Способ поиска конседиментационных структур Советский патент 1974 года по МПК E21B47/00 G01V9/00 

(54) СПОСОБ ПОИСКА КОНСЕДИМЕНТАЦИОННЫХ СТРУКТУР

I

Изобретение относится к области способов поиска (обнаружения) геологических структур, а именно - структур, формирую- . шихся одновременно с процессом осадкона-, копления, т. е. конседиментационных..

Значе ше выявления названных структур для поисково-разведочных работ велико, Tajc как с их 4ормированием связано и образование Месторождений полезных ископаемых, например нефти и газа.

Наиболее распространен способ поиска кониедиментацнонных структур, основанный на анализе мощностей изуч.аемого комплекса пород, в основу которого полоЖеао явление увеличения мощностей осадков, отлагающихся в зонах бассейна, испытывающих опуска ние, и наоборот - уменьшения мощностей осадков в зонах поднятий.

По этому способу в пробуренных скважинах замеряют мощности выбранного комплекса отложений, исследуют их площадное распределение, выявляют зоны повышенных и пониженных мощностей на данной территории и отождествляют их соответственно с зонами конседиментационных прогибов и «подия тий.

Этот способ, однако, имеет ограниченное применение, так как o.i основан на представлении о полной компенсаиии прогибов осадконакоплением, которая достигает своего з ерщения за время, соответствующее це: льш геологическим эпохам. Поэтому для .отдельных веков или более мелких интервалов геологического времени, когда прогибы некомпенсированы осадками, в условиях глубоких размывов, развития соляной текто, НИКИ, искажающей истинные мощности осад- I ков, и в этом случае, когда забой скважин I не вскрывает подошвы интересующего объек|та, применение метода мощностей праКтически невозможно.

Целью изобретения является расширение Диапазона применения способа и повышение i эффективности поисковых работ.

Поставленная цель достигается использованием особенностей накоплеш1я в осадочных породах химических элементов, средние значения концентраяий которых отражают процесс формирования конседиментационных структур. Сущность способа заключается в отборе образцов осадочных горных пород, анализе в них химических элементов, пространствен нов распределение которых подчинено закону механической дифференциации вещества определении их средних содержаний в одно- родных литолого-стратасграфических объекта и выявле1гаи участков с повышенными и по ниженными средними значениями концентраций. Предлагаемый способ выявления конседиментационных структур базируется на следующих основных теоретических представлениях. Миграция подавляющего числа химических элементов с водосборов происходит главным образом в составе твердых фаз и распределение их в конечных водоемах стока подчинено законам механической диф ференциаиии вещества. Химически осажденная часть элементов (гелевые сгустки, кристаллики) переносятся и распределяются по законам механического осаждения. Обогащение тонких фракций взвесей химическими элементами происходит тем боль ше, чем тоньше дисперсная фаза. Именно поэтому пелагические илы всех водоемов обогащены кпюгими химическими элементами по сравнению с прибрежными грубозернистыми илами. Осадки приподнятых участков бассейнов седиментации характеризуются более грубозернистым составом по сравнению с опуще ными. Палеоструктурные элементы в бассейнах седиментации являются геоморфологически выраженными, что влечет за собой при иссщкояакоплении соответствующее фракционирование взвесей на приподнятых и опу- пенных, участках, to предлагаемому способу для выявления конседиме{1тационных структур производится отбор образцов осадочных пород в скважинах, обнажениях, горных выработках Выбирают образцы без видимых вторичных изменений (например,без трещин, выполнен ных каким-либо минералом), определяют их химический состав спектрометрическим и химическим методами и нерастворимый в 5%-ной соляной кислоте (ИС1 ) остаток. Выделяют в разрезе однородные по лигологии и нерастворимому остатку одновоз растиые образцы пород. По выбранным образцам для каждрй скважины или обнажения определяют среднее содержание химических элементов, являющееся информативными для региона. Выбирают такие элементы, среднее содержание которых в породах не зависит от современной глубины их залегания. По выбранному комплексу химических элементов для всех типов пород одинакового геологического возраста строят карты, разрезы и геолого-геохимические профили. Выявляют подчиненные закону механической дифференциации вещества элементы или комплекс элементов в различных типах пород путем сопоставления их пространственных распределений (корреляционным анализом) с пространственными распределениями одноименных элементов в песчано-алевритовых породах. По элементам, пространственное распределение которых подчинено закону механической дифференциации вещества, вьщеляьот на картах или профилях для каждого типа пород одинакового геологического возраста зоны шизких и высоких средних содержаний. Зоны низких средних содержаний выбранного комплекса элементов отождествляют с пол(кительными дл данного геологического времени конседиментационными структурами (поднятиями), а зоны высоких средних содержаний - с отрицательными конседиментацио1шыми структурами (прогибами). Предлахаемый способ определения древних конседиментационных структур ых элементов был опробован в условиях соляного тектогенеза. В более 1ООО образцах осадочных пород нижнемелового возраста Западного Прикаспия (междуречье Урал-Волга) с нерастворимым (в 5% НС1 ) остатком более 8О% были определены спектральным и химическим методами элементы. 1 ижнемеловые отложения представлены, в основном песчано-алевритовыми и глинистыми породами альбского, аптского и неокомского ярусов. Дифференцировано для песчано-алевритовых пород и глин альбского возраста были получены средние содержания всех исследуемых элементов и выявлена их независимость (по низким и несущественным коэффициентам корреляции) от глубин залегания пород на основе корреляционного анализа (табл. 1).

Затем в целом для всей территории междуречья Урал-Волга подтверждена идентичность пространственных распределений исследуемых химических элементов Б песча- -Никах и глинах. В табл. 2 приведены зна- k Значения коэффициентов корреляции, для которых t вычисленное

.. Из таблицы 2 видно, что пространствен,ное распределен 1е химических элементов в породах альбского возраста в большинстве случаев (эти элементы в табл. 2 обозначеЦ |ны звездочкой) подчинено закону механиче-: ской ди4х|)еренциашш вещества. Проведено уточнение и корректи1/орка соответствия ыежду распределениями элементов в песчаТаблица 1

чения коэффициентов корреляции ( Г ) и критерии стьюдента { t ), свидетельствующие о сходстве пространственных распределений химических элементов в песчано-алевритовых и глинистых породах альбского возраста.;

Таблица 2

0

НИках и глинах для локальных участков путем построения геохимических профилей. ;

на территории междуречья Урал-Волга были выбраны известные структурные элементы конседименташюнного типа: Ушеньский древний прогиб (палеопрогиб) и Эль-. тоиское древнее поднятие (палеоподнятие).

п

0,8 0.2

/

-Ю Ш

noil О

/ Ва

100

-,

I |75

/5г

,

,//Л

I И,

|2Н

1/ н

о

о л

Глины.

/

/

I

200 W

5/76

а;7;я

неоком