Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Проблемы глубинного строения земной коры являются одними из наиболее актуальных в геологии и привлекают внимание как научных геологических школ, так и геологов-практиков. В настоящее время, в связи с реализацией программы глубокого континентального бурения появляется все новая и новая информация об особенностях ее строения. В частности, в пределах Республики Татарстан в результате глубокого бурения установлено широкое развитие в геле кристаллического фундамента мощных деструкционных зон, заполненных гонкодисперсным материалом, в котором существенная роль принадлежит глинистым минералам. Положение деструкционных зон отражает особенности строения и геодинамики кристаллического субстрата платформенного основания, а так же особенности его поздней постметаморфпческой эволюции. Наличие этих зон явилось мощным стимулом для реализации комплексной региональной программы глубокого бурения Республики Татарстан с целью практической оценки перспектив нефтеноспости его глубоких горизонтов, т.к. наличие глинистого вещества в зонах деструкции больших глубин свидетельствует о наличии в них термодинамических условий благоприятных для стабильности углеводородов. Поэтому выяснение условий формирования и локализации зон деструкции на больших глубинах и их специфических особенностей является крайне актуальным при комплексном изучении глубоких горизонтов земной коры.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Установление условий формирования зон деструкции кристаллического фундамента Татарского свода на основе изучения минералогических особенностей тонкодисперсного глинистого вещества этих зон в разрезе глубоких и сверхглубоких скважин Республики Татарстан.
-
Изучение особенностей распределения и локализации зон деструкции в теле фундамента по данным глубокого и сверхглубокого бурения.
-
Фазовый анализ тонкодисперсного вещества зон деструкции и изучение особенностей его распределения по типам пород и в разрезе фундамента.
-
Исследование типоморфных особенностей и условий формирования глинистого вещества фундамента.
-
Восстановление геологической истории и условий постметаморфической
эволюции кристаллического фундамента на основе комплексного анализа зон деструкции и их тонкодисперсного глинистого вещества. НАУЧНАЯ НОВИЗНА.
-
По результатам изучения кернового материала и шлама глубокого и сверхглубокого бурения выявлены и охарактеризованы зоны деструкции в теле кристаллического фундамента.
-
Продемонстрировано, что глинистые минералы являются составной частью дисперсной составляющей зон деструкции фундамента и оказываются устойчивыми в условиях значительных глубин, достигнутых бурением.
-
Изучен минеральный состав глинистой составляющей зон деструкции. Установлены и охарактеризованы ассоциации глинистых минералов.
-
Установлено, что кристаллохимические особенности глинистых минералов глубинных деструктивных зон часто несут комплекс специфических, типоморфных признаков, свидетельствующих о их формировании в условиях стрессовых напряжений больших глубин.
МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ИССЛЕДОВАНИЮ. Изучение зон деструкции в теле фундамента Татарского свода и минерального состава их глинистой составляющей требует комплексного подхода и, следовательно, привлечения широкого крута методов исследования геологии объекта и слагающего его вещества. В работе, для решения поставленных задач были использованы следующие подходы:
-
Петрографическое базовое изучение первично-метаморфического субстрата фундамента на основе макро- и микроисследований пород по керну и шлифам.
-
Структурно-тектонический анализ геодинамических особенностей разви тия кристаллического фундамента Татарского свода.
-
Морфологическое изучение характера трещиноватости зон деструкции Текстурный анализ взаимоотношений агрегатов глинистых минералов и их разви тия по первичному метаморфическому субстрату.
-
Минералого-кристаллохимические исследования глинистого веществ; фундамента. Основой исследований являлся рентгенографический анализ дисперс ной составляющей зон деструкции на порошковых и тексту рированных препаратах Тонкодисперсная составляющая извлекалась из пород зон деструкции с примене нием специальных методик, включающих ультразвуковую диспергацию, центрифу гирование и гидравлическое осаждение. Кроме того, для изучения вещества ис
юльзовались методы мессбауэровской спектроскопии, высокотемпературной іентгеновской дифрактометрии, растровой и просвечивающей электронной микро-копии, электронографии, химического анализа.
-
В развитии зон деструкции кристаллического фундамента Татарского сво-іа установлена определенная стадийность и закономерное пространственное рас-іределение в теле фундамента.
-
Тонкодисперсный материал зон деструкции несет парагенетические ассоциации глинистых минералов закономерным образом распределенные по вещественным формациям и типам пород фундамента.
-
Впервые установлено, что глинистые минералы зон деструкции, сформи-юванные в толще кристаллического фундамента, несут комплекс типоморфных іризнаков и отличны от глинистых минералов поверхностных зон фундамента Татарского свода (допалеозойские коры выветривания). ,
-
Ассоциации глинистых минералов являются носителем важной петрогене-гической информации. Минералогия зон деструкции отражает позднюю эволюцию структурно-вещественных комплексов кристаллического фундамента Татарского :вода.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. В настоящее время на территории Татарского свода ведутся активные работы по выявлению новых нетрадиционных объектов углеводородного сырья. Одним из таких объектов является кристаллический рундамент и, в частности, его деструктивные зоны, которые могут рассматриваться как потенциальные коллектора углеводородов.
Проведенные автором исследования этих зон и комплекса глинистых минералов локализованных в них, свидетельствует, что в этих зонах существуют усло-зия благоприятные для устойчивости углеводородов.
Изучение вещественного состава зон деструкции имеет также большую насную и практическую ценность для построения адекватных моделей строения іємной коры при интерпретации комплекса ГИС глубоких и сверхглубоких скважин и результатов региональных геофизических и сейсмо-геофизических исследований, в частности, методов ОГТ широко используемых в настоящее время для изучения неоднородностей глубинных частей литосферы.
Фактический материал. При написании работы автором изучен керновый материал 14 глубоких скважин, в том числе сверхглубокой скважины 20009 Ново-
Елховской, а так же привлекался материал по сверхглубокой скважине 2000( Мивнибаевской и 13 скважин, вскрывших кристаллический фундамент на глубинь более 800м. В качестве опорной скважины использовался уникальный материал сверхглубокой скважины 20009, которая на данном этапе исследований находити на заключительной стадии бурения и достигла глубины 5809м. Дополнительно были привлечены материалы параметрической глубокой скважины 1 Тиньгушевсказ (Мордовская Республика) и данные разведочных скважин АО «Татнефть» вскрывших коры выветривания по породам кристаллического фундамента.
Использованы материалы ГИС, сейсморазведки МОГТ. Керновый материя, собирался и обобщался в течение 10 лет. В основу изучения кернового материал; положено визуальное изучение пород, исследования прозрачных шлифов боле 800шт. Для характеристики глинистой составляющей использованы данные боле 150 порошковых и более 400 ориентированных образцов рентгено-дифракционног анализа, электронографических анализов - 30шт„ растровых электронно микроскопических (РЭМ) исследований структур агрегатов глинистых минералов 45шт., просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) - 20шт., данные хими ческого анализа монофракций глинистых минералов - 15шт. Использованы такж данные ЯГР-спектроскопии - 68шт, битумно-люминесцентного анализа поглс щенного УВ-комплекса - 20шт, нейтронно-активационного анализа - 14шт.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты исследования изложены автором специальных разделах коллективной монографии «Кристаллический фундамент Т: тарстана и проблемы его нефтегазоносное», (Казань, 1996), а так же в 22 печаї ных работах. Основные положения диссертации и методические подходы к иссл< дованию проблемы были обсуждены на многочисленных научных конференция различного уровня: YII Всесоюзном совещании «Глинистые минералы и породы, и использование в народном хозяйстве» (Новосибирск, 1988); II конференції «Минеральная память» (Тюмень, 1989); XI, XII, XIII Всесоюзных совещаниях і рентгенографии минерального сырья (Миасс, 1989; Сочи, 1992; Белгород, 1995 на конференции «Эволюция докембрийской литосферы» (Ленинград, 1991); на I Всесоюзном совещании «Дегазация земли и геотектоника» (Москва, 1991); на совещании «Теория минералогии» (Сыктывкар, 1991); на 1 Международном семі наре «Напряжения в литосфере» (Москва, 1994); 9th Meeting of the Association European Geological Societies Precambrian of Europe (St.Petersburg, 1995); на Всесоюзном совещании «Магматизм и геодинамика» (Уфа, 1995); на Междун
юдной конференции «Закономерности эволюции земной коры» (С.Петербург, 1996); а так же на научно-практических конференциях АО «Татнефть» Альметьевск, 1989; 1991; 1995). Кроме того, результаты исследований регулярно докладывались на ежегодных итоговых конференциях Казанского государственного Университета, начиная СІ989.
МЕСТО ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ. Кафедра полезных ископаемых геоло-ического факультета Казанского государственного университета.
Объем работы. Диссертация общим объемом Ш< страниц состоит из введеної, . б глав и заключения; содержите страниц текста, И, таблиц,'/::? рисунка. Список литературы включает iZ? наименований.
БЛАГОДАРНОСТИ. Автор выражает искреннюю признательность научному руководителю работы кандидату геолого-минералогических наук В.Г.Изотову.
Автор благодарит Муслимова Р.Х., Назипова А.К., Гатиятуллина А.К., Степанова В.П., Трофимова В.А., Плотникову И.Н., В.Н.Соколова, Лапинскую Т.А., Постникова А.В., Попову Л.П., Готтих Р.П., Писоцкого Б.И., В.М.Винокурова, Г.А.Кринари, Пенькова И.Н., Диденко А.Н., Хасанова P.P., Кальчева В.П., Морозова В.П., Лыгину Т.З., Дрешера М.Ш. за консультации и постоянное внимание к работе.
