Седиментология

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Билет №1

Дельтовые побережья; факторы, контролирующие процессы осаждения осадков дельты. Классификация дельт?

Дельты являются пространствами интенсивного накопления терригенного материала, приносимого реками и откладываемого у устьев в конечных водоемах стока – морях или озерах. Дельтовая обстановка представляет собой сложный комплекс, в котором действуют разнообразные механизмы седиментогенеза и накапливаются различные, хотя и генетически взаимосвязанные, отложения.

факторы, контролирующие процессы осаждения осадков дельты

морфология берега;  конфигурация береговой линии и угол наклона побережья приемного бассейна;  направление и сила волн, приходящих со стороны открытого моря;  отношение количества осадков, переносимых вдольбереговыми течениями и приносимых реками, впадающими в море;  ширина приливной зоны.

Исходя из этого, основными факторами, контролирующими процессы осаждения и особенности строения осадков дельтового комплекса, являются:

режим реки;  прибрежные процессы; структурная позиция; климат.

Общепринятой является классификация дельт (рис. 3.3), основанная на степени влияния трех факторов, определяющих особенности распределения обломочного материала в приемном бассейне: флювиального (речного), волнового и приливного (Галловей, 1979). В свою очередь, флювиальные и волновые дельты подразделяются на четыре типа (рис. 3.4). В том случае, если влияние реки минимально, а влияние волн, напротив, велико, формируется береговая линия, в пределах которой весь обломочный материал, транспортируемый рекой, разнесен вдольбереговыми течениями и волнами. В противоположность этому, дельта образованная при сильном преобладании речной энергии,

1 – береговая линия; 2 – фестончатая дельта; 3 – лопастная дельта; 4 – дельта – «птичья лапа»

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

2. Элементы природных резервуаров; характеристики фильтрационноемкостных свойств?

коллектор – это горная порода, пласт или массив пород, которые благодаря своим коллекторским свойствам обладают способностью к аккумуляции и фильтрации воды, нефти и газа».

Природные резервуары представляют собой геологические тела, состоящие из пластов-коллекторов, линз и пластов слабо- и непроницаемых пород внутрирезервурных покрышек, образующих единую гидродинамическую систему, ограниченных снизу и сверху межрезервуарными покрышками. Таким образом, в природных резервуарах встречаются в различных пространственных вариациях четыре элемента: коллектор и межрезервуарные покрышки (обязательные), внутрирезервуарная покрышка и ее частный случай в виде «ложной покрышки» (ее еще называют толща рассеивания, полупокрышка).

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Вероятность аккумуляции УВ в природном резервуаре и сохранности их скоплений определяется качеством каждого из элементов (лучшие и худшие свойства коллекторов и покрышек трактуются однозначно, лучшие свойства «ложной покрышки» связываются с ее лучшими экранирующими свойствами). Для определения относительного качества коллекторов и покрышек природного резервуара используется набор параметров, наиболее значимых для его аккумулирующих и экранирующих свойств. Для коллекторов - это коэффициенты открытой пористости (Кп), проницаемости (Кпр), эффективные толщины (Нэфф), характеристики трещиноватости (трещинная пористость и проницаемость, плотность трещин) и др.; для покрышек – мощность пласта, минеральный состав, коэффициент однородности, давление прорыва и пр.

Основной причиной дифференциации природных резервуаров по свойствам и 227 Относительному качеству слагающих их элементов является специфика образования. Особенности строения осадочных толщ, в свою очередь, обусловливают закономерности распределения в них коллекторов и покрышек, их взаимоотношение и, в конечном итоге, предопределяют морфологию и свойства природных резервуаров.

3. Составить модель секвенции по трем скважинам, вскрывшим разрез дельтового комплекса, состоящую из 3 проградационных и 4 ретроградационных парасеквенций ?

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Билет №2

1-Характеристика основных факторов, определяющих условия накопления карбонатных отложений.

Карбонатные породы – это осадочные образования, более чем наполовину сложенные минералами, представляющими собой соли угольной кислоты

. Несмотря на то, что в земной коре количество таких минералов достаточно велико (около 70 наименований), основное породообразующее значение среди них имеют кальцит, доломит, сидерит и магнезит.

В общем объеме карбонатных отложений известняки и доломиты, состоящие в основном из кальцита и доломита, абсолютно преобладают. На них приходится свыше 95% объема всех карбонатов, встречающихся в земной коре.

К числу основных факторов обусловливающих накопление карбонатных осадков, следует отнести:

• обилие животного и растительного бентоса, поставляющего карбонатный мате риал; • отсутствие привноса песч а но-алевритового и кремнистого материала, наличие которого вызывает помутнение вод, уменьшение светопроницаемости и способ ствует разрушению известковистых частиц; • длительное прогибание бассейна, обеспечивающее аккумуляцию мощных карбонатных осадков при одновременном

сохранении мелководных условий;• наличие соответствующей температуры и солености вод, благоприятных дляразвития бентоса.

2-Основные характеристики коллекторов?

Основными характеристиками коллектора, предопределяющими эти свойства, являются пористость (емкость – совокупность пустот, заключенных в породе) и проницаемость (способность пропускать через себя флюид).

Выделяются несколько типов пористости и проницаемости:

абсолютная пористость (общая, полная, коэффициент общей пористости) – совокупность всех пор, заключенных в породе; открытая пористость – объем сообщающихся друг с другом пор;

эффективная пористость - объем пор горной породы, через которые может происходить фильтрация жидкости.

Количественно пористость выражается отношением объёма пор (того или иного типа) к общему объёму горных пород и определяется коэффициентом пористости, измеряемым в % или долях ед.

Абсолютная проницаемость – проницаемость породы при фильтрации через нее однородной жидкости или газа; фазовая (эффективная) проницаемость – проницаемость породы при фильтрации одного флюида в присутствии другого;

относительная проницаемость – отношение эффективной проницаемости конкретного флюида к абсолютной проницаемости.

Выражается коэффициентом проницаемости, измеряемым в мД или м2. Соотношение пористости и проницаемости коллекторов определяется структурой их

пустотного пространства, которая, в свою очередь, зависит от структурных характеристик породы (рис. 12.1): от размеров зерен (1), их морфологии (2), степени окатанности (3) и сортировки (4), упаковки (5), от структурной зрелости (6). Но как эти структурные характеристики связаны со значениями пористости? Попробуйте ответить на мой вопрос, не заглядывая в приведенные ответы.

3-Составить модель секвенции по трем скважинам, вскрывшим разрез дельтового комплекса, состоящую из 5 проградационных и 3 ретроградационных парасеквенций.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Билет №3

1-Седиментационные модели карбонатного осадконакопления. Понятие о категориях карбонатных платформ?

Карбонатное осадконакопление – процесс очень сложный; он обусловлен химическими, физическими и, конечно же, биологическими законами, изучение которых возможно для современных обстановок. Но чтобы восстановить условия образования древних карбонатов, нам нужно из всего многообразия причин вычленить те, которые имели основополагающее значение для осадконакопления. Тем самым мы создаем некоторую упрощенную модель, которая опирается на самые значимые для карбонатной седиментации характеристики.

Cедиментационная модель - это отображение наших представлений о фациальной изменчивости в бассейне седиментации. Такая модель может быть статической или динамической: первая отражает латеральную картину размещения фаций, вторая - характеризует меняющиеся условия седиментации. Как правило, статические модели представляют собой седиментационные профили вкрест простирания береговой линии, динамические - систему идеализированных циклитов. Совмещение статических и динамических моделей отображается в виде блок-диаграмм, горизонтальная поверхность которых фиксирует закономерную смену фаций, а вертикальная - их изменения в течение определенного отрезка времени.

МОДЕЛЬ КАРБОНАТНОГО ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ (Селли, 1989):

зоны: 1 – ниже базы волны; 2 – мегарябь, барьерные острова, рифы; 3 – лагуна, при-ливно- отливные отмели, себха. 4 – база эйфотической зоны, 5 – эффективная база волны.

Одной из первых седиментационных моделей может служить модель карбонатного осадконакопления в эпиконтинентальных морях, разработанная в 1965 году М. Ирвином. Изучение карбонатов Уиллистонского бассейна Северной Америки позволило ему разработать седиментационную модель, в которой три главные осадочные фации, обозначенные как зоны Х, Y и Z (рис. 8.1), замещаются латерально от центра бассейна к его окраинам (Селли, 1989).

На специфику распределения иловых и зернистых карбонатных осадков, согласно этой модели, влияют преимущественно две поверхности: положение уровня моря и уровень волнового воздействия. Ниже базиса действия волн осаждаются тонкие илы, органические остатки практически не разрушаются и отлагаются на месте захоронения (зона Х). В направлении к суше степень гидродинамической активности среды накопления возрастает за счет поднятия морского дна. В связи с этим М. Ирвин выделяет зону Y - мелководную обстановку с высоким энергетическим уровнем. Морское дно здесь находится в пределах фотической зоны и заселено многочисленными организмами, продуцирующими карбонат кальция. Основной осадочный материал, характерный для этой зоны, биокластовый,

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

поскольку под воздействием течений происходит разрушение скелетов. Тонкий ил - продукт механического и (или) биологического разрушения, образует суспензию и выносится в более глубоководные и спокойные участки (зона Х).

Для зоны Y характерно формирование сфероагрегатных зерен (оолитов, пизолитов и т.д.).

Рис. 8.3. КАТЕГОРИИ КАРБОНАТНЫХ ПЛАТФОРМ

М. Таккер и П. Райт (Tucker, Wright, 1990) выделяют пять основных категорий (седиментационных моделей) карбонатных платформ (рис. 8.3):

эпиконтинентальная платформа (epeiric platform), рамп (ramp), окаймленный шельф (rimmed shelf), изолированная платформа (isolated platform) и затопленная платформа (drowned platform).

Следует отметить, что с точки зрения «жесткого» подхода к терминологии, принятого в российской геологической школе, названия категорий платформ вряд ли можно считать удачными. И, в первую очередь, это касается самого термина «платформа», который «…в отечественной литературе всегда имел отчетливо тектонический смысл» (Кузнецов, 2002). Однако если принять определяющим для характеристики платформ их «близкую к горизонтальной плоскую поверхность, обычно более высокую, чем окружающие участки» (Геологический словарь, 1973), в этом случае термин как нельзя лучше отвечает морфологии крупных карбонатных тел с плоской вершиной, находящейся на уровне поверхности воды. Тенденция образовывать плоские вершины усиливается способностью тропических карбонатных систем к формированию устойчивых к воздействию волн структур, особенно на окраинах платформ (Schlager, 1981).

2-Характеристика структуры пустотного пространства и факторов, которые определяют особенности его строения?

Осадки, накапливавшиеся в надприливных зонах, обладают, как правило, тонкопористой структурой пустотного пространства, низкими значениями проницаемости при относительно высоких показателях пористости насыщения, повышенной долей среди всех пор капиллярных и субкапиллярных (рис. 13.5). Такое строение и размеры пор определяются тонкозернистой седиментационной структурой супралиторальных отложений. Несмотря на то, что последние уже на стадии седиментогенеза и раннего

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

диагенеза испытывали процессы растворения в субаэральных условиях, завершающиеся при удачном

Стечении обстоятельств образованием пустот выщелачивания, их фильтрационные возможности довольно высоки, поскольку в процессе погружения эти пустоты в первую очередь заполнялись эпигенетическими минералами. Для формирования хорошо проницаемых коллекторов супралиторальные фации обязаны испытать воздействие процессов растрескивания и растворения по трещинам. Наиболее распространенный тип пористости в подобных разновидностях карбонатов - межкристаллический, тип коллектора - трещинный, каверново-трещинный.

В гораздо лучшем положении с точки зрения возможности реализации высокого емкостного потенциала, заложенного на стадии седиментогенеза, находятся межприливные фации, особенно относимые к фациям верхней литорали. Гидродинамическая активность среды осадконакопления предопределила низкое содержание в зернистых осадках микритовой составляющей, заполняющей седиментационно-раннедиагенетические поры. Высокая энергетика вод способствовала накоплению зернистых литокластовых, пеллоидных, водорослевых образований с хорошо развитой системой межзерновых каналов, что, в конечном итоге, обеспечивает хорошие фильтрационные возможности карбонатов (рис. 13. 6).

Если такие породы в процессе литогнеза испытают еще и воздействие выщелачивания и растрескивания, они могут сформировать наиболее предпочтительные для эксплуатации коллекторы порового или каверново-порового типов с межзерновым типом пористости. Отложения нижней литорали обладают незначительными емкостными и фильтрационными способностями, варьирующими в зависимости от содержания в них детритового компонента, способного растворяться, формируя пористость выщелачивания. Наиболее часто в качестве растворяющегося материала в известняках нижней литорали выступают обломки и целые раковины остракод, одиночные водорослевые комочки и литокласты. Соотношение пористости и проницаемости в осадках нижней литорали определяется компоновкой зернистого материала, но обычно они характеризуются довольно низкими значениями проницаемости при относительно высоких значениях пористости. Тип коллектора, наиболее часто встречающийся в отложениях такого фациального облика - каверновый, порово-каверновый.

Биотурбированные микриты мелководной подприливной зоны обычно содержат лишь межкристаллическую емкость, приуроченную к материалу выполнения ходов илоедов. Эта емкость обеспечивает высокую пористость при очень низких значениях проницаемости и является хорошей базой для образования вторичной пористости выщелачивания (рис. 13.7).

В отложениях, накопившихся в удаленных от побережья участках сублиторали, коллекторы приурочены к пластам, наиболее обогащенным детритовым материалом. В них, помимо пор собственно внутри- и межзерновых, за счет процессов растворения формируются крупные пустоты выщелачивания биогенного компонента.

Рассмотрим реакцию отложений различного генезиса на действие вторичных процессов, и в первую очередь на выщелачивание. Для анализа выберем оптимальные для проявления этого процесса условия – поверхность размыва, и проанализируем, как будут зависеть пористость и проницаемость разнофациальных отложений от глубины их залегания по отношению к предтиманской поверхности размыва.

3. Составить модель секвенции по трем скважинам, вскрывшим разрез отложений побережья барьерного типа и прилегающего шельфа, состоящую из 2 проградационных и 5ретроградационных парасеквенций.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Билет №4

1-Седиментационные модели карбонатного осадконакопления. Понятие о категориях карбонатных платформ?

2- Факторы, контролирующие архитектуру осадочных толщ и их стратиграфию. Соотношение лито- и хроностратиграфических подходов к выделению границ осадочных тел. Понятие о пространстве аккомодации и относительном уровне моря?

Три основных фактора определяют строение секвенций:

Изменения уровня Мирового океана (эвстатика); Вертикальные движения земной коры (включая тектонику, изостазию, уплотнение и т.д.); Количество поступающего осадочного материала (производное от климата, Растительного покрова, интенсивности потоков и т.д.).

Взаимодействие этих факторов обусловливают природу и структуру (внутреннее строение) секвенций и эволюцию осадочных бассейнов.

Влияние этих факторов отображено в двух параметрах – относительном уровне моря (УМО) и пространстве аккомодации. Первый – отображает совместный эффект действия тектоники и эвстатики, и этим термином обозначается поверхность моря (или озера) относительно фиксированной поверхности вблизи дна бассейна (рис. 10.14). Пространство аккомодации – это пространство между поверхностью земли (подводной или субаэральной) и гипотетической поверхностью, которая ограничивает сверху зону потенциального накопления осадков. Этой гипотетической поверхности в морских обстановках отвечает поверхность моря, в озерных – озера, а в аллювиальных или эстуариевых – уровень динамического равновесия

Рис. 10.14. ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ МОРЯ Рассмотрим, как соотносятся изменение относительного уровня моря и

пространство аккомодации (рис. 10.15). До начала привноса в бассейн осадков относительный уровень моря находился в положении 1, и его величина «совпадала» с аккомодационным пространством. Рост уровня моря (до положения 2) привел к добавлению нового пространства.

Одновременно в бассейн сносился осадок с континента. И в том случае, если этого осадка было больше, чем эта «добавка», акватория будет мелеть, несмотря на рост ОУМ, а береговая линия – смещаться в сторону моря. Однако такое же смещение береговой линии

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

будет происходить и тогда, когда уровень моря будет падать. Различия в механизмах наступления береговой линии отражены в двух типах регрессиий – «нормальной» и «форсированной» (рис. 10.16). В первом случае смещение береговой линии в сторону моря происходит за счет «засыпания» приемного бассейна в условиях, когда темп повышения уровня моря не обеспечивает достаточного для размещения приносимого Осадка аккомодационного пространства; во втором – суша наступает на море за счет падения уровня моря.

Рис. 10.15. СООТНОШЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ ОТНОСИТЕЛЬНОГО УРОВНЯ МОРЯ И ПРОСТРАНСТВА АККОМОДАЦ.

3-Составить модель секвенции по трем скважинам, вскрывшим разрез отложений приливно-отливной равнины и прилегающей сублиторали, состоящую из 2 проградационных и 5ретроградационных парасеквенций?

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Билет №5

1- Характеристика особенностей осадконакопления в условиях эпиконтинентальных, окаймленных и изолированных платформ и карбонатного рампа. Диагностические признаки отложений различных категорий карбонатных платформ?

Как известно, эпиконтинентальные бассейны – это внутренние, преимущественно мелководные платформенные моря, связанные с океанами проливами и периодически утрачивающие эту связь. В отличие от пассивных окраин, эпиконтинентальные бассейны характеризуются сложной (разнонаправленной и разноамплитудной) вертикальной тектоникой, которая либо препятствует, либо усиливает влияние глобальных эвстатических колебаний. Ярким примером эпиконтинентального бассейна является юрско- 5 палеогеновое море Русской плиты.

Современных аналогов эпиконтинентальным платформам нет, но в геологической истории эти осадочные тела были широко распространены. К ним относятся, например, позднедокембрийская платформа Среднего Востока, раннепалеозойские – СевероАмериканская и Восточно-Европейская, триасовая - Западной Европы.

Природу таких огромных обширных мелководных областей трудно понять, не имея современных аналогов. Циркуляция морской воды в них не была обязательно строго закрытой, и эти области, по-видимому, имели сообщение с открытым морем или океаном. Ведущим процессом в таких морских бассейнах, вероятнее всего, являлась приливноотливная деятельность. Это предположение позволяет в какой-то мере использовать для реконструкций обстановок седиментации на древних эпиконтинентальных платформах опыт и результаты исследований современных прибрежных частей тропических или субтропических морей (например, шельф Южной Флориды или залив Шарк в Западной Австралии), где формируются осадочные системы, получившие название перилиторальных (peritidal), т.е. образованных в зоне приливов (Folk, 1973).

Вспомним, что по положению области накопления к уровню приливов и отливов выделяются надприливные (супралиторальные), межприливные (литоральные) и подприливные (сублиторальные) обстановки осадконакопления. На низменных проградирующих побережьях супралитораль может иметь многокилометровую ширину. Ее характер во многом контролируется климатом: в аридных условиях с ней связано площадное осаждение эвапоритов; в гумидных - водорослевых матов и седиментационных доломитов.

На особенности накапливающихся осадков в литорали влияют климат и энергия водной среды

зоны высоких энергий маркируются развитием карбонатных песков пляжей, барьеров и гряд, низких - микрокристаллических известняков иловых равнин. Литорали (и в первую очередь приливно-отливные равнины) обладают отчетливой вертикальной зональностью: в зоне нижней литорали присутствуют зарывающиеся организмы и соскребатели, которые сдерживают развитие водо-рослевых матов практически повсеместно, за исключением тех мест, где соленость повышена .

В верхней литорали водорослевая седиментация господствует, широко развиты процессы усыхания карбонатного ила (фенестровая пористость). Межприливные осадки всегда отчетливо слоистые, что отражает изменения условий их накопления. Сублитораль - зона, всегда затопленная водой. Она может иметь биоту, разнообразие и обилие которой зависит от солености и температуры, контролируемых степенью приливного водообмена.

Окаймленных и изолированных платформ и карбонатного рампа:

Окаймленный шельф – это область мелководного осадконакопления, с отчетливым перегибом склона в сторону более глубоких вод. Перегиб склона – это, как правило, окраина с волновым перемешиванием вод с более или менее непрерывной каймой рифов и(или) биокластовых или оолитовых песчаных отмелей, выступающих в роли барьера,