Геохимический способ исследования пород

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 11959009(23) Приоритет -Опубликовано 1509.82. Бюллетень М 9 34Дата опубликования описания 150982М,Кл. С 01 Ч 5,(00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ГЕОХИМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОРОД. Изобретение относится к ядерной геологии и может быть использовано при поисках залежей нефти и газа.Известен способ геохимических исследований, в котором проводят съемку по углекислому газу, причем в пробах газа измеряют содержание изотопов С"1, С"З, С "4 и по снижению содержания С 1 , и увеличению отношения С" и Сопределяют наличие разломов в породах земной коры 1). К недостаткам этого способа следует отнести то обстоятельство, что при их использовании учитываются только изотопные эффекты, определяемые массой. Все остальные изотопные эффекты объясняются ядерными свойствами и интерпретируются как изотопные превращения. В действительности же иэотопй могут отличаться друг от друга помимо массы еще в одном отношении: они могут иметь разные величины ядерных спинов. Наиболее близким к предлагаемому является способ геохимических исследований, основанный на отборе и анализе проб и определении различающихся спинами изотопов многоизотопного элемента 2). Недостатком этого способа являет.- ся то, что он реализован лишь в лабораторных условиях при окислении этилбензола молекулярным кислородом. В природных условиях (в условиях земной коры) такая реакция не протекает, так как молекулярный кислород здесь отсутствует. 10 Известный способ также предпола- гает изучение изотопного состава прореагировавшего кислорода. Однако и эта операция в природных условиях практически не реализуема, так как скопления свободного кислорода в литосфере отсутствуют,Известный способ не предполагает использование ядерноспинового эффекта в геОлОго пОисковых целях,Цель изобретения - выявление нефтегазовых залежей.Поставленная цель достигается тем, что в геохимическом способе исследования пород, основанном на отбо" ре и анализе проб и определении в них различающихся спинами изотопов многоизотопного элемента, например кислорода, определяют содержание изотопов О"8 и О"1 в кальцитах пород и по величине ядерно-спинового эффек.959009 Формула изобретения Составитель Э. Волконский Редактор Л, Авраменко Техредм.Надь Корректор Ю Макаренко мЗаказ 7010/62 Тираж 717 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 та судят о наличии нефтегазовых залежей.Способ основан на следующих предпосылках,В геохимии изотопов кислородаранее полагалось, что вариации отнощений двух его изотопов О и О оп 18 16.ределяют нариации отношений изотопов О и О" . Однако существованиеспиновых изотопных эффектов делаетгеохимию изотопа О"1, в известной 10мере, независимой от геохимии изотопа 018, Вследствие этого параллельноеразвитие геохимии О" и О сдает воз 1 Вможность оценить значение и место вприродных процессах механизмов хияических реакций, порождающих ядерноспиновые изотопные эффекты, к числукоторых могут относиться многие окислительные процессы в земной коре,а также фотохимические процессы ватмосфере, гидросфере и биосФере.Разделениепары немагнитных изотопон О"з и О" характеризуетвеличинучисто химического (кинематическогоили термодинамического) изотопногоэффекта в исследуемом процессе. Поэтому имеется воэможность опреде.лить чисто спиновую, компоненту фракционирования изотопа О", котораяоказывается по данным экспериментаравной,сР"О п -- сР"О - 0,5 ФО = 132,1,.Спиноные эффекты возможны и длядругих многоизотоиных элементов. Вземных условиях их обнаружение воз"можно в биологических процессах и 35н процессах преобразования захороненного органического вещества. Всеважнейиие элементы. биосФеры (углерод, кислород, водород, азот, сера)содержат изотопыразличающиеся 40значениями ядерного спина. Важно то,что химический механизм, лежащий воснове спиновых изотопных эффектов,реализуется преимущественно н жидкофазных реакциях и реакциях, протекающих на поверхности твердойФазы. Это определяется динамикойтриплет-синглетной эволюции, предполагающей многократные столкновениярадикалов.50Этим условиям более всего отвечают условия протекания естественных процессов преобразования органического вещества в осадочных породах. Эти процессы включают также различные радикальные реакции, Свободные радикалы неоднократно Фиксировались как в неФтях, так и в битумоидах, экстрагиронанных из пород,,В связи с изложенным в качествеобъекта первоочередных исследованийвыбраны месторождения нефти и газа.Ранее было известно, что изотоиныйсостав кислорода, входящего в составуглекислого газа и вторичных карбонатов, отличен для продуктинных инепродуктивных структур. Однако всеизмерения ведутся только по изотопамО"6 и О "щ, имеющим нулевой спин, апоисковый метод, основанный на этихизмерениях, характеризуется относительно невысокой информативностью,С другой стороны, известно, что кислород является одним из наиболееактивных участников радикальных реакций и, следовательно, должен давать геохимически значительный спиновый эффект.Таким образом, использонание различающихся спинами изотопов резко(по крайней мере в 2-3 раза) повышает эффективность, поисковых геохимических исследовайий при проведениигеологоразведочных работ. В связи сэтим возможно широкое внедрениемасспектрометрического метода нкомплексную методику поисков месторождений полезных ископаемых,Геохимический способ исследования.пород, основанный на отборе и анализе проб и определении н них различающихся спинами .изотопов многоизотопного элемента, о т л и ч а ю щ и й-с я тем, что, с целью выявлениянефтегазовых залежей,. определяют содержание изотопов О"еи О" в кальцитах пород и по величине ядерно-спинового эффекта судят о наличии нефтегазовых залежей.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 599621, кл. 6 01 Ч 9/ОО, 1979.2. Галимов Э.М. Ядерно-спиновыеэффекты по кислороду.-Тезисы докла- .дов У 11 Всесоюзного Симпозиума постабильным иэотопам в ге 6 химии,М., 1978, с. 179-180 (прототип) .