Component Composition of Associated Gases In Primary Salt Rocks of the Verkhnekamskoye Potash Salt Deposit
DOI:
https://doi.org/10.17072/psu.geol.25.2.197Abstract
The component composition of associated gas in 321 samples of salt rocks from the central and southern parts of the Verkhnekamskoye potash deposit was studied. The gas is of methane-nitrogen type and is characterized by a sharply predominant nitrogen content (on average ~90%), hydrocarbons (~9%), and minor amounts of hydrogen and carbon dioxide. A two-stage statistical analysis was performed: first on the full gas mixture composition, and then with normalization to 100% of the hydrocarbon fraction. A significant influence of the lithological factor on gas composition variability was established. Using statistical analysis methods (including the Kruskal-Wallis H-test and the Mann–Whitney U-test with Bonferroni correction) and geochemical visualization, clear and statistically significant differences were identified among the main lithotypes of the salt formation in terms of gas composition. Associated gas in sylvinite rocks exhibits pronounced heterogeneity and the highest content of heavy hydrocarbon gases (C2– C5), but, in carnallite rocks, the opposite pattern when maximum methane concentrations with minimal presence of its homologues was observed. Rock salt (halite) samples occupy an intermediate position. The most informative discriminant parameters were the CH4/(C2H6+C3H8) and i-C4H10/n-C4H10 ratios (p < 0.001). The results indicate a significant role of lithology in the fractionation processes of hydrocarbons in associated gases of salt formations and can be used for geochemical typification of rocks and assessment of their formation conditions.
References
Андрейко С. С. Некоторые особенности распределения углеводородных газов по разрезу Верхнекамского месторождения калийных солей / С. С. Андрейко, В. И. Галкин, Г. П. Шаманский // Разработка соляных месторождений: межвуз. сб. науч. тр. Пермь: Перм. политех. ин-т, 1980. С. 82–87.
Андрейко С. С. Исследование газоносности соляных пород по связанным газам на новых участках шахтных полей рудников ОАО «Уралкалий» / С. С. Андрейко, Э. Р. Гайсина, К. А. Красильникова, В. В. Пачгин // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. 2013. Т. 12, № 8. С. 86–100. EDN: SIKBRZ
Валеева О. А. Газоносность по связанным газам в образцах соляных пород скважины № 704/1 Половодовского участка Верхнекамского месторождения калийных солей / О. А. Валеева // Теоретические и практические аспекты развития современной науки: мат. междунар. (заочной) науч.-практ. конф. Душанбе, Таджикистан, 25 апреля 2016 года / под общей редакцией А. И. Вострецова. Душанбе: Научноиздательский центр «Мир науки» (ИП Вострецов Александр Ильич), 2016. С. 132–135.
Воронов А. Н. Природные газы осадочной толщи / А. Н. Воронов, А. Х. Махмудов, З. Н. Несмелова (и др.) / под ред. В. П. Якуцени. Л.: Недра, 1976. 344 с.
Гржибовский А. М. Анализ трех и более независимых групп количественных данных // Экология человека. 2008. № 3. С. 50–58. EDN: IIRGIH
Джиноридзе Н. М. Петротектонические основы безопасной эксплуатации Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей / под ред. Н. М. Джиноридзе. Соликамск: ОГУП Соликамск, типография, 2000. 400 с.
Ключарев А. П. Газоносность пластов по связанным газам Палашерского участка Верхнекамского месторождения калийных солей / А. П. Ключарев // Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых. 2020. Т. 1. С. 239–243. EDN: GZAHXB
Морачевский Ю. В. Газоносность толщи калийных солей Верхнекамского месторождения / Ю. В. Морачевский, А. Г. Самарцева, А. А. Черепенников // Калий. 1937. № 7. С. 24–31.
Морачевский Ю. В. Очерки геохимии Верхнекамских соляных отложений / Ю. В. Морачевский, А. Г. Безденежных, Т. Б. Поленова, М. М. Тихомирова, А. А. Черепенников // Тр. ВНИИГ. Вып. 17. Л.: ГОНТИ, 1939.
Наркевич А. Н. Множественные сравнения в биомедицинских исследованиях: проблема и способы решения / А. Н. Наркевич, К. А. Виноградов, А. М. Гржибовский // Экология человека. 2020. № 10. С. 55–64. doi: 10.33396/1728-0869-2020-10-55-64 EDN:DDXMDA
Нестеров Е. А. Газоносность калийных пород по связанным газам в условиях краснослободского рудника / Е. А. Нестеров, О. В. Иванов, С. С. Андрейко // Научные исследования и инновации. 2010. Т. 4, № 1. С. 89–91. EDN: MBFMSV
Несмелова З. Н. Газоносность соляной толщи Березниковского калийного рудника: автореф. … канд. геол.-минер. наук. ВСЕГЕИ, 1956.
Полянина Г. Д. Некоторые данные о газоносности соляных пород Второго Соликамского рудника / Г. Д. Полянина, А. Н. Земсков, Н. Ф. Красюк // Вентиляция шахт и рудников. Л.: ЛГИ, 1976. № 3. С. 57.
Чайковский И. И. Новые данные по геохимии газов калийных месторождений / И. И. Чайковский, О. В. Иванов // Вестник Пермского университета. Геология. 2014. № 4(25). С. 56–65. EDN: TCRSUX
Черепенников А. А. Исследование газоносности Третьего калийного горизонта Первого Солигорского рудника / А. А. Черепенников, Т. К. Божовская // Труды ВНИИГ. 1969. № 51. С. 135.
