Основы геологии и литологии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Кафедра «Геология и разведка нефтяных и газовых месторождений»

Контрольная работа

По дисциплине «Геология и литология»

Выполнил:

ст. гр. БГРз 14-03

Токарев А.М

Проверил:

Машкова Е.А

Уфа, 2016

Осадочные горные породы это геологические тела, закономерные ассоциации (парагенезы) минералов, возникшие на поверхности литосферы и существующие в термодинамических условиях поверхностной части земной коры. Общий объем осадочных (А.Б.Ронов, 1993) отложений неогея (верхний докембрий - фанерозой) достигает 1130 М 106 км3 . Это составляет всего 11 % объема земной коры и 0,1 % общего объема всей Земли, или 9 % массы коры и лишь 0,5% массы Земли. Несмотря на столь небольшое, казалось бы, относительное количество, они покрывают почти 80% суши (119 млн. из 149 млн. км 2), и примерно столько же 76 % площади дна современного Мирового Океана. землетрясение горный порода хемогенный

Хемогенные породы - это продукты химических реакций, в частности - осаждения из вод (образуются в результате выпадения солей в осадок). Такие породы могут залегать как на поверхности Земли, так и в ее недрах. Различные соли, и бокситы являются результатом хемогенных процессов.

Хемогенные породы образуются разными способами. Например, при постепенном концентрировании вод и растворов одновременно с воздействием солнечного испарения. Или в результате смешивания растворов нескольких солей с последующим понижением их температуры.

Хемогенные породы могут возникать как на поверхности Земли (в морских и континентальных водоемах), так и в ее недрах. От этого зависит их строение. Так, если порода образовалась на поверхности, она имеет протяженную пластовую форму. Породы, залегающие в недрах, имеют трещинно-жильное линзовидное строение.

К хемогенным породам относятся все минеральные соли, калийные соли, кремни, сода, фосфориты, бокситы, хемогенные известняки и целый ряд других образований, которые активно используются в промышленности и строительстве.

Ниже перечислены классы хемогенных осадочных пород и указаны важнейшие представители этих классов.

Хемогенные породы имеют некристаллические (пелитоморфные), кристаллические и оолитовые структуры, массивные, слоистые и натечные текстуры.

Текстуры осадочных хемогенных горных пород лучше рассматривать на примере конкретных пород слишком уж велико текстурное многообразие.

Среди карбонатных пород наиболее распространены следующие текстуры: плотные, пористые, кавернозные, брекчиевидные, пятнистые, слоистые и др.

Среди эвапоритов преобладают плотные и слоистые текстуры, иногда пятнистые. Гипс и ангидрит иногда могут иметь параллельно-волокнистое строение это всем известный гипс-селенит, из которого делают многочисленные сувениры.

У кремнистых пород текстуры довольно разнообразны: массивные, плотные, полосчатые, пятнистые, брекчиевидные и другие. Стоит только представить, насколько разнообразны, бывают рисунки у яшм, чтобы понять многообразие текстур кремнистых пород.

Многолики и фосфориты, их текстуры бывают массивными, слоистыми, желваковыми, оолитовыми, брекчиевидными и, конечно же, конкреционными. Конкреции в фосфоритах довольно частое явление.

Аллитовые породы - бокситы.

Хемогенные карбонатные породы имеют кристаллическую структуру, при этом размер кристалликов в породах-коллекторах может варьировать в широких пределах от тысячных долей миллиметра до целых. Не измененные вторичными процессами хемогенные известняки выделяются, как правило, низкой пористостью. В случае миграции по таким породам подземных вод расширяются фильтрующие каналы, возникает вторичная пористость, представленная кавернами различных размеров и даже полостями.

Гидрогеологические свойства горных пород. При большей величине пористости и малом диаметре зерен вода, вошедшая в породу, имеет очень большую поверхность соприкосновения с породой и находится всецело под влиянием удерживающих ее поверхностных молекулярных сил. Для 1 мі плотной породы сумма свободных поверхностей составит 6 мІ. Если тот же объем заполнить раздробленными частицами, то сумма свободных поверхностей быстро возрастает с уменьшением величины зерен. Гидрогеологической особенностью глин является их свойство жадно поглощать воду, но почти не пропускать ее. При этом глина разбухает, увеличивается в объеме, так как значительная часть воды абсорбируется частицами глинистых минералов, проникая внутрь их кристаллической решетки и как бы раздвигая ее. Это приводит к замыканию даже тех капиллярных пор, которые могли ранее проводить собственно пленочную и капиллярную влагу. Набухание при увлажнении определяет плохое качество влажных глин при опоре на них фундаментов зданий. Глина становится пластичной и под весом здания из нее выжимается вода, глина уменьшается в объеме, что может повести к деформации здания. В этом отношении значительно надежнее песок, даже влажный; он не пластичен, не набухает и не оседает под нагрузкой, являясь прекрасным основанием. Поэтому не оправдывается старинная поговорка, считающая неустойчивым, непрочным все, что «построено на песке». Итак, водопроницаемость горных пород связана с пористостью сложной зависимостью и определяется не столько общей пористостью, сколько средними размерами пор, их поперечниками. Размеры пор в случае рыхлых пород в известной мере также зависят от гранулометрического состава -- чем крупнее зерно, тем легче проницаема порода для гравитационной воды. Поэтому существуют способы расчета водопроницаемости по данным гранулометрического анализа. Однако, если порода гранулометрически очень неоднородна, а тем более если она сцементирована или имеет массивно кристаллическое строение, то водопроницаемость с гранулометрическим составом вообще не связана и может быть определена лишь опытным путем. Степень водопроницаемости породы принято характеризовать коэффициентом фильтрации, или коэффициентом водопроницаемости, указывающим скорость, с которой гравитационная вода просачивается через породу при уклоне подземного потока равном 45° или единице, если за меру уклона брать тангенс этого угла. Коэффициент фильтрации выражают обычно в литрах в сутки. По степени водопроницаемости все горные породы можно разделить на 5 групп или категорий. Пород, при любых условиях абсолютно не пропускающих воду, в природе не существует. Даже самые плотные глины пропускают гравитационную воду в ничтожном количестве в капиллярном и пленочном состоянии. Но проникнуть через них могут заметные количества воды за сроки порядка сотен тысяч или даже десятков миллионов лет, что не имеет никакого значения для обычной практики человека. Поэтому породы V категории всегда и характеризуются как непроницаемые, или водоупорные.

Классификация горных пород по степени водопроницаемости.

Категория I. Хорошо водопроницаемые (галечники, крупнозернистые пески, массивные сильнотрещиноватые и пещеристые породы). Коэффициент фильтрования больше 10 м/сутки.

Категория II. Водопроницаемые (пески, трещиноватые, породы). Коэффициент фильтрования 10-1 м/сутки.

Категория III. Слабоводопроницаемые (мергели, песчаники, супеси). Коэффициент фильтрования 1--0,01 м/сутки.

Категория IV. Весьма слабо проницаемые или полупроницаемые (глинистые песчаники, супеси, суглинки). Коэффициент фильтрования 0,01-0,001 м/сутки.

Категория V. Непроницаемые, практически водоупорные породы (глины, нетрещиноватые скальные породы и др.).Коэффициент фильтрования <0,001 м/сутки.

Породы IV и даже III категории также могут в природе играть роль относительно водоупорных, если они залегают среди более водопроницаемых слоев. Если сверху лежит песок, а под ним супесь, то вода с поверхности земли легко будет проникать в песчаный слой, а в супесь будет просачиваться с трудом. В результате в нижней части песка над границей с супесью задержится вода, быстро прибывающая сверху и лишь медленно проникающая вниз. Супесь будет служить относительным водоупором для этой воды. Эту относительность понятий «водопроницаемая» и «водоупорная» порода надо всегда иметь в виду при изучении условий залегания и движения подземных вод в земной коре. Влагоемкость горных пород. Под этим гидрогеологическим свойством горных пород понимают способность их вмещать и удерживать определенное количество воды при данной температуре и давлении. Различают влагоемкость максимальную, или иолную, и влагоемкость молекулярную.

Формирование залежей происходит в процессе струйной миграции. Формирование залежей газа, по-видимому, происходит преимущественно в результате мобилизации водорастворенного газа. Из множества факторов формирования залежей газа, очевидно, ведущим является тектонический режим регионов, определяющий в итоге термодинамические условия подземных вод.

Возможно, важную роль в формировании залежей играет нефть, находящаяся в тонкодисперсном состоянии. Однако последние идентичны водорастворенным газам, что указывает на их формирование в результате дегазации вод.

Это указывает на ведущую роль газовых растворов (струйная миграция) в их формировании, так как с газовыми растворами из нефтематеринских толщ эмигрируют как жирные газы, так и жидкая.

Землетрясения процесс колебания поверхности Земли. Причины возникновения землетрясений могут быть естественными (в большинстве случаев обусловлены происходящими тектоническими процессами) и искусственными (в результате взрывов, обрушений подземных полостей шахтных выработок, заполнений водохранилищ).

Для оценки землетрясений применяют шкалу магнитуд (как пример, шкала Рихтера) и разные шкалы интенсивности. Шкала магнитуд разделяет землетрясения по величине магнитуды, которая характеризует относительную энергию землетрясения.

Определить и зарегистрировать землетрясения позволяют специальные приборы сейсмографы.

Сейсмические волны. Колебания, распространяющиеся из очага землетрясения, представляют собой упругие волны, характер и скорость распространения которых зависят от упругих свойств и плотности пород. К упругим свойствам относятся модуль объемной деформации, характеризующий сопротивление сжатию без изменения формы, и модуль сдвига, определяющий сопротивление усилиям сдвига. Скорость распространения упругих волн увеличивается прямо пропорционально квадратному корню значений параметров упругости и плотности среды.

Землетрясения бывают:

1. Тектонические землетрясения: Вся поверхность земного шара делится на несколько частей земной коры, которые называются тектоническими плитами.

Это североамериканская, евроазиатская, африканская, южноамериканская, тихоокеанская и атлантическая плиты. Тектонические плиты находятся в постоянном движении, которое составляет несколько сантиметров в год. Они могут раздвигаться, сдвигаться и скользить одна относительно другой.

2. Вулканические землетрясения в местах, где раздвигаются тектонические плиты.

3. Обвальные землетрясения землетрясения, возникающие при развитии крупных оползней, обрушение кровли шахт или подземных пустот с образованием упругих волн.

4. Землетрясения, вызванные инженерной деятельностью человека (заполнение глубоких, более 10 м водохранилищ, закачка воды в скважины, образовании подземных полостей вследствие добычи полезных ископаемых, горные работы и взрывы большой мощности).

Большинство землетрясений сосредоточено в двух протяженных, узких зонах. Одна из них обрамляет Тихий океан, а вторая тянется от Азорских о-вов на восток до Юго-Восточной Азии.

Тихоокеанская сейсмическая зона проходит вдоль западного побережья Южной Америки. В Центральной Америке она разделяется на две ветви, одна из которых следует вдоль островной дуги Вест-Индии, а другая продолжается на север, расширяясь в пределах США, до западных хребтов Скалистых гор. Далее эта зона проходит через Алеутские о-ва до Камчатки и затем через Японские о-ва, Филиппины, Новую Гвинею и острова юго-западной части Тихого океана к Новой Зеландии и Антарктике.

Вторая зона от Азорских о-вов простирается на восток через Альпы и Турцию. На юге Азии она расширяется, а затем сужается и меняет направление на меридиональное, следует через территорию Мьянмы, острова Суматра и Ява и соединяется с циркумтихоокеанской зоной в районе Новой Гвинеи.

Выделяется также зона меньшего размера в центральной части Атлантического океана, следующая вдоль Срединно-Атлантического хребта.

Существует ряд районов, где землетрясения происходят довольно часто. К ним относятся Восточная Африка, Индийский океан и в Северной Америке долина р.Св. Лаврентия и северо-восток США.

Список литературы

1. Прошляков Б.К., Гальянова Т.И., Пименов Ю.Г. Коллекторские свойства осадочных пород на больших глубинах. M.: Недра, 1987. 200 с.

2. Нефтегазопромысловая геология и гидрогеология залежей углеводородов/И.П. Чоловский, М.М. Иванова, И.С. Гутман, С.Б. Вагин, Ю.И. Брагин. ? М.: Нефть и газ, 2002.

Размещено на Allbest.ru