Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
burlin_konuxov.pdf
Скачиваний:
133
Добавлен:
09.06.2015
Размер:
2.81 Mб
Скачать

Ю.К.БУРЛИН А.И.КОНЮХОВ Е.Е.КАРНЮШИНА

ЛИТОЛОГИЯ

НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ

ТОЛЩ

Допущено Государственным комитетом СССР

по народному образованию в качестве учебного пособия для студентов вузов,

обучающихся по специальности "Геология нефти и газа"

Москва "Недра" 1991

ББК 26.3 Б 90

УДК 553.984

Р е ц е н з е н т ы : д-р геол.-минер. наук В.Г. Кузнецов, кафедра петрографии и минералогии Университета дружбы народов им. П. Лумумбы

1804060200 - 240

© Б.К. Бурлин, А.И. Конюхов

043(01) - 91

Е.Е.Карнюшина,

1991

ISBN 5-247-01495-2

ПРЕДИСЛОВИЕ

С осадочными породами связаны главные полезные ископаемые нашего времени и, в первую очередь, нефть, газ и уголь. По преиму­ ществу из этих пород человечество черпает одну из основ жизни - воду. Именно поэтому каждый шаг в изучении осадочных пород оборачивается громадной пользой. Наука об осадочных породах представляет один из фундаментальных разделов наук о Земле и других планетах. Особенно тесно она связана с геологией и геохимией горючих ископаемых. Изучение нефтематеринских и нефтегазосодер¬ жащих пород породило одну из ветвей знаний - литологию нефтегазо­ носных толщ.

Говоря о значительных успехах, достигнутых теоретической литологией, нельзя не сказать и о том, что к коренным изменениям представлений об осадочных породах привело изучение осадков в глубинах Мирового океана, особенно в процессе глубоководного бурения. Представления о формах седиментации, генетических типах отложений и образующихся осадочных телах в морях и океанах сильно обогатило и геологические знания о континентах.

В последние десятилетия нынешнего века в связи с бурным раз­ витием научно-технического прогресса и возросшими возможностями человечества более ощутимыми и осознанными предстали перед нами все сложные и многообразные связи в природе. Это дало новый толчок развитию структурно-системного подхода в естествознании. Углублен­ но изучается вопрос об уровнях организации вещества. Для осадочных пород он тесно связан с эволюцией развития осадочных бассейнов. Чтобы решать вопросы процессов осадкообразования в истории Земли, необходимо более четкое представление о внутренних связях, присущих каждому уровню или системе и других свойствах, отличаю­ щих этот уровень или систему от других смежных или более крупных и общих систем. Все эти вопросы непросты и выходят за рамки учеб­ ных курсов и тем более за рамки учебного плана. Однако над многими их сторонами полезно задуматься и студенту, и специалисту, так к а к решая подчас практические задачи (об изменении свойств коллекто­ ров, о причинах аномального повышенного или пониженного давле­ ния) мы невольно попадаем в сферу более общих проблем.

Настоящее учебное пособие составлено на основе лекций, которые были прочитаны на геологическом факультете МГУ им. М. В. Ломоно­ сова, а также с учетом типовой программы для специальности "Геоло­ гия нефти и газа" по курсу "Литология и природные резервуары нефти и газа", а также курса "Нефтегазоносные комплексы". Книга отвечает этим курсам в особенности применительно к литологии нефтегазонос­ ных толщ. Изучение этого направления в МГУ долгие годы возглавля-

3

лось ведущим литологом и нефтяником-геохимиком нашей страны чл.-кор. АН СССР Н. Б. Вассоевичем, многие идеи которого получили здесь отражение.

Хотя эта книга написана для будущих специалистов и геологов, которые готовятся заниматься и занимаются древними осадочными породами, в ней уделено достаточное место и обстановкам формирова­ ния современных осадков, ибо через настоящее мы расшифровываем прошлое. Книга состоит из трех разделов. Первый посвящен общим закономерностям литогенеза, здесь дается обзор основных стадий, подчеркнуты главные управляющие факторы. Второй раздел посвящен описанию основных групп пород, которые являются нефтегазоносны­ ми, при этом впервые уделено достаточное внимание так называемым нетрадиционным разностям нефтеносных пород, таких как кремнис­ тые и вулканогенные. В последнем разделе рассматриваются основные физические свойства коллекторов и формирование этих свойств на основе процессов литогенеза.

ВВЕДЕНИЕ

Истоки науки об осадочных породах и связанных с ними полезных ископаемых являются очень древними. Нет смысла перечислять те сведения, которые накапливались с самых древних времен. Многие названия минералов, пород и целых толщ складывались постепенно в процессе их практического использования. Решающим шагом в петро­ графии явилось применение микроскопа особенно для изучения тонких плоскопараллельных срезов-шлифов. При накоплении опреде­ ленного объема знаний собственно литология отделилась в начале XX в. от общей петрографии как науки о горных породах вообще. Литология включила петрографию осадочных пород в качестве состав­ ной части, касающейся изучения состава, структуры и свойств кон­ кретных пород. Предметом литологии являются осадочные горные породы, в которых запечатлена история их формирования и которые образуют стратисферу - осадочную оболочку Земли. Эта оболочка имеет тесную связь с другими геосферами, особенно с гидросферой, которая практически ее полностью включает, и биосферой, которая оказывает на осадочные породы сильное влияние. В последние десяти­ летия существенно влияет на стратисферу ноосфера - сфера разума по В. И. Вернадскому, или постоянно расширяющаяся область человечес­ кой деятельности.

Говоря о стратисфере, мы имеем в виду одно общее качество ее структуры, она стратифицирована, поделена на пласты, слои той или иной размерности. Не все породы стратисферы являются осадочными в буквальном смысле слова, т. е. не все образовались путем осаждения вещества. В эту оболочку входят многие важные породы, которые возникли иначе; массы их могли расти без привноса извне, как у рифо­ генных известняков, в процессе преобразования первичных пород или образовываться на месте без осаждения. К этой последней категории относятся главным образом различные современные и древние коры выветривания и погребенные почвы. Таким образом, название "оса­ дочные породы" условное, и это надо иметь в виду; по прямому смыслу этого термина к ним относятся только так называемые седи¬

ментиты.

Стратификация, или слоистость, является общим универсальным свойством всех рассматриваемых здесь пород, так как она возникает не только вследствие осаждения, но и по другим причинам (неравно­ мерный рост организмов в коралловых рифах, чередование более или менее измененных зон в корах выветривания и т. п.).

Исследованию осадочных пород посвятили свои труды многие ученые, литература по этому разделу огромная. В числе первых иссле­ дователей М. В. Ломоносов объяснил происхождение осадочных

5

пород, в том числе нефти и угля. Последовательные серии осадочных пород на юге Германии под названием "формации" были впервые описаны А. Г. Вернером. Первые общие закономерности распростране­ ния и чередования пород были установлены в трудах Н. А. Головкин¬ ского и И. Вальтера. Научная постановка главнейших проблем литоло­ гии была сделана в работах А. Д. Архангельского, А. П. Карпинского, Н. И. Андрусова. Крупнейший ученый XX в. В. И. Вернадский обратил внимание на исключительную роль организмов в процессах формиро­ вания осадочных пород. Огромное значение для литологии имели труды советских ученых М. С. Швецова, Л. В. Пустовалова, Н. М. Стра­ хова, Н. Б. Вассоевича, Л. Б. Рухина, Г. И. Теодоровича, А. Г. Коссов­ ской, И. В. Хворовой, П. П. Тимофеева, А. П. Лисицына и многих дру­ гих. За рубежом плодотворно работали У. Твенхофел, В. Крумбейн, Ф. Петтиджон, Р. Шрок, Ф. Шепард, Ф. Кюнен, Р. Чиллингар, Г. Сю и др.

Бурное развитие промышленности и сельского хозяйства предъяв­ ляет все большие требования к изучению осадочной оболочки. Отсюда ясна необходимость как можно более четкого представления о всей стратисфере в целом. Осадочные породы на Земле распределены неравномерно. Они покрывают не всю поверхность, оставляя свобод­ ными те участки, где происходит интенсивный смыв или снос образо­ вавшихся продуктов разрушения и выветривания первичных магмати­ ческих глубинных или вулканических пород. Еще большая неравно­ мерность отмечается в вертикальном направлении. Во многих местах присутствует только тонкая пленка осадка или коры выветривания толщиной в метры, а то и в сантиметры. В других районах имеется толща осадочных пород, мощность которых по геофизическим данным превышает 20 км. В некоторых горно-складчатых областях мы можем насчитать суммарную мощность осадочных пород, превышающую 30 км . Правда, в последнем случае не ясно, все ли части этой толщи первоначально залегали последовательно друг над другом. В целом в геосинклинальных областях количество осадочных пород больше, чем на платформах. А. Б. Роновым и А. А. Ярошевским общий объем осадочных пород на Земле оценивается свыше 1200 млн. км 3 , из которого около 60% приходится на континентальные блоки.

А. Б. Ронов отмечает большие неравномерности в распределении осадочных пород при сравнении северного и южного полушарий, а также весьма неравномерную скорость осадконакопления во времени.

Условия в разных частях стратисферы весьма различны. Только на поверхности Земли температура колеблется от +80 до -87 С. Давление на дне морей и океанов достигает нескольких сот мегапаскалей. В недрах глубоких прогибов с мощными толщами осадочных пород на глубине 12,5 км условия не известны, предположительно давление на глубине 20 км и более может достигать 800 МПа, температура - около 1000 С.

6

Формирование осадочных пород в значительной мере связано с энергией Солнца и гравитационными силами. Но это не единственный фактор. Глубинная земная энергия (тепловая, вследствие превраще­ ния элементов) тоже принимает участие в процессах образования осадочных пород. Кроме того, некоторую роль играет космос (поступ­ ление материала и энергии из него, в результате притяжения планет и некоторых других явлений.)

Задача литологии связана со все более углубленным изучением вещества пород, раскрытием их свойств в целях практического ис­ пользования. При исследовании условий образования породы опреде­ ленного состава, следует выяснять, из каких источников поступил материал, какова была обстановка осадконакопления. Условия накопления осадков и преобразования осадочных пород нужно рас­ сматривать в тесной связи с органическим веществом. Возможно более обоснованное выделение осадочных формаций и детальное выяснение фациальных обстановок являются залогом успеха в поиске полезных ископаемых.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]