Мир глазами геолога - Николай Андреевич Еременко
Нефть и природный газ до сих пор служат основными поставщиками энергии, без которой пока невозможно развитие народного хозяйства. В нашей стране нефть и горючий газ были обнаружены в погребенных рифах между Уралом и Волгой сперва в Чусовских городках в 1929 г., а затем в 1932 г. в Ишимбаево. Именно с этих месторождений началось освоение и развитие Волго-Уральской нефтегазоносной области, которую иногда называют «Второе Баку». В настоящее время залежи нефти и газа в погребенных рифовых массивах известны не только в различных нефтегазоносных районах нашей страны, но и во многих других государствах (на Ближнем Востоке, США, Мексике и др.).
Попробуем мысленно разрезать участок земной коры, содержащий погребенный риф с залежью нефти. Залежи разместились в самых приподнятых выступах рифового массива. В заполненном водой пористом теле рифа нефть и газ всплывают, постепенно собираясь в наиболее приподнятых участках. Разумеется, необходимо перекрыть риф сверху непроницаемыми породами. В противном случае нефть и газ будут всплывать по пористым и проницаемым породам вверх до земной поверхности. В Ишимбаево рифы перекрыты непроницаемыми образованиями, состоящими из солей и ангидритов. Нефть оказалась в приподнятых выступах запертой, как в ловушке. Участки пористых пород, в которых нефть и газ могут собраться в залежь, так и именуются геологами ловушкой, а непроницаемые породы, перекрывающие залежь сверху, — покрышкой.
Некоторые разновидности биогенного карбоната кальция СаСО3, например жемчуг, используются в ювелирном деле и довольно высоко ценятся. Цвет жемчуга, кроме наиболее ценного белого, бывает желтый, розовый и иногда черный. Формы жемчужин округлые, самые разнообразные — чем ближе форма к шарообразной, тем дороже жемчужина. Удивительная красота жемчуга объясняется опалесценцией — рассеянием света вследствие его оптической неоднородности. Опалесценция у жемчуга объясняется наличием тонких наслоений перламутра, состоящих из мельчайших кристаллов арагонита (СаСО3) ромбической формы. Жемчужины образуются внутри створок раковины в телах некоторых видов моллюсков. Моллюски обволакивают перламутром в целях самосохранения попавшие в раковину песчинки или мелких вредителей (клещей). В настоящее время широкое распространение получило искусственное разведение жемчужных раковин, особенно в Японии.
В нашей стране жемчужные раковины разводят на Камчатке. Разнообразие минералогического состава водоемов позволяет надеяться, что выращиваемые жемчужины будут иметь всевозможный цвет и оттенки, так сказать, на любой вкус.
Сами по себе известняки также являются весьма ценным полезным ископаемым. Используются они для приготовления извести, в металлургии (флюса), агрономии, но главным образом как строительный материал. Вспомните нашу Белокаменную. Каменные здания из подмосковного известняка появились в Москве еще в XIV в. В XIV–XVI вв. в городе и вокруг него было построено много каменных соборов и монастырей. Но в основном Москва оставалась деревянной, несмотря на указ 1704 г. о застройке центра города только каменными зданиями. Во время Отечественной войны 1812 г. две трети города сгорело. После пожара начались большие градостроительные работы по плану архитекторов О. И. Бове и Д. И. Жилярди с интенсивным использованием подмосковного известняка, и Москва приобрела свой белокаменный облик. Иногда, оказавшись погребенными на большой глубине и дополнительно сцементированные кальцитом, известняки становятся плотными, напоминающими мрамор, — мраморовидные известняки. Чаще всего они используются в строительстве для облицовки. В одном из вестибюлей станции метро Таганская колонны облицованы подмосковным мраморовидным известняком.
Не всегда известняки образуются из скелетов отмерших организмов. Некоторые плотные и довольно однородные разности возникают из выпавшего в осадок карбоната (СаСО3) химическим путем. Весьма своеобразные известняки химического происхождения формируются в пещерах — сталактиты и сталагмиты. За несколько последних десятилетий спелеологами открыты многочисленные сталактитовые пещеры в различных горных районах мира. Причудливые натеки известняка, особенно подсвеченные цветным освещением, создают впечатление волшебных замков и других сказочных картин. У нас в стране наибольшей известностью пользуются Кунгурская пещера в Пермской области на Урале и Новоафонская пещера на Кавказе. Открытие Новоафонской пещеры было отмечено Государственной премией СССР. Вход в пещеру находится на горе Иверской. Теперь со стороны Нового Афона в горе пробит туннель для электропоездов, доставляющих туристов легко и удобно прямо к чудесам подземного мира.
Породы, образовавшиеся из химических осадков, имеют широкое распространение в земной коре. С одним из их представителей Вы встречаетесь ежедневно, сидя за обеденным столом. Речь идет о поваренной соли (NaCl). Хемогенные породы чаще всего образуются на водоемах при выпадении солей в осадок.
Огромные запасы солей установлены в раннепалеозойских (кембрийских) породах Восточной Сибири. Здесь толщина соленосных отложений местами превышает 1 000 м, а площадь их распространения измеряется многими тысячами квадратных километров. Довольно трудно представить себе накопление такой огромной массы солей в высыхающем морском бассейне. Некоторыми учеными предполагается возможность проникновения соли в эти отложения из недр земли.
К этой же группе хемогенных осадочных пород относятся гипсовые, фосфатные, некоторые железистые (образующиеся обычно в прибрежной зоне) и глауконитовые породы. У солей отмечаются три замечательных свойства, имеющих для геолога большое значение — плохая проницаемость, хорошая растворимость и пластичность. Вследствие плохой проницаемости соленосные породы очень часто выполняют роль покрышек в ловушках для нефти и газа. Хорошая растворимость в природных водах приводит иногда к образованию пещер наподобие сталактитовых. В соляных пещерах, в отличие от сталактитовых, можно увидеть изумительную природную настенную роспись. Накопление солей в осадке не происходило монотонно. Очень часто тонкие прослои чистой белой соли чередуются с глинизированными темными прослоями, окрашенными примесями в голубые, рыжие и красные тона. Впоследствии слои сминались, образуя самые невероятные, как правило, плавные фигуры. В некоторых случаях на стенах пещер образуются вторичные мелкие кристаллики солей. Войдя в такую пещеру с электрическим фонариком, посетитель буквально ослепляется тысячами отблесков от поверхностей кристаллов.
Хорошая растворимость солей при сохранении плохой проницаемости может быть использована для создания в таких породах больших емкостей при малой затрате труда. В США, например, такие искусственные емкости используются для хранения запасов нефти. Действительно, это значительно проще, дешевле и безопаснее, чем строительство крупных металлических резервуаров. Впрочем, не всегда. На юге штата Луизиана велись разработки соли вблизи озера Пегнер. Озеро большое, свыше 500 гектаров, хотя и мелкое (около 1 м). Местное население его использовало для отдыха и рыбалки. Из шахты, заложенной на берегу, были проведены штольни (горизонтальные шахты), в которых для поддержания кровли использовались столбы соляной породы. В 1986 г. нефтяная компания «Тексако» поставила на воде разведочную скважину. Пройдя четыреста метров,
