ВПЛИВ МІГРАЦІЇ ФЛЮЇДІВ НА МАГНІТНУ МІНЕРАЛОГІЮ ҐРУНТІВ

Олександр МЕНЬШОВ

doi:10.17721/1728-2713.104.04

Автор(и)

Олександр МЕНЬШОВ Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна

DOI:

https://doi.org/10.17721/1728-2713.104.04

Ключові слова:

ґрунтовий покрив, магнітні мінерали, магнітна сприйнятливість, флюїди, вуглеводні

Анотація

Вступ. Війна в Україні актуалізувала необхідність інтенсифікації видобутку вуглеводнів на власній території для підтримання та розбудови енергетичної незалежності держави. Ефективність, низьковартісність та актуальність залучення демонструють магнітні методи дослідження верхньої частини геологічного розрізу та ґрунтового покриву з метою пошуків нафти і газу.

Методи. Методологія магнітних досліджень з метою пошуків вуглеводнів основана на методах дослідження магнетизму природних об'єктів та ґрунтового дією покриву, детальної магнітометрії природних систем та фізико-хімічних моделях зміни магнітної мінералогії під міграції вуглеводневого флюїду.

Результати. У дослідженні магнітної мінералогії ґрунтів важливим є розбракування джерел формування цих мінералів. Здебільшого ґрунтовий покрив містить мінерали природного ґрунтотвірного походження, аутогенні вторинні магнітні мінерали, а також інколи детритові ультрадисперсні магнітні фази. Для України найпоширенішими магнітними мінералами ґрунтів ґрунтотвірного походження є магнетит, магеміт, гематит та гетит. У той же час досвід проведення магнітомінералогічних аналізів ґрунтів територій родовищ нафти і газу вказує на наявність сульфідів залізу. У першу чергу ідентифікується моноклінний піротин. Також у ґрунтах містяться й супутні гексагональний піротин, пірит, грейгіт. Наведено результати термомагнітних аналізів та петель гістерезису зразків ґрунтів з територій покладів вуглеводнів та проаналізовано їх мінеральний склад.

Висновки. Результати вивчення впливу міграції вуглеводневого флюїду на зміну мінерального складу ґрунтів вказує на значущу інформативність і перспективність впровадження методу у комплекс геологорозвідувальних робіт на різних етапах. Аутогенні зміни магнітних мінералів у верхній частині геологічного розрізу та ґрунтовому покриві, а також природне та антропогенне накопичення вуглеводневих продуктів у ґрунтах спричинює зміну магнітних властивостей та формує аномалії магнітного поля.

Посилання

Badejo, S. A., Muxworthy, A. R., Fraser, A., Stevenson, G. R., Zhao, X., & Jackson, M. (2021). Identification of magnetic enhancement at hydrocarbonfluid contacts. AAPG Bulletin, 105(10), 1973–1991.

Costanzo-Álvarez, V., Rapalini, A.E., Aldana, M., Díaz, M., Kietzmann, D., Iglesia-Llanos, M.P., ... & Walther, A. M. (2019). A combined rock-magnetic and EPR study about the effects of hydrocarbon-related diagenesis on the magnetic signature of oil shales (Vaca Muerta formation, southwestern Argentina). Journal of Petroleum Science and Engineering, 173, 861–879.

Craig, J., & Quagliaroli, F. (2020). The oil & gas upstream cycle: Exploration activity. In EPJ Web of Conferences, Vol. 246, p. 00008. EDP Sciences.

De la Rosa, R., Aldana, M., Costanzo-Alvarez, V., Yepez, S., & Amon, C. (2021). The surface expression of hydrocarbon seeps characterized by satellite image spectral analysis and rock magnetic data (Falcon basin, western Venezuela). Journal of South American Earth Sciences, 106, 103036.

Donavan, T.J., Forgey, R.L., & Roberts, A.A. (1979). Aeromagnetic detection of diagenetic magnetite over oil filds. AAPG Bull, 63, 245–248.

Drukarenko, V., & Orlyuk, M. (2017). Structural genetic relation of migration paths and hydrocarbons accumulation with Earth crust magnetic heterogeneity of north-western part of the Dnieper-Donets aulakogen. Visnyk of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Geology, 1(76), 33–41 [in Ukrainian].

Elmore, R. D., & Grawford, L. (1990). Remanence in authigenic magnetite: testing the hydrocarbon-magnetite hypothesis. Journal Geophys. Res., 95(B), 4539–4549.

Gadirov, V., Kalkan, E., Ozdemir, A., Palabiyik, Y., & Gadirov, K. (2022). Use of gravity and magnetic methods in oil and gas exploration: Case studies from Azerbaijan. International Journal of Earth Sciences Knowledge and Applications, 4(2), 143–156.

Gadirov, V. G., Eppelbaum, L. V., Kuderavets, R. S., Menshov, O. I., & Gadirov, K. V. (2018). Indicative features of local magnetic anomalies from hydrocarbon deposits: examples from Azerbaijan and Ukraine. Acta Geophysica, 66, 1463-1483.

Goldhaber, M. B., & Reynolds, R. L. (1991). Relations among hydrocarbon reservoirs, epigenetic sulfidization, and rock magnetization: examples from the South Texas Coastal Plain. Geophysics, 56, 748–757.

Kappler, A., & Straub, K. L. (2005). Geomicrobiological cycling of iron. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 59(1), 85–108.

Lovley, D. R., Baedecker, M. J., Lonergan, D. J., Cozzarelli, I. M., Phillips, E. J., & Siegel, D. I. (1989). Oxidation of aromatic contaminants coupled to microbial iron reduction. Nature, 339(6222), 297–300.

Lukin, A. E. (2014). Hydrocarbon potential of great depths and prospects of its mastering in Ukraine. Geophysical Journal, 36(4), 3–23. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v36i4.2014.112455

Machel, H. G. (2001). Bacterial and thermochemical sulfate reduction in diagenetic settings – old and new insights. Sediment. Geol., 14, 143–175.

Mathé, V., & Lévêque, F. (2005). Trace magnetic minerals to detect redox boundaries and drainage effects in a marshland soil in western France. European journal of soil science, 56(6), 737–751.

Menshov, O. (2018). The role of magnetotactic bacteria in formation of natural magnetism of Ukraine soils. Visnuk of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Geology, 80(1), 40–45 [in Ukrainian].

Menshov, О. (2021). The role of magnetic methods in the study of areas of the tight oil and gas: introduction. Visnyk of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Geology, 1(92), 42–49 [in Ukrainian].

Menshov, O., Kuderavets, R., Vyzhva, S., Chobotok, I., & Pastushenko, T. (2015). Magnetic mapping and soil magnetometry of hydrocarbon prospective areas in western Ukraine. Studia Geophysica et Geodaetica, 59, 614–627.

Menshov, O., Kuderavets, R., Vyzhva, S., Maksymchuk, V., Chobotok, I., & Pastushenko, T. (2016). Magnetic studies at Starunia paleontological and hydrocarbon bearing site (Carpathians, Ukraine). Studia Geophysica et Geodaetica, 60, 731–746.

Orlyuk, M. I., & Drukarenko, V. V. (2018). Prediction of pathways and places of accumulation for hydrocarbons of the Chernigiv segment of the Dnieper-Donets aulacogene in relation to magnetic heterogeneity. Geophysical Journal, 40(2), 123–140 [in Ukrainian].

Orlyuk, M. I., & Pashkevich, I. K. (2012). Deep sources of regional magnetic anomalies: tectonotypes and relation with transcrustal faults. Geophysical Journal, 34(4), 224–234 [in Russian].

Pashkevich, I. K. Orlyuk, M. I., & Lebed', T.V. (2014). Magnetic data, fault tectonics of consolidated earth crust and oil-and-gas content of the DnieperDonets avlakogen. Geophysical Journal, 36(1), 64–80 [in Russian].

Rijal, M. L., Porsch, K., Appel, E., & Kappler, A. (2012). Magnetic signature of hydrocarbon-contaminated soils and sediments at the former oil field Hänigsen, Germany. Studia geophysica et geodaetica, 56, 889–908.

Sechman, H., Guzy, P., Kaszuba, P., Wojas, A., Machowski, G., Twaróg, A., & Maślanka, A. (2020). Direct and indirect surface geochemical methods in petroleum exploration: a case study from eastern part of the Polish Outer Carpathians. International Journal of Earth Sciences, 109, 1853–1867.

Weber, K. A., Achenbach, L. A., & Coates, J. D. (2006). Microorganisms pumping iron: anaerobic microbial iron oxidation and reduction. Nature Reviews Microbiology, 4(10), 752–764.