Співвідношеня структурних елементів вуглеводневої складової аргілітів Східних Карпат за формалізмом Джейнса
DOI:
https://doi.org/10.26565/2410-7360-2018-49-07Ключові слова:
менілітові сланці, формалізм Джейнса, бітуми, функціональні групи, енергія Гіббса, алкани, циклізація вуглеводнів, гетероатомні групиАнотація
Частина осадових порід, що складають Східні Карпати, характеризуються значною насиченістю вуглеводнями. В літературі вони відомі під помилковою назвою "менілітові сланці", оскільки являють собою чорні та темно-сірі аргіліти, що складають менілітову світу оліroцену Внутрішньої зони Передкарпатського прогину і Складчастих Карпат.
Цей об’єкт зручний для вивчення, адже на поверхні наявні численні виходи менілітової світи, яка, окрім аргілітів, вміщує пісковики, алевроліти, мергелі, кремені із характерною домішкою силіцилів. Менілітова світа – потужне утворення, товщина якого сягає 1500 м. З вуглеводневою масою, накопиченою в ній, пов’язують близько 70% родовищ нафти Прикар-паття. Вміст органічного вуглецю по свиті складає у середньому 4-6%. Нами поставлено завдання дослідити будову біту-мів аргілітів менілітової світи та перерозподіл структурних елементах у вуглеводнях, який відбувається при зануренні, із збільшенням температури. Для виконання завдання застосовані методи рівноважної термодинаміки у сполучення із формалізмом Джейнса, який є частиною термодинаміки максимальної ентропії. Попередні роботи, що присвячені цій тема-тиці, спираються на модельні структури, які мають відображати усереднену молекулу бітуму. Із застосуванням цієї структури дослідники проводять розрахунки. З огляду на неоднорідність складу викопних вуглеводнів та нерегулярність будови розсіяної органічної речовини, такий підхід може вносити суттєві похибки у результати.
Спираючись на формалізм Джейнса, нами розроблена методика визначення вмісту функціональних груп у викопних вуглеводнях, як функції температури, спираючись лише на елементний склад зразку. Загалом, проводиться розрахунок відносної кількості 44 функціональних груп, відповідно до робіт ван Кревелена. Обчислення здійснювались в межах температур 300 – 600 К (27 – 327 °С), без ведення додаткових припущень.
Встановлено, що характер перерозподілу для окремих функціональних груп у загальному збігається з відомими експериментальними даними та відповідає сучасним уявленням про зміни структури викопних вуглеводнів із зануренням. Наявні невідповідності ймовірно будуть вирішені при введенні в розрахункову систему газів, які утворюються в процесі катагенезу.
