Методика фациального анализа осадочных толщ

Федеральное государственное бюджетное образованое учреждение вышего профессионального образования.

Уфимский Государственный Нефтяной Технический Университет.

Кафедра геологии и разведки нефтяных и газовых месторождений

Курсовая работа по литологии на тему:

«Методика литолого-фациального анализа осадочных толщ»

	БГЛ-09-01	Оценка	Выполнил	Подпись
Студент
Консультант

Уфа 2011

Содержание

Введение…………………………………………………………………………. 3

Глава 1. Общие принципы фациального анализа............................................... 4

Глава 2. Литологическое изучение осадочных пород для фациального анализа.....................................................................................................................6

2.1. Генетическое значение структуры пород..............................................6

2.2. Генетическое значение состава пород...................................................9

2.3. Генетическое значение текстуры пород...............................................12

Глава 3. Изучение древних остатков и следов жизнедеятельности для целей фациального анализа...........................................................................16

1. Фациальное значение ископаемых биоценозов....................................16

2. Фациальное значение ископаемых танатоценозов...............................18

Глава 4. Изучение строения и формы осадочных тел и их взаймоотношение с окружающими образованиями.............................................................................19

Заключение.............................................................................................................23

Список литературы................................................................................................24

Введение

Фациальный анализ — это средство для воссоздания физикогеографических обстановок геологического прошлого. Он сла­гается из комплекса приемов и методик, позволяющих на осно­вании литологических признаков и свойств осадочных пород, комплекса заключенных в них органических остатков и следов жизнедеятельности, особенностей распространения и взаимоот­ношения осадочных тел устанавливать условия осадконакопле­ния. Естественно, что решение подобной обратной задачи воз­можно лишь с учетом знаний об обстановках и условиях, где и при которых формируются те или иные осадочные комплексы с присущими им особенностями.

Фациальный анализ, представляет собой актуаль­ное направление при поисках и разведке нефти и газа. Литолого-фациальный анализ позволяет определять условия, благоприятные для нефте- и газообразо­вания, воссоздавать палеогеографическую и палеотектоническую обстановки. Детальное литолого-фациальные карты продуктивных отложений нефтегазовых месторождений позволяет выбрать рациональную систему разработки и способствует увеличению коэффициента нефтеодачи.

В последние годы анализ условий накопления древныых осадочных пород, как прогрессивный метод геологических исследований, получил далнейшее развитие, будучи подкреплён интенсивным изучением их современных аналогов. Экономическая значимость фациального анализа осадочных образований с каждым годом возростает, особенно при поисках углеводородов в трудно разпознаваемых ловушках литологического и стратиграфического типов.

§ 1 ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ФАЦИАЛЬНОГО АНАЛИЗА

При фациальном ана­лизе стоит задача восстановления физико-географических особенностей среды района в течение определенного времени и установления их отличий от условий, существовавших в то же время на соседних участках.

Так как понятие фации включает обстановки и их отличия от смежных обстановок, это предопределяет необходимость изучения внутренних свойств объекта ( т.е. литологии и геохимии отло­жений, содержащихся в них остатков фауны и флоры) и его внешних связей (характера изменчивости).

Подобный комплексный анализ поз­воляет путем изучения коррелятных отложений, т. е. отложений, возникающих одновременно с образованием скульптурного рельефа, не только восстанавливать условия образования осадков, но и реконструировать обстановки, где осадконакопления в этот период не происходило. Все реконструкции так или иначе опираются на знание современных обстановок осадконакопления.

При этом нельзя все современные условия механически пе­реносить на древние эпохи, т. е. полностью абсолютизировать принцип актуализма, необходимо учитывать общую эволю­цию Земли и геологических процессов. Относительно постоянными в истории Земли были процессы механического переноса и отложения осадков по законам механической осадочной диф­ференциации.

Вместе с тем, даже в этих относительно простых случаях при постоянстве механиз­мов осаждения эволюция физико-географических обстановок земной поверхности, обусловливала изменение характера фациального облика некоторых терригенных отложений.

Что касается геохимических обстановок, состава фауны и флоры, определяющих условия и характер отложения хемогенных, биохемогенных и органогенных пород, то они существенно менялись.

Это определяет не­обходимость постоянного сопоставления и сравнения с совре­менными осадками и обстановками, что является одним из ме­тодов и одной из основ фациального анализа. Само выявление эволюции и определение ее закономерностей возможно при историческом рассмотрении фаций и являются одним из итогов фациального анализа.

Таким образом, для фациального анализа необходимо ком­плексное использование материалов исследования (рис. 1), которое включает:

1. литологическое и геохимическое изучение осадочных по­род т.е. их вещественного состава, структурных и текстурных особенностей, прежде всего тех, которые имеют генетическое значение (литофациальный анализ);

2. изучение остатков древних организмов и следов жизнедея­тельности с целью восстановления условий обитания и захоро­нения;

3. установление и интерпретация изменчивости одновозрастных отложений т.е. смены в пространстве их состава, структуры, текстуры, остатков фауны и флоры, следов жизнедеятельности и т. д.;

4. изучение формы осадочных тел, их строения и взаимоотно­шения с одновозрастными геологическими телами, а также подстилающими и покрывающими отложениями.

Рис. 1. Схема фациального анализа

Внутренние свойства комдлкса отложений

Литология отложений

Состав

Обекты изучения

Структуру

Текстура

Цель

Реконструкция обстановок, запечатленных в характере отложений и их изменчивости

Остатки фауни и флоры, следы жизнедеятельность

Строение и морфология осадочных тел

Характер внешних взаимо-отношений

Изменчивость состав, структуры, текстуры отложений, содержащихся в них остатков фауны и флюры, следы жизнедеятельность

§ 2. ЛИТОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД ДЛЯ ФАЦИАЛЬНОГО АНАЛИЗА

При исследовании любой осадочной горной породы рас­сматривается обычно три основных момента:

1. состав по­роды (минералогический, химический, для крупнозернистых и петрографический);

2. структура породы — размер, форма и характер отсортированности слагающих ее фрагментов (обломочных зе­рен в обломочных породах, органогенных остатков в органоген­ных породах);

3. текстура породы— характер взаимного расположения этих фрагментов. Каждый из этих аспектов лито­логии пород имеет важное генетическое значение.

   1. Генетическое значение структуры пород

Теоретическая основа генетической интерпретации данных о структуре обломочных пород достаточно проста. Размер об­ломков зависит прежде всего от контрастности рельефа и ди­намики среды отложения, отсортированность — от длительности перекоса и стабильности гидродинамики, окатанность — от дли­тельности транспортировки (при равных прочих условиях). При этом могут возникать определенные соотношения между параметрами, характеризующими структуру— максимальным и медианным размером частиц, их окатанностью и др.

По структуре обломочной части можно косвенно судить о рельефе областей питания. Чем он выше, тем более грубо­зернистый материал образуется и тем его больше.

Уже само наличие грубообломочных пород го­ворит о резкой расчлененности рельефа, а размер галек и валунов позволяет в ряде случаев оценить высоту разрушаю­щихся гор. Расчеты показали, что контрастность рельефа в те­чение геологической истории направленно растет. Так, в Азии после байкальской складчатости и горообразования высота хребтов составляла 1500—2000 м, после герцинской 3000— 4000 м, киммерийской 5000—6000 м и, наконец современная, после альпийского орогенеза 7000—-9000 м. (по Б. К. Прошлякову и В.Г. Кузнецову, 1991г.)

В настоящее время имеется ряд интересных и часто удач­ных попыток использовать структурные особенности осадочных пород для непосредственного выяснения генезиса отложений или точнее динамики среды осаждения. Примерами подобного рода могут служить (генетическая диаграмма) Л. Б. Рухина, где рассматривается соотношение особым образом рассчитан­ных средних размеров зерен с коэффициентом сортировки, сравнение характера кумулятивных кривых Д. Дугласа, диа­грамма Г. Ф. Рожкова, диаграмма Р. Пассега для определения генезиса водных осадков, которая считается сейчас наи­более удачной.

По мнению Д. Р. Пассега способы переноса и отложения обломков могут быть определены соотношением двух основных параметров — максимального размера С, опре­деляемого как 99%-ная квартиль, т. е. такой размер, относи­тельно которого более крупные зерна составляют 1 процент по массе, и медианного диаметра. Последний Р. Пассега обо­значает буквой М. Диаграмма, где на оси абсцисс в логариф­мическом масштабе откладывается значение М, а по оси ор­динат в том же масштабе значение С, называется диаграммой СМ (рис. 2).

Рис. 2. Диаграмма СЛ1 Пассега для определения способа переноса осадков в водной среде (по В. Н. Шванову, 1969 г.).

Поскольку способы переноса и отложения обломков зави­сят от динамики водного потока, которая в значительной мере определяется физико-географическими условиями, то на основе диаграммы СМ можно с определенной степенью вероятности восстанавливать эти условия.

Диаграммы Пессега, как и другие генети­ческие диаграммы, с той или иной достоверностью определяют именно динамику среды осаждения. А эта динамика может быть одинакова в разных фациях (пляжи моря и крупного пресноводного озера), в разных фа­циях могут быть одинаковые формы движения воды (реки и морские течения), в пределах одной группы фаций или даже одной фации могут быть движения разного типа или разной интенсивности (в русловых фациях характер движения и его ийтенсивность различны в стержневой зоне и у берегов, на перекатах и в западинах и т. д.). Кроме того структура обла­дает определенной консервативностью и при переотложении осадка в ней сохраняются (наследуются) особенности

исход­ных пород и осадков, Так некоторые современные эоловые пески Кара-Кумов попадают на генетических диаграммах в поле речных осадков.

Отсортированность отложений зависит от среды переноса и отложения (воздушной или водной) и характера ее движе­ния. Эоловые осадки отличаются обычно высокой степенью отсортированности. Осадки, отложенные при колебательных дви­жениях водной среды, в связи с неоднократным взмучиванием и переотложением, характеризуются значительно лучшей отсортированностью по сравнению с осадками, отложенными при поступательном движении воды. Отсортированность отложений резко ухудшается, если обломочный материал поступает из различных источников сноса и перед захоронением не успевает пересортироваться в месте осаждения. В этом случае гисто­граммы гранулометрического состава становятся двухвершин­ными (распределение бимодально).

Очень важно выявлять и изучать тенденции и направления изменений структуры. Например, осадки и обра­зованные из них породы вблизи берегов в общем виде более грубозернистые, чем а центральных частях водоема. Более гру­бозернистый состав отмечается также в полосе течений и в зоне более активного волнения на отдельных поднятиях рельефа дна. Поэтому, имея достаточно большое количество каменного материала из естественных обнажений и скважин и про­ведя массовые гранулометрические анализы, можно построить в изолиниях карты медианного диаметра обломочной частя.

Таким образом, в использовании данных о структурных осо­бенностях пород для фациального анализа наметилось три на­правления.

1. Построение различного типа генетических диаграмм, ко­торые отражают скорее не фации, а динамику среды и часто не дают достоверных и однозначных результатов.

2. Разделение отложений, выявление и обособление естест­венных групп, отличающихся друг от друга теми или иными показателями. Проще всего это можно сделать, анализируя распределение фигуративных точек на треугольных диаграм­мах, сопоставляя и группируя в отдельные типы гистограммы, кумулятивные кривые и др. Эти данные непосредственно не дают никакой генетической информации, однако объективное обособление определенных комплексов немало способствует дальнейшей успешной их генетической интерпретации.

3. Картирование гранулометрических параметров, т. е. по­строение карт, где в изолиниях рассматривается распределе­ние по площади среднего диаметра частиц, модальных или ме­дианных значений, коэффициента отсортированности, появле­ние наиболее грубых фракций и т. д. Эти карты дают объек­тивную картину «изменчивости» отложений и не только про­странственно обособляют отдельные комплексы, но показывают также характер и тенденции таких изменений, что об­легчает дальнейший генетический анализ.

1. Генетическое значение состава пород

Исследование состава обломочной части осадочных горных пород дает материал не только для восстановления условий его осаждения, длительности, направления и дальности пере­носа, но, и для некоторых реконструкций об­ластей сноса, в частности, в решении вопроса о составе пород в областях питания и иногда частично о климате.

Так обилие в тяжелой фракции апатита, циркона, рутила, роговых обманок, а в легкой фракции калиевых полевых шпатов и кварца свидетельствует о размыве гранитоидов. Ассоциация магнетита, титаномагнетита, сфена, основных плагиоклазов, амфиболов и пироксенов наиболее характерна для основных и ультраосновных пород. Последняя ассоциация позволяет предполагать относительно недалекий перенос и аридный климат в пределах области питания, поскольку многие из этих минералов легко истираются при механическом переносе и быстро разрушаются при выветривании в условиях гумидного климата.

Развитие дистена, ставролита, силлима­нита, граната, андалузита при значительном количестве в лег­кой фракции кварца с волнистым и мозаичным угасанием ука­зывает на размыв метаморфических комплексов.

Общая бедность минералами тяжелой фракции, наличие пе­реотложенного глауконита, остатков фосфоритов, кремней, кварцитов свидетельствует о развитии на водосборной пло­щади осадочных пород. Значительно труднее интерпретировать мономинеральный состав обломочной части осадочных пород.

Состав обломочной части дает возможность устанавливать положение областей сноса и пути переноса обломочного мате­риала изучением изменчивости состава и процентных соотношений минералов. Если получены материалы по процентному содержанию различных кластогенных минералон в ряде разре­зов изучаемого стратиграфического подразделения, то можно построить карту или схему количественного размещения мине­ралов по площади. Направление относительного уменьшения содержания неустойчивых минералов и соответственного роста устойчивых, показывает удаление от источника питания и тем самым намечает общие пути переноса материала. При доста­точно крупных размерах бассейна, когда обычно существует несколько областей сноса, строят карты терригенно-минерало-гических провинций — областей седиментации, охарактеризо­ванных одним комплексом легких и тяжелых минералов, свя­занным с определенными питающими провинциями. Выделяя в пределах одной области седиментации отдельные терригенно-минералогические провинции, можно выяснить откуда поступал обломочный материал в каждую часть бассейна, установить пути переноса, а часто и выявлять неизвестные ранее области суши.

Аутигенные минералы осадочных пород тоже имеют важное значение для реконструкции физико-географических и часто геохимических особенностей сред осадкообразования. При этом необходимо различать минералы, выпавшие в осадок химиче­ским или биохимическим путем в стадию седиментации, и минералы диагенетичсские.

Первые — кальцит и доломит в кар­бонатных породах, сульфаты и галоиды в эвапоритах, пласто­вые фосфориты характеризуют обстановку бассейна седимен­тации; вторые — обстановку диагенеза и лишь частично, в ка­ких-то очень общих чертах, могут быть использованы при выяснении собственно седиментационных условий. Минералов, однозначно определяющих обстановку седиментации, немного.

Наиболее распространенные карбонатные минералы (каль­цит и доломит) образуются в широких пределах солености — от слабо минерализованных, практически пресноводных усло­вий до морских, нередко с несколько повышенной соленостью. В то же время достаточно точно установлено, что они образу­ются в зоне относительно высоких температур. Современные неритовые карбонатные осадки располагаются двумя полосами примерно в пределах 15—25° обеих широт.

Наличие мощных толщ гипсов и ангидритов (или нахожде­ние их в цементе базального типа пойкилитовой структуры), а также галоидных солей четко указывает на высокие стадии засолонения бассейнов, которые обычно определяются резкой аридизацией климата. Причем, чем более растворимые соли встречаются в породе, тем больше стадии засолонения и, в об­щем случае, тем более сухой и жаркий климат они характери­зуют. При этом наличие хлоридов и хлорид-сульфатов говорит о связи соленакопления с морскими бассейнами, карбонатов и сульфатов натрия — с континентальными (озерными). Нахож­дение автохтонных углей, напротив, свидетельствует о влаж­ности климата и достаточно высокой температуре (по крайней мере положительной среднегодовой).

1. Генетическое значение текстуры пород

Текстурные особенности пород — характер слоистости и раз­нообразные знаки на границах пластов, ориентировка фрагмен­тов породы, имеют очень большое значение для выяснения ус­ловий их происхождения. Вместе с тем сейчас становится все яснее, что непосредственно устанавливать фации по этим тек­стурным признакам невозможно. Дело в том, что текстурные признаки характеризуют в какой-то степени динамику среды переноса и отложения, а эта динамика может быть одинакова или похожа в различных фациях и тогда одни и те же текстуры будут встречаться в от­ложениях различных фаций. Рассмотрим генетическое значение некоторых текстур.

Слоистость. Появление слоистой текстуры, несмотря на раз­нообразие формы ее проявления, в конечном счете отражает изменение гидродинамики среды переноса и осаждения, по­этому разные виды слоистости характеризуют разную гидро­динамику. Среди наиболее распространенных горизонтально слоистых текстур остановимся подробнее на интерпретации тонкой правильной слоистости, приобретающей иногда вид микрослоистостн (рис. 3, а). Эта текстура представляет осо­бый интерес для геологов-нефтяников, так как часто характе­ризует условия накопления толщ, обогащенных органическим веществом, которое впоследствии может генерировать углево­дороды.

Происхождение такой слоистости может быть достаточно разнообразным. Она может встречаться и в мелководных и, напротив, в очень глубоководных отложениях. Но во всех слу­чаях общее необходимое условие ее формирования — спокойная обстановка в природном слое, так как отсутствие волнения и придонных течений, которые взмучивали бы осадок, способст­вует сохранению тонкой слоистости. Такие условия существуют в небольших озерах, а также в хорошо защищенных от ветра и морского волнения заливах. Современные примеры такого типа —фиорды Скандинавии, где иногда даже существует се­роводородное заражение.

Наконец, тонкослоистые осадки формируются и в открытых морях. Это либо изолированные котловинные и достаточно глу­боководные водоемы типа Черного моря, либо отдельные бо­лее глубокие впадины среди обычных шельфовых морей, как это наблюдается, например, в Балтийском море, где в отдель­ных депрессиях — иловых впадинах идет накопление тонко­слоистых илов с высоким содержанием органического веще­ства. А раз обстановка осаждения очень спокойная, нет перемешивания вод, то нередко здесь возникает и дефицит кис­лорода (поэтому здесь нет или мало донной фауны), что спо­собствует накоплению и, главное, сохранению в осадке органического вещества, из которого впоследствии образуется нефть. Многие нефтематеринские толщи имеют тонкослоистое строе­ние и формировались в очень спокойной обстановке. При наличии небольшого волнения, которое лишь в сравнительно не­большой мере взмучивает и перерабатывает осадок, возникают полого-волнистые (см. рис. 3, б) и линзовидно-волнистые тек­стуры.

Важна для генетического анализа косая слоистость (см. рис. 3, г). Она наиболее характерна для мелкообломочных по­род— песчаников и алевролитов, реже встречается в обломоч­ных известняках.

Рис 3. Типы слоистости.

а – тонкая горизонтальная, межсолевые глины соленосной толщи среднего миоцена; б – пологоволнистая, нижний титон; в – перекрестная со срезанием косослойстых серий; г – разнонаправленная косия., средный – верхный плиоцен.

Имеются также некоторые отличия косой слоистости, образованной в водной среде и в воздушной. В эоловых отложениях косослоистые серии достигают иногда 12—30 м, в то время как в водных они не превышают 1,0—1,5 м. Эоловая косая слоистость особенно в сравнении с речной отличается волнистыми слойками, непостоянством и сменой углов падения, частым срезанием одних волнистых се­рий другими.

Установление течений в бассейне имеет большое значение. Они приносят кислород и обеспечивают окислительную обста­новку седиментации, определяют характер осадков и их распределение, расселение водных организмов и разнос их после смерти, т. е. определяют многие важные фациальные особен­ности отложений. Поскольку они откладывают, как правило, грубый материал, то в зонах ископаемых течений формиру­ются коллекторские толщи, могущие содержать залежи нефти и газа.

Рис. 4. Типы знаков ряби

а – водных потоков с величиной индекса около 5; б – эоловая с высоким индексом; в – волновая с небольшим индексом, на малых губинах вершины гряд обычно закругляется; г- волновая с большим индексом.

Рис. 5. Знаки ряби на поверхностях слоев. Средний карбон, а – современная эоловая рябь, б, в – симметичная подная волновая рябь.

Знаки на поверхности слоев чрезвычайно разнообразны. Довольно часто встречаются и подробно изучены знаки ряби на поверхности слоев (рис. 4, 5). Они образуются при действии на осадок водных или воздушных течений, а также волн, причем имеются достаточно определенные отличия ряби эоловой от ряби, образованной в результате течений —посту­пательное движение воды, и волнений — колебательное движе­ние воды (табл. 1).

§3. ИЗУЧЕНИЕ ОСТАТКОВ ДРЕВНИХ ОРГАНИЗМОВ И СЛЕДОВ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ФАЦИАЛЬНОГО АНАЛИЗА

1. Фациальное значение ископаемых биоценозов

Биоценоз — это население данного участка, сформировав­шееся за определенное время под влиянием особенностей среды, свойственных этому участку. Место обитания биоценоза назы­вается биотопом. Иными словами, в биотопе мы встречаем остатки организмов в среде их обитания в прижизненном поло­жении и (или) практически не испытавшие переноса.

Значение ископаемых биоценозов в том, что на основании экологии входящих в него организмов можно восстановить многие физико-химические черты среды их обитания.

В ряде случаев уже простое определение состава организ­мов позволит сделать некоторые выводы об условиях осадко-накопления. Распределение основных групп беспозвоночных в зависимости от глубин, солености и характера субстрата. Хотя эти условия характерны для современных организмов, многие из них встречаются и в иско­паемом состоянии, поэтому эти данные, с теми или иными кор­рективами, можно использовать и для древних отложений.

Количественный анализ видового состава ископаемых ор­ганизмов должен быть дополнен детальным исследованием различных экологических групп организмов (их наличия, ко­личества, разнообразия, морфологии, размеров и т. д.). Отме­тим в связи с этим некоторые основные экологические группы и их значение для фациального анализа.

Наличие ползающих по дну организмов может свидетель­ствовать об относительно нормальном газовом режиме, т. е. наличии в придонной части бассейна кислорода, которым они дышат.

Присутствие зарывающихся организмов свидетельствует об илистом рыхлом характере грунта. Эти организмы могут жить на самых различных глубинах и часто даже в обстановке не­достатка или отсутствия кислорода (лингулиды, леды, солены, синдесмиа и др.).

Важное фациальное значение имеют различные каменеточцы или сверлящие организмы. Они известны среди двустворчатых и брюхоногих моллюсков, губок, червей, морских ежей и ракообразных, причем в ископаемом состоянии большинство сверлильщиков не сохраняется и наблюдаются только следы их жизнедеятельности в виде норок колбовидной формы с более узким отверстием.

Находки следов сверления имеют очень важное значение в фациальном анализе. До сих пор не известны сверлильщики в озерах и озерных отложениях, поэтому они, видимо, являются важными показателями моря. Поскольку сверление возможно только в твердом скальном грунте, то обнаружив эти следы, можно твердо и однозначно говорить о характере грунта. Скальный же грунт встречается не часто и только в определен­ных зонах моря. Одна из них — скальные побережья и по на­ходкам сверлений можно очень точно фиксировать положение береговых линий древних бассейнов, а это имеет важное па­леогеографическое и прикладное значение, позволяет решать и некоторые тектонические вопросы.

Кроме береговых скал твердый грунт может обнажаться и в пределах самих бассейнов на том или ином расстоянии от берега. Это либо рифовые постройки, либо участки дна с ак­тивными донными течениями, которые препятствуют осадкона-копленига и отмечают перерывы в осадконакоплении даже без вывода данного участка выше уровня моря.

Сверлильщики могут поселяться также на твердых предме­тах среди относительного рыхлого грунта — на крупных рако­винах, гальках н т. д. В этом случае можно говорить о мед­ленном накоплении осадка, который не перекрывал твердые обломки, или о перерыве в осаждении под действием течений. Источенность камнеточцами гальки только с одной стороны свидетельствует о том, что гальки уже твердо зафиксировались в осадке. Зная размер и форму данного обломка, можно полу­чить представление о степени подвижности придонных вод. На­ходки норок на двух сторонзх указывает на то, что гальки пе­риодически переворачивались в результате эпизодических вол­нений, связанных с бурями, цунами и т. д.

1. Фациальное значение ископаемых танатоценозов

Танатоценоз — это посмертное скопление организмов, не­редко разных биоценозов, поскольку захоронение происходит не в местах их жизни, а на участках, куда остатки организмов переносятся после смерти.

Ископаемые танатоценозы, сложенные остатками бентонных организмов также характеризуют об­становку захоронения и прежде всего ее гидродинамику.

На основе экологии слагающих танатоценоз остатков организмов можно с той или иной степенью вероятности вос­станавливать и среду их обитания—соленость, температуру, газовый режим и т. д.

Для выяснения форм переноса и условий отложения органи­ческих остатков необходимо исследовать их форму, размеры, отсортированность и ориентировку, т. е. в какой-то мере про­грамма изучения подобна той, что применяется при изучении структуры и текстуры в литологических исследованиях.

Крупные и тяжелые остатки, несущие следы сортировки, сви­детельствуют о значительной мощности переносившего их те­чения, в то время как мелкие, легкие и пластинчатые могли переноситься слабыми движениями воды и откладываться в ус­ловиях почти полного покоя.

Важные выводы можно получить при наблюдениях над ори­ентировкой органических остатков. Скелетные образования планктонных форм после гибели организмов осаждаются на дно. Если они удлиненной цилиндрической формы (тентаку-литы, стилиолины, птероподы и т. д.), то в спокойной обста­новке в природной части водной толщи бассейна располагаются параллельно слоистости и без всякой ориентировки. При нали­чии же движений воды остатки этих организмов не просто вер­тикально оседают на дно, но и на какое-то расстояние перено­сятся и приобретают определенную ориентировку.

§ 4. ИЗУЧЕНИЕ СТРОЕНИЯ И ФОРМЫ ОСАДОЧНЫХ ТЕЛ И ИХ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ С ОКРУЖАЮЩИМИ ОБРАЗОВАНИЯМИ

При реконструкциях условий образования отложений важ­ное значение имеет исследование строения осадочных тел — ха­рактера их наслоения, изменение по разрезу и в пространстве типов и наборов пород, их особенностей и т. д. Например,—на­правленная смена пород в разрезах указывает на изменение каких-то условий осадкообразования, а неоднократная повто­ряемость близких наборов — на циклическую повторяемость соответствующих условий. И если само выделение циклитов ос­новано прежде всего на изучении объективно существующих породно-слоевых ассоциаций с применением принципов си­стемно-структурного подхода, то их образование связано с из­менением обстановок — фаций. Другими словами седиментационный циклит — это комплекс фаций, закономерно с определен­ной направленностью сменяющих друг друга во времени и неоднократно повторяющихся в разрезе. Положение того или иного комплекса отложений в седиментационном циклите и его генетическая связь с подстилающими и покрывающими отло­жениями помогает в определении их фациальной принадлеж­ности. Восстановление условий образования с учетом изучения цикличности получило название фациально-циклического ана­лиза.

В качестве примера воссоздания фациальных условий фор­мирования циклически построенных комплексов, рассмотрим карбонатные в своей основе отложения нижнего кембриия юга Восточно-Сибирской платформы. В обобщенном виде разрез циклитов, мощность которых изменяется от 5 до 35 м, можно представить в следующем виде (рис. 5).

Закономерное изменение состава пород и их характера в разрезе циклита отражает определенное из­менение условий седиментации в течение одного цикла седи­ментации. Начало осадкообразования происходило, по-види­мому, в условиях мелководного водоема при интенсивном при-вносе глинистого материала, т. е. при сравнительно недалеком расположении низменной суши. В этих условиях при господ­стве аридного или семиаридного климата наряду с карбона­тами кальция в существенных количествах осаждались и маг­ниевые соли, что обусловило значительную доломитность отложений.

В средние этапы циклов вряд ли произошло заметное углуб­ление водоема, так как здесь так же, как и в основании цик-литов широко развиты крайне мелководные онколитовые и строматолитовые разности. Однако развитие трансгрессии при­вело к установлению широких и свободных связей с Мировым океаном, что обусловило нормальную соленость и преимущест­венную садку карбонатов кальция. На завершающем этапе вновь началось осолонение и осаждение хемогенных доломи­товых, а иногда и сульфатных осадков. Это могло быть связано с аридизацией климата, но скорее всего определялось обмеле­нием, особенно восточнее расположенных районов, что вело к некоторой изоляции водоема, и как следствие этого —к его осолонению. При этом в юго-западных районах платформы в бо­лее погруженных частях бассейна после хемогенного доломито-образования шла садка солей, а на северо-востоке этому мо­менту соответствовал перерыв, фиксируемый в кровле циклитов. Таким образом, генетически цикл трансгрессивно-регрессивный.

Установленное по материалам детального петрографического изучения керна строение циклитов, в частности изменение в раз­резе глинистости и реконструкция условий их образования, по­зволяет в других скважинах и интервалах разреза, не охарак­теризованных керном, на основе данных геофизических иссле­дований скважин (ГИС) выделять и прослеживать циклиты подобного строения и аналогичные по условиям образования, т. е. привлекать для фациального анализа результаты ГИС.

Важное значение в фациальном анализе имеет изучение формы осадочных тел, которая в ряде случаев позволяет уста­новить генетическую природу осадочных образований.

В случае перекристаллизации и доломитизации, столь частой и характерной в рифах, когда первичные структуры иногда полностью уничтожаются, установ­ление рифовой природы возможно только на основе анализа формы карбонатного массива и его фациальных соотношениях с одновозрастными отложениями.

Особую важность для установления фаций приобретает ме­тод анализа форм осадочных тел и их взаимоотношений с окру­жающими образованиями у геологов-нефтяников, которые имеют дело преимущественно с материалами бурения. Изве­стно, что выход керна обычно очень невелик, а в ряде скважин и вовсе отсутствует.

Однако практически во всех скважинах проводится широкий комплекс геофизических исследований, ко­торый позволяет достаточно точно выделить отдельные пласты и пачки, исследовать их распространение, изменение мощности, выявлять размывы, несогласия и т. д., поэтому материалы ГИС должны полностью использоваться в фациальном анализе.

Форма осадочных тел устанавливается полнее всего построе­нием карт мощностей. Полезно дополнить ее рядом профильных разрезов, которые позволяют установить характер контактов и взаимоотношений данного тела с вмещающими породами. В за­висимости от цели, задачи и масштаба исследований строятся различные карты мощностей, как всего стратиграфического комплекса, так и его отдельных литологических разностей.

Таким образом изучение соотношения осадочных тел при исследовании фаций наряду с другими данными позволяет в ряде случаев количественно восстанавливать рельеф эпохи осадконакопления — как наземный, так и подводный. В послед­нее время эта отрасль выделяется в самостоятельный раздел геологии — палеотопографию или палеогеоморфологию.

Все большее значение палеогеоморфология приобретает в нефтяной геологии. Начать хотя бы с того, что многие ло­вушки углеводородов связаны с положительными формами по­гребенного древнего рельефа, которые получили название па-леогеоморфологических. Сам рельеф может образовываться как на стадии седиментогенеза, так и в более поздние постседимен-тационные эпохи. В первом случае возникают либо аккумуля­тивные (рифы, бары, береговые валы), либо эрозионные (про­моины, каньоны), либо эрозионно-аккумулятивные формы (аллювиальные, дельтовые). К постседиментационным отно­сятся эрозионные останцы, куэсты, в какой-то степени карст, т. е. это рельеф, захороненный после континентального пере­рыва. Нетрудно увидеть, что палеогеоморфологические ловушки, рельеф которых имеет седиментационное происхождение не­редко выделялись ранее в качестве литологических, а ловушки с постседиментационным рельефом — стратиграфических.

Заключение

Литолого-фациальный анализ позволяет решать следующие основные задачи:

1. выявление в разрезе фаций и формаций, благоприятных для образования нефтематеринских и газоматеринскнх отложений;

2. воссоздание физико-географических обстановок геологического прошлого.

3. выяснение литолого-фациальных условий формирования регио­нально нефтегазоносных комплексов;

4. расчленение и корреляция разрезов осадочных пород с учетом цикличности и ритмичности их строения;

5. изучение литологических и палеогеографических факторов, предопределяющих распространение в разрезе осадочного чехла пород-коллекторов и пород-покрышек, приуроченность их к определенным фазам циклов различного порядка;

6. выяснение палеотектонической обстановки (в совокупности с анализом мощностей);

7. выяснение условий образования и закономерностей размеще­ния зон нефтегазонакопления литологического, стратиграфическо­го, рифогенного и комбинированного типов.

Выделение, изучение внутреннего строения и пространственно-временных связей формаций, рассмотрение палеотектонических и палеогеографических черт развития, цикличности строения разрезов, выяснение закономерностей размещения скоп­лений нефти и газа внутри нефтегазоносных формаций — вот глав­ные составляющие фациального анализа.

Список Литературы

Бакиров А. А., Мальцева А. К - Литолого-фациальный и формационвый анализ при поисках и разведке скоплений нефти и газа,— М.: Недра, 1985г.

Прошляков Б. К. и Кузнецов В.Г. - Литология, — М.: Недра, 1991г.

Прошляков Б. К., Кузнецов В. Г. Литология и литолого-фациальный анализ. М., Недра, 1981.