Битумные озера и нефтяные лужи

На фото — озеро Пич-Лейк (Pitch Lake, “pitch” по-английски — «смола», «битум»), заполненное не водой, а чистым жидким природным асфальтом. Это самое большое битумное озеро на Земле, оно находится на юго-западе острова Тринидад в Карибском море, занимает площадь приблизительно 46 га, имеет глубину около 80 м, а его запасы асфальта оцениваются в 10 млн тонн.

Битумные озера (Tar pit) — это естественные резервуары, заполненные природным асфальтом, который получается из смеси битумов (производных нефти) и минеральный пород. Во всём мире битумных озер не так много; в России они есть только на Сахалине — это Охинские асфальтовые озера. Такие озера характерны для тектонически активных горных районов, где осадочные толщи, содержащие нефть и газ, либо оказываются на поверхности из-за тектонических подвижек, либо нарушены многочисленными разломами. Иногда озера образуются при слиянии нескольких поверхностных нефтепроявлений — так называемых нефтяных луж (см. Petroleum seep). Нефтяные лужи — это небольшие резервуары с вышедшей на поверхность нефтью; они встречаются значительно чаще, чем битумные озера. Часто нефтяные лужи разбросаны на большой территории и находятся далеко от питающих их коренных залежей нефти, так что бурение рядом с ними может не приносить результатов.

Нефтяная лужа в каньоне Тапо (Tapo Canyon), Калифорния. Фото с сайта starpine9.com

Естественные выходы нефтеносных пород на поверхность известны человеку с глубокой древности. Еще неандертальцы, жившие на территории современной Сирии, пользовались загустевшей нефтью для склеивания поверхностей — например, для прикрепления рукояток к орудиям.

Нефть может оказаться на поверхности несколькими способами. Во-первых, она может выливаться через разломы в земной коре, которые образовались в результате тектонической активности, формирования различных интрузий или соляных куполов. Под действием пластового давления по разломам происходит восходящая миграция нефти, и она может выйти на поверхность. Если разломы не закрываются из-за тектонических сдвигов или не закупориваются затвердевшей нефтью, а давление не уменьшается, то нефть накапливается в пониженных участках рельефа.

Во-вторых, существует два типа просачивания нефти на поверхность при особых емкостно-фильтрационных свойствах (таких как пористость, проницаемость) горных пород с участием только пластового давления — без какой-либо активной тектоники. Например, нефть может просачиваться по системе крупных пор в горной породе под действием давления. Если же поры очень малы и обладают плохой проницаемостью, образуется «нефтяная пробка», давление растет и разрушает горные породы по принципу извержения вулкана. И тогда нефть поднимается на поверхность уже по трещинам, причем достаточно интенсивно, постепенно затвердевая и образуя целые битумные постройки. Причем происходить это может не только на суше, но и в морях и даже в озерах — например, такое известно в озере Байкал (см. картинку дня «Пожиратели байкальской нефти»).

На поверхности, в процессе взаимодействия с атмосферным воздухом и не без участия бактерий, нефть окисляется и теряет легкие углеводороды, в то время как концентрация тяжелых (асфальтены и смолы) растет. Нефть становится плотнее и со временем превращается в битуминозную горную породу — асфальт. В пониженных участках рельефа, где нефти скапливается много, как раз и образуются битумные, или асфальтовые, озера.

Различные варианты нефтяных проявлений, связанных с тектоническими нарушениями. Жирными стрелками показаны места выхода нефти, красными линиями — разломы пород. Рисунок из статьи G. Etiope, 2015. Seepage in Field Geology and Petroleum Exploration

По нефтепроявлениям иногда совершенно случайно открывали первые месторождения углеводородов. Весной 329 года до н. э. великий завоеватель Александр Македонский устроил военный поход против непокорных бактрийских провинций. По описанию Плутарха, «начальник царских спальников, македонянин по имени Проксен, готовя у реки Оке (провинция Балх на самой границе Афганистана и Узбекистана, омываемая с севера рекой Амударья. — Прим. автора) место для палатки Александра, обнаружил источник густой и жирной жидкости. Когда вычерпали то, что находилось на поверхности, из источника забила чистая и светлая струя, ни по запаху, ни по вкусу не отличавшаяся от оливкового масла, такая же прозрачная и жирная». Знал бы Александр Великий, что станет фактически первооткрывателем Афгано-таджикского нефтегазоносного бассейна! Впоследствии нефтепроявления стали ключом для поиска скрытых в недрах земли месторождений нефти и газа — ориентируясь именно по ним и начали бурить скважины.

Фото с сайта audysignattnt.wordpress.com.

Антон Ульяхин