Условные обозначения ко всем рисункам

1.4 Минералы и горные породы. Классификация горных пород. Породы-коллекторы нефти и газа (их основные типы и характеристики).

 

Образование минералов вблизи поверхности и на поверхности Земли происходит при участии воды, кислорода воздуха, углекислоты, а также в результате жизнедеятельности организмов.

Минералы представляют собой природные химические соединения (или элементы), являющиеся составной частью горных пород. Они встречаются преимущественно в твердом (кварц, слюда), реже в жидком (самородная ртуть) и газообразном (сероводород) состоянии. Из более чем 2000 минералов, известных в мире, лишь 25 широко распространены и играют существенную роль в составе геологических тел, характеризующихся большими размерами. Они называются породообразующими минералами.

Минералы могут быть кристаллическими или аморфными. В кристаллическом веществе частицы располагаются в строго определенном порядке. Форма кристаллов зависит от строения вещества, от его кристаллической решетки. Аморфное строение вещества характеризуется беспорядочным расположением его частиц. Физические свойства (теплопроводность, электропроводность и др.) у аморфного вещества во всех направлениях приблизительно одинаковы, тогда как у кристаллического разные.

Все минералы по химическому составу принято подразделять на классы.

Сульфиды. Насчитывается около 200 минералов, относящихся к этому классу. Это сернистые соединения металлов: пирит FeS₂, галенит PbS, киноварь HgS, молибденит MoS. Они составляют не более 0, 25% массы земной коры и не являются породообразующими. Многие сульфиды имеют большое практическое значение как руды свинца, цинка, ртути и др.

Галоиды. Этот класс включает хлористые, фтористые, бромистые и йодистые соединения – всего около 100 минералов, которые представляют собой соли галоидоводородных кислот. Доля их в земной коре незначительна. Наиболее распространены галит NaCl и сильвин KCl. В недрах многих нефтегазоносных районов они образуют толщи огромной мощности (более 500 м).

Сульфаты. В этот класс входит около 260 минералов, представляющих собой соли серной кислоты. На их долю приходится 0, 1% массы земной коры. Некоторые из них (гипс CaSO₄ · 2H₂O, ангидрит CaSO₄) являются породообразующими минералами и встречаются в виде мощных пластов.

Карбонаты. Минералы этого класса (около 80) составляют 1, 7% массы земной коры. Наиболее распространены кальцит CaCO₃ и доломит CaCO₃ · MgCO₃. Они относятся к породообразующим минералам и встречаются в природе большими массами (известняки, доломиты и мраморы).

Фосфаты. Эти минералы обычно встречаются вместе с арсенатами и ванадатами (солями мышьяковой и ванадиевой кислот), объединяя их в один класс. В этом классе насчитывается около 350 минералов, которые составляют 0, 7% массы земной коры. Наибольшее распространение и значение имеют фосфаты (апатит Ca₅(PO₄)₃F, фосфориты).

Окислы и гидроокислы. Число минералов в этом классе более 200. На их долю приходится 17% массы земной коры. Наиболее часто встречающимся минералом этого класса является кварц SiO₂.

Силикаты. К этому классу относится около 800 минералов, что составляет примерно 1/3 числа всех известных. На их долю, по подсчетам А.Е. Ферсмана, приходится 75% массы земной коры. Многие из них относятся к породообразующим минералам и входят в состав почти всех горных пород. По происхождению силикаты связаны с эндогенными и особенно с магматическими процессами. Основой всех силикатов является кремнекислородный радикал-анион (SiO₄)^4-, он состоит из четырех ионов кислорода, расположенных в вершинах тетраэдра, и одного иона кремния (в центре). В зависимости от того, как связаны между собой эти радикалы, различают несколько групп силикатов. Наиболее распространена в природе группа полевых шпатов. По строению кристаллических решеток минералы этой группы близки к кварцу.

Среди полевых шпатов выделяются калиевые и кальций-натриевые полевые шпаты. Последние называют плагиоклазами. Крайними членами ряда плагиоклазов являются два минерала – альбит и анортит, образующие множество переходных разностей.

Из минералов других групп силикатов породообразующими являются мусковит, биотит, роговая обманка, авгит, нефелин, оливин и др.

Помимо перечисленных выделяется еще несколько классов минералов: самородных элементов (золото, платина, серебро, медь, сера, графит, алмаз), органических соединений и др.

Горные породы могут состоять из одного минерала или из нескольких. Все горные породы, слагающие земную кору, по происхождению делятся на три основные группы: магматические, осадочные и метаморфические. Кроме минерального состава и происхождения горные породы отличаются друг от друга структурой, текстурой и формами геологических тел, которые они образуют.

Структура горной породы это совокупность особенностей отдельных составных частей и их пространственными взаимоотношениями. Это размерность зерен, их форма, характер поверхности (крупно-и мелкозернистая, рыхлая, пылеватая и т. д. порода). Структура горных пород (строение) определяется размером, формой и характером срастания минеральных зерен.

Текстура горной породы характеризует пространственное расположение и распределение ее составных частей. Основным текстурным признаком осадочных пород является слоистость (рис.1.10). Текстура горных пород (сложение) определяется пространствен­ным взаиморасположением слагающих минеральных зерен и харак­тером заполнения объема породы.

 

Рис. 1.10. Типы слоистости

Горизонтальная: 1 - равномерная, 2 -направленно-изме­няющаяся, 3 - неравномерная; 4 - пологоволнистая, па­раллельная; 5 - линзовидная; косая: 6- косослоисто-касательная, 7 - параллельная, 8 - параллельная с косым среза­нием серий слойков, 9 - мульдообразная; чередования раз­ных типов: 10 - косая горизонтальная, 11 - косо-полого-волнистая; 12 - биогенно-слоистая; 13 - оползневая; 14 - внедрения под давлением; 15 - биотурбация; слоеватая 16 - градационная, 17 - редкие включения, 18 - ориентированно расположенные конкреции, 19 – неотчетливая

Магматические и метаморфические породы плотные и, как правило, имеют кристаллическое строение. Магматические породы зале­гают в виде тел неправильной формы — батолитов, штоков. Осадочные породы менее плотные, часто пористые (впитывают воду). Они залегают в виде пластов, толщи их характеризуются слоис­тостью. Наконец, осадочные породы содержат ископаемые остатки организмов, а некоторые из них целиком состоят из раковин, тогда как магматические и метаморфические породы лишены их. В осадочных породах заключено подавляющее большинство скопле­ний нефти и газа.

Магматические и метаморфические породы составляют 95 % общей массы пород, слагающих земную кору, на осадочные породы прихо­дится 5 %. На земную поверхность магматические породы выходят лишь в некоторых районах земного шара, на большей же его части они скрыты под осадочными горными породами. Во всех нефтяных районах магматические и метаморфические породы залегают на боль­ших глубинах и не выходят на поверхность Земли.

Магматические горные породы. Эти породы бывают двух типов: интрузивные (глубинные) и эффузивные (излившиеся). Пер­вые образуются на различной глубине в недрах земной коры, вторые — на ее поверхности. Породы, образующиеся при интрузивном магматизме, в свою очередь подразделяются на две группы: абиссальные (собст­венно глубинные) и гипабиссальные (полуглубинные).

Интрузивные породы образуются при застывании магмы на значи­тельной глубине. На больших глубинах магма остывает медленно, поэтому все минералы успевают выкристаллизоваться полностью. Порода приобретает полнокристаллическое строение. Причем зерна всех минералов, из которых состоит порода, имеют почти одинаковые размеры. Такое строение является характерным признаком образо­вания пород на значительной глубине. Все абиссальные породы имеют полнокристаллическую равномерно-зернистую структуру и имеют плотное и компактное строение. Для них характерна массивная текстура. Кроме массивной, у абиссальных пород могут быть пятнистая и другиетекстуры. Примером глубинной гор­ной породы магматического происхождения служит гранит.

На сравнительно небольших глубинах образуются гипабиссальные породы. В этих условиях только часть минералов успевает выкристаллизоваться, основная же масса магмы, внедряясь в более холодные слои земной коры, относительно быстро застывает, не успев хорошо кристаллизоваться. Структура этих пород либо порфировидная, когда основная масса породы состоит из кристаллов незначительных размеров и среди них располагаются явно выраженные крупные кристаллы, либо порфировая, при которой крупные кристаллы вкраплены и скрытокристаллическую или стекловатую, аморфную массу. Приме­ром гипабиссальных горных пород могут служить кварцевые порфиры.

Эффузивныепороды образуются в поверхностных условиях. Остывание и затвердение лавы происходит быстро. В этих условиях могут образоваться очень мелкие кристаллы, а при застывании вязких лав кристаллизация вещества вообще оказывается невозможной. Для эффузивных пород характерна неполнокристаллическая (скрытокристаллическая или мелкокристаллическая) структура, при которой кристаллы едва различимы. Для излившихся пород характерна порис­тая текстура, обусловленная выделением пузырьков газа при застывании лавы, либо флюидальная со следами течения (длинные оси ми­неральных зерен породы ориентированы в одном направлении). Эффу­зивными горными породами являются базальты, андезиты.

Магматические горные породы по химическому составу (в зависимости от содержания в них SiО₂ в виде кварца и других соединений) подразделяются на кислые с содержанием SiО₂ более 65 %, средние - 65 - 52 %, основные - 52 - 45 % и ультраосновные - менее 45 %.

В состав кислых пород входят полевые шпаты, слюды, роговая обманка и кварц (в виде зерен); эти породы имеют светлую окрас­ку. В средних, основных и ультраосновных породах кварца нет или он присутствует в небольших количествах (в средних породах). Сред­ние породы окрашены в серые тона, основные и ультраосновные - в темные и даже черные. Цвет их зависит от цвета составляющих минералов.

Группу кислых пород составляют граниты, кварцевые порфиры, липариты и др. Они отличаются незначительным содержанием цветных силикатов (3-12 %) и общей светлой окраской. Для них харак­терно присутствие кварца и значительное количество ортоклаза, аль­бита, олигоклаза, биотита (мусковита), реже роговой обманки и еще реже авгита. Наиболее распространены интрузивные породы (гра­ниты, кварцевые порфиры). Эффузивные их аналоги (липариты) встречаются реже.

Граниты состоят из ортоклаза (40 - 60 %), кварца (25 - 35 %), плагиоклазов (10 - 15 %), мусковита, биотита и роговой обманки. Структура полнокристаллическая, равномерно-зернистая. Гранитные тела - батолиты занимают огромные площади на земной поверхности в горных и складчатых областях.

Кварцевые порфиры содержат в качестве вкрапленников крупные зерна кварца, реже полевого шпата и слюды. Цвет светло-сероватый и серовато-розовый. Образуются на небольшой глубине. Интрузии кварцевого порфира имеют караваеобразную форму либо встречаются в виде жил.

Извержения вулканов часто сопровождаются выбросами рыхлых продуктов (кислого и среднего состава), которые покрывают боль­шую поверхность Земли, образуя пирокластические породы. Среди них различают вулканический пепел (рыхлые накопления мельчайших частиц светло-серого цвета), вулканический песок (частицы разме­ром 0, 5 - 2 мм) и вулканический туф. Последний представляет собой плотную породу, состоящую из вулканического пепла и песка, а также из частиц и обломков осадочного происхождения.

Основные породы состоят из темноцветных минералов: авгита, плагиоклазов, роговой обманки. Глубинные породы менее распростра­нены, чем излившиеся. Представителями этой группы являются габбро, диабазы и базальты.

Метаморфические горные породы. Исходным материалом для образования метаморфических горных пород являются магматические, осадочные и ранее образовавшиеся метаморфические породы. Основные наиболее распространенные метаморфические горные поро­ды — кварциты, мраморы, сланцы и гнейсы.

Кварциты, представляющие собой плотные породы с массивной текстурой, состоят из зерен кварца. Структура полнокристаллическая, обычно мелкозернистая. Цвет белый светло- и красновато-серый. Блеск жирный. Залегают в виде пластов. Образуются при региональ­ном метаморфизме из кварцевых песчаников.

Слюдяные сланцы являются горными породами более высокой степени метаморфизации по сравнению с глинистыми. В их составе преобладают слюды. Структура полнокристаллическая. Текстура сланцеватая (слоисто-листоватая). Окраска светлая.

Гнейсы имеют полосчатую текстуру (светлоокрашенные минералы чередуются с темноокрашенными) и кристаллическое строение. Сос­тоят из кварца, слюды и полевых шпатов. Образуются в результате регионального метаморфизма.

Осадочные горные породы. Образуются они в результате разрушения на поверхности Земли ранее сформировавшихся горных пород и последующего накопления и преобразования продуктов этого раз­рушения.

Классы осадочных пород: терригенные (обломочные), карбонатные, вулканогенно-осадочные, эвпаритовые, каустобиолитовые.

Терригенные (обломочные) породы

Образование терригенных пород проходит ряд этапов:

· образование осадочного материала (разрушение);

· перенос осадочного материала;

· накопление осадков (седиментогенез);

· преобразование осадков в породу (диагенез);

· постепенная метаморфизация породы (катагенез).

Разрушение всех типов горных пород (магматических, метаморфических и осадочных) происходит под действием экзогенных процессов. Разрушенные горные породы транспортируются ветром, водой, ледниками и гравитационными силами. При транспортировке происходит дробление, изменение минерального состава, дифференциация материала, наиболее мелкие частицы перемещаются на более дальние расстояния.

Так, при воздействии ветра формируются и перемещаются песчаные дюны и барханы, а мелкие пылеватые частицы могут уноситься на тысячи километров, образуя лессовые отложения.

Водой осуществляется плоскостной смыв, продукты которого попадают в ручьи и реки переносятся водой и откладываются в виде террас, которые также со временем разрушаются и переносятся во внутренние водоемы или в океаны. На границе море-суша интенсивно происходит разрушение берегов морскими волнами, дробление, перенос и дифференциация материала. В шельфовой зоне океанов образуются мощные осадочные толщи, которые могут разрушаться течениями, мутьевыми потоками и оползнями уноситься в океан.

Терригенные породыклассифицируются по двум крите­риям: размерности зерен и минеральному составу.

В соответствии со структурными особенностями, обломочные породы подразделяются на крупнообломочные (псефиты), средне-обломочные (псаммиты), мелкообломочные (алевриты) и тонкообло­мочные (пелиты).

Крупнообломочные породы - псефиты (размер зерен от 1 до 1000 мм) составляют десятые доли процента в осадочной оболочке. Породы состоят из несцементированных и сцементированных обломков различного состава, представлены большей частью горными породами, а не минералами. Среди несцементированных пород скопления угловатых неокатананых обломков с размером в поперечнике свыше 100 мм называются глыбами, от 100 до 10 мм — щебнем, от 10 до 2 мм — дресвой. Их об­разование связано с выветриванием горных пород. Породы, состоящие из окатанных обломков тех же размеров, соответственно назы­ваются валунником (> 100 мм), галечником (10—100 мм) и гравием (2—10 мм). Среди сцементированных крупнообломочных пород различают брекчию и конгломерат.

Брекчия — осадочная порода, состоя­щая из неокатанных обломков (глыб, щебня и дресвы), скреплен­ных цементом.

Конгломерат — осадочная порода, состоящая из окатанных обломков (валунов, гравия и галек), также скрепленных цементом.

Средне-обломочные породы (псаммиты)со­стоят из обломков с размером зерен от 0, 1 - 2 мм. Они могут быть несцементированными (пески) и сцементированными (песча­ники). По размеру зерен пески и песчаники разделяют на грубо­зернистые (1 - 2 мм), крупнозернистые (0, 5 - 1 мм), средне-зернистые (0, 25 - 0, 5 мм), мелкозернистые (0, 1 - 0, 25 мм), По составу пески и песчаники могут быть мономинеральными, состоящими из одного минерала, и полиминеральными, состоящими из нескольких минералов. Мономинеральные пески и песчаники полу­чают название того породообразующего минерала, из которого они преимущественно сложены (например, кварцевый песок, глауконитовый, полевошпатовый). Среди полиминеральных песков и песчаников, часто встречаются, аркозовые, состоящие из полевых шпатов, кварца и слюды.

Цвет песков и песчани­ков зависит от цвета преобладающих обломков, а у песчаников — и от цвета цементирующего вещества. Пески и песчаники служат хорошими коллекторами для нефти и газа.

Мелкообломочные породы (алевриты) — осадочные породы, состоящие из частиц с размером преимущественно от 0, 01 до 0, 1 мм.

К несцементированным мелкообломочным породам относятся алевриты, лёссы, суглинки, супеси. Алевриты представляют собой рыхлую осадочную породу, про­межуточную между песками и глинами. Лёсс — светло-палевая или желто-серая порода, состоящая из частиц кварца и извести. Образо­вание лёсса связано с эоловой деятельностью. Сцементированные алевриты называются алевролитами. Алевролиты могут служить коллекторами для нефти и газа.

Глинистые породы

Глинистые породы - продукты выветривания, как механического, так и химического разрушения мате­ринских минералов.

Одним из основных агентов выветривания является водa. Растворяя химические элементы, насыщаясь углекислым газом, вода постепенно становится агрессивной и воздействует на горные породы как слабая кислота.

Вначале в результате гидролиза разрушается кристаллическая структура минералов. Вода диссоциирует на ионы водорода и (ОН), затем вступает в реакцию с кристаллическими веществами. Ионы замещают атомы в кристаллах или вступают с ними в реакцию, нарушается кристаллическая структура. Кальций, магний, натрий и калий растворяются, а соединения алюминия и железа образуют гидроксиды. Процесс образования последних носит название гидратации. Кроме того, при химическом выветривании происходит окисление соединений двухвалентного железа в трехвалентное. При этом изменяется не только внутренняя структура горной породы, но ее цвет и физические свойства. В результате химического выветривания от твердой горной породы остается рыхлый глинистый материал, химический и минеральный составы которого зависят от первичного состава материнской породы и климата.

Тонкообломочные гли­нистые породы (пелиты), имеют размер частиц 0, 01- 0, 001 мм. Под глинистыми породами подразумеваются различные глины, аргиллиты, глинистые сланцы, глинистые илы. Различаются глины и по седиментогенезу: морские, озерные, аллювиальные, кор выветривания, торфяников и болот, ледниковые и т. д.

В глинистых породах могут находиться и не глинистые минералы: кварц, полевые шпаты, хлориты, силикаты, слюды, оксигидраты железа и алюминия, карбонаты, сульфаты, сульфиды, а также переот­ложенные обломки пород различного генезиса и элементы животных и растительных организмов.

Пластичные глины, состоящие из каолинита, слюды и гидрата окиси алюминия, назы­ваются огнеупорными. Цвет глин серый, красно- и желто-бурый, черный. Плотные глины, сцементированные кремнеземом, называются аргиллитами. Глины и аргиллиты служат хорошими покрыш­ками для залежей нефти и газа.

В осадочной оболочке Земли глинистым породам принадлежит ведущая роль (более 50%), а с учетом примеси в других породах, глинистые минералы составляют более 80% осадочных образований.

Глины имеют самую высокую пористость и очень низкую проницаемость среди всех осадочных пород. Это обусловлено тем, что глины состоят из очень мелких частиц и каналы, соединяющие поры, сужаются настолько, что движение воды по ним затрудняется.

Наиболее часто встречаются глинистые минералы смектиты (монтмориллонит), гидрослюды (иллит), каолинит и хлориты.

Смектитовые глинынабухают при контакте с водой. Связь между слоями глинистых частиц, имеющих кристаллическую структуру, у них слабее, чем у глин всех других типов. Вода может легко проникать между слоями и раздвигать их, глина набухает. Отдельные глинистые частицы могут расходиться настолько, что связь между ними исчезает (диспергирование).

Монтмориллонитовые глины. Натриевый монтмориллонит называют бентонитом.Бентонит может увеличивать объем до 20 раз.

Иллитовые глины. Под воздействием высокой температуры и давления монтмориллонит претерпевает физические и химические изменения и превращается в иллит. Он не имеет раздвигающейся кристаллической решетки. Вода не может проникнуть в межслоевое пространство его кристаллов. Неустойчивость глинистых пород, содержащих иллит приводит к увеличению диаметра ствола скважины.

Каолинитовые и хлоритовые глины мало набухают при контакте с водой. Хлоритовые глины могут набухать сильнее, чем каолинитовые или иллитовые, но не так сильно, как смектитовые.

Глины чрезвычай­но широко распространены и имеют прямое отношение к процессам нефтегазообразования в земной коре. Предполагается возможное каталитическое действие глин в образовании углеводородов. Глинистые породы способствуют сохранению органи­ческого вещества на стадии превращения осадка в породу, а в даль­нейшем - отжатию из последней образовавшейся микронефти. Не менее важна роль глинистых пород как флюидоупоров (покрышек), предотвращающих просачивание УВ к поверхности земли.

Уплотнение глин сопровож­дается последовательным выделением все новых порций воды. Выжи­мание это носит стадийный характер. Помимо поровой воды жидкого состояния, в глинах находится вода в особом состоянии (типа жидкого кристал­ла), достаточно прочно связанная со структурой минералов.

Первая стадия дегидратации. В конце диагенеза и начале катагенеза удаляется относительно свободная поровая влага, вместе с ней отжимается и избыточное количество слабо связанной воды.

Вторая стадия дегидратации начинается при достижении породами определенной глубины с температурами 83-110°С. Выделяется воды до 10 -15% общего объема осадков. Плотность ее в связанном состоянии выше обычной (1, 15 - 1, 7 г/см³). Во время второй стадии дегидратации разбухающих глин происходит перемещение в них и из них помимо воды и образовавшихся нефтяных УВ. На этой стадии развивается процесс термокаталитического разложения органического вещества и происходит массовое генерирование УВ. Следовательно, вторая фаза дегидратации глин соотносится во времени с главной фазой нефтеобразования. Микронефть, генерированная породой, получает возможность выйти из нее вместе с водой. Не все глины обладают способностью к набуханию и, следовательно, не все заключают в себе межслоевую воду.

Третья стадия дегидратации осуществляется на еще большей глубине, фаза нефтеобразования затухает и наступает фаза газообразования. Обезвожи­ваются ненабухающие глины. На первый план выходят те глинистые образо­вания, которые слабо проявили себя на предыдущей стадии. Эмигра­ция УВ идет уже в газообразной форме и тяжелые УВ, постепенно разламываясь на более легкие, получают возмож­ность покинуть глинистую породу.

В результате анализа поведения глин различного состава в катагенезе, делают вывод, что одни из них (разбухающие) вероятностью участвуют в процессе нефтеобразования, другие (неразбухающие) обеспечивают газообразование в осадочной толще.

Карбонатные породы

Карбонатные породы составляют 15 - 20% объема всех осадочных образований, содержат крупнейшие залежи нефти и газа. К карбонатным породам и осадкам относятся образования, сло­женные до 50% и более карбонатными минералами. Наиболее часто встречаются соединения кальцита и доломита. Это известняки и доломиты.

Известняки.Известняки (СаСО₃) карбонатные породы, состоящие на 50%и более из кальцита или арагонита. Известняки со значительным содержанием глин называют мергелями. Известняки, не содержа­щие примесей, имеют белый цвет. Выделяют известняки биогенные (органогенные), биохемогенные, хемогенные и обломочные.

Доломиты. Доломитами называют породы, сложенные на 50% и более однои­менным минералом СаМg(СО₃)₂. Кристаллическая решетка доломита в высокой степени упорядочена и образована замещением атомов Са в кальците через один на атом Mg. В доломите место Mg²⁺ нередко занимает Fe²⁺ . По внешнему виду многие разности доломитов похожи на известняки и визуально их различают по харак­теру взаимодействия с разбавленной НС1.

По структурно-генетическим признакам выделяют седиментационные и постседиментационные образования;

Седиментационные (первичные) доломиты являются хемогенными образованиями. Они образуют пласты и содержат в качестве примесей гипс, ангидрит и глинистые минералы.

Постседиментационные доломиты являются метасоматическими образованиями и отличаются чрезвычайным разнообразием форм. Это пласты, линзы, штокообразные тела причудли­вых очертаний.

Образование доломитов. Фактором образова­ния доломита из природных вод является отношение Mg/Са. При повышенных концентрациях солей в растворе требуется все больше Mg для начала доломитообразования. Вторичная доломитизация широко развивается в рифовых по­стройках, где отмечается повышенное содержание высокомагнезиаль­ного кальцита, связанного с водорослями.

Вулканогенно - осадочные породы

Вулканогенно-осадочными называются отложения, состоящие из продуктов вулканиз­ма или из смеси их с терригенными, хемогенными, биогенными компонентами. Магматические источники вещест­ва поставляют при вулканических извержениях огромные массы матери­ала в жидком, твердом и газообразном состояниях. Этот материал затем перемещается на поверхности земли по общим законам седимен­тации и приобретает за счет этого черты осадоч­ных отложений.

Эвапоритовые породы (соли)

В водной среде идут хемобиогенные процессы дифференциации вещества. В прибрежных зонах и замкнутых бассейнах происходит испарение воды и выпадение солей (соленосные толщи Припятского прогиба, Прикаспийской впадины, залив Кара-Богаз-Гол). В лагунных условиях морские микроорганизмы избирательно питаются определенными продуктами концентрируя химические элементы. Так образовано крупнейшее железорудное месторождение (Керчь). На океаническом дне образуются железомарганцовые конкреции.

Соляные породы являются чисто хемогенными образованиями, выпадающими в осадок в результате выпаривания и высокой концентрации солей в природных водах. Их называют эвапоритами. Они возникают в морских и континентальных условиях. Основными соляными породами являются сульфаты, хлориды фосфаты, алюминистые, железистые, марганцевые породы. Главными мине­ралами этих пород являются гипс, ангидрит, мирабилит и т. д. из группы сульфатов; хлориды представлены сильвином, галитом, кар­наллитом. Нитраты, бораты и сода встречаются гораздо реже.

Сульфатные породы. Наиболее широко распространены в природе сульфатные образова­ния - гипсы и ангидриты. Цвет пород белый, розовый, голубова­тый, красный, желтоватый до темных. Сульфаты залегают в виде мощных линз, переслаивающихся со слоями галита, доломитов, известняков, глин и песков.

Гипс и ангидрит являются достаточно неустойчивыми и подвижны­ми образованиями. В зоне катагенеза гипс переходит в ангидрит. При гипергенных процессах, напротив, ангидрит гидратируется и переходит в гипс, увеличиваясь в объеме на 60%, что ведет к образованию текстур смятия. Гипс и ангидрит легко выщелачиваются подземными водами. При взаимодействии сульфатных вод с карбонатными породами образуются метасоматические сульфаты кальция.

Хлористые породы. Каменная соль сложена галитом (NaCl) и может содержать примеси других хлористых и сернокислых солей, ангидрита, оксидов железа и терригенных частиц. Каменная соль образует линзы, пласты и соляные купола. Текстура ее обычно тонкослойчатая, структура крупно- и грубозер­нистая.

Карналлитовая порода сложена в основном карналлитом (КС1 MgCl₂ 6H₂0), из примесей содержит преимущественно галит, иногда сильвин. Отличается ярко-красной или оранжево-желтой окраской, обусловленной присутствием тончайших иголочек гематита.

Сильвиновая порода (КС1) характеризуется тонкой слойчатостыо. Окрашены породы обычно в красные и пестрые тона за счет разной окраски слагающих их компонентов.

Структурно-текстурные особенности соляных пород обусловлены особенностями процессов формирования. Выделяются первичные и вторичные текстуры. Первичная слоистая текстура отража­ет годичные и сезонные изменения в процессе отложения соляных осадков. Эта текстура характерна для камен­ной соли и сильвинита.

Каустобиолитовые осадочные породы

Залежи каменного угля, сланцев, торфа обусловлены воздействием воды и течением хемобиогенных процессов. Транспортировка органического вещества и скопление его в осадочных бассейнах приводит к образованию углеводородных месторождений. К этому классу пород относятся нефть и газ. Они образуются в результате химических и биохимических процессов.

 

1.4.Краткая стратиграфическая характеристика Припятского прогиба.

Припятский прогиб расположен между Белорусской и Воронежской антеклизами и разделяющей их Жлобинской седловиной на севере и Украинским щитом на юге и включает Припятский грабен (палеорифт) и Северо-Припятское плечо. Он протягивается в запад - северо-западном, близком к широтному, направлении на 280 км и имеет ширину до 150 км. От Украинского щита прогиб отделен Южно-Припятским краевым разломом, представляющим собой зону сбросов обшей амплитудой по поверхности фундамента до 2 - 4 км. Северной границей прогиба на западе и грабена на востоке является Северо-Припятский краевой разлом, состоящий из серии кулисообразно подставляющих друг друга разрывов типа сбросов с суммарной амплитудой до 2 - 3, 5 км. На востоке северной границей Припятского прогиба служат Жлобинский и Малиновско-Глазовский разломы, отделяющие Северо-Припятское плечо от Жлобинской седловины. Полесская седловина отделяет Припятский прогиб от Подлясско-Брестской впадины на западе, а Брагинско-Лоевская седловина - от Днепровско-Донецкого прогиба на востоке (рис.1.11).

Припятский прогиб выполнен мощной толщей осадочных и частично вулканогенных образований, которые представлены породами верхнего протерозоя, девона, карбона, перми, а также мезозоя и кайнозоя.

Припятская нефтеносная область является составной частью Днепровско-Припятской газонефтеносной провинции. В тектоническом отношении эта провинция представляет собой авлакоген, протягивающийся от складчатых сооружений Донбасса (Украина) до Микашевичского выступа фундамента (Беларусь). Размеры авлакогена 1100x150 км, он состоит из двух крупных структур: Припятского прогиба и Днепровско-Донецкой впадины, разделенных Брагинско-Лоевской седловиной.

 

 

Рис.1.11. Припятский нефтегазоносный бассейн

Припятский прогиб выполнен дислоцированными отложениями верхнего протерозоя, среднего и верхнего девона, карбона и слабодислоцированными породами перми и мезо-кайнозоя.

Промышленная нефтеносность связана с подсолевыми терригенными (вильчанская серия венда, полоцкий и ланский горизонты среднего и верхнего девона) и карбонатными (саргаевский, семилукский, воронежский горизонты), межсолевыми (задонский, елецкий, петриковский горизонты) и верхними солевыми (лебедянский и стрешинский горизонты) отложениями верхнего девона. Большинство месторождений группируются в зоны нефтенакопления и связаны с несогласными листрическими разломами мантийного и сопутствующими им несогласными сбросами более мелкого заложения.

Залежи нефти связаны: 1) с зонами приразломных поднятий в пределах поднятых и опущенных крыльев крупноамплитудных разломов; 2) с приразломными ловушками поднятых крыльев малоамплитудных разломов на склонах тектонических ступеней; 3) с зонами приразломных поднятий в пределах бортовых уступов; 4) с участками фациального замещения пород.

Из десяти зон промышленного нефтенакопления 9 располагаются в Северной зоне ступеней.

Припятский прогиб выполнен мощной толщей осадочных и частично вулканогенных образований, которые представлены породами верхнего протерозоя, девона, карбона, перми, а также мезозоя и кайнозоя. Верхнепротерозойские отложения достаточно широко развиты на территории региона, занимая около 65—70% его площади и связаны в основном с Волынско-Оршанским (Пра-Оршанским) палео-прогибом. На юго-востоке Припятского прогиба они отсутствуют. Среди верхнепротерозойских отложений выделяются среднерифейские и вендские. Средний рифей - белорусская (полесская) серия - сложен красноцветными и пестроцветными мелко- и среднезернистыми песчаниками и песками полевошпатово-кварцевого состава с редкими прослоями алевролитов и глин. В венде, представленным отложениями вильчанской, волынской и валдайской серий, развиты такие характерные породы, как тиллиты - древние морены покровного материкового оледенения и вулканические туфы и туффиты основного состава.

Девонские отложения в пределах прогиба распространены повсеместно. Они слагают основную часть разреза платформенного чехла, достигая в мощности 4000 м, и со стратиграфическим и угловым несогласием залегают на выветрелых породах фундамента, а на западе региона - на образованиях верхнего протерозоя. На территории Припятского прогиба девонские отложения представлены образованиями среднего (эйфельский и живетский ярусы) и верхнего (франский и фаменский ярусы) отделов, слагающими подсолевые терригенную и карбонатную, нижнюю соленосную, межсолевую, верхнюю соленосную и надсолевую толщи.

В составе отложений эйфельского яруса в Припятском прогибе выделяются породы пярнуского и наровского горизонтов. Осадки пярнуского горизонта залегают трансгрессивно на различных породах верхнего протерозоя или фундамента. Сложены они в основном кварцево-полевошпатовыми песчаниками с редкими прослоями алевролитов и глин, приуроченных преимущественно к верхней части разреза. Толщина отложений весьма изменчива, составляет чаще всего 13 - 20 м.

Образования наровского горизонта представлены карбонатно-глинистыми породами с прослоями сульфатных и терригенных. Толщина их изменяется от 18 до 106 м. В породах содержатся остатки брахиопод, остракод, филлопод, обломки ихтиофауны, водоросли и споры. По литологическому составу и геофизической характеристике пород горизонт подразделяется на две части: нижнюю и верхнюю. В нижней преобладают доломиты и глины доломитовые, содержащие прослои ангидритов, песчаников и алевролитов. В северной части Припятского прогиба в пределах Мармовичской, Вишанской, Сосновской, Кормянской, Моисеевской, Березинской и других площадей в этих отложениях развит пласт каменной соли толщиной до 16 м. Верхняя часть горизонта сложена серыми и зеленовато-серыми глинами, часто доломитовыми с прослоями мергелей и глинистых доломитов, реже известняков.

12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. WORLD WIDE WEB (ВСЕМИРНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СЕТЬ)
2. А. ВСЕМИРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ (ВОИС)
3. Аквабайкинг - Преднамеренное катание в аццкий дождь со всеми вытекающими. Традиционно все участники при этом остаются крайне довольны катушкой
4. АКТИВИЗАЦИЯ ЭНЕРГИИ ВО ВСЁМ ТЕЛЕ В ПОЛОЖЕНИИ ЛЁЖА
5. В данную подрубрику включаются случаи, которые не полностью соответствуют всем критериям делирия, описываемым в МКБ-10 (F05.-).
6. В качестве дополнительной литературы ко всем темам рекомендуется
7. В ЧЕСТЬ ВСЕМИЛОСТИВОГО СПАСА В УРЕНЕ
8. В.Н. Татищев. Теоретико-методологические основы исторических взглядов. Движущие силы истории. Причины возникновения государств и формы государственного устройства. Периодизация всемирной истории.
9. Всем социальным нормам присущи общие черты:
10. Всемирная (Женевская) конвенция об авторских правах
11. Всемирная торговая организация (ВТО)
12. Глава 5. Л.Н. Толстой о революционном преображении России и о всемирном его значении.