Фации волновых дельт

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство Образования и Науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Уфимский Государственный Нефтяной Технический Университет

Кафедра геологии и разведки нефтяных и газовых месторождений

Контрольная работа по литологии

на тему: «Фации волновых дельт»

Уфа 2011

Введение

Дельта - это область отложения осадков, выносимых рекой, расположенная в ее устье при впадении реки в море (или озеро). В общем виде для нее характерна треугольная, веерообразная в плане форма, напоминающая греческую букву Д, благодаря чему она и получила свое название. Этот термин был впервые использован для устьевой части Нила еще древнегреческим историком Геродотом. Большое экономическое значение дельт, с отложениями которых связаны крупнейшие месторождения угля, нефти и газа, обусловили глубокое специальное их изучение.

В данной контрольной работе будет рассмотрена модель образования волновой дельты, ее отложений, а так же связь ее с образованием нефти и газа.

1. Образование, процессы и общие характеристики волновых дельт

Образование дельты обусловлено сочетанием двух основных факторов - выноса реками значительных масс обломочного материала и его переработки морскими волнениями и течениями. Она формируется в том случае, когда река поставляет обломочного материала больше, чем за это же время может переработать и унести с побережья море. Средняя мутность или концентрация взвеси современных рек составляет 360 мг/л, а в некоторых реках значительно выше: у Ганга- 1200, Инда - 2448 и Хуанхе - 14975 мг/л. Средние же концентрации взвеси в водах на шельфе составляют лишь 1-10 мг/л, т. е. большая часть твердого вещества осаждается на границе река - море. Аналогичные данные получены и по отдельным рекам. Изучено что р. Дон на расстоянии 6 км до устья скорость течения падает со 110 до 5 м/с, а концентрация взвеси - со 161 до 21 мг/л; при этом полностью осаждается фракция > 100 мкм.

Кроме обломочного материала на контакте пресных и соленых вод происходит массовая коагуляция коллоидного вещества, флоккуляция и выпадение возникающих хлопьев в осадок.

Рис. 1 - Дельты рек Волги и Урала. Телевизионное изображение с ИСЗ «Метеор-28» в инфракрасных лучах с высоты 649 километров от поверхности Земли

В целом в дельтах осаждается 70-90 % взвеси, 80-95 % растворенного железа, много меди, алюминия и других компонентов. Все это ведет к очень высоким «ураганным» скоростям накопления осадков-100-1000 мм/млн. л, а в некоторых случаях (р. Менам в Сиамском заливе) -более 30 000 мм/млн. лет. Поэтому дельты представляют собой первый глобальный уровень «лавинной седиментации», где осаждается, причем с громадной скоростью, главная масса поступающего с континентов в Мировой океан осадочного материала.

Рис. 2 - Принципиальная схема формирования дельты при стабильном уровне моря в разрезе (I) и плане (II). Отложения: 1 - континентальные, 2 - дельтовые разных стадий, 3- морские; 4 - береговая линия; контуры дельты; 5 - внутренние континентальные, 6 - внешние морские (свал глубин).; а - надводная часть дельты; б - подводная часть дельты (аван-дельта) и свал глубин

Схематически формирование дельты можно представить следующим образом (рис. 3). При впадении реки в море (или озеро) скорость ее течения резко падает, влекомый ею материал большей частью осаждается и образуется аккумулятивная линза осадков, залегающая на морских отложениях, и со временем заполняющая водоем практически до уровня его водного зеркала. Поскольку море не успевает разрушить эту линзу, в следующий этап река течет уже по ней, ее поверхность выходит выше уровня воды и покрывается наземными, преимущественно речными отложениями, а основная часть переносимого рекой обломочного материала отлагается на обращенном к морю склоне образованной ранее линзы и прилегающей к ней части морского дна. В итоге море в районе устья мелеет, а затем и отступает, причем со временем дельта растет вперед, часто со значительной скоростью: р. Меконг 60-100 м/год, р. Миссисипи - 85-100 м/год, р. Хуанхэ до 290 м/год. Так, например на месте древних дельт р. Тигра и Евфрата возникла Месопотамская низменность площадью более 1 млн. км2. В волновых же дельтах процесс отложения материала проходит под сильным воздействием волн на приносимый материал. Он распространяется вдоль берегов при этом со временем образовывая пляжево-баровые побережья, которые защищают дельтовую равнину от сильных штормов. А так же счет их воздействия происходит хорошая сортировка материала и его отложения вдоль береговой линии - это заметный признак при рассмотрении этого вида дельты

2. Отложения волновых дельт

волновой дельта равнина палеорека

Обычно различают следующие фации дельт:

* протоковые;

* прирусловых валов;

* межпротоковых понижеиий;

* заливов и лагун;

* авандельт - бары, косы, торфяные, водорослевые и горючесланцевые.

Эти фации группируются в несколько фациальных парагенезов, отражающих как тип дельты, так и стадию ее развития:

1. Ассоциации дельтовой равнины волновых дельт

2. Фронт волновых дельт

3. Отмирание дельты

Для дельты характерна большая пестрота обстановок и быстрая смена характера отложений по простиранию и в разрезе. В наземной части дельты выделяется несколько обстановок. Прежде всего это собственно русла, многочисленные каналы с направленным течением воды, в которых идет накопление осадков, практически не отличающихся от аллювиальных: русловых мелко- и среднезернистых песков или алевритов, сравнительно хорошо отсортированных, часто с косой слоистостью, знаками ряби течений. Как правило, эти образования врезаны в подстилающие осадки. Между протоками располагается обширная пойма, периодически во время паводков заливаемая водой, с многочисленными мелководными озерами. Здесь идет отложение тонкозернистых плохоотсортированных алеврито-глинистых осадков, иногда образуется тонкая, горизонтальная, а чаще неправильная пологоволнистая слоистость. В условиях гумидного климата многие озера заболачиваются, образуются обширные болотистые низины (марши в том числе), формируются линзы и пласты торфа. В засушливом климате, напротив, многие озера осолоняются, в дельтовых комплексах появляются линзы карбонатных пород и даже более растворимых солей. Отличие комплекса отложений надводной дельты от аллювиального заключается прежде всего в наличии не одного крупного, а целой серии более мелких веерообразно расходящихся русел и, как следствие этого, более медленного течения и большей мелкозернистости и худшей сортировки обломочного материала.

Для разреза дельты в целом характерно увеличение зернистости вверх по разрезу, связанное с продвижением дельт в море и сменой морских обстановок авандельтовыми, а затем надводнодельтовыми субаэральными. В деталях же разрез более сложен и представляет собой ряд циклитов, формирование которых в значительной мере обусловлено миграцией проток и дельт в целом. Последнее вызывает многочисленные срезания и несогласия, неполноту циклитов. Более того, в разрезах русел и проток зернистость, напротив, уменьшается к верху.

Органические остатки в отложениях специфичны. В надводной ее части часто обильны, вплоть до образования углей, различные растительные остатки, как принесенных рекой, особенно во время половодий, так и обитающих здесь растений. Остатки пресноводных или наземных животных организмов более редки, но иногда встречаются настоящие «кладбища» наземных млекопитающих. В авандельтах наряду с сокращением количества принесенных наземных растительных остатков появляется сначала солоноватоводная, а затем и морская фауна. Вообще биологическая активность в дельтовой зоне очень велика, и по данным Ю. Одума (1975 г.) в 20 раз выше средней продуктивности морей и океанов и в 10 раз - богатых жизнью прибрежных вод. Поэтому дельтовые фации в целом обогащены органическим веществом, что является благоприятным фактором для образования нефти.

2.1 Ассоциации дельтовой равнины волновых дельт

Преимущественно волновые дельты характеризуются пляжево-баровыми побережьями которые закрывают и защищают дельтовую равнину. Местами в мелководных заливах дельтовой равнины могут действовать вызванные ветрами волны.

Включают (Рис. 3) песчаники флювиальных русловых каналов и отложения внутридельтовых заливов, близкие равнинам флювиальных дельт, поскольку преимущественно волновые дельты характеризуются пляжево-баровыми побережьями, защищающими дельтовую равнину от сильных штормов. Местами в мелководных заливах дельтовой равнины могут действовать вызванные ветрами волны.

2.2 Фронт волновых дельт

Представлен разрезами с увеличением зернистости вверх, похожими на разрезы продвигающихся пляжевых фронтов. Тонкозернистый элемент в основании разреза фронта дельты может включать генерированные штормами турбидиты, а в средней и верхних частях разреза преобладают хорошо сортированные песчаники с выпуклой косой слоистостью, волновой слоистостью ряби, параллельной и косой слоистостью. Наблюдаемая биотурбация может быть весьма заметной и приводить к существенному нарушению первичных текстур. Разрезы эродированы песчаниками флювиальных дельтовых рукавов, по крайней мере, местами, и верхняя фация пляжа в составе фаций песчаников может лучше развиться на флангах этих рукавов, что предполагает сосредоточение пляжевых валов около них, как в современных волновых дельтах.

Волновые процессы способны перераспределять большую часть осадка, поэтому характерны правильная пляжевая береговая линия с незначительными отклонениями в районе устья рукавов и достаточно крутой склон фронта дельты. Здесь не образуются устьевые бары, а изобаты параллельны береговой линии. В продвижение обычно вовлекается весь фронт дельты. Позади береговой линии встречаются отмершие береговые валы, а в пределах дельтовой равнины часто располагаются эоловые дюны и удлиненные лагуны между валами. В плане валы разделены на отдельные группы несогласиями, которые отражают изменения в положении береговой линии, вызванные сменой направления вдольберегового течения или положения дельтовых рукавов. Завершается разрез хорошо сортированным песком с параллельной и слабонаклонной слоистостью, представляющим высокоэнергетическую фацию пляжа.

2.3 Отмирание дельты

Волновая переработка после отмирания дельты значительна, что приводит к широкому распространению неполных, сокращенных разрезов фронта дельты с локально сохранившимися песчаниками флювиальных дельтовых рукавов.

Рис. 3 - Развитие разрезов фронта дельты в волновой дельтовой системе, мел Техаса, а разрез максимальных) продвижения фронта дельты; б изменение разреза во время еле/Дующей трансгрессии; в окончательный сохранившийся разрез

При выделении и изучении ископаемых дельтовых комплексов важное диагностическое значение наряду с литологическими особенностями имеет исследование формы осадочных тел, их взаимоотношений друг с другом и фациальных изменений. Сюда, прежде всего, относится установление расходящихся узких полосовых зон песчаников, врезанных в подстилающие отложения в пределах наземной части дельт и аккумулятивных в ее подводной части. Важно также установление фациального замещения этого комплекса аллювиальными образованиями с одной стороны и бассейновыми с другой, и, наконец, характерная смена фациальных обстановок в разрезе от морских через авандельтовые к наземным.

3. Нефтегазоносность дельтовых отложений

Песчаные прибрежноморские и дельтовые отложения часто содержат нефть и газ, причем здесь нередко формируются не только структурные, но и литологические (шнурковые или рукавообразные в дельтах) и палеогеоморфологические (в барах) залежи.

Доказана закономерная связь крупнейших месторождений нефти с дельтовыми и с авандельтовыми отложениями палеорек при устойчивом прогибании их устьев.

Это знание привело к открытию крупнейших нефтяных районов, например Восточный Техас, где нефть скопилась в головных частях верхнемеловых отложений, несогласно перекрытых более молодыми отложениями. Следует отметить, что наиболее крупные запасы нефти, обнаруженные в США, за исключением открытых в последние годы месторождений на Аляске, связаны с третичными отложениями дельты Миссисипи.

Если же рассматривать возраст, то одни из крупнейших месторождений нефти известны в дельтовых отложениях кайнозойского времени.

Основная масса исходного нефтепродуцирующего вещества сосредоточена в илах дельт и со временем погружаясь на оптимальные глубины они становились нефтегазогенерирующими отложениями.

Заключение

Речные дельты - одни из самых изменчивых природных объектов на Земле. Их существование и интенсивность развития - следствие комплекса природных и антропогенных факторов, среди которых главные - изменения уровня моря и стока наносов рек. Дельты как элементы береговой зоны наиболее типичны для геологических эпох, характеризующихся стабильным или опускающимся уровнем Мирового океана или отдельных морей. Во время трансгрессии моря для береговой зоны более типичны эстуарии и лагуны. В периоды более холодного и влажного климата сток наносов рек возрастает и дельты активно выдвигаются в море. В периоды теплого и сухого климата рост дельт, наоборот, замедляется или даже сменяется их размывом.

На развитии дельт сильно сказались антропогенные факторы. Распашка земель и сведение лесов в XIX веке привели к усилению эрозии в речных бассейнах, возрастанию стока наносов и ускорению роста дельт многих рек. Сооружение водохранилищ на реках во второй половине XX века, наоборот, резко сократило сток наносов зарегулированных рек и привело к замедлению выдвижения дельт, а в некоторых случаях к их размыву. В настоящее время рост уровня Мирового океана также сказывается на замедлении роста многих дельт. При оценках влияния ожидаемого ускорения подъема уровня океана на дельты рек мира из-за потепления климата может помочь опыт изучения воздействия на дельты недавнего резкого повышения уровня Каспийского моря. Таким образом, речные дельты могут рассматриваться как эффективные индикаторы крупномасштабных глобальных и региональных, естественных и антропогенных изменений природной среды.

Внимательное рассмотрение условий размещения крупных месторождений нефти мира свидетельствует о том, что большинство из них связано с дельтовыми и авандельтовыми отложениями.

Список использованной литературы

1. Г.П. Горшков, А.Ф. Якупова, «Общая геология», издательство Московского университета, 1973 г.

2. Х. Рединг, «Обстановки осадконакопления и фации». Том I, Москва «Мир», 1990 г.

3. Е.Ю. Барабошкин «Практическая седиментология» (Томск 2007).

Размещено на Allbest.ru