Все геологические тела имеют очень сложное строение. Любая структура состоит из множества все более и более мелких структурных форм. В этом проявляется их системная иерархия Задача структурной геологии - создать модель природного рассматриваемою объекта как единого целого на основе обобщенных параметров и в соответствии с поставленными целями. При этом все параметры должны быть одноранговыми (одномасштабными). В противном случае будут получены неправильные выводы и сделаны неправильные прогнозы. Структурная геология - основа для изучения условий залегания в земной коре геологических тел Она позволяет правильно подойти к выявлению и прогнозированию связанных с ними полетных ископаемых, проектировать их разведку и разработку. Хорошо известна приуроченность отдельных видов полезных ископаемых к определенным структурным элементам Например, месторождения бокситов (алюминиевой руды) связаны с несогласиями, залети нефти и газа - с антиклинальными складками, зонами выклинивания, рифами и др. Для геологии нефти и газа структурная геология является одной из базовых дисциплин, занимающихся поисками и изучением различных типов ловушек в земной коре, в которых могут образоваться скопления углеводородов. В настоящее время основным вопросом, которым занимается структурная геология, является моделирование структурных форм. Структурой называется пространственная форма залегания горных пород, характеризующаяся определенным расположением слагающих ее элементов. Назначение различных геологических чертежей, принципы и методы их составления. Назначение и геологическую информативность аэро - и космоснимков, технику и технологию их получения. Восстанавливать геологические условия возникновения и развития геологических тел. Читать любой геологический чертеж, преобразовывать одни чертежи в другие, графически представлять геологическую информацию, проводить геологическое дешифрирование материалов азро - и космических съемок. Структурная геология связана с геофизикой, геодезией, исторической геологией, стратиграфией, геоморфологией и другими науками. Эта связь заключается в том, что она пользуется в своих построениях фактами и закономерностями, установленными этими науками, сама поставляет факты для развития этих наук, использует их методы и сама разрабатывает методы для них. Особенно тесно структурная геология связана с геологической картографией, геологической съемкой, геометризацией недр, а также с геологическим дешифрированием материалов аэро - и космических съемок. Данные, по которым составляются геологические чертежи, разобщены и всегда недостаточны. Часто единственной возможностью увидеть проявления геологических тел в их естественных границах и соотношениях с другими телами является изучение их по материалам дистанционных (аэрокосмических) съемок.
Признаки недр, геологические тела и геологические границы
Признаки недр
Недрами называется все, что находится внутри Земли, включая ее поверхность. В том же значении употребляется понятие «геологическое пространство».
Признак недр-это любое геометрическое, физическое, химическое геологическое свойство земных недр, которое может быть определено и выражено числом или описано качественно в любой точке. Признаки недр могут быть естественными, видимыми (цвет, состав) или умозрительными (происхождение, возраст). Например, признаком недр может выть толщина (мощность) слоя, абсолютная отметка или глубина залегания геологической граничной поверхности, процент или кларк какого-либо элемента, наличие или отсутствие какого-либо минерала, плотность пород, электрическое сопротивление, радиоактивность и т.д. Признаки недр можно задавать не только числами, но и понятиями (например, песчаник, область размыва, юрская система, газовая залежь и т.д.). Признаки недр выделяются в соответствии с задачами конкретного геологического исследования и зависят от особенностей изучаемой территории.
Геологические тела
В любом объеме земных недр можно выделить некоторую его часть, обладающую сходными значениями выбранного признака, за пределами которого признаки будут иными. Например, можно выделить слой битуминозного алевролита Выше и ниже его по разрезу точно такие же на первый взгляд слои алевролита не будут битуминозными. Геологическое тело - это часть недр, внутри которой остаются постоянными те признаки недр, по которым определены границы згою тела, отделяющие его от окружающего пространства. В одном и том же объеме горных пород, основываясь на различных признаках, можно выделить различные геологические тела. Например, на одной и той же территории литолог выделит геологические тела, отличающиеся по составу. Стратиграф, палеонтолог отметит различные по возрасту слои пород, нефтяник закартирует нефте- и газонасыщенные или не содержащие нефти и газа слои, и так далее. Понятие геологического тела тесно связано с понятием «геологическая граница»
Геологические границы
Геологической границей называется поверхность, вдоль которой остается неизменным тот признак недр, по которому выделялось данное геологическое тело и при переходе через которую этот признак меняется. В одном и том же объеме горных пород могут быть проведены различные геологические границы, выделяющие различные геологические тела. Наиболее часто в структурной геологии изучаются геологические тела, выделенные по составу (породные тела или горные породы) или возрасту (биостратиграфические или хроностратиграфические тела). Если горные породы не изменяли свою форму с момента образования, то их залегание называется ненарушенным. В противном случае говорят о нарушенном залегании горных пород. Если нарушение произошло под действием тектонических сил, оно называется тектоническим. Геологу-нефтянику обычно приходится изучать формы залегания слоистых толщ. Иногда структуры в них возникают во время осадконакопления, при погружении или поднятии бассейна седиментации Такие структурные формы называются конседиментационными. Для них характерна разная мощность одного слоя. Так, на поднятом крыле конседимен-тационной флексуры и в замке конседиментационной антиклинали мощность слоев уменьшается, а на опущенном крыле флексуры и в ядре синклинальной складки - увеличивается. Структурные формы, образовавшиеся после осадконакопления, называются постеедиментационными Мощность слоев в них везде одинакова.
ИЗОБРАЖЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ТЕЛ. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ
Геологические чертежи, их виды и назначение. Информацию о геологическом строении территорий чаще всего изображают с помощью геологических чертежей, главнейшими из которых являются различные геологические карты и геологические разрезы. Кроме того, в геологии используются геологические планы, схемы, схематические карты и картосхемы, блок-диаграммы, стратиграфические колонки.
Геологические карты
Геологическая карта - уменьшенное, генерализованное, условное июбражение гоожиическихтсп и их признаков, процессов и явлений на тошмрафической основе. Важнейшей особенностью любой, в том числе и геологической, карты является ее генералитция - отбор и обобщение изображаемых на карте объектов в соответствии с тематикой, назначением, масштабом карты и особенностями картируемых объектов и явлений. Подробнее о картографической генерализации.
Классификации семейства геологических карт
К семейству геологических карт относятся любые карты, характеризующие признаки недр. Наибольшее распространение среди геологов получили карты, на которых изображаются выходы на дневную поверхность стратиграфических комплексов и магматических пород - геолого-стратиграфические. Их называют просто геологическими картами, в отличие от карт (тоже геологических) другого содержания - структурных, тектонических, палеогеографических, аномалий магнитного поля и т.д. Геолого-стратиграфические карты составляются, как правило, в процессе Государственной геологической съемки. Не меньшее значение для нефтяников имеют структурные карты, изображающие стратоизогипсами поверхность какого либо слоя. Чаще всего структурные карты строят по кровле нефтенасы шейного слоя или по поверхности несогласия. Геологические карты классифицируются по различным признакам.
Государственная геологическая карта
Государственная геологическая карта составляется полистно в результате государственной геологической съемки главного источника информации о геологическом строении территории. Вкратце о производстве государственной геологической съемки см. приложение 3. Государственные геологические карты составляются в соответствии с инструкциями по содержанию карт и их условным обозначениям, методике проведения работ и содержания условных обозначений к ним. Такие карты называются кондиционными. Государственная геологическая карта - это целый комплект геологических карт одной и той же территории, сопровождаемый объяснительной запиской. Например, государственная геологическая карта масшба 1:200 000 включает карту дочетвертичных отложений, карту четвертичных отложений, геоморфологическую, тектоническую, экологическую схемы в масштабе 1:100000, геологические профильные разрезы и стратиграфическую колонку. Многие считают, что только кондиционные государственные геологические карты имеют право называться геологической картой. Ведомственные и частные карты относятся к некондиционным. Требования к их составлению не столь жесткие и определяются в соответствии с задачами и целями карты. Для точной и однозначной привязки каждого листа карты к изображенному на ней участку местности, разработана номенклатура мпопулисты х карт.
Карты в изолиниях и структурные карты
Изолиниями называют линии, соединяющие точки с одинаковыми значениями параметра математической топографической поверхности. В геологии - это обычно количественный показатель признака недр. Изолинии могут характеризовать как абстрактное, так и реальное геологическое тело. При использовании изолиний характеристика явлений достигается не отдельно взятой кривой, а их совокупностью. Самый важный в структурной геологии вид карт в изолиниях -структурные карты, изображающие в изолиниях форму (рельеф) геологической границы - кровли или подошвы пласта, интрузии, сместителя разрыва, поверхности несогласия и т.д. Чаще всего в нефтегазовой геологии строят структурные карты кровли продуктивного горизонта. Изолинии слоя называются стратоизогипсами. В производстве часто термин «стратоизогипсы» заменяют термином «изогипсы». В нефтегазового геологии часто используются карты толщей пород-коллекторов, карты, характеризующие изменения их коллекторских свойств, пластовые давления и их изменение во времени и многие другие. На такую карту, как на основу можно проецировать другие параметры геологических тел, - например, контуры залежи нефти. Важнейшим достоинством карт в изолиниях является возможность производства с ними математических действий. В результате получаются карты новых, производных геологических характеристик. Например, вычтя из структурной карты кровли какого-либо слоя карту мощностей того ж:е слоя, получим структурную карту подошвы этого слоя. Эту работу студенты выполняют на практических занятиях под названием «Построение структурно!^ карты методом схождения». Карты в изолиниях просты и наглядны.
Компоновка карты и ее элементы
Компоновка карты - это расположение рамки карты относительно изображенной на карте территории, размещение названия карты, ее легенды, дополнительных и других данных. Компоновка карты проектируется с учетом формата будущей карты, на свободных от картографического изображения листах. Вертикальная рамка карты ориентируется обычно на север, хотя возможны и отступления от этого правила. Заголовок обычно помещается сверху, условные обозначения - справа и внизу. Остальные сведения разметаются на свободных участках листа, с учетом эстетических требовании и логической целесообразности. Для серии производных карт одной и той же территории компоновку делают унифицированной. Для многолистных карт заголовок, вспомогательное оснащение, дополнительные данные и легенда, как правило, размещаются на отдельном листе. На Государственных и ведомственных картах компоновка регламентируется соответствующими инструкциями.
Геологический разрез
Геологическим разрезом (профилем, профильным разрезом) называется двумерное графическое изображение в определенном масштабе вертикального сечения земной коры от ее поверхности на ту или иную глубину, т.е. разрезы позволяют наглядно представить характер залегания пород на глубине. Вертикальная глубина и детальность разрезов зависит от фактического геологического и геофизического материала, который был использован при их составлении. Геологические разрезы являются важнейшим графическим документом геологической отчетности. С помощью геологического разреза показывается структура района, "скрытые" дислокации, можно определить толщины стратиграфических подразделений и литологических комплексов
пород, глубины их залегания и т.д. Геологические разрезы можно построить по данным буровых работ, по результатам интерпретации геофизических данных, по геологической карте, по нескольким структурным картам. Иногда не совсем точно, геологическим разрезом называют чертеж, показывающий последовательность напластования горных порол в обнажении, в скважине, или даже стратиграфическую колонку. Чтобы не было недоразумений, следует пользоваться терминами «геологический профильный разрез», «разрез скважины» и т.д.
Стратиграфическая колонка
Стратиграфическая колонка отражает последовательность накопления развитых на площади карты пород, их мощность, состав, харакгер залегания. Строится колонка в виде таблицы, в которой слева написаны полразделения стратиграфической шкалы для пород территории карты, в центре условными знаками показан литологический состав пород, их взаимоотношения, правее отдельными колонками дается мощность и краткое описание литологического состава пород и названия найденной в них фауны и флоры. Пример компоновки стратиграфической колонки есть на любой учебной геологической карте. совокупности карта, разрез, колонка содержат интегрированную информацию о литологии, тектонике, истории геологического развития района, позволяют прогнозировать работы по поискам полезных ископаемых.
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ТЕЛА, ИХ ГРАНИЦЫ
Признаки недр, геологические тела и геологические границы
Признаки недр
Недрами называется все, что находится внутри Земли, включая ее поверхность. В том же значении употребляется понятие «геологическое пространство».
Признак недр-это любое геометрическое, физическое, химическое геологическое свойство земных недр, которое может быть определено и выражено числом или описано качественно в любой точке. Признаки недр могут быть естественными, видимыми (цвет, состав) или умозрительными (происхождение, возраст). Например, признаком недр может выть толщина (мощность) слоя, абсолютная отметка или глубина залегания геологической граничной поверхности, процент или кларк какого-либо элемента, наличие или отсутствие какого-либо минерала, плотность пород, электрическое сопротивление, радиоактивность и т.д. Признаки недр можно задавать не только числами, но и понятиями (например, песчаник, область размыва, юрская система, газовая залежь и т.д.). Признаки недр выделяются в соответствии с задачами конкретного геологического исследования и зависят от особенностей изучаемой территории.
Геологические тела
В любом объеме земных недр можно выделить некоторую его часть, обладающую сходными значениями выбранного признака, за пределами которого признаки будут иными. Например, можно выделить слой битуминозного алевролита Выше и ниже его по разрезу точно такие же на первый взгляд слои алевролита не будут битуминозными. Геологическое тело - это часть недр, внутри которой остаются постоянными те признаки недр, по которым определены границы згою тела, отделяющие его от окружающего пространства. В одном и том же объеме горных пород, основываясь на различных признаках, можно выделить различные геологические тела. Например, на одной и той же территории литолог выделит геологические тела, отличающиеся по составу. Стратиграф, палеонтолог отметит различные по возрасту слои пород, нефтяник закартирует нефте- и газонасыщенные или не содержащие нефти и газа слои, и так далее. Понятие геологического тела тесно связано с понятием «геологическая граница»
Геологические границы
Геологической границей называется поверхность, вдоль которой остается неизменным тот признак недр, по которому выделялось данное геологическое тело и при переходе через которую этот признак меняется. В одном и том же объеме горных пород могут быть проведены различные геологические границы, выделяющие различные геологические тела. Наиболее часто в структурной геологии изучаются геологические тела, выделенные по составу (породные тела или горные породы) или возрасту (биостратиграфические или хроностратиграфические тела). Если горные породы не изменяли свою форму с момента образования, то их залегание называется ненарушенным. В противном случае говорят о нарушенном залегании горных пород. Если нарушение произошло под действием тектонических сил, оно называется тектоническим. Геологу-нефтянику обычно приходится изучать формы залегания слоистых толщ. Иногда структуры в них возникают во время осадконакопления, при погружении или поднятии бассейна седиментации Такие структурные формы называются конседиментационными. Для них характерна разная мощность одного слоя. Так, на поднятом крыле конседимен-тационной флексуры и в замке конседиментационной антиклинали мощность слоев уменьшается, а на опущенном крыле флексуры и в ядре синклинальной складки - увеличивается. Структурные формы, образовавшиеся после осадконакопления, называются постеедиментационными Мощность слоев в них везде одинакова.
ИЗОБРАЖЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ТЕЛ. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ
Геологические чертежи, их виды и назначение. Информацию о геологическом строении территорий чаще всего изображают с помощью геологических чертежей, главнейшими из которых являются различные геологические карты и геологические разрезы. Кроме того, в геологии используются геологические планы, схемы, схематические карты и картосхемы, блок-диаграммы, стратиграфические колонки.
Геологические карты
Геологическая карта - уменьшенное, генерализованное, условное июбражение гоожиическихтсп и их признаков, процессов и явлений на тошмрафической основе. Важнейшей особенностью любой, в том числе и геологической, карты является ее генералитция - отбор и обобщение изображаемых на карте объектов в соответствии с тематикой, назначением, масштабом карты и особенностями картируемых объектов и явлений. Подробнее о картографической генерализации.
Классификации семейства геологических карт
К семейству геологических карт относятся любые карты, характеризующие признаки недр. Наибольшее распространение среди геологов получили карты, на которых изображаются выходы на дневную поверхность стратиграфических комплексов и магматических пород - геолого-стратиграфические. Их называют просто геологическими картами, в отличие от карт (тоже геологических) другого содержания - структурных, тектонических, палеогеографических, аномалий магнитного поля и т.д. Геолого-стратиграфические карты составляются, как правило, в процессе Государственной геологической съемки. Не меньшее значение для нефтяников имеют структурные карты, изображающие стратоизогипсами поверхность какого либо слоя. Чаще всего структурные карты строят по кровле нефтенасы шейного слоя или по поверхности несогласия. Геологические карты классифицируются по различным признакам.
Государственная геологическая карта
Государственная геологическая карта составляется полистно в результате государственной геологической съемки главного источника информации о геологическом строении территории. Вкратце о производстве государственной геологической съемки см. приложение 3. Государственные геологические карты составляются в соответствии с инструкциями по содержанию карт и их условным обозначениям, методике проведения работ и содержания условных обозначений к ним. Такие карты называются кондиционными. Государственная геологическая карта - это целый комплект геологических карт одной и той же территории, сопровождаемый объяснительной запиской. Например, государственная геологическая карта масшба 1:200 000 включает карту дочетвертичных отложений, карту четвертичных отложений, геоморфологическую, тектоническую, экологическую схемы в масштабе 1:100000, геологические профильные разрезы и стратиграфическую колонку. Многие считают, что только кондиционные государственные геологические карты имеют право называться геологической картой. Ведомственные и частные карты относятся к некондиционным. Требования к их составлению не столь жесткие и определяются в соответствии с задачами и целями карты. Для точной и однозначной привязки каждого листа карты к изображенному на ней участку местности, разработана номенклатура мпопулисты х карт.
Карты в изолиниях и структурные карты
Изолиниями называют линии, соединяющие точки с одинаковыми значениями параметра математической топографической поверхности. В геологии - это обычно количественный показатель признака недр. Изолинии могут характеризовать как абстрактное, так и реальное геологическое тело. При использовании изолиний характеристика явлений достигается не отдельно взятой кривой, а их совокупностью. Самый важный в структурной геологии вид карт в изолиниях -структурные карты, изображающие в изолиниях форму (рельеф) геологической границы - кровли или подошвы пласта, интрузии, сместителя разрыва, поверхности несогласия и т.д. Чаще всего в нефтегазовой геологии строят структурные карты кровли продуктивного горизонта. Изолинии слоя называются стратоизогипсами. В производстве часто термин «стратоизогипсы» заменяют термином «изогипсы». В нефтегазового геологии часто используются карты толщей пород-коллекторов, карты, характеризующие изменения их коллекторских свойств, пластовые давления и их изменение во времени и многие другие. На такую карту, как на основу можно проецировать другие параметры геологических тел, - например, контуры залежи нефти. Важнейшим достоинством карт в изолиниях является возможность производства с ними математических действий. В результате получаются карты новых, производных геологических характеристик. Например, вычтя из структурной карты кровли какого-либо слоя карту мощностей того ж:е слоя, получим структурную карту подошвы этого слоя. Эту работу студенты выполняют на практических занятиях под названием «Построение структурно!^ карты методом схождения». Карты в изолиниях просты и наглядны.
Компоновка карты и ее элементы
Компоновка карты - это расположение рамки карты относительно изображенной на карте территории, размещение названия карты, ее легенды, дополнительных и других данных. Компоновка карты проектируется с учетом формата будущей карты, на свободных от картографического изображения листах. Вертикальная рамка карты ориентируется обычно на север, хотя возможны и отступления от этого правила. Заголовок обычно помещается сверху, условные обозначения - справа и внизу. Остальные сведения разметаются на свободных участках листа, с учетом эстетических требовании и логической целесообразности. Для серии производных карт одной и той же территории компоновку делают унифицированной. Для многолистных карт заголовок, вспомогательное оснащение, дополнительные данные и легенда, как правило, размещаются на отдельном листе. На Государственных и ведомственных картах компоновка регламентируется соответствующими инструкциями.
Геологический разрез
Геологическим разрезом (профилем, профильным разрезом) называется двумерное графическое изображение в определенном масштабе вертикального сечения земной коры от ее поверхности на ту или иную глубину, т.е. разрезы позволяют наглядно представить характер залегания пород на глубине. Вертикальная глубина и детальность разрезов зависит от фактического геологического и геофизического материала, который был использован при их составлении. Геологические разрезы являются важнейшим графическим документом геологической отчетности. С помощью геологического разреза показывается структура района, "скрытые" дислокации, можно определить толщины стратиграфических подразделений и литологических комплексов
пород, глубины их залегания и т.д. Геологические разрезы можно построить по данным буровых работ, по результатам интерпретации геофизических данных, по геологической карте, по нескольким структурным картам. Иногда не совсем точно, геологическим разрезом называют чертеж, показывающий последовательность напластования горных порол в обнажении, в скважине, или даже стратиграфическую колонку. Чтобы не было недоразумений, следует пользоваться терминами «геологический профильный разрез», «разрез скважины» и т.д.
Стратиграфическая колонка
Стратиграфическая колонка отражает последовательность накопления развитых на площади карты пород, их мощность, состав, харакгер залегания. Строится колонка в виде таблицы, в которой слева написаны полразделения стратиграфической шкалы для пород территории карты, в центре условными знаками показан литологический состав пород, их взаимоотношения, правее отдельными колонками дается мощность и краткое описание литологического состава пород и названия найденной в них фауны и флоры. Пример компоновки стратиграфической колонки есть на любой учебной геологической карте. совокупности карта, разрез, колонка содержат интегрированную информацию о литологии, тектонике, истории геологического развития района, позволяют прогнозировать работы по поискам полезных ископаемых.
