Генетические и геохимические типы нерастворимого органического вещества

На подстадии протокатагенеза, которая развивается после диагенеза и предшествует катагенезу, происходит конденсация и укрупнение молекул гуминовых и сапрогуминовых кислот и веществ. В результате они переходят в новую форму ОВ – кероген, или нерастворимое ОВ (НОВ).

Кероген – нерастворимая в органических растворителях, кислотах и щелочах, фракция ОВ. Её доля в ОВ осадочных пород составляет 80–90 %. Другая часть ОВ осадочных пород приходится на битумоиды.

Рассеянные формы керогена, или НОВ, прочно связаны с минеральной частью породы и отделяются последовательно растворением в соляной и плавиковой кислоте. Классификации НОВ. НОВ, или кероген, классифицируется: 1) по условиям седиментации; 2) по фациально-генетическим признакам; 3) в зависимости от вклада в состав ОВ различных исходных молекулярных структур живого вещества (ЖВ); 4) в зависимости от изменения атомных отношений водорода к углероду (Н/С) и кислорода к углероду (О/С) и другим принципам.

1. В классификации ОВ по условиям седиментации выделяется автохтонное и аллохтонное ОВ. Автохтонное ОВ образуется за счет биопродукции живого вещества той же среды, в которой формируется осадок, а аллохтонное ОВ формируется за счет биопродукции, поступающей в бассейн седиментации из другой среды. Например, в морских бассейнах аллохтонным является гумусовое ОВ, которое поступает с континентов с речным стоком и эоловыми выносами.

В классификации ОВ по фациально-генетическим признакам выделяется: сапропелевое, гумусовое, смешанное (сапропелево-гумусовое или гумусово-сапропелевое) и липтобиолитовое ОВ.

Сапропелевое ОВ образуется в областях морской седиментации и связано с преобразованием бактериями фито- и зоопланктона, а также бентоса. Молекулярные структуры ОВ этого типа возникают, главным образом, за счет липидов и аминокислот.

Гумусовое ОВ генетически связано с высшими растениями. Образуется оно в основном за счет углеводов и лигнина.

Липтобиолитовое ОВ, как и гумусовое, связано с высшими растениями, но образовано оно геохимически устойчивыми веществами высших растений – восками, смолами, кутикулой и пробковой тканью. Липтобиолитовое ОВ сильно отличается по химическому составу от остальной части гумусового ОВ и лежит ближе к сапропелевому ОВ. Однако оно мало распространено в природе и выделяется среди концентрированных форм ОВ.

3. В классификации ОВ в зависимости от вклада в его состав различных исходных биохимических структур ЖВ, Н.Б. Вассоевич и др. выделили алиновый и арконовый типы. Алиновое ОВ в этой классификации соответствует сапропелевому типу, а арконовое ОВ – гумусовому типу. При этом алиновое ОВ делится на два подтипа: алфиновый и амикагиновый. В основе алфинового ОВ лежат липиды, поэтому оно характеризуется наличием длинных алифатических цепей. ОВ этого подтипа характерно для горючих сланцев. В основе амикагинового или алцинового ОВ лежат углеводно-аминокислотные комплексы. Это фитопланктонное ОВ, подвергшееся бактериальной переработке. Оно характерно для материковых окраин. В основе арконового или аренового ОВ, находятся лигнино-целлюлозные молекулярные структуры высших растений, потому оно состоит в основном из конденсированных аренов.

4. В геохимической классификации ОВ зависимости от изменения атомных отношений водорода к углероду (Н/С) и кислорода к углероду (О/С) выделяется три геохимических типа керогена: I, II и III. Эта геохимическая классификация составлена Б. Тиссо, Д. Вельте (1981).

Кероген I типа имеет очень высокое содержание водорода, отношение Н/С достигает 1,8, и низкое содержание кислорода, отношение О/С менее 0,1. Кероген I типа сопоставим с алфиновым ОВ.

Кероген II типа имеет достаточно высокое содержание водорода и повышенное содержание кислорода. Он широко распространен среди нефтепроизводящих пород и сопоставим с амикагиновым ОВ.

Кероген III типа содержит мало водорода, отношение Н/С менее 1,0, и много кислорода, отношение О/С лежит в пределах 0,2-0,3. Кероген этого типа накапливается преимущественно в осадках прибрежно-морских и озёрных бассейнов, вблизи от источников сноса терригенного материала и сопоставим с гумусовым или арконовым ОВ.