18.01.2021

Уплотнение песков


На фиг. 16 видно, что только осажденные пески имеют немного меньшую пористость, чем глины, и что при погружении на все большие глубины пористость уменьшается гораздо меньше. Эти данные наводят на мысль о том, что физические процессы уплотнения в этом случае играют небольшую роль в процессах потери пористости по сравнению с глинами, в то время как большая часть пористости теряется при цементации.

О том, что пески действительно уплотняются, свидетельствуют данные петрографических исследований. Во-первых, в вертикально ориентированных шлифах слюдистых песчаников часто можно видеть, что чешуйки слюды изогнуты и деформированы под действием прилегающих снизу и сверху зерен кварца. Это указывает на имевшее место уплотнение. Во многих песчаниках присутствуют обломки глинистых пород. Эти обломки часто пронизаны или расплющены более устойчивыми зернами кварца. Во многих шлифах видны трещиноватые обломочные зерна. Эти трещины могли возникнуть в процессе изготовления шлифов или, в случае отбора образца из коренных пород, вследствие ударного действия пробоотборника. Однако изучение песчаников в катодолюминесцентных лучах показало, что многие обломочные зерна, которые кажутся недеформированными в нормальном и поляризованном свете, в действительности являются трещиноватыми и повторно сцементированными. Это означает, что в таких песчаниках имели место процессы физического уплотнения.

Как показали исследования в некоторых песчаниках, число контактов зерен возрастает с увеличением глубины залегания. Точно так же с глубиной изменяется и характер контактов зерен — от точечного к искривленному и сутурному. Пористость уменьшается с увеличением глубины, но недавние исследования Сиппела заставляют предполагать, что это уменьшение пористости, возможно, обусловлено цементацией, а не уплотнением.

Все рассмотренные данные показывают, что пески могут уплотняться и при этом межзерновая пористость должна уменьшаться. Следует отметить два момента. На фиг. 16 показано, что в начале ранней стадии захоронения, когда, по-видимому, уплотнение играет наибольшую роль, потеря пористости очень невелика. Это совсем не похоже на поведение глин. Во-вторых, пористость в песчаниках может сохраняться на больших глубинах. Например, в миоценовых песках Техаса на глубине 6000 м пористость составляет 20%. При громадном давлении, которое существует на этих глубинах, нельзя представить себе, чтобы сохранилась какая-либо пористость, если рассматривать уплотнение как главный фактор ее разрушения.

В заключение отметим еще раз, что пески могут уплотняться особенно на малых глубинах и особенно в тех случаях, когда они глинистые и первоначально имели упаковку. Уплотнение нельзя рассматривать как главный фактор уменьшения пористости песчаников. Более вероятно, что устойчивое уменьшение пористости с глубиной обусловлено процессами цементации.





Яндекс.Метрика