Новейшая сдвиговая тектоника осадочных бассейнов тектонофизический и флюидодинамический аспекты (в связи с нефтегазоносностью)

В аспекте проблемы проницаемости земной коры и вертикальной миграции УВ, параметр Gнтд надо рассматривать как выраженную в изменениях углов наклона структурной поверхности (синхронной среднемиоцен-четвертичному времени) физическую величину деформаций пород, геодинамически выраженную в высокоградиентных зонах, местах локализации разломов вдоль плоскостей максимальных касательных напряжений.

Рассмотрим тектонофизическую модель типичных разломов Еты-Пуровского вала для обоснования соотношений действующих на плоскость сместителя разломов напряжений с углами наклона деформируемых пород. Воспользуемся тригонометрическими расчетами для увязки составляющих горного давления с падением структурной поверхности: Pτ-Pгорsinα = 0; Pσ-Pгорcosα = 0, где α - угол падения (наклона структурной поверхности), тогда Pτ = Pгорsinα, Pσ = Pгорcosα, а соотношение Pτ / Pσ = tgα, где tgα - тангенс угла наклона структурной поверхности характеризует степень дислоцированности пород, а величина его (в проекции на горизонтальную плоскость) равна градиенту амплитуд тектонических движений: tgα = f(Gнтд), где Gнтд - градиент амплитуд неотектонических движений.

В аспекте полученного выше определения tgα = Pτ / Pσ, градиент амплитуд (скорости) неотектонических движений (Gнтд) характеризует соотношение касательной и нормальной составляющих полного вертикального горного давления и, по существу, отражает меру перехода горного давления от нормального к касательному на произвольно ориентированных площадках деформации. Максимальной величине tgα и градиенту амплитуд (скорости) неотектонических движений (Gнтд) отвечает полная трансформация горного давления (напряжений) в касательную производную на вертикальной площадке, реализуемая через деформацию чистого сдвига. В этом состоянии параметр tgα приобретает смысл угла сдвига γ (при малых углах деформации tgγ ~ γ), или абсолютной величины относительного сдвига, что соответствует отношению величины смещения (абсолютного сдвига) на единицу сечения деформируемого тела для условия сдвига.

Известно (А.В.Александров и др., 2004), что потенциальная энергия при чистом сдвиге, накапливаемая в элементарном объеме деформируемого тела, равна работе касательных сил (напряжений), приложенных к площадке деформации. При этом работу совершает горизонтальная сила на перемещение (абсолютный сдвиг) элементарного объема деформируемого тела. Энергия деформации (численно равная работе упругой силы), отнесенная к единице объема деформируемого тела называется плотностью энергии деформации (U) или удельной потенциальной энергией деформации при чистом сдвиге и равна: U = Gγ2 / 2, где G - модуль сдвига (модуль упругости материала), Па; γ - угол сдвига. Заменяя γ ~ tgγ на tgα и помня, что tgα ~ Gнтд (для неогеновых отложений), мы приходим к выражению Gнтд через плотность энергии деформации U (удельной потенциальной энергией деформации) при чистом сдвиге: Gнтд = sqrt(2) U / G.

Таким образом, величина градиента амплитуд (скорости) неотектонических движений (Gнтд) характеризует удельную потенциальную энергию деформации и равна для однородного по величине модуля сдвига объема деформируемого тела корню квадратному от удвоенной величины плотности энергии деформации горных пород при чистом сдвиге. В соответствии с полученными выводами величина градиента амплитуд неотектонических движений является прямой количественной характеристикой и мерой реализации (разгрузки, релаксации) удельной потенциальной энергии (плотности энергии) деформаций и интенсивности проявления касательных деформаций (и разрушения горных пород) при формировании тектонических структур горизонтального сдвига.

Учитывая среднемиоцен-четвертичный возраст разломов Еты-Пуровского вала, поверхностная плотность разломов служит структурной формой и количественной мерой разрядки касательных напряжений и кратна величине градиента амплитуд неотектонических движений (Gнтд). В этой связи выражение Gнтд = sqrt(2) U / G может быть представлено в виде Гп ~ sqrt(2) U / G, где Гп - поверхностная плотность (густота) разломов. Поскольку объем анализируемого сейсмического куба 3Д является величиной постоянной, то густота разломов кратна объемной плотности разломов. Согласно выведенной формуле получаем, что объемная плотность разломов равна, а поверхностная плотность (густота) разломов кратна корню квадратному от удвоенной величины плотности энергии деформации горных пород при сдвиге. Эти выводы позволяют физически строго отождествлять поверхностную плотность разломов (трещин, линеаментов) с раздробленностью земной коры и рассматривать ее количественной мерой проницаемости и плотности флюидных потоков при глубинной дегазации Земли и фильтрации УВ при формировании залежей.

Перейти на страницу: 2 3 4 5 6 7 8

Еще статьи

Интеграционные процессы в странах Южной Америки и перспективы их развития
Во второй половине ХХ века в результате беспрецедентного усиления интернационализации хозяйственной жизни сформировалась основная тенденция, определяющая современное развитие мировой экономики – глобализация. Глобализация – это высшая форма интеграции, поэтому интеграцию разумно рассматр ...