Федеральное  агенТство  по  образованию

МИНИСТЕРСтВа  ОБРАЗОВАНИЯ  и  науки

Российской  Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение  высшего профессионального образования

«ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Геологический  факультет

Кафедра  региональной  и  нефтегазовой  геологии

ПАЛЕОСТРУКТУРНЫЙ   АНАЛИЗ

Учебно-методическое пособие

для студентов геологического факультета

Пермь  2012

Составитель:  доц. В.П. Ожгибесов

УДК  551.248.1 : 001.8

Палеоструктурный анализ. Учебно-методическое пособие для студентов геологического факультета / Перм. ун-т : Сост. В.П. Ожгибесов. - Пермь, 2012. 22с. Рис. 4, табл. 5, библиогр. 18 назв.

 (URL: http://nsportal.ru/ozhgibesov-vladimir-petrovich на сайте http://www.nsportal.ru).

Предназначено для студентов  геологического факультета Пермского  университета .

Рис. 4, табл. 5, библиогр. 18 назв.

Печатается по постановлению методической комиссии геологического факультета Пермского университета

©  В.П.Ожгибесов, 2012

ПАЛЕОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ :

Учебно-методическое пособие

для студентов геологического факультета

Составитель  

Владимир Петрович Ожгибесов

Электронная публикация по адресу

http://nsportal.ru/ozhgibesov-vladimir-petrovich

на сайте http://www.nsportal.ru

Свидетельство о регистрации средства массовой информации

Эл № ФС77-43268 от 28 декабря 2010 года

Юридический адрес: 424913, г. Йошкар-Ола, п. Новотроицк, ул. Малиновая, 5.
ОГРН 1091218000466. Тел. (8362) 25-79-50.

Методическая комиссия Геологического факультета

Пермского государственного национального исследовательского университета

614990. Пермь, ул. Букирева, 15

О Г Л А В Л Е Н И Е

ВВЕДЕНИЕ   …………………………………………………………………4

МЕТОДИЧЕСКИЕ   рекомендации……………….………. ……4

ЗАДАЧИ  ДЛЯ  ЛАБОРАТОРНЫХ  РАБОТ………... ……………….6

        О  ПАЛЕОТЕКТОНИЧЕСКОМ  АНАЛИЗЕ

        «МЕТОДОМ  ТРЕУГОЛЬНИКОВ» ………………………..……….  12

ЗАДАЧИ  ДЛЯ  ЛАБОРАТОРНЫХ  РАБОТ

ПО  ПАЛЕОСТРУКТУРНОМУ  АНАЛИЗУ ………... ……… ………….  15

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ  СПИСОК ....…….........................….…   30

ВВЕДЕНИЕ

Программа, задачи лабораторного практикума и методические указания предусматривают знакомство, а в ряде случаев детальное изучение методов палеотектонического анализа.

Особое место в программе занимает метод анализа последовательности структурных и палеоструктурных карт («метод треугольников»). Применение этого метода, в первую очередь, связано с необходимостью развития методики тектонического анализа платформенных структур при поисках антиклинальных ловушек и приуроченных к ним месторождений нефти и газа.

Опыт показывает, что геолого-геофизическая информация, полученная в результате бурения структурных, поисковых, разведочных и эксплуатационных скважин недостаточно полно используется при решении задач исторической палеотектоники, при анализе этапов формирования нефтегазоносных структур, при решении практических задач геологии нефти и газа.

В основе «метода треугольников» лежит решение задач стратиграфического расчленения, стратиграфической корреляции, фациально-биономического и комплексного палеотектонического анализа.

Построение рядов из профилей и карт на основе фациально-стратиграфического и палеотектонического анализа позволяют сделать важные геотектонические обобщения, показать связь между нефтегазоносностью и палеотектоникой сложно построенных погребённых структур. Эти методы позволяют решать практические задачи поисков нефти и газа, применять новые научные технологии обработки ранее известной геолого-геофизической информации и получать с их помощью дополнительные важные выводы о геологии региона.

МЕТОДИЧЕСКИЕ   рекомендации

Лабораторные занятия (и лекционно-семинарские занятия) включают описание и изучение различных типов палеогеологических, палеотектонических, палеогеографических, прогнозных и других разновидностей карт, их анализ, а также построение палеотектонических профилей через локальные структуры осадочного чехла Восточно-Европейской платформы.

Одна из основных лабораторных работ посвящена применению «метода треугольников» для поэтапного историко-геологического палеотектонического анализа развития локальных структур осадочного чехла Восточно-Европейской платформы в условиях компенсированного осадконакопления.

Построение карт может быть выполнено либо вручную, либо с применением компьютерных технологий трехмерного моделирования рельефа поверхности стратонов. Идеология и методика построения ручного варианта карты и его компьютерного аналога, в принципе, отличаются лишь скоростью построения и степенью наглядности (если заранее запастись электронной базой данных и не тратить время на создание электронных таблиц и освоение пакетов программного обеспечения).

Но первую задачу каждого раздела рекомендуется всегда решать способом ручных построений. Без применения компьютера. Это поможет полнее оценить возможности и преимущества компьютерных построений, а также находить ошибки в результатах при сбое в работе программы.

ЗАДАЧИ  ДЛЯ  ЛАБОРАТОРНЫХ  РАБОТ

Задачи делятся на три раздела по нарастающей степени сложности.

Первый  раздел

включает три типа задач, которые решаются на лабораторных занятиях по палеоструктурному анализу.

Задачи  1-го  типа посвящены

1. стратиграфическому расчленению геологического разреза осадочного чехла в одной отдельно взятой буровой скважине на региональные стратиграфические подразделения (горизонты) и общие стратоны (ярусы, отделы и системы),
2. определению направления вертикальных тектонических движений земной коры в течение каждого геохронологического интервала с учётом «метода мощностей» и метода «стратиграфических перерывов в осадконакоплении».

Задачи 2-го типа посвящены

3. стратиграфическому расчленению геологического разреза осадочного чехла в одной отдельно взятой буровой скважине на региональные стратиграфические подразделения (горизонты) и общие стратоны (ярусы, отделы и системы),
4. определению направления вертикальных тектонических движений земной коры в течение каждого геохронологического интервала с учетом «метода мощностей» и метода «стратиграфических перерывов».

Особенность задач второго типа состоит в том, что в геологическом разрезе скважины необходимо выполнить не только стратиграфическое расчленение, но и фациальный анализ горных пород, определить те интервалы стратиграфического разреза, в которых встречены горные породы рифогенного характера, доказывающие наличие в разрезе таких органогенных построек, образование которых сопровождается перекомпенсированным  осадконакоплением.

Задачи 3-го  типа  также посвящены стратиграфическому расчленению геологического разреза и изучению фаций осадочного чехла. По результатам этого анализа также необходимо сделать вывод о направлении тектонических движений земной коры. в каждой отдельно взятой буровой скважине в течение каждого геохронологического интервала с учётом «метода мощностей» и метода «стратиграфических перерывов в осадконакоплении».

5. Особенность задания состоит в том, что в этой задаче необходимо определить не только направление, но и амплитуду тектонических движений в каждой скважине и в каждый из установленных интервалов геологического времени. Необходимо также дать сравнительную характеристику стратиграфии, фаций и тектоники всех приведённых разрезов, предварительно составив по ним геологический профиль через  скважины.

Надо уметь не только анализировать предложенные задачи, но и самостоятельно составлять аналогичные задачи.

*    *    *

Студенты защищают результаты решения задач в виде устного доклада на учебно-практической конференции своей группы. Решения задач оформляются в виде графических приложений к тексту аналитической записки «Палеоструктурный анализ истории тектонического развития изученной площади».  Конференция проводится в виде деловой игры на лабораторных занятиях в следующем порядке: 1) доклад студента по своей теме, 2) вопросы к докладчику, 3) выступления участников конференции по итогам защиты содержания доклада, 4) принятие постановления конференции. Тема конференции: «Методика и результаты палеотектонического анализа геологического разреза».

Задачи второго и третьего разделов предназначены для решения «методом треугольников».

Задачи второго раздела связаны с палеотектоническим анализом геологического профиля.

В число задач второго раздела входят задачи из первого раздела лабораторных работ, дополненные построениями тектонических схем по методу треугольников.

Третий раздел содержат задачи из первого раздела лабораторных работ, дополненные данными бурения на площади структурно-поисковых работ.

Геохронологический палеотектонический анализ выполняется для последовательности стратонов на площади проведения буровых работ.

Второй   раздел

ИЗУЧЕНИЕ ИСТОРИИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ РАЙОНА  ПО  ДАННЫМ  ГЕОЛОГИЧЕСКОГО  ПРОФИЛЯ: 

Цель работы:  1)  выявление общих закономерностей истории тектонического развития всех маркирующих поверхностей (от самых древних - до самых молодых стратиграфических подразделений);

1. выявление всех особенностей тектонического развития территории на каждом участке профиля в каждый момент геологического времени;
2. выявление дополнительных перспектив историко-геологического анализа для выявления геологического строения и особенностей геологического развития региона в любой момент геологического времени.

Задачи работы: ПОСТРОИТЬ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ И НЕСКОЛЬКО ПАЛЕОТЕКТОНИЧЕСКИХ «ПРОФИЛЕЙ ВЫРАВНИВАНИЯ», ВЫПОЛНИТЬ ПАЛЕОТЕКТОНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭТИХ  ПРОФИЛЕЙ  ДЛЯ  ЧЕГО:

1. построить таблицу фактического материала

1.  с данными об условных координатах территориального расположения буровых скважин и их номерами,
2.  данными об абсолютных отметках альтитуды скважин,
3.  данными о глубинах залегания изохронных границ между всеми установленными стратиграфическими подразделениями,

2. вычислить абсолютные отметки глубин залегания изохронных границ между всеми установленными стратиграфическими подразделениями,
3. вычислить мощности всех установленных одновозрастных стратиграфических интервалов,
4. изучить фациальный состав горных пород, развитых на изучаемой площади,
5. сделать вывод о возможности применения «метода мощностей» для палеотектонического анализа территории в каждый момент геологического времени,
6. построить «геологический профиль» по абсолютным отметкам кровли   стратонов во всех скважинах на изучаемой площади бурения,
7. построить палеотектонические «профили выравнивания» всех стратонов, для тектонического анализа которых оказалось возможным применить метод мощностей,
8. сгруппировать построенные профили для осуществления их анализа по методу треугольников,
9. построить недостающие «карты суммарных мощностей»,
10. выполнить поэтапный исторический палеотектонический анализ всех изохронных маркирующих поверхностей на выбранном профиле,
11. сделать вывод о времени формирования всех тектонических структур для всех стратонов,
12.  написать заключение о результатах палеотектонического анализа геологического разреза,
13.  принять участие в учебно-практической конференции с целью обоснования и защиты полученных выводов.

ПРИМЕЧАНИЕ.

1. Сначала нужно построить «треугольник» палеотектонических профилей по заданным линиям скважин.
2. После анализа профилей рекомендуется построить треугольник палеотектонических карт по всем скважинам выбранной площади бурения с помощью программ Excel на персональном компьютере.

Третий  раздел

ИЗУЧЕНИЕ ИСТОРИИ ТЕКТОНИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ РАЙОНА БУРЕНИЯ СКВАЖИН ИЗУЧАЕМОЙ ПЛОЩАДИ: 

Цель работы:  а)  выявление общих закономерностей истории тектонического развития всех маркирующих поверхностей (от самых древних - до самых молодых стратиграфических подразделений);

б)  выявление всех особенностей тектонического развития территории на каждом участке изучаемой территории в каждый момент геологического времени;

в)  выявление дополнительных перспектив применения системы (т.е. всей совокупности уже известных и новых методов) историко-геологического анализа для выявления геологического строения и особенностей геологического развития региона в любой момент геологического времени.

Примечание. На пути к достижению сформулированной цели существует целый ряд либо ограничений, либо непреодолимых препятствий, которые обусловлены фациальными и стратиграфическими закономерностями.

ФАКТОРЫ, НАКЛАДЫВАЮЩИЕ ОГРАНИЧЕНИЯ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ СТРАТИГРАФИЧСКИМИ ЗАКОНОМЕРНОСТЯМИ:

1. Фундаментальные особенности природы геологического времени.
2. Соотношение подразделений стратиграфической, геохронологической и геохронометрической шкал.
3. Детальность стратиграфического расчленения разреза в каждой точке наблюдения.
4. Достоверность стратиграфического расчленения каждого из использованных разрезов скважин.
5. Достоверность стратиграфической корреляции разрезов скважин.

ОГРАНИЧЕНИЯ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ  ЗАКОНОМЕРНОСТЯМИ,  ВОЗМОЖНОСТЯМИ  И  ДОСТОВЕРНОСТЬЮ  ВЫВОДОВ  НА  ОСНОВЕ  ФАЦИАЛЬНОГО АНАЛИЗА:

6. Практическая реализация принципа компенсированного осадконакопления не всегда соответствует теоретической.
7. Соотношение амплитуды прогибания земной коры и мощностей горных пород.
8. Фактор уплотнения первичного осадка (в общем случае - любого изменения его мощности ) на разных стадиях превращения древнего осадка в современную горную породу.
9. Особенности анализа мощностей разрезов с рифогенными горными породами.
10. Учет рельефа поверхности осадконакопления.

ФАКТОРЫ, СВЯЗАННЫЕ С ТОЧНОСТЬЮ ПОСТРОЕНИЯ КАРТ И ТОЧНОСТЬЮ СЧИТЫВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ:

11. Используемые масштабы карт.
12. Точность считывания и описания информации.
13. Соответствие модели интерполяции мощностей реальной природной ситуации.
14. Аппаратные и программные проблемы ввода и вывода информации.

Задачи работы:   ПОСТРОИТЬ НЕСКОЛЬКО СТРУКТУРНЫХ КАРТ И КАРТ МОЩНОСТЕЙ, ВЫПОЛНИТЬ ПАЛЕОТЕКТОНИЧЕСКИЙ  АНАЛИЗ  ЭТИХ  КАРТ  ДЛЯ ЧЕГО:

Примечание:  нумерация каждого пункта задания третьего раздела продолжает нумерацию начатую выше для пунктов задания из второго раздела.

14. построить таблицу фактического материала

4. с данными об условных координатах территориального расположения буровых скважин и их номерами,
5. данными об абсолютных отметках альтитуды скважин,

1. данными о глубинах залегания изохронных границ между всеми установленными стратиграфическими подразделениями,

15. вычислить абсолютные отметки глубин залегания изохронных границ между всеми установленными стратиграфическими подразделениями,
16. вычислить мощности всех установленных изохронных стратиграфическх подразделений,
17. изучить фациальный состав всех горных пород, развитых на изучаемой площади,
18. сделать вывод о возможности применения «метода мощностей» для палеотектонического анализа территории в каждый момент геологического времени,
19. построить «структурные карты» по абсолютным отметкам кровли   стратонов во всех скважинах на изучаемой площади бурения,
20. построить «карты мощностей» всех стратонов, для тектонического анализа которых оказалось возможным применить метод мощностей,
21. сгруппировать построенные карты для осуществления их анализа по методу треугольников,
22. построить недостающие «карты суммарных мощностей»,
23. выполнить поэтапный исторический палеотектонический анализ всех изохронных маркирующих поверхностей,
24. сделать вывод о времени формирования всех тектонических структур для всех стратонов,
25.  написать заключение о результатах палеотектонического анализа территории,
26.  принять участие в учебно-практической конференции с целью обоснования и защиты полученных выводов.

ПРИМЕЧАНИЕ.

3. Рекомендуется сначала построить треугольник палеотектонических профилей по заданным линиям скважин.
4. После выполнения предыдущего задания необходимо построить треугольник палеотектонических карт по данным всех скважин выбранной площади бурения.
5. После выполнения предыдущего задания построить треугольник палеотектонических карт по всем скважинам выбранной площади бурения с помощью программ Excel и Surfer на персональном компьютере.
6. Последнее задание может быть выполнено в виде курсовой или дипломной работы. При выполнении курсовой и дипломной работы используются реальные данные по конкретной площади бурения или месторождению нефти и газа.

О  ПАЛЕОТЕКТОНИЧЕСКОМ  АНАЛИЗЕ  «МЕТОДОМ  ТРЕУГОЛЬНИКОВ»

При построении тектонических карт студент выполняет задания третьего раздела и во время своего выступления на учебной конференции располагает все построенные карты в соответствии со схемой, которая приведена на рис. 1.

Рис. 1. Схема расположения карт мощности по «методй треугольников». Допускаются другие варианты расположения карт по этому методу анализа

ЗАДАЧИ  ДЛЯ  ЛАБОРАТОРНЫХ  РАБОТ ПО  ПАЛЕОСТРУКТУРНОМУ  АНАЛИЗУ

Задача 1

Выполнить палеотектонический анализ (по методу треугольников) всех поверхностей маркирующих горизонтов на Багаевской площади, предполагая, что в течение всего времени формирования геологического разреза осадконакопление имело компенсированный характер.

ПРИЛОЖЕНИЯ  К  ЗАДАЧАМ  ПО  ПАЛЕОСТРУКТУРНОМУ  АНАЛИЗУ

БАГАЕВСКАЯ ПЛОЩАДЬ

Схема расположения буровых скважин

М  1: 50 000

БАГАЕВСКАЯ  ПЛОЩАДЬ

Абсолютные отметки кровли стратонов

КРАСНОКАМСКАЯ  ПЛОЩАДЬ

Схема расположения буровых скважин

М  1: 50 000

КраснокамскАЯ   площадЬ

Абсолютные отметки кровли стратонов

КУЕДИНСКАЯ  ПЛОЩАДЬ

Схема расположения буровых скважин

М  1 :  50 000

КуединскАЯ  площадЬ

Абсолютные отметки кровли стратонов

ПОЛАЗНИНСКАЯ  ПЛОЩАДЬ

Схема расположения буровых скважин

М  1 :  50 000

ПолазнинскАЯ  площадЬ

Абсолютные отметки кровли стратонов

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ  СПИСОК

Ожгибесов В.П. Общая стратиграфическая шкала. Аутентичное методическое издание по материалам Стратиграфического кодекса России (2006). Пермь, 12с. URL: http://nsportal.ru/ozhgibesov-vladimir-petrovich / («Мои публикации»).

Стратиграфический кодекс России. 3-е изд. СПб.: ВСЕГЕИ, 2006. 96 с.

Дополнения к стратиграфическому кодексу России. СПб.: ВСЕГЕИ-МСК, 2000. 112 с.

Стратиграфический кодекс. Изд. 2-е,  доп. Утв. пленумом МСК 31.01.1991. Санкт-Петербург:  МСК - ВСЕГЕИ, 1992. 120 с.

Постановления Межведомственного стратиграфического комитета и его постоянных комиссий. Вып. 38. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2008. 131 с. (МПР РФ, Роснедра, ВСЕГЕИ, РАН, МСК России).

Нейман В.Б. Теория и методика палеотектонического анализа. М.: Недра, 1984. 80 с.

Машкович К.А. Методы палеотектонических исследований в практике поисков нефти и газа. М.: Недра, 1976. 221 с.

Нейман В.Б. Вопросы методики палеотектонического анализа в платформенных условиях. М.: Госгеолтехиздат, 1962. 86 с.

Афанасьев С.Л. Геохронологическая шкала фанерозоя и проблема геологического времени. М.: Недра, 1987. 144 с.

 Гаврищ Н.К. Метод палеоструктурно-геологического анализа. Киев: Наукова думка, 1965.

Данков Б.С. Теория удельных толщин осадочного чехла. М.: Недра, 1993. 236 с.

Белоусов В.В. Мощность отложений как выражение режима колебательных движений земной коры // Советская геология, 1940, № 2-3.  С. 14 -28.

Гарецкий Р.Г., Яншин А.Л. Тектонический анализ мощностей / Методы изучения тектонических структур. М.: Изд-во АН СССР, 1960. С. 115 - 166.

Леворсен А.И. Палеогеологические карты. М.: Гостоптехиздат, 1962. 152 с.

Шершнев К.С., Трифонова Н.А., Софроницкий В.А. Влияние тектоники палеозоя на распределение залежей нефти в Пермском Прикамье // Закономерности размещения нефти и газа  Волго-Уральской области. М.: Изд-во АН СССР, 1963. С. 160 - 168.

Нестеров И.Н. Уплотнение глинистых горных пород // Советская геология, 1965, № 12. С. 69 -80.

Ископаемые органогенные постройки, рифы, методы их изучения и нефтегазоносность / Под ред. М.И.Варенцова и Р.Ф.Геккера. М.: Наука, 1975. 236 с.

ГОСТ 7.32-2001. Отчёт о НИР: Структура и правила оформления (Межгосударственный стандарт). Минск, 2001.