Томські вчені дослідили, як вторинні мінерали вулканічних порід впливають на їхні властивості та нафто-газоносний потенціал.

Дослідження підтримується Державним завданням «Наука». Результати опубліковані у журналі Geochemistry.

В останні десятиліття зросла зацікавленість вивченням базальтових вулканічних порід як з точки зору їх нафтового та газового потенціалу, так і можливого застосування в якості резервуара для закачування та утилізації вуглекислого газу. Так, за сприятливих умов нафта, що утворюється в сусідніх материнських породах, може мігрувати в надра вулканічних утворень. Перспективи успішного видобутку нафти з вулканічних резервуарів значною мірою залежать від ряду параметрів, серед яких пористість і проникність.

При цьому вторинні мінерали у складі вулканічних порід, такі як карбонати, цеоліти та філосилікати (глинисті мінерали), є одними з основних факторів, від яких залежать реологічні (еластичність, пластичність, міцність, в'язкість, повзучість, релаксація напружень) та колекторські (щільність породи, пористість, тріщинуватість) властивості. Таким чином, вивчення вторинних мінералів у вулканічних породах є дуже важливим завданням.

На думку вчених, в даний час існують дослідження, присвячені вторинним мінералам у складі вулканічних порід, однак їх кількість відносно невелика і не дозволяє сформувати повну картину. В якості об'єкта для вивчення політехніки обрали три ділянки в південно-західній частині Північно-Мінусинської котловини Мінусинського прогину.

«Цей район був обраний одразу з кількох причин. По-перше, він відрізняється різноманітним геологічним будовою. Там максимально широко проявлений спектр різних геологічних порід – як за віком (кембрійські, девонські, крейдові та інші), так і за походженням (осадочні, інтрузивні, вулканічні, метаморфічні). Хороша оголеність полегшує вивчення – саме тому там розташовані одразу кілька навчальних геологічних полігонів – ТПУ та інших вузлів Сибіру. Вказані ділянки, починаючи з середини 20 століття, активно вивчалися геологами.

Також у досліджуваному районі видобувають молібден, золото, є нафтово-газове родовище. Крім того, геологами ТПУ більше 20 років тому було встановлено, що вулканічні породи на Північно-Мінусинській котловині містять у собі включення твердих бітумів, що може розглядатися як критерій можливості виявлення вуглеводневих покладів або в самих вулканітах, або в сусідніх осадочних породах», – говорить один з авторів статті, доцент кафедри геології Олексій Рубан.

Політехніки відібрали зразки вулканітів різного віку – девонського (приблизно 350 мільйонів років тому) та тріасового (приблизно 200 мільйонів років тому) періодів. Усі вони містили в собі вторинні мінерали – карбонати та цеоліти. Використовуючи різні мінералогічні, геохімічні та ізотопні методи, вчені вивчили склад порід, включаючи, власне, склад вторинних мінералів.

«Раніше ми вже досліджували глинисті мінерали у складі вулканічних порід на даній ділянці. Таким чином, це перше настільки повне дослідження вторинних змін вулканічних порід Північно-Мінусинської котловини Мінусинського прогину. Нам вдалося виявити наступні закономірності. По-перше, породи на досліджених ділянках мають різний вік, однак всюди виявлені бітуми. Через що ми припускаємо, що самі вулканіти – це вмещаюча середа, а вуглеводні мігрували з навколишніх осадкових порід. Вуглеводні здатні мігрувати по тріщинах і поровому простору та концентруватися у вулканічних породах. При цьому пори та тріщини у зразках вулканітів, відібраних нами, в основному заповнені вторинними мінералами. Отже, формування вторинних мінералів може перешкоджати подальшій міграції вуглеводнів з осадкових порід», – додає вчений.

Отримані дані можуть бути затребувані при оцінці вуглеводневого потенціалу вулканогенних товщ. У подальшому вчені ТПУ планують зосередитися на вивченні бітумів у вулканічних породах.