Нефть и тектоника плит. (ответ мой, не из шпор)

Существует новое представление о развитии литосферы, которые говорит о том, что литосфера проходит через тектонических «круговорот» океан-континент-океан. Т.е. полный цикл развития литосферы протекает в два этапа: образование океана (океаногенез) и на его месте – континента (континентогененез).

В.П. Гаврилов подразделяет этапы на стадии (фазы), напомним их определения:

-океаногенез – процесс дробления и диструкции ранее существовавшей литосферы (обычно континентального типа) вследствие рифтогенеза и формирования новой океанической коры путем спрединга. Этот этап состоит из двух стадий: предокеанической и собственно океанической. Предакеаническая начинается с возбуждения верхней мантии поднимающимися разогретыми мантийными массами, раскола литосферы с проникновение основных и ультраосновных магм на поверхность (фаза начальной диструкции). Дальнейший процесс приводит к формированию специфических структур проседания с раздвигом – рифтов. Обычно они складываются в протяженные внутриконтинентальные системы, выраженные в рельефе грабенами, эскарпами, озерными бассейнами, речными долинами (фаза континентального рифта). Океаническая стадия знаменуется раскрытием океана. Вначале это узкие межконтинентальные моря грабеноообразного строения (фаза межконтинентального или морского рифта), а в дальнейшем – нормальные океаны с «расползающимся» дном (фаза спрединга). Со временем например из-за истощения внутреннего источника энергии, океанический бассейн закрывается, и спрединг сменяется процессом субдукции. Первоначально они сосуществуют (фаза частной субдукции), а затем последняя доминирует (фаза полной субдукции). Происходит скручивание вещества, его аккреция. Формируются складчатые сооружения. Две последние фазы соответствуют геосинклинальному процессу.

В фазу полной субдукции происходит окончательное закрытие океана и образования на его месте континента и нового этапа развития литосферы.

- континентогенез приводит к утолщению мощности континентальной литосферы. На начальной (эпиокеанической) стадии этого этапа происходит формирование и рост горноскладчатых сооружений (огоренная фаза).

Далее наступает платформенная стадия развития, где происходит уменьшение тектонической активности недр. Начальной фазой этой стадии является кратон осадзация, за ней следует фаза авлокоген правило (доплитная, тафрогенная), далее фаза синеклиз и плитная. Иногда платформа испытывает эпиплатформенную активизацию с образованием глыбовых гор (эпилатформенная стадия).

Новое толкование цикличности развития литосферы, геологического существа этапов, стадий и фаз, позволяет по-иному осмыслить процессы формирования полезных ископаемых, а именно нефти и газа.

По Бакирову (1982 г.) образование и накопление УВ зависело от тектонического режима недр и палеогеографических условий. Поэтому правильное понимание закономерностей геологического развития того или иного региона позволит составить для него единственно верную модель нефтеобразования.

В фазу континентального рифта происходит накопление мощных толщ осадков в условиях высокого прогрева недр. Содержащаяся в них органика углефицирована. Процесс нефтегазогенерирования происходит ограничено с образованием УВ газов.

В фазе межконтинентального морского рифта увеличивается площадь и скорость осадконакопления с высокой биопродуктивностью. Жетский температурный режим недр определяет нефтегазоносность недр межконтинентальных рифтовых морей.

Далее в фазе спрединга происходит раздвижение океанического дна. Толщи осадков, накопленные в межконтинентальных морях, оказываются разделенными на две части, каждая из которых прилегает к соответствующем берегу растущего океана. По мере «расползания» его берегов осадочные толщи удаляются друг от друга и залегают в виде гигантских линз у самого подножья континентального склона (периокеанические прогибы). Т.к. океанические окраины обладают высокой биопродуктивностью, то там накапливаются толщи осадочных пород с высоким содержанием биомассы. Периокеанические прогибы отличаются высокими тепловым потоком, которые стимулирует процесс преобразования ОВ и УВ нефтяного ряда. Таким образом, в районах с высоким тепловым потоком органика «созревает» быстрее и она трансформируется в УВ.

В центральных районах спрединга мощность осадков мала и УВ не образуются.

Интенсивность нефтеобразования возрастает по периферии океана, где развиваются процессы поддвига (фаза частной субдукции). Тектоническое скручивание формирует огромные массы осадочных пород, образующих аккреционные призмы и обогащенные ОВ.

В фазу полной субдукции, когда океанический бассейн «схлопывается», происходи наивысшая активизация процессов нефтегазообразования. Возгонта и термолиз являются факторами образования нефти. Т.е. биогенные вещества втянуты вместе с океаническими осадками в зону субдукции, где происходит поддвиг океанической коры под континентальную. В области прогрева до 100-400 ^оС при дегидрации веществ океанической коры, выделяющиеся горячие флюиды (темп 400 ^оС, давл. более 20 мПа) на пути своего движения в области меньших давлений будут выжимать, растворять и выносить капельно-жидкую нефть.

УВ также успешно образовываются при процессах надвига коры (обдукции) на пассивную окраину континентов, к основании которых есть мощная толща осадков.

Не закончен

БИЛЕТ №5

Образование рифтогенных (рифтовых) структур и их нефтегазоносность.

Вначале о рифтах. Процессу рифтообразования предшествует разогрев, возбуждение верхней мании. Это находит отражение и в современном строении рифтов: утончение земной коры до 30?35 км; уменьшение глубины залегания астеносферы; резкое возрастание теплового потока под рифтом; молодой вулканизм; источники термальных вод; сейсмичность. Все это характеризует рифты как чрезвычайно активные структуры литосферы. По данным некоторых исследователей, в сравнительно небольшом объеме (до 6 %) осадочных образований, накопившихся в рифтовых бассейнах, концентрируется более 15 % мировых запасов УВ. Это означает, что рифты характеризуются самой высокой концентрацией запасов УВ, приходящихся на единицу объема осадочного чехла. Наиболее крупными нефтегазоносными регионами рифтогенного типа являются Северное море, Западная Сибирь, Суэцкий залив. Атлантическое побережье Африки и Южной Америки.

Осадочные бассейны рифтогенного типа закладываются на начальной стадии раскола (деструкции) земной коры, как правило, континентального типа. За сравнительно короткий отрезок времени (5?20 млн. лет) возникает узкий грабенообразный прогиб, выполненный 4?7-километровой толщей осадков. На начальных стадиях осадконакопления в рифтах формируются обычные континентальные речные или озерные отложения с прослоями вулканических образований. Далее часто откладываются соленосные комплексы, появление которых связывают с выносом солей глубинными термальными водами. В дальнейшем, по мере развития рифта и преобразования его из внутриконтинентального в морской межконтинентальный рифт (типа Красного моря), в нем накапливаются нормальные морские обломочные и карбонатные отложения. В центральных частях рифтов, в условиях ограниченной циркуляции вод, обычно аккумулируются мощные глинистые толщи, обогащенные органикой (черные глины). В связи с быстрым захоронением и погружением на большие глубины они уже на рифтовой стадии могут реализовать свой нефтегазоматеринский потенциал. Этому в значительной степени способствует аномально высокий тепловой поток в рифтах и, как результат этого, высокая прогретость земных недр. Поэтому образование УВ может происходить уже в молодых, неглубоко залегающих осадках. Причем, даже озерные отложения, содержащие сравнительно небольшое количество органики, могут оказаться нефтегазопроизводящими. Примером этого могут служить многочисленные нефте- и газопроявления в пределах современной внутриконтинентальной Восточно-Африканской системы рифтов. Отдельные рифты, заполненные водой, образуют систему озер, на берегах которых отмечаются выходы газа, легкой нефти, закированные песчаники (например, оз. Альберт). В грабене оз. Киву, в придонном слое воды обнаружено очень крупное месторождение газа (СН4 + СО2) с запасами 72 млрд. м3.

Первичная миграция (или эмиграция) нефти и газа в рифтовых структурах происходит за счет отжима поровых и связанных вод при уплотнении и разогреве осадков. Высокий прогрев недр рифта обусловливается приближенным положением к подошве литосферы мантийных масс с температурой выше 1200*С. Сильно нагретые флюидные потоки, идущие от мантии, выступают как мощное средство извлечения ?зрелых? нефтяных УВ из нефтематеринских пород и перемещения их в коллекторские толщи. Роль флюидных потоков становится очевидной после обнаружения в рифтах Мирового океана горячих источников с температурой до 350 ?С, несущих водород, углекислый газ, метан, сульфиды и гидроксиды металлов. Следует подчеркнуть, что в процессе выноса УВ из материнских пород в данном случае важную роль играет углекислота, присутствие которой резко увеличивает растворение нефти в воде. Эмиграция микронефти происходит прежде всего в центральных наиболее погруженных частях рифта. Выделяющиеся при этом воды вместе с УВ перемещаются вдоль слоев осадочных пород от осей рифта к его краям. Однако специфическое (щелевое) строение рифтов ограничивает передвижение по пласту образовавшихся УВ, что уменьшает их потери и обеспечивает пространственную близость залежей нефти и газа к зонам их генерации, т.е. к рифтам. Зоны нефтегазонакопления обычно бывают приурочены к системе ступеней, образующих склоны рифтовых структур, и к крупным горстообразным выступам в осевой части рифтов. В пределах ступеней ловушки чаще всего возникают там, где ступени пересекаются поперечными разломами. Возникающая мозаичная система блоков и создает необходимые вместилища для нефти и газа. Надо помнить также, что рифты всегда ограничены разломами, имеющими длительную историю геологического развития.