Введение
Органический компонент угля
Витринит – один из основных компонентов углей и большинства осадочных керогенов. Витринит является типом мацерала, где "мацералы" – это органические компоненты угля, аналогичные "минералам" в горных породах. Витринит имеет блестящий вид, напоминающий стекло (стекловидный). Он образуется из материала клеточных стенок или древесной ткани растений, из которых сформировался уголь. Химически он состоит из полимеров, целлюлозы и лигнина. Группа витринитов, включающая различные отдельные мацералы витринита, является наиболее распространенным компонентом углей. Он также в изобилии встречается в керогенах, происходящих из тех же биогенных предшественников, что и уголь, а именно наземных растений и гумусовых торфов. Витринит формируется диагенетически в результате термического изменения лигнина и целлюлозы в клеточных стенках растений. Поэтому он широко распространен в осадочных породах, богатых органическим веществом, таких как сланцы и мергели терригенного происхождения или содержащие терригенный материал. И наоборот, карбонаты, эвапориты и хорошо сортированные песчаники характеризуются очень низким содержанием витринита. Витринит отсутствует в породах возрастом старше силура, поскольку наземные растения еще не эволюционировали.
Отражаемость витринита
Исследование рефлектантности витринита (или VR) является ключевым методом для определения максимальной температурной истории осадочных пород в осадочных бассейнах. Отражаемость витринита впервые была изучена специалистами по разведке угля, пытавшимися диагностировать термическую зрелость или ранг угольных пластов. В последнее время его полезность как инструмента для изучения метаморфизма осадочного органического вещества, от керогена до углеводородов, все шире используется. Основное преимущество рефлектантности витринита в данном контексте заключается в его чувствительности к температурным диапазонам, которые в значительной степени соответствуют диапазонам генерации углеводородов (т.е. 60–120 °C). Это означает, что при соответствующей калибровке рефлектантность витринита может использоваться в качестве индикатора зрелости углеводородных пород-источников. Как правило, начало генерации нефти коррелирует с рефлектантностью 0,5–0,6%, а прекращение генерации нефти – с рефлектантностью 0,85–1,1%. Начало генерации газа («газовое окно») обычно связано со значениями 1,0–1,3% и заканчивается примерно при 3,0%. Однако эти окна генерации варьируются в зависимости от пород-источников с различными типами керогена (витринит обычно обилен в породах-источниках, богатых керогеном «Типа III»), поэтому для создания параметра зрелости, специфичного для керогена, можно применить преобразование в «отношение трансформации» (TR). Значение рефлектантности витринита представляет собой максимальную температуру, которой подвергся витринитный мацерал (и порода-источник), и обычно используется в 1D-моделировании погребения для выявления геологических несоответствий в осадочных разрезах. Как правило, данные о рефлектантности витринита представляются в единицах %Ro – измеренный процент отраженного света от образца, погруженного в масло (%Ro = % отражательной способности в масле). Отсутствие витринитовых мацералов в морских сланцах с небольшим терригенным вкладом часто требует использования альтернативных параметров зрелости вместо рефлектантности витринита, таких как нагрев образца для определения присутствующих углеводородов (Rock Eval Tmax в профессиональном жаргоне), эквиваленты биомаркеров и другие параметры рефлектантности мацералов (например, рефлектантность липтинита).