Геофизические исследования скважин при фациально-циклическом изучен

ческого состава, при расчленении терригенно-карбонатных – изменение литологического состава.

Элементарный циклит (ЭЛЦ) – это простейшая система естественных породных тел (слоёв), выделяемая по направленности, непрерывности изменения главного свойства или признака, по характеру границ между телами и двуединому строению в вертикальном разрезе скважины. ЭЛЦ макроскопически не делится на самостоятельные циклиты, а состоит из элементов – породных слоев.

Все циклиты можно разделить на две группы: однонаправленные и разнонаправленные (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Классификация циклитов

В однонаправленных выделяют два типа: прогрессивные циклиты (проциклиты) и регрессивные циклиты (рециклиты).

Проциклит изображается в виде треугольника вершиной вверх. В терригенных породах основание символизирует грубозернистый слой, а вершина – тонкозернистый слой. В карбонат-

81

но-терригенных толщах обычно основание треугольника отвечает терригенным породам, а вершина – карбонатным. В карбонатных породах в основании треугольника – органогенно-обломочные и брекчиевые структуры, а в вершине – пелитоморфные.

Рециклит характеризуется обратной проциклиту регрессивной направленностью изменения этих признаков. Символом рециклита является треугольник вершиной вниз.

В группе разнонаправленных циклитов выделяется два основных типа: прогрессивно-регрессивные (про-рециклиты)

ирегрессивно-прогрессивные (ре-проциклиты).

Впро-рециклитах наблюдается прогрессивная направленность изменения свойств в нижней части циклита и постепенная смена на регрессивную последовательность в верхней части. Символом про-рециклита являются два треугольника, соединённые вершинами наподобие песочных часов. Может возникнуть вопрос, почему это один циклит, а не два: прогрессивный и регрессивный? Применение принципов непрерывности и характера границ не позволяетвыделитьдва циклита.

Ре-проциклит является обратным про-рециклиту, т.е. его нижнюю часть характеризует регрессивная последовательность, а верхнюю – прогрессивная. Он изображается в виде двух треугольников, соединённых основаниями в виде ромба.

Выделение элементарных циклитов (ЭЛЦ) является необходимым шагом для выделения слоевых систем более высокого ранга – региональных циклитов – регоциклитов (РГЦ) (рис. 3.2).

Регоциклиты образовались в течение 8–10 (+2) миллионов лет. Они чётко выделяются в разрезах фанерозойских толщ

ипрослеживаются на всей или большей части бассейна седиментации.

Регоциклит – субрегоциклит – элементарный циклит

Рис. 3.2. Схема соподчиненности циклитов

82

По определению, циклиты представляют собой двуединство частей, отражающих и единые, и противоположные направления в целом процессе (цикле). Знание структурного типа циклита подразумевает выделение элементов и определение частей системы. При исследовании разрезов естественных обнажений и керна скважин можно отметить, что при сохранении структурного типа циклитов меняется соотношение мощностей его частей. Нередко видна определенная направленность этого изменения, которая

водних случаях изменяется постепенно, а в других – резко, скачкообразно [41].

Для выделения регоциклитов и изучения их структуры используется коэффициент регрессивности, который выражает отношение мощности регрессивной части циклита к общей его

мощности и вычисляется по формуле Kр = Р/М 100 %.

Важное значение имеет точное установление положения

вразрезе границы между частями циклитов. Нередко она проводится выше своего истинного положения, так как в первую оче-

редь отмечаются наиболее контрастные изменению циклита, в то время как смена направленности изменений в структуре элементарных циклитов на самом деле происходит раньше и находится значительно ниже видимой границы. Положение границы определяется при детальном анализе разреза с использованием коэффициента регрессивности [17].

Начало регоциклита характеризуется обычно резкой сменой тенденции в направленности коэффициента регрессивности. А конец регоциклита обозначается значениями Kр, меньшими 50 %, приближающимися к нулю. Кроме того, граница между РГЦ часто проявляется в изменении мощностей, составляющих его ЭЛЦ, которые в верхней части обычно на порядок больше, чем в нижней. Как правило, нижняя граница РГЦ стабильная, она незначительно скользит стратиграфически, верхняя же граница часто значительно скользит. Теоретически максимальное скольжение границ не должно превышать мощности тела циклита.

83

ГЛАВА 4. ЛИТОЛОГО-СТРАТИГРАФИЧЕСКОЕ РАСЧЛЕНЕНИЕ БАШКИРСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ПЕРМСКОГО КРАЯ НА ОСНОВЕ ФАЦИАЛЬНО-ЦИКЛИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

4.1. ХАРАКТЕРИСТИКА КАРБОНАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ БАШКИРСКОГО ЯРУСА

Башкирский ярус изучаемой территории сложен главным образом карбонатными породами, среди которых преобладают известняки. Для дробного литолого-стратиграфического расчленения важно максимально детальное их изучение и правильное выделение различных типов известняков, подразделяемых, в свою очередь, по количественному содержанию различных компонентов и их размерности.

В башкирский век на исследуемой территории существовала зона развития мелководно-морской фации, для которой характерны чистые известняки с прослоями конгломерато-брекчий и включениями кремней. Известняки характеризуются обильным и разнообразным комплексом органических остатков. Нередко встречаются биоморфные разновидности известняков, свидетельствующие о развитии в башкирском бассейне небольших биогермных построек.

Обилие органогенных и органогенно-обломочных разностей пород оказалось благоприятным фактором для образования хорошо проницаемых пластов, заполнявшихся позднее газом и нефтью (пласт Бш) намногих локальных структурах.

Коллекторами нефти и газа в отложениях башкирского яруса (пласт Бш) служат органогенные, органогенно-детрито- вые, детритово-сгустковые известняки и известняковые песчаники. В пределах каждой группы пористость и проницаемость

84

весьма значительно изменяются в зависимости от состава и размера органических остатков и особенно от характера и степени цементации.

Среди органогенных известняков имеются следующие основные разновидности: водорослевые, фораминиферово-водорос- левые и фораминиферовые.

Лучшими коллекторскими свойствами обладают биоморфные известняки с фораминиферовой и фораминиферововодорослевой структурами. Но в отдельных прослоях они оказываются плотными вследствие вторичной кальцитизации и ангидритизации.

4.2. ФАЦИАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КАМЕННОУГОЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ПЕРМСКОГО КРАЯ

Фациальные особенности каменноугольных отложений дают представление об условиях их образования в изученных интервалах.

Под фацией мы понимаем ископаемый осадок, представленный горной породой, одного стратиграфического интервала со всеми свойственными ему первичными петрографолитологическими, структурно-текстурными и палеонтологическими особенностями, сформировавшийся в определённых физикогеографических обстановках прошлого.

Характеристика фаций, приводимая в данном учебном пособии, во многом опирается на фундаментальные руководства Д.В. Наливкина [66], Л.Б. Рухина [83], Г.Ф. Крашенинникова [55, 56] и многих других исследователей.

В каменноугольных отложениях выделяются три основные группы фаций: морские, лагунные и континентальные. В качестве переходных между морскими и континентальными фациями выделяется еще подгруппа прибрежно-морских фаций, характеризующая собой прибрежную часть древних бассейнов

85

в зоне перехода от моря к суше. Она охватывает ряд фаций, сформировавшихся как в условиях нормальной солености, так и в обстановках с различно выраженным опреснением вблизи источников выноса пресных вод в бассейн седиментации [100].

Континентальные отложения представлены русловыми

(К-АР) и пойменными (К-АП) фациями, а также фациями озер (К-ОЗ), болот (К-Б) и пляжа (К-П) (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Континентальные фации каменноугольных отложений

Лагунные отложения отчетливо подразделяются на отложения бассейнов с пониженной соленостью (или солоноватоводные) (ЛО) и с повышенной соленостью (или солоноводные) (ЛС) (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Лагунные фации

Солоноватоводные фации чрезвычайно разнообразны и включают в себя прибрежную зону моря (ПМ): фации речных выносов (ПМ-РВ), заливов (ПМ-З), прибрежных болот (ПМ-Б),

86

баров, кос и пересыпей (ПМ-БКП), зоны волнений и слабых течений (ПМ-ВСТ), а также фации открытого прибрежного мелководья (ПМ-ЛО); на удалении от береговой линии: фации зон опресненного мелководья, удаленных от берега (ЛОм), опресненные фации средних(ЛОср) иотносительнобольшихглубин(ЛОг) (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Лагунные солоноватоводные фации (ЛО)

Лагунные солоноводные фации всегда мелководные и наи-

менее разнообразны. Они представлены тремя фациями: солоноводными фациями карбонатных органогенных (ЛСко) и хемоген-

ных (ЛСкх) илов, а также фациями сульфатных хемогенных илов

(ЛСсх) (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Лагунные солоноводные фации (ЛС).

Морские фации наиболее разнообразны и сложны по соотношениям друг с другом. В их составе выделены фации прибрежного мелководья (ПМ-М) и мелководья открытого моря

87

(Мм), закрытого (ПМ-МЗ) и открытого (ПМ-МО) прибрежного мелководья (рис. 4.5).

Рис. 4.5. Морские фации

Морские фации открытого моря разделяются по глубинам на мелководные (Мм), фации средних глубин (Мср) и относительно глубоководные (Мг).

Морским фациям принадлежит ведущая роль в каменноугольных отложениях Пермского края. Остальные группы имеют подчиненное значение.

По результатам фациального анализа рядом с каждым детально изученным разрезом отстраивалась фациальная кривая, отражающая динамику смены фаций во времени. Сопоставление фациальных кривых по всем изученным разрезам позволило выявить основные закономерности пространственного соотношения фаций и их изменение во времени и фациальный ряд (в направлении от берега): ПМ-МЗ, ПМ-МО-РМДП-РМДС-ПО (ГП-МП-КРП-ФП-БП-КП-ВП)-ОТ-ОП.

Здесь рассмотрены карбонатные отложения башкирского яруса. Башкирские отложения характеризуются морскими мел-

ководными открытого моря фациями.

Ниже приводится характеристика фаций и отвечающих им физико-географических обстановок по группам.

88

Морские фации (М)

Морские фации представлены в подавляющем большинстве различными известняками. Они выделяются или по присутствию в них органических остатков, принадлежащих по меньшей мере к каким-либо двум группам стеногалинных организмов, или по отсутствию остатков фауны, или по наличию аутигенного глауконита. Известняки в составе морских фаций отличаются большим разнообразием структурных особенностей. Наиболее распространены детритовые, биоморфные, комковатые и сгустковые структуры. Тонкозернистые, микрозернистые и пелитоморфные структуры имеют ограниченное распространение.

Морские отложения отличаются обилием и качественным разнообразием органических остатков. Среди них наиболее распространены фораминиферы, иглокожие (преимущественно членики криноидей) и водоросли. Значительно меньше распространены брахиоподы, мшанки, кораллы и остракоды. Фораминиферы одинаково характерны для всех морских фаций, отличаясь в конкретных условиях систематическим составом ассоциаций, отражающих экологические особенности среды обитания. Кораллы и брахиоподы не имеют широкого распространения, будучи приуроченными к вполне определённым фациям среди морских мелководных отложений.

Остатки организмов находятся в прижизненном либо в близком к нему положении. Выделяются поселения водорослей (ВП), брахиопод (БП), криноидные (КРП), фузулинидовые (ФП), фораминиферовые (ФРП). Переход от одной фации к другой происходит постепенно. Этим обусловлено наличие промежуточных фациальных типов, таких как фузулинидово-криноидные (ФКРП) и т.д. Всё многообразие переходов и связей между выделенными морскими фациями отражает схема парагенетических связей фаций и физико-географических обстановок в башкирских морях Пермского края (рис. 4.6).

89