Другие способы определения степени регионального метаморфизма (катагенеза) » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Другие способы определения степени регионального метаморфизма (катагенеза)

22.07.2021

О необходимости дополнительных методов определения степени регионального метаморфизма. Из всего, что было сказано ранее о теории углеродного коэффициента, вытекает необходимость других методов определения степени регионального метаморфизма.

Насущная потребность в других методах прежде всего обусловливается тем, что применение метода углеродного коэффициента ограничено — он может быть использован только там, где имеются залежи углей. Ископаемые угли приурочены обычно к определенным свитам или толщам. При необходимости экстраполяции, как уже говорилось выше, данных о величине углеродного коэффициента на более глубоко залегающие горизонты, возникают значительные трудности и возможны ошибки. Угли, состоящие из органического вещества, изменяются иначе, чем породы, образованные неорганическим веществом. По всей вероятности, именно метаморфизм [катагенное изменение] минеральных компонентов пород влияет на возможную нефте- и газоносность, а не непосредственное разложение нефти и газа под влиянием тепла и давления, как думают некоторые.

Использование свойств песчаников для определения степени регионального метаморфизма. О значении песчаников как индикаторов степени регионального метаморфизма отложений писали У. Рассел и Дж. Браннер. У. Рассел обнаружил, что в области Аппалачей сопротивление раздавливанию у песчаников увеличивается, а пористость понижается по направлению к районам, характеризующимся высокими значениями углеродного коэффициента. Дж. Браннер отмечает, что в сильно складчатых отложениях, развитых в горах Уачита в Арканзасе, пористость песчаников, в среднем, меньше, чем в более слабо деформированных отложениях, развитых севернее. Для отложений с одинаковыми значениями углеродного коэффициента средняя пористость песчаников по определению Дж. Браннера оказалась гораздо большей, чем по данным У. Рассела. Это может означать, что при одной и той же величине углеродного коэффициента пористость песчаников в Арканзасе действительно больше, чем в области Аппалачей, или же, что в Арканзасе песчаники подверглись большему выветриванию. Возможно и такое объяснение, что это расхождение является результатом различия в отборе песчаников для исследования — один исследователь мог выбирать для изучения песчаники с большей или меньшей пористостью, нежели другой.

В районах, где ископаемые угли отсутствуют, для оценки общих перспектив нефтеносности могут быть использованы в некоторой степени определения пористости песчаников. Безусловно, что при этом следует использовать, по мере возможностей, наименее выветрелые песчаники. На некоторых участках этот метод вообще не может быть использован — если обнажающиеся здесь песчаники подверглись сильному выветриванию. Совершенно непригодными для этой цели являются песчаники, сцементированные опалом или скрытокристаллическим кремнеземом. Если уменьшение пористости песчаников связано с региональным метаморфизмом, то кварцевый цемент будет относиться к типу регенерационного. Перспективы в отношении нефтеносности будут меньше там, где средняя пористость невыветрившихся песчаников ниже 15%, и больше там, где она превышает 15%. Если средняя пористость ниже 5%, то площадь будет неблагоприятной для разведки на нефть.

Анализы органических компонентов пород. Тонкозернистые осадки, такие например, как глины, обычно содержат несколько процентов органического вещества; в битуминозных сланцах содержание органического вещества значительно выше. Принимая во внимание, что органическое вещество ископаемых углей является хорошим показателем степени регионального метаморфизма, можно предположить, что таким же индикатором, вероятно, явится и органика в обычных осадках. Для определения степени метаморфизма пород, вероятно, можно было бы использовать анализы содержащегося в них органического вещества, аналогичные техническим анализам углей; однако такие анализы для пород представляют трудности, а их результаты, вероятно, будут сильно варьировать в зависимости от характера исходного органического вещества. Использование анализов рассеянного органического вещества пород имело бы большие преимущества, так как оно почти повсеместно.

Об использовании анализов твердых углеводородов [нафтидов]. Как уже говорилось выше, для определения регионального изменения можно было бы частично воспользоваться анализом твердых углеводородов. Следует различать твердые углеводороды, встречающиеся в виде жил, и твердые углеводороды, заполняющие поры в песчаниках и в других пористых породах. Необходимо также учитывать, когда отложились или внедрились эти углеводороды: до или после регионального метаморфизма, так как если последний проявился до отложения этих углеводородов, то он, конечно, не мог оказать на них никакого влияния. Возможно, что изменение значений углеродного коэффициента для твердых углеводородов и не подчиняется той же закономерности, которая характеризует изменение величины этого коэффициента для углей при региональном метаморфизме отложений, однако при достаточном количестве данных, несомненно, удастся установить определенную зависимость и для твердых углеводородов. Большим недостатком при использовании этой зависимости в этих целях явится то обстоятельство, что твердые углеводороды [нафтиды] встречаются очень редко.

Другие различные признаки. Существует целый ряд литологических признаков, по которым можно судить о степени регионального метаморфизма [катагенеза]. Мягкие, пластичные, лишенные трещин породы указывают обычно на низкую степень вторичных изменений (исключая те, которые обусловлены выветриванием). Наоборот, широкое развитие твердых [hard] глинистых пород и песчаников, а также сильной трещиноватости, особенно в глинистых сланцах [shales] обычного типа, указывает на значительный региональный метаморфизм. Присутствие горячих источников и гидротермальных металлоносных образований, как правило, указывает на условия, неблагоприятные для нефте-газоносности. Очень неблагоприятным признаком является также обилие кварцевых жил.

Определение степени регионального метаморфизма по физическим и химическим свойствам глинистых сланцев. В настоящее время наиболее обещающими методами определения степени регионального метаморфизма, помимо тех, которые связаны с изучением углей, считаются методы, основанные на определении некоторых физических и химических свойств глинистых пород. Полезные результаты могут быть получены при изучении количества и типов различных новообразований, возникающих при метаморфизме в сланцах (серицит, каолинит, эпидот, хлорит и дикит), а также выяснение характера изменений глинистых минералов. Другим эффективным методом, позволяющим решить проблему, является определение таких физических свойств сланцев, как сопротивление раздавливанию, пластичность и плотность. Содержание воды, само по себе, также может быть полезным в этом отношении. Хорошим показателем регионального метаморфизма глинистых пород является скорость прохождения в них сейсмических волн.

Вопрос об использовании в данных целях некоторых физических свойств глинистых пород рассматривался в работе Дж. Уилсона. Дж. Уилсон утверждает, что если глинистые породы, которым сопутствуют ископаемые угли, величина углеродного коэффициента для которых меньше 60%, поместить в воду, то они совершенно размокают, в то время как глинистые породы из отложений, содержащие угли, характеризующиеся значениями углеродного коэффициента выше 60%, не размокают в воде и последняя не становится мутной. Использование свойств глинистых пород для определения степени регионального метаморфизма представляет большие удобства в том отношении,, что они распространены весьма широко. Существенным же недостатком является способность глинистых пород легко поддаваться выветриванию, а поэтому во многих районах приходится пользоваться образцами из недр.

Глинистые породы являются хорошим геологическим манометром, а угли — термометром. По степени уплотнения первых и «метаморфизму» вторых можно судить о глубине захоронения осадочных отложений и испытанных ими давлении и температуре. Для районов сравнительно спокойного залегания слоев и отсутствия проявлений магматических процессов можно дать следующую ориентировочную таблицу.
Другие способы определения степени регионального метаморфизма (катагенеза)

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: