Геохимический способ исследования пород

Геохимический способ исследования пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р»959009 ( 4 (. г

"- Фс (61) Дополнительное и авт. саид-ву (22) Заявлено 1803.80 . (21) 2894392/18-25 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 1509.82. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 150982 М К. з

С Ol V 5j00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

f53) УДК 550.83 (088. 8) р., Г.Ю. Валуконис, Н. A. Володин и Л. Г. Каретникой.:..: :- ..

У

3, (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ГЕОХИМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОРОД

Изобретение относится к ядерной геологии и может быть использовано при поисках залежей нефти и газа.

Известен способ геохимических исследований, в котором проводят съемку по углекислому газу, причем в пробах газа измеряют содержание изотопов С" 1, С"З, С "4 и по снижению содержания С1, и увеличению отношения C"> и С определяют наличие разломов в породах земной коры (1).

К недостаткам этого способа следует отнести то обстоятельство, что при их использовании учитываются только изотопные эффекты, определяемые массой. Все остальные изотопные эффекты объясняются ядерными свойствами и интерпретируются как изотопные превращения. В действительности же иэотопй могут отличаться друг от друга помимо массы еще в одном отношенииф они могут иметь разные величины ядерных спинов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ геохимических иссле:дований, основанный на отборе и анализе проб и определении различающихcR спинами изотопов многоизотопного элемента (2).

Недостатком этого способа являет.ся то, что он реализован лишь в лабораторных условиях при окислении этилбензола молекулярным кислородом.

В природных условиях (в условиях земной коры) такая реакция не протекает, так как молекулярный кислород здесь отсутствует.

10 Известный способ также предпола- гает изучение изотопного состава прореагировавшего кислорода. Однако и эта операция в природных условиях практически не реализуема, так как скопления свободного кислорода в литосфере отсутствуют.

Известный способ не предполагает использование ядерноспинового эффекта в геолого-поисковых целях.

Цель изобретения — выявление нефтегазовых залежей.

Поставленная цель достигается тем, что в геохимическом способе исследования пород, основанном на отбо" ре и анализе проб и определении в них различающихся спинами изотопов многоизотопного элемента, например кислорода, определяют содержание изотопов О"8 и О"1 в кальцитах пород и по величине ядерно-спинового эффек959009 формула изобретения

Составитель Э . Волконский

Редактор Л. Авраменко ТехредМ.Надь Корректор Ю. Макаренко

Заказ 7010/62 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 та судят о наличии нефтегазовых залежей.

Способ основан на следующих предпосылках.

В геохимии изотопов кислорода ранее полагалось, что вариации отно- 5 щений двух его изотопов О и 0 on18 16 .Ределяют нариации отношений изотопов О"" и О" . Однако существование спиновых изотопных эффектов делает геохимию изотопа О"1, в известной )p мере, независимой от геохимии изотопа 018. Вследствие этого параллельное развитие геохимии О" и 0 сдает воз17 19 можность оценить значение и место в природных пРоцессах механизмов хияи- 15 ческих реакций, порождающих ядерноспиновые изотопные эффекты, к числу которых могут относиться многие окис" лительные процессы в земной коре, а также фотохимические процессы в атмосфере, гидросфере и биосфере.

Разделение пары немагнитных изотопон О " и О " характеризует величину чисто химического (кинематического или термодинамического) изотопного эффекта в исследуемом процессе. Поэтому имеется воэможность опреде. лить чисто спиновую, компоненту фракционирования изотопа О", которая оказывается по данным эксперимента ра вной.

d 0 „„=Ф О вЂ” 0,5Ф О = 132,1Ъ,.

Спиноные эффекты возможны и для других многоизотоиных элементов. В земных условиях их обнаружение возможно в биологических процессах и З5 н процессах преобразования захороненного органического вещества. Все важнейиие элементы. биосферы (углерод, кислород, водород, азот, сера) содержат изотопы,,различающиеся 40 значениями ядерного спина. Важно то, что химический механизм, лежащий в основе спиновых изотопных эффектов, реализуется преимущественно н жидкофазных реакциях и Реакциях, про- 45 текающих на поверхности твердой

Фазы. Это определяется динамикой триплет-синглетной эволюции, предполагающей многократные столкновения радикалов.

Этим условиям более всего отвечают условия протекания естественных процессов преобразования органи ческого вещества в осадочных породах. Эти процессы включают также различные радикальные реакции, Свободные радикалы неоднократно Фиксировались как в неФтях, так и в битумоидах, экстрагиронанных из пород, .В связи с изложенным в качестве объекта первоочередных исследований выбраны месторождения нефти и газа.

Ранее было известно, что изотоиный состав кислорода, входящего в состав углекислого газа и вторичных карбонатов, отличен для продуктинных и непродуктивных структур. Однако все измерения ведутся только по изотопам

О"6 и О ", имеющим нулевой спин, а поисковый метод, основанный на этих измерениях, характеризуется относительно невысокой информативностью.

С другой стороны, известно, что кислород является одним из наиболее активных участников радикальных реакций и, следовательно, должен давать геохимически значительный спиновый эффект.

Таким образом, исполь зонание различающихся спинами изотопов Резко (по крайней мере в 2-3 раза) повышает эффективность, поисковых геохимических исследовайий при проведении геологоразведочных работ. В связи с этим возможно широкое внедрение

I масспектрометрического метода н комплексную методику поисков месторождений полезных ископаемых.

Геохимический способ исследования. пород, основанный на отборе и анализе проб и определении н них различающихся спинами .изотопов многоизотопного элемента, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью выявления нефтегазовых залежей,. определяют содержание изотопов О"8 и О" в кальцитах пород и по величине ядерно-спинового эффекта судят о наличии нефтегазовых залежей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 599621, кл. G 01 V 9/00, 1979.

2. Галимов Э.М. Ядерно-спиновые эффекты по кислороду.-Тезисы докла- . дов у11 Всесоюзного Симпозиума по стабильным иэотопам в ге6химии, M. 1978, с. 179-180 (прототип) .