Обусловленность состава и структуры твердой фазы терригенных пород, ее фациальными условиями образования и эпигенетическими процессами

Распределение глинистых минералов на различных глубинах

Стадии уплотнения глин И.И.Нестеров выделяет четыре стадии в уплотнении глин Первая – стадия свободного уплотнения под действием своего веса. Вес столба покрывающих вод не влияет, частицы осадка взвешены. Уплотнение меняется быстро. Мощность слоя 2-5 м. Пористость уменьшается с 80% до 40%. Из текучего состояния осадок быстро переходит в пластичное с пористостью 40%. В пластичном состоянии силы выталкивания частиц водой исчезают, осадок начинает испытывать уплотняющее влияние столба воды и вышележащего осадка.

Вторая – стадия первичного уплотнения (глубины м). Пористость осадка 40-27%. Идет отжатие воды без изменения минерального состава и раскриссталлизации глинистых минералов, которую замедляет наличие органического вещества. Третья – стадия механической деформации (глубины м). Пористость пород 27-4 %. В породах одновремен- но с уплотнением проходят процессы минералобразования п = – lnH Четвертая – стадия затрудненного Четвертая – стадия затрудненного уплотнения. При достижении определенных величин абсолютной пористости дальнейшее сокращение объема пород за счет перераспределения глинистых частиц прекращается. Толщина гидратных оболочек становится очень мала и отжатие воды требует громадных нагрузок. Абсолютная пористость и плотность меняются незначительно.

Зоны уплотнения по Г.Н. Перозио В интервале до 1500 м, где нет существенны изменений минеральной плотности пород, эта кривая очень близка к идеальной прямой. Градиент изменения пористости 1.55% на 100м. Плотность в интервале глубин м увеличивается от 2.25 до 2.35 г/см3. Следующий интервал от 1500 до 2100 м. Здесь плотность пород увеличивается за счет минеральных преобразований и уменьшения пористости. Средний градиент изменения пористости -1.2% на 100 м. Плотность возрастает до 2.48г/см3. На глубинах ниже м минеральные преобразования в основном завершаются. По данным И.И. Нестерова пористость уменьшается со средним градиентом 0.8% на 100 м. По анализируемым экспериментальным данным этот градиент несколько меньше. Соответственно и плотность возрастает медленнее, чем расчетная, полученная по формуле (2.1).Ниже глубины2100м изменение плотности составляет всего 0.08 г/см3 на мощность пород в 900 м и на глубине 3000 м она равна г/см3. В интервале до 1500 м, где нет существенны изменений минеральной плотности пород, эта кривая очень близка к идеальной прямой. Градиент изменения пористости 1.55% на 100м. Плотность в интервале глубин м увеличивается от 2.25 до 2.35 г/см3. Следующий интервал от 1500 до 2100 м. Здесь плотность пород увеличивается за счет минеральных преобразований и уменьшения пористости. Средний градиент изменения пористости -1.2% на 100 м. Плотность возрастает до 2.48г/см3. На глубинах ниже м минеральные преобразования в основном завершаются. По данным И.И. Нестерова пористость уменьшается со средним градиентом 0.8% на 100 м. По анализируемым экспериментальным данным этот градиент несколько меньше. Соответственно и плотность возрастает медленнее, чем расчетная, полученная по формуле (2.1).Ниже глубины2100м изменение плотности составляет всего 0.08 г/см3 на мощность пород в 900 м и на глубине 3000 м она равна г/см3.

Аномально малыми значениями плотности будут выделяться опоковидные глины люлинворской свиты, баженовские аргиллиты, обогащенные органикой, и углистые аргиллиты тюменской свиты континентального и генезиса (по Н.А. Туезовой). Эмпирическая кривая плотности (рис.23) во всех интервалах за исключением указанных литологических разностей совпадает с расчетной, если расчет выполнен по формулам, предложенным Н.А.Туезовой: δс = 2.62 – 1.5п – для глин; δс = 2.66 – 1.6 п – для аргиллитов δ = δс+n n-пористость пород в долях; δс-плотность сухой породы δ- плотность водонасыщенной породы

Уплотнение песчаных пород Первостепенное значение имеет увеличение плотности песчаников и алевролитов в результате сближения обломочных зерен породы под действием давления вышележащих толщ. Для различных фациальных типов песчано-алевролитовых пород это уплотнение протекает по разному. На стыках зерен породы в результате влияния давления и температуры происходят процессы, способствующие, с одной стороны, растворению обломков, а, с другой – ведущие к эпигенетическому минералообразованию. Изменяется характер межзерновых контактов. Морфология и генетическая природа контактов зерен песчано- алевролитовых пород определяет строение и объем порового пространства.

Типы контактов зерен Первичные: преимущественно линейные, точечные Вторичные: контакты разрастания за счет регенерации новообразованных на стыках кварца и альбита., конформные (взаимного приспособления) инкорпускулярные (внедрения одних зерен в другие) и сутурные. Каждый класс вторичных контактов может быть результатом механического перемеще- ния и катаклаза, а также аутигенного мине- ралообразования

На глубине м происходит резкое сокращение мощности песчаных слоев вследствие проседания пород под действием собственного веса. На глубине м происходит резкое сокращение мощности песчаных слоев вследствие проседания пород под действием собственного веса.

Изменение пплотностив песчаных пород в зонах эпигенеза

Изменение скорости продольных волн в зонах эпигенеза и от фациальных условий образования