В современном мире горючие ископаемые являются чуть ли не основным, главным полезным ископаемым, которым занимается человечество. Связано это с тем, что наша цивилизация — техническая. Она невозможна без горючих материалов, без пластмасс, производство которых также базируется на нефти или газах, поэтому поиски, разведка и добыча горючих ископаемых — один из краеугольных камней экономики современной цивилизации планеты Земля на сегодняшний день.

Промышленная добыча горючих ископаемых началась где-то в самом конце XIX — начале XX века, и это было связано с научно-технической революцией, чуть позже — с начавшейся Первой мировой войной. Они потребовали строительства огромного количества разной техники, машин, самолетов, и в связи с этим — огромного количества горючего. Основные залежи горючих ископаемых на нашей планете находятся на закрытых территориях. Что это значит? Это значит, что геологи не могут заглянуть внутрь, под землю, они могут только пробурить скважину, поднять тонкую и очень длинную трубочку горной породы, которую вытягивают из земли, и посмотреть, что за горные породы, что за геологические отложения находятся под ногами.

Также землю можно изучать, просвечивая специальными акустическими волнами. Этим занимаются геофизики. Это целый ряд геофизических методов, которые позволяют понять, какого рода горные породы находятся на какой глубине. То есть геофизические методы позволяют реконструировать механические свойства невидимых нам горных пород (пески, глины, известняки), глубоко залегающих под землей, и узнать, какова плотность этих пород, какова их пористость, и по этим данным предполагать: это толща, пригодная для скопления углеводородов, или, наоборот, это толща, которая играет роль подстилающего или перекрывающего, закупоривающего горизонта, между которыми находится продуктивная толща, содержащая углеводороды. Но геофизические методы не в состоянии дать знания о том, к какому геологическому возрасту относится та или иная горная порода. Между тем хорошо известно, что горные породы определенного возраста могут содержать или не содержать углеводороды — это знание геологической ситуации во всем большом регионе. Сведения о том, какого возраста породы, залегающие у нас под ногами, может дать только один метод — палеонтологический. Для этого, к сожалению, приходится бурить пресловутые скважины, поднимать образцы горной породы с разных глубин и исследовать ископаемые организмы, которые в этих горных породах остаются.

Рекомендуем по этой теме:
6478
Палеогенетика

Поскольку диаметр буровых установок и в результате диаметр «колбаски» горной породы, которую поднимают с глубины (то есть керна) не очень большой, то образцы горных пород не очень крупные — это где-то 50, 100, 200 граммов. Понятно, что в таком объеме найти скелет какого-то крупного животного или даже фрагмент скелета (например, кость какого-то позвоночного — динозавра, мамонта, древней лошади; раковину крупного моллюска, большой улитки, аммонита), как правило, невозможно. В лучшем случае это будут какие-то фрагменты этих скелетов, чаще всего плохой сохранности и неопределимые. Нам же с вами интересно датировать все образцы, которые мы поднимем у себя из-под ног. То есть нужно найти такие ископаемые объекты, которые гарантированно и заведомо попадут в мелкий объем породы. Иными словами, мы будем делать упор на микроскопические раковины — микрофауну, микропалеонтологические объекты. Поэтому для разведки, поиска полезных ископаемых, в том числе углеводородов, самая подходящая и выгодная с точки зрения палеонтологии как раз микрофауна.

Мы должны понимать такую вещь: ископаемые углеводороды действительно захораниваются в рыхлых породах (песчанистых глинах, песчаниках, песках), как в губках. Они пропитывают песчаную толщу, под которой, например, есть водоупорный глиняный горизонт, сквозь который углеводороды не могут просочиться вниз, и сверху эту песчаную продуктивную толщу закупоривает еще один горизонт — глины или очень прочные горные породы без трещин, через которые углеводороды не могут просочиться наверх. Эти продуктивные толщи могут быть разного возраста. Рыхлые песчаные толщи могут быть, например, морского происхождения, мелководные обстановки недалеко от берега, где накапливаются пески или песчаные глины, или это могут быть континентальные обстановки, например озерные или речные водоемы, в которых тоже образуются пески.

Для того чтобы исследовать возраст горных пород (а мы не знаем, это породы морские или континентальные), мы должны иметь в запасе специфические группы микрофауны, которые характерны для морских или пресноводных отложений. Поэтому для поисков углеводородов используются классические морские микрогруппы. Это, во-первых, безусловно, фораминиферы, простейшие, одноклеточные, их близкий родственник — известная всем амеба, о которой рассказывают в школе. Вот только морские фораминиферы — это одноклеточные, которые строят раковинки, в основном известковые, но часто их строят с огромным количеством постороннего материала — песчинок, посторонних предметов (такие раковинки называют агглютинированными). Причем фораминиферы обитают как на дне морских водоемов, так и в толще воды. Есть донные, бентосные фораминиферы и плавающие, планктонные. Раковинки и тех и других после гибели животных попадают в донные осадки и там захораниваются. Понятно, что в зависимости от удаленности или приближенности к берегу это будут разные виды фораминифер. Зная это, мы можем прекрасно реконструировать не только время, в котором жили те или иные комплексы встреченных нами в кернах фораминифер, но и морские обстановки или то, до какой степени они были удалены от берега. Это знание позволяет, во-первых, датировать горные породы, а во-вторых, предполагать, подходят они для коллекторов нефти, для захоронения нефти или нет.

Второй классической и очень используемой группой исследования морских микропалеонтологических организмов являются рачки остракоды. Размер их — миллиметр или меньше, они тоже бывают бентосные (то есть донные) и планктонные. Но эпиконтинентальные мелководные моря, заливающие платформенную часть, были настолько неглубокими, что планктонные остракоды там практически не проживали, они предпочитают открытые океаны, поэтому это будут в основном бентосные остракоды. Такое море заливало, например, всю территорию Западно-Сибирской низменности, оно существовало во времена динозавров, в мезозойскую эру, и в нем в определенное время накопилась известная на весь мир так называемая Баженовская свита — продуктивная свита, откуда сейчас качают нефть и газ.

Кроме того, для морских групп очень характерны радиолярии — одноклеточные с кремниевым скелетом. В земных, древних морях, как и в современных, существует очень много различных микроводорослей с кремниевым скелетом — это диатомовые водоросли, кокколитофориды, известковые водоросли, есть водоросли с органическим скелетом, например динофлагелляты. Я перечислила не всех, только самые широко распространенные и широко используемые для разведки и поисков горючих ископаемых.

И вот мы теперь переходим в континентальные отложения. Например, Азербайджан, Апшеронский полуостров. Там в начале XX века были разведаны первые обширнейшие месторождения нефти и газа, которые качались в молодой Советской республике. Возраст апшеронских отложений не такой древний, как у Баженовской свиты, — это неогеновые отложения, их возраст около 15–20 миллионов лет — это было время, когда Апшеронский полуостров заливало море, но море невероятно мелкое и с очень низкой соленостью — даже ниже, чем в современном Каспийском. В этом море с ненормальной соленостью фораминиферам и радиоляриям было очень неудобно жить, они там появлялись очень редко, только в моменты резкого повышения уровня моря и всплеска морских вод со стороны южных акваторий. Как правило, в этом море проживали одни только остракоды. Дальше там могли встречаться на определенном уровне диатомовые водоросли с кремниевыми скелетами.

Также для континентальных отложений и в меньшей мере для мелководно-морских характерна еще одна группа микроскопических организмов, на сей раз растительного происхождения. Во-первых, это споры растений — папоротников, плаунов, хвощей, которые встречаются в наземных захоронениях и иногда выносятся реками или дождевыми потоками в неглубокие морские прибрежные обстановки. Гораздо шире распространена пыльца наземных растений. Понятно, что созревает она на континенте, попадает в захоронение континентальных горных пород — речных, озерных, лессовых, то есть ветровых. Но также несет ее на большие расстояния в моря, и континентальная пыльца также захоранивается в морских породах. Споры и пыльца древних растений — любимая и очень важная, много рассказывающая группа ископаемых организмов, которую используют палеонтологи, работающие в сфере разведки и поиска углеводородов.