Министерство образования и науки Российской Федерации
Иркутский
Технический Государственный Университет
Курсовая работа по дисциплине Геология нефти и газа
Тема:
«Нефтегазообразования в рифтовых структурах»
Выполнил: студент гр.
НБс-05-1 Иванов Е. А.
Проверил: Рапацкая
Л.А.
Иркутск 2007 г
Содержание
Введение
Строение рифтовых структур. Особенности литологического состава осадков в рифтовых структурах
Пример месторождений, образовавшихся в палеорифтовых структурах Западно-Сибирской плиты и Енисей-Хатангском палеорифте
Заключение
Список
использованной литературы
Введение
Вместе с увеличивающимся интересом к рифтогенезу появилась тенденция чрезмерно широкого использования этого понятия. С рифтом стали отождествлять не только структурные формы, образующиеся при региональных и субпланетарных растяжениях и раздвигах земной коры, но и многие грабенообразные депрессии, в том числе геосинклинальные и межгорные, приуроченные к любым системам разломов, независимо от их размеров, кинематической характеристики и от того к какой стадии развития или преобразования земной коры они принадлежат.
Неправомерное расширение понятий и вызванная этим потеря границ целесообразного применения научных терминов - один из недостатков современной тектоники. Характерным примером поглощения одного понятия другим могут служить и известные попытки отождествления океанических и геосинклинальных структур, сводящие на нет грани между рифтогенезом, талассогенезом и геосинклинальным процессом.
Между тем, полученные в настоящее время данные о морфологии, вещественном составе и глубинной структуре современных рифтовых зон (в первую очередь, внутриокеанических) и о происходящих в них внутрикоровых и мантийных процессах (магматизм, сейсмичность, тепловой поток), позволяют уточнить понятие о рифтогенезе и установить его место среди других стадий развития земной коры. Наиболее существенными признаками выделения рифтовых зон, по-видимому, являются: а) регионально выраженное утонение земной коры; б) общее вздутие коры, создающее в поперечном сечении форму, приближающуюся к арке или выпукло-вогнутой линзе; в) существование устойчивой зоны разуплотнения верхней мантии; г) разрывы и раздвиги, движения, по которым создают субпараллельные или сложно ветвящиеся системы грабенов и горстов; д) высокая проницаемость разломов для магматических,в первую очередь,- мантийных расплавов; е) повышенные тепловой потоки сейсмичность. Важна устойчивость этих признаков в протяженных зонах, подтверждающая глубинную природу процессе. Перечисленные признаки особенно наглядно выражены во внутриокеанических рифтовых зонах и могут быть менее четкими в континентальных зонах из-за сложного строения и повышенной мощности коры.
Оценивая возможность использования понятий рифтовая структура и рифтогенез применительно к конкретным тектоническим элементам земной коры, полезно обратиться к тектонотипам рифтовых зон и исследовать их пространственные и историко-геологические связи с геосинклиналями и орогенами. Соотношения внутриокеанических рифтовых поясов и современных геосинклиналей (как атлантического, так и австрало-азиатского типов) и наиболее вероятная динамика формирования структур океанического ложа, позволяют считать, что они располагаются на противоположных ступенях эволюционного ряда.
По-видимому, рифтогенез не совместим и с
эпигеосинклинальным орогенезом (протоорогенезом), будучи по кинематике,
особенно в ранней стадии формирования орогенов, его антиподом. Однако по
отношению к дейтероорогенезу он проявляется либо как крайняя форма его
выражения, либо как следующая за дейтероорогенезом стадия развития коры,
знаменующая начало формирования океанической структуры (Красноморский и
Аденский рифты). В мезозойском ЦентральноАзиатском поясе, который монет
рассматриваться в качестве тектонотипа дейтероорогенных структур, его часть,
расположенная к востоку от 100-го меридиана обладает признаками, сближающими ее
с областями современного рифтогенеза и в частности с Большим бассейном Северной
Америки. Пример байкальских структур и рифтовых зон Восточной Африки может
свидетельствовать о приуроченности внутриконтинентального рифтогенеза к
областям рекурентного дейтероорогенного развития.
Строение рифтовых структур. Особенности литологического состава осадков в рифтовых структурах
нефтегазообразование рифтовый литологический
Выделяются два эволюционных ряда в развитии рифтовых областей Земли: полный и неполный. Полный ряд отражает последовательность от заложения рифта на материковой коре до образования срединно-океанических хребтов на океанической коре и последующее затухание рифтогенеза с вырождением срединных хребтов. Полный эволюционный ряд включает три главных стадии: материковую, переходную и океаническую.
Материковая стадия может быть разделена на два этапа. Первый характеризуется слабо контрастным рельефом, тонким составом отложений, рассеянным типом вулканизма и сейсмичности. Второй этап знаменуется резким усилением тектонической активности, приводящей к образованию горного рельефа, появлению в разрезе грубообломочных отложений, концентрации вулканизма в рифтовой впадине, разрастанию впадин за счет прилегающих хребтов. Выделенные два этапа четко отражаются в двухъярусном строении формационных комплексов, что свойственно всем материковым рифтовым зонам (Логачев, 1972). Для этой стадии характерно сравнительно глубокое положение кровли "коро-мантийной смеси" (25-35 км) (тектонотип - Тункинский рифт).
Если в результате изменения процессов в верхней мантии дальнейшее развитие процесса рифтогенеза прекращается, то эволюционный ряд будет неполным. В качестве примера рифтовых зон неполного ряда можно назвать авлакогены в фундаменте Руccкой платформы, грабены в фундаменте Западно-Сибирской плиты и т.д. Неполный эволюционный ряд завершается формированием синеклиз, как это впервые отметил Н.С.Шатский (1960) дли Русской платформы.
Материковые рифтовые зоны среди других геоструктурных областей Земли занимают особое положение. Их сходство с другими областями эпиплатформенного орогенеза обусловлено конвергенцией ряда признаков. Обосновывается целесообразность исключения материковых рнфтовых зон из областей горообразования.
Переходная или промежуточная стадии характеризуется формированием структуры "рифт в рифте", еще большей концентрацией вулканизма а сейсмичности строго в пределах рифтовой долины. Эти главные признаки обусловлены образованием шейки и неглубоким залеганием слоя коромантийной смеси (тектонотип впадины Афар).
Океаническая стадия отвечает образованию срединных хребтов в условиях океанической коры при неглубоком залегании слоя коромантийной смеси (2-5 км в осевой зоне). Обосновывается точка зрения о том, что срединно-океанические хребты по отношению к океанам являются вторичными и возникли как морфологически выраженные горные сооружения около 6 млн. лет тому назад. При прекращении роста срединных хребтов они теряют морфологическое выражение, тектоническая и сейсмическая активность прекращается и на их месте формируются абиссальные равнины (тектонотип палеогеновый срединно-Лабрадорский хребет). Этот этап океанической стадии рифтогенеза завершает полный эволюционный ряд.
Устанавливается эмпирическая связь трех главных стадий рифтогенеза о различной глубиной залегания кровли "коромантийной смеси", что находит отражение в рельефе, структуре, вулканизме и сейсмичности. Слой "коромантийной смеси" рассматривается не как выступ астеносферы, как самостоятельное образование, возникшее вследствие последовательного поступления к подошве коры более легких дериватов мантии под влиянием гравитационной дифференциаций.
Пожалуй, ни в одной области тектонической терминологии не существует таких разногласий, как в терминологии дизъюнктивных дислокаций и связанных с ними тектонических структур. Так, Рейнский грабен и грабен Осло в течение многих десятилетий фигурировали в литературе только под этими названиями, но теперь большинство американских геологов называет тафрогеосинклиналями, а большинство советских - рифтами. Еще более сложную терминологическую эволюцию претерпел Челябинский грабен. Со времени открытии его в 70-Х годах прошлого века А. П. Карпинским до середины нашего века это был грабен, потом он стал авлакогеном, затем - тафросинклиналью и, наконец, рифтом, хотя совершенно аналогичные ему триасовые структуры восточного склона Аппадач американские геологи по сей день именуют тафрогеосинклиналями. Эти примеры убедительно свидетельствуют о том, что прежде, чем обсуждать проблемы рифтогенеза, нужно договориться, какие структуры следует называть рифтами.
Путаница в терминологии дизъюнктивных структур в известной мере определяется тем, что постепенно изменился смысл введенных ранее в литературу терминов. Термин "рифт" был предложен в 1896 г. английским геологом Дж. Грегори для обозначения сброса, возникшего под влиянием гравитационных сил. Отрицательную структуру, образовавшуюся между двумя такими сбросами, Дж. Грегори предложил называть не рифтом, а рифтовой долиной или рифтовой впадиной. Если следовать первоначальному значению этих терминов, то любой сброс на соляных куполах Прикаспийской низменности следует называть рифтом, а любой из грабенов, столь многочисленных на этих куполах, - рифтовой долиной.
Со временем значение термина "рифт" изменилось, хотя и до сих пор не стало определенным. Уже с довольно далекого времени его применяют к системе Восточно-Африканских грабенов, к грабенам Красного моря и Байкала. Если считать эти структуры типоморфными, то следует признать, что рифты -это отрицательные структуры земной коры, связанные не просто с оседанием под влиянием силы тяжести, как писал Дж.Грегори, а с крупными горизонтальными растяжениями сиалического слоя, которые сопровождаются образованием разломов, уходящих в мантию Земли, и проявлениями основного магматизма.
Теперь для характеристики структур земной коры мы располагаем богатыми геофизическими, в том числе сейсмологическими, материалами и в определения рифтовых структур необходимо включить данные о строении земной коры и верхней мантии под ними, в честности, данные о существовании под рифтами слоя разуплотненного вещества верхней маитии, само возникновение которого, вероятно, обязано растяжению земной коры.
Если правильно такое представление о генезисе рифтов, то и морфоструктурном отношении первоначальным должно быть образование провала, щелеобразной впадины между раздвигающимися плитами оиалической литосферы, а вторичным процессом - образование поднятий вдоль краев этой впадины в результате разуплотнения верхних частей мантии в увеличения ее объема., Наблюдения над рифтом оз. Рудольфа в Кении как будто подтверждают такое предположение.
Если принять предлагаемые выше характеристики, то грабены Осло и Челябинский вряд ли могут быть отнесены к рифтовым структурам, так как по характеру магматизма и по строению земной коры они резко от них отличаются. Рифтовая система срединно-океаническнх хребтов еще очень мадоисследована и сравнение ее с рифтами типа Восточно-Африканских и Байкальского нуждается в специальном обосновании. По-видимому, в осевых участках некоторых срединно-океанических хребтов существуют впадины рифтового типа, например, впадина Романш в экваториальной части Срединно-Атлантического хребта, но значительные отрезки срединно-океанических хребтов таких впадин лишены. Поэтому говорить о существовании мировой системы "георнфтогеналей", как это делает Г.Б.Удинцев, нет оснований.
Лишены фактической основы довольно многочисленные попытки связать в структурном отношении Байкальскую рифтовую зону с Восточно-Африканской или с рифтовыми впадинами срединно-океанических хребтов. На юго-западе Байкальская рифтовая зона связана с меридиональной впадиной озера Хубсугул в Монголии и далее слепо заканчивается. На северо-востоке продолжение Байкальской зоны прослежено иркутскими геологами, но также не доходит до Охотского моря.
В литературе можно найти весьма сходные определения для терминов "грабен", "авлакоген", "тефрогеосинклиналь", "рифтовая долина".
Под континентальным рифтогенезом мы понимаем морфологически разнообразную группу структур базальтоидной активизации (Милановский, 1970; Нагибина и др., 1975), возникающих на платформах и в геосинклинальных складчатых областях, в пределах которых завершились процессы формирования гранитной коры. К ним относятся глыбовосводовые образования, различные разломы (сбросы, сдвиги, надвиги), собственно рифтовые структуры (щелевые грабены, симметричные и односторонние, ступенчатые сбросы) и различные тектономагматические структуры.
Развитие перечисленных типов структур приводит к формированию морфологически четко выраженных орогенических зон, в пределах которых сочетаются поднятия, разделенные межгорными рифтовыми долинами и впадинами. В последних накапливаются континентальные молассоидные отложения различной мощности, местами переслаивающиеся с покровами базальтов. Могут возникнуть иные орографические поверхности, в которых сочетаются платообразные поднятия (вулканические плато), разделенные обширными плоскими депрессиями.
С развитием структур континентального рифтогенеза связано проявление почти исключительно базальтоидного магматизма, охватывающего весь ряд базитовых формаций, толеитов (трапповой формации) и субщелочных базальтов до ультраосновных-щелочных пород и карбонатитов. Наиболее широким распространением пользуются нормальные и щелочные оливиновые базальты, анамезиты, плагиоклазовые и меланократовые базальты. В процессе эволюции магматических очагов повышается щелочность магмы, появляются излияния трахи-базальтов, фонолитов и трахитов, а также трахилипаритов. Обычно кислые разновидности играют весьма подчиненную роль.
Наиболее распространен трещинный тип излияний базальтов. Извержения центрального типа проявляются на более поздних стадиях развития.
Интрузивные образования представлены дайками и силлами долеритов, ультраосновными породами с повышенной щелочностью, карбо-натитами, кимберлитами, а также интересной группой «многослойных» кольцевых интрузивов сложного строения. Последние сложены основными и ультраосновными породами - дунитами, серпентинитами, карбонатитами, сиенитами, нордмар, китами, а также щелочными гранитами.
Из приведенного весьма неполного перечисления видно, что в процессе континентального рифтогенеза возникает большая и морфологически разнообразная группа структур, которая требует специальной систематики и разработки ее классификации.
Классическим примером собственно рифтовых структур являются широко известные и достаточно хорошо изученные Рейнский рифт, а также системы байкальских и африканских рифтов. В процессе их развития сложно сочетаются зоны растяжения и сжатия, образование крупных разломов глубокого заложения и многочисленных более мелких оперяющихтрещин, надвигов, сдвигов и сбросов.
Байкальская система рифтов является одной из наиболее хорошо изученных (Флоренсов, Логачев, 1975). в детальных исследованиях Н.А. Флоренсова (1960), Н. А. Флоренсова, Ю. А. Зорина (1971), А.А. Трескова (1975), В. П. Солоненко (1968), Н. А. Логачева (1972, 1975) и других успешно разрабатываются вопросы морфологии стадийности развития рифтовых структур и магматизма, а также геофизические параметры.
Другим весьма распространенным типом, структур
являются крупные линейные и кольцевые разломы, пересекающие древние и молодые
платформы, осложняющие развитие плит и щитов. С развитием этого типа структур
рифтогенеза связаны гигантские по объему трещинные излияния базальтовой магмы,
преимущественно недифференцированной. Они представлены весьма однообразной
серией толентовых базальтов и платобазальтов трапповой формации. Корни рифтовых
структур, а также других структурных типов рифтогенеза связаны с глубинными,
подкоровыми источниками энергии. Глубинные разломы рассекают гранитную кору
континентов и служат зонами проникновения базальтоидной магмы к поверхности. О
глубине заложения таких структур свидетельствует наличие в базальтах включений
ультраосновных пород, дунитов, шпинелевых лерцолитов и других, имеющих
мантийное происхождение, а также геофизические данные.