книги из ГПНТБ / Физические свойства пород Балтийской синеклизы

Пилтене-1, расположенных в пределах Курземского блока и на­ ходящихся в сходных тектонических условиях.

Для изучения парных связей были построены корреляцион­ ные поля трех видов: /г*—* /г, а *—• /г и о*—*/г. Корреляционные

графики этих полей представлены на рис. 12, в табл. 36—38 приведены параметры и соответствующие статистические харак­ теристики связей. При аппроксимации использованы зависимо­ сти трех видов:

линейная —

Расчет проводился по известной программе (Бяков, Соснина, Чащина, 1970; Урупов и др., 1972) без подразделения и с под­ разделением пород на терригенные и карбонатные.

Анализ показал, что наиболее тесная связь величин физи­ ческих параметров с глубиной отмечается для пород, более или менее однородных по литологическому составу. При этом, судя по величинам среднеквадратических погрешностей, наиболее точно связь между параметрами выявляется с помощью лога­ рифмической аппроксимации. Для выявления связи скорости распространения продольных волн с глубиной лучше использо­ вать степенную зависимость. Исключение из рассмотрения тер-, ригенных пород, характеризующихся близкими значениями оПл

Рис. 10. Зависимость величин а и п верхнесилурий­ ского карбонатного комплекса пород от глубины их залегания в пределах Балтийской синеклизы.

/ — борт синеклизы; 2 — Курземский и Куршский блоки; 3 — ПрегольскнЙ блок.

40

По карбонатным комплексам определены средние значения плотности глин, глинистых мергелей, глинистых известняков и глинистых доломитов. Из терригенных пород рассмотрены глины алевритистые, алевролиты, песчаники 'слабо сцементированные и песчаники. Плотность доломитов, известняков и сильно сце­ ментированных песчаников с глубиной изменяется несущест­ венно.

Рис, 12. Корреляционные зависимости величин апл, п и иПл от глубины залегания комплексов.

1 — террнгенные комплексы; 2 — карбонатные комплексы.

41

Уплотнение с глубиной различных пород палеозоя (рис. 13, 14) незначительно, и характер изменения величин их плотно­ сти сходен. Это позволяет сделать вывод, что изменение плот­ ности палеозойских отложений на данной территории подчиня­ ется единой закономерности. Наиболее отчетливо она проявля­ ется в отношении карбонатно-глинистых пород, причем каждая из литологических разностей имеет определенный диапазон из­ менения плотности.. Доломитовые разности отличаются боль­ шими величинами плотности, известковистые — меньшими. Зна­ чения плотности песчано-алевритистых отложений имеют боль­ шой разброс, литологические разности их по плотности слабо дифференцированы.

Количественная оценка изменения плотности пород с глу-i биной показывает, что распределение плотности палеозойских пород удовлетворительно описывается экспоненциальной зави­ симостью

Рис. 13. Изменение средних значений плотности терригенных пород с глуби­ ной.

Кривые, подобранные по палеткам (Озерская, 1967): 4 — суммарные; 5 — для отло­ жений пярнуской свиты; б — для отложений верхнего протерозоя и кембрия.

42

где гаМакс — начальная пористость; 6 — минералогическая плотность.

Подбор соответствующих аналитических выражений осуще­ ствлялся графоаналитическим методом М. Л. Озерской.

Как следует из приведенного материала, карбонатно-глини­ стые и терригенно-глинистые отложения среднего и нижнего па­ леозоя уплотняются с глубиной залегания, подчиняясь при этом общей закономерности. Очевидно, что уплотнение их происхо­ дит под влиянием одних и тех же факторов. Сведения о плотно­ сти пород в Южной Прибалтике и других районах СССР (Фи­ зические свойства осадочного покрова территории СССР, 1967) показывают, что в более молодых мезозойских и кайнозойских

6} Г/GM 3

I

Рис. 14. Изменение средних значений плотности карбонатных и кар­ бонатно-глинистых пород с глубиной.

Породы: a — глины карбонатные; б — мергели глинистые; в — мергели и известняки глинистые; г — известняки глинистые и доломиты глинистые.

Возраст отложений: / — наровской свиты; 2—4 — ордовика и силура. Кривые, подобранные по палеткам (Озерская, 1967): 5 — суммарные; 6 — для мергелисто-известковых отложений наровской свиты; 7 — для пород ордовика

и силура.

43

Рис. 15. Зависимость между мощностью, сред­ ней плотностью осадочного чехла (а) и сред­ ней скоростью (5).

Данные по скважинам: / — на склоне Балтийского щита; 2 — на борту и в пределах восточного об­ рамления Балтийской синеклизы; в пределах: 3 — Ю.-Латвийской и Неманской зон; 4 — Курземского блока; 5 — Куршского блока; 6 — Прегольского

блока.

Осреднягощие линии: а — для склона Балтийского щита (Л), борта Балтийской синеклизы (Б), Кур­

земского. Куршского блоков и Ю.-Латвийской зоны (/), Прегольского блока (2); 6 — для Курземского,

Куршского блоков и Ю.-Латвийской ступени (/), Прегольского блока и Неманской зоны (2).

44

отложениях уплотнение обусловливается в основном гравита­ ционным давлением. Можно полагать, что в палеозойских от­ ложениях, уже уплотнившихся вследствие гравитационного дав­ ления, дальнейшее уплотнение происходит под влиянием ряда других факторов, среди которых основным можно считать про­ должительность воздействия физико-химических агентов, вызы­ вающих перекристаллизацию и цементацию отложений.

Таким образом, величину а, п и оПл определяют прежде

всего возраст и литологический состав отложений. По карбо­ натным и терригенным комплексам четко разграничиваются все виды связей. В свою очередь, более древние отложения в пре­ делах карбонатных либо терригенных пород в меньшей степени зависят от глубины залегания комплекса, чем мезозойские от­ ложения.

По средним значениям а и оПл литолого-стратиграфических комплексов были вычислены средневзвешенные величины а и

средней плотности осадочного чехла в пределах Куршского и Курземского блоков по площади существенно не меняется и составляет 2,40—2,45 г/см3.

Зависимость скорости распространения продольных волн от мощности осадочного чехла характеризуется коэффициентом корреляции 0,82—0,83. Большие относительные величины ско­ рости отмечаются для северной и центральной частей синеклизы (рис. 15,6, /), меньшие — для южной ее части (рис. 15, б, 2).

Зависимости величин а и vnn осадочного чехла от его мощ­

ности различны. Можно предположить, что эти различия об­ условлены дифференцированным характером изменения скорости распространения продольных волн и плотности литолого-стра­ тиграфических толщ с глубиной, находящим отражение в типе связи между обоими физическими параметрами в зависимости от литологического состава комплексов (см. рис. 6).

ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОРОД ПО ПЛОЩАДИ

Несмотря на различия литологического состава комплексов и значительные фациальные изменения их по площади, боль­ шинство литолого-стратиграфических толщ характеризуется сходными закономерностями распределения физических пара­ метров в пределах Балтийской синеклизы, определяемыми ее тектоническим строением. С одной стороны, основные особен­ ности палеотектонического развития и формирования современ­ ной структуры отражаются в мощностях литолого-стратиграфи­ ческих комплексов; с другой стороны, сопоставление мощности

45

и физических параметров комплексов с их современным струк­ турным положением позволяет установить определенную связь между величинами физических параметров комплексов, текто­ ническим строением отдельных частей Балтийской синеклизы и их палеотектоникой.

Рис. 16. Схематические карты изопахит и плотности (Л), пористости и пла­ стовой скорости (5) верхнепротерозонско-кембрийского терригенного ком­ плекса пород.

46

Достоверность выявляемых соотношений зависит от полноты и представительности исходного фактического материала. Наи­ более представительным является материал прикладного харак­ тера — определения плотности, пористости и пластовой скоро­ сти (сейсмокаротажные данные).,

47

На схемах мощностей (рис. 16—20, А) прослеживается об­

щее ступенчатое увеличение мощности литолого-стратиграфиче» ских комплексов нижнего структурного этажа с востока на за­ пад и юго-запад, к осевой части Балтийской синеклизы, ослож­ няемое резкими изгибами изопахит в широтном и северо-запад­ ном направлениях в пределах Южно-Латвийской и Неманской межблоковых зон, а также вдоль широтного Тельшайского раз-

Рис. 17. Схематические карты изопахит и плотности (Д), пористости и пла-

48

лома в центральной части Куршского блока. Относительное уменьшение мощностей верхнепротерозойско-кембрийского ком­ плекса в юго-восточной части Куршского блока и на примыкаю­ щем к ней участке Неманской зоны можно связать с началом формирования Неманского палеоподнятия, четко фиксирующе­ гося на схеме мощностей карбонатного комплекса ордовика (см. рис. 17, А). В ордовикский период область максимального

стовой скорости (Б) ордовикского карбонатного комплекса пород.

Условные обозначения см. на рис. !6.