WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

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

ГоловнаГеографія фізична, Геоморфологія, Геологія → Геофізика ландшафтів - Реферат

Геофізика ландшафтів - Реферат

проблеми звернемося до фактичного матеріалу, який був накопичений під час використання ландшафтно-індикативних методів в нафтогазопошуковій геології, і узагальнення яких, на нашу думку, має велике теоретичне і практичне значення для ландшафтознавства. Найбільш важливим методичним результатом ландшафтно-індикативних досліджень у цій галузі було встановлення того факту, що в основі механізму впливу нафтогазоносних структур на формування ландшафтів є їх неотектонічна активність / 6/. Довгий час неотектонічна активність локальних структур розглядалася як фактор, що визначає формування у них покладів нафти та газу. Теоретичне ж моделювання показує, що як раз доплив вуглеводній у структури спричиняє їх неотектонічну активність / 12/. Припустимо, що в осадовій товщі в наслідок дії якихось процесів утворилася ембріональна складка, яка на початковому етапі розвитку заповнена водою. У цей час у її межах діє наступна група
геостатичних та гідростатичних сил (рис.2.9.): РВ - вага осадових верств, які знаходяться вище перекриття; Рс- сила пружності структури, виникла в результаті дії ваги верхніх горизонтів; Рg - гідростатичний тиск, що дії зверху на перекриття; Рz - гідростатичний тиск у структурі. Умовою стабільності структури є рівняння РВ+Рс=Рg+Рz. Порушення ж цієї рівноваги призводить до опускання, або підйому структури /8/.Розглянемо які можуть бути причини порушення встановленої рівноваги. Теоретично це можне бути: 1) зміна питомої ваги води у структурі за рахунок зміни ступеня мінералізації; 2) заміщення води нафтою або газом, питома вага яких значно менша; 3) зняття статичного навантаження на структуру в результаті ерозії земної поверхні. 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 виникнення додаткового тиску, величина котрого визначається за формулою
, (2.33) де P - додатковий тиск; h - початкова висота струк-тури; 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 можна бути визначена за формулою
, (2.34.)
де h - амплітуда приросту висоти структури; z -середнє значення питомої ваги гірських порід.
Як видно з (2.33), ще одним чинником порушення рівноваги може буди зменшення геостатичного навантаження, яке 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 великих будов. Так, після створення котловану глибиною 20 м під час будови Саратовської ГЕС амплітуда підняття його дна становила 10 см, а збільшення пористості (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 геологічних процесів. Дещо нижче ми розглянемо також можливість порушення рівноваги в геологічних структурах в результаті експлуатації родовищ вуглеводнів, нагнітання в них технічної води. Зараз же звернемо увагу взагалі на те обставину, що екзогенні чинники теоретично можуть провокувати активність 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 формування ембріональних складок. Якщо це збігається у часі з початком міграції вуглеводнів та формуванням їх покладів слід очікувати, що перевагу в розвитку отримають ті структури, які знаходяться в межах річкових долин. У подальшому при продовженні процесу міграції вуглеводнів починає діяти механізм утворення надлишкового тиску / 4/ і починається автономний ріст локальних структур / 21/.
Таким чином, з аналізу рівняння (2.33.) випливає, що процес складкоутворення не є процесом чисто екзогенним і що він при визначених умовах може провокуватися поверхневими явищами. Наявність механічного зв'язку між ерозією і денудацією поверхні та формуванням складок дає підставу для виділення ландшафтно-геологічних систем, верхньою межею яких є земна поверхня, а нижньою - зона згасання складки. Положення цієї зони залежить від наявності в осадовій товщі пластичних верств - солей або глин, перетікання яких компенсує підйом у верхніх верствах осадової товщі. Як приклад цього можна привести геологічний розріз Шугоровської антикліналі (рис.2.10.), в якій виположування пов'язане з наявністю глинистих відкладів.
Аналізуючи можливі шляхи розвитку цих систем можна зазначити, що вони відносяться до систем відкритого типу, структура зв'язків яких обумовлює до їх саморозвиток. Цей механізм базується натому, що чим значніший процес ерозії тим більша амплітуда підйому осадової товщі і, як наслідок, подальша інтенсифікація ерозії. Окрім того саморозвиток системи забезпечується допливом вуглеводнів, кількість яких в структурі, її висота, а також величина додаткового тиску в ній визначаються рекурентним рівнянням. Такий зв'язок між елементами системи означає, що стан змінної, що аналізується в певний момент часу визначається, як станом інших змінних в передній момент часу і її власним станом. Для систем, що аналізують це пов'язано з припиненням надходження вуглеводнів, або з розривом перекриття, тобто кінець розвитку систем обумовлюється зовнішніми по відношенню до неї чинниками. Останнє може призвести до зворотного розвитку, оскільки витік вуглеводнів викличе падіння тиску в структурі після чого порушиться рівноваги, яка склалася на момент розриву перекриття. Порушення рівноваги можливе і в результаті антропогенової діяльності, зокрема під час експлуатації родовищ нафти та газу, яка завжди супроводжується падінням тиску в покладах. Виходячи з рівняння (2.33.), ми повинні очікувати осідання поверхні над експлуатованими покладами і як показують дослідження в різних регіонах, це явище має досить широке поширення. Так Г.Т.Овтанов / 11/ наводить дані, які свідчать про те, що в районі родовища Сабунчі (Азербайджан) протягом 16 років щорічне осідання поверхні становило приблизно 40 мм. Д.А. Лілієнберг /8/ наводить приклади осідання поверхні над родовищами Азербайджану до 1-2.5 м протягом 50 років. У США над родовищами Вілінгтон і Солт-Лейк амплітуда опускання дорівнює 10 м та 12 м за період 50 років. Щорічне опускання поверхні над Шебелинським родовищем дорівнювало 25 мм, над родовищем Газлі (Узбекистан) - 10-20 мм, родовищем Гронінгем (Голландія) - 200 мм / 8/.
З експлуатацією родовищ нафти та газу пов'язане також виникнення техногенних землетрусів, які можуть досягати досить високих амплітуд, як це було у Газлі у 1975 році / 24/ та на Сахаліні у 1995 році. Незначні поштовхи є у районах нафтогазових промислів звичайним явищем. Окрім порушення
Рис.2.10. Геологічний
Loading...

 
 

Цікаве