типа процессов:

1) глубокие и направленные физико-химические изменения структуры ОВ

2) эмиграция продуктов катагенетического превращения ОВ.

Общей направленностью изменения ОВ в катагенезе является обогащениеего углеродом и перераспределение Н, N, O и S.

Наиболее распространена шкала катагенетических преобразований Вассоевича:

Газообразующий 3, 5 % Н2 и не способный генерировать нефть или содержит < 3 % Н2. В связи с этим на графике кривые потери Н2 и гетероэлементов с ростом катагенеза определяются исходным потенциалом конкретного керогена. Сапропелевый кероген теряет > Н2, чем гумусовый. Имеются чётко выраженные max нефтегенерации от ПК3 до МК3 и max газообразования МК4 до АК2. Нефтеобразование реализуются из сапропелевого вещества, а также из лейптеиновой составляющей ОВ. Созревая, ОВ сопровождается облагораживанием состава сингенетичного в породе битумоида – возрастает содержание масляных фракций и УВ.

ГФН – определенный этап катагенеза сапропелевого вещества, характеризующийся интенсивным преобразованием керогена и УВ. Считается, что в типичном осадочном битумоиде интенсивное нефтеобразование начинается при Т 50-90°С и заканчивается при Т 170°С – ПК3 – МК3 (max на МК2 90-110°С) и затухает в конце МК3 при 170°С. Глубинные интервалы ГЗН распространяются в пределах 2-4 км и определяются геотермическим градиентом конкретного бассейна.

ГФГ – зона последнего этапа термической деструкции РОВ; проявляется при последующем погружении бассейна уже после ГФН, где сформировались первичные залежи нефти.

МК3 – МК4 – зона образования газоконденсата. При дальнейшем преобразовании понижается содержание жидких УВ и конденсат и начинает преобладать метан.

В зависимости от строения бассейна и его геотермического режима ГЗГ фиксируется на последнем этапе погружения осадков до 3-5 км на платформе и до 6-9 км в глубоких впадинах.

ГФГ - МК4 - АК2. При дальнейшем погружении и Т 200-300°С в АК3 – АК4 образование метана прекращается, остаточное ОВ и нефтяные остатки превращаются в графит.

Описание стадий катагенеза:

Катагенез – это процесс глубинного преобразования осадочных пород под действием возрастания температуры, давления и минерализации.

1. Ранний Катагенез – реализуется на древних, молодых платформах и геосинклинальных областях. Температура от 30 до 1000 С, Давление от 100 – 200 до 800 атм. Глубины 1, 5 – 3, 0 км. Пористость породы снижается от 40% до 15% происходит уплотнение породы, отжим воды, переход кубической укладки зерен в тетраэдрическую. Происходит этап глинизации породообразующих минералов.

Если рН> 7 ПШ → в гидромусковит → монтмориллонит.

рН< 7 ПШ → в каолинит.

рН> 7 мусковит → гидромусковит.

рН< 7 мусковит → каолинит.

Вулканическое стекло начинает преобразовываться в раскристаллизационное вещество → глинистые минералы, хлориты, цеолиты, (процесс девитрофикации).

Песчаные породы цементируются → в песчаники, но рыхлые, если в породе присутствует опал он → в халцедон.

Т. о. глины уплотняются, но не теряют пластичность. Ранний Катагенез по химизму и по минеральным образованиям напоминает процесс выветривания (но ничего общего нет). Ранний Катагенез – это начальная стадия, в которой происходят физические и петрофизические изменения.

2. Поздний Катагенез – реализуется на платформах, в грабенах. Глубины от 2-3 до 6 км, температура 100-2000С, давление от 700 до 1500 (2000) атм. Пористость уменьшается от 15 – 2%.

Карбонатные породы все перекристализованы (идет процесс мраморизации). Происходит углефикация углей, увеличивается содержание углерода.

3. Апокатагенез (метагенез) – этап метаморфизации пород.

Глинистые → аргиллиты → глинистые сланцы, филлиты – метаморфизм.

Быстрее всего изменяются карбонаты, затем аргиллиты → филлиты.

Глубина реализации 5-6 км. Породы → в совершенно другое качество. Этап реализации только в складчатых областях.