 |
на площади структурного бурения
|
|
|
|
При построении карт литологических типов разреза (литофаций) можно рассматривать разные по сложности вертикальные разрезы картируемого стратона. Литофация – это одновозрастное геологическое тело осадочных горных пород, отличающееся составом и (или) строением от соседних одновозрастных латерально-изохронных отложений.
В реальном вертикальном разрезе стратона могут быть встречены один, два, три и более разновидностей осадочных горных пород. Плотность точек наблюдения на площади также может изменяться от минимальной (одна скважина на изучаемой площади) до наибольшей плотности, при которой в масштабе карты точки наблюдения почти касаются друг друга. При высокой плотности расположения точек буровых скважин на карте и при выделении трёх типов осадочных горных пород в вертикальном разрезе стратона обычно используется «литологический треугольник», разделённый на цветные секторы. Однако способы его начертания и использования иногда приводят к ошибкам, так как изображение треугольника не сопровождает информация о маркировке вершин треугольника, направлениях шкал на сторонах треугольника и направлениях проекций координат точек во внутреннее поле треугольника:
1) существует 24 различных комбинации записи координат положения точки внутри треугольника, когда имена вершин и направления шкал на сторонах треугольника не заданы;
2) существует четыре комбинации для координат положения точки внутри треугольника, если дано положение вершины А в треугольнике задано, задано направление возрастания значений пометок на шкале А, а оставшиеся две вершины В и С не закреплены однозначным положением;
3) существует две комбинации для координат положения точки внутри треугольника, если положение вершины А в треугольнике задано, задано направление возрастания значений пометок на шкале А, а оставшиеся две вершины В и С закреплены однозначным положением.
|
|
|
Таким образом, поскольку все перечисленные варианты встречаются при использовании литологического треугольника, то в этих случаях взаимно однозначного соответствия между заданными координатами точки внутри треугольника и её положения во внутреннем поле равностороннего треугольника не существует.
Для того, чтобы такое взаимно однозначное соответствие координат точки и места точки, соответствующее заданным треугольным координатам, всегда соблюдалось, необходимо выполнить дополнительные условия (рис.9).
Рис.9. В равностороннем треугольнике АВС высота AS равна сумме высот на стороны треугольника из произвольной точки О внутри треугольника:
AS = OK + OR + ON = 100%
Рис.10. Серия параллельных прямых делит высоту AS и сторону АС на отрезки с образованием двух 100%-ных шкал с делениями по 10% на AS и АС. Справедливы отношения:
OK/AS=O1S/AS=RC/AC=35%/100%
Рис.11. На сторонах треугольника и его высотах сформированы шкалы, которые соответствуют друг другу. Справедливы отношения:
OK/AS = RC/AC
Пометки на сторонах треугольника указывают направления проекции точек, например RQ, PQ и SQ
Рис. 12. Треугольник Гиббса
Рис. 13. Номографическая основа стандартного литологического треугольника с направлениями шкал на сторонах треугольника и направленными пометками на сторонах треугольника
Рис.14. Один из вариантов разбиения литологического треугольника для составления карты литологических типов разреза: А – известняк, В – доломит, С – ангидрит, АВ – известняково-доломитовый тип разреза, ВС – доломитово-ангидритовый тип разреза, АС – известняково-ангидритовый тип разреза
|
|
|
Рис.15. Классификация и глинисто-карбонатных пород (по Вишнякову, 1933, с изменениями автора) на номографической основе стандартного литологического треугольника
В макете стандартного равностороннего «литологического треугольника» используются теорема о высотах, лемма о параллельных прямых и пропорции треугольника Гиббса-Розебома. Если перечисленные условия не выполняются, то большинство построений на основе таких треугольников будут ошибочными, случайными, трудно воспроизводимыми.
«Литологический треугольник», сходный по геометрии с треугольником Гиббса-Розебома, построим для составления литолого-фациальной карты (карты литологических типов разреза). Этот треугольник целесообразно применять для построения фациальных карт в том случае, если плотность точек наблюдения на карте велика и характеристику вертикального разреза стратона в скважине целесообразно наносить на карту цветными точками, присуждаемыми каждой скважине в соответствии с характеристикой вертикально разреза по сумме трёх литологических разностей. Если литологических разностей больше трёх, то выполняется генерализация и сокращение многочисленных литологических признаков до трёх. Эта процедура соответствует условиям теоремы о высотах в равностороннем треугольнике (рис. 9):
OR + ON + OK = AS
Сумма трёх высот (OR + ON + OK) равна 100%, что соответствует высоте AS, опущенной из вершины треугольника на противоположную сторону.
Это условие делает постановку задачи и её решение определённым, взаимно однозначным.
Построим «литологический треугольник». Если высоту AS представить в виде шкалы с общей длиной 100%, то, разделив её на десять частей, получим шкалу с делениями 10%, которую (в соответствии с леммой о параллельных прямых линиях, можно спроектировать от высоты ASна сторону AC треугольника.
Повторим эту процедуру для каждой из сторон. Получим три шкалы: АВ, ВС, СА,каждая из которых имеет «пометки» (термин номографии) на 100% шкале через 10% от 0% до 100%. При этом всегда выполняется равенство
100% = AS = OK + ON + OM
Результаты построения шкал на сторонах равностороннего треугольника с учётом направления проектирования точек показаны на рис. 4 и 5. Направление проектирования указано пометками в виде короткого отрезка на сторонах треугольника. Ставить вместо направляющих отрезков точки на шкалах сторон треугольника не рекомендуется, так как пометка на шкале в виде точки предполагает два направления проектирования, а не одно. Принцип взаимно однозначного соответствия положения точек во внутреннем поле треугольника и треугольных координат точек в этом случае утрачивается.
|
|
|
На рис. 14 приведён пример стандартного шаблона треугольника, предназначенного для построения карты литологических типов разреза. На рис. 15 представлено решение задачи классификации карбонатных и карбонатно-глинистых пород по С.Г. Вишнякову с изменениями автора. В каждом из описанных случаев использована стандартная схема номографической основы треугольника.
При построении литологического треугольника обязательно выполнение следующих требований: 1) стороны треугольника равны, 2) пометки градуированных шкал указывают направление проектирования точек во внутреннее поле треугольника, 3) на каждой стороне треугольника указано направление увеличения признака на шкале и указано название признаков, соответствующих каждой из шкал, построенных на сторонах треугольника.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Фации осадочных горных пород: определение понятия фация, Анализ различных направлений трактовки понятия фация. Основные направления в определении понятия фация.
2. Признаки рифогенных фаций: текстура, структура, особенности роста прижизненного состава биоценоза. Классификация органогенных построек. Сходство и различие «биогермных массивов» и «рифовых массивов» (=«ископаемых рифов»).
3. Фациальные признаки горных пород (литологические, биономические, учет общегеологических данных).
4. Континентальные фации. Область сноса и область аккумуляции. Главные черты осадконакопления на суше. Генетические типы континентальных осадочных образования и их классификация. Соотношение понятий генетический тип осадка и фация.
5. Методика построения фациальной и палеогеографической карты. Названия карт.
|
|
|
6. Сравните морские фации и фации солоноватоводных лагун на основе литологических и биономических признаков.
7. Эволюция континентальных фаций в течение времени формирования земной коры. Особенности современных континентальных фаций. Современные континентальные фации Пермского Приуралья.
8. Литоральные, сублиторальные, верхненеритовые и нижненеритовые современные и ископаемые фации, их биономическая, литологическая, физико-географическая и «общегеологическая» характеристики.
9. Особенности рифогенных фаций. Ископаемые и современные органогенные постройки. Классификация органогенных построек.
10. Сравните фациальные признаки (вещественный состав, органические остатки, структуры и текстуры) горных пород фаций солоноводных лагун и морских фаций.
11. Сравните фациальные признаки (вещественный состав, органические остатки, структуры и текстуры) горных пород фаций солоноватоводных лагун и морских фаций.
12. Литологические и биономические признаки рифогенных фаций. Текстуры, структуры, особенности биоценозов и ориктоценозов рифогенных фаций. Биогермообразователи. Биогермные структуры и текстуры. Рифостроители и рифолюбивые организмы современных морей. Рифостроители и рифолюбивые организмы геологического прошлого.
13. Методика и результаты построения карты литологических типов разреза.
14. Методика и результаты построения карты фаций и палеогеографической карты.
15. Рифогенные толщи, рифовые комплексы и рифовые массивы. Биоритмиты. Особенности палеонтологического изучения рифогенных пород.
16. Рифогенные толщи, рифовые комплексы и рифовые массивы. Особенности литологического изучения рифогенных пород. Примеры описания и доказательства рифогенной природы фациальных типов горных пород, их фациальный анализ.
17. Соотношение мощности органогенных построек с мощностями подстилающих (более древних), синхроничных (одновозрастных) и перекрывающих (более молодых по отношению к рифогенным) горных пород. Стратиграфические границы первого рода и латеральные стратиграфические границы второго рода.
18. Учет рифогенных фаций при палеотектоническом анализе и поисках ловушек нефти и газа. Рифогенные фации и полезные ископаемые.
19. Фации солоноводных лагун. Влияние климата на вещественный состав горных пород. Фациальные признаки солоноводных лагун, их распространение. Закономерности изменения вещественного состава осадков солоноводных лагун при изменениях солености. Полезные ископаемые. Верхнекамское месторождение солей.
20. Фации и тектоника. Связь фациальных изменений с колебательными движениями земной коры. Циклическое строение осадочных толщ. Связь фациальных изменений с тектоническими структурами и тектоническими движениями земной коры на платформах.
|
|
|
21. Правило Головкинского-Вальтера о связи распространения фаций в вертикальном разрезе и на площади. Исключения из правила. Фациальные ряды одновозрастных фаций.
22. Основной фациальный закон. Соотношение стратиграфических границ изохронных стратиграфических подразделений и литологически однородных фациальных тел. Следствия из основного фациального закона. Особенности понимания термина слой.
23. Фациальный анализ - основной метод генетического изучения осадочных толщ. Общие принципы и составные части фациального анализа. Стратиграфическая привязка наблюдений. Литологический анализ. Биономический анализ. Учет геологических условий процесса формирования фаций. Учет особенностей геологического строения. Системная методология генетического фациального анализа.
24. Фации краевых предгорных депрессий (прогибов). Предуральский прогиб и распространение фаций на трех различных палеогеографических стадиях его формирования. Влияние климата на фациальный состав на примере пермской угленосной формации Воркутинской впадины и эвапоритовой формации Соликамской и Сылвинской впадин.
25. Палеогеография. Палеогеографическая карта. Соотношение и особенности содержания палеогеографических и географических карт. Особенности понимания границ фациальных зон на палеогеографических картах для геологического периода, эпохи, века, времени образования стратиграфического горизонта.
26. Три составные части методики фациального генетического анализа фаций и их роль в определении условий образования осадка по горной породе (литологический анализ, биономический анализ, анализ и учет общих геологических данных). Примеры.
27. Основные черты различия между морскими, лагунными и континентальными фациями. Фациальные признаки горных пород.
28. Органогенные постройки как разновидность морских фаций. Классификация органогенных построек. Признаки рифогенных фаций.
29. Методика построения карты литологических типов разрезов, фациальной карты и палеогеографической карты при существенной плотности буровых скважин на листе карты. Литологические треугольники.
Библиографический список
Белоусов В.В. Основные вопросы геотектоники. М.: Госгеолтехиздат, 1962. 608 с.
Ботвинкина Л.Н. Фации и генетический анализ различных отложений / Литологические исследования в Казахстане. Алма-ата: Наука, 1977. С. 20-27 (Тр. ИГН АН КазССР. Т. 36).
Вассоевич Н. Б. Эволюция представлений о геологических фациях // Литологический сборник. Л-М.: Гостоптехиздат, 1948. Т. 1. С. 13-44.
Воронин Ю.А., Еганов Э. А. Фации и формации. Парагенезиз (уточнение и развитие основных понятий в геологии). Новосибирск: Наука, 1972, 120 с.
Головкинский Н.А. О пермской формации в центральной части Камско-Волжского бассейна. 1868 // Материалы для геологии России. 1869. Т. I. С. 237-415.
Головкинский Н.А. О послетретичных образованиях по Волге в её среднем течении. Казань, 1865. 75 с.
Гринсмит Дж. Петрология осадочных пород. М.: Мир, 1981. 253 с.
Гроссгейм В.А. Бескровная О.В. и др. Методы палеогеографических реконструкций. Л.: Недра, 1984. 271 с.
Давыдова Т. Н., Гольдштейн Ц. Л. О понятиях «фациальный анализ» и «фация» // Бюл. МОИП. Отд. Геол. 1965. N 5. С. 131-136.
Дюфур М. С. Методологические и теоретические основы фациального и формационного анализов. Л.: Изд-во ЛГУ, 1981. 160 с.
Жемчужников Ю. А., Яблоков В. С., Боголюбова Л.И. и др. Строение и условия накопления основных угленосных свит и угольных пластов среднего карбона Донецкого бассейна. М.: Изд-во АН СССР,.1960. Ч. 1. 332 с., Ч. 2. 347 с. - (Тр. ГИН АН СССР. Вып. 15).
Королюк И.К., Михайлова М.В., Равикович А.И., Краснов Е.В., Кузнецов В.Г., Хатьянов Ф.И. Ископаемые органогенные постройки, рифы, методы их изучения и нефтегазоносность. М.: Наука, 1975. 236 с.
Крашениников Г. Ф. Фации, генетические типы и формации // Изв. АН СССР.Сер. геол. 1962. №8, С. 3-13.
Крашенинников Г.Ф. Учение о фациях. М.: Высшая школа, 1973.
Крашенинников Г.Ф. Учение о фациях. М.: Высшая школа, 1971.367 с.
Крашенинников Г.Ф., Волкова А.Н., Иванова Н.В. Учение о фациях с основами литологии. М.: Изд-во МГУ, 1988. 214 с.
Македонов А. В. О типизации и систематике осадочных пород и фаций // Эволюция осадочного процесса на континентах и океанах: Тез. докл. Новосибирск, 1981. С. 136-137.
Маркевич В. П. Понятие «фация». М.: Изд-во АН СССР, 1957. 89 с.
Меннер В.В. Биостратиграфические основы сопоставления морских, лагунных и континентальных свит. М.: Изд-во АН СССР,1962. 375 с. - (Труды Геологического института АН СССР. Вып. 65).
Михайлова Н.А. Методика составления крупномасштабных литолого-фациальных и палеогеографических карт. М.: Наука, 1973. 54 с.
Мурдмаа И. О. Океанские фации // Океанология. Геология океана. Осадкообразование и магнетизм. М.: Наука, 1979. С. 269 - 306.
Наливкин Д. В. Учение о фациях. М.-Л.: ГОНТИ. 1932. 208с.
Наливкин Д. В. Учение о фациях. М.-Л.: ГОНТИ. 1933, 283 с.
Наливкин Д. В. Учение о фациях. М.: Изд-во АН СССР, 1955. Т.1. 534 с.
Наливкин Д.В. Учение э фациях. М.-Л.: Изд. АН СССР, 1956. Т.2. 393с.
Немков Г. И., Муратов М. В., Гречишникова И. А. и др. Историческая геология. М.: Недра, 1974. 319 с.
Немцович В.М. Геологические формации. Л.: Недра, 1974.
Ожгибесов В.П. Фации: новая система терминов в классическом подходе решения стратиграфических и палеогеографических задач / Перм. ун-т. - Пермь, 2001. – 9 с. – Деп. в ВИНИТИ РАН 26.10.01 № 2248-В 2001.
Павлов А. П. Генетические типы материковых образований ледниковой и послеледниковой эпохи // Изв. Геол. комитета. 1888. Т. 7. № 9. С. 243-262.
Павлов А. П. Дополнения редактора к книге Э. Ога «Геология». М.; Л.: ГОНТИ. 1938. С. 127-128.
Петтиджон Ф. Дж. Осадочные породы. М.: Недра, 1981. 752 с.
Попов В. И., Макарова С. Д., Станкевич Ю. В. и др. Руководство по определению осадочных фациальных комплексов и методика фациально-палеогеографического картирования. Л.: Гостоптехиздат, 1950.
Преображенский Б.В. Современные рифы. М.: Наука, 1986. 245 с.
Романовский С.И. Николай Алексеевич Головкинский. 1834 - 1897. Л.: Наука, 1979. 192 с.
Современные и ископаемые рифы. Термины и определения: Справочник / И.Т. Журавлева, В.Н. Космынин, В.Г. Кузнецов и др. М.: Недра, 1990. 184 с.
Стратиграфический кодекс. Изд. 2-е, доп. Утв. пленумом МСК 31.01.1991. СПб: МСК - ВСЕГЕИ, 1992. 120 с.
Фролов В.Т. Опыт выделения и систематики генетических типов морских отложений // Вестник МГУ. Серия Геология. 1968. № 6.
Херасков Н.П. Тектоника и формации. М.: Наука, 1967.
Шанцер Е.В. Очерки учений о генетических типах континентальных образований. М.: Наука, 1966. 239 с.
Шванов В.Н. Структурно-вещественный анализ осадочных формаций. СПб.: Недра, 1992. 230 с.
Янин Б.Т. Основы тафономии. М.: Изд-во МГУ, 1983. 184 с.
|
|
|
