Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Физико-химические характеристики почв нефтегазоносных участков центральной части северного борта Днепровско-Донецкой впадины: зональность, поисковое значение

ВАК РФ 04.00.02, Геохимия

Автореферат диссертации по теме "Физико-химические характеристики почв нефтегазоносных участков центральной части северного борта Днепровско-Донецкой впадины: зональность, поисковое значение"

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНА АКЦІОНЕРНА КОМПАНІЯ “НАФТОГАЗ УКРАЇНИ”

ІНСТИТУТ ГЕОЛОГІЇ І ГЕОХІМІЇ ГОРЮЧИХ КОПАЛИН

Бужук Леся Олександрівна

УДК 553.98:550.84+552.1 (477)

ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТІВ НАФТОГАЗОНОСНИХ ДІЛЯНОК ЦЕНТРАЛЬНОЇ ЧАСТИНИ ПІВНІЧНОГО БОРТУ ДНІПРОВСЬКО-ДОНЕЦЬКОЇ ЗАПАДИНИ:

ЗОНАЛЬНІСТЬ, ПОШУКОВЕ ЗНАЧЕННЯ

Спеціальність 04.00.02. - геохімія

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук

Львів - 2004

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті геології і геохімії горючих копалин НАН України та НАК “Нафтогаз України”

Науковий керівник

кандидат геол.-мін. наук, старший науковий співробітник Полівцев Анатолій Вікторович, Український Державний Геологорозвідувальний Інститут (м. Київ),

зав. відділу комплексних геофізичних, геохімічних та петроф ¡зичних досліджень

Офіційні опоненти:

доктор геол.-мін. наук, старший науковий співробітник, Кураєва Ірина Володимирівна,

Інститут геохімії, мінералогії і рудоутворення НАН України (м. Київ), вчений секретар

кандидат геол.-мін. наук Дудік Олексій Маркевич,

Колективне підприємство "Інститут геолого-екологічних проблем Донбасу" (м. Донецьк), директор

Провідна установа

Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України та Міністерства надзвичайних ситуацій України, від діл геохімії техногенезу, відділ проблем екологічної безпеки

Захист відбудеться “ № ’* 2004 р. о 14—тод. на засіданні

Спеціалізованої Вченої ради Д 35.152.01 в Інституті геології і геохімії горючих копалин НАН України та НАК “Нафтогаз України”

(79053, м. Львів, вул. Наукова, За)

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту геології і геохімії горючих копалин НАН України та НАК “Нафтогаз України”

(79053, м. Львів, вул. Наукова, За)

Автореферат розісланий “ $ ” 2004 р.

Вчений секретар спеціалізованої Вченої ради,

кандидат геол.-мін. наук 1 О.В. Хмелевська

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність роботи. Північний борт Дніпровсько-Донецької западини (Пнб ДДЗ) є перспективним нафтогазоносним районом. Тут відкрито 27 родовищ нафти і газу, за різними оцінками (Височанський, 2001; Білик, 2002 і ін.) прогнозується відкриття ще до 30 родовищ. Глибини залягання покладів вуглеводнів (ВВ) 5303500 м та відносно проста геологічна будова сприяють застосуванню наземних пошуків. Практичний інтерес становлять недорогі методики, які б під час виявлення та підготовки структур до буріння оперативно доповнювали дані сейсморозвідки. Визначення окиснювально-відновного потенціалу (ЕЬ) і кислотності-лужності (pH) порід, фунтів і вод почали застосовувати під час наземних пошуків вуглеводнів ще у 30-х роках минулого століття. Але через фрагментарність проведених зйомок і відсутність ефективних методик вимірювань та інтерпретації пошукова інформативність Е1і-рН-характеристик середовища і дотепер оцінюється невисоко. Таким чином, актуальною є розробка раціональних методичних прийомів ЕЬ-рН-метрії грунтів та грунтотворних порід для підвищення інформативності цих параметрів як індикаторів нафтогазоносності та для характеристики ландшафтно-геохімічних систем.

Зв'язок роботи з науковими програмами. Дисертація підготовлена автором в ІГГГК НАНУ під час навчання в аспірантурі (відділ проблем нафтової геофізики) у 1998-2000 рр. та під час роботи у відділі геології нафти і газу в 2001-2003 рр. Результати досліджень знайшли відображення у науково-дослідній роботі по держбю-джетній темі «Розробити теоретичні і методологічні основи геохімічної діагностики геодинамічних явищ в складнонапружених масивах гірських порід (на прикладі Донбасу та Карпатського регіону)» - Б-3/93, 0199Ш01101, 1997 р. та договірних темах на замовлення УкрДГРІ «Обгрунтування перспектив та прогнозування нафтогазоносності північного борту ДДЗ з використанням комплексних структурно-геохімічних досліджень» - Д-17/2001, 0101ДЮ4533 (бюджетна тема УкрДГРІ № 444), 2001р. і «Дослідження схилів Східно-Європейської платформи з метою виділення нафтогазоперспективних об'єктів за аерокосмічними, геодинамічними, сейс-молітмологічними та наземними геохімічними і електрофізичними даними» - Д-19/2001, 010Ш001999 (бюджетна тема УкрДГРІ № 445), 2002р, а також під час виконання у 2003 р. бюджетної теми УкрДГРІ № 619 «Розробка методики комплексного прогнозу нафтогазоносності перспективних ділянок бортів ДДЗ на основі геоло-го-геофізичних і геохімічних методів» -0103Ш03825.

Об'єкт досліджень - грунти і грунтотворні породи в межах нафтогазоносних і непродуктивних структур центральної частини Північного борту Дніпровсько-Донецької западини.

Предмет досліджень - фізико-хімічні характеристики і показники міграції мікроелементів та газів у ландшафтах фонових, нафтогазоносних і перспективних ділянок Північного борту ДДЗ.

Мета досліджень: довести доцільність і встановити особливості застосування Eh-рН-метрії в комплексі наземних геохімічних пошуків нафти і газу, оцінити пошукову інформативність літохімічних індикаторів, обгрунтувати раціональні методичні прийоми польових і лабораторних досліджень з апробацією їх на еталонних та перспективних площах.

Основні задачі досліджень: 1. З'ясувати особливості Eh-рН-характеристик грунтових розрізів центральної частини Північного борту ДЦЗ та фактори, що їх визначають. 2. Для елементарних ландшафтів встановити характерні фізико-хімічні обстановки, геохімічні бар'єри та асоціації мікроелементів. 3. Вивчити вплив тривалого підтоку глибинних вуглеводнів у місцях їхнього інтенсивного розвантаження з надр в атмосферу на величини Eh-pH та речовинний склад грунтів. 4. Виділити асоціації елементів - ймовірних індикаторів покладів вуглеводнів та тектонічних порушень. 5. Оцінити відносну інформативність літохімічних індикаторів у комплексі наземних пошуків вуглеводнів. 6. Обгрунтувати раціональні методичні прийоми польових і лабораторних досліджень Eh і pH фунтових розрізів під час наземних пошуків вуглеводнів.

Фактичний матеріал та методи досліджень. В роботі використано результати комплексних наземних газо- і літохімічних досліджень ІГГГК НАНУ 1994-2001 рр. по 7 регіональних профілях (114 пікетів, 120 проб грунтів) від Турутинського до Леб'язького родовищ та деталізаційних досліджень масштабу 1 : 50 000 на ділянці Гути-Юліївка-Коротич площею приблизно 550 км2, де з участю автора відпрацьовано 57 профілів загальною протяжністю 463 км. Наземні геохімічні зйомки проводились з урахуванням впливу плейстоцен-голоценових вертикальних рухів на структуру фунтового покриву, будову і речовинний склад грунтових розрізів (А.В.Полівцев, 1994-2003). Автором використано результати польових вимірів сумарних концентрацій вуглеводневих газів (1906 пікетів), концентрацій газоподібної ртуті (1816 пікетів), Eh (544 грунтові розрізи), визначень потоків метану і важких ВВ до пентану включно, а також гелію, азоту, кисню й вуглекислого газу по 173 пунктах, морфологічні описи 400 опорних грунтових розрізів глибиною до 1,3 м. У 387 пробах грунтів методом напівкількісного спектрального аналізу визначено валовий вміст 19-47 мікроелементів.

з

По 180 пробах використано визначення 9 фізико-хімічних характеристик та механічного складу грунтів. У зразках з типових грунтових розрізів (27 пікетів) досліджено динаміку Eh і рН сольових витяжок грунтів, виконано рентген-дифрактометричний аналіз глинистих фракцій та растрову електронну мікроскопію. Інтерпретацію результатів проведено з використанням статистичних методів (кореляційний і факторний аналіз, програмний пакет STATISTICA). Розподіл параметрів по площі вивчено з використанням програмного пакету SURFER. інформативність пошукових методів і ознак оцінено за значеннями функції комплексного показника (ФКП) та величинами факторних навантажень.

Особистий внесок здобувана. Особисто здобувачем проведено польові виміри Eh в 105 грунтових розрізах, відібрано 120 проб грунтів, виконано морфологічний опис 114 грунтових розрізів по 7 регіональних профілях. Виконано лабораторні виміри Eh і рН сольових витяжок з грунтів у 300 пробах. У пробах з 25 типових грунтових розрізів виконано динамічні виміри Eh і рН в атмосферах різних газів (400 вимірів); експеримент реалізовано за методичними розробками А.В.Полівцева (1996-2000) і С.В.Кушніра (2002). Взято участь у системній обробці й інтерпретації даних Eh-метрії грунтів по 42 профілях 8 площ (понад 4200 вимірів Eh) та результатів комплексних наземних геолого-геофізичних і геохімічних досліджень. Інтерпретацію даних геохімічних та мінералогічних досліджень виконано спільно з

А.В.Полівцевим на тектоногеохімічній основі. Для фунтових розрізів центральної частини Пнб ДДЗ (ділянка Гути-Юліївка-Коротич, де знаходяться 5 родовищ ВВ і 18 структур із різними перспективами) визначено характерні і нетипові фізико-хімічні обстановки, асоціації мікроелементів і геохімічні бар’єри. Особистий внесок автора в опублікованих у співавторстві роботах зазначено у списку праць.

Наукова новизна одержаних результатів. 1. Уперше для основних типів фунтів Середньоруського лісостепу в межах центральної частини Північного борту ДДЗ визначено особливості розподілу Eh і рН з глибиною. 2. Встановлено аномальну вертикальну зональність Eh, що зумовлена підтоком глибинних вуглеводнів. 3. Для елементарних ландшафтів нафтогазоносних і безперспективних ділянок, а також зон впливу тектонічних порушень, виділено специфічні асоціації мікроелементів та набори геохімічних бар'єрів. 4. Виявлено особливості розподілу і перетворень мінералів глинистої фракції у фунтових розрізах над нафтогазоносними і непродуктивними структурами та тектонічними порушеннями, які мають індикаторне значення.

Основні положення, що захищаються:

1. Пошукове значення літохімічних індикаторів нафтогазоносності є відмінним у ландшафтах з різною амплітудою вертикальних плейстоцен-голоценових рухів, тому умови міграції елементів та ефективного ведення літохімічних пошуків встановлюються шляхом районування - виділення за грунтово-геоморфологічними даними катен з різною неотектонічною активністю і, відповідно, типовими геохімічними бар’єрами й аномальними асоціаціями елементів, що обумовлені впливом глибинних вуглеводнів.

2. Вплив потоку вуглеводнів від покладів на фізико-хімічну обстановку грунтових розрізів автономних ландшафтів центральної частини Північного борту ДДЗ найбільш контрастно проявляється у перехідних генетичних горизонтах на лужному і сорбційному геохімічних бар'єрах; в умовах спокійного сучасного геодинамічного режиму на бар'єрах більш контрастно, порівняно з фоновими ділянками, концентруються Са, Сг, Со, РЬ, а в катенах з підвищеною амплітудою плейстоцен-голоценових піднять контрастно концентруються Со, Мо, РЬ, Ва, №, Мп, Сг; тобто Сг, Со, РЬ є “наскрізними” індикаторами, інші елементи мають пошукове значення лише в певних ландшафтах.

3. Інформативність ЕЬ-характеристик грунтових розрізів щодо виявлення покладів нафти і газу в центральній частині Пнб ДДЗ є співмірною з інформативністю потоків і концентрацій вуглеводневих газів і перевищує індикаторне значення ва, Сг, Со, РЬ й інших елементів.

Практичне значення одержаних результатів. Одержані результати використано для комплексної оцінки перспектив нафтогазоносності ділянок Гути-Юліївка-Коротич Північного борту ДДЗ та Кохівка-Нововербське Південного борту ДДЗ за наземними геохімічними показниками. Вони підтверджені даними буріння свердловин 1 -Кузьмичівська, І6-Караванівська, 1-Кадницька, 1-Кохівська (негативний прогноз), 10-Скворцівська, 4-Юліївська, 23-Киянівська і 44-Скворцівська (позитивний прогноз). У 2000 році методика комплексного геохімічного прогнозу прийнята Державною геологічною службою України для застосування в межах бортів ДДЗ. Запропоновані методичні прийоми польових і лабораторних досліджень ЕЬ і рН грунтів можуть бути використані також для експресної оцінки ступеня забруднення грунтів вуглеводнями, вони були апробовані автором разом з О.Б.Яронтовським,

А.В.Полівцевим, Д.Ю.Данилівим і ін. під час аварійного виливу дизпалива на Лю-бинецькому водозаборі Львівської області у 2000 році.

Апробація роботи. Матеріали дисертації опубліковані в 13 роботах, з них 4 статті у фахових виданнях за геологічними спеціальностями, 6 - матеріали і 3 - тези наукових конференцій і симпозіумів. Результати роботи доповідались на науково-практичній конференції МНС України-Держкомгеології України (Київ, 1997); Міжнародному симпозіумі «Применение математических методов и компьютерных технологий при решении задач геохимии и охраны окружающей среды» (Київ, 1998); Міжнародних конференціях «Нафта і газ України» (Полтава, 1998, Івано-Франківськ, 2000); Міжнародній науковій конференції «Геологія горючих копалин України» (Львів, 2001); Міжнародній конференції молодих вчених геологічного факультету ЛНУ ім. І.Франка «Наука про Землю-2001» (Львів, 2001); Науково-практичному семінарі університету “Львівська політехніка” «Геомоніторинг-2002» (Славське, 2002); Міжнародній науково-технічній конференції «Современные проблемы прикладной геофизики» (Дніпропетровськ, 2002), V Міжнародній конференції «Проблемы геодинамики и нефтегазоносности Черноморско-Каспийского региона» (Гурзуф, 2003) і VIII науковій конференції молодих вчених та спеціалістів ІГГГК НАНУ та НАК «Нафтогаз України» (Львів, 2003).

Обсяг і структура роботи. Дисертація складається із вступу, шести розділів, висновків і додатків. Текст викладено на 167 сторінках, робота містить 24 таблиці, 22 рисунки та 7 додатків, список використаних джерел налічує 342 найменування.

Автор щиро вдячна науковому керівнику канд. геол.-мінерал. наук

A.В.Полівцеву за всебічне сприяння і постійні консультації під час підготовки дисертації.

Автор висловлює подяку за консультації доценту кафедри мінералогії геологічного факультету ЛНУ ім. І. Франка кандидату геол.-мін. наук Ю.М.Мельнику, кандидатам хім. наук Ю.О.Доліну (ІГНС НАНУ-МНС України, м.Київ) і С.В.Кушніру, кандидатам геол. наук Т.І.Бойко і М.Б.Яковенко та інженеру

B.Л.Крижевич (ІГГГК НАНУ). Окремі питання роботи обговорювались з докторами геол.-мін. наук О.И.Петриченком, В.В.Колодієм і В.Г.Осадчим, автор їм щиро вдячна. Фактичні дані для роботи одержано завдяки аналітикам Х.О.Галайко (лабораторія рентгеноструктурного аналізу геологічного факультету ЛНУ ім. І.Франка), М.В.Чекайлу (лабораторія електронномікроскопічних досліджень ЛНУ «Львівська політехніка»), М.Г.Литвиненку (центральна лабораторія КП «Кіровгеологія», м.Київ), Г.Н.Рейн (лабораторія спектрального аналізу Південного відділу ГВ УкрДГРІ, м.Сімферополь), інженерам Б.П.Грабчак, Л.Й.Скульській, Я.В.Яремчук, В.Г.Гаєвському та канд. хім. наук О.І.Вівчар (ІГГГК НАНУ).

Дякую за постійну допомогу у підготовці матеріалів до аналітичних робіт, обробці даних і оформлення ілюстрацій Г.І.Олійник, Л.Г.Ннкитюк, О.В.Гук, Д.В.Собко, Я.Ю.Юревич, Г.Б.Гривняк, О.І.Паславській і П.В.Новосаду, всім учасникам польових експедицій ІГГГК НАНУ та багатьом працівникам ІГГГК НАНУ, ЛВ УкрДГРІ й інших організацій за сприяння на різних етапах підготовки роботи.

ЗМІСТ РОБОТИ

ГЕОЛОГІЧНА БУДОВА І НАФТОГАЗОНОСНІСТЬ ПІВНІЧНОГО БОРТУ ДДЗ

Сучасні уявлення про геологічну будову і нафтогазоносність Пнб ДДЗ базуються на дослідженнях Ю.О.Арсірія, О.Д.Білика, С.О.Варічева, І.В.Височанського,

В.К.Гавриша, М.І.Галабуди, В.В.Гладуна, Є.С.Дворянина, Г.Н.Доленка, М.І.Євдоіцука, М.П.Зюзькевича, О.М.Істоміна, Б.П.Кабишева, В.П.Клочка,

В.О.Краюшкіна, В.О.Кривошеї, В.В.Крота, В.В.Колодія, В.М.Лебедя, О.Ю.Лукіна,

A.Т.Мурича, Г.Н.Негоди, П.Т.Павленка, В.Б.Порфір'єва, В.О.Разніцина,

B.Б.Соллогуба, І.І.Чебаненка, А.В.Чекунова, М.В.Чирвінської, П.Ф.Шпака та багатьох інших вчених.

В геологічній будові ДЦЗ та її Північного борту беруть участь породи докембрійського фундаменту й осадочного чохла. В межах Пнб ДЦЗ поширені докембрійський, девонський (місцями), турнейський, візейський, серпуховський, серед-ньокам'яновугільний, верхньокам'яновугільний, тріасовий, юрський і крейдовий комплекси порід; палеогенові, неогенові і четвертинні відклади. Характерною рисою тектоніки Пнб ДДЗ є “клавішна” будова - розривні порушення утворюють ступінчасті блоки з зануренням у бік грабену, у східній частині проявлені також насувні дислокації.

Нафтогазоносність борту пов'язується з продуктивними горизонтами у відкладах нижнього і середнього відділів кам'яновугільної системи, корою вивітрювання та зонами розуїцільнення кристалічного фундаменту з певним контролем пасткових умов розломно-блоковою тектонікою. З 27 родовищ борту більшість зосереджена в антиклінальних структурах (непорушених і тектонічно порушених). Перспективні видобувні ресурси ВВ на Північному борту ДЦЗ оцінюються високо (Гладун, 1993, Лебідь, 1999, Колос, 2003, Зюзькевич, 2003 й ін.). В центральній частині Пнб ДДЗ максимальна щільність ресурсів сягає 50-100 тис.т/км2, на значній площі

щільність ресурсів становить 10-20 тис.т/км2, тобто це землі IV категорії перспективності, які підлягають довивченню.

Перспективними є неантиклінальні пастки при наявності глинистих покришок і ділянок максимальних градієнтів товщин перспективного розрізу. Найбільш сприятливими для збереження покладів ВВ є гідрогеологічні обстановки повільної ексфі-льтраціїі квазізастійного режиму (Колодій, 1994, 1999, Балучинська, 1996) з відновною обстановкою, високим ступенем мінералізації і метаморфізації підземних вод, високими вмістами водорозчинених газів з переважанням вуглеводневих. На Пнб ДДЗ такі обстановки властиві відкладам нижнього і середнього відділів кам'яновугільної системи, меншою мірою відкладам верхнього карбону і тріасу. А.В.Полівцевим (1996) встановлено, що 25 з 27 відкритих родовищ, а також значна частина виявлених і підготовлених структур, знаходяться на геодинамічно спокійних ділянках із незначною активністю у плейстоцен-голоцені, або таких, що відстають у неотектонічних підняттях.

ХАРАКТЕРИСТИКА ЛАНДШАФТІВ ПІВНІЧНОГО БОРТУ ДДЗ

Розділ містить загальні відомості про основні компоненти ландшафтів Пнб ДДЗ - рельєф, клімат, фунтовий покрив, рослинність, води четвертинних відкладів, корінні породи та особливості міфації елементів у лісовій, лісостеповій і степовій ландшафтно-геохімічних зонах. Проаналізовано умови застосування наземних геохімічних пошуків.

ГЕОХІМІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ НАФТОГАЗОПЕРСПЕКТИВНИХ ТЕРИТОРІЙ НА ПІВНІЧНОМУ БОРТУ Д ДЗ

Геохімічні пошуки нафти і газу базуються на теорії формування специфічної структури геохімічних полів над родовищами, яка вслід за В.О.Соколовим розвинута А.В.Пєтуховим, Л.М.Зорькіним, С.Л.Зубайраєвим, І.С.Старобинцем, Т.Д.Донованом, В.Т.Джонсом, Р.Д.Дроздом, Р.Клусманом та іншими вченими. На сьогоднішній день геохімічні пошуки вуглеводнів, у тому числі наземні варіанти, набули широкого розвитку. Однак, незважаючи на значний досвід досліджень у різних регіонах, відкритим залишається питання підвищення ефективності наземних зйомок, особливо літохімічних.

У ДДЗ геохімічні пошуки на нафту і газ розпочато в 60-х роках XX ст. (М.Субота, В .Лондон, В.Гальченко, Є.Стадник та ін.). Основою прогнозів були склад вод, їхня газонасиченість і зональність (В.Терещенко, Ю.Застежко, І.Козак, 1972, Є.Стадник та ін., 1976). З 80-х років наземні зйомки стають більш комплексними і поєднують газохімічні, літохімічні, радіометричні й геотермічні дослідження (О.Тростинський, 1982, Д.Новіков, 1989 та ін.). З 90-х років на Пнб ДДЗ масові наземні геохімічні зйомки проведено УкрДГРІ (Л.Швай та ін., 1994-1996), УкрН-ДІГазом (В.Бабаєв, В.ЬСелебєрда та ін., 1991-2003), ДП “ЧернігівРГП” (В.Гальченко та ін., 2000-2002), ІГГГК НАНУ (А.Полівцев та ін., 1994-2003), ІГН НАНУ (І.Багрій та ін., 1997-2002). Геохімічні зйомки ІГГГК НАНУ виконано у комплексі з геотермічними (О.Приходько та ін., 1994), сейсмолітмологічними (Б.Пилипишин та ін., 2001-2002), електрофізичними (Я.Сапужак та ін., 2001-2002) і дистанційними (М.Арістов та ін., 2001-2003) дослідженнями.

Найбільш інформативними показниками нафтогазоносності є підвищений вміст важких ВВ, а також певні співвідношення водню, азоту, аргону, радіоактивних елементів та підвищені температури відкладів. Пошуковими гідрохімічними ознаками є підвищені концентрації лужних елементів та відновлених форм елементів (Гальченко, 1983-2002, Балучинська, 1998, Макаренко, 1998-2002); літохімічними - понижені значення ЕЬ, які засвідчують ініційовані глибинними ВВ відновні процеси, підвищені pH, новоутворення в породах і грунтах карбонатів, сульфатів, сульфідів та інших мінералів, а також специфічні асоціації мікроелементів.

Основою наземних геохімічних досліджень ІГГГК НАНУ на Пнб ДДЗ 1994-2003 рр. були розроблені А.В.Полівцевим методологічні прийоми тектоногеохімії зони гіпергенезу, тобто неотектонічний чинник розглядався як один із визначальних для формування геохімічних полів, геохімічних бар'єрів та пошукових асоціацій елементів і сполук в ландшафтах. За цим принципом складено схеми тектоногеохімічного районування Північного борту і прибортової зони ДДЗ за перспективами нафтогазоносності (Полівцев, 1997-2002, Макаренко, 2000), за якими визначено рейтинг 70 структур і запропоновано першочергові для комплексних пошукових робіт. Позитивні прогнози справдились для шести свердловин.

На наш погляд, причина непідтнерджених результатів наземних зйомок, зокрема літохімічних, часто криється у недостатньому врахуванні особливостей об’єкту опробування - грунтів. Запропоновано шляхи підвищення ефективності наземних літохімічних пошуків ВВ.

МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ І ОБРОБКИ ДАНИХ

Наземні геохімічні дослідження ІГГГК НАНУ проводились на тектоногеохіміч-ній основі, тобто з урахуванням впливу плейстоцен-голоценових вертикальних рухів на структуру грунтового покриву, будову і речовинний склад грунтових розрізів. Польові дослідження включали опис розрізів до субстрату включно та відбір проб з різних генетичних горизонтів до глибини 1,3 м. Крок деталізаційної зйомки над структурами становив 200-250 м, над тектонічними порушеннями 20-50 м, а відстань між профілями 0,3-1,0 км. Польові виміри Eh виконувалися в грунтових розрізах з інтервалом 5-10 см у шпурах діаметром 15 см і глибиною до 1,3 м вимірювальною парою електродів «Pt-AgCl» (автокомпенсатор АЕ-72). Лабораторні виміри Eh і pH виконувались відповідно платиновим і скляним електродами з порівняльним хлорсрібним на рН-метрі рН-340 за стандартною методикою Є.В.Арінушкіної (1970) у сольових витяжках із співвідношенням «проба : 0.1 М КС1» 1 : 2.5. Для орієнтовної оцінки впливу основних потенціалзадаючих систем одержані дані наносились на діаграми Р.Г аррелса.

Напівкількісний спектральний аналіз грунтів на 25 мікроелементів по ділянці де-талізаційних досліджень виконано в лабораторії спектрального аналізу ІГГГК НАНУ, зовнішній контроль всіх проб на 47 елементів здійснено лабораторією КП «Кіровгеологія», м.Київ, а 12 % проб продубльовано лабораторією Південного відділу ГВ УкрДГРІ, м.Сімферополь, при цьому застосовувався державний стандартний взірець грунту РОСП (чорнозем). Внутрішній контроль відтворюваності забезпечено аналізом 10% проб-свідків. Визначення механічного складу, гумусності, кар-бонатності, вмісту обмінних кальцію і магнію, pH сольових і водних витяжок, вмісту калію, фосфору, азоту тощо проводилось у грунтознавчій лабораторії «УкрЗемп-роекту», мЛьвів, за стандартними методиками.

Рентген-дифрактометричні дослідження фракцій грунтів 0,01-0,001 мм (вихідні й орієнтовані препарати з насиченням етиленгліколем, обробкою розбавленою НС1 та термічною обробкою) проводились в лабораторіях ІГГГК НАНУ (дифрактометр АДП-2) та геологічного факультету ЛНУ ім. [.Франка (дифрактометр ДРОН-1). Електронномікроскопічне вивчення препаратів грунтів і субстрату проводилось на растровому мікроскопі TESLA BS-300 в лабораторії ЛНУ «Львівська Політехніка».

Статистична обробка даних виконувалась методом головних компонент факторного аналізу з використанням програмного пакету STATISTICA. Інформативність Eh-метрії у комплексі наземних методів оцінено за значеннями ФКП (Г.С.Вахромеєв, 1976) і величинами факторних навантажень геолого-геохімічних ознак.

Ландшафтно-геохімічне районування виконано за принципами і результатами тектоногеохімічних досліджень (А.Полівцев, 1997-2003). Елементарні ландшафти типізовано за методичними наробками Б.Б.Полинова, М.А.Глазовської,

О.І.Перельмана, М.С.Касімова. Автором спільно з А.В.Полівцевим вдосконалено деякі методичні прийоми досліджень Eh-рН-характеристик грунтів, що дозволило підвищити їхню пошукову інформативність.

РЕЗУЛЬТАТИ ЛІТОХІМІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ НАФТОГАЗОНОСНИХ І ПЕРСПЕКТИВНИХ ДІЛЯНОК

Розглянуто особливості речовинного складу, гранулометрії і фізико-хімічних характеристик розрізів основних типів грунтів ділянок досліджень. Окиснювально-відновні умови в чорноземах глибоких і реградованих коливаються від помірно відновних до помірно окиснювальних, тобто з Eh від +250 до +520 мВ. У норнозе-мах опідзолених, темно-сірих опідзолених фунтах та чорноземах залишково-солонцюватих - від помірно окиснювальних до інтенсивно окиснювальних з Eh +300 - +700 мВ. Значення pH змінюються від кислих до слаболужних і лужних, тобто від 4,5 до 8,5. Грунтова зональність та геоморфологічні особливості зумовлюють строкатий фон фізико-хімічних параметрів та мікроелементів. Контрастні зміни Eh засвідчують прояв механічних і геохімічних бар'єрів. Для автономних ландшафтних позицій це переважно сорбційні бар’єри G2.6 і лужний D6. В трансакумулятивних та акумулятивних ландшафтах може проявлятись глейовий бар'єр С2,3,6. Асоціації мікроелементів на бар'єрах контролюються неотектонічним режимом, особливостями гранулометрії та спрямованістю змін фізико-хімічних умов грунтових розрізів.

Грунтові розрізи над тектонічними порушеннями та родовищами ВВ і перспективними структурами в подібних ландшафтних умовах відрізняються за Eh-харакгерисгаками від фонових. Вплив новітніх вертикальних рухів призводить да зсуву Eh-умов у бік окиснювальних, а тривалий потік ВВ вщ покладів стабілізує фізико-хімічну обстановку та сприяє розвитку відновних процесів. У поєднаннях елементарних ландшафтів (катенах) в межах зон впливу тектонічних порушень діапазон

змін ЕЬ різних горизонтів грунтових розрізів розширюється на 100-170 мВ порівняно із звичайним 50-70 мВ. Стандартні відхилення Еіі грунтових розрізів над нафтогазоносними структурами зазвичай зменшуються, абсолютні значення ЕЬ по певних горизонтах зменшуються на 30-100 мВ порівняно з розрізами фонових ділянок.

Морфологічні особливості грунтів, ступінь їхньої зволоженості, ландшафтна позиція пікетів зйомки й інші чинники зумовлюють суттєві коливання фонових значень ЕЬ і рН. Однак за умови достатньо великого обсягу вимірювань (2-6 замірів ЕЬ у кожному горизонті) є можливість застосовувати як пошукові індикатори не малоінформативні величини ЕЬ на певних глибинах або середньоарифметичні значення по розрізу, а похідні величини - градієнти, дисперсії, характерну форму кривої потенціалу.

З використанням методу головних компонент досліджено системні зв'язки геологічних, ландшафтних, газохімічних і літохімічних показників. Від'ємна кореляція ЕЬ (лабораторні виміри) з жирністю вуглеводневих газів, тобто відношенням потоків важких ВВ до потоків метану, підтверджує становлення у грунтових розрізах відновних умов під впливом глибинних ВВ. Зв'язки ЕЬ з пошуковими газохімічними ознаками найконтрастніше проявляються у перехідних генетичних горизонтах грунтів. Значення рН не виявляють зв'язків з еманаціями глибинних ВВ і відображають головним чином ландшафтні особливості, однак вони необхідні для типізації фізи-ко-хімічних умов у грунтах, наближеної оцінки переважання певних форм знаходження елементів та типізації геохімічних бар'єрів.

Дослідження динаміки ЕЬ і рН витяжок з грунтів показали, що при вільному доступі кисню значення ЕЬ розчинів нестабільні, їхня інтерпретація утруднюється впливом ландшафтних чинників. Результати замірів у витяжках з аргоновим наповненням виявились неінформативними. При насиченні витяжок СОг результати чітко розділяються за часом замірів та за генетичним горизонтом. Тобто реальним є підбір оптимального часу витримування розчинів та чіткіша оцінка аномальних ефектів також за абсолютними значеннями ЕЬ.

При пошуках нафти і газу як додаткові індикатори розглядаються вторинні хлориди, сульфати, карбонати грунтів, однак вони ефективні звичайно у субарідних кліматичних умовах та при менших, ніж на Пнб ДДЗ, глибинах залягання покладів. Для чорноземів лісостепової і степової зон ці мінерали частіше є типовими або реліктами минулих епох грунтоутворення, ніж специфічними новоутвореннями. Нами показано доцільність вивчення структурних змін глинистих мінералів,

зокрема змішаношаруватих.

У грунтових розрізах над нафтогазоносними і перспективними структурами власне грунтові процеси домінують над ерозійними. Це проявлено у найменшій, порівняно з грунтами фонових ділянок та зон впливу тектонічних порушень, кількості набухаючих мінералів і найбільшій - слюдистих компонентів у змішаношаруватих утвореннях та в наявності псевдоморфоз вермикуліт-смектиту по слюдах, які є результатом сучасних грунтових процесів. За даними електронної мікроскопії, у фунтах над нафтогазоносними структурами Північного борту глинисті мінерали зазвичай слабозмінені або незмінені. У фунтових розрізах над тектонічними порушеннями та локальними неотектонічно активними структурами найвиразніше проявлено руйнування зерен мінералів і винос речовини. Найактивніше руйнування мінералів відбувається в умовах інтенсивного водогазообміну над скидами. Відповідно, фунти нафтогазоносних і безперспективних структур та зон впливу тектонічних порушень відрізняються за мікроструктурами. У грунтах над родовищами ВВ та зонами впливу тектонічних порушень виявлено новоутворення карбонатів і гіпсу. На фонових ділянках подібних новоутворень не виявлено. Тобто у грунтах на ділянках підвищених еманацій глибинних ВВ встановлюється специфічна геохімічна обстановка.

На прикладі регіонального профілю через Мерчиківське, Юліївське і Скворців-ське нафтогазоконденсатні родовища за значеннями функції комплексного показника оцінено інформаційну вагу газохімічних методів і польової ЕЬ-метрії. Для діагностики покладу ВВ вага показника для різних індикаторів наступна: потоки метану -15%, потоки важких ВВ - 45%, сумарні концентрації вуглеводневих газів - 12%, ртуть - 6%, фадіент ЕЬ - 22%. Для діагностики тектонічних порушень: потоки метану - 17%, потоки важких ВВ - 11%, потоки гелію - 19%, потоки С02 - 18%, сумарні концентрації вуглеводневих газів - 7%, ртуть- 16%, фадієнт ЕЬ - 12%.

Результати системної обробки літохімічних даних разом із газохімічними, ландшафтними й геолого-геофізичними дозволяють стверджувати, що інформативність літохімічних показників нафтогазоносності, особливо мікроелементів, є мінливою залежно від геоструктурних і ландшафтно-геохімічних умов ділянок. Тобто на різних площах набори ефективних пошукових критеріїв будуть змінюватися.

РАЙОНУВАННЯ І! АФТОГАЗОПЕРСПЕКТИВНИХ ДІЛЯНОК ЗА УМОВАМИ МІГРАЦІЇ ХІМІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ТА ВЕДЕННЯ ЛІТОХІМІЧНИХ ПОШУКІВ НАФТИ І ГАЗУ

Автором натектоногеохімічній основі з’ясовано особливості міграції елементів в межах 7 катен ділянки Гути-Скворці-Коротич центральної частини Пнб ДДЗ (таблиця). Геохімічна специфіка катен зводиться до наступного:

1. На ділянках, які зазнавали активних плейстоцен-голоценових піднять, сорб-ційні бар'єри, пов'язані головним чином з оксидами і гідроксидами заліза і мангану, проявляються вже в елювіальному горизонті; на них концентруються Со, Мо, №, Сг, РЬ, Ва, Мп; ці бар'єри також наявні у поєднаннях чорноземів опідзолених і залишково-солонцюватих, однак на них концентруються Со, Мп, Си; 2. Активні молоді рухи та тектонічні порушення відображаються у грунтових розрізах помітним збільшенням вертикальної диференціації Бс і У, порівняно з ділянками із помірними плейстоцен-голоценовими підняттями і (або) неконтрастним проявом тектонічних порушень; 3. В грунтових розрізах над безперспективними структурами (неотекто-нічний режим помірних піднять) у слабовідновних ЕЬ-умовах з рН від нейтральних до кислих відносно мобільними є N1, Мо, Со, РЬ, Сг. В перехідних горизонтах (В, В2) при слаболужних рН на лужному і сорбційному бар’єрах концентруються Со, РЬ і ва. 4. У грунтових розрізах над родовищами і перспективними структурами слабо-відновні ЕЬ-умови вниз по розрізу змінюються помірно відновними, рН зростає від слабокислнх і нейтральних до лужних, а в перехідних горизонтах на лужному і сорбційному бар'єрах більш контрастно концентруються ва, Сг, Со, РЬ. Фонові асоціації складають ті елементи, диференціація яких у катенах ділянок з певним геодинамічним режимом є типовою.

Результати картування ділянки Юліївка-Коротич за системним пошуковим показником, в якому основна вага припадає на ЕЬ-умови та коефіцієнти вертикальної диференціації низки мікроелементів (ва, Со, Сг, Мі, V, Мп, Бс і ін.) є співставними із одержаними з використанням потоків і концентрацій вуглеводневих газів.

Порівняння ландшафтно-геохімічних особливостей ділянок з різною неотектоні-чною активністю, в межах яких розміщені нафтогазоносні, перспективні і безперспективні структури, та аналіз пошукової інформативності літохімічних показників у різних ландшафтних умовах дозволяє рекомендувати наступні етапи районування за умовами ведення пошуків:

Таблиця

Геохімічна модель грунтових розрізів автономних ландшафтів Середньоруського лісостепу (центральна частина Північного борту ДЦЗ)

Характерний для тектонічного режиму грунтовий процес, переважаючий тип грунту, структури Фізик о-хімічні умови генетичних горизонтів грунтових розрізів Асоціації мікроелементів і геохімічні бар'єри** в генетичних горизонтах грунтів Геохімічна формула ландшафту (чисельник—елементи накопичення, знаменник - елементи виносу)

1. Тектонічній режим активних піднять, зови тріщинуватості*

Опідзолювання чорноземи опідзолені І темно-сірі опідзолені грунти (Північно- Гуківська і Люботинська структури) Елювіальний горизонт Слабо- і помірно окисню-вальні ЕЬ +400- +600 мВ, рН нейтральні І слабо лужні 6.1-7.8 Перехідний горизонт В-В2 СлабовІдновні - помірно окиснювальні ЕЬ +300 -+600 мВ, рН слабокислі до нейтральних 4.8-7.2 G6: оксиди і гідроксиди Fe І Мі; — Coi.j Nij.4 Вам Сгі.з Mnj,a первинні мінерали: Scj Y|.g Сб, D6: Pbjj Ваі.б мобільні комплексні сполуки: Мпо.75 Соо.5 MOo.J Лс 12 Сак, Ca^-Na‘ II CuZn Mo GaNi (Be)/ Pb, Co, Ga, Sc, Y.Ba Cu Zn Co Ga Ni (Be) 1 Mo, Pb, Ba

Лесиваж чорноземи реградовані та опідзолені (Щиглівська, Кенізька, Північно* Кихнівська струшури) Елювіальний горизонт Окиснювальні ЕЬ +440 -+620 мВ, рН слабокислі і приблизно нейтральні 4.5-6.8 Перехідний горизонт В Помірно відновні - слабо окиснювальні ЕЬ +230 -+480 мВ, рН приблизно нейтральні і нейтральні 6.5—7.2 Перехідний горизонт В-В2 СлабовІдновні - помірно окиснювальні ЕЬ +300 -+530 мВ, рН слабокислі і нейтральні 5,4-7.5 - оксиди і гідроксиди Fe: Мої s NiuPb^ первинні мінерали: Scj j Yu G6 (глинистімінерали, оксиди і гідроксиди Fe і Ип), D6: C04J Pbj.iGaj.iCru Моі.з первинні мінерали'. Sci.i Yu G6, D6: Pbj.7 Cois мобільні комплексні сполуки: Сгол первинні мінерали: Scu YІЛ Лс 12 CaJ*. CaJ*-Na* II Cu Zn Co Ni GaSc V Cr Mi Ba (Be) / Mo, Pb Cu Zn Co Ga (Be) / Mo, Pb, Ag CuZnCo (Be) / Mo, Pb, Ag, Ni, Ba, Sr

2. Тектонічний режим помірних віднять« вплив тектонічних порушень

Лесиваж чорноземи глибокі середньо- гумусні та реградовані (Північно* ІЦиглівська і Західно- Скворцівська структури) Елювіальний горизонт СлабовІдновні - помірно окиснювальні ЕЬ +350 -+550 мВ, рН приблизно нейтральні і слабокислі 6.5-4.3 Перехідний горизонт В Помірно відновні - слабо окиснювальні ЕЬ +220 - +480 мВ, рН слабокислі - нейтральні 4.5-7.0 Перехідний горизонт В-В2 СлабовІдновні - помірно окиснювальні ЕЬ +300 -+550 мВ, рН нейтральні -слаболужні 7.2-8.0 мобільні комплексні сполуки: МОо.7 0?.<5 > оксиди і гідроксиди Ге і Мп: МО3.1 ССі|.8 Мпи - глинисті мінерали: N¡1.3 РЬ| - оксиди і гідроксиди Ге і Мп: МОз.2 СО2.6 МПі., - глинисті мінерали: Иіц мобільні комплексні сполуки: РЬо.з Лс 12 Са2\ Ca:*-Na* II Za Pb Mo Sc (Be) / Co CuAgSr Zn Cu Pb Mo Ag Ga Cr (Be) / Ba Sr

Продовження таблиці

3. Тектонічний режям помірних ВІДНЯТЬ, вплив тектоиічніх порушень

Переважання грунтоутворення над ерозією А. чорноземи глибокі середньо гумусні та реградовакі Фон (Південно-Таверівсьха і Калмицька структури) Елювіальний горизонт СлабовІдновні ЕК+290 -+340 мВ, рН нейтральні до кислих 7-4,8 Перехідний горизонт В-В2 СлабовІдновні ЕЬ +360 -+330 мВ, рН слабокислі до слаболужних 5.2—7.5 мобільні комплексні сполуки: Созд РЬо і Crü g Ni^.i первинні мінерали: Gan VJt Мпі Yj7, SCo.e D6, G2.6 (глинистімінерали) CO| 7 Pbj 5 Gßi.j первинні мінерали: V| MniY#» Sc®}; мобільні комплексні слаяуки: Сто.» Mot,» Nie.* Лс 12 Ca2+, Ca2*-Na+ II Pb Za Co Ga Ni (Be) / Mo CuAgYScBa

Б. чорноземи глибокі середньо гумусні, рсграяовані та опідзолені Нафтогазоносні і перспективні структура (Юліїаська, Квраванівська, Західно-Люботинська-струггури) Елювіальний горизонт СлабовІдновні ЕЬ +280 -+330 мВ, рН слабокислі -нейтральні 5.1-7.2 Перехідний горизонт В-В2 Помірно відновні ЕЬ +275+250 мВ, рН слаболужні -лужні 7Л-8.2 первинні мінерали: Mot, Nilt Y#.», Scc.8 D6, G2,6 (оксиди і гідроксиди Fe і Мп, глинисті мінерали), Ga« Crjj Cojj РЬ|9 первинні мінерали: Vb Moi, Nij, Scî.Yo., Лс 12 Ca2*, Ca^-Na* II Cu Zn Ga (Be) / Mo« Pb, Co Cu Zn Co Ga Ni (Be) / Mo, Pb, Ba

4. Тектонічний режим відставань у аізвятгях, валка тектонічних порушень

Леснваж, опідзолюванн* чорноземи опідзолені та залишково- солонцюваті; темно-сірі опідзолені грунти (Коротицька структура) Елювіальний горизонт Помірно- і інтенсивно охиснювальні ЕН +500+700 мВ, рН приблизно нейтральні - слабокислі 6.8-4.9 Перехідний горизонт В-В2 Помірно окисиювалий -слабовідновиі ЕЬ +500+300 мВ, рН приблизно нейтральні - кислі 6.&-4,5 первинні мінерали: 2С2.7, Уи С2,6 (оксиди І гідроксиди /’€ і Мп'): С02.1, Мпц первинні мінерали: 5си> У,.» 02,6 (оксиди і гідроксиди Ре і Мп;.Сом,Мпи Лс 12 CaJ+, Ca2*-Na* II Zn Pb, Ni (Be) / Mo, Cu Co. Mn, V, Y, Sc

5. Стабільний тектонічний рсжнк, вплав тектонічних порушень

Леснваж чорноземи опідзолені та галишково- сологаюваті; темно-сірі опідзолені грунти (Північно- Коротицька структура) Елювіальний горизонт Помірно окиснювальні Eh +500-+530 мВ, pH приблизно нейтральні і нейтральні 5.6-7.0 Перехідний горизонт В-В2 СлабовІдновні Eh +500 -+400 мВ, pH нейтральні -лужні 7.0-8.4 02.6 {комплекси з органічною речовиною, оксиди і гідроксиди Мп): С02& МвііСиї.^САі.і Сго.і (мобільний) мобільні комплексні сполуки: Мов, РЬо.а Об» (36 (оксиди І гідроксиди /е / комплекси з органічною речовиною: Сої« Мп»., РЬ» первиннімінераяи:§с\л УиКії Лс 12 Саг\ Ca3+-Na+ H Zn (Be) / Mo, Pb, Cu, Ga, V, Y, Sc, Ba

Примітка. *режим плейстоцен-голоценових піднять; **індексами в асоціаціях елементів наведено коефіцієнти вертикальної диференціації елементів, класифікація бар'єрів О.І. Перельмана. ***у геохімічних формулах ландшафтів, які наводяться за ландшафтно-геохімічною картою України М 1 : 1 500 000 під ред. О.І. Зарицького (автори В.О. Почтаренко, В.П. Іванчиков, — К.: «ДГП Геопрогноз», 1994), курсивом позначено наші доповнення; наведено загальну формулу ландшафтів кальцієвого і кальцій-натрієвого класу лісостепової зони.

1. Виділення на площі тектогенних ландшафтів за геоморфологічними показниками, особливостями грунтової зональності, гідрохімічними й іншими даними. 2. Зіставлення особливостей вертикальної і площової міграції елементів із характеристиками геологічної будови. В межах геоструктур на ділянках прояву у грунтах специфічних ЕЬ-рН-умов по вертикалі і латералі і, відповідно, геохімічних бар'єрів та асоціацій елементів, аналізуються реперні геологічні показники. Далі виявляються системні зв'язки між ландшафтними, геологічними і геохімічними показниками. За асоціаціями взаємозв'язаних ознак формується набір ефективних пошукових індикаторів для конкретної геоструктурної зони (ділянки) та оцінюється їхня інформативність. 3. Побудова карт (схем) інтегральних показників наявності пошукових об’єктів. При цьому показники наявності зон впливу тектонічних порушень, нафтогазоносних і непродуктивних структур будуть різними.

ВИСНОВКИ

1. Фонові зміни ЕЬ і рН грунтових розрізів центральної частини Північного борту ДЦЗ викликані геохімічними особливостями, які контролюються геоморфологією, а також молодими рухами земної кори, що сприяють покращенню флюїдного розвантаження. Аномальна вертикальна зональність по ЕЬ зумовлена потоками вуглеводнів, особливо контрастними над тектонічними порушеннями.

2. Тривалий підтік глибинних ВВ від покладів спричинює становлення у грунтових розрізах специфічної фізико-хімічної обстановки. Над родовищами активізуються відновні процеси, ЕЬ стабільно знижується на 30—100 мВ відносно фонових для певних елементарних ландшафтів. Це зумовлює від'ємні або близькі до нульових значення градієнта ЕЬ. Над тектонічними порушеннями фізико-хімічні умови різко мінливі, відповідно аномалії градієнта ЕЬ можуть змінювати знак; характерним є контрастне збільшення стандартних відхилень.

3. Найконтрастніші зміни Еіі виявляються в перехідних горизонтах грунтів автономних ландшафтних позицій, які є геохімічними бар'єрами. З метою літохімічних пошуків ВВ рекомендується опробовувати ці горизонти. Однак, для виявлення мінливості геохімічної обстановки по площі зйомки опорні (тобто типові для катен) розрізи грунтів слід опробовувати повністю. У мінливості значень рН потік глибинних ВВ не проявляється, проте вони необхідні для типізації фізико-хімічних умов у грунтах та виділення геохімічних бар'єрів.

4. Вертикальна й латеральна міграція елементів зумовлюється ландшафтними і тектонічними чинниками. Тому, для встановлення пошукових

літохімічних індикаторів слід виділяти фізико-хімічні обстановки й асоціації мікроелементів, які є нетиповими для певного неотектонічного (пізній плейстоцен-голоцен) режиму. В перехідних горизонтах (В, В2) грунтових розрізів катен нафтогазоносних і перспективних структур та ділянок з підвищеною геодинамічною активністю збільшується контрастність концентрування елементів на сорбційному і лужному бар'єрах. Над нафтогазоносними структурами асоціація елементів на бар'єрах (ва, Сг, Со, РЬ) вужча порівняно з геодинамічно активними ділянками (Со, Мо, РЬ, Ва, N1, Мп, Сг).

5. Дослідженнями мінерального складу тонких фракцій встановлено, що у грунтових розрізах над родовищами ВВ і перспективними за комплексом геохімічних ознак структурами темпи грунтового вивітрювання найповільніші. На специфічність геохімічної обстановки грунтових розрізів над нафтогазоносними структурами та зонами впливу тектонічних порушень вказують характерні новоутворення карбонатів і гіпсу.

6. Інформативність ЕЬ-метрії грунтів стосовно виявлення покладу ВВ є співмір-ною з інформативністю потоків важких ВВ і метану та вищою за інформативність сумарних концентрацій ВВ за даними польової хроматографії і аномальних розподілів окремих мікроелементів. Інформативність мікроелементів визначається формуванням у специфічних фізико-хімічних умовах фунтів над родовищами ВВ асоціацій, відмінних від фонових. Для катен центральної частини Пнб ДДЗ це ва, Сг, Со, РЬ.

7. Обгрунтовано раціональні методичні прийоми досліджень ЕЬ і рН грунтів при наземних пошуках ВВ:

* для всебічної характеристики фізико-хімічних процесів у грунтових розрізах і виявлення ознак впливу глибинних ВВ необхідними є як польові, так і лабораторні вимірювання ЕЬ і рН; * в лабораторних умовах заміною повітря на вуглекислий газ можна досягти вищої контрастності пошукових аномалій ЕЬ; * абсолютні значення ЕЬ без урахування специфіки будови грунтових розрізів є неінформативними, тому доцільно вивчати також похідні величини - градієнти, дисперсії;

8. Запропоновано раціональні етапи ландшафтно-геохімічного районування ділянок наземних геохімічних пошуків за умовами міграції речовини: * виділення на площі тектогенних ландшафтів; * зіставлення особливостей міграції елементів із характеристиками геологічної будови і виявлення системних зв’язків між ними; формування за асоціаціями взаємозв'язаних ознак набору ефективних пошукових індикаторів для певної геоструктуриої зони; * побудова карт (схем) інтегральних показників наявності пошукових об'єктів.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Бужук Л.О., Полівцев A.B. Щодо інформативності параметра окислювально-відновного потенціалу грунтів при пошуках нафти і газу // Мінеральні ресурси України. - 2001№ 1.-С. 17-21.

Автором особисто зроблено огляд методичних особливостей вимірів Eh грунтів, виконано контрольні лабораторні виміри Eh, системну обробку та інтерпретацію результатів, сформульовано частину тексту і висновків.

2. Поморцева Т.П., Данилів Д.Ю., Полівцев A.B., Яронтовський О.Г., Кшановсь-кий О.В., Бужук Л.О. Оперативний контроль забруднення

довкілля нафтопродуктами при техногенних аваріях // Екологія довкілля та безпека життєдіяльності. - 2001. - № 1 .—С. 32-38.

Автором оцінено контрастність від'ємних аномалій Eh у зоні аварійного виливу дизпалива (Любинецький водозабір Львівської області), прослідковано їхній зв'язок із джерелом забруднення, обґрунтовано елементи моделі поведінки забруднення.

3. Полівцев A.B., Сапужак Я.С., Чепіль П.М., Білик О.Д., Пилипишин Б.В., Готи-нян B.C., Королюк П.О., Арістов М.В., Бужук Л.О., Сапужак О.Я. Комплексування геолого-геофізичних і геохімічних методів при пошуках нафти і газу в бортових частинах Дніпровсько-Донецької западини // Сборн. науч. трудов Национального горного ун-та. - 2002. - № 13.-Т. 4.-С.61-71.

Автором проінтерпретовано дані польової Eh-метрії грунтових розрізів на Кад-ницькій структурі Північного борту ДДЗ і Кохівській структурі Південного борту ДДЗ, уточнено характерні форми кривих Eh над покладами вуглеводнів і скидами, підтверджено тестовим і натурним моделюванням доцільність використання градієнтів і дисперсій Eh як ознак, що мають пошукове значення.

4. Полівцев A.B., Бужук Л.О., Мельник Ю.М., Скульська Л.Й., Галайко Х.О., Чекайло М.В. Особливості мінерального складу сучасних грунтів Північного борту Дніпровсько-Донецької западини (нафтогазопошуковий аспект) // Геологія і геохімія горючих копалин. -2003.-№ 1. -С. 63-86.

Автором встановлено специфіку мінерального складу тонких фракцій фунтів над нафтогазоносними і безперспективними структурами та зонами впливу скидів, спільно з A.B. Полівцевим виділено характерні мікропроцеси у фунтах над вказаними об'єктами. Виявлені особливості запропоновано використовувати як додаткові індикатори під час наземних геохімічних пошуків вуглеводнів.

5. Полівцев A.B., Бужук Л.О., Сатаєва Jl.O. Методика індикації тектонічних порушень і їх флюїдопровідності II Матеріали наук.-практ. конф. МНС України-Держкомгеології України «Проблеми техноприродних аварій та катастроф у зв’язку з розвитком небезпечних геологічних процесів (прогноз, керований контроль, моніторинг, інженерний захист процесонебезпечних територій)». - Київ, 1997. - Частина

1.-С. 69-72.

Автором за результатами системного аналізу оцінено індикаторну роль Eh-pH-характеристик та елементів для комплексної діагностики тектонічних порушень.

6. Бужук Л.А. Использование параметров окислительно-восстановительной зональности почв при поисках углеводородов. // Мат-лы докл. II Междунар. науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых им. академика М.А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр». - Томск: Изд-во НТЛ, 1998. - 4.1. - С. 60-61.

7. Бужук Л.О., Полівцев A.B. Застосування параметрів окисно-відновної зональності грунтів при пошуках вуглеводнів // Тез. докл. 4 Междунар. симпозиума «Применение математических методов и компьютерных технологий при решении задач геохимии и охраны окружающей среды» - Киев, 1998. - С. 72-73.

Автором обгрунтовано і апробовано раціональні прийоми статистичної обробки ландшафтно-геологічних, газо- і літохімічних даних з метою виділення індикаторів покладів вуглеводнів та тектонічних порушень.

8. Полівцев A.B., Бужук Jl.O. Геохімічні бар'єри північного борту ДДЗ і їх пошукове значення // Нафта і газ України. 36. наук, праць. Матеріали 5-ї міжнародної конференції «Нафта і газ України-98», Полтава, 15-17 вересня, 1998 р. Т. 1. - Полтава: УНГА, 1998. -С. 103-106.

Автором для центральної частини Північного борту ДДЗ систематизовано геохімічні бар'єри на ділянках з різною сучасною геодинамічною активністю, виділено інформативні літохімічні показники нафтогазоносності.

9. Бужук JI.O. Дослідження динаміки окислювально-відновного потенціалу грунтів нафтогазоносних площ // Нафта і газ України. 36. наук, праць. Матеріалили 6-ї міжнародної конференції «Нафта і газ України-2000», Івано-Франківськ, 31 жовтня - 3 листопада, 2000 р. Т. 1. - Івано-Франківськ: УНГА, 2000. - С. 206-207.

10. Бужук JI.O. Дослідження фізико-хімічних характеристик приповерхневих відкладів під час розшуків нафти і газу // Наука про Землю-2001. Мат-ли молодіжної наук. конф. «Наука про Землю-2001», Львів, 19-21 жовтня 2001 р. - Львів, ЛНУ ім. Івана Франка, 2001. - С. 9-10.

11. Полівцев A.B., Скачедуб Є.О., Бужук JI.O. Структурно-речовинні неоднорідності фундаменту північного борту Дніпровсько-Донецької западини (у зв'язку з нафтогазоносністю). // Тези доп. міжнарод. наук. конф. «Геологія горючих копалин України» -Львів, 2001. - С. 212-213.

Автором досліджено петрохімічні особливості порід різних формаційних комплексів фундаменту в межах Північного борту ДДЗ, виконано системну обробку геолого-геофізичних і геохімічних даних, сформульовано частину висновків.

12. Полівцев A.B., Сапужак Я.С., Бужук JI.O., Сапужак О.Я., Арістов М.В. Комплексна інтерпретація геолого-геофізичних і геохімічних даних по перспективно нафтогазоносних зонах схилів Східно-Європейської платформи // Тез. докл. V Меж-дунар. конф. «Проблемы геодинамики и нефтегазоносное™ ЧерноморскоКаспийского региона». - Симферополь, 2003. - С. 287-290.

Автором апробовано раціональні прийоми комплексної інерпретації газо- і літохімічних даних для оцінки перспектив нафтогазоносності структур бортів ДДЗ.

13. Бужук Л.О., Полівцев A.B. Етапи районування нафтогазоперспективних ділянок за умовами міграції елементів і ведення літогеохімічних пошуків // Тези доп. VIII наукової конференції молодих вчених та спеціалістів ІГГГК НАНУ та НАК “Нафтогаз України. - Львів, 2003. - С. 61-67.

Автором спільно з A.B. Полівцевим за результатами комплексних геолого-геофізичних і геохімічних досліджень обгрунтовано етапи районування нафтогазоперспективних ділянок за умовами міграції елементів і ведення літохімічних пошуків.

Бужук JI.O. Фізико-хімічні характеристики грунтів нафтогазоносних ділянок центральної частини Північного борту Дніпровсько-Донецької западини: зональність, пошукове значення. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.02. - геохімія. - Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України та НАК “Нафтогаз України”, Львів, 2004.

З'ясовано особливості Eh-рН-характеристик фунтових розрізів центральної частини Північного борту Дніпровсько-Донецької западини та фактори, що їх визначають. Для обгрунтування пошукових літохімічних індикаторів слід виділяти фізико-хімічні обстановки й асоціації мікроелементів, які є нетиповими для певного неотек-тонічного режиму. Тривалий підтік глибинних ВВ від покладів спричинює становлення у грунтових розрізах специфічної фізико-хімічної обстановки. Над

родовищами активізуються відновні процеси, Eh стабільно знижується на 30-Г00'мВ відносно фонових для певних елементарних ландшафтів. Над тектонічними порушеннями фізнко-хімічні умови різко мінливі, характерним є контрастне збільшення стандартних відхилень-. В перехідних горизонтах грунтових розрізів катен нафтогазоносних і перспективних структур та ділянок з підвищеною тектонічною активністю збільшується контрастність концентрування елементів на сорбційному і лужному бар'єрах. Інформативність Eh-метрії грунтів у комплексі наземних пошуків вуглеводнів є співмірною із інформативністю потоків і концентрацій вуглеводневих газів і перевищує індикаторне значення Ga, Cr, Со, РЬ та інших мікроелементів. Обгрунтовано методичні прийоми вимірювань Eh і pH грунтів та додаткові мінералогічні індикатори, що підвищує ефективність наземних зйомок. Рекомендовано раціональні етапи ландшафтно-геохімічного районування ділянок наземних геохімічних пошуків за умовами міграції речовини.

Ключові слова: наземні пошуки вуглеводнів, Eh-рН-характеристики, грунтові розрізи, катена, міграція речовини, геохімічні бар'єри, асоціація елементів, ландшафтно-геохімічне районування, індикатори нафтогазоносності.

Lesia A. Buzhuk. Physical-chemical characteristics of soils of oil and gas bearing areas of the central part of North flang of the Dnieper-Donets Depression: zonality, search significance. - Manuscript.

Thesis for a Candidate’s degree of Geological science in speciality 04.00.02 - Geochemistry. Institute of Geology and Geochemistry of Combustible Minerals of National Ukrainian Academy of Sciences and National Joint-Stock Company “Naftogas of Ukraine”, Lviv, 2004.

The features of Eh-pH-characteristics of soil sections of the central part of North flank of the Dnieper-Donets Depression and their controlling factors specified. The physical-chemical conditions as well as elements associations should be considered in connection with neotectonic regimes to be proposed as hydrocarbon indicators. The hydrocarbon microseepage from the reservoirs causes physical-chemical conditions in soils to be more reduced, that results in stable decrease of Eh to 30-100 mV and the microelements concentrated on alkaline and sorption geochemical barriers more contrast comparing with nonproductive areas. The Eh measurement informativity for hydrocarbon searches is comparable with the informativity of hydrocarbon gases flux and concentrations and higher than indicator power of Ga, Cr, Co, Pb and other elements. The investigations enable one substantiate several improved methods of Eh and pH measurement and mineralogical indicators made the surface exploration for hydrocarbons more effective. The rational stages of landscape-geochemical zoning of areas adapted to migration conditions were recommended.

Key words: surface exploration for hydrocarbons, Eh-pH-characteristics, soil sections, catena, migration of maturity, geochemical barriers, association of elements, landscape-geochemical zoning, oil and gas productivity indicators.

Бужук Л.А. Физико-химические характеристики почв нефтегазоносных участков центральной части Северного борта Днепровско-Донецкой впадины: зональность, поисковое значение. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата геологических наук по специальности 04.00.02. - геохимия. - Институт геологии и геохимии горючих ископаемых НАН Украины и НАК “Нефтегаз Украины”, Львов, 2004.

Установлены особенности ЕЬ-рН—характеристик почвенных разрезов центральной части Северного борта Днепровско-Донецкой впадины (ДЦВ) и определяющие их факторы. Показано, что поисковое значение литохимических индикаторов нефте-газоносности отличается в ландшафтах с различной амплитудой вертикальных плейстоцен-голоценовых движений. Следовательно, условия миграции элементов и эффективного ведения литохимических поисков устанавливаются районированием -выделением за почвенно-геоморфологическими данными катен с различной неотек-тонической активностью и, соответственно, типичными геохимическими барьерами и аномальными ассоциациями элементов, обусловленными влиянием глубинных углеводородов.

Под влиянием длительного подток глубинных углеводородов в почвенных разрезах устанавливается специфическая физико-химическая обстановка. Над месторождениями активизируются восстановительные процессы, при этом ЕЬ стабильно снижается на 30—100 мВ относительно фоновых для определенных элементарных ландшафтов. Над тектоническими нарушениями физико-химические условия резко изменчивы, аномалии градиента ЕЬ могут менять знак; характерно контрастное увеличение стандартных отклонений. Влияние потока углеводородов от залежей на физико-химическую обстановку почвенных разрезов автономных ландшафтов центральной части Северного борта ДЦВ наиболее контрастно проявляется в переходных генетических горизонтах на щелочном и сорбционном геохимических барьерах; в условиях спокойного современного геодинамического режима на барьерах более контрастно, в сравнении с фоновыми участками, концентрируются ва, Сг, Со, РЬ, а в катенах с повышенной амплитудой плейстоцен-голоценовых поднятий контрастно концентрируются Со, Мо, РЬ, Ва, N1, Мп, Сг; таким образом, Сг, Со, РЬ рассматриваются как “сквозные” индикаторы, другие элементы имеют поисковое значение лишь в определенных ландшафтах. Информативность ЕЬ-характеристик почвенных разрезов для обнаружения залежей нефти и газа в центральной части Северного борта ДЦВ соизмерима с информативностью потоков и концентраций углеводородных газов и превышает индикаторное значение ва, Сг, Со, РЬ и других элементов.

Обоснованы методические приемы определения ЕЬ и pH почв и дополнительные минералогические индикаторы, повышающие эффективность наземних съемок. Рекомендованы рациональные этапы ландшафтно-геохимического районирования участков наземных геохимических поисков по условиям миграции вещества.

Ключевые слова: наземные поиски углеводородов, ЕЬ-рН-характеристики, почвенные разрезы, катена, миграция вещества, геохимические барьеры, ассоциация элементов, ландшафтно-геохимическое районирование, индикаторы нефтогазонос-ности.