Структура и текстура горных пород.

Внутреннее строение горной породы характеризуется структурой и текстурой.

Структура горных пород определяется размером, формой и характером срастания минералов, а также степенью кристалличности вещества.

Для магматических горных пород различают следующие типы структур:

Полнокристаллическая (порода состоит из кристаллических зерен минералов).

Скрытокристаллическая (зерна минералов настолько малы, что едва различимы в микроскоп).

Стекловатая (порода состоит из аморфной массы - нераскристаллизовавшейся).

Порфировая (в аморфной массе выделяются вкрапленности).

Для осадочных горных пород выделяют следующие виды структур (в соответствие с размером обломков):

· Крупнообломочные (грубообломочные) - > 100мм, от 100 до 1мм.

· Среднеобломочные (песчаные) - от 1 до 0,1 мм.

· Мелкообломочные (алевритовые) от 0,1 до 0,01 мм.

· Тонкообломочные (пелитовые)- < 0,01мм.

Текстура определяется пространственным взаиморасположением составных частей породы друг относительно друга. Различают несколько типов структур:

Массивную, или беспорядочную (если нет закономерности в расположении породообразующих минералов);

Слоистую (если порода состоит из тонких слоев с разным составом, структурой цветом, размерами);

Пористую (если порода пронизана порами, обусловленными газом, выделившимся при застывании магмы).

Классификация горных пород по условиям образования. Дать определение магматических, метаморфических и осадочных пород.

По происхождению горные породы делятся на три основные группы: магматические, осадочные и метаморфические.

Магматические и метаморфические горные породы составляют 95% всей массы пород, слагающих земную кору, на осадочные породы приходится 5%.

Магматические горные породы образуются в результате застывания и затвердевания магмы как на глубине, так и на поверхности земной коры после её излияния. В зависимости от этого они делятся на глубинные – интрузивные и излившиеся – эффузивные.

Интрузивные горные породы характеризуются полнокристаллической структурой и массивной текстурой. К ним относятся: граниты, сиениты, диориты, порфириты, габбро, диабазы, пироксениты, дуниты.

Эффузивные горные породы характеризуются стекловатой, скрытокристаллической, порфировой структурой и пористой, миндалекаменной, иногда массивной текстурой. К ним относятся: липариты, трахиты, андезиты, базальты.

Осадочные горные породы образуются на поверхности земной коры из продуктов разрушения ранее образованных горных пород, а также химических и органогенных осадков. Проницаемые и пористые разности осадочных горных пород являются коллекторами для нефти и газа и могут их содержать. Среди осадочных горных пород выделяют:

· обломочные (пески, песчаники );

· хемогенные (каменная соль, гипс, ангидрит, известняк, доломит);

· органогенные (известняк-ракушечник, мел, торф, бурой и каменный уголь, горючие сланцы, нефть);

· смешанные ( мергели, песчаные и глинистые известняки ).

Метаморфические горные породы образуются в результате преобразования (изменения) осадочных, магматических горных пород на большой глубине под действием температуры и давления. Для большинства метаморфических горных пород характерна полнокристаллическая структура и слоистая текстура.

Под действием метаморфизма граниты переходят в гнейсы, известняки – в мрамор, кварцевые пески в кварцит, глины в глинистые сланцы, и далее и в гнейсы и т.д.

Осадочные горные породы. Стадии их образования.

Осадочные горные породы образуются на поверхности земной коры из продуктов разрушения ранее образованных горных пород, а также химических и органогенных осадков. Проницаемые и пористые разности осадочных горных пород являются коллекторами для нефти и газа и могут их содержать. Среди осадочных горных пород выделяют обломочные, хемогенные, органогенные, смешанные.

1. Обломочные горные породы образуются в результате разрушения прежде суще­ствовавших пород, переноса их обломков к бассейну осадконакопления и дифференциации в процессе осаждения.

Основной текстурной особенностью обломочных пород яв­ляется их слоистость, которая может быть преимущественно горизонтальной, косой и неправильной. Текстурные особенности обломочных пород определяются характером, взаиморасположением и количественным соотношением зерен породы и цементирующих веществ.

Цементом называются минеральные вещества, заполняющие в осадочных породах промежуток между зернами и обломками породы и связывающие их между собой. Различают мономинеральные и полиминеральные цементы. Состав последних крайне разно­образен. Чаще всего встречаются различные глинистые и карбо­натные цементы. Цементирующее вещество может развиваться; в местах контакта зерен породы (контактовый цемент), неравномерно распределяться в породе в виде локальных участков (пятнистый, или сгустковый), обволакивать зерна породы в пленки (пленочный), развиваться порах между соприкасающимися зернами (поровый). Если несоприкасающиеся зерна породы погружены в цементирующую массу, то такой цемент называют ба­зальным. В осадочных породах чаще встречаются комбинации двух или более перечисленных типов цементов.

В соответствии со структурой они подразделяются на крупно-, средне-, мелко-, тонкообломочные. Кроме того, они бывают рыхлыми и сцементированными. Например: рыхлые породы – пески, сцементированные – песчаники. Обломочные горные породы представлены в таблице 1. Таблица 1.

Группы обломочных пород	Наибольшие поперечные замеры обломков, мм	Рыхлые породы	Сцементированные породы
Сложенные обломками
Остроугольными и угловатыми	Окатанными	Остро-угольными	Окатанными
Грубо-обло-мочные	>100	Глыбы	Валуны	Брекчии	Конгломераты
100-10	Щебень	Галечник
10-1	Дресва	Гравий	Гравелиты
Песчаные	1-0,1	Пески	Песчаники
Алевритовые	0,1-0,01	Алевриты	Алевролиты
Пелитовые	<0,01	Глины	Аргиллиты

Характеристика некоторых обломочных пород. Пески (несцементирован­ные) и песчаники (сцементированные). По размеру зерен пески и песчаники разделяют на грубозернистые (1—2 мм), крупнозернистые (0,5-1 мм), среднезернистые (0,25-0,5 мм) и мелкозернистые (0,1—0,25 мм).

По составу пески и песчаники могут быть мономинеральными и полимиктовыми. Мономинеральные пески и песчаники получают название того породообразующего минерала, из которого они преимущественно сложены (например, кварцевый песок, глауконитовый, полевошпатовый). По составу цемента песчаника могут быть глинистыми, известковистыми, железистыми, кремнистыми и т.п. Цвет песков и песчаников зависит от цвета преобладающих обломков, а песчаников – и от цвета цементирующего вещества. Пески и песчаники служат хорошими коллекторами для нефти и газа, с ними могут быть связаны и другие полезные ископаемые (алмазы, золото, платина, магнетит, др.).

Алевриты представляют собой рыхлую осадочную породу, промежуточную между песками и глинами, состоят из частиц с размером преимущественно 0,01-0,1 мм. Сцементированные алевриты называются алевролитами. Алевролиты также могут служить коллекторами для нефти и газа.

Тонкообломочные породы (пелиты ) — глинистые породы с размером частиц менее 0,01 мм, причем размер трети частиц не превышает 0,001 мм. Состоят из глинистых минералов, минералов обломочного (слюды, кварц, полевые шпаты и др.) и химического (карбонаты, сульфаты) происхождения. Обладающие свойством пластичности. Типичными глинистыми минералами являются каолинит и монтмориллонит. Глина, состоящая из каолинита, называется каолиновой (белые глины), а из монтмориллонита — бентонитовой.

Плотные глины, сцементированные, называются аргиллитами. Глины и аргиллиты служат хорошими покрышками для залежей нефти и газа.

2. Хемогенные горные породы образуются при выпадении растворенных веществ истинных и коллоидных растворов на дне водоемов. Структура может быть полнокристаллическая (из истинных растворов), и скрытокристаллическая, текстура преимущественно слоистая, иногда массивная. К хемогенным относится каменная соль -NaCl, гипс - CaSO_4. 2H₂O, ангидрит - CaSO₄, известняк - Ca CO₃, доломит - Ca Mg (CО₃)₂.

Гипс, ангидрит образуются из водных растворов в условиях замкнутых бассейнов (озер и лагун); нередко гипсы и ангидриты переслаиваются с отложениями солей; ангидриты выпадают из растворов более насыщенных, чем те, из которых выпадает гипс.

Известняки — весьма распространенная порода, состоящая из минерала кальцита; бурно реагирует с соляной кислотой; цвет белый, желтоватый, серый. Типичными представителями известняков хемогенного происхождения являются известковый туф, оолитовые известняки, плотные тонкозернистые известняки.

Доломиты по внешнему виду похожи на известняки; образуются путем доломитизации известняков вследствие замещения них части кальция магнием, а также путем химического выпадения из раствора при большом содержании в воде магния. В отличие от известняка порошок доломита слабо вскипает при действии на него соляной кислотой.

3. Органогенные горные породы. Образуются из остатков животных и растительных организмов. Структура может быть органогенно-обломочной и детритусовой, текстура слоистая, иногда массивная. К ним относятся: известняк-ракушечник, мел, каустобиолиты (торф, бурой и каменный уголь, горючие сланцы, нефть и т. д.).

Известняк-ракушечник — пористая горная порода, состоящая из раковин и их обломков, сцементированных известковистым веществом.

4. Смешанные породы включают мергели, песчаные и глинистые известняки и т. д.

Стадии их образования осадочных горных пород.

Осадконакопление происходит на дне рек, озер, морей и океанов и на поверхности суши. Осадконакопление (седиментация) - образование всех видов отложений на поверхности Земли при переходе осаждаемого вещества из подвижного, взвешенного или растворенного, в неподвижное состояние – осадок.

Рыхлые осадки под действием физико–химических и биохимических факторов в течение длительного времени видоизменяются и превращаются в осадочные породы. Этот процесс носит название диагенеза. Пески и алевролиты при уплотнении и цементировании превращаются в песчаники и алевролиты.

 

1. Основы исторической и структурной геологии

иметь представление: о формах горных пород залегания

В геологии приняты два летоисчисления - относительное и абсолютное, получившие названия относительной и абсо­лютной геохронологии.

Относительная геохронология основывается на опре­делении последовательности образования горных пород и объединении их в условные группы по признакам однородно­сти и сходства встреченных в них остатков флоры и фауны прошедших времен. Она решает вопрос, какая группа пород образовалась раньше, а какая позже, т.е. является более древней или более молодой. Относительная геохронология пользуется двумя основными методами определения относи­тельного возраста горных пород: палеонтологическим и стратиграфическим.

Палеонтологический метод определения относительного возраста горных пород основывается на данных науки палеон­тологии, науки о древних вымерших организмах. В резуль­тате изучения этих организмов создана довольно стройная картина смены простейших примитивных форм растений и животных более высокоорганизованными. IIростейшие орга­низмы встречаются в древних слоях, высокоорганизованные формы - в молодых отложениях осадочных горных пород. Изменения в развитии органического мира происходили неравномерно: одни организмы существовали лишь в течение непродолжительного времени и быстро вымирали, другие – в течение длительного времени, а некоторые формы, извес­тные и в наше время, существовали десятки и сотни милли­онов лет назад. Поэтому одни формы присутствуют в пластах горных пород только определенного возраста. Остатки орга­низмов, имеющие небольшое вертикальное и широкое гео­графическое распространение назы­ваются руководящими окаменелостями, или руководящими ископаемыми организмами. Они встречаются не в виде единичных находок, а в большом количестве экземпляров. При­мерами таких руководящих окаменелостей могут служить аммо­ниты и белемниты юрской системы, определенные виды корал­лов - для каменноугольной системы, отпечатки древнейших организмов - трилобитов - для кембрия и ордовика и т.д.

Стратиграфический метод определения относительного возраста горныx пород основан на анализе взаимоотношений пластов различного возраста, их состава, изменений в верти­кальном и горизонтальном направлениях, мощности, состава флоры и фауны. Этот метод ставит своей целью установление последовательности напластования горных пород. Известно, что более древние пласты (ранее возникшие) лежат обычно ниже, чем пласты более молодые (отложившиеся позже). Отсюда, как правило, перекрывающие пласты моложе пла­стов подстилающих. Эти задачи разрешает отрасль геологии, называемая стратиграфией.

Стратиграфический метод применяют при отсутствии в пластах горных пород отпечатков и остатков организмов, т. е. когда имеются так называемые немые толщи горных пород.

Наиболее надежные результаты получаются в сочетании па­леонтологического и стратиграфического методов. Определе­ние возраста эффузивных и интрузивных пород производит­ся по их соотношению с осадочными породами.

Определение абсолютного возраста горных пород проводят путем изучения природной радиоактивности минералов. При этом, используется особенность радиоактивных элементов содержащихся в породах, со временем само­произвольно распадаться с образованием других элементов.

Абсолютная геохронология определяет абсолютный воз­раст горных пород в годах. В основе методов абсолютной геохронологии лежит определение радиоактивных изотопов различных ра­диоактивных элементов, входящих в состав минералов, сла­гающих горные породы. Такими радиоактивными элементами является уран, торий, рубидий, калий, рений, углерод и др. Известно, что каждый радиоактивный элемент имеет строго определенный период распада. В связи с этим, определяя количество нераспавшегося элемента и присутствующие про­дукты распада, определяют возраст горной породы или мине­рала. Так, 1 г урана за год дает при распаде 1351 • 10^{-13 г уранового свинца (206}Pb), 1 г тория за это же время дает 513 • 10^{-13 г ториевого свинца (208}Pb).

Для определения абсолютного возраста горных пород используется несколько методов, каждый из них назван по типу радиоактивного распада:

- свинцовый (в основе лежит радиоактивный распад урана и тория, дающих радиогенные изотопы свинца);

- калий-аргоновый (при распаде радиоактив­ного изотопа ⁴⁰К выделяется 12% ⁴⁰Аг и 88% ⁴⁰Са);

- гелиевый, базирующийся на выделении некоторыми химическими эле­ментами радиогенного гелия;

- стронциевый, основанный на распаде рубидия и превращения его в стронций,

- рени­евый (при распаде выделяется радиогенный изотоп осмия) и т.д.

Наиболее надежный метод - свинцовый. Зная скорость распада урана и тория, можно определить возраст минерала и горной породы по формуле

 

²⁰⁶Pb + ²⁰⁸Pb

t = ------------------ •76•10⁸ лет,

U + 0, 38Th

где t - возраст минерала в годах, ²⁰⁶Pb - урановый свинец, ²⁰⁸Pb - ториевый свинец.

Перечисленные методы абсолютной геохронологии исполь­зуются для определения возраста древних отложений. Для определения возраста молодых образований пользуются ра­диоуглеродным методом, основывающимся на распаде радио­активного углерода ¹⁴С. Этот метод позволяет определять только возраст молодых отложений, образованных не ранее 20 тыс. лет назад. Период полураспада углерода (¹⁴С в ¹⁴N) равен 5700 годам.

На основании та­ких расчетов определена длительность эр, периодов, эпох и ве­ков, а также возраст земной коры в целом. Возраст 3емли определен в 3,5-5 млрд. лет. Ученые полагают, что наиболее вероятным для Земли и планет Солнечной системы является возраст 5-7 млрд. лет. Для многих наиболее древ­них комплексов магматических горных пород определен абсо­лютный возраст. Так, докембрийские породы Карелии су­ществуют 3 млрд. 600 млн. лет, магматические горные породы Украины - 3 млрд. 200 млн. лет. Возраст метеоритов - 4,5 млрд. лет и более.

Деление истории Земли на эры, периоды, эпохи, века. Стратиграфические и геохронологические подразделения геохронологической шкалы.

Планета Земля сформировалась 4,6 млрд. лет назад. Поэтому формиро­вание и развитие земной коры определяется длительным геологи­ческим временем, которое подразделяется на ряд отдельных от­резков (эры, периоды, эпохи, века). Каждый отрезок геологическо­го времени характеризовался определенным комплексом организмов (животных и растений), существовавших в это время. С помощью методов относительной и абсолютной геохроно­логии, в результате многочисленных исследований отечествен­ных и зарубежных специалистов в настоящее время создана стройная схема развития органического мира на Земле. Выде­лены пять крупных отрезков времени: ар­хей - время зари жизни, протерозой - время древней­шей жизни, палеозой - эра древней жизни, мезозой - эра средней жизни и кайнозой - эра новой жизни.

В последнее время принято выделять и более крупные отрезки времени, так называемые эоны. Так, три эры - кай­нозойская, мезозойская и палеозойская – объединяются в фанерозойский эон, а архей и протерозой объединяют в криптозой (докембрий).

На основе изучения истории органического мира на Земле была разработана геохронологическая шкала. Подразделения шкалы соответствуют определенным стратиграфическим единицам, каж­дая из которых выделяется по комплексу ископаемых остатков, встречаемых в толщах горных пород. При этом в каждой едини­це выделяются руководящие ископаемые, которые жили в опреде­ленные отрезки геологической истории и являются определяю­щими для датирования возраста слоев горных пород.

Комплекс пород, образовавшийся в течение эры, носит назва­ние группы, а образовавшийся в течение периода- системы, в течение эпохи - отдела и в течение века - яруса. Геологическое время подразделяется на пять групп различной длительности. Наибольшую длительность имеют архей и про­терозой (суммарно около 4 млрд. лет).

Палеозойская группа подразделя­ется на шесть систем: кембрийскую, ордовикскую, силурийскую, девонскую, каменноугольную, пермскую. Они в свою очередь подразделяются на отделы: ниж­ний, средний и верхний (кембрийская, ордовикская девонская, каменноугольная) или нижний и верхний (силурийская и пермская).

Мезозойская группа делится на три системы: триасовую, юрскую и меловую, из которых триасовая и юрская имеют три отдела, а меловая — два (нижний и верхний).

Кайнозойская группа подразделя­ется на три системы: палеогеновую, неогеновую и антропогеновую (четвертич­ную). Палеоген имеет три отдела, неоген и антропоген — две. Каж­дая система на геологических документах выделяется специфи­ческой окраской, причем более древний отдел имеет более темный оттенок цвета.

Цвета и индексы, обозначающие возраст, являются унифици­рованными, чтобы геологи разных стран могли получать иден­тичную информацию о строении и возрасте слоев земной коры в различных частях планеты.

Структурная геология

Осадочная толща земной коры состоит из слоев (пластов) горных пород.

Слой (пласт) – это гео­логическое тело преимущественно однородного состава, ограничен­ное приблизительно параллельными поверхностями — подошвой и кровлей. Поверхность, ограничивающая пласт сверху, называ­ется кровлей, поверхность, ограничивающая его снизу — подошвой. Расстояние между кровлей и подошвой называют толщиной. Толщина пласта во много раз меньше его протяжен­ности.

Первичной формой залегания осадочных горных пород явля­ются горизонтальные слои. В результате тектонических дви­жений земной коры они могут быть наклонены, смяты в складки и разорваны, образуя при этом различные структурные формы.

Первоначальное горизонтальное залегание слоев называется ненарушенным. Отклонение от первоначального горизонтального залегания пластов называется нарушением или дислокацией. Нарушение может быть без разрыва сплошности пласта и с разрывом. Нарушение без разрыва сплошности пласта называется пликативной дислокацией. Среди пликативных дислокаций выделяют следующие формы: моноклинали, складки и флексуры. Нарушение с разрывом сплошности пласта называется дизъюнктивной дислокацией. Основными формами разрывных (дизъюнктивных) дислокаций являются сбросы, взбросы, горсты, грабены надвиги, сдвиги.

Если пласт залегает наклонно, то он характеризуется ис­тинной, горизонтальной и вертикальной толщинами. Истинная толщина — это длина перпендикуляра, восстановленного из лю­бой точки кровли пласта до его подошвы. Горизонтальная тол­щина — это расстояние по горизонтали от любой точки кровли до подошвы пласта.

 

 

 

Вертикальная толщина — это расстояние по вертикали от любой точки кровли до подошвы пласта (рисунок 1).

Положение пласта в пространстве определяются его элементами залегания. К элементам залегания пласта относятся:

1) Азимут простирания;

2) Азимут падения;

3) Угол падения.

Прежде чем охарактеризовать элементы залегания, ознакомимся с такими понятиями, как линия простирания и линия падения пласта, а также угол падения пласта.

 

Линия простирания – это линия на плоскости пласта, которая получается от пересечения пласта (или его мысленного продолжения) с горизонтом.

Линия падения – линия, перпендикулярная к линии простирания и направленная по падению пласта.

 

 

 

Угол падения – угол, образованный плоскостью пласта с горизонтальной плоскостью. Он замеряется между линией падения и её проекцией на горизонтальную плоскость.

Азимут простирания – угол, образуемый линией простирания и географическим меридианом.

Азимут падения – угол, образуемый проекцией линии падения на горизонтальную плоскость и географическим меридианом.

Направление падения пласта и направление простирания пласта всегда взаимно перпендикулярны.

Элементы залегания измеряют горным компасом, который для этой цели более пригоден, чем обычный компас.

 

1. Пликативные и дизъюнктивные дислокации.

a) Пликативные дислокации.

Под действием пластических деформаций возникает нарушенное залегание пластов земной коры без разрыва их сплошности. Такие формы нарушений принято называть пликативными дислокациями.

Среди пликативных дислокаций выделяют следующие формы: моноклинали, складки и флексуры. Наиболее распространённой формой являются складки.

 

 

Если пластические деформации горизонтально залегающих пластов осадочных пород проявились в виде их одностороннего наклона, то такая форма нарушения или дислокации называется моноклиналью (наклонное залегание). Моноклиналь наиболее простая форма пликативных дислокаций (рисунок 4). В зависимости от величины угла наклона пластов различают моноклинали слабонаклонные (угол наклона до 15 градусов), пологие (16-30 градусов), сильнонаклонные (30-75 градусов), поставленные на голову (80-90 градусов).

Складки – волнообразные изгибы пластов земной коры без разрыва сплошности. Они бывают антиклинальные и синклинальные.

А нтиклинальная складка (антиклиналь) – характеризуется тем, что перегиб слоев выпуклостью обращен кверху. В центральной части – ядре – расположены более древние породы, вокруг них – молодые. С антиклинальными складками связано залегание залежей нефти и газа.

Синклинальная складка (синклиналь) выпуклой частью обращена книзу. В ядрах синклиналей залегают более молодые породы, а вокруг них, по мере удаления от ядра – более древние (рисунок).

 

 

2. Классификация по соотношению осей.

Куполовидные складки имеют соотношение малой оси к длинной 1:1, брахискладки - 1:5, а у линейных складок длинная ось превышает малую ось в более, чем 5 раз (рисунок 10).

 

 

 

 

Рисунок 10 – Морфологические типы Рисунок 11 – Схематический разрез

соляного купола

платформенных структур,

а – брахиантиклинальная складка, б – купол.

 

Своеобразными разновидностями антиклинальных складок являются диапировые складки. Их образование связано с присутствием в ядрах этих складок пластичных пород, как-то: глины, соли, гипса, которые протыкают (приподнимают) вышележащие слои. Происходит это по тому, что на сводах, где мощность пластов меньше, давление слабее, чем на крыльях. В диапировых складках, вследствие протыкания свода пластичной массой, пласты на своде приобретают более крутое падение, чем на крыльях и бывают осложнены разрывными нарушениями.

С пластами окружающими соляные купола могут быть связаны промышленные скопления нефти и газа, например, в Прикаспийской нефтегазоносной провинции.

Складки платформенных и геосинклинальных областей. Образование большинства платформенных складок связано с верти­кальньпии тектоническими, дифференцированными по скорости и знаку движениями блоков фундамента по образовавшимся в нем разломам. Эти движения охватывают не только фундамент, но покрывающий его осадочный чехол. Тектонические движения служат причиной перерывов в осадконакоплении и размывов, которые фиксируются в осадочном чехле платформенных складок, (рис. 12, а). Однако, эти перерывы характеризуются очень малыми углами несогласий, называемых платформенными несогласиями. Каждое несогласие является отражением тектонической фазы в формировании платформ

 

Флексуры – представляют собой коленообразный или ступенеобразный перегиб слоёв или пластов. На месте перегиба пластов их мощность обычно уменьшается, они становятся тоньше, и здесь возникают разрывы. Части флексуры, расположенные по обе стороны перегиба, называются крыльями (смыкающее-оставшееся на месте и опущенное крыло).

Рисунок 14 – Флексура

 

 

Вертикальное смещение крыльев флексуры (амплитуда смещения) может достигать нескольких десятков и даже сотен метров. Флексуру нередко рассматривают как структуру, переходную к разрывным дислокациям. Зачастую они служат отражением в осадочном чехле разрывных нарушений фундамента.

 

b) Дизъюнктивные дислокации (разрывные нарушения)

Разрывные тектонические движения приводят к разрыву сплошности пластов горных пород; образовавшиеся вследствие этого нарушения получили название дизъюнктивных дислокаций. Различают два вида разрывных дислокаций; без смещения и со смещением.

К разрывным дислокациям без смещения относятся тектонические трещины. Они различаются по ширине (микротрещины – едва заметные трещины; макротрещины имеют в ширину от нескольких миллиметров до нескольких метров), по длине (иногда протяженность трещин достигает десятков километров), по глубине, форме (прямолинейные, дугообразные, кольцеобразные) и т.д. Кроме трещин тектонического происхождения существуют трещины нетектонического (экзогенного) происхождения, которые по внешним признакам мало чем отличаются от тектонических трещин.

Основными формами разрывных дислокаций со смещением являются сбросы, взбросы, горсты, грабены надвиги, сдвиги. В разрывных дислокациях различают следующие элементы: плоскость разрыва, или сместитель, крылья (два крыла) и амплитуду смещения.

Сместитель – плоскость, по которой происходит смещение. Углы наклона сместителя могут изменяться в широких пределах – от нескольких градусов до 80-90°.

Крылья – толщи пород, расположенные по обе стороны сместителя. При наклонном положении сместителя крыло, которое располагается над ним, называется висячим, а расположенное под ним – лежачим.

Амплитуда смещения – величина относительного перемещения пластов. Различают амплитуду смещения истинную, вертикальную и горизонтальную.

Наиболее характерной формой разрывных дислокаций с перемещением пластов является сброс – нарушение, у которого плоскость разрыва (сместитель) наклонена в сторону висячего крыла. Если же сместитель уходит под висячее крыло, образуется взброс.

Сбросом называется разрывное нарушение, у которого висячее крыло относительно лежачего смещено вниз (рисунок). Скважины, пересекающие сброс, фиксируют выпадение части пластов из разреза.

Взбросом называется разрывное нарушение, у которого висячее крыло относительно лежачего смещено вверх, что в разрезе скважин фиксируется повторением одних и тех же пластов. У взбросов угол наклона сместителя всегда больше 60 градусов.

 

 

Рисунок 15 – Схемы сброса (а) и взброса (б), к1- зона зияния, к2- зона перекрытия; f-f – сместитель.

 

В случае вертикального (или близкого к нему) положения сместителя становится трудно определить, имеем ли мы дело со сбросом или взбросом; в таких случаях крыло, занимающее более высокое положение, именуют обычно поднятым, а более низкое – опущенным.

 

Перемещения с разрывом в горизонтальном направлении приводят к образованию сдвигов. Нередко сбросы и сдвиги проявляются совместно, образуя сбросо-сдвиги.

Рисунок 16 – Надвиг(1), шарьяж (2)

Надвиг- это дислокация с разрывом пластов и надвиганием одного крыла на другое по горизонтальной или пологой по отношению к горизонту плоскости (в сбросах перемещение происходит по более крутой, ближе к вертикальной плоскости).

Надвиг с большим горизонтальным перемещением называется шарьяжем. В шарьяже висячее крыло перемещается от своих корней иногда на многие километры, даже десятки и сотни километров.

Сбросовые нарушения часто проявляются в виде систем сбросов и взбросов. При параллельном их расположении образуются грабены и горсты.

Грабен – опустившийся вдоль линий разломов участок земной коры. Горст – соответственно поднявшийся участок земной коры вдоль линии разломов. Несколько параллельных ступенчато расположенных грабенов образуют сложный грабен. Грабены и горсты слагают нередко обширные участки земной коры. Так, в грабенах лежат великие африканские озёра (Ньяса, Танганьика, Альберта, Рудольфа), Красное море, оз. Байкал. В грабене расположена долина реки Рейн, окружённая горстовыми горами Шварцвальд и Вогезы.

 

 

 

1. Основы геологии нефти и газа

иметь представление: об условиях нефтегазонакопления; о научно-технических проблемах и перспективах развития геологоразведочных работ на нефть и газ;

знать: основы геологии нефти и газа;

уметь: типы ловушек, резервуаров, залежей нефти и газа;

Особенность современного и будущего этапов развития сырьевой базы нефтяной и газовой промышленности состоит в том, что заканчивается эра «дешевой» нефти, т.е. нефти, сконцентрированной в гигантских месторождениях с хорошими геологическими и технико-экономическими характеристиками, которые обеспечивали высокие и устойчивые темпы добычи нефти.

В последние годы нефтепоисковые работы в России осуществляются в сложных геологических условиях и труднодоступных районах. Это - тундра, тайга, вечная мерзлота, шельфы, большие глубины (более 5-6 км). Усложнение геологических условий, а также труднодоступность и необустроенность новых поисковых объектов приводит к удорожанию геологоразведочных работ и добычи нефти и газа.

Разведанность начальных потенциальных ресурсов России составляет по нефти 41%, по газу – 32%. Все это позволяет рассчитывать на открытие новых месторождений в Западной Сибири, Восточной Сибири, на севере европейской части страны, в Прикаспийской впадине и акваториях арктических и дальневосточных морей. Не исчерпали своих возможностей и старые нефтедобывающие районы Тимано-Печоры, Волго-Урала, Предкавказья и др.

· Нефть и природный газ

• Условия залегания нефти, природного газа и пластовой воды в земной коре

Что такое порода- коллектор? Какими свойствами она обладает?

Породами-коллекторами называются породы, способные содержать нефть, газ и воду и отдавать их при перепаде дав­ления. К ним относятся из терригенных пород - песок и песчаник, алеврит и алевролит, а также карбонатные породы - известняки и доломиты.

Породы-коллекторы характеризуются коллекторскими свойствами – пористостью и проницаемостью.

Пластовые флюиды - нефть, газ, вода - аккумулируются в пустотном пространстве породы-колпектора, представленном порами, кавернами и трещинами.

Поры - пространство между отдельными зернами, слагающими горную nopoдy и представляющие собой сложные капиллярные системы. Первичные поры формируются в процессе образования породы, а вторичные поры образуютсяПоры подразделяют на три группы: сверхкапиллярные – диаметром 2 - 0,5мм; капиллярные – 0,5 - 0,0002 мм; субкапиллярные - менее 0,0002 мм. В крупных (сверкапилярных) порах движению жидкости и газа препятствует только силы трения, и движение жидкости происходит свободно, под действием силы тяжести. В капиллярных порах значительно проявляются капиллярные силы и движение жидкости в них затруднено, а в субкапиллярныхпорах движение жидкости в природных условиях практически невозможно. Поэтому даже, если горные породы обладают значительной пористостью, но имеют поры преимущественно субкапиллярного характера (глина, глинистые сланцы и другие) относятся к неколлекторам (непроницаемым породам).

Трещины — пустоты, образовавшиеся в результате раз­рушения сплошности породы, как правило, под действием тектонических движений.

Каверны — пустоты значительного размера, образовавшиеся в результате выщелачивания горной породы. Тип пустотного пространства, обусловленный происхождени­ем породы, во многом определяет ее физические свойства, по­этому он положен в основу наиболее часто используемой клас­сификации пород-коллекторов (табл. 2).

Таблица 2- Классификация коллекторов нефти и газа

Коллектор	Литологический состав
Тип
Поровый     Каверновый &