Процеси розчинення і регенерації мінералів в пісковиках вугільних родовищ

Abstract

Розчинення і регенерація мінералів є неодмінними складовими літо- і катагенезу теригенних відкладів. Дослідження таких процесів у пісковиках вугільних родовищ засвідчує безперечний вплив цих явищ на фізичні, механічні, колекторські властивості не тільки пісковиків – у геохімічних перетвореннях беруть участь всі породи стратиграфічного розрізу. Пористість, фільтрація, щільність, газонасиченість, пластичні деформації та інші характеристики порід залежать від мінералів, їхньої поведінки зі зміною умов середовища. Серед пісковиків вугільних родовищ найпоширеніші мінерали – це кварц і карбонати. Вони полігенетичні - присутні в уламках, у складі цементу і досить стійкі (особливо кварц) щодо механічного руйнування. Але від дії хімічних реагентів карбонати розчиняються повністю, а кварц – частково. Зміна умов (катагенез) призводить до відновлення цих мінералів. Чинники цих процесів: температура, тиск, водневий потенціал і флюїди діють дискретно на швидкість реакцій, на структурні варіації мінералів, на зміну їхніх властивостей і породного масиву загалом. За кількістю облямівок вторинного кварцу і появою кількох генерацій кальциту моделюються палеотектонічні рухи, які сприяли їх утворенню.

Растворение и регенерация минералов являются непременными составляющими лито- и катагенеза терригенних отложений. Исследование таких процессов в песчаниках угольных месторождений показало бесспорное влияние их на физические, механические, коллекторские свойства не только песчаников – в геохимических превращениях принимают участие все породы стратиграфического разреза. Пористость, фильтрация, плотность, газонасыщенность, пластические деформации и другие характеристики пород зависят от минералов, их поведения с изменением условий среды. Среди песчаников угольных месторождений самые распространенные минералы – это кварц и карбонаты. Они полигенетичны - присутствуют в обломках, в составе цемента – и достаточно стойкие (особенно кварц) при механическом разрушении. Но от действия химических реагентов карбонаты растворяются полностью, а кварц – частично. Изменение условий (катагенез) приводит к новообразованию этих минералов. Факторы этих процессов: температура, давление, водородный потенциал и флюиды действуют дискретно на скорость реакций, на структурные вариации минералов, на изменение их свойств и породного массива в целом. По количеству оторочек вторичного кварца и появлению нескольких генераций кальцита моделируются палеотектонические движения, провоцирующие их образование.

Mineral dissolution and regeneration are fundamentally pertinent to the lithogenesis and catagenesis. Studies of these processes in sandstone of the coal deposits demonstrated their in-fluence on physical, mechanical and collector properties of not only the sandstones themselves, but also of the rocks in the stratigraphic column as they undergo geochemical changes. Porosity, hydraulic conductivity, density, gas saturation, susceptibility to ductile deformation and other rock properties depend on the minerals and their behavior in the changing environment. Quartz and carbonates are the most common minerals in sandstones of the coal deposits. They are polygenetic, occurring both as detrital grains and cement, and are characterized by high mechanical resistance (especially quartz). However, chemical reagents dissolve carbonates completely, while quartz is dissolved only partially. Changing conditions (as in catagenesis) also lead to new growth of these minerals. Temperature, pressure, pH and fluids are the factors which discretely affect the chemical reaction rates, structural varieties of minerals and their properties and properties of the rock column as a whole. The secondary quartz overgrowths and the presence of several generations of carbonates are used for modeling paleotectonic movements that trigger them.