2. Способы изображения геологического строения при глубинном картировании и их возможности

1. Анализ геологических карт при ггк

Основой и базой для ГГК в складчатых областях является геологическая карта района. Подразумевается, что геологическая карта уже сама по себе служит показателем глубинного строения территории, если существует прямое или сквозное соответствие структурных планов приповерхностных и глубинных. Но такое соответствие встречается в природе сравнительно редко, как частный случай однократного проявления тектонических дислокаций в новейшие геологические эпохи, когда под воздействием глубинных очагов и внутренних напряжений, короблению, изгибанию, смещениям, сдвигам подвергается весь осадочный чехол.

В первую очередь это касается транзитных или сквозных элементов, имеющих глубинные корни и древние заложения. На дневной поверхности они нередко выражены через систему приповерхностных структур, группирующихся в линейные протяженные зоны, через серии деформаций на этих структурах, каленообразные изгибы в простирании картируемых зон, отражающих сдвиги и смещения блоков относительно друг друга.

Начало изучению транзитных структур положено И.С. Шатским (1948). Им были выявлены поднятия и структурные элементы транзитно секущие Русскую платформу и складчатые сооружения Урала.

Типичным примером такой структуры является Уфимское плато на западном склоне Урала, отражающее глубинное поднятие. Оно ориентировано поперечно к простиранию складчатого Урала и образует резко выраженный амфитеатр - дугообразное колено, обращенное выпуклостью на восток. Складчатый Урал образует здесь резкий пережим, т.к. план как бы вдается в складчатую систему, изменяя её простирание.

К такого рода смещениям приспосабливаются русла современных рек. Например, коленообразные изгибы русел р. Белой и Урала свидетельствуют о подобных же поперечных сдвигах. Поперечное (широтное) течение р. Белой разделяет поле выходов пород уфимского возраста на северном берегу, от поля триасовых пород - на южном берегу.

Продолжение на восток через Предуральский прогиб и складчатый рал имеет Оренбургский разлом, отделяющий Соль-Илецкий свод от ВОСП.

На геологической карте Урала видно, что Магнитогорский синклинорий Южного Урала испытывает сужение до 3-4 крат в южном направлении, что позволяет предположить наличие глубинных подвигов пластин земной коры одна под другую вдоль складчатого пояса на большом протяжении по меридиану с наращиванием амплитуды горизонтального смещения с севера к югу.

Горизонтальные сдвиги земной коры отражаются на геологической карте в виде коленообразных изгибов геологических границы флексур, сменяющих простирание с меридионального (вдоль складчатой системы Урала) на субширотное (поперечное). Такого рода флексуры отмечены на юге Башкирии , у северных и южных границ Оренбургской области, на широте г. Актюбинска. Эти коленообразные изгибы можно трактовать как границы крупных блоков, осложняющих земную кору. Подтверждением этого предположения служат значительные изменения в размещении структурно-тектонических элементов I порядка, т.е. в их приспособлении к названным границам.

Так, к северному колену на территории Башкирии приурочены границы распространения рифейских отложений, на территории Оренбургской области отмечено резкое сужение Зилаирского синклинория с одновременным расширением зоны передовых складок западного склона Урала.

Т.о. коленообразные изгибы геологических границ и флексур отражают в региональном плане горизонтальные (поперечные) сдвиги блоков земной коры, охватывающие фундамент платформенных областей и основание складчатых областей.

К транзитным структурам принадлежат региональные, трансрегиональные и ещё более протяженные разломы и линеаменты. По их положению относительно геологических структур они бывают граничные, т.е. служащие естественными границами между крупными элементами I и высших порядков (например, Большекинельский разлом) и секущие. Последние имеют сколовую природу, в результате чего внутри крупных тектонических пластин под воздействием встречных горизонтальных перемещений образуются те же коленообразные изгибы линеаментов.

На юго-востоке Русской платформы геологическая карта в комплексе с другими методами, в частности и с дистанционными выявляет субпараллельный Ашкадарский и Ик- Иртекский линеаменты, секущие в диагональном направлении одновременно и платформенный и складчатый Урал.

Ик-Иртекская зона прослеживается через окончания крупных структур Южного Урала, отделяя Башкирское поднятие от Зилаирского синклинория. Она отмечена также цепью ультраосновных массивов Урала. На платформе Ик-Иртекская зона трассируется по выходам на поверхность триасовых отложений.

Т.о. геологическая карта может отражать глубинное строение земной коры в региональном плане, помогая выделению разного рода линеаментов и шовных элементов.

Наиболее успешно эти задачи решаются при совместном использовании и сопоставлении геологических карт с магнитометрическими и гравитационными, а также и с материалами АКС.

Что касается глубинного строения локальных структур, то геологическая карта редко их отражает в силу наложения многих геологических причин, приводящих к несоответствию структурных планов локальных структур на поверхности и на глубине (наличие разнородных структурно-тектонических этажей, разделенных перерывами в осадконакоплении и поверхностями несогласий, проявление внутриформационных различий в седиментации - рифовых массивов, бортовых уступов, прибрежных валов барового типа и т.п., осложняющих роль солянокупольной тектоники, внедрение интрузий лавовых потоков, наличие палеовулканической деятельности).

Палеогеологические карты и геологические карты - срезы

Папеогеологическая карта - это карта входов разновозрастных пород на погребенную поверхность размыва. Она показывает на положение относительных поднятий и опусканий, т.е. положительных и отрицательных структур, областей размыва и накопления осадков перед отложением вышележащих толщ другого более молодого структурно­тектонического этажа. Например, если бы мы построили палеогеологическую карту поверхности терригенной толщи девона для юга Оренбургской области, то под поверхностью несогласия мы зафиксировали бы выходы последовательно кыновских, пашийских, муллинских и даже ардатовских слоев. Такая картина наблюдается на Зайкинском и Росташинском месторождениях. Прираразломные вздернутые края блоков в предверхнефранскоое время повергались здесь размыву и карбонатные осадки доманика и мендыма с угловым несогласием легли на размытую поверхность средне-нижнегофрана и живетского яруса.

В районе Кирюшкинской гряды (северного края Жугулевско-Оренбургского свода) под поверхностью предверхнефаменского размыва выходят породы от пашийского горизонта вплоть до выступов кристаллического фундамента, имеющих архейско- протерозойский возраст.

Лучшие представления о современном строении этой поверхности даёт совмещение её (совместное рассмотрение) со структурными картами самой поверхности несогласия или со структурными картами по опорным отражающим горизонтам внутри дислоцированной толщи, залегающим ниже границы несогласия, т.е. по отложениям, не подвергшимся размыву/

Показывают выходы разновозрастных пород на выбранную горизонтальную поверхность определенного глубинного уровня. Они используются в частности для иллюстрации и оценки изменения в соотношениях толщ разного возраста, для количественной оценки углов падения и простирания на разных глубинных уровнях.

Эти карты дополняют картину тектонического строения площади, расширяют возможности геологической карты поверхности, позволяют увидеть глубинную структуру объемно.

Палеогеоморфологические карты

Представляют собой карты погребенного древнего рельефа, т.е. рельефа не современного, а рельефа на время его образования на стадии размыва ранее отложившихся, а часто деформированных толщ, Элементы древнего рельефа формируются в основном за счет древних экзогенных процессов (эрозии, абразии, денудации), а также за счет седиментаций и аккумуляции, карста и суффозии, биогермообразования и других подобных процессов.

Формы экзогенного рельефа в большинстве случаев представляют собой поверхности несогласия в залегании осадочных пород. Образование их происходило в эпохи континентальных перерывов. Перекрываются эти формы осадками следующего тарнсгрессивного цикла, которым формируется новый структурно-тектонический этаж, несогласно перекрывающий искомые нами формы палеорельефа. Осадки нового цикла вначале заполняют пониженные части рельефа, наступая постепенно на склоны палеоподнятий, достигают их вершин, заравнивают (нивелируют) некогда расчлененную поверхность.

Есть два способа воссоздания рельефа:

1. способ - ’ниже поверхности размыва выбирается горизонт или пласт, прослеживающийся на больших пространствах и который по законам осадконакопления отлагается в условиях горизонтальной поверхности. Больше всего этим условиям отвечают выдержанные по простиранию глинистые пачки пород, залегающие среди карбонатов.

Приняв эти слои за базовую горизонтальную поверхность откладывают палеопрофиль вверх от неё в принятом вертикальном масштабе толщины от этих слоёв до размытой поверхности по всем скважинам, вскрывшим этот разрез на исследуемой территории (hi, h₂ ....). Получив значения толщин по каждой точке (скважине) строим палеопрофильные разрезы и карты палеорельефа, где максимальными значениями толщин отражаются палеовыступы, а минимальными - палеопрогибы, врезы и промоины в древнем рельефе на момент формирования этого рельефа.

2. способ аналогичен первому способу. Выбирается также глинистая пачка пород, теперь выше поверхности размыва, но ближайшая к этой поверхности. Эта пачка должна отвечать тому же условию, т.е. откладываться на выровненной горизонтальной поверхности и прослеживаться на большой территории. Ко времени осаждения этой толщи все неровности древнего палеорельефа уже бывают заполнены, залечены, снивелированны осадками верхнего структурно-тектонического этажа.

Если мы теперь выровняем наш палеопрофиль или карту по этой верхней глинистой пачке и будем откладывать, но теперь ужу вниз по разрезу толщины от её кровли до поверхности размыва (h?, hg....h]2), то получим примерно тот же палеорельеф, что и в первом способе, но на время отложения выбранной нами второй глинистой пачки, поскольку мы её выровняли до горизонтальной поверхности.

Этим способом мы можем проследить во времени эволюцию любого элемента древнего рельефа (главным образом - выступов) или любых ловушек древнего заложения и путем последовательного построения рельефа искомого объекта по картам мощности от его кровли до любых более молодых границ литолого-стратиграфического разреза вплоть до

дневной поверхности. В последнем случае карта палеорельефа превращается в структурную карту современного рельефа.

Таким способом проверяется в течение какого геологического времени формируются или наоборот - расформировываются глубинные положительные структуры (антиклинали, выступы, останцы).

Можно решать обратную задачу: т.е. при каком региональном наклоне ныне существующий структурный нос представлял собой антиклинальную структуру, т.е. ловушку и тем самым определять время расформирования древней ловушки, а возможно и залежи нефти или газа.

Структурные карты

При поисках нефти и газа строятся структурные карты современного рельефа (а не древнего - в отличие от палеогеоморфологических карт) в изогипсах по основным отражающим горизонтам ( по кровле фундамента (ОГ Ф), по различным горизонтам терригенного девона (ОГ Даф, Дvb, Дп), и от других подчиненных промежуточных поверхностей.

Все они представляют рельеф реперных горизонтов или резкие границы раздела между карбонатными породами и терригенными (в основном глинистыми), между каменными солями, ангидритами и доломитами.

Структурные карты строятся разной детальности, а значит и разного масштаба. Региональные от 1:2500000, 1:1000000 для провинций и России в целом до 1:500000 - 1:200000 для отдельных регионов и областей.

Детальные масштабы, используемые в поисковых целях для платформенных областей 1:50000, 1:25000, для складчатых - те же и крупнее (1:10000).

Информация, которую дает структурная карта:

• направления или азимуты падения и простирания в залегании слоев соответствующих горизонтов;

• наличие или отсутствие замкнутых структур - ловушек (антиклиналей, эрозионных выступов, рифовых тел и др.);

• положение разрывных нарушений, флексур, структурных носов, террас;

• гипсометрию горизонта в любой точке карты;

• возможность оценки элементов залегания, линейных размеров и амплитуд поднятий, прогибов, разломов, флексур и т.д.;

• возможность расчета углов наклона в градусах, градиентов падения слоев в м/км;

• возможность определения глубины от древней поверхности до соответствующего горизонта в любой точке карты (абс. отметка + альтитуда);

• при наличии комплекта карт по нескольким горизонтам разреза - возможность суждения об эволюции участка в историко-геологическом плане (смена простираний, крутизны регионального наклона горизонтов, смещение сводов поднятий или сквозное их залегание, изменение размеров и амплитуд ловушек от нижних горизонтов к верхним, раскрытие ловушек во времени, полная перестройка структурных планов между картами, что свидетельствует о их принадлежности к разным структурно-тектоническим этажам).

Т.о. роль структурных карт в изучении и познании современного геологического строения территории чрезвычайно велика. Они служат основой для выбора объектов под поиски и разведку, они отображают глубинную структуру на всех стадиях ГРР, с их помощью изображаются выявленные и подготовленные к глубокому бурению структуры, а затем и модели строения продуктивных пластов, залежей и месторождений.

В складчатых областях с помощью структурных карт изображаются рельеф поверхности фундамента, коры выветривания, поверхности интрузивных, жильных и

эффузивных тел, строение рудных или рудовмещающих толщ или любых продуктивных горизонтов, залегающих, как в теле фундамента, так и покровной толще.

Карты мощностей или толщин

Карты мощностей указывают на характер направления в изменениях литолого­стратиграфических подразделений (пластов, слоев, горизонтов, свит, ярусов, отделов, систем).

Изображение дается в линиях равных мощностей в метрах (изопахиты) или в цвете от бледного до густого по мере нарастания мощности. Это примерно аналогично раскраске глубин морей и высотного рельефа на суше, применяемой на географических картах.

Карты мощностей, как и любые другие карты играют свою специфическую роль, помогая (особенно в комплексе с фациально-литологическими картами) воссоздавать направленность палеотектонической деятельности на изученной территории.

В областях нисходящих тектонических движений мощность осадков возрастает. И наоборот, сокращение мощности осадков указывает на относительно замедленное прогибание. Увеличенные мощности осадков характеризуют прогибы, синеклизы, котловины, а уменьшенные - сводовые участки земной коры.

Изучение мощности отложений, как метод геотектонического анализа признается всеми крупными тектонистами нашей страны и учеными мира: Белоусовым В.В. (1937 г., 1944 г.), Пейве А.В. - 1990 г, Келлером Б.М. - 194 г.и др. Например, по Белоусову, между быстротой накопления осадков и интенсивностью погружения земной коры устанавливается весьма полное соответствие и в течение продолжительных отрезков времени один процесс почти в точности компенсируется другим.

Келлер считает, что «метод анализа мощности при тектонических построениях имеет первенствующее значение для мелководных отложений платформ и некоторые ограничения для геосинклинальных и эрозионных впадин».

По мнению Пейве «метод анализа мощности при изучении тектонических движений сохраняет свою силу только потому, что глубинные структуры развиваются весьма длительно в одном и том же направлении».

Т.о. метод анализа мощности построен на тесной взаимосвязи тектонических движений с осадконакоплением. На воздымающихся участках земной коры в результате процессов выветривания и денудации происходит размыв, разрушение и перенос осадков в погружающиеся участки.

Длительное и устойчивое погружение компенсируется осадками, стремящимися всегда заполнить, заровнять, снивелировать образующиеся тектонические впадины и котловины.

Ярким примером такой компенсации является нарастающая мощность палеозойских одновозрастных отложений с Татарского свода (1,5-2 км), к Бузулукской впадине (5-6 км) и в Прикаспийской синеклизе (до 12-20 км).

Именно мощности осадочного чехла на платформе позволяют выделить крупнейшие тектонические элементы (своды, прогибы, впадины, авлакогены, седловины и др.) в т.ч. и некомпенсированные прогибы ККСП.

На анализе мощностей плане построена вся планетарная геотектоника.

Но положительная роль анализа мощности не ограничивается региональным построением и выводами. Уже в разделе о палеогеормофологических картах мы отмечали, как анализ мощностей отдельных интервалов разреза под поверхностями несогласий и над ними позволяет решать поисковые задачи, выявляя положительные и отрицательные участки погребенного рельефа. На этом основаны поиски и трассирование линейных врезов.

Например, врезы ардатовского-воробъевского возраста имеют мощность резания всего в единицы метров.

Измеряя мощности воробъевских глин и ардатовских песчаников по всем скважинам, мы получаем картину размещения предардатовских долин и русловых песчаников увеличенной мощности, которые заполняя эти врезы-долины или русла древних водотоков, образуют неантиклинальные ловушки, экранируемые глинистыми бортами врезов. Примеры месторождений: Родниковское, Елгинское, Бесединское и др. в ВОСП.

Роль врезов пашийско-кыновского возраста на формирование так называемых грабеннообразных прогибов.

Выявлена густая сеть врезов на Татарском и Башкирском сводах, приуроченных к поверхности несогласия между карбонатной толщей турнейского яруса, которая и подвергалась интенсивному размыву, и вышележащими терригенными осадками малиновско-бобриковского возраста. Эти врезы глубоко проникали в толщу турнея, иногда размывая их на полную мощность, в несколько десятков метров, а сами врезы компенсировались терригенными осадками малиновско-бобриковского возраста увеличенной мощности.

На территории Оренбургской области типичным представителем этого типа месторождений является Ибряевское месторождение, где глубина врезания в толщу турцейских известняков достигает 13-17 метров. Причем один из врезов проходит вдоль критического северного крыла.

Сама антиклинальная складка Ибряевки имеет очень маленькую амплитуду, менее 10 метров. А гины Малиновского горизонт, заполняющие этот врез, создают дополнительный барьер, увеличивают амплитуду крыла в верхнем пласте Tj. Из-за этого явления залежь в песчаниках бобриковского горизонта имеет амплитуду менее 10 метров и довольно ограниченную площадь в то время как высота турнейской залежи возросла на упомянутые 13-17 метров, превысив общую амплитуду более 30 метров.

И, наконец, метод изучения и анализа толщин применен для выявления взаимосмещений блоков земной коры не на региональном, а на локальном уровне. Метод исходит из того, что в периоды относительного покоя осадконакопление происходило равномерно по площади, образуя осадок равной толщины. В периоды взаимных вертикальных смещений блоков по разломам на погружающихся блоках, как и в региональном плане происходит избыточное накопление осадков, которые отражается в резком ступенчатом приросте их мощности по сравнению с соседним блоком на величину, соизмеримую с амплитудой смещения блоков. Поэтому обнаружение в разрезах скважин избыточных мощных осадков (т.н. компенсационных толщ), привязанных к определённым пластам или стратоинтервалам, выполняющим роль индикатора, помогает определить геологическое время, место и- амплитуду взаимных смещений блоков, установит фазу складчатости.

Анализ ведется по каротажным диаграммам скважин, составляющих профиль вкрест простирания разлома. Разлом фиксируется между какими-то парами скважин. Несколько таких профильных пересечений позволяют протрассировать линию разлома по площади

Типичным примером может служить Болыпекинельский разлом, разделяющий два крупных блока: северный - приподнятый и южный - опущенный относительно северного на 250-300 метров.

Он был протрассирован по 5-6 пересечениям и было установлено что сформировался он в 3 фазы складчатости, то есть трижды накапливались компенсационные толщи в предмендымскую, предкунгурскую и новейшую альпийскую. Примером установлено, что начальная девонская фаза складчатости была незначительной по амплитуде, средняя (предкунгурская) несколько больше, а завершающая (альпийская фаза) привела к максимальному перемещению блоков, создав современный облик (современная модель строения) Болылекинельского разлома и приразломного Болыпекинельского вала.

В природе существует тесная и многосторонняя связь осадкообразования со средой. В одно и то же время в различных условиях могут откладываться отличные друг от друга осадки. Главными и основными областями осадконакопления на всей геологической истории являлись моря и океаны, а разрушающаяся суша была источником материала для осадков. В процессе осадконакопления при большом поступлении обломочного материала в области шельфа будут откладываться терригенные породы большой мощности, в то время как в более удаленных от берега частях водоёмов - известковые и тонкие глинистые илы малой мощности. Если же поступление обломочного материала будет незначительным, а морская вода будет иметь нормальную соленость и повышенную температуру, то в мелководной части шельфа будут расти коралловые рифы. В замкнутых и полузамкнуты лагунах с высокой соленостью морской воды и в аридном климате формируются осадки гидрохимического ряда (каменная и калийные соли, ангидриты, фосфаты и другие породы).

Таким образом, изучая осадок, его состав, закономерности площадного распространения и органические остатки в нем можно восстановить условия его образования.

Для отложений, имеющих одинаковый возраст, но отличающихся по литологическому составу и характеру фауны швейцарский геолог Грессли ввел понятие «фация» (от лат фациес - лицо, облик, вид). В современном понимании фация - это горная порода или осадок, обладающая определённым литологическим составом, текстурой, остатками фауны и флоры, отражающими условия среды и физико-географическую обстановку их накопления. То есть понятие фации признаёт непрерывное единство между физико-географической средой и образующимися в этой среде осадками.

Среди современных ископаемых фаций выделяется три крупных группы: морские, лагунные, континентальные.

При фациальном анализе широко используется принцип актуализма (актуализма - латинское - современное, настоящее) как метод исследования. Изучая современные процессы, в частности в морских водоемах и физико-географические условия, в которых они возникают, можно судить об аналогичных процессах далёкого прошлого.

В частности по речным долинам, озерам, болотам, поймам и дельтам крупнейших рек мира мы изучаем континентальные осадки, закономерности их площадного изменения, условия среды, в которых они отлагаются.

Изучение современных лагун типа Кара-Богаз или Маракайбо в Венесуэле позволяет видеть современные процессы солеобразования.

В морях и океанах мы .видим формирование разных типов осадков на шельфе, континентальном склоне и в абиссали, вдоль береговой линии и на удалении от неё, в волноприбойной зоне, в зоне роста барьерных рифов и атолловых сооружений, на мелководье и в глубоких океанических впадинах.

Фаций, их типов и критериев их выделения - великое множество.

Они могут быть выделены по:

• геохимическим признакам - кислые, нейтральные, щелочные, сероводородные, окислительные, восстановительные и др.;

• литофации выделяются по типу осадков и крупности зерен - терригенные, карбонатные, сульфатные, галогенные, фосфатные, угленосные и др., крупно-средне и мелкозернистые и др.;

• биофации в зависимости от слагающего их биоценоза - мшанковые, коралловые, граптолитовые, аммонитовые и др.;

• в зависимости от температуры - высоко или низкотемпературные фации;

• в зависимости от климата - аридные, гумидные, умеренного, влажно-морского и др.;

• от глубины залегания - мелководные, глубоководные;

• от характера органических остатков - планктонные. Бентосные (прикрепленные);

а

• по физико-географическим условиям среды;

Фаций великое множество. Среди континентальных фаций моно выделить фаиии русла, поймы, озерные, дельтовые, болотные, аридные, гумидные, ледниковые и другие.

Среди морских фаций абиссальные, барьерно-рифовые, шельфовые, прибрежно­морские, волноприбойные и другие.

В геосинклинальных областях различают ещё большее число фаций разного ранга и разных критериев их выделения: фации магматических пород, метаморфические, метасоматические, геохимические и гидрохимические, эффузивные, жерловые и прижерловые, металлоносные всех групп и другие.

Литолого-фациальная карта должна содержать в себе и отражать соответствующими условными обозначениями вещественного состава пород и его изменчивость по площади (песчаники, алевролиты, глины, известняки, слоистые шельфовые или пелитоморфные, рифовые или хемогенные, органогенные или без органически остатков). На картах выносятся текстурные особенности отложений, минералы-индикаторы, границы фациальных зон, береговые линии, области сноса и направления сноса обломочного материала, характер изменения мощности.

Вещественный состав пород и палеонтологические остатки помогают расшифровать условия их накопления (геохимическая обстановка - окислительная или восстановительная, соленость водной среды, температурный режим, палеорельеф, направленность тектонических движений и прочее).

Литолого-фациальные карты и фациальный анализ позволяют познать закономерности распределения важнейших полезных ископаемых, особенно связанных с осадочной горной породой: нефти, газа, угля, торфа, руд алюминия, железа, марганца, каменной соли, гипса, ангидрита, фосфорита, стройматериалов, а также в геосинклинальных областях - руд черных и цветных металлов, драгоценных и поделочных камней, алмазов и других полезных ископаемых, связанных с вулканогенными и метаморфическими породами.

Литолого-фациальные карты при ГГК составляются в основном для литолого­стратиграфических горизонтов, перспективных на различные полезные ископаемые, но также и для других горизонтов, обладающих фациальной изменчивостью по площади и толщинам. Совместный анализ в распределении фаций и мощностей позволяет воссоздавать палеогеграфические, палеогеоморфологические, палеотектонический обстановки формирования осадков и соответственно, историю тектонического развития территории.

Тектонические карты

Тектоническая карта представляет собой генерализованное обобщённое изображение модели строения изучаемого геологического пространства. Она не может подменить геологическую, структурную или литолого-фациальную карту, но призвана их дополнять и развивать.

В основу построения тектонических карт положены следующие принципы.

1. Структурный и структурно-фациальный подходы или морфологический принцип - выделение участков тектонического районирования на основании тех структурных карт, которые отражают морфологию пород в том или ином месте, то есть выделение антиклинорных и синклинорных зон и участков структурно-фациальных зон.

2. Историко-геологический принцип предусматривает районирование не только по структурным формам, но также и по возрасту дислокаций. Это принцип предусматривает районирование не только по структурным формам, но также и по возрасту дислокаций. Этот принцип предусматривает не только показание различных структурных форм, но и истории их развития по главным этапам: времени зарождения, роста, частичных преобразований размывов. Отсюда и отнесение их к разным типам (унаследованным, возрожденным, погребенным и другим).

3. принцип генерализации, смысл которого сводится к целенаправленному отбору, обобщению и систематизации геологической информации, её огрублению, конкретные излишне дробные элементы строения заменяются обобщенными, более абстрактными, производится схематизация контуров с целью усиления типичных особенностей структуры и устранения второстепенных деталей.

4. Принцип разномасштабности.

1. Планетарный масштаб - тектонические карты мира, континентов и океанов. Масштаб > 1:10000000.

2. Региональный масштаб -крупные части континентов или океанов, охватывающих ряд провинций - например «Тектоническая карта СССР», «Тектоническая карта Евразии». Масштаб 1:10 000 000 - 1:5 000 000.

3. Провинциальный масштаб - отдельные тектонические провинции как складчатые, так и платформенные. Например «Тектоническая карта Урала», «Тектоническая карта Русской платформы». Масштаб 1:5 000 000 - 1:500 000.

4. Локальный масштаб - ограниченные участки тектонических провинций, карты и схемы к листам геологической карты СССР масштаба 1:200000. Масштабы 1:500000 - 1:200000.

5. Принцип разноэтажности (многочисленности) тектонических карт. Если на первом плане в тектонических картах стоит генерализованное изображение структурных форм, то не меньшее значение имеет историко-геологический подход, то есть история развития этих форм на разных этапах геологической истории.

В связи с этим тектонические карты строятся по различным тектоническим этажам, комплексам и подкомплексам (альбом тектонических карт) или совмещаются на одном листе.

При построении тектонических карт и схем необходимо придерживаться следующей последовательности:

1. Выделить основные структурные элементы: антиклинорные и синклинорные зоны (надпорядковые, I порядка (щиты и плиты, антиклинали и синклинали, авлакогены, перикратоны, свод, массивы, выступы, впадины, прогибы, крупные седловины)).

2. Разделить на тектоно-стратиграфические комплексы, то есть на самостоятельные структурные этажи, разделенные поверхностями региональных перерывов и несогласий.

3. Нанести региональные линии разрывов, том числе глубинные разломы, надвиги.

4Дать классификацию структурных зон, то есть разделить поднятия и погибы на

унаследованные, возрожденные, новообразованные, остаточные, погребенные. Показать время их образования или обособления.

5. Показать элементарные формы складчатости, оси линейных складок, их наклон, линии разрывов с подразделением их на сбросы, надвиги и сдвиги погребенные антиклинали, выявленные геофизическим методами. Складки и разрывы выделяются по возрасту их формирования. Должны быть вынесены на тектоническую карту элементы II порядка (валы, горсты, грабены, мульды, линейные зоны, связанные с тектоническими ступенями, флексурами, береговыми линиями, речными долинами, барьерно-рифовыми зонами, линиями стратиграфического и литологического выклинивания). Кроме того, по возможности показать и мелкие локальные формы III и IV порядков.

6. Показать важнейшие интрузивные тела (с подразделением на нормальные, кислые, основные и ультраосновные), участки повышенного метаморфизма по его характеру и степени метаморфизма, вулканические щиты, то есть продукты молодых наземных излияний, положение вулканов линейных и центральных типов.

Для полноты изображения на тектонических картах перечисленных элементов разрабатывается легенда, где цветом, штриховками, линиям, разными знаками и идексами показываются структурные особенности, генетические типы структур, состав, время формирования и другие элементы тектоники.

Таки образом тектоническая карта представляет собой универсальную синтезирующую графическую модель строения геологического пространства. Она обладает документальностью и наглядностью. Это интерпретационная модель, выполняющая как объяснительную так и предсказательную (прогнозную) роль.

Методика геотектонического районирования на платформе имеет свои особенности. Во-первых, геологическая карта на платформе уже не может служить исходным документом, так как пологие формы залегания отражают не глубинные структурные формы, а дневного рельефа.

Поэтому на первый план выдвигаются структурные карты, отражающие строение различных структурно-тектонических этажей от самого молодого, современного до всех предшествующих вплоть до фундамента. Поэтому тектоническая карта платформенных областей бывает многослойной. На ней выносится структурная карта по наиболее важному и самому продуктивному и перспективному горизонту, находящемуся, как правило, на большой глубине. Именно для этого структурно-тектонического этажа даются детали тектонического строения вплоть до локальных структур III - IV порядка, а строение других этажей дается в общем виде, либо составляется альбом тектонических карт для всех этажей в отдельности.

Карты коллекторов

В нефтегазовой геологии важнейшими показателями перспективности территории является наличие в разрезе осадочной толщи пород-коллекторов.

В пределах РНГК, как правило, встречается несколько продуктивных горизонтов разделенных между собой зональными или локальными флюидоупорами. Например, в эйфельско-франском НГК Оренбургской области пласты-коллекторы с промышленной нефтегазоносностью Дь Дщ, Д]у, Ду, Ду|, Дун- Каждый из них имеет своё площадное распространение, свои качественные показатели (К_п, К_пр), свои общие и эффективные мощности. Поэтому при детальном изучении площадные карты коллекторов строят для каждого из таких пластов. На карты выносят зоны развития коллекторов разного класса, границы между ними, эффективные мощности коллекторов, линии выклинивания или замещения коллекторов (0 линии), зоны распространения трещиноватости.

Напомним, сто по величине проницаемости пород-коллекторов делятся на 5 классов.

класс	коллекторы	коэфф. прон., мД
I	очень хорошо проницаемые	> 1000
II	хорошо проницаемые	100-1000
II	среднепроницаемые	10-100
IV	слабопроницаемые	1-10
V	непроницаемые	<1

По величинам эффективной пористости коллектора делятся на: коллектора большой ёмкости - 15-20% и более коллектора средней ёмкости - 5-15% коллектора малой ёмкости - <5%.

С учетом приведенных градаций на карте выделяют зоны коллекторов разного качества.

Роль карт-коллекторов особенно высока при детальной разведке месторождений, в обосновании запасов, а также в поисково-разведочных работах на территории, где например, развиты литологические типы ловушек.

Карты закономерностей размещения полезных ископаемых - КЗРП

КЗРП имеют важное значение как итог геологических съемок территории, а также и по результатам ГГК, особенно в складчатых областях и районах насыщенных полезными ископаемыми.

Она отражает результаты металлогенического анализа и синтеза всех данных о полезном ископаемом на изучаемой территории с оценкой прогнозных ресурсов. Карта служит научной основой и является путеводной при постановке дальнейших ГРР, направленных на открытие новых промышленных месторождений любых полезных ископаемых.

КЗРП составляется на основе геологической карты, которая разгружается от излишних элементов строения, не имеющих прямого отношения к образованию и локализации месторождения. Поэтому на геологической основе остаются только те геологические тела и структуры, которые прямо или косвенно определяют формирование полезного ископаемого и возникновение рудных зон, полей и месторождений.

Помимо геологической основы на КЗРП показываются:

• все месторождения и проявления полезных ископаемых с указанием их промышленного, генетического типа и разделением их по размерам на крупные, средние и малые. Особо выделяются проявления, для которых прогнозируется перевод их в месторождения, т.е. открытия на них месторождений промышленного значения. Проявления (или рудопроявления) полезного ископаемого отличаются от месторождения лишь тем, что из-за малых размеров и недостает изученности, не могут пока стать предметом промышленной разработки. Однако по содержанию и качеству минерального сырья они отвечают требованиям промышленности.

Специальными условными знаками, штриховкой и цветом выделяются все виды полезных ископаемых: горючие (нефть, газ, торф, уголь), металлические уды (железо, марганец, хром, титан, никель, кобальт, серебро, свинец, золото и др.), неметаллические (алмаз, драгоценные камни, графит, асбест), минеральные соли (каменные и калийные соли, ангидрит, гипс, бораты. Фосфаты и др.), подземные и лечебные воды, минеральные грязи, негорючие газы - азот, углекислый газ и др.).

Также специальными условными знаками показываются также генетические и формационные типы месторождений. Например, для металлических полезных ископаемых выделяются типы магматические, колчеданные, пегматитовые, скарновые, гидротермальные, вулканогенные, осадочные биохимические, вулканогенно-осадочные и др.

2. геохимические и геофизические аномалии, пробы с повышенным содержанием полезных компонентов, космо- и арофотообъекты, обусловленные наличием тех или иных полезных ископаемых.

3. Вторичные ореолы рассеяния в покровных отложениях, зоны современного и древнего выветривания, приводящие к специфическим изменениям рудных выходов и их ореолов.

4. Металлогенические факторы первого и второго рода, на основе которых дается прогнозная оценка территории, её частей или обозначенных объектов.

Металлогеническими факторами первого рода считаются реально установленные геологические тела и структуры, контролирующие процесс образования и локализации месторождений полезных ископаемых. Среди них выделяются стратиграфические, литолого- фациальные, магматические, метаморфические, тектонические и геоморфологические факторы или критерии, благоприятствующие образованию и сохранению полезного ископаемого с которым устанавливается и научно доказана их генетическая связь с полезным ископаемым. Например, связь нефтяных и газовых месторождений с рифовыми массивами, антиклинальными структурами, с древними доперерывными сериями пород. Или связь металлических полезных ископаемых с субвулканическими телами, дайками и жильными образованиями. Ии связь бокситов, никелевых и железных руд с корами

выветривания определённых магматических интрузий. Или связь россыпных месторождений с элементами древнего рельефа и т.д.

Таким образом, металлогенические факторы первого рода служат поисковыми критериями для месторождений разного генетического типа (колчеданных, стратиформных, магматических, гидротермальных, осадочных и др.).

Металлогенические факторы второго рода в отличие от первого определяют лишь предпосылки образования месторождений полезных ископаемых. В основе их лежит тесная взаимосвязь определённого геологического тела с процессами их образования, благоприятными для формирования тех или иных месторождений.

Эти предпосылки выявляются путём изучения истории геологического развития района и его современного строения с помощью палеогеографических, палеотектонических, гидродинамических, палеогидрогеологических и других исследований с учетом территории образования различных полезных ископаемых во взаимосвязи с различными геологическими процессами.

Иначе говоря, восстанавливая обстановки и условия формирования различных геологических тел и структурных форм под воздействием палеотектонических, вулканических, палеоклиматических, эрозионных, водообменных и других процессов, мы выделяем участки с благоприятными предпосылками поисков месторождений различного генетического типа.

2. отвалы горных пород, хвосты обогатительных фабрик и другие техногенные объекты, содержащие в своём составе не использованные полезные ископаемые.

3. Площади (контуры) месторождений, границы рудных тел, полей и районов.

4. На базе всех предыдущих объектов намечаются контуры перспективных площадей для постановки поисковых и поисково-оценочных работ с указанием степени их изученности, перспективности, с оценкой прогнозных ресурсов категории Р₂ и рекомендуемых видов ГРР.

В качестве перспективных объектов на КЗРП выделяются:

1. Потенциальные рудные поля и зоны, выделенные с использованием металлогенических факторов, с наличием а них проявлений полезных ископаемых и пунктов минерализации, содержащие также геофизические и геохимические аномалии, что позволяет в комплексе прогнозировать на этих площадях обнаружение промышленных месторождений и дать оценку прогнозных ресурсов категории Р₂.

2. Для известных месторождений - участки возможного прироста запасов на флангах и за счет более глубоких горизонтов, также с оценкой прогнозных ресурсов категории Р₂.

3. Для перспективных локальных структур и рудопроявлений с учетом признаков полезного ископаемого - ожидаемый промышленный и генетический тип месторождений с оценкой прогнозных ресурсов категории Р₂.

4. Рекомендации на постановку ГРР последующих стадий.

Карты перспектив нефтегазоносности

Если основным объектом ГГК в складчатых областях является погребенный складчатый комплекс фундамента, покрытый осадками четвертичного и покровного комплекса сложенного осадочными и вулканогенно-осадочными немагнитными породами мощностью до 300 м, то в платформенных областях объектом ГГК, наоборот, служит покровный осадочный комплекс, достигающий мощности в несколько тысяч метров, а кристаллический фундамент, как правило, поискового значения не имеет.

Отсюда и карты закономерностей и перспектив имеют существенные отличия. Во- первых, основными полезными ископаемыми в платформенных областях являются нефть и газ, а также питьевые и минерализованные воды, торф, каменные и бурые угли, различные соли, строительные материалы, флюсы. Поэтому и карты перспектив строятся в основном на нефть и газ.

В основе их лежат структуры-ловушки всех типов, особенности структурно­-тектонических этажей, линейные структурные зоны II, литолого-фациальные обстановки для разных закономерностей распространения коллекторов и покрышек и оценка перспектив или прогнозных ресурсов нефти и газа категории Сз и Д. На их основе с учетом геологических аналогий с уже известными в районе месторождениями намечаются перспективные участки для постановки на них ГРР с целью открытия промышленных залежей нефти и газа.

Карты перспектив нефтегазоносности отражают суммарные результаты исследований и являются обобщением геологических, тектонических, структурных, геофизических, геохимических, гидрогеологических, палеогеоморфологических и других методов исследований глубинного строения недр. Они служат научной основой для выбора наиболее оптимальных направлений ГРР и конкретных площадей для проведения поисково- разведочного бурения.

Каты перспектив нефтегазоносности строятся отдельно по каждому самостоятельному литолого-стратиграфическому подразделению (палеобассейну) или структурно-тектоническому этажу.

Каждый такой палеобассейн на основе различных факторов и критериев подразделяется на определенные области и участки, благоприятные или неблагоприятные для нефтегазообразования и нефтегазонакопления.

Эти участки выделяются по разным критериям:

1. По режиму тектонических движений выделяются области устойчивого прогибания и области с преобладанием движений воздымания.

2. По амплитудам прогибания или мощностям осадков, компенсируют эти прогибания - от 0 до250 м, 250-500, 500-1000, 1000-2000 и более.

3. По палеогеграфическим условиям накопления осадков - морские, прибрежно­морские, лагунные континентальные.

4. По литофациальным условиям - морские терригенные (бары), морские карбонатные (рифовые, шельфовые, глубоководные и другие фации), лагунные, континентальные (озёрные, аккумуляции равнин) и др.

При этом для каждой из фаций приводятся ФЕС коллекторов и покрышек.

5. По палеогидрогеологическим условиям области питания, разгрузки, затрудненного водообмена, интенсивного водообмена.

6. По геохимическим условиям - восстановительные, окислительные.

7. По гидрогеохимическим показателям - общая минерализация од. Их газонасьпценность, содержание микроэлементов, органических соединений (йод, бром, нафтеновые кислоты и др.) характерных для регионально нефтегазоносных территорий.

8. По условиям распространения региональных покрышек (их мощности, литологический состав, трещиноватость).

На базе перечисленных критериев для каждого выделенного палеобассейна или структурно-тектонического этажа выделяются на картах территории разной степени перспективности:

1. Высокоперспективные.

2. Перспективные.

3. С невыясненной перспективностью.

4. Малоперспективные.

5. Бесперспективные.

К группе высокоперспективных относятся территории: 1) с устойчивым режимом прогибания (палеовпадины). 2) накопление осадков происходило в субаквальной среде с анаэробной геохимической обстановкой. 3)наличие в бассейне нефтематеринских продуцирующих УВ толщ. 4) наличие в осадочной толще пород-коллекторов значительной мощности. 5) наличие региональных покрышек. 6) наличие РНГК с доказанной промышленной нефтегазоносностью в пределах смежных областей. 7) наличие крупных

региональных и локальных ловушек всех типов, благоприятных для улавливания УВ и формирования залежей.

Вторая группа - перспективные территории отвечают тем же критериям, что и высокоперспективные, но в отличии от них в этой группе ещё не выявлены крупные по размерам ловушки и районы развития мощных коллекторов высокого качества.

Третья группа - с не выявленными перспективами - это территории со слабой степенью изученности, что не позволяет пока дать оценку их перспективности нефтегазоносности.

Четвертая группа - малоперспективные - это территории, которые не отвечают многим критериям перспективности, изложенным для первой группы, то есть:

1. не обладали устойчивым прогибанием, а наоборот преобладали условия преимущественно восходящих тектонических движений;

2. осадки формировались в преимущественно окислительной обстановке;

3. отсутствие застойного палеогидрогеологического режима;

4. отсутствие регионально развитых коллекторов и покрышек;

5. отсутствие благоприятных структурных форм (ловушек).

Пятая группа - бесперспективные - это территории, где осадки данного литолого­стратиграфического комплекса отсутствуют (например, на выступах фундамента).

Имея комплект карт перспектив нефтегазоносности для каждого из палеобассейнов (или для каждого структурно-тектонического этажа) строится сводная карта прогноза нефтегазонсоности исследуемой территории. Она строится путем обобщения названных карт, строится на тектонической основе.

На ней должны быть отображены:

• границы крупных геоструктурных элементов (сводов, валов, впадин, авлакогенов, межгорных и предгорных впадин).

• региональные разрывные нарушения.

• зоны нефтегазоракопления - ЗНГН.

региональные и локальные структуры и ловушки (антиклинальные, стратиграфические, литологические, рифы, соляные купола и др.).

• месторождения нефти, газа и конденсата;

• значения плотностей прогнозных ресурсов.

• зоны концентрации максимальных ресурсов УВ.

С учетом перечисленных факторов на сводной карте перспектив нефтегазоносности, как на отдельных палеобассейновых картах, выделяются площади высокоперспективные, перспективные, малоперспективные, с не выявленными перспективами и бесперспективные. И на этой основе намечаются участки, рекомендуемые для постановки разведочных работ на нефть и газ, при этом часто устанавливается и последовательность их вовлечения в поисково-разведочный процесс (градация на объекты I, II, III очереди).

Кроме названных при ГГК в складчатых областях строятся:

• карты распространения, состава и мощности кор выветривания;

• геофизические карты (аномалии Ag, карта магнитного поля, электроразведочные и сейсмические карты);

• схема распределения геохимических аномалий, геолого-геофизические разрезы по опорным профилям;

• литолого-стратиграфические колонки.

Карта коры выветривания

Эта карта должна отражать состав, мощность и распространение кор выветривания.

На ней показываются:

• площадь развития кор разного состава;

• границы их распространения;

• излишни мощности коры выветривания в складчатом комплексе;

• состав исходных пород;

• основные разрывные нарушения в складчатом комплексе;

• рельеф складчатого комплекса в изогипсах, поскольку в ряде случаев наблюдается определенная приуроченность тех или иных кор к различным морфологическим формам палеорельефа (выступам, впадинам, промоинам, склоновым частям рельефа).

Карта кор выветривания позволяет прогнозировать участки развития тех или иных полезных ископаемых. Так, например, залежи магнезита связанные с горизонтами дезинтегрированных серпентенитов, силикатные кобальт-никеливые руды - с горизонтами нонтронитов, охристых, гидрохлоритизированных пород, бокситообразование - с конечными продуктами выветривания пород основного состава, слюдистых и хлоритовых сланцев, каолиновые глины - с конечной стадией выветривания изверженных пород кислого состава или метаморфических с большим количеством слюды и т.д.

Схема распределения геохимических аномалий

Прослеживание характера распределения геохимических аномалий лимитируется сравнительно редкой сетью пробуренных скважин, по которым ведется геохимическое опробование (1,2 и более км.). Поэтому схемы геохимических аномалий составляются по одному или нескольким рудным элементам или их спутникам (например, Си. Mo, Zn, Pb).

Обычно схема геохимических аномалий составляется в виде прозрачных накладок или совмещается с КЗРП. При её построении учитываются максимальные концентрации элементов выявленных в скважинах, обычно превышающие в несколько раз фоновые значения.

На схеме оконтуривается группа скважин с аномальным содержанием рудного элемента. В эпицентрах выделяются самые высокие аномальные содержания (с превышением в 3-5 раз). Эти участки на схеме аомаий выделяются более густой штриховкой. Для каждой скважины в числителе указывается максимальное содержание какого-то элемента моноэлемета, а в знаменателе - среднее его содержание по продуктивному интервалу и его мощности.

Таким образом, схема распределения геохимических аномалий позволяет наметить участки с аномально повышенным содержанием тех или иных рудных элементов в определенных интервалах разреза и тем самым использовать их при построениях КЗРП.

Карта фактического материала

Карта фактического материала отражает источники первичной информации: расположение маршрутов, пунктов наблюдений, ключевые обнажения, горные выработки, шурфы, канавы, штольни, карьеры, места отбора проб на все виды анализов, скважины всех видов - картировочные, структурные, поисковые разведочные, гидрогеологические, сеть сейсмических профилей, точки наблюдений других геофизических методов - магнито-грави- электоразведки, места находки ископаемых остатков фауны и флоры, отдешифрированные площади АКС.

Таким образом, карта фактического материала не содержит в себе результатов интерпретации, не отражает геологию района исследований, а лишь фиксирует точки, профили и участки наблюдений, положенные в основу всех видов геологических, геофизических и других построений, то есть она представляет собой детальную изученности исходным фактическим материалом исследуемой площади различными методами.

Г