Способ люминесцентно-битуминологической

 

407 26I

Союз Советских

Социалистических

Респубпик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 01.04,71 (И 1645788/26-25) Ы. Кл. С Olv 11/00 с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет—

Опубликовано 21.11.73. Бюллетень М 46

Дата опубликования описания 05.11.74

Гасударстаениый камитет

Сааата Мииистраа СССР иа диим иэааретвнни к аткрытий ДК 550.839 (088.8) Авторы изобретения

В. H. Флоровская, Ю. И. Пиковский, Т. А. Теплицкая и А. Д. Федин

Заявитель

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. IN. В. Ломоносова

СПОСОБ ЛЮМИ Н ЕСЦЕНТНО-ЬИТУМИ НОЛОГИ Ч ЕСКОЙ

СЪЕМКИ

Изобретение относится к технике геохимических и геофизических лоисков полезных ископаемых и исследований земной коры и может быть использовано при поисках месторождений нефТи и газа, некоторых рудных залежей, выявлении разрывных нарушений земной коры, новейших локальных поднятий и т. д.

Известен способ люминесцентно-бнтуминологичес.ой съемки, основанный на фиксации в горных породах люмкнесцентными методами устойчивых битуминозных веществ, возникших в результате подтока углеводородов к земной поверхности или поверхности дна моря из более глубоких слоев земной коры. Этот способ заключается в массовом отборе проб горных пород из мелких скважин, шурфов или канав на какой-либо площади земной поверхности или морского диа, определении в этих пробах содержания и типа битуминозных веществ путем сравнения люминесцентных свойств этих веществ в породе, растворе нелюминесцирующего растворителя и на капиллярной вытяжке с люминесцентными свойствами специально подобранных эталонов и выявлении битумных аномалий на площади съемки. Такой споссб дает возможность изучать количественно только лн>минесцирующие компоненты битуминозных веществ н получать лишь суммарную качествен ую характеристику или битуминозног0 вещества в целом, или отдельных групп соединвний, входящих в их состав. При этом не учитываются количественно самые легкие битуминозные компоненты, очень слабо люминесцирующие в растворе. Все это не всегда позволяет

5 различить битумные аномалии, обусловленные различными процессами, отличить истинные аномалии от ложных, вызванных повышением фоновых содержаний органических веществ.

Кроме того, при очень низкой контрастности

10 аномалий последние сливаются с фоном настолько, что становится очень трудно обосновать их выделение, .

Цель изобретения — получение в ходе проведения работ данных об относительном содер15 жанни,в битуминозном веществе легких слаболюмииесцирующях компонентов, индивидуальных углеводородов, люми несцирующих в видимой области, установлении качественных различий между разными битуминозиыми ве20 ществами на молекулярном уровне. Это достигается тем, что содержание битуминозных веществ в породе определяют по яркости лю1 инесц «ции раствора и ширине люмлнесцирующей зоны капиллярной вытяжки, а разность

25 между этими определениями испс.(ьзуют в качестве параметра битумных аномалий. Полученную в ходе предыдущих операций капиллярную вытяжку битуминозного вещества растворяют в .ексане пл i другом нормальном пара30 финовом углевоцороде, р створ замораживаюГ

407261 в пробирке при 77 К, помещая ее в прозрачный сосуд Дьюара с жидким азотом, возбуждают люминесценцию замороженного раствора, с помощью спектрографа получают и фотографируют квазилннейчатый спектр люминесценции, 5 по которому идентифицируют индивидуальные полициклические ароматические углеводороды и оценивают их относительное содержание. По полученным йараметрам выявляют и дифференцируют битумные аномалии и аномалии по 10 полициклическим ароматическим углеводородам, которые используют для установления подтока углеводородов; или привноса энергии из более глубоких слоев земной коры.

Сущность способа заключается в следую- 15 щем.

Выбранную длч люминесцентно-битуминологической съемки территорию размечают в зависимости от ландшафтных и геологических условий сетью пикетов с инструментальной или 20 глазомарной привязкой их к плану. На этих

° пикетах производят отбор проб. Если съемку проводят в комплексе с сейсмическими работами или исследованиями орских осадков с судов, то используют для о оора .проб одни и 25 те же точки наблюдения ;, офили, станции и т. д.), Расстояния между -. чками отбора проб зависят от задач съемки . масштаба работ и составляют, как правил:-... — 1,0 км. При региональных иаследова..::;; больших террито- 30 рий этн расстояния могут,".ть большими.

Отбор проб производят пз подпочвенных рыхлых нли коренных пород путем бурения мелких скважин (механически или ручным способом), пуоходки шурфов или канав. В виде 35 исключения прн отсутствии технических средств нли условий пробы берут из закопушек или обнажений горных пород. Глубина отбора проб в среднем составляет 1 — 10 м. При наличии технических средств пробы берут в интер- 40 вале от 5 до 30 м. Для характеристики каждой точки отбора используется от 3 до 15 проб.

При исследовании площади морского дна пробы отбирают из колонок морских осадков. .Необходимые требования к отбору пуоб: отсутствие растительных остатков и каких-либо посторонних загрязнений при взятии пробы.

Вес пробы в среднем 50 — 100 г. Пробы отбирают в чистые банки, пробирку или плотную 50 бумагу. Исключаются резиновая тара, резиновые пробки и крышки.

Вблизи района съемки разворачивают люминесцентно-битуминологическую лабораторию,,где пробы обрабатывают. 55

Перед началом работ готовят эталонные о жидкостные и капнллярные коллекции, с помощью которых производят количественные и качественные определения. Для этого нз будущих объектов исследования отбирают пробы 60 пород, содержащие разные типы битуминозных веществ, Каждую пробу растирают н обрабатывают без подогрева чистым нелюминесц ;рующим хлороформом. Вес пробы и коли;,аство растворителя берут таковыми, чтобы получить раствор максимально возможной концентрации объемом не менее 40 мл. После этого из половины объема раствора в отдельном сосуде отгоняют растворитель и весовым методом рассчитывают концентрацию битуминозных веществ в растворе, Оставшийся раствор путам разбавления или упаривания доводят до одной из следующих ближайших концентраций, г/мл:

0.0100; 0.0050; 0.0025; 0,0012; 0.0006;.0.0003. В случае упаривания оставшийся объем раствора не должен стать меньше 20 мл. После этого из каждых 10 мл раствора готовят жидкостную и капиллярную коллекцию.

При приготовлении жидкостной коллекции готовят серию растворов по 5 мл различных концентраций. Для этого отливают 5 мя раствора нзвестной концентрации и разбавляют- его в два раза, проделывая ту же операцию с каждым последующим раствором, пока концентрация не достигнет по расчету 0,000 000 6 г/мл.

Все приготовленные растворы запаиваюг в стеклянные ампулы, Приготовление капнллярной коллекции происходит аналогичным путем с тем отличием, что распворы не запаивают в ампулы, à опускают в них полоски фильтровальной или хроматографической бумаги размером 7Х200 мм н оставляют стоять до полного естественного испарения растворителя. Затем на полосках бумаги замеряют ширину люминесцирующей зоны (капнллярной вытяжки битуминозного- вещества), соответствующую определенным концентрациям. Вытяжки наклеивают на бланк в порядке убывания концентраций и помещают для сохранности между двумя стеклянными пластинками.

Эталонные коллекции готовят из различных типов битумннозных веществ, Для всех жидкостных коллекций при помо- . щи фотометра строят график зависимости между концентрацией рас вора и яркостью люминесценции. Для использования в работе составляют эталоны только с теми концентрациями, s пределах которых указанная зависимость является прямой.

Отобранные пробы после естественной сушки просматривают в ультрафиолетовых лучах, отмечают .возможные загрязнения н наличие бнтуминозных веществ. Затем пробу растирают до размера частиц не более 0,25 мм,;квартуют и берут навеску весом 2,0 или 4,0 г. Навеску настаивают вместе с 10 мл хлороформа в течение суток в пробирке с ".ритертой пробкой, предварительно встряхнув. Хлороформ должен быть тщательно очищен от люминесцирующих примесей. После этого из 5 мл полученного раствора приготовляют одну капнллярную вытяжку битуминозного вещества операциями, аналогичными при изготовлении капиллярной

407261

Составитель В.. ТыиннскиФ

Техред Е. Борисова Кор ектор А. Васильева

Редактор Т. Юрчнкова

Заказ 535 Изд. Из 1043 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

Москва, 7Ê-35, Раушская наб., д; 4/5

Типография НИИМАШ, ст, Щербинка люминесцеитными свойствами эталонов, выявлении битумных аномалий на площади съемки, отличающийся тем, что, с целью определения s битуминозном веществе относительного содержания наиболее легких слаболюминесцирующих компонентов и индивидуальных углеводородов, а также установления качественных различий между битуминозными веществами на молекулярном уровне, определяют содержание фитуминозных веществ в пробе,по яркости люминесценции раствора и по ширине капяллярной зоны, используя в качестве параметра разность между этими определениями, а полученную капиллярную вытяжку битуминозного вещества растворяют в каком-либо нормальном парафиновом углеводороде, например гексане, помещают в прозрачный сосуд Дьюара, наполненный жидким азотом, и возбуждают

5 люминесценцию замороженного раствора, по которой идентифицируют индивидуальные полициклические ароматические углеводороды и их относительное содержание, после чего по полученным параметрам выявляют и дифферен10 цируют битумные аномалии и аномалии по индивидуальным полициклическим ароматическим углеводородам, с помощью которых судят о наличии подтока углеводородов нз более глубоких слоев земной коры,