- •Е.М.Максимов общая и структурная геология
- •Оглавление
- •Часть 3.
- •Глава 11. Лабораторные работы по структурной геологии………………189
- •Глава 5. Складчатое залегание слоистых толщ……………………………..89
- •Глава 6. Формы залегания магматических горных пород………………...110
- •Глава 7. Формы залегания метаморфических горных пород …………….129
- •Глава 8. Разрывные нарушения горных пород ……………………………137
- •Глава 9. Трещиноватость горных пород …………………………………..154
- •Часть 2.
- •Глава 10. Методика геолого-съемочных и поисковых работ……………..164
- •Теории строения земли и земной коры.
- •Платформы
- •Геосинклинали
- •2. Породообразующие, рудообразующие и редкие минералы. Их основные свойства и практическое значение
- •3. Литологические типы осадочных горных пород.
- •3.1. Минералогический состав осадочных горных пород
- •3.2. Слой и его элементы
- •3.3. Состав, структура и текстура обломочных горных пород.
- •Текстуры и структуры осадочных горных пород.
- •3.4. Состав, структура и текстура хемогенных горных пород.
- •3.5. Органогенные горные породы – каустобиолиты.
- •4. Формы залегания осадочных горных пород
- •Горизонтальное залегание слоев.
- •Типы несогласного залегания слоёв.
- •4.3. Признаки несогласного залегания (по а.Е.Михайлову,1984)
- •4.4. Изображение горизонтально лежащих слоев на геологической карте.
- •Наклонное залегание слоёв.
- •Назначение и правила пользования горным компасом.
- •Определение элементов залегания наклонного слоя по трем точкам
- •4.8. Изображение наклонных слоёв на геологической карте по заданным элементам залегания.
- •4.9. Определение элементов залегания наклонного слоя по линии выхода его на поверхность.
- •4.10. Нормальное и опрокинутое залегание.
- •5. Складчатое залегание слоистых толщ
- •Элементы складки.
- •5.2. Морфологическая классификация складок.
- •5.3. Генетическая классификация складок
- •5.4. Изображение складок на геологических картах.
- •5.5. Осадочные горные породы и полезные ископаемые.
- •Формы залегания магматических горных пород
- •Классификация магматических горных пород
- •6.2. Формы залегания интрузивных горных пород.
- •Строение интрузивных массивов
- •Определение возраста интрузивных массивов
- •Изображение интрузивных горных пород на геологических картах
- •Формы залегания эффузивных горных пород
- •Изображение эффузивных горных пород на геологических картах
- •6.8. Магматические горные породы и полезные ископаемые.
- •Формы залегания матаморфических горных пород
- •7.1. Типы метаморфизма.
- •Общая характеристика метаморфических горных пород
- •Формы залегания метаморфических горных пород.
- •Метаморфические породы и полезные ископаемые.
- •Разрывные нарушения горных пород.
- •Морфологическая классификация разрывных нарушений
- •Сбросы и их типы
- •Строение поверхности сместителя.
- •Определение возраста сброса.
- •8.5. Взбросы
- •Надвиги.
- •8.7. Сдвиги и их типы.
- •Раздвиги.
- •Геологические структуры, образованные разрывными нарушениями.
- •Изображение разрывных нарушений на геологических картах.
- •Разрывные нарушения и полезные ископаемые.
- •Трещиноватость горных пород
- •Морфологическая классификация трещин.
- •Генетическая классификация трещин.
- •Методы изучения трещиноватости горных пород.
- •Трещины и полезные ископаемые.
- •Часть II
- •10. Методика геолого-съемочных и поисковых работ.
- •10.1. История геолого-съемочных работ в России.
- •10.2. Методика геолого-съемочных работ
- •10.3. Этапы геолого–съёмочных работ.
- •10.4. Методика полевых геолого–съёмочных работ.
- •10.5. Метод построения опорных разрезов.
- •10.6. Особенности геологического картирования осадочных и магматических пород
- •10.7. Особенности геологического картирования разрывных нарушений.
- •10.8. Метод повторных, проверочных и увязочных маршрутов.
- •10.9. Правила документации геологических маршрутов, обнажений горных пород, шурфов, канав.
- •10.10. Специальные методы поисковых исследований.
- •10.11. Содержание геологического отчёта
- •10.12. Техника безопасности, охрана труда и окружающей среды при полевых геолого–поисковых работах.
- •Часть 3
- •11. Лабораторные работы по структурной геологии
- •Работа с геологическими картами. Построение геологических профилей и стратиграфической колонки.
- •11.2. Методика структурного и палеоструктурного анализа платформенных толщ.
- •Построение графиков амплитуд локальных поднятий.
- •Графики амплитуд
- •Литература. Основная
- •Дополнительная
- •Перечень вопросов для устной аттестации
- •Перечень вопросов для электронного тестирования по предмету «Общая и структурная геология».
- •Задания к лабораторным занятиям по структурной геологии
- •Общая и структурная геология
- •625000, Тюмень, ул. Володарского, 38
- •625039, Тюмень, ул.Киевская,52
11.2. Методика структурного и палеоструктурного анализа платформенных толщ.
Платформы представляют собой устойчивые блоки земной коры, имеют двухэтажное строение. Нижний структурный этаж представляет собой складчатый фундамент, верхний – платформенный осадочный чехол. По возрасту фундамента различаются два типа платформ: древний и молодой. У древних платформ фундамент докембрийский, чехол палеозойский, у молодых – фундамент палеозойский, чехол мезозойско-кайнозойский. Части платформ, на которых осадочный покров отсутствует (фундамент выходит на дневную поверхность), называются щитами. Примером их является Балтийский щит. Другие части платформ, где фундамент глубоко погружен и сверху перекрыт осадочным чехлом, называются плитами. Примером их является Русская плита. Щиты представляют практический интерес для поиска твердых полезных ископаемых, а плиты – для поиска нефти и газа.
Нефтегазоносными являются осадочные чехлы. Нефть и газ обладает способностью течь вверх по вертикали из области высоких давлений, вдоль по пласту и скапливаться на барьерных участках – ловушках. Следовательно, чтобы найти месторождение нефти или газа, вначале нужно найти ловушку. Ловушка представляет собой часть природного резервуара, где теоретически может образоваться скопление нефти и газа. Наиболее распространенными ловушками для нефти и газа являются антиклинальные перегибы слоев (складки). В плане они имеют округлые (куполовидные) или удлиненные (валообразные) формы. Такие складки образуются внутри осадочного чехла под действием вертикальных блоковых движений на фоне общего прогибания земной коры в пределах плитной территории. В том случае, если поверхность Земли опустилась ниже уровня моря, территория заполняется морем и осадками.
Фундамент имеет блоковое строение. Одни блоки погружаются с малой скоростью, другие с большей скоростью. Прогибание компенсируется осадками, сколько опустилось – столько и накопилось. Над теми блоками, которые опускаются с высокой скоростью, накапливаются осадки большей мощности, а над блоками, которые опускаются с меньшей скоростью, накапливаются осадки малой мощности. В итоге создается ситуация, когда один блок испытывает «рост» (поднятие) относительно другого блока. Величину этого «роста» можно рассчитать по разности мощностей слоя над опущенным и над приподнятом блоках. Эта величина называется амплитудой роста поднятия за время накопления слоя. Над приподнятом блоком в осадочном чехле образуется антиклиналь (купол, вал), над опущенным блоком – синклиналь (впадина, прогиб). Такие складки, образующиеся одновременно с осадконакоплением, относятся к конседиментационному типу. Их образование происходит в течение длительного геологического времени. Складки, образовавшиеся после осадконакопления, относятся к категории постседиментационных складок.
Выводы.
Мощности слоев являются показателем размера и скорости прогибания территорий, а разница мощностей – показателем размера и скорости взаимоперемещения блоков относительно друг друга по вертикали. Такой вывод был сделан советским тектонистом В.В. Белоусовым в 1939 году, используется для тектонического и палеотектонического анализа осадочного слоя земной коры.
Тектонические движения в пределах платформенных территорий отличаются низкой интенсивностью, имеют вертикальную направленность. Поэтому складки, образующиеся в платформенном чехле, имеют длительную историю формирования, продолжающуюся десятки и сотни миллионов лет. Их отличительными признаками являются очень пологие углы наклона крыльев (менее 5 градусов) и незначительные амплитуды (десятки, редко первые сотни метров). Крупные складки состоят из мелких складок. Чем крупнее складка по ширине и длине, тем больше ее амплитуда. Нижние (более древние) слои наклонены круче, чем верхние (молодые) слои, потому что они были подвержены процессу деформации дольше, чем молодые слои (рис.70).
Построение структурной карты по результатам бурения скважин.
Бурение скважин является наиболее достоверным методом при изучении глубокозалегающих толщ, но дорогостоящим методом. В нефтеносных районах скважины бурятся до глубины 3 – 5, а иногда и более километров. Максимальная глубина достигнута Кольской сверхглубокой исследовательской скважиной. Её глубина составляет свыше 12км. В Западной Сибири сверхглубокие скважины были пробурены на Уренгойской и Североуренгойской площадях: Тюменская сверхглубокая СГ-6 (забой 7502 м) и Ен-Яхинская СГ-7 (забой 8250 м).
Различают несколько видов бурения скважин.
1.Опорное. Скважина для исследовательских целей, бурится до фундамента со сплошным отбором керна с тщательным изучением и расчленением разреза на свиты, подсвиты, пачки, пласты, ярусы, горизонты. Исследовательские скважины с выборочным отбором керна называются параметрическими.
2. Структурное. Скважины бурятся для выявления антиклинальных структур (брахиантиклинальных складок), являющихся ловушками для нефти и газа. В настоящее время эта задача решается площадной сейсморазведкой, а структурное бурение производится редко на рудных полях для исследовательских целей.
3. Картировочное. Бурение глубиной 10 – 20м, а иногда и более метров с целью вскрытия твёрдых пород, залегающих под рыхлыми отложениями.
4. Поисковое. Имеет цель открыть месторождения нефти, газа или других полезных ископаемых. Бурение производится до вскрытия продуктивного горизонта (нефтеносных пластов, рудных тел).
5. Разведочное. Имеет цель определить размеры выявленных залежей или рудных тел и подсчитать запасы нефти, газа и других полезных ископаемых.
1.Структурные
карты
а) по кровле юры
б) по кровле
сеномана
2. график амплитуд
3. геологический
разрез
Рис.70. Самотлорское куполовидное поднятие.
Поисково–разведочное бурение на нефть и газ производится с отбором керна от продуктивных пластов.По всему стволу скважины производится каротаж различных видов: электрокаротаж, радиоактивный каротаж, индукционный каротаж, акустический каротаж и др. По результатам интерпретации каротажных диаграмм и лабораторных исследований керна решаются все геологические задачи:
1. расчленение разреза на свиты, пачки, пласты;
2. определение глубин залегания свит, пачек, пластов;
3.определение общих, эффективных, нефтенасыщенных, газо-насыщенных толщин пластов;
4. корреляция разрезов от скважины к скважине;
5.построение структурных профилей и карт по кровлям тех или иных пластов пачек, свит;
6.и др.
Структурная карта представляет собой карту изогипс (изолиний равных абсолютных глубин), проведенных через определенное сечение -10, 25, 50, 100м. Такие карты строятся для нефтегазоносных платформенных территорий, где слои залегают полого складчато и полого наклонно (до 1 – 2О). Изолинии абсолютных глубин, проведенные через равное сечение, подобно горизонталям рельефа на топографических картах, позволяют отобразить подземного форму рельефа поверхности деформированного слоя, залегающего на глубине и не видимого с дневной поверхности.
разрез
план
Рис.71. Принципиальная модель построения структурной карты.
Метод треугольников.
Дано: план расположения скважин и таблица с отметками (глубинами в метрах) до поверхностей свит, ярусов, пластов и т.д., по которым нужно построить структурные карты. Кроме того, для каждой скважины дана альтитуда в метрах, которая представляет собой превышение устья скважины над нулевым уровнем1.
Решение задачи. Построение структурной карты выполняется аналогично построению горизонталей рельефа на топографической карте.
Вычисляем абсолютные глубины кровли выбранного слоя (в нашем примере пласт А) по каждой скважине путем вычитания из отметок глубин значений альтитуд. Поскольку счет глубины ведется вниз от нулевого уровня, полученному значению присваиваем знак «минус». Найденное значение абсолютной глубины подписываем под номером скважины через черточку.
На плане (карте) скважины карандашом соединяем между собой отрезками прямые так, чтобы получились более или менее равносторонние треугольники. В результате получается полигон, разбитый на треугольники, в вершинах которых расположены скважины (см. рис.72).
Выбираем сечение изогипс (изолиний равных абсолютных глубин). Для этого на карте находим максимальные и минимальные значения абсолютных глубин, находим их разность. Если полученная разность незначительная (менее 100 метров), сечение выбираем через 10 м, если более 100 метров – 25 или 50 метров. Для нашего примера выбрано сечение через 10м.
Стороны треугольников разбиваем пропорционально карандашом на равные отрезки для того, чтобы найти на них точки с отметками выбранных сечений. В нашем примере – это отметки – 930, -940, -950, -960. Эта процедура легко выполняется с помощью палетки. Палетка представляет собой кусок кальки с нанесенными на неё параллельными линиями, отстоящими друг от друга на одинаковом расстоянии. Линии оцифровываются через выбранное сечение 10м. Для того, чтобы разбить стороны треугольника (отрезки прямых) согласно выбранному сечению, на палетке находится точка, соответствующая абсолютной отметке скважины. Найденная точка прокалывается иглой и совмещается со скважиной на плане. В нашем примере – скважина №1 с абсолютной отметкой – 921м. Поддерживая иголку под скважиной вертикально, вращаем палетку до тех пор, пока скважина №3 не окажется совмещенной с отметкой -964 на палетке. После этого, придерживая палетку и прокалывая иголкой точки пересечения прямых линий палетки со стороной треугольника (отрезком прямой, который разбиваем), переносим точки с отметками – 930, -940, -950, -960 на план (карту). Найденные точки закрепляем карандашом и подписываем их абсолютные отметки. Таким способом разбиваем все стороны треугольников и находим на них искомые точки. Точки, имеющие одинаковые абсолютные отметки, соединяем между собой плавно так, чтобы получились изогипсы. Полученные изогипсы подписываем со знаком минус так, как показано на рисунке 72.
Рис. 72. Построение структурной карты и структурного профиля по результатам бурения пяти скважин.
5. Оформляем карту заголовком и условиями обозначениями. Под заголовком подписываем масштаб карты, фамилию и инициалы составителя. Условные обозначения размещаются внизу на правой стороне рисунка, за рамкой карты.
6. Переходим к покраске и описанию карты, определению морфологической характеристики изображенной структуры (складки): формы, размеров по ширине, длине, амплитуде. В нашем случае изображается антиклинальная складка – куполовидное поднятие амплитудой около 30м, размерами в плане по ширине и длине 57 км. Вершина складки закрашивается более светлыми тонами, склоны – более темными тонами.
7. строим структурный разрез от крыла до крыла (по линии скважин 3 – 1 – 2) в принятом масштабе.
Метод схождения.
Это наиболее распространенный метод построения структурных карт для промежуточных горизонтов, т.е. пластов, находящихся между базисными горизонтами. В качестве базисных принимаются структурные карты, построенные по результатам сейсморабот для опорных сейсмоотражающих горизонтов.
Дано: структурная карта по базисному горизонту и ограниченное количество скважин (2 – 3 иногда и более скважин), вскрывающих пласт Б, по кровле которого требуется построить новую структурную карту. В качестве базисной используется структурная карта, построенная по большому количеству скважин методом треугольников для вышележащего пласта А.
Решение задачи: На кальку в масштабе базисной карты наносятся те 2 – 3 скважины, которые вскрывают пласт Б. Зная глубину и альтитуды, вычисляются абсолютные глубины кровли пласта Б и подписываются под соответствующими номерами скважин. Скважины соединяются между собой отрезками прямых. Выбрав сечение изогипс (через 25 или 50м), на отрезках прямых методом пропорционального деления находятся точки с соответствующими отметками глубин, подписываются со знаком минус.
Заготовленная таким способом калька накладывается на базисную структурную карту, совмещая соответствующие скважины. Из найденных точек с отметками сечений изогипс на кальке проводятся новые изолинии более или менее параллельного изогипсам базисного горизонта. Полученная карта изолиний с отметками глубин кровли пласта Б представляет собой искомую структурную карту. Оформляем карту заголовком и условными обозначениями.
Примечание: В учебнике по структурной геологии, составленном А.Е. Михайловым (1984), приведен способ построения структурной карты методом схождения с использованием изохор (изолиний вертикальной мощности толщ осадков, между пластами А и Б). Для конседиментационных складок, каковыми являются большинство платформенных структур, этот метод не пригоден, т.к. сокращение мощностей слоев для абсолютного большинства платформенных структур происходит не в одном направлении, как показано в названном учебнике, а со всех сторон – от крыльев к сводовой части (к центру) складки.
Метод профилей.
Применяется при построении структурных карт сейсморазведочными методами.
Дано: Карта (план) расположения сейсмопрофилей и сейсморазрезы по каждому профилю. Требуется построить структурную карту по какому – либо опорному отражающему горизонту. Пояснение задачи: после соответствующей интерпретации на сейсмопрофилях показываются шкала глубин и линии опорных отражающих горизонтов. Для каждого отражающего горизонта строится своя отдельная структурная карта.
Рис. 73. Построение структурной карты методом профилей
Решение задачи.
1. Выбираем сечение изогипс. Обычно оно составляет 25 или 50м. на сейсмопрофилях от шкалы глубин через точки с отметками выбранных сечений проводим прямые параллельные горизонтальные линии. Находим точки пересечения их с линией отражающего горизонта. Точки проектируем на горизонтальную ось. Такую процедуру проделываем на каждом сейсмопрофиле (рис 73).
2. Найденные точки с соответствующими отметками глубин (со знаком минус) переносим на план. Для этого сейсморазрез совмещаем с линией соответствующего сейсмопрофиля на плане. Если масштабы разреза и карты разные, то точки на карту наносятся с пропорциональным уменьшением (или увеличением) расстояний между ними.
3. Точки с одинаковыми абсолютными отметками соединяем плавной линией. На линиях, прерывая их, подписываем отметки глубин. Полученная карта изогипс представляет собой структурную карту поверхности сейсмоотражающего горизонта.
4. Подписываем заголовок карты, масштаб и условные обозначения.
Построение карт изопахит по результатам бурения скважин.
Изопахитами называются изолинии равных мощностей (толщин) исследуемого слоя. Наравне с построением структурных карт составление карт изопахит представляет собой неотъемную часть геологического анализа при исследовании нефтегазоносных территорий. Такие карты показывают где и в каком направлении сокращаются (или возрастают) мощности осадочной толщи. И, во–вторых, такие карты интерпретируются как палеоструктурные (палеотектонические) карты, поскольку осадки накапливаются в той части земной коры, которая испытывает опускание (прогибание). Чем больше мощности осадков, тем, следовательно, было интенсивнее прогибание за период накопления этого слоя. Метод мощностей для палеотектонических реконструкций в СССР разработан В.В. Белоусовым в 1939 году.
Для каждого слоя строится своя карта изопахит. Изопахиты замкнутой формы определяют границы палеоподнятий, Разность мощностей на крыле и на своде складки принимается за амплитуду её конседиментационного роста за период накопления этого слоя. Построив серию таких карт для разных слоев, можно реконструировать амплитуды и скорости конседиментационного роста бранхиантиклинальных складок для разных эпох и классифицировать складки по истории формирования. Такой палеоструктурный анализ является информативным при оценке продуктивности брахиантиклинальных складок, играющих роль структурных ловушек для нефти и газа: чем раньше формировалась складка и чем длительнее её конседиментационный рост, тем больше нефти могло скапливаться в её пределах.
Дано: карта расположения скважин и таблица стратиграфических разбивок (глубин до поверхностей свит, ярусов, горизонтов). Требуется построить карту изопахит для какой–либо свиты, яруса или для группы нескольких свит и ярусов.
исправить
Рис. 74. Построение профилей выравнивания и карт изопахит по результатам бурения трех скважин
Решение задачи: задача решается аналогично построению структурных карт методом треугольников.
1.Пользуясь таблицей разбивок, по каждой скважине вычисляем мощности изучаемого слоя методом вычитания из отметки глубины залегания подошвы слоя отметки глубины залегания кровли. Полученные значения мощности подписываем под номерами скважин через черточку.
2. Скважины соединяем карандашом между собой отрезками прямых. Выбираем сечение изопахит и с помощью палетки делим отрезки прямых пропорционально выбранному сечению изопахит. Точки, полученные при таком делении, оцифровываем значениями соответствующих мощностей (в метрах).
3. Точки, имеющие одинаковые значения мощности, соединяем между собой плавными линиями. Линии подписываем соответствующими значениями мощностей.
4. При ограниченном количестве скважин для построения карты изопахит в качестве базисной карты используется структурная карта по близлежащему сейсмическому горизонту и изопахиты проводятся параллельно изогипсам этого горизонта.
Построение карт изопахит по сейсмическим данным.
Такие построения позволяют произвести палеоструктурный анализ до бурения скважин.
Дано: две структурные карты одинакового масштаба, построенные сейсмическим методом для подошвы и для кровли слоя.
Требуется построить карту изопахит для данного слоя.
Решение задачи.
1. Каждая структурная карта оцифровывается по выбранной квадратной сетке (11 или 22 см в зависимости от масштаба карт) с точностью 5 – 10 метров (рис. 75). Работа выполняется на кальке.
2. Производим вычитание одной структурной карты из другой согласно произведенной оцифровке. Полученные значения мощности подписываем под соответствующими точками оцифровки. При этом важно проследить, чтобы точки оцифровки нижней карты совпадали с точками верхней карты. Работа выполняется на светостоле.
3. Выбираем сечение изопахит и методом интерполяции проводим изолинии между точками со значениями мощности. Каждая изолиния подписывается соответствующими значениями мощности.
4.Для построения карты изопахит на компьютере оцифрованные структурные карты вводятся в память машины, затем производится их вычитание. С помощью принтера получаем готовую карту изопахит. Раскраска карты производится в соответствии со значениями мощностей: зоны минимума – более светлыми тонами, зоны максимума более темными тонами.
5. Как и любая карта, карта изопахит оформляется заголовком, масштабом и условными обозначениями. Дается геологическое описание карты.
В нашем примере карта изопахит построена для Ермаковского поднятия, расположенного на Нижневартовском своде в Западной Сибири. На структурной карте по кровле юры (горизонт Б) поднятие изображается как купол овальной формы с амплитудой 150м. Вверх по разрезу поднятие выполаживается, что хорошо видно на карте по кровле сеномана (горизонт Г). После оцифровки, вычитания этих структурных карт, построения карты изопахит Б – Г и её палеоструктурной интерпретации приходим к выводу об интенсивном конседиментационном росте Ермаковского поднятия на этапе от юры до сеномана (палеоамплитуда, определяемая как разность мощностей на крыле и на своде, составила 125м), что явилось благоприятным условием для формирования залежей нефти в нижнемеловых отложениях.
Рис. 75. Карта изопахит Б–Г, построенная методом оцифровки и вычитания структурных карт по кровле Ермаковского поднятия по кровле сейсмического горизонта Б (кровля юры) и сейсмического горизонта Г (кровля сеномана).
Построение изопахического треугольника.
Изопахический треугольник представляет собой серию изопахических карт (5–10 штук), скомпонованных совместно в виде прямоугольного треугольника. Метод предложен К.А. Машковичем (1976). Обычно такие построения выполняются для локального поднятия (брахиантиклинальной складки) с целью реконструкции её палеоформы, палеоамплитуды и времени начала и завершения конседиментационного роста. Эти генетические характеристики являются информативными при районировании нефтегазоносных территорий и решения прогнозных задач при поисках скоплений нефти и газа, контролируемых структурными ловушками.
Рис. 77. Изопахический треугольник, построенный методом оцифровки и вычитания структурных карт Медвежьего мегавала: Б – по кровле юры; М – по кровле баррема; Г – по кровле сеномана; К2 – по кровле верхнего мела. По Е.М. Максимову, 1979.
1. Исходным материалом для построения изопахических карт служат структурные карты, составленные сейсмическими методами и бурением скважин для различных маркирующих горизонтов осадочного разреза. Для примера возьмем четыре опорных сейсмических горизонта, выделяющиеся в Западной Сибири: А – поверхность фундамента, Б – кровля юры, М – кровля баррема, Г – кровля сеномана. Расположенные столбиком друг над другом, эти карты образуют левую сторону треугольника. В нашем примере в качестве исходных приняты структурные карты по сейсмогоризонтам Б, М, Г, и по кровле верхнего мела (рис.76). Строим карты изопахит методом оцифровки структурных карт и последующего вычитания их друг из друга. В итоге из четырех структурных карт получим шесть карт изопахит: Б–М, Б–Г, Б–К2, М–Г, М–К2, Г–К2. Карты располагаем справа от столбика структурных карт: три из них в нижнем ряду (Б–М, Б–Г, Б–К2), два – во втором ряду (М–Г, М–К2), последнюю - по третьему ряду.
2. Переходим к палеоструктурной интерпретации полученных изопахических карт. Карта изопахит А–Б представляет собой карту мощности юрских отложений и отражает процессы прогибания кровли фундамента за юрской период. Соответственно, карта А–М представляет собой положение кровли фундамента к концу баррема, А–Г – то же к концу сеномана. Аналогично интерпретируются и другие карты изопахит: Б–М – карта положения кровли юры к концу баррема, Б–Г – то же к концу сеномана, Б–К2 – карта положения кровли юры к концу верхнего мела, М–Г – карта положения кровли баррема к концу сеномана. Наличие замкнутых изолиний на картах изопахит свидетельствует о зарождении структурной ловушки, а разность мощностей на краевых частях и центре замкнутой формы представляет собой палеоамплитуду, т.е. амплитуду роста брахиантиклинали за время накопления рассматриваемого слоя.
Если структура разбурена значительным количеством скважин, то изопахические построения выполняются с использованием таблицы стратиграфических разбивок по данным бурения скважин.
В нашем примере изопахический треугольник построен для Медвежьего мегавала Западной Сибири, начиная с кровли юры. Изопахическая карта Б–М показывает, что к концу баррема мегавал приобрел форму, близкую к современной, палеоамплитуда составила 100м. Судя по карте изопахит М–Г, можно прийти к выводу, что на месте современного мегавала в апт–альб–сеномальное время образовался субширотный палеопрогиб, но ранее образованные юрские структуры (Б–Г) сохранили свои формы. К концу верхнего мела происходила «реставрация» мегавала: по кровле юры (Б–К2) палеоамплитуда увеличилась, по кровле баррема (М–К2) появились замкнутые формы, а по кровле сеномана (Г–К2) образовался палеовал амплитудой 75 м. Формирование мегавала продолжалось и в послемеловое время, о чем свидетельствует структурная карта по кровле мела – К2: форма мегавала сохраняется, амплитуда после мелового роста составляет около 100 м, но вершина мегавала сместилась на север. В целом на основе проведенного палеоструктурного анализа можно прийти к выводу о раннем заложении Медвежьего мегавала и существенном преобразовании его в апт–альб–сеноманское время. Значительный прирост амплитуды (свыше 100м) приходится на послесеноманское время.
Построение палеоструктурных профилей (профилей выравнивания).
В основе таких построений лежит метод мощностей, согласно которому мощность отложений является показателем размера прогибания земной коры. Во–вторых, с условной долей точности принимается, что к концу накопления слоя её поверхность имеет горизонтальное положение. Серия профилей выравнивания, располагаемых последовательно друг над другом, от древних толщ к молодым позволяет с определенной точностью оценить ряд параметров прогнозирования нефтегазоносности недр вдоль профиля: изменения мощностей слоев, палеогипсометрию (палеоглубины) поверхности осадочных толщ, палеоамплитуды складок, флексур, разрывных нарушений. Зная палеоглубины, можно рассчитать палеотемпературы (прогрев) осадков и степень их метаморфизма. Направление для построения профиля выбирается на карте по определенной линии скважин от одного крыла складки через сводовую часть до другого крыла. В качестве исходных данных для построения профилей принимаются таблицы стратиграфической разбивки скважин или карты изопахит. На рис.77 в качестве примера приведены палеоструктурные профили (профили выравнивания), построенные по таблице стратиграфических разбивок разрезов скважин для Самотлорского куполовидного поднятия методом последовательного наращивания мощностей вниз от горизонтальной (выровненной) линии. Аналогичным образом палеоструктурные профили строятся для крупных участков территорий и для всего региона в целом. Такие реконструкции легко выполняются и по данным сейсморазведки вдоль региональных сейсмопрофилей с использованием ЭВМ методом «выпрямления» того или иного сейсмогоризонта и пересчетом положения других сейсмогоризонтов относительно «выпрямленного» сейсмогоризонта.
Рис.77. Палеоструктурные профили (профили выравнивания), построенные с применением метода мощностей по результатам бурения пяти скважин.
Построение графиков конседиментационного роста локальных поднятий.
Конседиментационным называется процесс, происходящий одновременно с осадконакоплением. Термины «локальное поднятие», «положительная структура», «брахиантиклинальная складка», «структурная ловушка» являются терминами – синонимами. На карте форма их близка к округлой, овальной, длина и ширина их составляет несколько километров или первые десятки километров. Их формирование происходит длительно (десятки, сотни миллионов лет), одновременно с осадконакоплением. Поэтому они называются конседиментационными.
Графики роста локальных поднятий строятся при исследовании нефтегазоносных территорий с целью установления основных этапов формирования структурных ловушек и их классификации по генетическим показателям. Исходным материалом для их построения служат карты изопахит, составленные для различных слоев осадочного разреза. С карт изопахит снимаются палеоамплитуды, т.е. амплитуды конседимен-тационного роста за время накопления того или иного слоя путём вычисления разности мощностей на крыле и на своде складки. Отсчеты берутся в пределах замкнутых линий изопахит. На прямоугольной системе координат по оси ординат вниз откладывается геологическое время в миллионах лет, отмечаются границы периодов, эпох, веков и проставляются стратиграфические индексы. По оси абсцисс откладываются амплитуды конседиментационного роста в метрах или их приращение за отрезок геологического времени, соответствующий длительности накопления рассматриваемого слоя. Полученные точки соединяются отрезками прямых. Ломаная линия, образования таким способом, представляет собой график конседиментационного роста рассматриваемой структуры. По её конфигурации можно судить, на какой период времени приходится основной этап формирования (75 % роста) локального поднятия, когда прекратился его рост.
Рис. 78. Структурная карта Ермаковского поднятия по поверхности фундамента и график роста. По М.Я. Рудкевичу, 1969 г.
1 — стратоизогипсы (сечение 50 м); 2 — скважины; кривая роста свода относительно: 3 — северо-западного крыла, 4 — юго-восточного крыла.
Если структура разбурена скважинами, то для вычисления мощностей и разности мощностей используются стратиграфические разбивки разрезов двух скважин, одна из которых расположена на своде (в центре структуры), другая на крыле. В принципе, графики роста можно построить по любой паре скважин и для любой стратиграфической поверхности. Такие графики будут характеризовать собой только часть структуры, а именно относительные поднятия одной точки стратиграфической поверхности над другой на участке, ограниченном двумя скважинами.
По графикам роста производится классификация локальных поднятий, выделяются классы структур древнего формирования, длительного роста, молодого формирования и т.д. Теоретически для образования нефтегазовых скоплений более всех благоприятны структуры раннего заложения и длительного конседиментационного роста, поскольку такие локальные поднятия могли улавливать нефть и газ при процессах первичной и вторичной миграции в течении длительного геологического времени.
На рис. 78 приведен пример построения графика конседиментационного роста для Ермаковского поднятия.
