Институт геологии и нефтегазодобычи

Стр 1 из 3Следующая ⇒

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования

«ТЮМЕНСКИЙ государственный НЕФТЕГАЗОВЫЙ университет»

Институт геологии и нефтегазодобычи

Кафедра геологии месторождений нефти и газа

Макро- и микроскопическое изучение осадочных пород

Методические указания для лабораторных занятий

по дисциплине «Литология»

для студентов, обучающихся по направлениям

130304.65 «Геология нефти и газа (ГОС)»

и 130101.65 «Прикладная геология (ФГОС)»

Составители: А.Г. Малых; О.Л.Павленко

Тюмень

ТюмГНГУ

Макро- и микроскопическое изучение осадочных пород: метод.указ. для лабораторных занятий для студентов, обучающихся по напр. 130304.65 «Геология нефти и газа (ГОС)» и 130101.65 «Прикладная геология (ФГОС)» / сост. А.Г.Малых, О.Л.Павленко; Тюменский государственный нефтегазовый университет. – 2-е изд., испр. – Тюмень: Издательский центр БИК ТюмГНГУ 2012. – 28 с.

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры геологии месторождений нефти и газа

«09» ноября 2012 года, протокол № 3.

Аннотация

Методические указания и индивидуальные задания по дисциплине «Литология» предназначены для студентов, обучающихся по направлениям 130304.65 «Геология нефти и газа (ГОС)» и 130101.65 «Прикладная геология (ФГОС)».

Приведено содержание основных тем дисциплины, указаны перечень лабораторных работ и темы практических занятий. Даны методические указания по выполнению лабораторных работ.

Содержание

	Стр.
Введение…………………………………………………………………….
Лабораторная работа №1. Макроскопическое описание осадочной породы………………………..
Лабораторная работа № 2. Гранулометрический анализ в шлифах………………………………….
Лабораторная работа № 3. Микроскопическое описание алевро-песчаной породы……………….
Лабораторная работа № 4. Изучение текстурных особенностей алевро-песчаной породы……….

Введение

Литология – одна из фундаментальных наук геологии, а осадочные породы являются основным объектом геологов нефтяников в нашем регионе (Западная Сибирь). Для ведения поисковых работ на нефть и газ уделяется особое внимание палеогеографическим реконструкциям, для чего необходимо применять методы гранулометрического, минералогического и текстурного анализа. Поэтому изучение курса «Литология» предполагает проведение лабораторных работ по изучению терригенных пород - как макро, так и под микроскопом.

После проведения лабораторных работ студенты должны уметь макро- и микроскопически описать осадочную породу.

Лабораторная работа № 1

Макроскопическое описание осадочной породы

Цель работы – научиться макроскопически описывать осадочную породу.

Основные теоретические положения и порядок выполнения работы.

Название породы. Любое описание породы начинается с её названия, а затем указываются её основные характеристики.

Цвет (с оттенками).Цвет породы обычно зависит от состава. Например, коричневый цвет песчаника или известняка для пород Западной Сибири говорит о нефтенасыщенности этих пород. Зеленая окраска связана с присутствием глауконита. Серые и черные тона свидетельствуют о присутствии магнетита, марганцевых минералов, пирита, марказита, а для наших Западно-Сибирских пород характерно присутствие обугленных растительных остатков или прослоек углей. Светлоокрашенные породы – кварцевые, розоватые – преимущественно полевошпатовые. Окраска может быть первичной, или вторичной, и тогда она имеет пятнистый характер и не согласуется со слоистостью.

Структура. Для крупнообломочных указывается форма, размер, степень окатанности, а для мелкообломочных дается приблизительная характеристика, обычно это степень однородности породы. Структура - это особенность строения породы, определяемая размером, формой, степенью однородности составных частей. Для определения размеров и количества содержащихся в осадочной породе обломочных частиц (минералов и пород) служит гранулометрический анализ.Существует три метода определения размеров частиц – ситовой, лазерный и микроскопический.

Практически это значит, что подсчитывается содержание зерен определенных размерных интервалов, фракций, рассчитывается максимальный, минимальный и медианный диаметр зерен, определяется степень сортировки обломочного материала и другие дополнительные гранулометрические характеристики. Для наглядного представления результатов анализа строятся статистические кривые распределения содержания фракций и кумулятивные кривые, по которым затем рассчитываются гранулометрические характеристики.

При определении названия породы после проведения гранулометрического анализа следует учитывать содержание той или иной фракции.

Состав. Определяется составом обломочной части. У рыхлых пород это будет, например, песок кварцевый (полевошпатовый и т.п.). У сцементированных пород кроме состава обломочной части нужно определить состав цемента. Обычно макроскопически можно установить глинистый или карбонатный цемент с помощью соляной кислоты.

Физические свойства. Следует указать плотность, крепость, пористость, для обломочных сцементированных пород обязательно указывается степень цементации – хорошо-, слабо- или средне сцементированная порода.

Текстура. Указывается способ расположения слагающих породу составных частей.

Включения. Указываются все включения – органические, неорганические, состав, содержание, размер, степень сохранности, характер распределения в породе.

Вторичные изменения. Изменения первоначального облика породы выражаются в пиритизации, окремнении, доломитизации, ожелезнении и т.п. явлениям.

Лабораторная работа выполняется в кабинете, оснащённом коллекцией осадочных пород. Результатом работы является полное описание породы в соответствии с вышеприведённой схемой. Оценка выставляется в зависимости от точности описания породы.

Лабораторная работа № 2

Гранулометрический анализ в шлифах

Цель работы – научиться проводить гранулометрический анализ осадочной породы в шлифах.

Метод заключается в измерении обломочных зерен в шлифах с помощью окуляр-микрометра.

Порядок работы.

1. Определить цену деления окуляр-микрометра ( n ок).

1.1. В микроскоп поставить окуляр, в котором находится шкала с делениями (окуляр – микрометр), которая обычно равна 100 делениям.

1.2. Поставить вместо шлифа на столик микроскопа объект-микрометр, у которого известна цена деления – 0.01мм.

1.3. В параллельных николях найти шкалу объект-микрометра и сфокусировать так, чтобы было видно обе шкалы.

Таблица 1.

Название пород в соответствии со структурой

Основная порода	Основной размер обломков, мм	Примеси, %	Название породы.
Песчаной фракции	Алевритовой фракции	Глинистой фракции


Песчаник	0, 1-1, 0	более 50	0-25		Песчаник алевритистый
26-50		Песчаник алевритовый
	более 5	Песчаник глинистый
более 5	более 25	Песчаник алеврито-глинистый
более 25	0 - 25	Песчаник глинисто-алевритовый
Алевролит	0, 01-0, 1	0-25	более 50		Алевролит песчанистый
25-50		Алевролит песчаный
	более 5	Алевролит глинистый
	более 25	Алевролит песчано-глинистый
более 25	0 - 25	Алевролит глинисто-песчаный
Глина (аргиллит)	менее 0, 01	0-25		более 50	Аргиллит песчанистый
25-50		Аргиллит песчаный
	0-25	Аргиллит алевритистый
	25-50	Аргиллит алевритовый
0-25	25-50	Аргиллит песчано-алевритовый
25-50	0-25	Аргиллит алеврито-песчаный

Таблица 2.

Таблица 3.

Подсчёт грансостава

Цена одного деления окуляр-микрометра…….мм
Размеры фракций, мм	Количество делений окуляр-микрометра	Условные единицы	Сумма условных единиц	%	Примечание
меньше 0, 01
0, 01-0, 013
0, 013-0, 016
0, 016-0, 02
0, 02-0, 025
0, 025-0, 03
0, 03-0, 04
0, 04-0, 05
0, 06-0, 06
0, 06-0, 08
0, 08-0, 1
0, 1-0, 125
0, 125-0, 16
0, 16-0, 20
0, 2-0, 25
0, 25-0, 3
0, 3-0, 4
0, 4-0, 5
0, 5-0, 63
0, 8-1, 0
более 1, 0
Сумма всех зёрен (не менее 300)

5. Построить по данным анализа гранулометрические кривые – гистограмму (начиная со столбиковой диаграммы) и кумулятивную кривую (рис.1 ).

Рис.1.Шапка для построения кривых и описания результатов

Столбиковая диаграмма представляет собой систему прямоугольников, построенных на оси абсцисс. На оси абсцисс откладывают размеры фракций в равных отрезках или в логарифмическом масштабе. (Начинать нужно с нуля по нарастающей, а не наоборот) На оси ординат откладывают процентное содержание каждой фракции.

На полученных столбчатых диаграммах рисуют кривую распределения - гистограмму, соединяя точки, выбранные против середины каждого интервала.

6. Описать характер кривой (столбиковой диаграммы).

В описании указать, что, например, резкое количественное преобладание одной из фракций (> 70-80%) является признаком однородности пород, их хорошей отсортированности, а примерно равное содержание размерных фракций свидетельствует о низкой отсортированности и неоднородности частиц и т.д.

Лабораторная работа № 3

Таблица 4.

Шапка описания шлифов

Полное название породы

Текстура, чем обусловлена

Количество обломков в %

Размеры обломков в мм, от.. до…; преобладает, примеси, сколько каждой фракции - мелко-, средне-, крупнозернистой)

Породообразующие компоненты породы

Сортировка, форма и окатанность обломков.

Содержание обломков каждого вида в %

О С О Б Е Н- Н О С Т И каждого вида обломков, (обязательно указать все вторичные изменения минерала)

Кварц

Полевые шпаты

Обломки пород

Слюды

Акцессорные, название, количество (на породу), распределение

Аутигенные, название, количество (на породу), распределение

Цемент.

Вторичные изменения, - конкретно, что к какому минералу относится

Органические остатки - название, количество (на породу), распределение, сохранность

Примечание. В частности, если есть поры, то - количество, форма, распределение, особенности

Содержа ние, % на породу

Тип цемента, распределение

Состав цемента (или основной массы породы в глинах)

Рис.7.Классификация песчаников по Шутову В.Д.

Лабораторная работа №4

Первичные текстуры

Текстуры поверхности слоя

Знаки ряби – система параллельных валиков на поверхности осадка, перпендикулярных направлению водного или воздушного потока. Эоловая рябь характеризуется преобладанием длины поперечного сечения валика над его высотой. Рябь, возникающая в результате течений или волнений (колебаний) воды), представляет собой чередование пологих желобков и острых гребней.

Трещины усыхания – образуются в глинистом или известковом осадке, накопившемся в водной среде при последующем высыхании его на воздухе. Трещины заполнены инородным материалом.

Отпечатки капель дождя и града – округлые углубления с бортиками по периферии.

Следы выделения газов – напоминают отпечатки капель, но диаметр их достигает нескольких см.

Следы животных – отпечатки лап, хвостов и т.п.

Внутрислоевые текстуры

I. Однородные массивные текстуры характеризуются беспорядочным расположением в породе ее составных частей (фото 1).

Фото 1. Однородная текстура, характеризуется беспорядочным расположением составных частиц

II. Неоднородная текстура

Горизонтальная слоистость:

1) ритмичная

а) равномерное чередование слойков глин и песчано-алевритовых пород более или менее одинаковой толщины (фото 2)

Фото 2. Горизонтальная тонкая ритмичная слоистость. Чередующиеся слойки имеют примерно равную толщину

б) неравномерное чередование. Песчано-алеврито-глинистые слойки имеют разную толщину (фото 3).

Фото 3. Горизонтальная ритмичная неравномерная слоистость. Чередующиеся слойки имеют разную толщину

2) линейная – четко заметны линии раздела слоев

3) горизонтальная прерывистая слоистая – прерывистое расположение компонентов слоев (фото 4).

Фото 4. Горизонтальная прерывистая слоистость

Генезис: горизонтальноая слоистость обусловлена сменой обстановок в условиях медленного равномерного движения или в состоянии относительного покоя среды. Может встречаться и в мелководных, и в глубоководных условиях, но для ее формирования необходима спокойная обстановка в придонном слое.

Волнистая слоистость

1.Пологоволнистая (фото 5, 6)

Фото 5. Пологонаклонная ритмичная равномерная слоистость. Слойки имеют примерно равную толщину

Рис.6. Пологоволнистая неравномерная слоистость.

Чередующиеся слойки имеют разную толщину

2.Линзовидноволнистая (фото 7-9)

Фото 7. Горизонтально-линзовидно-волнистая слоистость с чёткими волнистыми границами между слойками

Фото 8. Линзовидно-волнистая слоистость с оползанием и смещением слойков

Фото 9. Неправильная горизонтальная слоистость, местами слабо волнистая

3.Мульдообразная

4.Перекрестная (фото 10)

Фото 10. Перекрестная слоистость, обусловленная разнонаправленными тонкими слойками глинистого материала, расположенными под углом к перекрывающим и подстилающим породам. Образуется в зоне волнений прибрежной части моря

Генезис: волнистая слоистость образуется уже при незначительном волнении в прибрежной части моря, когда осадок взмучивается, перерабатывается и образуются пологоволнистые и линзовидные текстуры. Морские песчаники зоны волнений имеют отчетливую мульдообразную перекрестную слоистость, обусловленную тонким послойным налетом глинистого материала.

Косая слоистость (фото 11, 12, 13) менее распространена, чем горизонтальная. Характеризуется расположением слойков под углом к границам серий слойков. Направление падения косых слойков совпадает с направлением движения среды отложения. Ориентировка слойков может меняться на небольшом отрезке.


Фото 11. Косая разнонаправленная слоистость. Видна смена направлений движения среды	Фото 12. Косая однонаправленная слоистость

Фото 13. Косая прерывистая слоистость

Вторичные текстуры

Вторичные текстуры являются измененными, нарушенными в результате воздействия на уже отложившийся осадок внешних процессов. Сюда относятся

текстуры: взмучивания, взламывания, обвалы, оползни, микроразрывы.

Текстуры взмучивания (фото 14) возникают в результате вихревых движений воды в придонном слое. Они могут быть слабыми или сильными; осадок может взмучиваться в результате жизнедеятельности придонных организмов. Слойки при этом перемешиваются, сминаются: отсутствует резкая граница между нарушенными и ненарушенными участками породы, слойки исчезают, виден лишь перемешанный материал.

Фото 14. Текстура взмучивания

Текстура взламывания (фото 15) – частный случай текстуры взмучивания. Если к моменту взмучивания слойки уже уплотнились, то под действием каких-либо факторов (волнения, землетрясения и т.п.) порода ломается, дробится, получается брекчиевидная текстура взламывания.

Фото 15. Текстура взламывания

Текстура смятия и подводного оползания обычно представляет собой круто поставленные или опрокинутые складочки. Осадок может оползать либо в тектонически активной зоне, либо при неровностях рельефа. Он может опозать даже при незначительном уклоне дна бассейна; как правило, оползневые тексткры приурочены к прибрежной зоне волнений. Своеобразие оползневых текстур состоит в том, что смятие слоистости приурочивается к какому-либо определенному слою, заключенному среди недеформированных слоев. Верхняя граница сползающего слоя может иметь причудливую форму.

Фото 16. Текстура подводного оползания

В прибрежной зоне волнений встречаются участки или целые прослои со смятой слоистостью, указывающие на развитие мелкооползневых явлений в уже слежавшемся и уплотненном осадке. Границы скатившихся и смятых слоев могут быть самыми причудливыми.


Фото 17. Текстура оползания и смятия в складки	Фото 18. Текстура конседиментационного смятия

Колобковая текстура. Иногда при оползании часть осадка отрывается от основной массы и образует отдельные изолированные округлые включения, иногда со слоистостью, названные Н.Б.Вассоевичем «колобками» (фото 19). При незначительной дислокации могут возникнуть мелкие разрывы слойков (фото 21). При сильной дислокации слойки разрушаются на неправельные острореберные куски, располагающиеся под разными углами к их первоначальному залеганию. Форма кусков может быть окатанная или остроугольная (фото 19).

Фото 19. Текстура оползания с отрывом отдельных частей оползающей массы с образованием округлых включений («колобковая» текстура)

Фото 20. Текстура оползания со взламыванием и смятием слойков

Фото 21. Текстура оползания и смятия слойков с микроразрывом

Биотурбированная текстура представляет собой текстуру, измененную под воздействием придонных роющих организмов. Это могут быть ходы, норки. Морфологически ходы представляют собой длинные, извивающиеся трубки, примерно округлые или овальные в поперечном сечении, заполненные внутри кварцевым алевролитом. На продольных разрезах видно, что заполняющий их кварцевый материал делится тончайшими полосками темного глинистого вещества на неправильные сегменты, обращенные выпуклостью в одну сторону (фото 22). Литологически ходы представляют собой остаточный кварц, оставшийся в результате переработки осадка кишечником роющих организмов; при этом «съедалось» глинистое и органическое вещество, кварц же, как «несъедобный» и «непереваривающийся», выбрасывался и концентрировался в одном месте. Иногда ходов и пор бывает так много, что они почти нацело слагают породу которая называется «червивой» (фото 22).

Фото 22. Ходы илоедов перпендикулярно наслоению. Биогенная текстура

Особое место занимают текстуры, называемые « пуддинговыми » или «внутриформационные брекчии», возникающие при попадании в незатвердевший песчаный осадок окатанных или неокатанных кусочков глинистой породы (фото 23).

Фото 23. Внутриформационная брекчия. Обломки глин сцементированы песчаным материалом

Список литературы

Даминова, А. М. Породообразующие минералы [Текст] / А. М.Даминова. - М.: Высшая школа, 1963.- 176с.

Кравцова, Л. И. Кристаллооптика. Методическое пособие к лабораторным занятиям [Текст] / Л.И.Кравцова, М. Н. Чукашова. – Свердловск: Изд-во Свердловского горного института, 1966.-56с.

Лодочников, В. Н. Главнейшие породообразующие минералы [Текст] / В. Н. Лодочников. М.: Недра, 1974.- 248с.

Малых, А. Г. Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Минералогия и петрография осадочных пород» [Текст] / А. Г.Малых. – Тюмень: Изд-во «Нефтегазовый университет», 2006.– 32с.: ил.

Наумов, В. А. Оптическое определение компонентов осадочных пород [Текст]: В. А. Наумов. - М.: Недра, 1989.- 347с.

Сиротин, К. М. Практическая петрография [Текст] / К. М. Сиротин.- Саратов: Изд-во Саратовского университета, 1988.- 312с.

Учебное издание

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования

«ТЮМЕНСКИЙ государственный НЕФТЕГАЗОВЫЙ университет»

Институт геологии и нефтегазодобычи

Кафедра геологии месторождений нефти и газа

12 3 Следующая ⇒