Способ люминесцентно-битуминологической

407261 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубпик ависимое от авт. свидетельст 1 ч 11/ Ы. К лево 01.04,71 (Я 1645788/26-25 присоединением заявки %в Государстеенный камитетСената Министров СССРиа делам изобретениик аткрытий риоритет -УДК 550,8 бликовано 21,11.73. Бюлл гь ЛЬ 46 Дата опубликования описания 05.1.7 Авторыизобретения. А. Теплицкая и А. Д. Ф лоровская, Ю, И. Пиковский,осковский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. М, В. Ломоносовааявите ПОСОЬ ЛЮМИНЕСЦЕНТНО СЪЕМТУМИ НОЛОГИ Ч Е Изобретение относится к технике геохимических и геофизических лоисков полезных ископаемых и исследований земной коры и может быть использовано етри воисках месторождений нефти и газа, некоторых рудных залежей, выявлении разрывных нарушений земной коры, новейших локальных поднятий и т. д.Известен способ люминесцентно-битуминологичес.ой съемки, основанный на фиксации в горных породах люмкнесцентными методами устойчивых битуминозных веществ, возникших в результате етодтока углеводородов к земной поверхности или поверхности дна моря из более глубоких слоев земной коры, Этот способ заключается в массовом отборе проб горных пород из мелких скважин, шурфов или канав на какой-либо площади земной поверхности или морского дна, определении в этих пробах содержания и типа битуминозных веществ пу. тем сравнения люминесцентных свойств этих веществ в иороде, растворе нелюминесцирую. щего растворителя и на капиллярной вытяжке с люминесцентными свойствами специально подобранных эталонов и выявлении битумных аномалий на площади съемки. Такой споссб дает возможность изучать количественно только люминесцирующие компоненты битуминозных веществ н получать лишь суммарную качествен ую характеристику или битуминозного вещества в целом, или отдельных групп соединвний, входящих в их состав. При этом не учи тываются количественно самые легкие битуминозные компоненты, очень слабо люминесцирующие в растворе. Все это не всегда позволяет Ь различить битумные аномалии, обусловленныеразличными процессами, отличить истинные аномалии от ложных, вызванных повышением фоновых содержаний органических веществ.Кроме того, при очень низкой контрастности 10 аномалий последние сливаются с фоном настолько, что становится очень трудно обосновать их выделение, .Цель изобретения - получение в ходе проведения работ данных об относительном содер жанни,в битуминозном веществе легких слаболюминесцирующях компонентов, индивидуальных углеводородов, люминесцирующих в видимой области, установлении качественных различий между разными битуминозиыми ве.20 ществами на молекулярном уровне. Это достигается тем, что содержание битуминозных веществ в породе определяют по яркости лю 1 инесц ции раствора и ширине л 1 омлнесцирующей зоны капиллярной вытяжки, а разность 25 между этими определениями используют в качестве параметра битумных аномалий, Полученную в ходе предыдущих операций капиллярную вытяжку битуминозного вещества растворяют в .ексане илдругом нормальном пара финовом углевоцороде, р створ замораживаютв пробирке при 77 К, помещаяее в прозрачный сосуд Дьюара с жидким азотом, возбуждают люминесценцию замороженного раствора, с по.мощью спектрографа получают и фотографируют квазилннейчатый спектр люминесценции, 5 по которому идентифицируют индивидуальные полициклические ароматические углеводороды и оценивают их относительное содержание. По полученным йараметрам выявляют и дифференцируют битумные аномалии и аномалии по 10 полициклическим ароматическим углеводородам, которые используют для установления подтока углеводородов, или привноса энергии из более глубоких слоев земной коры.Сущность способа заключается в следующем,Выбранную длч люминесцентно-битуминологической съемки территорию размечают в за.висимости от ландшафтных и геологических условий сетью пикетов с инструментальной или 20 глазомарной привязкой их к плану. На этихпикетах производят отбор лроб. Если съемкупроводят в комплексе с сейсмическими работами или исследованиями орских осадков с судов, то используют для джора проб одни и 25 те же точки наблюдения ; офили, станции и т. д,)., Расстояния между -, чками отбора проб зависят от задач съемки: масштаба работ и составляют, как правил: " - 1,0 км. При региональных исследова;:; больших террито рий этн расстояния могут ,.".ть большими.Отбор проб производят пз подпочвенныхрыхлых нли коренных пород путем бурения мелких скважин (механически или ручным способом), проходки шурфов или канав. В виде 35 исключения прн отсутствии технических федстц нли условий пробы берут из закопушек или обнажений горных пород. Глубина отбора проб в среднем составляет 1 - 10 м. При наличии технических средств пробы берут в интер вале от 5 до 30 м, Для характеристики каждой точки отбора используется от 3 до 15 проб.При исследовании площади морского днапробы отбирают из колонок морских осадков..Необходимые требования к отбору проб:отсутствие растительных остатков и каких-либо посторонних загрязнений при взятии пробы.Вес пробы в среднем 50 в 1 г. Пробы отбирают в чистые банки, пробирку или плотную 50 бумагу. Исключаются резиновая тара, резиновые пробки и крышки.Вблизи района съемки разворачивают люминесцентно-битумииологическую лаборато.риюгде пробы обрабатывают. 55Перед началом работ готовят эталонные о жидкостные и капнллярные коллекции, с по.мощью которых производят количественные и качественные определения. Для этого нз будущих объектов исследования отбирают пробы 60 пород, содержащие разные типы битуминозных веществ, Каждую пробу растирают н обрабатывают без подогрева чистым нелюминесцирующим хлороформом. Вес пробы и коли:,аство растворителя берут таковыми, чтобы получить раствор максимально возможной концентрации объемом не менее 40 мл. После этого из половины объема раствора в отдельном сосуде от. гоняют растворитель и весовым методом рассчитывают концентрацию битуминозных веществ в растворе, Оставшийся раствор путам разбавления или упаривания доводят до одной из следующих ближайших концентраций, г(мл: 0.0100; 0.0050; 0,0025; 0,0012; 0.0006; 0.0003. В случае упаривания оставшийся объем раствора не должен стать меньше 20 мл. После этого из каждых 10 мл раствора готовят жидкостную и капиллярную коллекцию,При приготовлении жидкостной коллекции готовят серию растворов по 5 мл различных концентраций. Для этого отливают 5 мя раствора нзвестной концентрации и разбавляют его в два раза, проделывая ту же операцию с каждым последующим раствором, пока концаитра. ция не достигнет по расчету 0,000 000 б г/мл. Все приготовленные растворы запаиваюг в стеклянные ампулы,Приготовление капнллярной коллекции происходит аналогичным путем с тем отличием, что растворы не запаивают в ампулы, а опускают в них полоски фильтровальной или хроматографической бумаги размером 7 Х 200 мм н оставляют стоять до полного естественного испарения растворителя. Затем на полосках бу маги замеряют ширину люминесцирующей зоны (капнллярной вытяжки битуминозного вещества), соответствующую определенным концентрациям, Вытяжки наклеивают на бланк в порядке убывания концентраций и помещают для сохранности между двумя стеклянными пластинками.Эталонные коллекции готовят из различных типов битумннозных веществ,Для всех жидкостных коллекций при помо- . щи фотометра строят график зависимости между концентрацией рас.вора и яркостью люминесценции, Для использования в работе составляют эталоны только с теми концентрациями, в пределах которых указанная зависимость является прямой.Отобранные пробы после естественной сушки просматривают в ультрафиолетовых лучах, отмечают .возможные загрязнения н наличие бнтуминозных вешеств. Затем пробу растирают до размера частиц не более 0,25 мм,;квартуют и берут навеску весом 2,0 или 4,0 г. Навеску настаивают вместе с 10 мл хлороформа в течение суток в пробирке с ",ритертой пробкой, предварительно встряхнув. Хлороформ должен быть тщательно очищен от люминесцирующих примесей, После этого из 5 мл полученного раствора приготовляют одну капнллярную вытяжку битуминозного вещества операциями, аналогичными при изготовлении капиллярнойэталонной, коллекции. По цвету люминесценциивытяжки подбирают близкую эталонную коллекцию.С помощью капиллярной коллекции по пи- рине люминесцирующей зоны определяют концеиерацию битуминозных веществ в растворе(Кг). Оставшиеся 5 мл раствора сравнивают вультрафиолетовых лучах с соответствующейжидкостной эталонной коллекцией по яркостилюминесценции, По наиболее близкому ао яркости эталону определяют г)нцентрацио раствора (КД. Если яркость люминесценции раст.вора больше самого яркого эталона, растворразбавляют чистым хлороформом,Содержание битуминозных веществ в породе вычисляют по формуламС 1 = 100%к,.ьС, = - 100 О;,где КЕ н К 2 - вычисленные концентрации в г/мл,Ь - количество взятого растворителя вмл,и - навеока породы в г.Количественную оценку легких слабалюминесцирующих компонентов в битуминозном веществе определяют по формулеЬС=С 1 - С (ПРИ УСЛОВИИт ЧтО АС 0),Па цвету люминесценцчи капилляриой вытяжки определяют тид битугинозпото вещества, пользуясь следующей шкалой,Цвета люминесцен- Тип битуминозноции капиллярных го веществавытяжекБеловато-голубые Легкий (ЛБА)Белые, голубовато- Маслянистыйжелтые, беловато-жел- (МБА)тыеЖелтые, оранжево- Масляеиисто-сможелтые до светло-ко- листый (МСБА)" ричневыхОрангкево-коричне- Смолистый (СБА)вые, светло-коричневыею ичневыеРТемно-коричевые Смолисто-асфальтеновый ( АЬА)По цвету люминесценции капиллярных вытяжек устаеиавливают также загрязнение проб почвенными, торфяными и другими веществами поверхностного происхождения,Полученную В ходе предыдущих операцийиз уастворевного в хлороформе -битумииозного вещества капиллярную вытягкку подвергаот дальнейшим исс.едовапипм при температуре жидкого азота (77" К), Если сблизи района, где идет первичная обработка проб, нет пвоизводства жидкого азота, то вытяжки иаклеива.ют на специальные бланки, прокладываот для предохранения алюминиевой фольгой и пере.сылают в почтовых конвертах В специальную лабораторию,Капиллярную Вытягтку битуминозного вецества ОСВОбождаЮТ От ПУСТЫХ тасен бттиажной и:элоски, помещают в лробирку с притертой пробкой и заливают 2 мл гексана, Пробир.5 ку с раствором помещают в прозрачныи сосудДьюара, наполненный жидким азотом. СосудДьюара устанаВлиВают на штативе прбтив щели спектрографа (применим, например, двухЬрнзтЕННЫй СПЕК 1 рОГраф ИСП), СВЕТОМ10,ртутно-кварцевой лампы типа ДРШ с фильтром УФСвозбугкдают флуоресцеицию раствора. С помощью фотокассеты, установлентнойна спектрографе, фотографируется квазилинейчатый спектр флуоресценцпи. В полученном15 Опектр 8 идетифицируются линии чндивиДуальНЫХ ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИХ аРа татнт 8 СКХ УГЛЕВОДОрогОВ 1 срегттт 1 ттттс 11 сс П; ттзг;Э,тттт .:3,"Ге ;тетРтс тт т;тП гст В ВсВ Зт;" 1 ст . г-гщ;сВЗХРаСвтвОРтОтЭ ЗТс 33 ОНПЬХ;.:,ВО 1:;,Э:ссттс;Х тс,.тСст 0:1 Э20 ЭОДтоз ИЛИ Путтт 1 Пепосредс;,81 тОГС СО;Остав"ЛеттсЯ СО СПСКТРЯМП ЛЮтПестиевни". 328 2013 ОВЭ И,тт ОННЫХ ОргтНЕС 8 С,.КЕсх СОед 131("т. тс ЛЕт ТребуеТс я тгорсПст" "втВ ЗсрсЭцессе Гровед.1 ся рс бог 1 а квеге лиОО От 3 сэс 825 леП 1 ы 8 идив 1 дэтальые сОес .ис 11 ят 10 в каче.Стяе рсСсВОрт 1 тет 1 Я Гст тстттОТ 0 П сст Гвттт НаИ Д 13 ттсГЕ 8 ЖИДсс 18 ЕИОРМ с.Лт.;ИЬ 18 ЯР сРПтОВЫ 8уГЛЕВОДОр 01 ыт 2 ПОМ 21.10 СсСКЭа 1,3 увЭвтссти 11111 Р 8 ГПСТР 1 ЭтгтОТ Тан;Пе 8118 тх" 21 с,:Отсе 0 Эес,8 Н"30 цс 1 ДЭя згпх селе; ссс;утд 3 Ь 023. с;":;:;рКОт ПЭ.тец 12 Ю1:11 т;"ЭттЭЬ 1 Э;13 аю 0 цсгссс фт. .:т"т",тЭОСОПП.,сст 3 ЛИттесз"ВЕН 1 св СотвтнопЬЕЕЙ .т 1 Рт,с811 Т 11.;11 ВОВ 231 НЫ 11 УлеВОДОВО В; 31 тас35 ЛсаОТ ПО Сегсет 1 П ПОтСРт 18111 Я Глввнтлх виа"ЛИТИЧССКИХ ЕЕНт 11,По 113:.Срепп.11,; и холе ООраооаки пр 00 иаРа.,8 ТВ 2 М ОПТтУМИ;103 ЫХ ВсттЦС:СТВ 1 СтТЕ.3 тот61 стст:",1 ПЬ 8 вттО .1 твлЕ 1 т 323 ЕЛтсОТ 37.:. ЯНОМ ЯЛИИ40 паруппь ИО Гип 1 т баггу.,Пнозньх вс 1 ест. ИаЛИЧИО ЛСРКПХ Оттт 1 ту.",131 Э 31 ЬХ т.Отт 11018 Тоут ЕПтссЭОСТЭстн 8111110 3 Д 13 ттдтствльЬ 1 Х ПОЛ;ЩНК,Не"СКИХ 2;30112 ТИтЕСППХ УГЛЕВОДОРОДОВ. ; И лаять 8 101 От,зттссг 31,.т с С 21 Отлет 1 ИЯ сПОТОКа45 тсг.тСс 0, брод( 33 НЗ ОО.т,".8 Глтттбсвтпх Л;3 СВ 3811 Ой1 ЭОЫ, 31 Ь 138 лтясОГ Тангие "Стт 28 КИ с 33 ОЪсвлтПОГОР 2 с т т; ОГТ 1 2 П,ПИ т "1 таад;Пдтталтттт ПОЛИтнс иЧ еест Х 2 ЭО: 11 Т 1 тт 1 ССКПХ "ттГ." 833 ДО 3 О Л С В. ОП 3 8 В 850 Гап;я, ,т двппые 112.О.:ЬзэОГ .эя тсь 1 Овлети,1 тт-.ВтС КО 3 ПЭЕВтСС тс ПОтдт.ЭХ ЭСИ;тк;ЫСВОИДтЭт г И; ВОРт 1 Вне 1-,"1331. т, ВК ТКне с;ВЛСНИЯчт.10 У Г с,КС ООС 2 ЬСЕ В 3 МС,СВВП ОЭг 11 тСсстд"ГО Ве:тсгда ГОРДЫХ ПОР;3,65П р ед18 1 П Эс Э ттет тС 1 0,сс 5 , 10;ИПЕСцет Т 110. б 1утт, 3,ПОЛОГИ СОКОйссьвэ 1 кп, 3 ск 1 юп 31003 псп в тсэОре прОб ГО 3 пыхПОтЭОД, .ОВРЕДсЛЕНП 1 В 331 Х ВРОО 2 Х СОД 8 РгиаНИЯгИ ТЕПа бЕТтЭкт 1 тп 03 ПЬХ В 811 тЭСТЕт ПУТ 8 М СВЯВПИНПЯ ИХ.;.ОМИНССцетТНЫХ ОСОй:ТВ В ГарадЕ, ртСТВОЭЕ ХЛО 30 фОВМ 2 ЛП ДВГГС:О Песл 10 т 1 НесцЕНТНОГО раСГВОр -;тт и Ва:21 Л.ттЭНЫХ ВЫтягхнах407261 Составитель В. Тыиннский Техред Е, Борисова Кор ектор А. Васильева Редактор Т, Юрчнкова Заказ 535 Изд. ге 1043 Тираж 678 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д; 4/5Типография НИИМАШ, ст, Щербинка люминесцентными свойствами эталонов, выяв. ленин битумных аномалий на площади съемки, отличающийся тем, что, с целью определения в битуминозном веществе относительного содержания наиболее легких слаболюминесцирующих компонентов и индивидуальных углеводородов, а также установления качественных различий между битуминозными веществами на молекулярном уровне, определяют содержание фитуминозных веществ в пробе,по яркости люминесценции раствора и по ширине капяллярной зоны, используя в качестае параметра разность между этими определениями, а полученную капиллярную вытяжку битуминозного вещества растворяют в каком-либо нормальном парафиновом углеводороде, например гексане, помещают в прозрачный сосуд Дьюара, наполненный жидким азотом, и возбуждают 5 люмииесценцию замороженного раствора, покоторой идентифицнруют индивидуальные полицикличеокие ароматические углеводороды и их относительное содержание, после чего по полученным параметрам выявляют и дифферен цируют битумные аномалии и аномалии по индивидуальным полнцнклическим ароматическим углеводородам, с помощью которых судят о наличии подтока углеводородов нз более глубоких слоев земной коры,