Твердые углеводороды (твердые нафтиды)
Основы классификации. Твердые углеводороды [нафтиды] представляют определенный интерес для геолога-нефтяника, так. как они могут быть использованы как поверхностные признаки нефти. Изучение условий их залегания и состава может также помочь в разрешении проблем, связанных с происхождением и изменением нефти; кроме того, твердые нафтиды сами по себе безусловно, являются ценным промышленным сырьем. Сведения о химии твердых нафтидов за исключением минеральных восков (озокеритов) настолько скудны и неточны, что не могут быть использованы для создания классификации.
В основу классификации твердых нафтидов положена их растворимость в различных растворителях нефти, таких, как сероуглерод, четыреххлористый углерод, эфир и спирт. При классификации принимаются во внимание также температура плавления, содержание связанного углерода, удельный вес и твердость. Название некоторым нафтидам дается иногда по тому месту, где они были найдены.
Элементарный анализ. Табл. 3-3 отражает концентрацию элементов, присутствующих в различных видах твердых нафтидов. Следует отметить, что у разных видов нафтидов не существует большой разницы в процентном содержании углерода и водорода.
Разновидности нафтидов и их характеристика. По общему мнению существует три основных типа твердых и полутвердых нафтидов: асфальты, асфальтиты и асфальтовые пиробитумы. Асфальты представляют собой мягкие или полутвердые вещества, местами пропитывающие породу или образующие поверхностные скопления; они имеют темный цвет, пластичны или тверды, легко плавятся и растворяются в сероуглероде. Асфальтиты отличаются от асфальтов своим явно интрузивным характером. Вследствие этого они образуют жилы или дайки, секущие породы. Они плавятся, но при несколько более высокой температуре, чем асфальты, и характеризуются большей твердостью и большим удельным весом. Легко растворяются в сероуглероде.
Асфальтовые пиробитумы тоже имеют интрузивный характер, но не плавятся и не растворяются в сероуглероде. Табл. 3-4 является сводной таблицей свойств различных твердых нафтидов. Имеются данные о том, что содержание связанного углерода в пиробитумах возрастает по мере нарастания метаморфизма пород аналогично тому, как это происходит с углями. Так, содержание связанного углерода в твердых нафтидах, встречающихся в жилах и дайках юго-западной Оклахомы и западного Арканзаса, увеличивается к востоку, т. е. в направлении возрастания регионального метаморфизма осадочных пород складчатой зоны Уачита. Короче говоря, вполне вероятно, что жилы твердых нафтидов образовались первоначально путем инъекции пластичных асфальтов в породы и последующего превращения этих асфальтов в пиробитумы под воздействием теплоты и давления.
Зола асфальтов и других твердых нафтидов очень сходна с золой жидких асфальтовых нефтей, однако процентное содержание золы в твердых веществах выше, и очевидно, что эта зола, в значительной мере, состоит из частиц минералов и пород, примешавшихся к нафтидам во время их миграции. Как правило, в золе твердых нафтидов встречаются те же металлы, что и в золе асфальтовых нефтей. Содержание урана в золе асфальтитов Tepeклина на Южном Урале определяется в 0,01% или в 0,0622% всего зольного содержания. Содержание ванадия в асфальтитах и асфальтовых пиробитумах Аргентины и Перу определяется (60) в 0,031—0,245%. Ю. Де Гольер утверждает, что в асфальтитах Аргентины имеется 0,63% золы, содержащей около 38,22% V2O5. Он цитирует также Ф. Хесса, который сообщает, что в двух образцах асфальтов, взятых в горах Темпль, штат Юта, содержится 0,23 и 1,17% ванадия и 1,13 и 2,88% урана.
В работе У. Томаса упоминается о золе асфальтов из Анд и Невады, содержащей 43 и 30% ванадия; там же приводится список других элементов, встреченных в этой золе: кремний, железо, сера, марганец, уран и никель. Как и в жидких нефтях, содержание металлов, в частности ванадия и никеля, по всей вероятности, связано с асфальтовым веществом. В озокерите и в твердых парафиновых углеводородах эти металлы отсутствуют или же присутствуют в концентрациях, гораздо меньших, чем в твердых асфальтовых веществах.