авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

«Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Оренбургский государственный университет Д.Г. Тараборин ...»

-- [ Страница 3 ] --

деления пунктов 1,0-2,2 (6,5-9,8)10-7 1,0-9,7 1,0-9,8 0,3-9, аQ 971 (1,0-6,5)10- 55 531 280 (4,1-9,9)10-7 1,0-8,7 1,0-9,9 1,0-8, N2 171 12 (1,0-4,8)10- 12 95 9,7 1,0-9,1 1,0-6, (1,4-9,1)10- K 94 2 2 75 1,0-9,9 1,0-9,7 1,0-8, (3,2-9,7)10- J 311 52 25 196 1,0-9,6 1,0-9,6 1,0-9,6 1,17-2, (1,0-9,6)10- T 772 23 410 171 (5,1-9,9)10-7 3,0-9,8 1,1-9,9 1,0-10,0 1,4-4, P2t 713 (1,0-7,8)10- 70 400 227 (1,0-9,9)10-7 3,0 1,0-9,9 1,0-8,8 1,0-2, P2kz2 726 (1,0-8,8)10- 30 393 298 (5,8-9,8)10-7 3,6-9,9 1,0-4, P2u-kz1 59 - - (1,0-4,2)10- 16 Водоупорный локально-водоносный (слабоводоносный) меловой карбонат но-терригенный комплекс развит ограниченно. Разобщенные участки выходов его на дневную поверхность закартированы южнее долины р. Бузулук. В соста ве комплекса объединены терригенные песчано-глинистые осадки нижнего от дела меловой системы и ограниченно развитые карбонатно-терригенные и мер гелисто-глинистые верхнего. Преобладают глины, в толще которых прослежи ваются линзы и прослои песков, песчаников, алевролитов, реже мергелей, из вестняков, мела. Это определяет спорадический характер распространения вод в меловой толще. Водовмещающие породы обводнены слабо и неравномерно, воды напорные, водообмен затруднен, минерализация повышена. Водовме щающие пески и песчаники, мощностью 20-40 м до 65 м, перекрыты одновоз растными либо плиоценовыми и четвертичными глинами.

Благодаря мульдообразному залеганию и наличию в разрезе водоупорных пород подземные воды повсеместно напорные. Минерализация по площади ме няется без определенной последовательности, по разрезу сверху вниз возраста ет. На Урало-Чаганском водоразделе минерализация вод колеблется от 0,3 до 4,1 г/дм3 при наиболее часто встречающихся значениях 0,3-0,7 г/дм3. По хими ческому составу пресные воды гидрокарбонатные кальциевые, натриевые. Сла босолоноватые – смешаны по анионам, в катионной части с преобладанием кальция и натрия.

Содержание урана в воде по 90 пробам фоновое и варьирует в пределах 9,710-8 – 6,510-6, составляя в среднем (1,4-9,1) 10-7 (фон).

Водоносный юрский терригенный комплекс развит в наиболее приподня тых частях водораздельных пространств рек Самара, Бузулук, Чаган, Илек. Вы держанный водоносный горизонт приурочен к низам разреза, где его мощность составляет 0,5-75 м (15 м средняя). Водоносные породы представлены песками, песчаниками, галечниками, трещиноватыми алевролитами. Водоупорное пере крытие в большинстве случаев отсутствует, либо представлено одновозрастны ми глинами мощностью до 20-30 метров, редко более. Снизу комплекс подсти лается песчано-глинистыми триасовыми образованиями.

В юрской толще формируются воды со свободным гидродинамическим режимом, реже напорные. Их химический состав неоднороден. Наряду с пре сными гидрокарбонатными водами в составе юрского водоносного комплекса установлены слабосолоноватые воды с минерализацией до 3 г/дм3, местами до 9,8 г/дм3 сульфатно-гидрокарбонатного, сульфатно-хлоридного состава. Повы шение минерализации происходит главным образом за счет разгрузки из ниже лежащих водоносных комплексов.

Содержание урана в большинстве проанализированных проб находится в пределах фона (3,2-9,7) 10-7 г/дм3. Повышение фона до 8,4510-6 г/дм3 наблю дается редко. Столь же редки пониженные до n10-8 г/дм3 значения.

Питание подземных вод осуществляется в основном за счет инфильтрации атмосферных осадков и восходящей фильтрации подземных вод из нижележа щих отложений. Разгрузка происходит в виде речного и родникового стока.

Водоносный триасовый терригенный комплекс развит в Урало-Самарском, Урало-Илекском междуречье, в Предуральском прогибе. В центральных частях водоразделов он перекрыт юрскими, на локальных участках - неогеновыми и четвертичными образованиями, на остальной территории выходит на дневную поверхность.

Воды триасового комплекса большей частью слабонапорные, по величине минерализации пресные (0,3-0,7 г/дм3), редко до 1 г/дм3. Химический состав гидрокарбонатный, на отдельных участках гидрокарбонатно-сульфатный и хлоридный. Среди катионов доминирует натрий, реже магний. С погружением вмещающих пород под толщу юрских отложений минерализация вод возраста ет до 4,7 г/дм3. Состав вод меняется на гидрокарбонатно-хлоридный, сульфат но-хлоридный, реже сульфатный и хлоридный натриевый, натриево магниевый. Активная реакция вод чаще всего слабощелочная (рН = 9,1), реже слабокислая (рН = 6,4-6,8).

Радиоактивность в подземных водах низкая. Фоновые концентрации огра ничены значениями (1,0-9,6) 10-7 г/дм3. Содержания урана в воде (1,0-9,6) 10 г/дм3 соответсвуют повышенному фону, в то время как в вышеописанных гид рогеологических подразделениях указанные цифры наряду с другими характе ризуют средний уровень фона. Удовлетворительная радиогидрогеологическая ситуация ухудшается в единичных случаях, когда содержание урана поднима ется до (1,17-2,0) 10-5 г/дм3.

Пополнение ресурсов водоносного комплекса производится главным обра зом за счет инфильтрации атмосферных осадков.

Водоносный татарский карбонатно-терригенный комплекс занимает зна чительные площади в пределах Бугульминского и Восточно-Сыртовского бас сейнов подземных вод. В междуречье Большой Кинель–Малый Уран он пред ставлен в основном верхнетатарскими осадками, на остальной территории нижнетатарскими. Отличительной чертой образований татарского яруса явля ется непостоянство их состава в горизонтальном и вертикальном направлениях при преобладающем развитии аргиллитов и алевролитов в верхней части разре за и большей роли песчаников, прослоев известняков, мергелей, доломитов в нижней. Нижняя часть разреза слабо загипсована. Водосодержащими служат песчаники, трещиноватые алевролиты, прослои известняков, разделенные плотными разностями аргиллитов и алевролитов.

В верхней части разреза татарских отложений формируются преимущест венно пресные воды с минерализацией до 1 г/дм3. В долине реки Бол. Кинель преобладают воды гидрокарбонатного, гидрокарбонатно-сульфатного кальцие вого, натриево-кальциевого состава, в междуречье Ток-Самара – гидрокарбо натного, гидрокарбонатно-хлоридного натриевого состава. Слабо солоноватые воды с минерализацией до 3 г/дм3 сульфатного кальциевого, кальциево магниевого или смешанного по катионам состава картируются в долине р.

Большой Кинель и ее притоков, на правом склоне долины р. Самары. Сильно солоноватые воды с минерализацией до 4,9 г/дм3 сульфатно-хлоридные натрие вые, формируются на левых склонах долин рек Бол. Кинель, Мал. Кинель, Са мара за счет гидравлической взаимосвязи с подстилающими верхнеказанскими отложениями. Реакция среды чаще всего нейтральная или слабощелочная.

Фоновая радиоактивность подземных вод характеризуется значениями n10-7– (1,1-7,8)10-6 г/дм3. Однако отмечается большой удельный вес проб ( %) с содержанием урана n10-6 г/дм3. Это позволяет считать фон повышенным, что составляет в рамках аномального поля особенность татарского водоносного комплекса. В пяти водопунктах установлено аномальное количество урана в воде, равное (1,4-4,3)10-5 г/дм3 до 4,8110-5 г/дм3. При оценке фоновой радио активности, особенностей ее формирования необходимо учесть, что питание водоносного комплекса осуществляется не только за счет инфильтрации атмо сферных осадков, но и гидравлической связи с подземными водами нижележа щих отложений.

Водоносный верхнеказанский терригенно-карбонатный комплекс повсеме стно распространен на территории западной части области. В зоне активного водообмена на дневную поверхность комплекс выходит широкой полосой вдоль северо-восточной границы территории вплоть до р. Большой Юшатырь.

Для вод данного водоносного комплекса при погружении под татарские отло жения характерно быстрое нарастание минерализации до 3 г/дм3 и более. В со ставе комплекса участвуют карбонатные и терригенные породы, представлен ные известняками, доломитами, мергелями, песчаниками, алевролитами, аргил литами. Особенности строения разреза остаются такими же как в предыдущем водоносном комплексе, но увеличивается удельный вес карбонатных разностей, резко возрастает загипсованность пород.

Преобладающая минерализация подземных вод комплекса до 1,0 г/дм3.

Солоноватые воды с минерализацией до 3, редко до 5 г/дм3 встречаются в до линах рек Сок, Бол. Кинель, Дема, Салмыш и др. По химическому составу пре сные воды чаще всего гидрокарбонатные, сульфатно-гидрокарбонатные каль циевые;

слабосолоноватые – сульфатные, гидрокарбонатно-сульфатные каль циевые, кальциево-натриевые, кальциево-магниевые;

сильносолоноватые – хлоридно-сульфатные кальциево-натриевые. Реакция водной среды близка к нейтральной.

На представительном по объему и качеству материале показано, что фоно вая активность подземных вод характеризуется повышением удельного веса проб с содержанием урана n10-6 г/дм3 (таблица 5). Концентрация урана в под земных водах составила (1,0-9,9)10-7- (1,0-8,8)10-6 г/дм3. Выявлены водопунк ты с аномальной для комплекса концентрацией урана в воде, равной (1,0-2,2) 10-5 г/дм3.

Водоносный нижнеказанско-уфимский терригенно-карбонатный комплекс имеет повсеместное развитие, объединяет отложения калиновской свиты ниж неказанского подъяруса и уфимского яруса, выходит на дневную поверхность на локальных участках на северо-востоке, востоке рассматриваемой террито рии. В составе отложений калиновской свиты преобладает переслаивание из вестняков и глин мощностью 10-250 м. В уфимском ярусе доминируют алевро литы, песчаники, глины, доломиты, мергели с прослоями гипсов и ангидритов.

Последние встречаются в нижней части гидрогеологического разреза.

В нижнеказанско-уфимском водоносном комплексе формируются различ ные по химическому составу и величине минерализации воды. В области пита ния комплекса распространены гидрокарбонатно-сульфатные, сульфатные и сульфатно-хлоридные воды различного катионного состава и минерализации (до 1,0 и 1-10 г/дм3).

В подавляющем большинстве опробованных водопунктов фоновое содер жание урана в водах комплекса варьирует от (5,8-9,8) 10-7 до (1,0-4,2) 10- г/дм3.

Анализ радиогеохимической характеристики вод и фоновой радиоактивно сти водовмещающих пород водоносных комплексов региона позволил наметить их довольно тесную корреляцию. Так, более высокая радиоактивность верхне казанских водоносных отложений, по сравнению с таковыми в составе татар ского водоносного комплекса, сказывается на фоновой характеристике радио активности вод, в которых существенно, до 55 % по сравнению с 32 % соответ ственно, возрастает удельный вес проб с содержаниями урана в n 10-6 г/дм3.

Выше охарактеризованные водоносные комплексы изучены в зонах актив ного и в меньшей степени замедленного водообмена. Радиоактивность подзем ных вод глубоких горизонтов каменноугольных и девонских толщ в условиях затрудненного и весьма затрудненного водообмена изучены слабо. Есть указа ния на присутствие в водах нижнефранско-эйфельского терригенного комплек са и в локально-водоносной (слабоводоносной) кунгурской серии урана в коли честве n 10-6 - n 10-5 г/дм3, то есть в целом на порядок больше, чем в выше залегающих казанском, татарском и мезозойско-кайнозойских комплексах.

Изучение радиогидрогеологических условий поверхностных вод [124] по казало пестроту их состава и варьирование содержаний урана в пределах менее 2 10-5 мг/дм3 – 4,47 10-2 мг/дм3 при среднем значении, равном 3,02 10- мг/дм3, что примерно соответствует его кларковому содержанию в водах мате рикового стока – 0,4 10-3 мг/дм3. По данным В.А. Болсуна и др. распределение фоновых содержаний урана в жидкой фазе поверхностного стока имеет законо мерный характер и, в определенной мере, отражает радиометрическую и радио гидрогеохимическую обстановки областей формирования поверхностного сто ка.

По распределению фоновых значений содержаний урана в поверхностных водах высказывается предположение о связи их с фоновой радиоактивностью верхнего породного слоя и радиоактивностью дренируемых при становлении наземного стока подземных вод. В.А. Чувилин, В.М. Болсун, оценивая наличие поверхностных гидрохимических аномалий с содержаниями урана от 10,06 до 44,7 10-3 мг/дм3, рассматривают их как результат процесса геологического развития территории, включая седиментогенное накопление осадочного мате риала. Не исключается участие в возникновении аномальных гидрохимических зон вдоль рек Большой Кинель, Ток, Малый Уран продуктов отработки нефтя ных месторождений.

3.3 Глубинная аномальная радиоактивность естественного происхождения При радиометрическом изучении территории в породах различного стра тиграфического уровня установлено 262 участка аномального концентрирова ния радионуклидов рудного масштаба. Часть из них выявлена в верхнем пород ном слое, на поверхности, либо в близповерхностном (до 20-ти метров) залега нии.

Большинство же участков аномального концентрирования связано с про явлением глубинной радиоактивности и представлено интервалами (295 интер валов) повышенной интенсивности гамма-излучения, локализованными на раз личных глубинах от 25 до 4612 м [24, 25].

Поверхностные участки радиационных осложнений – это аномалии, груп пы аномалий и проявления урановой минерализации, приуроченные к фосфо ритоносным отложениям юры, мела, к прослоям серых мелкозернистых песча ников с сульфидами и обуглероженной органикой большекинельской свиты та тарского яруса, медистым песчаникам и аргиллитам казанского яруса, темно серым углистым глинам неогена, ожелезненным пескам антропогена.

Основные скопления радионуклидов характерны для пород осадочного чехла, вскрытых скважинами различного назначения. Они установлены во всех стратиграфических подразделениях разреза от нижнего девона до антропогена.

В четырех случаях интервалы аномальной радиоактивности выявлены в поро дах кристаллического фундамента, в связи с погребенными корами выветрива ния по гранито-гнейсам.

Анализ аномальной радиоактивности осадочного чехла показывает нерав номерность ее распределения в разрезе, различие в интенсивности излучения, глубинах локализации аномальных интервалов и их стратиграфической при уроченности (таблица 6, рисунок 10).

Максимальное число уровней концентрирования радионуклидов установ лено в отложениях верхнего карбона и нижней перми (таблица 6, рисунок 10).

Самостоятельные максимумы радиоактивности приурочены к отложениям нижнего карбона и акчагыльского яруса неогена. В подразделениях девона верхней перми наименьшее количество аномальных интервалов отмечено в от ложениях средней части каменноугольного разреза. В мезозойско кайнозойской осадочной толще по числу аномальных скоплений выделяются накопления неогена, и в меньшей мере – отложения юры.

Таблица 6 – Распределение уровней аномальной радиоактивности в разрезе осадочного покрова.

Возраст Аr- D C1 C2 C3 P1 P2 T J K N Q PR Количество участков ано- 5 42 13 43 56 28 4 11 3 29 мальной ра- диоактивности Терригенные, карбонатные и карбонатно-терригенные комплексы девона, сформированные в различных фациальных условиях глубоководного и мелко водного морского бассейнов, вмещают 8 участков аномального концентрирова ния в отложениях среднего (эйфельский ярус) и верхнего (верхнефранский подъярус) отделов. Мощности эффективной дозы излучения измеряются в 24 114 мкР/час и приурочены исключительно к песчано-глинистым и гравелито вым пластам. Общее количество аномальных интервалов по 14 скважинам – 15, максимальные активности характерны для аргиллитов, алевролитов, песчани ков эйфельского яруса. Глубины их размещения находятся в диапазоне глуби ны от 2248 м (аномалия "Абдулинская", ЮСТС) до 3649 м (Шуваловская пло щадь, ВОСП). Половина аномальных разрезов имеет многоуровенное (от 2-х до 4-х) распределение слоев с повышенными концентрациями радионуклидов.

Неравномерность распределения аномальной радиоактивности в отложе ниях каменноугольной системы имеет циклический характер: первый макси мум, отражающий число аномалий в нижнекаменноугольной толще, через ми нимум в отложениях среднего отдела сменяется заметным увеличением коли чества аномалий в верхнем карбоне (рисунок 10).

Отложения каменноугольной системы в отличие от девонской толщи большей частью представлены мелководными карбонатными фациями, с под чиненным развитием терригенных комплексов в московском ярусе среднего карбона, алевролитов, аргиллитов в составе бобриковского и радаевского гори зонтов нижнего отдела. Наименее продуктивные в отношении радиоактивности отложения среднего отдела сформированы в объеме башкирского яруса в наи более мелководных условиях с накоплением толщи светлых, почти не содер жащих органического материала известняков, при изменчивости обстановки осадконакопления. Наряду с преобладанием карбонатных осадков, для толщи карбона, в отличие от девонской, характерно проявление слоев сульфатов, а для гжельского яруса верхнего карбона – битуминозных шламово-мелкодетритовых известняков [92].

Количество аномалий КФ D С1 С2 С3 Р1 Р2 Т J К N Q Возраст Рисунок 10 – Характеристика аномальной радиоактивности разреза Общее число участков повышенных радиоактивностей, выявленных в от ложениях каменноугольной системы – 98, из них в накоплениях нижнего и верхнего отделов 42 и 43 участка соответственно.

В известняково-доломитовых осадках серпуховского яруса нижнего отдела каменноугольной системы установлены многоуровенные радиоактивные ано мальные интервалы по 39 скважинам. Повышение МЭД от 36 до 640 мкР/час отмечено на глубинах от 1148 м до 3163 м (площади Байтуганская и Бузулук ская, соответственно).

В карбонатных, терригенно-карбонатных отложениях окского надгоризон та визейского яруса аномальные скоплениями радионуклидов отличаются - интервала с интенсивностью излучения от 90 до 135 мкР/час. Одно аномальное пересечение интенсивностью в 170 мкР/час выявлено в нефтеносных известня ках турнейского яруса.

В карбонатных отложениях среднего отдела каменноугольной системы ус тановлены аномальные радиоактивности, имеющие интенсивность излучения от 50 до 430 мкР/час. Более высокий уровень МЭД, до 400-700 мкр/час, харак терен для отложений верхнего отдела каменноугольной системы при возраста нии числа аномальных пересечений. В целом в отложениях каменноугольной системы максимальным является не только количество аномалий и аномальных интервалов, но и интенсивность гамма-излучения, в том числе 400-700 мкр/час.

К отложениям верхнего и нижнего отделов пермской системы приурочено значительное число участков аномальной радиоактивности – 84 (рисунок 10, таблица 6). Аномальная радиоактивность нижнепермских отложений (ангидри то-галогенные и карбонатные слои и толщи) выявлена в 22-х интервалах, лока лизованных в карбонатных породах ассельского яруса;

в 16-ти интервалах – в карбонатах, ангидритах сакмарского яруса, в 30-ти интервалах аномальной ра диоактивности – в соленосно-гипсоносных отложениях иренского горизонта кунгурского яруса.

В отложениях верхнего отдела пермской системы аномальная радиоактив ность и надкларковые скопления урана выявлены по всем подразделениям раз реза. В осадках терригенно-карбонатных фаций уфимского яруса уровни ано мальной радиоактивности размещаются на глубинах от 176,0 до 395,4 м. Ин тенсивность излучения при этом варьирует от 23 до 660 мкР/час, содержания урана – от 0,002 до 0,029 %. В терригенно-карбонатных и гидрохимических осадках казанского яруса выявлено послойное концентрирование радионукли дов при радиоактивности от 32 до 379 мкР/час и содержанях урана от 110-3 до 0,013 % установлено в 13-ти интервалах. Глубины залегания уровней аномаль ного концентрирования от 30,0 до 674,5 м.

Карбонатно-терригенные и преимущественно терригенные с линзами конгломератов отложения татарского яруса включают незначительное количе ство интервалов с радиоактивностью от 25 до 140 мкР/час. Содержание урана в песчано-глинистых отложениях повышено на 2 порядка относительно кларка и составляет от 0,01 до 0,026 %. Глубины залегания скоплений радионуклидов незначительны – от 41 до 110,8 м.

Толща терригенных песчано-глинистых пестроцветных отложений нижне го отдела триасовой системы имеет единичные участки аномальной радиоак тивности. Собственно глубинная естественная радиоактивность – это 3 интер вала интенсивностью 30, 52 и 62 мкР/час. Глубина локализации от 62 до 242, м. Точечная активность в 195 мкР/час на Алексеевской площади имеет близпо верхностное залегание.

Континентальные и морские терригенные фосфоритоносные отложения верхнего и среднего отделов юрской системы включают 11 интервалов ано мальной радиоактивности и надкларковой ураноносности. Активности невысо кие от 28 до 80 мкР/час при содержаниях урана от 0,003 до 0,01 %. Глубины не большие – от 9 до 50 м, залегание близповерхностное.

Толща фосфоритоносных осадков с прослоями углистых глин нижнего от дела меловой системы не отличаются заметной радиоактивностью. Условия за легания меловой толщи на изученной территории приповерхностные. Харак терно незначительное проявление повышенной радиоактивности. Это залегаю щие на глубинах 14,8-30,1 м три аномальных интервала в 65-120 мкР/час, при содержании урана 510-3 %.

В составе молодого мезозойско-кайнозойского чехла накопления акча гыльского яруса верхнего плиоцена (N23aк) являются стратиграфическим под разделением, обладающим заметной аномальной радиоактивностью. Здесь от слежено 30 интервалов с интенсивностью гамма-излучения от 35 до мкР/час и выше. Содержание урана тысячные доли процента до 0,01 %. Так же, как и другие послепалеозойские накопления, терригенные осадки акчагыла, как правило содержащие углистую органику, образуют верхний слой чехла терри тории. Глубины размещения интервалов радиоактивности 13-52,8 м, лишь часть из них находится ниже зоны аэрации, то есть могут быть отнесены к категории интервалов естественной глубинной радиоактивности.

Важным показателем общей радиоактивности региона является распреде ление радиоактивных аномалий, отличающихся по интенсивности гамма излучения, в разрезе осадочного чехла районов нефтегазоносных структур.

Статистическая обработка и анализ данных, позволили выявить ряд осо бенностей в распределении аномальной радиоактивности.

Наиболее распространена аномальная радиоактивность 50-100 мкР/час.

Эти аномалии составляют, 52 % от числа всех аномальных интервалов (рисунок 11). На втором месте по частоте встречаемости находятся аномалии естествен ной радиоактивности менее 50 мкР/час и от 100 до 200 мкР/час (23 и 16 %, со ответственно). Гамма-излучение свыше 200 мкР/час составляет 9 % от общего количества аномалий с преобладанием интенсивности гамма-излучения более 300 мкР/час (65 % от общего количества радиоактивных скоплений с интенсив ностью более 200 мкР/час).

Количество аномалий Менее 50-100 100-200 200-300 Более 50 Интенсивность, мкР/ч Рисунок 11 – Распределение в разрезе радиоактивных аномалий по интен сивности гамма-излучения Стратиграфическая приуроченность интервалов с повышенной радиоак тивностью дополняет характеристику глубинной природной радиоактивности пород нефтегазоносных районов (рисунки 11-15).

Наиболее продуктивные в отношении радионуклидов стратиграфические подразделения карбона почти на всех аномальных участках, за исключением серпуховского яруса, не содержат значений с интенсивностью гамма-излучения менее 50 мкР/час (таблица 2, рисунок 12). Столь же насыщенные радиоактив ными аномалиями отложения нижней и верхней перми включают основную массу этих малоконтрастных интервалов – 27 из 68, или порядка 40 % (рисунок 12).

Количество аномалий 15 9 5 3 0 0 0 N2a K1 J3 T P2 P1k P1a-s C3 C2b-m C1s C1v-t D2-D Возраст Рисунок 12 – Распределение в разрезе радиоактивных аномалий интенсив ностью менее 50 мкР/час Отложения девонской, юрской систем и акчагыльского яруса плиоцена включают почти все оставшееся количество радиоактивных аномалий интен сивностью менее 50 мкР/час. При этом в юрских отложениях выявлено 13 %, в акчагыльском ярусе – 7 %, в отложениях среднего - верхнего девона порядка % всех интервалов радиоактивности интенсивностью менее 50 мкР/час. В эту же группу входят единичные аномалии, установленные в разрезе антропогена и нижнего триаса.

Радиоактивность интенсивностью 50-100 мкР/час характерна для значи тельной части аномалий в разрезе отложений осадочного чехла (рисунки 11,14).

Самое существенное их количество приурочено к отложениям каменноуголь ной системы – 44 % всех аномалий данной группы. Наиболее продуктивными в группе являются осадки верхнего карбона – 31 аномалия (46 %). Затем следуют отложения нижнего отдела каменноугольной системы – 26 аномалий (39 %). К максимальному по числу участков с высокими концентрациями радионуклидов диапазона 50-100 мкР/час стратиграфическому подразделению палеозойского разреза – отложениям пермской системы, приурочено 49 аномалий, или 32 % их общего количества. В пределах же пермской части разреза аномальные радиоактивности от 50 до 100 мкР/час локализованы преимущественно в осад ках нижней перми, составляя порядка 75 % от общего числа аномалий радиоак тивности естественного происхождения в отложениях пермской системы.

Осадки триаса, юры, нижнего мела, среднего и верхнего девона включают лишь единичные интервалы аномального концентрирования с интенсивностью 50-100 мкР/час: от одного на уровне нижнего мела, по 2 в накоплениях верхней юры и нижнего триаса, 3 – в разрезе средне-верхнедевонской толщи (рисунок 13).

Количество аномалий N2a K1 J3 T1 P2 P1k P1a-s C3 C2b- C1s C1v-t D2-D3 AR m PR Возраст Рисунок 13 - Распределение в разрезе радиоактивных аномалий интенсив ностью от 50 до 100 мкР/ч Угленосные сероцветные песчано-глинистые осадки акчагыльского яруса верхнего плиоцена, имеющие сходную с нижним карбоном общую аномальную радиоактивность, включают 24 аномалии с интенсивностью 50-100 мкР/час ( % от общего количества аномалий данной интенсивности).

Выявленные в пределах нефтегазоносных районов 4 интервала надкларко вых скоплений радионуклидов в архейско-протерозойских комплексах пород по интенсивности гамма-излучения принадлежат к рассматриваемой группе в 50-100 мкР/час (рисунок 13).

Сходная картина распределения в разрезе радиоактивных аномалий про слеживается и для диапазона интенсивности гамма-излучения в 100- мкР/час (рисунок 14).

Основными стратиграфическими уровнями размещения интервалов высо кой радиоактивности остаются различные подразделения каменноугольной системы. Активности от 100 до 200 мкР/час установлены в 29 разрезах сква жин, что составляет 60 % от общего числа аномалий данного диапазона интен сивности. Наиболее продуктивны при этом отложения нижнего и верхнего от делов – по 12 аномалий или по 46 % в объеме общего числа аномалий в камен ноугольном разрезе.

Так же, как для интенсивности гамма-излучения от 50 до 100 мкР/час ( аномалий или 15 %), в отложениях башкирского и московского ярусов сред него карбона выявлена Количество аномалий N2a K1 J3 T1 P2 P1k P1a-s C3 C2b- C1s C1v-t D2- AR m D3 PR Возраст Рисунок 14 - Распределение в разрезе радиоактивных аномалий интенсив ностью от 100 до 200 мкР/ч аномальная радиоактивность, но в меньшем количестве пересечений – 2 анома лии или 8 % от общего количества аномалий интенсивностью 100-200 мкР/час в разрезе каменноугольной толщи.

Отложения пермской системы включают 14 интервалов глубинной надфо новой радиоактивности в 100-200 мкР/час, что составляет 29 % от общего ко личества аномалий рассматриваемого диапазона интенсивности. Большинство из них (10 аномалий) размещены в отложениях ассельского, сакмарского и кун гурского ярусов нижней перми. В верхнепермских отложениях отмечено 4 ано мальных участка.

Скопления радионуклидов, имеющие интенсивность излучения от 100 до 200 мкР/час в отложениях среднего и верхнего девона установлены в единич ном интервале. В эпипалеозойских отложениях они выявлены только на 3-х стратиграфических уровнях – в триасе, в нижнем мелу и в акчагыльском ярусе верхнего плиоцена. Таким образом, диапазон уровня радиоактивности интен сивностью от 100 до 200 мкР/час в мезо-кайнозойской толще составляет лишь % от общего числа интервалов такой гамма-активности.

Радиоактивность от 200 до 300 мкР/час (рисунок 15) известна начиная с отложений серпуховского яруса нижнего карбона до верхней перми включи тельно. В вышележащих накоплениях триаса - антропогена радиоактивность такой интенсивности отсутствует.

Наиболее высокие значения аномальной интенсивности гамма-поля при урочены к отложениям верхнего карбона, встречены в серпуховских накопле ниях нижнего карбона и полностью отсутствуют в осадках среднего отдела ка менноугольной системы. Общее количество аномалий с радиоактивностью 200 300 мкР/час – 9 или около 3-х процентов от общего числа всех известных на изучаемой территории аномальных интервалов. По три подобных аномальных интервала установлено в верхнекаменноугольных отложениях и в разрезе сер пуховского яруса, остальные в осадках пермской системы.

Количество аномалий N2a K1 J3 T1 P2 P1k P1a-s C3 C2b- C1s C1v-t D2-D3 AR m PR Возраст Рисунок 15 - Распределение в разрезе радиоактивных аномалий интенсив ностью от 200 до 300 мкР/ч Наиболее контрастные радиоактивные аномалии (более 300 мкР/час), рас пространенные в различных стратиграфических подразделениях разреза оса дочного чехла, повторяют закономерность, установленную для диапазона ин тенсивностей 100-200 и 200-300 мкР/час (рисунок 16).

Количество аномалий N2a K1 J3 T1 P2 P1k P1a-s C3 C2b- C1s C1v-t D2- AR m D3 PR Возраст Рисунок 16 – Распределение в разрезе радиоактивных аномалий интенсив ностью более 300 мкР/час Особенно четко характер распространенности аномалий по разрезу совпа дает с таковым для диапазона 200-300 мкР/час (рисунки 15, 16). Верхняя часть разреза рыхлых отложений от триаса до антропогена не имеет радиоактивности более 300 мкР/час. Отсутствует она и в отложениях визейского и турнейского ярусов нижнего карбона. Максимум встречаемости приурочен к верхнекамен ноугольной толще – здесь локализовано 41% аномальных пересечений. В сред нем карбоне, кунгурском, сакмарско-ассельском ярусах нижней перми имеется по одному аномальному интервалу, в серпуховском ярусе нижнего карбона вы явлено 4 четыре участка повышенной радиоактивности (24%) и 3 аномалии в отложениях верхней перми. Отметим, что радиоактивность, характерная для данного диапазона составляют порядка 7 % от общего числа, уровней повы шенной радиации, установленного в разрезах скважин на исследуемой террито рии.

Содержания урана в образцах пород из радиоактивных интервалов по дан ным химических, радиохимических и радиометрических лабораторных иссле дований изменяются от 0,010 до 0,203 %. По результатам интерпретации дан ных гамма-каротажа содержание радиоактивных элементов в аномальных ин тервалах составляет 0,016-0,06 % в эквиваленте к урану. В ряде случаев равно весие сдвинуто в сторону радия. Вскрытие пород с повышенными концентра циями радионуклидов и вынос последних на поверхность в составе буровых шламов, растворов в процессе проведения поисково-разведочных работ приво дит к осложнению радиационной обстановки и формированию локального оча га загрязнения.

3.4 Литолого-фациальные условия размещения глубинной аномальной ра диоактивности и ее генетические особенности Изучение литолого-фациальных особенностей осадочного покрова позво ляет применить их для выявления факторов, способствующих образованию аномальных скоплений радионуклидов, условий их локализации, для интерпре тации генетической природы.

В ходе исследований установлено, что скопления радионуклидов в отло жениях осадочного чехла гетерогенны по своей природе. Изменения же литоло го-фациальной обстановки на площади и ее характерные особенности в нефте газоносных районах, в определенной мере, контролируют их размещение и обусловливают само появление аномальной радиоактивности различного гене зиса [27].

Анализ данных по радиоактивности акчагыльских отложений показывает дифференцированное распределение аномалий по отдельным геотектоническим районам территории (рисунок 17 «а»). Наибольшее число аномалий сосредото чено в пределах Соль-Илецкого выступа. Их количество на территории Преду ральского прогиба и Бузулукской впадины примерно совпадают. Наблюдается довольно плавное уменьшение аномальных надкларковых концентраций ра дионуклидов в разрезе акчагыла от района Соль-Илецкого выступа к району Бузулукской впадины и к Предуральскому прогибу.

Распределение аномалий по литолого-фациальным комплексам (рисунок 17 «б») показывает приуроченность части выявленных в отложениях акчагыль ского яруса скоплений радионуклидов (44 %) к темно-серым, черным угленос ным озерно-болотным глинам, содержащим видимый углистый детрит. Несо держащие видимой органики темно-серые глины, являющиеся озерными осад ками застойного типа, также обладают заметной аномальной радиоактивно стью, вмещая четверть всех аномалий, из числа приуроченных к отложениям акчагыла. Глины с прослоями песчаников, накопления аллювиально-озерных равнин, краевых частей озер и русел, характерные для Предуральского прогиба и для районов с повышенной радиоактивностью в Бузулукской впадине, вме щают 22 % аномалий. Один малоконтрастный интервал с МЭД в 50 мкР/час приурочен к русловым галечникам в районе Соль-Илецкого свода. Он находит ся в контуре Оренбургского газоконденсатного месторождения, что допускает возможность восходящего поступления в неогеновый комплекс газообразных углеводородов и осаждение в водоносных горизонтах радионуклидов (урана и др.) на восстановительном геохимическом барьере [25].

Частость, % а Частость, % б 30 Предура- Соль- Бузулукская льский Илецкий впадина прогиб свод Угленосные глины Глины серые Глины, песчаники Галечники Рисунок 17 - Распределение аномальной радиоактивности в отложениях акчагыльского яруса неогена, по макроструктурам (а) и типам пород (б).

Непосредственно в фациальных комплексах акчагыльского яруса в рай онах размещения осадков с повышенной радиоактивностью наблюдается опре деленное соотношение между частотой распределения аномальных интервалов и их интенсивностью (рисунки 18, «а», «б»). Максимум распространенности скоплений радионуклидов в пределах Соль-Илецкого выступа падает на темно серые, озерно-болотные, пойменные глины с обугленной растительной органи кой. Наиболее высокой радиоактивностью отличаются темно-серые глины, также вмещающие значительноеа(порядка 40 %) количество аномалий. б мкР/час Частость, % 0 Углистые глины Глины + Углистые глины Глины +песчании песчаники Рисунок 18 - Предуральский прогиб. Распределение радиоактивных аномалий по частости (а) и интенсивности гамма излучения (б) в породных комплексах отложений акча гыльского яруса верхнего плиоцена.

Такие соотношения при отсутствии проницаемости пород данного фаци ального комплекса – признак сингенетичности происхождения выявленных ак кумуляций. Соотношение распространенности аномальной радиоактивности в глинах и глинисто-песчанистых осадках в Предуральском прогибе (рисунки 18, «а», «б») может свидетельствовать в пользу эпигенетической наложенной при роды аномальной радиоактивности.

Значительная частота встречаемости аномалий в пачках глинистых осад ков с прослоями песков (прибрежные накопления озер и прирусловые осадки) сочетается здесь с невысокими интенсивностями гамма-излучения, что харак терно для более поздних наложенных образований грунтово инфильтрационного типа [112].

Картина распределения аномальной радиоактивности по литогенетическим типам пород в Бузулукской впадине подтверждает заключение о нормально осадочном происхождении части природных скоплений радионуклидов, при уроченных к углистым озерно-болотным глинам (25 % аномалий). Остальные аномальные интервалы установлены в пачке серых глин с прослоями песков и песчаников, что в условиях обводненности разреза допускает эпигенетический привнос и перераспределение урана, его изотопов и продуктов распада.

Отложения раннего мела распространены на юге территории и включают литогенетические комплексы прибрежных накоплений мелкого моря, известко во-глинистых (мергели) и терригенных, терригенно-карбонатных фаций с ба зальными горизонтами, содержащими желваки, стяжения фосфорита. Повы шенная радиоактивность представлена единичными интервалами и приурочена к песчаникам серым, мелкозернистым, в том числе к пластам песчаников с фосфоритами в районе Соль-Илецкого свода.

Отражая седиментационно-диагенетический характер части надфоновой радиоактивности, максимальной интенсивностью излучения обладают мелко водно-морские пески со стяжениями фосфатного материала. Именно с фосфо ритами связаны повышенные концентрации урана и редких металлов. Основ ными носителями аномальной радиоактивности являются серые мелкозерни стые песчаники, не содержащие фосфоритов (66 % аномалий от общего числа аномалий в отложениях нижнего мела) при пониженных относительно песча ников с фосфоритами содержаниях радионуклидов (рисунок 19). Это допуска ет, 75 Частость, % а б 60 45 мкР/час 30 15 0 Песчаник серый Песчаник с Песчаник серый Песчаник с фосфоритом фосфоритом Рисунок 19 - Соль-Илецкий свод. Распределение радиоактивных аномалий по частости (а) и интенсивности излучения (б) в отложениях нижнего мела.

при условии миграции вод, наложенный эпигенетический, возможно инфильт рационный характер природы аномальной радиоактивности [125].

На территории Бузулукской впадины в отложениях юрской системы, пред ставленных песчано-глинистыми морскими фациями, аномальная радиоактив ность по скважинам установлена в терригенных пачках осадков средней и верхней юры. Глинистые накопления иловой зоны, фосфоритоносные и с угли стой органикой, имеют равную степень аномальной радиоактивности (частость по 42 %). В меньшей степени аномальная радиоактивность проявлена в при брежных песчаных осадках с фосфоритовыми стяжениями. Однако именно в таких песках выявлена наибольшая интенсивность радиоактивного излучения, возможно имеющая наложенный характер. Радиоактивность углистых и фос форитоносных глин седиментационно-диагенетического происхождения, усту пает по интенсивности пескам (рисунок 20).

Рассматривая распределение интервалов со скоплениями радионуклидов в песчано-глинистых терригенных отложениях континентальных дельт, дельто вых озер, пролювиальных конусов выноса (бузулукская свита) и в зеленовато серых аллювиально-озерных песках, песчаниках с прослоями красноцветных алевролитов, конгломератов (кзылсайская свита), слагающих толщи нижнего триаса, отметим заметное различие в интенсивности проявления радиоактивно сти по геотектоническим районам. Максимальные содержания радионуклидов с интенсивностью гамма-излучения в 195 мкР/час установлены в районе Восточ но-Оренбургского сводового поднятия (аномалия Алексеевская). В Гаршинско Ефимовской структурной зоне те же отложения имеют аномалии в 52- мкР/час. И, наконец, в северной части Бузулукской впадины надкларковый уровень радионуклидов проявлен интенсивностью в 30 мкР/час.

75 мкР/час Частость, % 60 45 30 15 Глины с Песчаник с Глины с Глины с Песчаник с Глины с углистой фосфоритом фосфоритом углистой фосфоритом фосфоритом органикой органикой Рисунок 20 - Бузулукская впадина. Распределение радио активных аномалий по частости (а) и интенсивности из лучения (б) в юрских отложениях.

В отложениях пермской системы аномальная радиоактивность выявлена в 4-х структурных зонах: на Восточно-Оренбургском сводовом поднятии, в ряде скважин по южному погружению Татарского свода, в пределах Соль-Илецкого выступа, в Боровско-Залесской зоне на сопряжении структур Татарского свода и Бузулукской впадины.

Осложнения радиационного поля в верхнепермских отложениях западной части Оренбургской области распределены неравномерно. Аномальная радио активность в разрезах скважин приурочена к терригенным, терригенно карбонатным образованиям – глинам, алевролитам, песчаникам, мергелям, из вестнякам и солям, накопившимся в условиях краевых частей морского бассей на и прибрежных равнин. Превращение морского бассейна в осолоняющуюся лагуну предопределило появление в разрезе соленосно-гипсоносных слоев.

Частота встречаемости аномальных интервалов и интенсивность излучения, выявленные в верхнепермской толще в пределах конкретных структурных под разделений, показаны на рисунке 21. На рисунке видно, что аномальная радио активность наиболее характерна для южного склона Татарского свода. Здесь отмечена наиболее высокая интенсивность гамма-активности и частота встре чаемости аномалий. Меньшая радиоактивность разреза отложений верхней перми установлена в районах Соль-Илецкого свода и Боровско-Залесской зоны поднятий. Сравнительно невысоким уровнем интенсивности гамма-излучения отличается и ВОСП.

мкР/час Частость, % 1 2 3 1 2 3 Рисунок 21 – Районированное распределение радиоактивных анома лий в отложениях верхней перми 1. Восточно-Оренбургское сводовое поднятие. 2. Соль Илецкий свод. 3. Боровско-Залесская зона поднятий. 4. Юж ный склон Татарского свода.

На рисунке видно, что аномальная радиоактивность наиболее характерна для южного склона Татарского свода. Здесь отмечены наиболее высокая интен сивность гамма-активности и частота встречаемости аномалий. Меньшая ра диоактивность разреза отложений верхней перми установлена в районах Соль Илецкого свода и Боровско-Залесской зоны поднятий. Сравнительно невысо ким уровнем интенсивности гамма-излучения отличается и ВОСП.

На территории Восточно-Оренбургского сводового поднятия все аномаль ные пересечения с надфоновыми концентрациями радионуклидов размещаются в разрезе отложений верхнеказанского подъяруса. Они приурочены к пестро цветным мергелям, глинисто-известковистым породам, глинам, возникшим в мелководном морском бассейне, к песчано-глинистым осадкам прибрежной равнины с линзами торфоперегнойного материала, накопившегося на заболо ченных участках этой равнины.

Наиболее высокая интенсивность гамма-излучения отмечена в слоях пест роцветных мергелей (рисунок 22). Глинисто-известковистые породы – карбо натные сероцветные глины, мергели имеют меньшую радиоактивность но наи более высокую частоту встречаемости аномалий. Наименьшие по интенсивно сти повышенные радиоактивности в 40-42 мкР/час приурочены к песчано глинистым осадкам прибрежной равнины. В этом фациальном комплексе ра диоактивность выше 50 мкР/час выявлена лишь в слое торфоперегнойного ма териала. Все рассмотренные аномалии радиационного поля в песчано глинистых и терригенно-карбонатных образованиях позднеказанского возраста не имеют признаков наложенного перераспределения и относятся к категории нормально-осадочных.

мкР/час Частость, % Мергели Глинисто- Песчано Мергели Глинисто- Песчано серые, красые известковые глинистые серые, изв естков ые глинистые породы породы красые породы породы Рисунок 22 - Восточно-Оренбургское сводовое поднятие. Распреде ление радиоактивных аномалий в породных комплексах отложений верхней перми.

В пределах южного склона Татарского свода позднепермские отложения вмещают аномальные пересечения в осадках уфимского, казанского и татарско го ярусов. В осадках казанского яруса скопления, приуроченые к битуминоз ным прослоям в морских карбонатных накоплениях нижней части толщи отло жений яруса. Имеют предположительно урано-битумную природу. Повышен ной радиоактивностью обладают также глинизированные соли лагунных нако плений гидрохимической свиты с максимальной для толщи казанского яруса интенсивностью гамма-излучения в 379 мкР/час. Генезис скоплений радионук лидов в составе гидрохимических осадков нормально-осадочный при предпо ложительно калиевой природе радиоактивности.

Отложения уфимского яруса на южном склоне Татарского свода характе ризуются большим разнообразием литолого-фациальных обстановок, контро лирующих аномальную радиоактивность. Уфимские накопления включают ос новную часть известных в отложениях верхней перми участков концентрирова ния радионуклидов (рисунок 23). По частоте встречаемости участков скопления радионуклидов они в несколько раз превышают этот же показатель для казан ского яруса. По интенсивности излучения радиоактивные интервалы в разрезе уфимского яруса уступают таковым в разрезе казанского яруса, что обусловле но присутствием в составе последнего осадков гидрохимической свиты с мак симальной для верхнепермских пород радиоактивностью.

Литолого-фациальная характеристика аномальных разрезов показывает наиболее высокий радиоактивный фон в терригенных литофациях наземной равнины, которые слагают значительную часть разреза уфимского яруса. Ин тенсивность гамма-излучения в песчано-глинистых осадках меняется сущест венно – от 23 до 660 мкР/час, составляя в среднем 218 мкР/час, что показывает на изменчивость фациальных обстановок и возможное перераспределение ура на и других радионуклидов в связи с проявлением наложенных процессов. Ге незис этой группы аномалий седиментационно-диагенетический и эпиге нетический инфильтрационный.

мкР/час Частость, % Казанский Уфимский Татарский Казанский Уфимский Татарский ярус ярус ярус ярус ярус ярус Рисунок 23 - Южный склон Татарского свода. Стратиграфические уровни распределения радиоактивных аномалий в отло жениях верхней перми.

Осадки прибрежно-морских литогенетических типов отличаются сходным с континентальными терригенными накоплениями количеством аномальных интервалов, но с меньшей интенсивностью гамма-излучения, в среднем мкР/час, при колебаниях от 68 до 150 мкР/час. Генезис скоплений радионукли дов нормально-осадочный, седиментационно-диагенетический и урано битумный.

В разрезе отложений татарского яруса преобладают песчано-глинистые терригенные накопления аллювиально-озерных фаций – пески, глины, алевро литы. Аномальная радиоактивность интенсивностью от 25 до 150 мкР/час име ет седиментационно-диагенетическое и, возможно, в песчаных слоях, эпигене тическое происхождение.

Боровско-Залесская зона поднятий не отличается заметной радиоактивно стью как по числу выявленных участков с повышенным фоном радиоактивно сти, так и по интенсивности гамма-излучения. На территории Соль-Илецкого свода отложения верхнего отдела пермской системы имеют частость появления аномалий в разрезах скважин несколько выше, чем в Боровско-Залесской зоне, но по интенсивности гамма-излучения находятся примерно на одном с этой зо ной уровне (рисунок 21).

Нижнепермские отложения обладают большей аномальной радиоактивно стью по сравнению с верхним отделом. В целом, в данном стратиграфическом комплексе установлено максимальное количество участков концентрирования радионуклидов среди формаций осадочного покрова (23 % всех выявленных радиоактивных аномалий). Участки накопления радионуклидов отмечены во всех стратиграфических подразделениях и фациальных комплексах пород ниж непермской толщи, размещаются во многих структурно-тектонических зонах западной части Оренбургской области. Отдельные аномалии и аномальные по ля, многоуровенные интервалы скопленй радионуклидов размещены в пределах южного склона Татарского свода, на Восточно-Оренбургском сводовом подня тии, в Бузулукской впадине – по ее южному погружению, а также в структур ных зонах II порядка – в Зайкинско-Росташинской, Гаршинско-Ефимовской.

Литолого-фациальные обстановки ранней перми на большей части терри тории характеризуют мелководные морские условия при широком развитии терригенно-карбонатных, карбонатных, органогенно-полидетритовых пород.

Эти обстановки в разной степени контролируют проявление аномальной радио активности.

Относительно самостоятельное положение по литологическим типам по род, природе радиоактивности в разрезе нижнепермской толщи занимает ирен ский горизонт кунгурского яруса. Галогенные породы с подчиненными слоями доломитов преобладают в разрезе иренского горизонта на территории Восточ но-Оренбургского сводового поднятия и в Бузулукской впадине, причем их мощность возрастает с севера на юг. Галогенные фации солеродного бассейна, в качестве основного горизонта, с повышенной радиоактивностью вмещают почти все аномалии с интенсивностью от 38 до 80 мкР/час в Бузулукской впа дине. С приуроченностью максимального числа аномальных интервалов к ка лийным солям и соленосным пачкам здесь связана высокая частота встречаемо сти участков скоплений радионуклидов (рисунок 24).

Другие структурные подразделения – Восточно-Оренбургское сводовое поднятие и Прикаспийская синеклиза, характеризуются заметно меньшим чис лом аномалий, но близким по интенсивности гамма-излучения, проявлением радиоактивности. Скопления радионуклидов установлены здесь в гипсоносно соленосных галогенных фациях в пачках переслаивания ангидритов и солей. Их формирование также связано с породообразованием в осолоняющемся лагун ном бассейне, с периодически возобновляющейся связью с морем. Для южного склона Татарского свода, с которым связано 22 % радиоактивных аномалий, характерно значительное повышение интенсивности гамма-излучения (в сред нем 165 мкР/час).

Частость, % мкР/час 1 2 3 1 2 3 Рисунок 24 – Районированное распределение радиоактивных анома лий в отложениях иренского горизонта нижней перми:

1. Южный склон Татарского свода. 2. Бузулукская впадина. 3.

Восточ но-Оренбургское сводовое поднятие. 4. Прикаспийская синек лиза.

На рисунке 25 показаны закономерности изменения частоты встречаемо сти аномалий и интенсивности гамма-излучения в зависимости от литологиче ских особенностей аномального интервала. Повышенная радиоактивность со лей (51 мкР/час) отражает обогащенность радиоактивным калием в период осадкообразования. Наиболее высокой степенью стерильности отличаются ан гидриты. Их радиоактивность возрастает в пачках ангидритов с прослоями со лей и карбонатов. Доломиты, известняки в составе иренского горизонта отли чаются контрастностью в проявлении повышенной радиоактивности. Она от мечается редко, но может достигать 372 мкР/час (аномалия Заглядинская), что указывает на эпигенетическую природу радионуклидов, дающих такое излуче ние.

мкР/час Частость, % 160 80 0 1 2 3 4 5 1 2 3 4 Рисунок 25 - Распределение радиоактивных аномалий в породных комплексах в отложениях иренского горизонта нижней перми:


1. Соли. 2. Ангидриты. 3. Ангидриты с прослоями солей.

4. Ангидриты с прослоями карбонатов. 5. Карбонаты.

Отложения сакмарского, ассельского ярусов отличаются повышенной ра диоактивностью литогенетических типов пород, составляющих полифациаль ную толщу морских накоплений. Мелководные, преимущественно биогермные, органогенные известняки, сульфатно-карбонатные слои прибрежно-морских также мелководных накоплений в разрезах ряда скважин включают интервалы интенсивности гамма-излучения от 30 до 308 мкР/час. Участки с аномальной радиоактивностью размещаются по южному склону Татарского свода и в Бузу лукской впадине, где они сосредоточены в Зайкинско-Росташинской, Гаршин ско-Ефимовской структурных зонах.

Повышенные значения радиоактивности наиболее характерны для южного склона Татарского свода. Здесь зафиксировано около 80 % всех выявленных в сакмарско-ассельской толще радиоактивных аномалий при средней интенсив ности гамма-излучения в 102 мкР/час и при дифференциации значений радио активности по литогенетическим комплесам.

Известняки, доломиты иногда с прослоями ангидритов, накопившиеся в условиях мелководного осолоняющегося морского бассейна, в пределах южно го склона Татарского свода и северной части Бузулукской впадины включают 63 % всех аномальных интервалов (рисунок 26). Их интенсивность меняется от 50 до 308 мкР/час (тастубский горизонт сакмарского яруса, Раздольная пло щадь). Седиментационно-диагенетическая природа радиоактивности обуслов лена присутствием в составе гипсоносных слоев целестина и барита, а также калийсодержащих солей. Действие испарительных процессов, вызвавших по вышение солености, могло привести к увеличению концентраций в морской воде различных элементов, в том числе и радионуклидов с последующим их оса ждением [2, 9, 14].

80 мкР/час Частость, % 1 2 1 2 Рисунок 26 - Южный склон Татарского свода. Распределение радиоак тивных аномалий в породных комплексах отложений сак марского и ассельского ярусов нижней перми:

1. Известняки, доломиты гипсоносные. 2. Доломиты, из вестняки с битумом. 3. Известняки органогенно обломочные.

Минимальной аномальной радиоактивностью и частотой встречаемости отличаются доломиты, известняки, содержащие примесь битумов. Радиоактив ность связана с присутствием урана в битуме в концентрациях до 0,21 % по ре зультатам химического анализа. Невысокая интенсивность излучения от 28 до 96 мкР/час, при значительном (до 0,21 %) содержании урана указывает на низ кий коэффициент радиоактивного равновесия. Это говорит в пользу эпигене тичности скоплений урана в битуминозных известняках. Аномалии отнесены нами к урано-битумному типу.

Органогенно-обломочные известняки, которые являются шельфовыми об разованиями, включают несколько большее число аномалий (21 %, рисунок ).

Они характеризуются интенсивностью гамма-излучения от 58 до 156 мкР/час, в среднем 88 мкР/час. Для органогенных известняков, имеющих довольно высо кую проницаемость, не исключается эпигенетическое происхождение повы шенных концентраций радионуклидов.

Аномальная радиоактивность сакмарско-ассельских отложений в Бузулук ской впадине проявлена слабее, чем на территории южного склона Татарского свода, как по частоте встречаемости, так и по интенсивности гамма-излучения (в среднем 70 мкР/час). Отмечается дифференцированность в распределении радиоактивных аномалий в Бузулукской впадине. Примерно половина из них сосредоточена в Зайкинско-Росташинской структурной зоне.

Максимальная активность в 250 мкР/час приурочена к карбонатным фаци ям сакмарского морского бассейна. Глинистые известняки, известняки с про слоями ангидритов отличаются более низкой аномальной радиоактивностью (47-91мкР/час). При относительно низкой аномальной радиоактивности глини стые известняки включают большую часть аномальных пересечений, известных в Бузулукской впадине (55 %). Скопления радионуклидов имеют в них седи ментационно-диагенетическое происхождение. Учитывая уранофобность кар бонатных фаций, природа высокой аномальной радиоактивности карбонатных пород, скорее всего наложенная, эпигенетическая.

Наиболее продуктивные в отношении аномальной радиоактивности отло жения каменноугольной системы содержат аномальные интервалы преимуще ственно в толще карбонатных фаций однотипно развивающегося морского бас сейна.

Позднекаменноугольные отложения, представленные мелководно морскими фациями, иногда осолоняющегося бассейна с образованием ангидри тов, с локально проявленной сульфатизацией, характеризуются аномальной ра диоактивностью почти исключительно на территории южного склона Татарско го свода, где оконтурены многочисленные аномальные участки. Кроме этого, по южному погружению Бузулукской впадины установлены единичные ано мальные пересечения.

В пределах южного склона Татарского свода отмечаются следующие лито лого-фациальные типы пород с повышенной радиоактивностью:

- известняки, доломиты с гнездами, иногда прослоями ангидритов – накоп ления мелководного слабо осолоняющегося морского бассейна;

- известняки органогенно-детритовые прибойно-обломочной и илово кристаллизационной зон, с битуминозным веществом, иногда трещиноватые, с прожилками кальцита, доломитизированные известняки с битумом. Имеют яв ные признаки наложенных изменений в виде выщелачивания, битуминизации, перераспределения карбонатного материала [92].

В Бузулукской впадине аномальная радиоактивность отмечается в слоях глинистых известняков и доломитов, слагающих разрезы ее южного погруже ния. Это фации относительно удаленной от берега части морского бассейна со слабо повышенной соленостью.

Анализ распределения повышенных скоплений радионуклидов показал ло кализацию основного числа аномалий (68 %) в сульфатизированных слоях кар бонатных пород, их приуроченность к фациям мелководного морского бассейна в стадии осолонения. Интенсивность излучения этих аномалий 52-413 мкР/час, в среднем 119 мкР/час.

Известняки, доломиты органогенно-детритовые с признаками наложенных процессов выщелачивания, перекристаллизации и содержащие битумные веще ства характеризуются высокой радиоактивностью при интенсивности излуче ния – от 62 до 740 мкР/час, в среднем 181 мкР/час. Вариационные кривые (ри сунки 27, 28) в обоих литогенетических типах сходны. Это, по-видимому, от ражает примерно одинаковое значение радионуклидов эпигенетического пере отложенного и конкретно урано-битумного типов в формировании аномальной радиоактивности. а б 100 Частость, % Частость, % 80 60 40 20 50-200 200-350 350-500 500-650 650- 50-200 200-350 350-500 500-650 650- мкР/час мкР/час Рисунок 27 - Распределение интенсивностей излучения в битуминозных карбонатных (а) и в гипсоносных карбонатных толщах (б).

Аномальная радиоактивность в отложениях среднего отдела каменно угольной системы установлена на севере территории (южный склон Татарского свода) в разрезах мячковского горизонта московского яруса. Это известняки и доломиты мелкого моря, на отдельных участках испытавшего слабое осолоне ние. Доломиты, известняки содержат гнезда глин, ангидритов. Аномальные ра диоактивности варьируют от 51 до 430 мкР/час. Максимальная радиоактив ность (430 мкР/час) приурочена к трещиноватым известнякам с примазками темного вещества, либо (140 мкР/час) к кавернозным известнякам с гнездами ангидритов. Природа аномальной радиоактивности седиментационно диагенетическая, в отдельных пересечениях допускается эпигенетическое про исхождение. Преобладают аномалии в известняках, доломитах, представленных фациями мелкого моря (порядка 64 % всех аномалий) при средней интенсивно сти гамма-излучения 116 мкР/час. В шельфовых доломитах, известняках кавер нозных, с гнездами ангидритов и глин средняя радиоактивность 94 мкР/час.

Аномальная радиоактивность в разрезах, вскрытых скважинами, располо женными на Восточно-Оренбургском сводовом поднятии (район Дачно Репинского месторождения) приурочена к органогенным, органогенно обломочным, оолитовым известнякам с прослоями доломитов в составе баш кирского яруса. Фациально это мелководные накопления шельфовой зоны. Ко личество аномальных интервалов незначительно, интенсивность излучения 50 62 мкР/час. По происхождению надкларковые скопления радионуклидов отно сятся к седиментационно-диагенетическому типу.

По условиям размещения радиоактивных аномалий в нижнекаменноуголь ной части разреза чехла изученная территория неоднородна. Аномальные ин тервалы в скважинах сосредоточены по южному склону Татарского свода и в различных районах Бузулукской впадины. Повышенные интенсивности гамма излучения выявлены в отложениях серпуховского, визейского и турнейского ярусов.

Значительная группа аномалий в отложениях серпуховского яруса (88 %) сосредоточена в структурных зонах южного погружения Бузулукской впадины.

Остальные размещены в Боровско-Залесской структурной зоне поднятий. На мечается приуроченность скоплений радионуклидов к накоплениям осолоняю щейся лагуны с неравномерным содержанием сульфатов и зоны мелководного шельфа.

В Бузулукской впадине устанавливается дифференцированность размеще ния аномальных пересечений, контролируемая структурными зонами II поряд ка. При этом не отмечено существенных различий в литогенетическом ком плексе пород, имеющих аномальную радиоактивность. В составе комплексов выделяются вмещающие аномальные интервалы темно-серые доломиты с про слоями ангидритов, переслаивание доломитов и известняков, сульфатизирован ные доломиты, известняки с прослоями доломитов. В Зайкинско-Росташинской зоне по южному погружению Бузулукской впадины в аномальном разрезе верхней части серпуховского яруса преобладают лагунные сульфаты с про слоями доломитов. Здесь же в нижней части серпуховского яруса скопления радионуклидов, с довольно высокой для литофаций осадков этого яруса интен сивностью излучения в 208 мкР/час, приурочены к глинистым известнякам, до ломитам со значительной примесью терригенного материала ("покровская пач ка"). Колебания в интенсивности гамма-излучения в литофациях серпуховского яруса Бузулукской впадины заметные – от 36 до 640 мкР/час.


Анализ соотношений частости распределения интервалов аномальной радиоак тивности и их интенсивности в мкР/час по литолого-фациальным типам (рису нок 28) не выявляет корреляции между этими двумя показателями. Хотя значи тельное число аномалий приурочено к карбонатному разрезу серпуховского яруса без слоев сульфатов, присущая им интенсивность гамма-излучения ми нимальная (83 мкР/час в среднем, при колебаниях от 33 до 233 мкР/час). Часто встречающиеся в гипсоносных пачках с прослоями известняков, доломитов мелководной зоны шельфа аномалии (частость 35 %) отличаются наиболее вы сокой интенсивностью гамма-излучения – от 89 до 335 мкР/час, в среднем мкР/час.

Частость, % мкР/час 1 2 1 2 Рисунок 28 - Распределение радиоактивных аномалий в породных ком плексах отложений серпуховского яруса нижнего карбона:

1. Доломиты, известняки, прослои ангидритов. 2. Ан гидриты, прослои известняков. 3. Доломиты, известняки.

Высокорадиоактивные породы карбонатной толщи зачастую подвергнуты выщелачиванию, в них проявлена пористость и отмечаются прослои органо генно-детритовых известняков. Приуроченность аномалий к проницаемым го ризонтам и участкам разреза не исключают эпигенетического перераспределе ния радионуклидов при наличии седиментационно-диагенетических концен траций, в том числе в составе гипсоносных толщ.

Стабильно высокая радиоактивность от 58 до 360-640 мкР/час, в среднем 223 мкР/час отмечается в серых, темно-серых кавернозных трещиноватых до ломитах с содержанием битумного вещества Боровско-Залесской зоны подня тий. Природа радиоактивности эпигенетическая, урано-битумная.

Радиоактивность литофаций визейского яруса (окский надгоризонт) харак терна для центральной части Бузулукской впадины. Накопления морского бас сейна с нормальной соленостью включают прибрежно-морские терригенные фации аргиллитов, алевролитов, песчаников. По мере удаления от береговой линии сменяются преимущественно карбонатным разрезом, без сульфатов, с прослоями глин. К ним приурочены аномальные радиоактивности в 130- мкР/час (песчано-глинистые фации) и 90 мкР/час в карбонатных накоплениях (известняки пелитоморфно-мелкозернистые, а также шламово мелкодетритовые). Природа аномалий нормально-осадочная, в карбонатном комплексе, возможно, эпигенетическая.

В этой же части Бузулукской впадины надфоновая радиоактивность до мкР/час (аномалия Воробьевская) выявлена в нижележащих отложениях тур нейского яруса. Высокорадиоактивными являются известняки пелитаморфные, органогенные, накопившиеся в относительно глубоководной зоне морского бассейна нормальной солености.

Терригенные осадки, грубозернистые, неравномернозернистые – гравийно песчаные фации прибрежной зоны верхнедевонского морского бассейна отли чаются аномальной радиоактивностью в юго-восточной части изученной тер ритории. Все установленные в фаменском ярусе верхнего девона аномалии со средоточены на Восточно-Оренбургском сводовом поднятии. Колганская тер ригенная толща в районе Восточно-Оренбургского поднятия примыкает к об ласти сноса, подступающей со стороны Соль-Илецкого девонского палеоподня тия. Аномальные участки характеризуются незначительной активностью гам ма-излучения от 24 до 61 мкР/час, в среднем 39 мкР/час. Низкие, относительно монотонные по интенсивности излучения повышенные активности, приурочен ность к терригенным отложениям допускают седиментационно диагенетический генезис скоплений радионуклидов. Не исключена возмож ность их выщелачивания фильтрующимися водами.

Накопления эйфельского яруса среднего девона так же, как и колганская толща, отличаются аномальной радиоактивностью, выявленной в слоях песча ников, алевролитов, аргиллитов койвенского и бийского горизонтов. Аномалии установлены в скважинах на территории Бузулукской впадины (29 %), Восточ но-Оренбургского сводового поднятия (43 %) и южного склона Татарского сво да в нижней части прибрежных и мелководно-морских накоплений (14 %).

Кварцевые разнозернистые прибрежно-морские песчаники, алевролиты, каоли нитовые аргиллиты имеют радиоактивность от 30 до 114 мкР/час, в среднем мкР/час. Максимальная для отложений эйфельского яруса радиоактивность ус тановлена в мелководной терригенной фации бийского горизонта (Бузулукская впадина, Ленинградская площадь), представленной песчаниками, алевролита ми.

Повышенная радиоактивность выявлена также в архейско-протерозойских комплексах фундамента в Боровско-Залесской зоне и Зайкинско-Росташинской зоне Бузулукской впадины, где в разрезе чехла отсутствуют отложения от кем брия до силура. Интенсивность излученя от 52 до 76 мкР/час отмечена в грани тогнейсах, выветрелых биотитовых плагиогранитах и мигматитах. Их приуро ченность к поверхности фундамента при длительном перерыве раннепалеозой ского осадконакопления связана с образованием аномальных скоплений радио нуклидов при процессах гипергенного перераспределения и корообразования.

В результате проведенных исследований установлена дифференцирован ность размещения глубинной аномальной радиоактивности на территории за падной части Оренбургской области, контролируемая не только известными районированными подразделениями (Бузулукская впадина, южный склон Та тарского свода, Восточно-Оренбургское сводовое поднятие), но и структурами более низкого порядка, осложняющими строение данных районированных зон.

Изучение распределения аномальной радиоактивности в разрезах осадоч ного чехла показало ее зависимость от литолого-фациальной характеристики, состава литогенетического комплекса пород и генетических особенностей про цессов образования скоплений радионуклидов. Часть скоплений радионуклидов имеет отчетливый литолого-фациальный контроль (темно-серые, черные озер но-болотные застойного типа осадки акчагыльского яруса плиоцена;

прибреж но-морские фосфоритоносные фации нижнего мела, юрской системы;

терри генные гравийно-песчаные фации верхнего девона) и является седиментацион но-диагенетической. К этому же типу принадлежит значительная часть анома лий в соленосно-гипсоносных толщах – галогенных фациях солеродных мор ских бассейнов (нижняя, верхняя пермь). При этом повышенная радиоактив ность каменных и калийных солей, ангидритов, гипсов, сульфатизированных карбонатных пород с включениями калийной и каменной соли отражает их обогащенность радиоактивными изотопами калия, стронция, возможно цезия в период осадкообразования.

Источником радионуклидов седиментационно-диагенетического типа яв ляются радиоактивные компоненты, выносимые из области сноса в виде взве сей (среднее содержание урана = 1,510-4 %) и в растворенной форме (среднее 5,510-7 г/л, по В.И. Данчеву, А.И. Перельману и др., 1980). Известно [49, 69, 74], что наиболее распространенными формами миграции урана в экзогенных условиях являются уранил-карбонатные и уранил-гуматные комплексы, мень шее значение имеют гидроксил-уранильный и ограниченное – уранил сульфатный комплексы при энергичной водной миграции и весьма слабой био генной. При этом осадки, а затем осадочные породы в определенных геологи ческих, геохимических, фациальных условиях поглощают радионуклиды, то есть выступают в качестве аккумулирующей среды. Активную роль в таких со бытиях играют сорбционные процессы, в частности процессы образования ура ноорганических комплексов, а также окислительно-восстановительные реак ции, изменение условий кислотности-щелочности и действие гравитационного фактора. Отсюда разнообразие продуктивных в отношении радионуклидов ли тогенетических компонентов осадочных толщ и их сочетаний в конкретных ре гионах.

При формировании седиментационно-диагенетических аккумуляций сорб ционные явления, начинаясь непосредственно при осадконакоплении, продол жаются, сочетаясь с окислительно-восстановительными реакциями в диагенезе с образованием первичных минералов, содержащих уран и другие радионукли ды – глауконита, фосфорита, гидроксидов алюминия, глинистых минералов, углефицированной растительной органики и тонкорассеянного битуминозного вещества [106]. Повышенные концентрации урана и продуктов его распада, возникшие за счет сорбционных процессов и образования урансодержащих комплексов, могут быть подвергнуты воздействию органического вещества и продуктов его разложения (СО2, NH4, H2S, H2, CH4) с закреплением радионук лидов в породе в виде самостоятельных тонкорассеянных минеральных ново образований (уранинит, настуран, коффинит и др.). Такого рода аккумуляции известны как в морских, так и в континентальных отложениях.

В континентальных отложениях, формирующихся в субаэральных услови ях, продолжающих существовать и в стадию уплотнения осадков и превраще ния их в породу, могут образоваться аномальные скопления, относимые к экзо диагенетическому типу – в пестроцветных и красноцветных толщах перми, триаса, юры, неогена. Экзодиагенез по М.С. Шевцову – это диагенез в суб аэральных условиях. Такие скопления продуцируются кислородными урансо держащими водами приповерхностного залегания (грунтовыми, речными), взаимодействующими с осадками, содержащими восстановительный материал (органические остатки любого происхождения). В разрезе осадочных толщ эк зодиагенетические скопления приурочиваются к контакту сероцветных и крас ноцветных, пестроцветных пород, либо к пестроцветным слоям с гнездообраз ным дискретным распределением восстановительных условий.

Концентрации радионуклидов седиментационно-диагенетического типа установлены на большей части исследуемой территории, включая Предураль ский прогиб, Восточно-Оренбургское сводовое поднятие, Бузулукскую впадину и южный склон Татарского свода. Это районы с широким развитием осадочных формационных и фациальных комплексов, обычно содержащих органическое вещество гумусового или нефтяного рядов. Общее число седиментационно диагенетических аномалий 93, что в общем балансе участков надкларковых скоплений радионуклидов составляет 32 %.

Зачастую породы, включающие скопления радионуклидов отличаются присутствием органического вещества, сульфидов, в первую очередь пирита.

Это серые, темно-серые, черные глины с обилием углефицированной органики.

Другие литолого-фациальные разновидности с аномальной радиоактивно стью седиментационно-диагенетического типа – фосфоритоносные пески с глауконитом, угленосные глины, угли в составе верхнеюрских песчано глинистых толщ и кварцево-глауконитовые пески, песчаники с желваками фос форитов в отложениях верхнего мела.

Аномальные и фоновые аккумуляции радионуклидов выше рассмотренных генетических типов могут быть подвержены действию наложенных эпигенети ческих процессов – гипергенных (поверхностное окисление и выветривание) и катагенетических – за счет движения вод, водно-газовых смесей, флюидов по проницаемым пластам, зонам трещиноватости, разуплотнения, выщелачивания с изменением состава вод, нефтей, водо-нефтяных и газовых смесей. В резуль тате происходит перераспределение имеющихся концентраций, в том числе рассеянных фоновых, с образованием эпигенетических скоплений, отличаю щихся более локальным развитием и более высокими содержаниями. Так фор мируются зоны, поля, интервалы обогащения радионуклидами эпигенетическо го переотложенного типа [39, 62, 126], в том числе в области водонефтяных контактов.

Это могут быть образования инфильтрационные грунтовые или пласто вые в зависимости от категории, характера движения и состава вод (грунтовые или пластовые). Но для выделения изменений под действием экзогенных грун товых или пластовых вод, для их разграничения и точной идентификации необ ходим дополнительный комплекс сведений, который можно получить лишь в результате специальных исследований. Поэтому более правильно на данном этапе изучения оставить за ними термин эпигенетические переотложенные, если неясен тип инфильтрации, или грунтово-инфильтрационные, когда грун товый тип вод не вызывает сомнения.

Основная черта эпигенетических переотложенных или грунтово инфильтрационных концентраций радионуклидов – их образование в результа те привноса, перемещения радиоактивного вещества подземными водами в по родах любого происхождения, обладающих проницаемостью, с осаждением под действием ряда факторов [32, 127]. Среди последних существенное значе ние имеют окислительно-восстановительные, кислотно-щелочные условия, из менение которых в относительно локальных зонах, (геохимический барьер), приводит к резкому изменению интенсивности миграции, к разрушению рас творенных в воде ионов, комплексов радиоактивных и других элементов с пе реходом их в твердую фазу. Геохимические барьеры в случае образования кон центраций эпигенетических инфильтрационных, в основном, физико химические – восстановительный, глеевый, кислотно-щелочной, сорбционный либо биохимический. Наиболее существенным физико-химическим фактором миграции и осаждения при этом являются окислительно-восстановительные условия, которые напрямую связаны с восстановительной емкостью пород и, в первую очередь, с присутствием в их составе органического вещества. Под влиянием продуктов разложения органического вещества активно протекают окислительно-восстановительные минералообразующие процессы с восстанов лением растворимых высоковалентных форм элементов с переменной валент ностью (уран, селен, сера, ванадий, рений и др.) и переходом их в низковалент ные нерастворимые формы (сульфиды, оксиды и др.) [88, 118]. Кроме того, ор ганическое вещество торфа, лигнита, некоторых углей является высокоактив ным природным сорбентом, способным поглощать радионуклиды, растворен ные в водах [87].

Взаимодействие вод и пород с образованием зон выщелачивания и акку мулирования лежит в основе возникновения геохимического барьера радионук лидов и других элементов. При этом формируются разные геохимические типы концентраций, реализующиеся в различных геологических условиях, в различ ных вещественных и формационных средах, но обязательно несущие следы на ложенных катагенетических изменений – окисления, оглеения, обеления, суль фидизации и др.

При многообразии факторов, определяющих образование аномальных ско плений радионуклидов эпигенетических типов, обязательно наличие проницае мых пород, обеспечивающих формирование водоносного горизонта и возмож ность движения вод, дренирующих данный горизонт. Аномалии, отнесенные к категории инфильтрационных, контролируются на площади работ пластами, толщами проницаемых песчаных, песчано-глинистых, гравийных накоплений в отложениях юры, верхней перми, нижнего карбона, неогена, в аллювиально делювиальных отложениях и конгломератах четвертичного возраста. Эти же аномалии приурочены к горизонтам трещиноватых кавернозных известняков нижней перми, нижнего-верхнего карбона, девона. Часто зоны повышенной проницаемости, обеспечивающие движение вод с окислением вмещающих по род, приурочены к контакту литологически отличающихся толщ.

В целом можно отметить заметный вклад скоплений радионуклидов пере отложенного эпигенетического и грунтово-инфильтрационного типов в радио логию региона (рисунок 29).

Частость,% 35 10 1 2 3 Рисунок 29 – Генетические типы скоплений радионуклидов и их удельный вес в общем балансе радиоактивности.

Типы концентраций:

1 – седиментационно-диагенетческая 2 – эпигенетческий переотложенный 3 – грунтово-инфильтрационный 4 – урано-битумный К числу эпигенетических аккумуляций относится и урано-битумный тип с образованием ураноносных битумов за счет фоновых сингенетических концен траций при наличии битумных веществ нефтяного ряда. В качестве источника урана и других радионуклидов принимаются пластовые воды осадочных толщ и компонентный состав водовмещающих пород. Не исключаем и привнос ра дионуклидов гидротермальными растворами с одновременным радиохимиче ским и температурным воздействием на нефть, способствующим полимериза ции углеводородов.

Чаще всего урано-битумные скопления возникают при минералообразова нии в зонах дробления с системой мелких трещин растяжения среди терриген но-карбонатных, карбонатных отложений. Обычно ураноносные битумы чер ные, черно-коричневые, плотные из группы керитов-антраксолитов, асфальти тов образуются из прошедших глубинную циркуляцию подогретых восходящих водных растворов, содержащих выщелоченные из вмещающих, подстилающих по род органические соединения, уран, радий и ряд металлов [13, 35].

Как правило, урано-битумные аккумуляции формируются в раскрываю щихся нефтегазоносных структурах, выведенных в зону водообмена повышен ной динамики. В таких условиях битумоидные вещества могут быть подвергну ты окислению, меняют свой состав, приближаясь к битумным веществам гуму сового ряда с одновременным повышением их способности концентрировать уран, радий и другие радионуклиды. Превращение фракций нефти в полужид кие и твердые битумы в зонах разуплотнения может происходить в бескисло родной обстановке благодаря жизнедеятельности анаэробных бактерий (напри мер сульфатредуцирующих с образованием сероводорода) при одновременном присутствии углеводородов и пластовых вод. Обогащение битумов радионук лидами происходит в песчаных (поровых) и в трещинных коллекторах. В по следних ураноносные битумы обычно выполняют тонкие трещины, каверны, мелкие пустоты, подтверждая эпигенетическую природу этих образований.

Формы нахождения радионуклидов в битумах различны – от ураноргани ческих соединений до свободных тонкодисперсных минеральных форм. Урано содержащий битум придает породам темно-серую, коричнево-серую, черную окраску, а их разрушение может сопровождаться появлением гнезд, пятен, по лос обеленных пород с каолинитом и гидрослюдой.

В заключение отметим, что установленные в регионе процессы образова ния надфоновых концентраций радионуклидов относятся к экзогенной группе.

Аномальная радиоактивность осадочного чехла имеет различное происхожде ние (рисунок 29). Часть скоплений радионуклидов имеет отчетливый литолого фациальный контроль и является седиментационно-диагенетической. Образо вание многих участков аномального радиационного фона в осадочном чехле сопряжено с проявлением наложенных процессов перераспределения радио нуклидов и их концентрирования. Отражая продуктивность на нефтегазонос ность изученной территории, возникают концентрации урано-битумного типа.

Процессы фильтрации углеводородов и вод сопровождаются перераспределе нием радионуклидов седиментационного типа с последующим обогащением ими отдельных участков в пластах пористых проницаемых песчаников, органо генных, органогенно-детритовых, шламовых, выщелоченных, кавернозных карбонатных пород.

Эпигенетические скопления радионуклидов и, частично, седиментацион но-диагенетические могут стать источником осложнения радиационной обста новки на действующих нефтепромыслах и на нефтеносных, нефтегазоносных структурах при проведении геологоразведочных работ.

Глава 4 Основные закономерности связи нефтегазоносности и радиоак тивности Проблема радиоактивного загрязнения районов нефтегазодобычи и прове дения геолого-разведочных работ на нефтяных и нефтегазовых структурах яв ляется актуальной и практически значимой задачей. Она непосредственно свя зана с естественной глубинной радиоактивностью [27, 25, 85, 86] в различных средах.

Выполненный нами анализ позволил выявить некоторые закономерности проявления аномальной радиоактивности, осложняющией радиационную об становку на нефтяных, нефтегазовых месторождениях и в районах их размеще ния, а также наметить основные черты ее поведения в связи с нефтегазоносно стью.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.