Хемогенные карбонатные
породы-коллекторы обычно представлены кристаллическими известняками и
доломитами, но иногда они могут состоять из мергеля и мела. Если они сложены
преимущественно карбонатными минералами, они имеют кристаллическую структуру
и могут быть подразделены на крупно-, средне- и мелкокристаллические.
Относительно чистые карбонатные породы иногда постепенно переходят в более
или менее окремненные разности. Кремнистыми компонентами могут служить
химически осажденный кремний, кремневые окаменелости, обломочные зерна кварца
или кремня, а также глинистый материал, более или менее тонко перемешанный с
карбонатным. С увеличением содержания в карбонатах кремнистых компонентов
образуются песчанистые, кремнистые или глинистые известняки и доломиты.
Карбонатное вещество в этих породах почти полностью представлено
кальцитом (СаСО3) и доломитом [СaMg(CО3)2],
а в отдельных породах ‑ только одним из этих минералов. Кальцит и
доломит нередко образуют в породе различные смеси. Доломитовые и кальцитовые
разности карбонатных пород могут переслаиваться между собой, или доломит
может слагать тела неправильной формы, слегка выступающие на выветренной
поверхности известняков и придающие ей пятнистый вид. Иногда вследствие
замещения кальция магнием кальцитовая порода в той или иной степени
равномерно доломитизируется и тогда классифицируется как магнезиальный пли
доломитизированный известняк, а при достижении конечной стадии доломитизации
может превратиться в доломитовую породу, более чем на 50 вес. %, состоящую из
минерала доломита [38, 41]. Пятнистая и равномерная доломитизация наиболее
характерны для древних карбонатных формаций палеозойского возраста.
Интенсивная перекристаллизация, сопровождающая процесс доломитизации,
уничтожает многие первичные структурные особенности исходного известняка, а
также содержащиеся в нем окаменелости и их отпечатки. Значение известняков и
доломитов как коллекторов нефти и газа примерно одинаково; они различаются
лишь своей проницаемостью: доломиты обычно более проницаемы.
Некоторые карбонатные породы обладают тонко- или микрослоистой
текстурой и местами могут даже переходить в массивные, практически неслоистые
разности. В таких породах очень трудно выявить характер слоистости по
буровому шламу. Однако современные методы позволяют производить почти
непрерывный отбор керна, в котором в большинстве случаев хорошо видна
слоистость. Массивные, неслоистые карбонатные породы обычно связаны с
органогенными рифовыми сооружениями, поэтому отсутствие в карбонатных
отложениях слоистости может указывать на их рифовое происхождение.
Известняковые и доломитовые коллекторы биохимического происхождения
установлены в отложениях всех возрастов от кембрия до плиоцена. Биохемогенные
карбонаты наряду с обычным химически осажденным материалом содержат
значительные количества органических остатков. Особенно активно биохимическое
карбонатообразование происходило в местах формирования органогенных рифов
(биогермов, биостромов), роль которых как коллекторов нефти и газа все время
возрастает. Однако выделяющие известь организмы дают различные количества
материала и для большинства нерифовых карбонатных пород (см. стр. 301-302).
Главными биохимическими агентами карбонатообразования являются водоросли,
бактерии, фораминиферы, кораллы, мшанки, брахиоподы и моллюски. Наиболее
важные породообразующие организмы ‑ водоросли; по мнению некоторых
геологов, их следует рассматривать вообще как самый главный агент выделения и
отложения извести [42]. Карбонатное вещество, выделяемое живыми организмами,
представлено в основном СаСО3 в виде кальцита или арагонита.
Некоторые организмы вместо кальцита выделяют карбонат магния, однако
считается, что они не играют заметной роли в процессе карбонатообразования.
Часть пород, состоящих из биохемогенного карбонатного материала, была
сформирована на месте прежнего обитания и отмирания организмов, обломки
раковин которых впоследствии были консолидированы, не подвергшись перемещению.
В других случаях раковины и скелетные остатки переносились ветрами и
течениями и концентрировались в обломочные осадки. Преобразование обломков
раковин в твердую породу происходит частично за счет деятельности известковых
водорослей, например Lithothamnium, которые заполняют промежутки и
скрепляют известью отдельные несвязанные обломки, а также благодаря вторичной
цементации, уплотнению и осаждению хемогенного карбоната. После литификации и
погребения под более молодыми отложениями порода может вновь претерпеть
доломитизацию и перекристаллизацию, в результате чего почти нацело
уничтожается первичная ее структура. Таким образом, возникающая в конечном
итоге порода представляет собой ту или иную комбинацию органогенного
детритуса с биохемогенными и хемогенными осадками. Последние могут быть
ограничены в своем распространении отдельными участками, в пределах которых
могли развиваться известьвыделяющие организмы и отлагаться их остатки. После
погребения такая порода видоизменяется под воздействием различных процессов
растворения первичного материала и его переотложения.
С увеличением содержания нерастворимого кластического материала
известняки и доломиты могут незаметно перейти сначала в глинистые известняки
и песчанистые доломиты, а затем в известковистые сланцы и доломитизированные
песчаники. Пластические песчаные зерна, обломки кремней и прочий нерастворимый
материал, очевидно, примешивался к карбонатному веществу во время осаждения
последнего. Иногда кластический материал содержится в карбонатной массе в
виде вкраплений отдельных, не соприкасающихся между собой обломков, в других
случаях он образует тонкие пропластки, линзы или пятна.
|