Відділ геохімії осадових товщ нафтогазоносних провінцій

Зав. відділом – канд. геол. наук А. Р. Галамай

Відділ створено 1969 р. під назвою «Відділ соляних структур нафтогазоносних областей». Першим керівником відділу було призначено член-кореспондента НАН України В. І. Кітика. З 1984 по 2007 відділ очолював доктор г.-м. наук, професор О. Й. Петриченко. З 2007 по 2015 обов’язки керівника підрозділу виконував кандидат г.-м. наук І. В. Дудок, а з 2015 року – кандидат геол. наук С. В. Вовнюк. З 2019 відділ очолює кандидат геол. наук А. Р. Галамай. Основою діяльності відділу є природничі дослідження відкладів евапоритих формацій задля вивчення складу і будови Землі, еволюції її геосфер. Вони включають геологічні, мінералогічні, геохімічні, палеокліматичні, гідрологічні, океанологічні, палінологічні дослідження та спрямовані на всебічне вивчення проблем галогенезу: фізико-хімічних параметрів середовища седиментації і перекристалізації солей, еволюції хімічного складу води Світового океану, як складової загального історичного розвитку Землі. Із застосуванням комплексу методів: термобарогеохімічних (ультрамікрохімічний, термометричний, барометричний), мінералого-петрографічних, ізотопних, електронно-мікроскопічного, хімічного, рентгеноспектрального, рентгенодифрактометричного та інших проведено напрацювання критеріїв пошуків корисних копалин, пов’язаних з евапоритами (передусім, нафти, газу, мікроелементів, цінних форм комплексних сульфатних калійно-магнієвих солей для виробництва добрив) пов’язаних з евапоритами взагалі та з соляними структурами зокрема.
У відділі активно розвивається сформована у попередні роки всесвітньо-відома наукова термобарогеохімічна школа вивчення евапоритів та отримуються фундаментальні і прикладні здобутки світового рівня в галузі геохімії і термобарометрії мінералоутворювальних розчинів. Хімічний склад розсолів флюїдних включень у солях визначається унікальним ультрамікрохімічним (УМХА) методом, розробленим у кінці 60-их років ХХ століття в Інституті геології і геохімії горючих копалин НАН України доктором геол.-мін. наук, проф. О. Й. Петриченком. Цей метод дозволяє визначати основні (K, SO₄, Cl, Ca, Mg) іони в мікрооб’ємі (до 0,00006 мм³) розсолу. При створенні методу використана ідея кількісного визначення компонентів у розсолах за об’ємом осаду, одержуваного у результаті реакції розсолу з відповідним реагентом. Реакції проводяться у виготовлених капілярах, які представляють собою скляні трубки діаметром 200–250 мкм з конусоподібним закінченням з діаметром 4–9 мкм. Час визначення одного компонента в розсолі (від екстракції розсолу до виміру осаду) становить менше 20 хвилин. За простотою використання, можливості аналізувати мікрооб’єми розсолів, хорошою збіжністю результатів вимірювань, метод УМХА на даний момент є передовим серед інших методів (LA-ICP-MS, Cryo-SEM-EDS, ЕSEM-EDS, Extraction-IC) визначення хімічного складу розсолів включень. З моменту створення методу УМХА і аж до теперішнього часу його методика постійно удосконалюється. В останні роки співробітниками відділу проведена модернізація методу, що дозволило домоглися зниження похибки поодинокого визначення більш ніж у два рази. Термобарометрічні дослідження здійснюються у відділі термометричним методом з використанням термокамери доктора геол.-мін. наук, проф В. А. Калюжного, конструктивні особливості якої були дещо змінені задля дослідження соляних мінералів у відділі доктором геол.-мін. наук, проф. О. Й. Петриченком та доктором геол.-мін. наук, проф. В. М. Ковалевичем. Задля підвищення точності та відтворюваності вимірювань в останні роки у співробітники відділу розробили нову конструкцію термокамери та всієї вимірювальної установки. Ці вдосконалення дозволили досягти високої стабільності системи та хорошої відтворюваності результатів вимірювань.

На базі відділу діє дві сертифіковані лабораторії: а) Х-променевого дифрактометричного аналізу; б) аналітичних методів аналізу. Атестації лабораторій проведені у 2023 році:

а) свідоцтво № РЛ 034/23 (лабораторія Х-променевого дифрактометричного аналізу);
б) свідоцтво № РЛ 015/19 (лабораторія аналітичних методів аналізу).

Накопичення значного фактичного матеріалу, отриманого співробітниками відділу за включеннями у галіті, дозволило виділити глобальні вікові коливання хімічного складу океанічної води (від сульфатного до хлоркальцієвого типу) протягом останніх 545 млн. років. Межі коливань хімічного складу океанічної води з року в рік уточнюються за результатами дослідження раніше не вивчених соленосних басейнів. Серед досягнень науковців відділу за останні роки слід згадати такі:

а) вперше здійснено реконструкцію палеоклімату Карпатського регіону (Україна, Польща, Румунія, Словаччина) на етапі Мi3b та мессінію Півдня Туреччини, що розв’язує окремі спірні питання тектонічних особливостей будови давніх континентальних окраїн в цілому і седиментації у баденських солеродних і мессінських басейнах зокрема;
б) вперше за результатами дослідження галіту басейну Ордос (Китай), реконструйовано хімічний склад морської води ордовіка та уточнено межі коливань іонів кальцію і сульфату, які визначають тип морської води;
в) встановлено джерело солей басейну Туз Голю (Туреччина), генезис яких викликав гострі суперкчки серед наукової спільноти. Концентрація седиментаційних розсолів басейну та вміст іонів свідчить про відсутність перспективи виявлення калійних товщ у соляному розрізі, проте про його високу перспективність для виявлення глауберитових товщ;
г) вперше встановлено фізико-хімічні особливості кристалізації галіту у чотирьох басейнах Східного Китаю, які вказують на існування морських палеогенових трансгресій у регіоні з континентальним галогенезом, що було предметом наукових дискусій у нафтовій геології Китаю понад 70 років. Встановлено пряму кореляцію між даними дослідження мікроорганізмів у галіті та ультрамікрохімічними дослідженнями;
д) вперше встановлено особливості фізико-хімічних умов формування полігаліту окремих солеродних басейнів, які доповнюють теоретичну складову полігалітової мінералізації у фундаментальних і прикладних дослідженнях полігаліту та та є геохімічним критеріями для прогнозу покладів полігаліту;
е) встановлено, що поширення високомагнезіальних глинистих мінералів у морських евапоритах фанерозою корелюєтья з віковими змінами хімічного складу океанічної води. Магнезіальні мінерали приурочені до етапів її сульфатного типу, що є одним із підтверджень взаємозв’язку геологічних процесів Земної еволюції;
ж) встановлено, що асоціації глинистих мінералів ранньоеоценової кам’яної солі Пакистану дозволяє уточнити час переходу хімічного типу океанічної води від хлоркальцієвого до сульфатного типу. Зміна типу океанічної води цього етапу фанерозою відбувалася не у ранньому еоцені, як вважалося раніше, а у палеоцені.

Для розв’язання актуальних наукових і практичних завдань пошуку корисних копалин, пов’язаних з соленосними формаціями, на даний час проводиться науково-технічне співробітництво з науковими співробітниками геологічних установ України та зарубіжних країн: Державної установи «НІОХІМ» (м. Харків), Університету науки і технологій (м. Краків, Польща), Технічного університету (кафедраи геологічної інженерії, факультету інженерії та природничих наук) (м. Конья, Туреччина), Університету гірничої справи та технологій Китаю (м. Сюйчжоу, Китай). У відділі працює 10 співробітників, серед них 5 кандидатів наук і 3 провідних інженера.

Госпдоговори

Акти виконаних робіт

Акти впровадження

Міжнародне співробітництво

Міжнародна співпраця_геохімії осадових товщ НГП