18.01.2021

Вторичная или постседиментационная пористость


Вторичная пористость — это такая пористость, которая сформировалась после того как осадок был отложен. Вторичные поры более изменчивы но морфологии и имеют более сложный генезис, чем первичные. Различают следующие главные типы вторичной пористости.

а. Межкристаллическая пористость

Межкристаллическая пористость — это пространство между отдельными кристаллами в кристаллической породе (фиг. 13, а). Следовательно — это характерный тип пористости для изверженных и высокометаморфизованных пород и для некоторых эвапоритов. Строго говоря, такая пористость имеет первичное происхождение. Однако она наиболее характерна для карбонатных осадочных пород, которые претерпели перекристаллизацию, и особенно типична для перекристаллизованных доломитов. Такие породы иногда являются очень важными нефтяными коллекторами. Поры кристаллических пород имеют щелевидную форму и пересекаются между собой под косыми углами, причем между порами нет четко выраженных каналов или сужений стенок.

б. Пористость типа усыхания

Термин пористость «усыхания» впервые был предложен Теббутом и др. для обозначения «первично-осадочных или почти одновременных с осадкообразованием пустот в породе по размеру больших пор между зернами». Этот тип пористости характерен для карбонатных пород. Такая пористость встречается в обломочных карбонатных песках, в которых она постепенно переходит в первичную пористость, и является наиболее характерной для пеллетовых илов и гомогенных илов лагунных и литоральных обстановок.

Почти одновременные с осадконакоплением дегидратация, цементация и выделение газов могут привести к расслаиванию осадка с образованием складок и горизонтально вытянутых крупных пор между отдельными слойками (фиг. 13, б). Такой тип текстуры Фишер выделил как «лоферитовый» при изучении триасовых альпийских карбонатных пород тыловых рифовых фаций. Аналогичные текстуры были описаны в доломитовых пеллетовых илах сходного генезиса в палеоценовых отложениях Ливии. В этих осадках дно крупных пор иногда частично покрыто известковым илом. Это заставляет предполагать, что они образовались почти одновременно с накоплением осадка.

Одна из разновидностей текстуры расслоения длительное время была известна как текстура «птичьего глаза». Так назывались изолированные «глазки» размером до сантиметра в поперечнике, которые встречаются в некоторых известковых глинистых породах. Эти образования приписывались деятельности илоедов и процессам дегазации. Часто такие «глазки» выполнены кристаллическим кальцитом.

в. Пористость растворения

Третий тип вторичных пор, обычно образующихся после пористости расслоения, это поры, возникающие при процессах растворения.

Поры в этом случае образуются путем растворения первично-осажденных зерен, а затем происходит некоторая цементация осадка. Поры развиваются селективно. Это значит, что растворяются только отдельные частицы, но не весь цемент, основная масса или весь осадок. Обычно в какой-либо породе растворяются все зерна одного типа. Поэтому мы можем говорить о пористости, возникшей за счет растворения или оолитов, или пеллет, или органических обломков (фиг. 13, в). Поэтому для пород с пористостью растворения характерна резкая изменчивость геометрии пор, эффективной пористости и проницаемости. Поры, возникшие за счет растворения оолитов, имеют субсферическую форму и одинаковый размер. Напротив, возникшие путем растворения органических остатков поры резко варьируют по размеру и форме — от тончайших щелей до искривленных пор с параллельными стенками а тех местах, где были раковины, и пор в виде цилиндрических пустот на месте спикул ежей,

г. Жеодовая пористость

Жеодовые поры — это поры другого типа, образующиеся путем растворения, и, подобно порам растворения, они типичны для карбонатных пород. Жеоды отличаются от пор растворения уже потому, что они секут первичные осадочные текстуры пород (фиг. 13, г). Поэтому жеоды обычно крупнее типичных пор растворения. Их стенки часто инкрустированы кристаллами. С увеличением размера пор породы приобретают кавернозность. Термин кавернозная пористость плохо определен, Шокетт и Прей предложили, чтобы нижней границей размера каверны считались размеры такой полости, в которую может влезть человек, или полость, которая при бурении допускает свободное прохождение бурового снаряда не более чем на полметра. Такие полости встречаются в Аравийской зоне (верхняя юра) Абкэйкского нефтяного месторождения в Саудовской Аравии. Некоторые Из наиболее крупных нефтеносных полостей зарегистрированы в Техасе, причем каверны до 5 м высотой были описаны в известняках Фусселмен на нефтяном месторождении Доллархайд.

д. Пористость трещиноватости

Последний главный тип пористости, который мы рассмотрим, — это такой тип, который связан с трещиноватостью пород. Трещины встречаются и во многих других породах помимо осадочных. Растрескивание, в смысле нарушения первично-осадочных текстур, может происходить почти одновременно с осадковскоплением. При этом часто образуется микроскладчатость, вызванная оползанием, оседанием или уплотнением осадка.

В пластических осадках трещины мгновенно закупориваются. Однако в хрупких породах трещины могут сохраняться, создавая таким образом пористость трещиноватости (фиг. 13, д). Поры этого типа характерны для сильно литифицированных пород и, следовательно, обычно они развиваются позже других типов пор.

Важно отметить, что пористость трещиноватости встречается не только в хорошо сцементированных песчаниках и карбонатных породах, но может присутствовать и в глинистых сланцах, и в изверженных и метаморфических породах.

Систему пор трещиноватости значительно труднее изучать и анализировать, чем системы пор других типов. Хотя трещины варьируют по размеру от микроскопических до крупных полостей, их трудно изучать в керновых образцах.

Пористость трещиноватости встречается в самых различных обстановках. Пористость трещиноватости может возникнуть при тектонических подвижках двумя путями. Она может образоваться в результате напряжений на гребнях сжимающихся антиклиналей и уплотняющихся открытых платформенных складок. Харрис и другие замеряли в обнажениях ориентировку трещин и степень их развития на гребнях антиклиналей. Результаты этих работ показали, что имеется тесная зависимость между тектоническим положением породы и картиной трещиноватости. Степень трещиноватости была максимальной на гребне симметричной антиклинали Шир-Маунтин. Однако на асимметричном куполе Груз-Эгг-Доум трещины были больше развиты на крутом склоне этой структуры.

Пористость трещиноватости также тесно связана с разрывной тектоникой, и на некоторых нефтяных месторождениях отмечается тесная зависимость между пористостью и отдельными системами разломов. Ярким примером этого явления служат месторождения Скипио на юго-западе шт. Мичиган. Они расположены на одной прямой линии протяженностью около 15 км. Отдельные месторождения имеют размеры в поперечнике около 0,5 км. Нефть присутствует в трещиноватых доломитизированных породах в формации известняков Трентон (ордовик). Пористость трещиноватости здесь, по-видимому, возникла вследствие подвижек по глубинному разлому фундамента.

Пористость трещиноватости может образоваться и нетектоническими путями. Она часто отмечается в породах непосредственно ниже поверхностей несогласия. В этих случаях трещины, возникнув первоначально при выветривании, могут быть расширены путем растворения (особенно в известняках) и законсервированы без последующего уменьшения пористости.

е. Заключение

В предшествующем обзоре были затронуты вопросы типизации пористости и генезиса пор. По существу, имеются две главные генетические группы типов пор.

Первичная пористость образуется при оседании осадка. Сюда относятся межзерновая или межчастичная пористость, которая характерна для песков, и внутричастичная пористость, встречающаяся в органогенных известковых песках.

Вторичная пористость образуется после осадкопакопления при диагенетических процессах. Перекристаллизация, особенно доломитизация, может генерировать межкристаллическую пористость. При процессах растворения могут возникнуть поры растворения, жеоды и каверны. Трещины образуются как в рыхлых, так и в хрупких породах. В первых трещины остаются закрытыми, но в хрупких породах пористость трещиноватости может сохраниться или увеличиться путем растворения или уменьшиться в результате цементации. Пористость трещиноватости встречается не только в литифицированных осадочных породах, но и в изверженных и метаморфических породах.

Следует особо отметить, что во многих осадочных породах присутствует только какой-либо один тип пор. Особый практический интерес представляют породы, в которых трещины комбинируются с другими типами пор. Мелкозернистые породы, как глинистые сланцы, так и микрокристаллические карбонатные породы и мелкозернистые пески, характеризуются высокой пористостью. Эти же породы часто обладают очень низкой проницаемостью. Однако наличие трещин может способствовать образованию из таких пород коллекторов флюидов. Успешное бурение нефтяных и водных скважин в таких породах часто зависит от пересечения скважинами открытых трещин.

Распознавание роли трещин в продуктивных на флюиды породах с высокой пористостью и низкой проницаемостью дало возможность прибегать к искусственному образованию трещин с помощью взрывов, которые одновременно закрепляются путем заполнения их песком, стеклянными шариками и т. п. Кроме того, продуктивность трещиноватых карбонатных коллекторов может быть повышена путем нагнетания в породы кислот для растворения их вдоль трещин и расширения последних.





Яндекс.Метрика