WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаГеографія фізична, Геоморфологія, Геологія → Геосистеми осадової товщі, принципи їх визначення та вивчення їх ролі у формуванні сучасних ландшафтів - Реферат

Геосистеми осадової товщі, принципи їх визначення та вивчення їх ролі у формуванні сучасних ландшафтів - Реферат


Реферат на тему:
ГЕОСИСТЕМИ ОСАДОВОЇ ТОВЩІ, ПРИНЦИПИ ЇХ ВИЗНАЧЕННЯ ТА ВИВЧЕННЯ ЇХ РОЛІ У ФОРМУВАННІ СУЧАСНИХ ЛАНДШАФТІВ
Логічно припустити, що гідростатичні аномалії можуть здійснювати не тільки опосередкований вплив на перебіг ландшафтних процесів, у більшості випадків цей вплив може здійснюватися безпосередньо. Звернемо увагу на такий загальновідомий факт, як зв'язок геоморфологічних аномалій з нафтогазоносними структурами / 3, 6/, Традиційно, його пояснення базувалося на їх неотектонічній активності. При цьому практично не приділялося уваги такому важливому, а фактично головному питанню, як проблема пошуку джерел енергії, за рахунок яких відбувається їх активізація. Але, якщо є неотектонічна активність, то повинне бути і джерело енергії. Для висвітлення цієї проблеми розглянемо умовну модуль осадової товщі, у якій має місце чергування флюїдотривких (глин, солей та т.п.) та флюїдопроникних (пісків, піщаників, доломітів) горизонтів, останні слід розглядати як колектори, у межах яких можливе накопичення води, нафти та газів (рис.1).
Припустимо, що в осадовій товщі в наслідок дії якихось процесів утворилася ембріональна складка, яка на початковому етапі розвитку була заповнена водою. У цей час у її межах діє наступна група геостатичних та гідростатичних сил (рис.1): РВ - вага осадових верств, які знаходяться вище перекриття (флюїдотривкого горизонту); Рс- сила пружності гірських порід, які знаходяться нижче перекриття, і, яка виникла в результаті дії ваги верхніх горизонтів. Ці дві сили є рівними за абсолютною величиною, але має протилежний напрямок; Рg - гідростатичний тиск, що дії зверху на перекриття; Рz - гідростатичний тиск у колекторі. За наявності цих сил, умовою стабільності структури є рівняння /8/
РВ+Рс=Рg+Рz (1)
Логічно припустити, що порушення цієї рівноваги призведе до активізації структури. В залежності від причин її порушення структура почне або опускатися, або підніматися . Розглянемо які причини можуть порушити встановлену рівновагу. Теоретично ними можуть бути: 1) зміна питомої ваги води у структурі (наприклад, за рахунок зміни ступеню мінералізації, або температури); 2) заміщення води нафтою або газом, питома вага яких значно менша, від питомой ваги води; 3) зняття статичного навантаження на структуру в результаті ерозії земної поверхні, або за рахунок техногенної діяльності. Перші два чинники мають одну й ту ж саму фізичну основу. Зміна питомої ваги води, що виповнює структуру або її заміна більш легкими нафтою або газом призводить до утворення додаткового тиску, величина котрого визначається за формулою
, (2)
де P - додатковий тиск; h - початкова висота структури; b - питома вага води; w -питома вага вуглеводнів.
У певний час геологічного розвитку починається міграція вуглеводнів, яка призводить до заміщення води в ембріональних структурах більш легкими вуглеводнями і виникнення додаткової сили - надлишкового тиску, вектор якої скерований догори. Внаслідок появи додаткової сили відбувається порушення початкової рівноваги і починається ріст структури. Амплітуда зміни висоти структуру орієнтовно може бути визначена за формулою
, (3)
де h - амплітуда приросту висоти структури; z -середнє значення питомої ваги гірських порід.
Як показує практика, досить часто виникають проблеми з розумінням механізму утворення додаткового тиску в антиклінальних структурах, тому, враховуючи його значення для розуміння проблеми в цілому, є потреба розглянути його більш докладніше. На секціях А та Б рис. 2 наведений приклад утворення додаткового тиску у трубці яка занурюється у воду. При зануренні манометр, який приєднаний до трубки покаже тиск, що створюється вагою стовпа води на нижньому її зрізі. Його виникнення пов'язане з тим, що вага стовпа води (до глибини занурення Н) компенсується тільки вагою повітря, питома вага якого значно менша за питому вагу води. Але створити той же самий тиск можна і іншим шляхом, який, за своєю фізичною суттю еквівалентний до утворення додаткового тиску у покладах вуглеводнів. Для цього зануримо на ту саму глибину трубку, яка мала отвір у верхній частині. В ході занурення повітря з неї витісниться водою і додатковий тиск не утвориться. Він може виникнути тільки тоді, коли ми, попередньо закривши отвір у верхній частині трубки, через іншу трубку (секції В та Г) будемо нагнітати до неї повітря знизу. У цьому випадку повітря, як біль легке буде підніматися догори трубки, витісняючи при цьому з неї воду. І це буде продовжуватися до того час, аж поки повітря повністю не витисне воду. Величина додаткового тиску, при цьому варіанті буде дорівнювати його величині при зануренні трубки заповненої повітрям. Але утворення додаткового тиску за цією схемою є точною фізичною моделлю формування покладу вуглеводній в осадовій товщі. Роль пастки у ній виконую трубка з манометром, а замком покладу її нижній край. Якщо проводити аналогію з відомими технічними рішеннями, то легко зауважити подібність дії розглянутої вище моделі до роботи механізмів у основі яких лежить рух поршнів у двигунах різних типів, домкратів та мембран.
Як видно з формули 1, чинником порушення рівноваги може буди також зменшення геостатичного навантаження, що може бути пов'язане з проявом ерозійно-денудаційних, а деяких випадках і антропогенних процесів, на земній поверхні.
Останнє пов'язане з переміщенням значних мас гірських порід в відкритих копальнях та під час масшабних будов. Так, наприклад, після створення котловану глибиною 20 м під час будови Саратовської ГЕС амплітуда підняття його дна становила 10 см, а збільшення пористості гірських порід (від 0.76 до 0.86) спостерігалося до глибини 50м. Цей факт для теоретичного ландшафтознавства має принципове значення з тієї точки зору, що доводить можливість, спровокованого в результаті господарської діяльності, зародження геосистем, які впливають не тільки на зміну в будові ландшафтів, а й призводить до активізації структур осадової товщі. Дещо нижче ми розглянемо також можливість порушення рівноваги в геологічних структурах в результаті експлуатації родовищ вуглеводнів та нагнітання в структури технічної води. Зараз же звернемо увагу взагалі на те обставину, що екзогенні чинники, у відповідності до запропонованої моделі можуть провокувати початок активністі ПГО. З цих позицій цікаво розглянути приуроченість значної кількості родовищ нафти та газу до річкових долин. Їх формування пов'язане зі значним виносом мас гірських порід, що веде до локального зняття геостатичного навантаження і, як результат цього до початку деформування осадової товщі. Це є не що інше, як утворення ембріональних складок. І якщо це збігається у часі з міграцією вуглеводнів, або з притоком глибинних газів, тоді слід очікувати, що ембріональні складки, що виникли під впливом екзогенних чинників почнуть виповнюватися більш легкими
Loading...

 
 

Цікаве