авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |

«STRATIGRAPHIC TRAPS IN SANDSTONES -EXPLORATION TECHNIQUES by Daniel A. B u s c h Published by The American Association of ...»

-- [ Страница 4 ] --

Э т о т м е т о д в основном с л е д у е т использовать в т о м с л у ч а е, е с л и осадконакопление происходило в обстановке шельфа. В таких у с л о виях э в с т а т и ч е с к и е изменения уровня моря приводили к интенсив ным т р а н с г р е с с и я м и р е г р е с с и я м ;

с л е д с т в и е м э т о г о является с и л ь ная изменчивость литологического с о с т а в а насадков по вертикали и небольшая мощность отдельных литологических единиц. В т е чение регрессивной фазы с о з д а в а л и с ь идеальные условия для Ф и г, 69. Применение палеогеоло· гической карты для интерпретации палеодренажной системы [6].

А — самая древняя формация;

С самая молодая формация.

Глава 6 выветривания и селективной эрозии маломощных прослоев;

В про ц е с с е трансгрессии моря б а з и с седиментации отдельных дренажных с и с т е м отступал в сторону суши, и в этих палеодренажных руслах концентрировался грубозернистый кластический материал. Поскольку внешняя ч а с т ь шельфа редко подвергалась выветриванию и эрозии, то развитие несогласия в такой обстановке представляется мало вероятным;

устойчивые условия седиментации способствовали на коплению б о л е е мощных стратиграфических комплексов. Именно по э т и м причинам данная методика почти не применима к осадочным комплексам, отложившимся в обстановке внешнего шельфа.

Метод маркирующего слоя. Сущность данного метода, как показано на фиг. 7 0, з а к л ю ч а е т с я в построении видоизмененной па— леогеологический карты. Ключом к реконструкции с и с т е м ы падао-* дренажа служит картирование площади, на которой вследствие п р о ц е с с а в р е з а долины маркирующий литологический горизонт уничто жен. В э т о м случае оси р у с е л проводятся ч е р е з центральные части площадей, на которых маркирующий горизонт эродирован. Посколь ку в поперечном сечении долины обычно асимметричны, т о такая с х е м а палеодренажа очень приблизительна. Преимущество э т о г о м е тода в е г о легкости и б ы с т р о т е выполнения. Точность трассиро вания границ маркирующего слоя зависит непосредственно от объ е м а данных бурения.

Описанную методику по т е м же причинам, которые указывались для м е т о д а палеогеологических карт, используют в основном в т е х случаях, когда седиментация происходила в условиях шельфа.

Ф и г. 70. Метод картирования мар кирующего слоя при интерпретации системы палеодренажа [6].

1 - площадь, на которой маркирующий горизонт известняка присутствует;

2 площадь, на которой маркирующий го ризонт известняка отсутствует.

Шли 124 Русловые песчаники Метод построения карты изопахит интервала от плоскости репера Д О дна Д О Л И Н Ы. Данный м е т о д заключается в ИСХОДНОГО построении карты мощностей стратиграфического интервала, зале гающего между подошвой толщи, заполняющей долину, и литологи ческим маркирующим с л о е м, расположенным выше или ниже. На фиг. 7 1 приведена карта изопахит стратиграфического интервала ниже подошвы р у с л о в о г о заполнения. Минимальная мощность за фиксирована непосредственно на участке максимального в р е з а р у с ла, образованного потоком. Такая карта во многих чертах сходна с картой палеорельефа. Палеоградиент можно определить путем деления 5 2 8 0 футов на число футов, характеризующих перепад в ы с о т вдоль с е г м е н т а о с е в о й линии длиной в милю.

Картирование интервала L и м е е т ограниченное применение там, г д е осадки р у с л о в о г о заполнения с о д е р ж а т углеводороды. В т а к о м случае скважины обычно заканчиваются в 4, 5 - 9, 0 м ниже руслового заполнения, и большая ч а с т ь продуктивных скважин не вскрывает нижнего репера. Для трассирования фаций коллекторов, к о торые обычно о б р а з у ю т толщу руслового выполнения, т р е б у е т с я м е т о д, максимально использующий имеющуюся информацию, а именно по строение карты изопахит для интервала U. Последний п р е д с т а в ляет собой толщу непрерывного наращивания мощности G l S, в то время как интервал L таковым не является. Зона максимальной А' Верхний репер Ф и г. 71. Метод составления карты изопахит при интерпретации палеодре нажа [6].

Иэопахиты в футах.

Карта изот интервала L Мили Глава 6 мощности GIS совпадает с полосой максимального вреза. Интен сивность увеличения мощности вдоль осевой линии (в футах на милю) приблизительно соответствует величине палеоградиента.

Данный метод имеет двойное преимущество: используется мак симальное число контрольных точек и исключается проблема на дежного определения кровли руслового заполнения. Во многих м е стах кровля руслового заполнения постепенно переходит в вышеле жащие глины или представлена переслаиванием маломощных слоев песчаников и глин. На карте изопахит интервалов U или L снижа ется влияние тектонических факторов, имевших место после обра зования верхнего репера, и приблизительно восстанавливаются пер воначальные условия залегания осадочной толщи. Ее единственная задача - реконструкция системы палеодренажа. Карта такого типа служит геологической основой для воссоздания геометрии толщи руслового заполнения. После выполнения этих работ, следует со ставить структурную карту нижнего или верхнего репера с тем, чтобы установить то влияние "постверхнереперной" тектоники, ко торое могло привести к аккумуляции углеводородов в наиболее вы сокорасположенных в структурном отношении участках руслового заполнения.

Метод построения карт изопахит толщи заполнения долин.

Построение карт изопахит руслового заполнения обычно базируется на допущении, что большая часть, если не вся толща, представлена песчаниками. В таких случаях полоса максимальной мощности п е с чаников совпадает с областью максимального вреза. Однако в боль шинстве случаев русловое заполнение сложено смесью конгломера тов, песчаников, алевритов и глин. В толще руслового заполнения можно установить сочетания почти всех типов кластических образо ваний. В отдельных участках встречаются маломощные прослои и з вестняков и обломки угля, а также изверженных и метаморфических пород. Если толща заполнения сложена глинами и залегает на гли нах, для е е идентификации недостаточно данных механического ка ротажа. Если же она представлена глинами, залегающими на эро дированной поверхности известняков, то выделить ее по данным электрокаротажа и радиоактивного каротажа не представляет осо бого труда. Обычно толща руслового заполнения сложена линзовид ными песчаниками, переслаивающимися с глинами и алевритами. В пределах единого русла может находиться несколько изолированных тел нефтеносных песчаников, что затрудняет проблему их трасси рования на глубине.

На карте изопахит руслового песчаника не всегда удается вы явить простирание и местоположение максимального вреза потока, образовавшего данное русло. На фиг. 7 2 участок наибольшей мощности песков не совпадает с истинной осью долины. Андресен Русловые песчаники Репер Ф и г. 72. Положение зоны наибольшей мощности песков относительно истин ной оси долины [6].

1 — толща, выделяющаяся на электрокаротажных диаграммах;

2 — толща, не выделяющаяся на электрокаротажных диаграммах.

указывал, что ч а с т ь заполнения русла, представленная пачкой а л е в р и тистых глин, м о ж е т не выделяться на электрокаротажных д и а г р а м мах. Обычно э т а проблема не столь сложна, как он полагает, по скольку алевритистым глинам на диаграммах, как правило, соот в е т с т в у е т "плечевой эффект" амплитудой 1 5 - 2 0 мВ, выделяющий их на фоне глин. В таких случаях подошва толщи руслового заполне ния м о ж е т отбиваться, д а ж е если в литологическом отношении она не представлена фациями коллектора.

Построение карты изопахит песчаного тела, аналогичного п о к а занному на фиг. 7 2, оказывает помощь при п о д с ч е т е з а п а с о в. Од нако такая карта не позволяет установить г е о м е т р и ю песчаного т е па и на стадиях поисков и разведки играет меньшую роль по с р а в нению с другими типами карт, рассмотренными в предыдущих раз делах.

ПРИМЕРЫ ПАЛЕОРУСЕЛ На фиг. 7 3 приведена структурная карта тонкого выдержанного маркирующего горизонта известняков с с е ч е н и е м изогипс 2 0 фу тов. На ней видна моноклиналь ю г о - з а п а д н о г о падения, и нет ни одного структурного э л е м е н т а, которым можно было бы объяснить наличие скоплений нефти в з а л е ж а х X и У. Залежи приурочены к различным линзам песчаников, расположенным несколько ниже м а р кирующего слоя. Эта карта была составлена вскоре после з а в е р ш е ния бурения скважины, обнаружившей з а л е ж ь У, при испытании к о торой получили приток нефти д е б и т о м 8, 2 т / ч из песчаников В, п о казанных на фиг. 7 4. Песчаники А являются продуктивным гори з о н т о м для залежи X (фиг. 7 3 ). Предыдущими детальными иссле а г. 73. Структурная карта кровли известняка 2 (фиг. 74).

Сечение изогипс 20 футов (6,1 м).

Ф и г. 74. Схематический профиль через толщу руслового заполнения для района, изображенного на фиг. 73.

Русловые песчаники дованиями, которые проводились на обширной площади, установлено, что песчаники А относятся к руоловому типу. В п р о ц е с с е состав ления серии профилей по электрокаротажным диаграммам через эти две залежи с р а з у же стало очевидным, что мощность интерва ла, представленного преимущественно глинами, между горизонтами известняков 1 и 2 р е з к о в о з р а с т а е т и сокращается. Однако мощ ность интервала между известняком 2 и с л о е м углей и м е ж д у марки рующими горизонтами известняков, залегающих выше или* ниже из вестняка 1, сохраняется. Устойчивая мощность интервала (или п о степенное нарастание мощности к центру бассейна седиментации) рассматривается в качестве критерия, определяющего выбор ис ходного маркирующего репера.

Известняк 1 относится к типу детритовых и п о в с е м е с т н о на пло щади исследования плашеобразно перекрывает поверхность несо гласия. Хотя е г о накопление происходило на всей площади одновре менно, так же как и седиментация известняка 2, т е м не менее е г о с л е д у е т использовать в качестве верхнего предела толщи непре рывного наращивания мощности GIS.

Если известняк 2 использовать как верхний исходный репер, то кровля известняка 1 будет в сглаженной форме повторять поверх ность несогласия. Самая пониженная часть поверхности несогласия отвечает подошве песчаников А. Толща руслового заполнения, и з о браженная на фиг. 7 4, представлена переслаиванием линзовидных песчаников, глин и известняков. Поскольку известняк 1 вскрыт в с е ми скважинами, з а исключением одной ( г д е он с р е з а н песчаниками В ), толща непрерывного наращивания мощности, изображенная на фиг. 7 4, является идеальной для целей реконструкции сглаженного рельефа поверхности несогласия.

фиг. 7 5 представляет собой карту изопахит GIS, изображенной на фиг. 7 4.

Хотя залежь X (фиг. 7 3 ) приурочена к песчаникам А, т е м не менее песчаники В, вскрытые этими скважинами, также обладают хорошими коллекторскими свойствами, однако они не будут эксплу атироваться до тех пор, пока не исчерпаются запасы, связанные с песчаниками А.

Хорошо видно, что между фиг. 7 3 и 7 5 нет никакого сходства.

Только после того, как построена карта распределения песчаников (заштрихованная зона на фиг. 7 5 ), с л е д у е т переходить к структур ному анализу. Изолированная скважина, расположенная в 4, 8 км к востоку от залежи У, имела начальный приток г а з а из песчаников горизонта В 1, 3 7 млн.м 3, но была законсервирована ввиду о т с у т ствия трубопровода для доставки г а з а потребителю. Данный гори з о н т в этой скважине з а л е г а е т приблизительно на 4 5 м выше неф теносной залежи У. В р е з у л ь т а т е последующего разбуривания за Глава 6 Ф и г. 75. Карта изонахит GIS (от известняка 1 до известняка 2 на фиг. 74), отображающая в сглаженном виде палеодренажную систему.

Диагонально заштрихованная площадь соответствует простиранию и ширине зоны развития песчаников В (фиг. 74). Изопахиты в футах.

штрихованной площади м е ж д у з а л е ж а м и X и Y у д а л о с ь установить, что они объединяются в одну з а л е ж ь.

Наглядный пример нефтеносного песчаного коллектора руслового типа приведен на фиг. 7 6. Профиль по линии А—А ч о р е з толщу р у с лового заполнения и вышележащие отложения построен по данным г а м м а - к а р о т а ж а и изучения керна. Мощность песчаников первона чально возрастала з а с ч е т подстилающих глин. Исходным репером в кровле профиля служит синхронный маркирующий горизонт и з в е с т няков. Е г о л е г к о можно выделить на гамма—каротажных диаграм мах, а в т е х скважинах, г д е не проведен механический каротаж, он надежно документируется буровиками. Э т о т известняк служит очень надежным репером не только для территории, показанной на фиг.

7 6 ( 2 8, 5 к м 2 ), но и для прилегающих районов. В интервале раз р е з а между э т и м репером и подошвой руслового песчаника не у с т а новлено несогласий, и, следовательно, он представляет собой толщу непрерывного наращивания мощности. Тщательное изучение карты изопахит э т о г о интервала позволило установить, что мощность т о л щи увеличивается с востока на запад;

градиент д о с т и г а е т прибли зительно 6 0 футов ( 1 8, 3 м) на 6 миль ( 9, 7 к м ). В с р е д н е м п а 9- Маркирующий ten зонт имктияков 0. г •-Несогласие Мили, составленный по данным гамма-каротажа С \WM л \ I И* ' и Ф и г. 76. Карта изопахит толщи GIS, включающей нефтеносные русловые песчаники [43].

Закартированный интервал показан на профиле гамма-каротажа по линии A - A '. Сечение изопахит 10 футов.

Глава 6 леоградиент х а р а к т е р и з у е т с я величиной порядка 1 0 футов на ми лю;

направление течения потока с востока на запад. Толща р у с л о вого заполнения представлена преимущественно песчаниками, ме стами переслаивающимися глинами, алевролитами и редко известня ками. Как на ю г е, так и на с е в е р е наблюдается резкий контакт п е с чаников с глинами;

з д е с ь мы и м е е м д е л о с типичным случаем р у с лового заполнения.

Данную карту изопахит можно рассматривать как топографичес кую карту русла с о в р е м е н н о г о потока. Изолинии на значительное расстояние протягиваются вверх по течению потока, резко пере секают русло и з а т е м на противоположном б е р е г у потока идут вниз по течению. Таким образом, э т а карта отображает рельеф русла, в котором отлагались б о л е е или м е н е е протяженные линзовидные тела песчаников. Заполнение русла, вероятно, произошло под влиянием смещения вверх по течению б а з и с а осадконакопления, когда данная территория подвергалась морской трансгрессии, надвигавшейся с з а п а д а на восток.

Детальные стратиграфические исследования, проведенные в э т о м районе и на сопредельных площадях, показали, что данное русло о б р а з о в а л о с ь в области относительно низменного ландшафта. Р у с л о врезано в неустойчивые к выветриванию, частично консолидирован ные илы. Субпараллельное з а л е г а н и е маломощных маркирующих пластов известняков и у г л е й в толще глин выше и ниже руслового заполнения с в и д е т е л ь с т в у е т о горизонтальном залегании этих п л а стов во время врезания русла. На поверхности должна о б р а з о в а т ь с я ветвистая с и с т е м а дренажа. Д р е в н е е русло, изображенное на фиг.

7 6, представляет собой только одно из серии аналогичных русел, которые в целом должны бьщи образовывать ветвистую систему дренажа. Б о л е е того, любые притоки независимо от т о г о, являются ли они первичными, вторичными или третичными, по-видимому, со единялись с б о л е е крупными потоками под острым углом. Для т о г о чтобы установить местоположение какого—либо д р у г о г о русла, о т н о с я щ е г о с я к данной ветвистой с и с т е м е, необходимо з н а т ь первона чальное направление течения потока. Любой возможный приток бу д е т сочленяться с э т и м древним р у с л о м под острым у г л о м.

Для наиболее уверенного фиксирования с и с т е м ы притоков важно тщательно изучить керн, графики электрокаротажа и материалы по нефтегазоносности скважин, расположенных вдоль периферии линзо— видного руслового песчаника. Участки локализации или р е з к о г о у в е личения мощности песчаников, а также аномально высокая нефте носность вдоль периферийных у ч а с т к о в русла м о г у т служить с и г н а лом о наличии палеопритока.

На фиг. 7 7 приведена карта изопахит генетически в з а и м о с в я з а н ной толщи, в которой развиты нефтеносные русловые песчаники. Она Русловые песчаники Фиг. 77. Карта изопахит группы Чероки (нижний пенсильваний) с залежа ми нефти и газа в верхней части песчаников Чероки [4.

Простирание этих вытянутых залежей совпадает с узкими зонами увеличен ной мощности отложений группы Чероки. Точечными линиями показаны оси трендов повышенной мощности осадков Чероки. Сечение изопахит 20 футов.

охватывает не только площадь, изображенную на фиг. 7 6, но и т е р риторию, примыкающую к ней с севера. Черным показана меридио нальная залежь, которая аналогична залежи песчаной толщи рус л о в о г о заполнения, изображенной на фиг. 7 6.

На фиг. 7 8 показаны взаимоотношения нефтеносных песчаников, представляющих собой толщу непрерывного наращивания мощности GlS, изображенную на ф и г. 7 6, с генетически взаимосвязанной т о л щей GSS, и з о б р а ж е н н о й на фиг. 7 7. Наличие несогласия в подошве GSS установлено п у т е м построения многочисленных профилей по району, показанному на фиг. 7 7. Р е з к и е изменения мощности интервала ниже наиболее глубоко з а л е г а ю щ е г о слоя углей с о всей очевидностью показывают, что топографические понижения в рельефе поверхности несогласия были заполнены до появления морских осадков на в о з вышенных участках рельефа. После нивелирования х о л м и с т о г о р е л ь ефа в р е з у л ь т а т е заполнения пониженных участков осадками сформи ровалась GSS, содержащая в о с е м ь с л о е в углей. Ритмичность раз р е з а э т о й толщи с в и д е т е л ь с т в у е т о следующих условиях: однооб разная обстановка илистых отмелей, на которых интенсивно раз вивалась растительность, сменялась периодом незначительного по гружения и накопления обломочного материала;

з а т е м эти условия неоднократно повторялись.

Нефтяная з а л е ж ь фиг. 7 7 почти полностью с о в п а д а е т с прости ранием и местоположением линейной зоны, в которой GSS харак т е р и з у е т с я максимальной мощностью. Б о л е е того, по западной о к Глава 6 раине северной части р а с с м а т р и в а е м о й площади развиты линзовид ные г а з о н о с н ы е песчаники. Последние являются стратиграфическим эквивалентом нефтеносных песчаников, развитых южнее. Эти газо носные песчаники также развиты в пределах линейного пояса мак симальной мощности GSS. Такая приуроченность н е ф т е - п г а з о н о с ных песчаников к з о н а м максимальной мощности GSS не случайна.

Зоны сокращенных мощностей этой толщи совпадают с приподняты ми участками палеорельефа нижележащей поверхности несогласия, и, наоборот, зоны увеличенной мощности (или тренды) - с пониженны ми участками этой поверхности. На участках повышенной мощности осадки, слагающие GSS, несколько б о л е е уплотнены, ч е м на при мыкающих к ним участках сокращенной мощности. Следовательно, е с т е с т в е н н о предположить, что образование неглубоких топографи ческих депрессий на илистых поймах к концу накопления GS S связано с дифференцированным уплотнением р а з р е з а, представленного п р е и м у щественно глинами, сформировавшимися поверх захороненных холмов.

Такие депрессии служили участками концентрации стока метеорных вод, и, следовательно, з д е с ь начинались процессы эрозии. Стекание Русловые песчаники этих вод по неустойчивым практически горизонтально залегающим слоям приводило к образованию ветвящейся дренажной системы.

На фиг. 7 7 точечными линиями показано несколько дивергент ных трендов повышенной мощности GSS.Именно вдоль этих направ лений могут быть обнаружены другие зоны русловых песчаников.

Эти тренды совместно с уже известными нефте- и газоносными русловыми песчаниками в целом образуют ветвящуюся дренажную систему, которая, вероятно, сформировалась в конце периода на копления GSS, Толща заполнения подводного каньона, округ Лавака, Техас.

Средняя часть разреза толщи Уилкокс в центральной части Техасского побережья Мексиканского залива представляет собой прекрасный пример очень мощной толщи руслового заполнения, с л о женной главным образом алевритистыми глинами. Глины заполняют каньон, врезанный в очень мощную толщу песчаных пород формации Уилкокс. На фиг. 7 9 приведена карта изопахит толщи руслового заполнения. Хойт [ 1 4 5 ] указывал: "Ширина зоны максимального развития этой толщи вблизи города Йокем достигает 1 6 км, а г л у бина залегания 9 0 0 м". Она прослежена вверх по течению к с е в е р о западу приблизительно на 8 0 км.Хойт предполагал, что это русло образовалось з а счет обрушения и оползания по крутым плоскостям нестабильных мощных толщ осадков, отлагавшихся близ окраин э о ценового шельфа. Он считал, что причиной, стимулировавшей данное явление, послужило образование сбросов, благодаря которым "...

возникали турбидитные потоки по мере того, как они достигали дна ущелья*. Воды такого потока должны были характеризоваться с к о ростью течения и мобильностью, достаточными для того, чтобы вызвать эродирование и углубление русла.

На фиг. 8 0, представляющей собой разрез толщи руслового з а полнения, можно отчетливо видеть, что последняя сложена алеври тами и глинами. По обеим сторонам русла залегают слоистые п е с чаники Уилкокс, а выше русла залегают массивные песчаники. Хойт [ 1 4 5 ] отмечал:

"... верхние массивные пески Уилкокс залегают непосредствен но на глинах руслового заполнения, а также на покровных гли нах. Это обстоятельство и тот факт, что мощность глин русла постепенно сокращается по направлению к восточной и западной каемкам русла, соединяющихся там со сравнительно маломощ ной толщей глин, должны указывать на то, что накопление глин руслового заполнения происходило одновременно с накоплением покровных глин".

Хойт не пытался проследить характер изменения мощности по кровных глин з а пределами границ русла, где она не превышает 3 0 м (фиг. 7 9 ). Пунктирными линиями по обеим сторонам основ ного русла показана интерпретация автора данных Хойта, согласно Глава 6 Мили Ф и г. 79. Карта изопахит толщи руслового заполнения, относящейся к сред ней части разреза формации Уилкокс, центральная часть Техасского побере жья Мексиканского залива.

Сплошные линии проведены по данным Хойта [145];

сечение изопахит 500 фу тов (150 м). Пунктирные линии - данные автора, дополняющие построения Хой та;

сечение изопахит 20 футов (6 м).

которой к с е в е р о - в о с т о к у и ю г о - з а п а д у от основного русла развито несколько других русел, заполненных алевритисто-глинистым м а т е риалом, хотя последние г о р а з д о м е н е е отчетливо выражены.

Русловые песчаники Построен по данным каротажа. Местоположение профиля показано на фиг. 79.

Мощность в е р х н е г о массивного песчаника в центральной части русла на 1 5 0 м и б о л е е превышает е г о мощность на краях русла.

Это пример компенсированного осадконакопления, когда мощная толща песков о т л а г а л а с ь на мощных подстилающих глинах вслед ствие дифференцированного уплотнения последних.

Газовая з а л е ж ь Йокем расположена в 3 км к ю г о - в о с т о к у от г о р о д а Йокем. Продуктивный песчаник, залегающий на глубине 2 6 2 0 м, вскрыт девятью скважинами (фиг. 8 1 ). Залежь приурочена к структурному носу, погружающемуся на з а п а д - с е в е р о - з а п а д. Гра ница залежи вверх по восстанию определяется эрозионным с р е з а н и е м слоистых песчаников Уилкокс. Выклинивание толщи руслового заполнения к з а п а д у препятствовало дальнейшей миграции г а з а в э т о м направлении.

На фиг. 8 2 приведена структурная карта подошвы покровных глин и подошвы глинистой толщи заполнения русла. Сечение и з о г и п с, равное 5 0 0 футам ( 1 5 2 м ), слишком велико для т о г о, чтобы м о ж но было выделить м е н е е отчетливые русла, зафиксированные по краям главного русла (фиг. 7 9 ). Хойт [ 1 4 5 1 отмечал, что "линия, соединяющая изогипсы 7 0 0 0 футов на западном и восточном б о р тах русла, п е р е с е ч е т под прямым у г л о м изогипсу дна р у с л а 1 0 ООО футов, с в и д е т е л ь с т в у я т е м самым, что в э т о м м е с т е глубина русла Глава 6 Ф и г. 81. Геологический профиль через газовую залежь Йокем, на котором видно, что песчаники срезаются выклинивающейся алевритисто-глинистой тол щей руслового заполнения [145].

составляла 3000 футов". П у т е м вычитания первоначальной глубины русла в э т о й точке из значения современной глубины получаем, что с м о м е н т а накопления пород Уилкокс наклон к центру бассейна с о ставил 2 1 3 0 м.

Для т о г о чтобы объяснить такую форму тела руслового з а п о л н е ния, Хойт допускал развитие быстрой и широкой трансгрессии моря, благодаря которой ущелье з а короткое время заполнилось алеври— тистыми глинами, а по о б е и м б е р е г а м э т о г о глубокого русла н а к о пилась мощная толща покровных глин. В дальнейшем в процессе регрессии образовался мощный выдержанный по площади покров песчаников. Как у ж е указывалось, произошло компенсированное у в е личение мощности регрессивных верхних массивных песков над уплотнившейся толщей глин р у с л о в о г о заполнения.

Песчаники Мадди, северо-восточный Вайоминг. Толща Мадди, являющаяся составной частью глинистой формации Термо полис в с е в е р о - в о с т о ч н о й части Вайоминга, сложена серией л и н з о видных песчаных тел. Песчаники Мадди приурочены к верхней части р а з р е з а нижнего мела;

они с о г л а с н о перекрываются глинами Моури и н е с о г л а с н о з а л е г а ю т на неравномерно эродированных участках глин Скалл-Крик. Эта з о н а развития песчаных линз изучена на площади 1 4 8 9 к м 2, входящей в с о с т а в округов УэстоН, Крук и Кэмпбелл.

Русловые песчаники Ф и г. 82. Структурная карта подошвы покровных глин и подошвы глинистой толщи руслового заполнения.

Сечение изогипс 500 футов.

Легко выделяемые маркирующие горизонты алевритов и б е н т о н и товых глин, залегающие выше и ниже песчаников Мадди, позволяют устанавливать и коррелировать отдельные песчаные пачки, с л а г а ю щие толщу Мадди. На фиг. 8 3 приведен поперечный р а з р е з, на к о тором показаны маркирующий слой бентонитовых глин (исходный репер) в толще Моури, залегающей выше песчаников Мадди, и два горизонта алевритов в глинах Скалл-Крик, залегающих ниже п е с ч а ников Мадди. Четко видна поверхность несогласия в основании т о л щи Мадди. Стратиграфически наиболее низко залегающая пачка песчаников Мадди развита там, г д е поверхность нижележащих глин Скалл-Крик эродирована наиболее глубоко. В алфавитном порядке снизу вверх обозначено несколько последовательно отлагавшихся горизонтов песчаников.

Ф и г. 84. Профиль по линии C - D.

Исходный репер - подошва маркирующего слоя бентонитовых iflun. Пачки песчаников зоны Мадди, развитые вдоль осевых трендов поверхности несогласия, занимают более высокое стратиграфическое оложение, чем на фиг. 83. Местоположе ние профиля показано на фиг. 85. Вертикальный масштаб увеличен в 100 раз.

Ф и г. 83. Профиль по линии A - B.

Исходным репером является подошва маркирующею слоя бентонитовых глин. Можно видеть линзовидный характер песча ных тел, слагающих толщу Мадди, а также особенности строения поверхности несогласия, срезающей глины Скалл-Крик.

Местоположение профиля показано на фиг. 85. Вертикальный масштаб увеличен в 100 раз.

Глава 6 На фиг. 8 4 приведён профиль ч е р е з участок, расположенный в 1 1 - 1 6 км южнее профиля, показанного на фиг. 8 3. Пачки песча ников зоны Мадди имеют линзовидную форму.

Самым нижним на фиг, 8 4 является песчаный пласт С, в то время как д а л е е к с е в е р у таковым является пласт А (фиг. 8 3 ). Т а ким о б р а з о м, амплитуда в р е з а поверхности н е с о г л а с и я в о з р а с т а е т с юга на с е в е р. Амплитуду в р е з а можно легко установить п у т е м п о строения карты изопахит толши непрерывного наращивания мощно сти между исходным р е п е р о м бентонитовых глин и поверхностью несогласия. Такая карта приведена на фиг. 8 5. Она отчетливо п о казывает, что з д е с ь развита ориентированная на с е в е р дренажная с и с т е м а, образовавшаяся на поверхности мягких глин Скалл-Крик.

Нефтяные залежи Миллер-Крик, Донки-Крик и Койот-Крик пре имущественно приурочены к песчаникам Фолл-Ривер, залегающим в нижней части р а з р е з а. Вдоль восточных границ всех э т и х залежей наблюдается р е з к о е фациальное з а м е щ е н и е песчаников глинами. П е с чаники Фолл-Ривер отделены от вышележащих песчаников Мадди толщей глин Скалл-Крик мощностью около 6 0 м. Принято считать, что местоположение главного о с е в о г о тренда дренажного русла, выполненного песчаниками Мадди, определялось дифференцированной уплотненностью глин Скалл-Крик непосредственно в о с т о ч н е е зале жей Миллер-Крик, Донки-Крик и Койот-Крик.

На структурной карте маркирующего слоя бентонитовых глин (фиг. 8 6 ) наблюдается моноклинальный наклон в з а п а д н о м направ лении (к б а с с е й н у П а у д е р - Р и в е р ) с общей амплитудой 1 9 8 0 м. На у ч а с т к е нефтяной залежи Донки-1фик зафиксировано локальное п о д нятие. Моноклинальный склон образовался в ларамийскую фазу складчатости в п о с л е м е л о в о е время.

Сопоставление карты палеорельефа (фиг. 8 5 ) и структурной к а р ты (фиг. 8 6 ) служит г е о л о г и ч е с к о й основой, на б а з е которой м о ж но проводить б о л е е детальную оценку перспектив нефтегазоносности песчаных горизонтов толщи Мадди.

Простирание и географическую приуроченность каждого т а к о г о горизонта можно л е г к о определить путем: 1 ) идентификации в каждой скважине в с е х горизонтов пес чаников, обозначенных буквами, 2 ) оконтуривания площади разви тия каждого песчаника на наложенной кальке с помощью трасси рования э л е м е н т о в палеорельефа (фиг. 8 5 ). Поскольку в р а с с м а т р и в а е м о м районе в толще Мадди выделяется девять песчаных пачек, то наблюдается их значительное перекрытие. Для т о г о чтобы из б е ж а т ь путаницы, необходимо построить на кальке несколько на кладывающихся друг на д р у г а карт. Одну из таких карт распреде ления песчаников представляет фиг. 8 7. На э т о й карте соответст венно показаны з о н ы развития песчаников А, С, D и Н. Песчаники А и С развиты в виде у з к и х полос по о б е и м краям от о с е й о с н о в R70W R69W R68W R67W Ф и г. 85. Карта изопахит GIS между маркирующим слоем бентонитовых глин и поверхностью несогласия в подошве зоны песчаников Мадди.

Карта отражает сглаженный палеорельеф поверхности несогласия до момен та осадконакопления песчаников Мадди. Сечение изопахит 10 футов.

Ф и г. 86. Структурная карта маркирующего слоя бентонитовых глин, отра жающая общий моноклинальный наклон к западу в сторону бассейна Паудер Ривер.

Сечение изогипс 100 и 500 футов.

Русловые песчаники R70W R69W R68W R67W — 1— Z «* I»

r K Ipr с Z fO г»

H Jlk Z ы in 0 I Z t Ф и г. 87. Характер распределения песчаных пачек А, С, D и H толщи Мадди.

Пачки AuC изображены в виде парных полос по обеим сторонам основных палеодренажных русел. Залегающие стратиграфически более высоко пачки пес чаников более удалены друг от друга и пересекают ось основного потока соот ветственно выше по течению.

ного русла и е г о притоков. Прослеживая любую из полос песчани ков вверх по течению, можно установить, что она п е р е с е к а е т ось и д а л е е протягивается вниз по течению потока на е г о противопо ложном б е р е г у. К р о м е т о г о, две полосы любого и з указанных песчаников т е м дальше удалены от оси русла, ч е м выше они з а л е гают в р а з р е з е. Следовательно, на профиле они располагаются ку лисообразно на противоположных б е р е г а х русла. Т а к о е попарное развитие полос песчаников по о б е и м б е р е г а м русла объясняется ци клическим погружением и морской т р а н с г р е с с и е й, развивающейся с с е в е р а на юг. Исходя из данной концепции, каждая пара полос п е с чаников с о о т в е т с т в у е т э т а п у стабилизации б е р е г о в о й линии, в т е ч е ние которого формировались толщи пляжевых песков.

Для т о г о чтобы по такой картине причудливо изгибающихся л и н зовидных песчаников наметить подходящие для бурения объекты, необходимо учитывать в комплексе характер площадного развития песчаников (фиг. 8 7 ) и особенности тектонического строения (фиг.

8 6 ). Благоприятными для образования з а л е ж е й нефти и г а з а, в е р о ятно, должны быть выклинивающиеся вверх по падению части пес чаных линз. Каждая з а л е ж ь, очевидно, будет иметь собственные очертания, и каждую линзу песчаников с л е д у е т рассматривать в к а ч е с т в е с а м о с т о я т е л ь н о г о перспективного объекта.

Глава ДЕЛЬТЫ ВВЕДЕНИЕ Только в последние 1 5 - 2 0 лет геологи-нефтяники по—настояще му заинтересовались поисками палеодельт. Одновременно с интере с о м пришло и осознание т о г о факта, что дельты, различны как по внешней форме, так и по внутреннему строению слагающих их комп лексов. На протяжении десятилетий почти ничего не было известно о палеодельтах, если не считать работ Баррела [ 1 0 ] о классичес кой дельте Катскилл-Шеманг Аппалачской геосинклинали и Гил берта [ 1 0 7 ] о небольших дельтах ледникового озера Бонневилл.

Гораздо позднее в литературе появился ряд интересных статей о палеодельтах. В работе Буша [ 4 1 ] описана пенсильванская дельта Буч в бассейне Аркома, Нанд [ 2 0 3 ] изучил олигоценовый песчаный резервуар месторождения Силигсон в бассейне Мексиканского з а л и ва, Уэймер [ 2 8 7 ] - позднемеловую дельту Ролинс, Халбоути и Барбер [ 1 2 5 ] - олигоценовую дельту в бассейне Мексиканского з а лива;

Рейнуотер [ 2 2 5, 2 2 6 ] - миоценовую дельту в бассейне Мек сиканского залива и Суонн [ 2 S 6 ] - позднемиссисипскую дельту р е ки Мичиган. Знакомство с этими работами со всей очевидностью показывает, что ни одна из описанных дельт не похожа на другую и что требуется провести значительные объемы исследований со временных дельт и условий их формирования с тем, чтобы выявить аналогичные осадочные комплексы в разрезах древних толщ. Со временные дельты тоже характеризуются определенными различия ми, которые обусловлены непостоянством таких параметров, как градиент потока, е г о плотность (взвешенные и растворенные ком поненты потока), относительное количество и тип взвешенных ч а с тиц, плотность вод бассейна стока, ширина устьевой части потока, форма бассейна седиментации и энергетические уровни внутри б а с сейна.

В 1 9 5 1 г. Американский нефтяной институт приступил к рабо те по реализации проекта № 5 1, которая продолжалась семь лет и заключалась в проведении интенсивных исследований современных осадков и соответствующих им обстановок осадконакопления в рай онах северо-западной части Мексиканского залива. Были детально изучены обстановки и отложения дельты реки Миссисипи, ре 10- 146 Глава зультаты этих работ были опубликованы в многочисленных статьях.

Благодаря этой работе, а также многочисленным исследованиям о т дельных ученых, проведенным в более поздний период, условия осадконакопления дельтовой равнины реки Миссисипи оказались наи более совершенно изученным типом обстановки седиментации. Не сомненно, что многие, а возможно, и большинство осадочных про цессов, изученных на примере этой территории, найдут широкое применение как при анализе современных, так и древних осадков.

Однако дельту реки Миссисипи, имеющую форму птичьей лапки, не следует считать типичной для большинства современных и древних дельт земного шара. Как уже указывалось, эта голоценовая дельта образовалась в результате комплексного взаимодействия различных факторов;

такая обстановка седиментации в настоящее время су ществует лишь в немногих специфических районах Земли.

ТЕОРИЯ СТРУЙНОГО ПОТОКА Любая река, турбулентный поток которой разгружается в массу спокойной воды озера или океана, может рассматриваться в каче с т в е свободной с т р у и. Б е й т с [ 1 7 ] и Бейтс и Фриман [ 1 8 ] проана лизировали природу струйного потока по работам специалистов в области аэродинамики, химии, геотермии и гидравлики и применили эти данные для решения проблемы формирования дельт. Ими было установлено, что в любом бассейне могут образоваться три о т ч е т ливых типа дельт. Они выделяют два основных типа струйных п о т о ков - плоский, в котором смешивание происходит в двух напра влениях вдоль горизонтальной плоскости, и осевой, в котором с м е шивание происходит в трехмерном пространстве. Бейтс [ 1 7 ] писал, что в случае "... чисто инерционного течения латеральные границы осевого _ _о потока при постоянном угле наклона 2 0 расширяются вниз по течению потока. Однако в плоском потоке латеральные границы вниз по течению расширяются настолько, что образу ется параболическая форма, в которой ширина струи мутных вод приблизительно равна трем корням квадратным расстоя ния до устья. Кроме того, поскольку в осевом потоке смеши вание происходит в трех измерениях, то протяженность такой струи составляет лишь какую—то долю от протяженности п л о с кого потока".

Известно, что в устье потока может существовать некоторый гидравлический напор, что проявляется в более интенсивном его расширении и в более высокой скорости продвижения, чем в случае чисто инерционного струйного потока. Влияние такого гидравличес кого напора не учитывается в основной теории струи, которая р а с сматривает только инерционный поток.

\ Дельты На фиг. 8 8, заимствованной из работы Б е й т с а [ 1 7 ], показан характер распределения скорости течения воды, вытекающей ч е р е з определенное о т в е р с т и е ( у с т ь е потока) в плоском струйном потоке.

На э т о й д и а г р а м м е D - ширина отверстия, л — р а с с т о я н и е от отверстия, U0 - о с е в а я с к о р о с т ь в точке истечения, U - о с е в а я с к о р о с т ь в любой другой точке.

Ч а с т ь б а с с е й н а, находящуюся от отверстия на расстоянии от О до 4 D принято называть зоной становления потока. В цент ральной части э т о й зоны не наблюдается з а м е т н о г о понижения о с е вой скорости. Однако на периферии з о н ы становления потока в с л е д ствие з а м е д л е н и я скорости движения воды из общей м а с с ы взве шенного материала отлагаются мелкозернистые осадки, образующие прирусловые валы. Такие валы сложены в основном алевритами и глинами с незначительной примесью мелкозернистого песка. Еню дальше в сторону бассейна разгрузки на площади м е ж д у д в у м я г и перболическими кривыми выделяется переходная зона, простираю щаяся в интервале от 4 до 8 D y. На э т о м участке постоянная о с е в а я с к о р о с т ь и з м е н я е т с я д о стандартного замедления и отла г а е т с я поперечный бар в форме полумесяца. Такие поперечные бары сложены преимущественно песком, который латерально и вблизи подошвы постепенно переходит в алеврит и алевритистую глину. Оба OfiiUt Зона, установившегося потока, (SOr-ZOOODj,) Переходная зона.

(4 Dy-8 Dy) Зона становления потока.

(ODs-ADy) 4 3 Z ft 1Z J Отверстие Dy Ф и г. 88. Распределение скорости течения в случае плоской струи [17].

148 Глава края э т о г о бара сочленяются с удаленными краями прирусловых в а лов, которые развиты по о б е и м с т о р о н а м зоны становления потока, и таким о б р а з о м блокируется у с т ь е потока. По м е р е продолжаю щейся разгрузки водного потока от взвешенного материала попе речный бар р а з р а с т а е т с я вверх до уровня, на котором должны п р о исходить е г о "разрывы". Такие новые прорывы будут развиваться в понижениях поперечного бара или в прирусловых валах. Таким об р а з о м формируется с и с т е м а разветвленных проток реки.

Если в переходной з о н е о б р а з у е т с я серповидный бар, т о, по мнению Б е й т с а [ 1 7 ], происходит "значительное уменьшение глу бины русла", которое должно компенсироваться "... общим увеличением ширины русла в у с т ь я х проток таким о б р а з о м, что поперечное с е ч е н и е потока и с о о т в е т с т в е н н о ско р о с т ь течения б у д у т о с т а в а т ь с я почти постоянными д о т е х пор, пока воды не д о с т и г н у т океана. Однако в силу б о л е е высокого трения мелководные русла обладают меньшей пропускной спо собностью, ч е м глубокие русла аналогичного поперечного с е ч е ния, и суммарная площадь поперечного сечения у с т ь е в о й ч а с ти в с е х проток должна несколько превышать площадь попереч ного сечения главного русла".

Он отмечал, что э т о т принцип подтверждается р а з в е т в л е н и е м про ток в нижнем течении реки Миссисипи, г д е происходит увеличение "... общей площади русла н е б о л е е ч е м на 10%первоначальной п л о щади, в т о время как глубины проток составляют только 42-72% глубины основного русла".

Т р е т ь я з о н а с точки зрения общей картины распределения ско рости течения (фиг. 8 8 ) н а з ы в а е т с я зоной установившегося потока.

Она охватывает интервал от 8 D д о б о л е е ч е м 2 0 0 0 Dy в с л у чае плоского струйного потока. В пределах э т о й обширной площади выпадающий из в з в е с и алевритистый и глинистый материал обра з у е т толщи продельтовых глин.

В случае о с е в о г о струйного потока воды русла смешиваются с водами залива в трех измерениях (плоскости, у и г ). Попереч ный бар в т а к о м с л у ч а е р а с п о л а г а е т с я в интервале 4 - 8 D 2 [D i диаметр округлого о т в е р с т и я ), а не 4 - 8 D, как о т м е ч а л о с ь для плоского струйного потока. Так как практически у в с е х рек шири на больше, ч е м глубина, то очень важно знать, в е д у т ли себя мутные воды как о с е в а я или как плоская струя. Поперечный бар о с е в о г о струйного потока б у д е т формироваться г о р а з д о ближе к о т верстию истечения, ч е м в с л у ч а е плоского струйного потока. Кроме т о г о, в случае о с е в о г о струйного потока в з о н е установившегося потока интервал з а м е д л е н и я скорости б у д е т намного короче, т.е.

2 0 0 Dz, а не 2 0 0 0 Dy.

Дельты, Основные типы дельт. Типы дельт, образующихся в устьях потоков, обусловлены главным о б р а з о м относительной плотностью привносимых вод и вод залива ( о з е р а или океана), куда они впа дают., Если плотность мутных вод потока превышает плотность вод залива, то мы и м е е м д е л о с гиперпикнальным подтоком (hyperpycnal inflow), который представляет собой один из двух типов п л о с кого струйного потока (фиг. 8 9 ). В э т о м случае переносимые во дой осадки стекают под воды залива и формируют подводные русла в шельфовой з о н е бассейна, а в батиальной части континентального склона выпахивают подводный каньон. Вертикальное перемешивание з д е с ь минимальное. Непосредственно у м е с т а р е з к о г о уменьшения градиента потока б у д е т формироваться подводная дельта. Такие дельты развиваются вдали от побережья на глубоководье как с л е д ствие различной плотности или турбидитности течений.

Если воды вытекающего потока имеют приблизительно ту же плотность, что и воды залива, то используется термин гомопикналь ный подток (homopycnal inflow). В э т о м случае воды с м е ш и в а ю т ся в трех измерениях (фиг. 9 0 ), что характерно и для о с е в о г о п о тока. Зоны з а м е д л е н и я скорости г о р а з д о короче, ч е м в случае п л о с кого струйного потока, и о б р а з у е т с я дельта с отчетливо выражен-· ными осадками надводной равнины, подводного склона и донными отложениями. Наклон с л о е в склона может быть равным углу ес т е с т в е н н о г о откоса (приблизительно на 3 0 ° ). Дельты э т о г о типа, План Продольное сечение Фиг. 89. Подводная дельта: гиперпикнальный подток [18].

План Продольное сечение •4V Фиг. 90. Дельта типа Гилберта: гомопикнальный подток [18].

Глава описанные Гилбертом [ 1 0 7 ], обычно образуются по окраинам п р е с новодных о з е р, г д е наблюдается очень небольшая разница плотно сти вод о з е р а и вод потоков, впадающих в э т о о з е р о. Большинство авторов учебников по геоморфологии полагают, что в с е дельты о т н о с я т с я к типу Гилберта, не учитывая т о г о о б с т о я т е л ь с т в а, что в описанном им случае речь шла о дельтах озерных обстановок, а не морских. И как с л е д с т в и е э т о г о многие геологии тщетно искали в морских дельтах крутонаклоненные отложения подводного склона.

Третий, наиболее важный тип дельты о б р а з у е т с я в р е з у л ь т а т е г и попикнального подтока (hypopycnal inflow), когда плотность р а з гружающихся турбулентных вод потока меньше плотности вод з а л и ва, в который он впадает. Это второй тип плоского струйного по тока, в котором смешивание происходит только по д в у м направ лениям, так как втекающие воды разливаются плащеобразно по поверхности б о л е е плотных вод залива (фиг. 9 1 ). В настоящее в р е мя практически в с е реки, впадающие в океаны, о т н о с я т с я к э т о м у типу;

таковыми же с л е д у е т считать и палеодельты. Б е й т с [ 1 7 ] о т мечал, что "если интенсивность разгрузки мала, то серповидный бар о б р а з у е т с я вдали от истока;

если р а з г р у з к а от умеренной до ин тенсивной, т о б у д е т формироваться остроконечная, дугообразная или в виде птичьей лапки дельта". Д а л е е он писал:

"Возникает вопрос, б у д у т ли эти главные особенности дельто в о г о осадконакопления с п о с о б с т в о в а т ь формированию бара в форме полумесяца, остроконечной дельты или многорукавной дельты в форме птичьей лапки. В природе форма развивающей с я в конечном с ч е т е дельты зависит от степени неравновесно— сти м е ж д у силами наращивания и разрушения б е р е г о в вблизи истока. Так, например, грубые расчеты, проведенные для п р и брежных условий м е ж д у дельтой реки Миссисипи и городом План. Ограниченный приемов чVV осадков J, Продольное сечение { ' 4sfN ^U Л.Умеренный привнес т осадков Ф и г. 91. Дельта литоральной области моря: гипопикнальный подток [18].

Дельты, Фрипорт, Т е х а с, показали, что потоки с о среднегодовой раз г р у з к о й м е н е е 1 4 м 3 / с по е с т е с т в е н н ы м р у с л а м не п о с т а в л я ют в море д о с т а т о ч н о г о количества осадков для того, чтобы компенсировать т о т о б ъ е м обломочного материала, который у н о с и т с я в сторону открытого моря благодаря деятельности волн.

Потоки с о с р е д н е г о д о в о й разгрузкой 1 4 - 2 2 4 м 3 / с способны сформировать активные бары в виде полумесяца вдали от их м3/с у с т ь я, в т о время как потоки с р а з г р у з к о й около должны образовывать остроконечные дельты. При среднегодо вой р а з г р у з к е свыше 1 4 0 0 м 3 / с, если русла не имеют от стойных бассейнов 1 *, о б р а з у е т с я с и с т е м а прирусловых валов, которые продвигаются в сторону моря, н е с м о т р я на то, что ключевые участки дельты в форме птичьей лапки маскируются д е я т е л ь н о с т ь ю волн".

Х о т я в з а и м о с в я з ь между объемом разгрузки и типом образую щих д е л ь т и г р а е т важную роль, т е м не м е н е е данных для уверен ных обобщений еще недостаточно. Интенсивность разгрузки можно р а с с м а т р и в а т ь только как один из нескольких важных параметров, обусловливающих тот или иной тип формирующейся дельты. Нет т а ких двух рек, которые характеризовались бы одинаковыми у с л о в и я ми эрозии и накопления осадков в у с т ь е. Волны, вдольбереговые течения, приливы и отливы и д а ж е силы Кориолиса в отдельности и ' с о в м е с т н о оказывают прямое в о з д е й с т в и е на тип формирующейся дельты. К числу других контролирующих факторов относятся уклон поверхности подтока, градиент русла реки, наклон б а с с е й н а, доли ч е с т в о и тип взвешенного материала, температура воды и д а ж е эв— статические колебания уровня моря. Большая часть вышеупомяну тых факторов, з а исключением количества и типа взвешенного м а териала, по-видимому, и м е е т меньшее значение, ч е м интенсивность разгрузки.

КЛАССИФИКАЦИЯ ДЕЛЬТ Несмотря на множество факторов, в той или иной м е р е о б у с л о в ливающих тип образующейся дельты, все-таки имеется опреде ленное число таких форм, которые легко можно установить как по современным, так и по древним осадкам. В приведенных Бейтсом [ 1 7 ] трех основных типах д е л ь т главное внимание обращается на относительную плотность речных вод и вод залива. Эти факторы имеют первостепенное значение. Теоретически дельты можно было бы классифицировать на о с н о в е фациальных факторов, литологичес кой характеристики слагающих их толщ, относительного числа и ^Расширенный участок водовода, в котором отлагаются взвешенные частицы. — Прим. перев.

152 Глава природы рукавов или формы. Любая классификация·, основанная на учете фациальных факторов или количества и природы рукавов, не найдет большого применения при изучении палеодельт. Даже клас сификация, базирующаяся на внутренних свойствах дельты, будет иметь только ограниченное применение в силу несовершенства на ших знаний. До тех пор пока не будут достоверно установлены д и агностические критерии фациальной и литологической обстановок, по мнению автора, можно использовать предварительную классифи кацию по внешней форме. Во всяком случае, известны палеодельты, отчетливость форм которых позволяет отыскать их аналоги в с о в ременных обстановках осадконакопления. Несомненно, что дальней шее расширение познаний о дельтах позволит установить их под типы и создать более совершенную классификацию.


Дугообразная дельта. Еще 2 5 0 0 лет назад Геродот об ратил внимание на схожесть формы субаэральной части дельты Нила с греческой буквой д (дельта);

таким образом, этот круп ный участок наращивания берега он называл дельтой. При более пристальном рассмотрении (фиг. 9 2, а ) можно обратить внимание, что дельта имеет вид треугольника, причем сторона, совпадающая с береговой линией, выпукла в сторону открытого моря (т. е. д у г о образная). Как правило, дельту реки Нила считают прототипом всех дельт.

Эстуариевая дельта. Эстуариевая дельта имеет воронко образную форму, ее длина обычно в несколько раз превышает мак симальную ширину, что можно видеть на примере дельты реки Мак кензи (фиг. 9 2, б ). Рукава разъединяются и вновь соединяются и разобщены песчаными барами или островами, которые местами м о гут быть сложены алевритами. Состав осадков почти полностью контролируется особенностями пород, продукты выветривания кото рых переносятся рекой. Отложения эстуария могут аккумулировать ся в устьях тех рек, где направление потока вод меняется на об ратное вследствие приливов. Эстуарии развиваются в устьях рек, впадающих в водоем, берега которого испытывают погружение. Од нако эстуариевые дельты образуются не во всех эстуариях. Они об разуются только там, г д е сила напора потока и энергия приливов почти эквивалентны и где потоками, помимо глинистого материала, переносится также песчаный и алевритистый материал. Нанцем[203] описан прекрасный пример олигоценовой палеодельты такого типа.

Дельты в форме птичьей лапки. Дельты этого типа, как свидетельствует название, имеют форму птичьей лапки (фиг. 9 2, в ).

Число рукавов относительно невелико, и ширина отдельных русел вполне сопоставима с их глубиной. Такие дельты формируются в более глубоководных условиях, чем чаще встречающиеся д у г о о б р а з ные дельты: либо вблизи края континентального шельфа, либо в Дельты, Ф и г. 92. Классификация дельт по их форме.

а - дугообразная дельта;

б — эстуариевая дельта;

в — дельта в форме птичь ей лапт;

г — лопастная дельта (1 - погребенный каньон;

2 — подводный кань он;

3 — подводная дельта);

д — остроконечная дельта.

озерной обстановке, г д е наблюдается сравнительно р е з к о е "раскры тие" у с т ь я потока при е г о впадении в о з е р о. Этот тип дельт не с о в с е м обычный, хотя характерными примерами дельт типа птичьей лапки прибрежно-морской и озерной обстановок могут служить со— Глава ответственно реки Миссисипи и Сент-Клер. Краткий обзор особен ностей строения современной дельты реки Миссисипи приведен в специальном разделе. К сожалению, в отношении дельты реки Сент-Клер аналогичной информации не имеется.

Лопастная ДбЛЬТЗ. Под термином "лопастная дельта" ав тор понимает комплекс отлагаемых рекой осадков, мощность кото рого сокращается в направлении к центру бассейна. Бейтс [ 17 ] рассмотрел одну из таких дельт, образованную палео—Миссисипи в плейстоценовое время (фиг. 9 2, г )в условиях гиперпикнального под тока. Фиск [ 8 5 ] указывал, что уровень моря в течение пяти от деленных друг от друга этапов располагался на 1 3 7 м ниже со временного, в результате чего палео-Миссисипи промыла каньон в толще пород субаэрально обнаженного шельфа Мексиканского зали ва. Фиск [ 8 8 ] установил, что верховья этого каньона почти совпа дали с устьем реки Миссисипи в течение поздневисконсинского э т а па понижения уровня моря. Бейтс [ 1 7 ] отмечал:

* В результате эрозии аллювиальной долины Миссисипи в т е ч е ние каждого понижения уровня моря рекой переносилось около 5 0 0 0 км 3 обломочного материала, что дает основание пред полагать образование в плейстоценовое время глубокого кань она при условии, если эродированный материал одного или двух ледниковых периодов перемещался в сторону моря тем же путем, что и турбидитовые потоки. Кроме того, в результате перемещения этого осадочного материала в сторону бассейна разгрузки в устье каньона должна была сформироваться дельта".

О возможном наличии такой подводной дельты свидетельствует о т четливый изгиб линий равных глубин на фиг. 9 2, против устья кань она между отметками 7 0 0 и 1 7 0 0 фатом ( 1 2 5 0 и 3 0 5 0 м ). Если обращенный к морю склон этого участка дна восстановить в том виде, каким он был в плейстоценовое время, то лопастная дель та будет уже и более утоненной.

Другой пример лопастной дельты приведен в работе Пеппера и др. [ 2 0 8 ] (см. фиг. 92, г ). Эта раннемиссисипская дельта, п о - в и димому, сформировалась в мелководном эпиконтинентальном море.

Она сложена преимущественно красноцветными глинами, в толщу которых врезаны глубокие русла, заполненные в дальнейшем пес чаным материалом. Основное русло у устья не разветвлялось на серию проток, как в случае дугообразной дельты, скорее, наоборот, оно питало многочисленные боковые русла, которые отходили от него в различных точках на всем его протяжении. Такая дельта, несомненно, формировалась явно в иных фациальных условиях, чем палеодельта реки Миссисипи. Данбар и Роджерс [ 7 3 ] предполагали, что она образовалась в мелководном эпиконтинентальном море, в котором приливы были незначительны. Они отмечали:

Дельты, "В силу т о г о что с в о д Цинциннати, о б р а з у я протяженный п о л у о с т р о в Цинциннати, блокировал с з а п а д а от штормовых волн з а п и в Огайо, в п о с л е д н е м с о з д а л и с ь такие условия, при к о т о рых д е я т е л ь н о с т ь рек полностью доминировала над деятель ностью сил моря. Т е м не м е н е е залив был настолько мелко водным, что локально возникающие волны могли достичь дна, с п о с о б с т в у я т е м с а м ы м распространению мелкозернистых о с а д ков. Резких перегибов склона не фиксируется, и в е с ь комплекс представлен осадками надводной равнины".

Остроконечная дельта. Остроконечной дельтой называют комплекс осадков, образующийся по обоим краям основного русла по м е р е т о г о, как оно, наращиваясь, выдвигается дальше в море от первоначальной б е р е г о в о й линии, и имеющий в плане треуголь ную форму. Дельты э т о г о типа р е з к о отличаются от дугообразных д е л ь т т е м, что в направлении к центру б а с с е й н а разгрузки они с у жаются д о точки. Кроме т о г о, ниже середины дельты от основного русла отходит только одно ответвление б е з каких-либо видимых р у кавов. Б е й т с [ 1 7 ] дельты данного типа связывал с устьями тех рек, ежегодный о б ъ е м р а з г р у з к и которых составлял около 4 2 0 м 3 / с, и в к а ч е с т в е примера приводил д е л ь т у реки Б р а з о с, Т е х а с. Другой пример - д е л ь т а реки Тибр, Италия, - показан на фиг. 9 2, д.

ДЕЛЬТА РЕКИ МИССИСИПИ В у с т ь е реки Миссисипи наблюдается аккумуляция наиболее м о лодых осадков, поставляемых рекой, образующей по меньшей мере шесть дельт, которые в с е в м е с т е носят название "дельтовая рав нина*. В г е о л о г и ч е с к о й литературе д о с т а т о ч н о полно описаны о с о бенности строения как современной дельты в форме птичьей лапки, так и дельтовой равнины. Описание типа фаций, условий осадкона копления и истории г е о л о г и ч е с к о г о развития дельтовой равнины читатель может найти в работах Троубриджа [ 2 6 4 ], Рассела [ 2 3 1 ], Р а с с е л а и Р а с с е л а [ 2 2 3 ], Фиска [ 8 5 ], Фиска и д р. [ 9 4 ], Скрутона [ 2 4 0 ] и Колба и Ван-Лопика [ 1 6 1 ]. В настоящей р а б о т е при рассмотрении д е л ь т о в о г о комплекса реки Миссисипи прежде в с е г о о с о б о е внимание у д е л я е т с я т е м аспектам, которые, по мне нию автора, должны и м е т ь первостепенное значение при установ лении и анализе е г о захороненных аналогов.

Современная д е л ь т а реки Миссисипи, имеющая форму птичьей лапки ( Б а л и з е ), о б р а з о в а л а с ь почти 5 0 0 л е т назад. Субаэральная ч а с т ь э т о й дельты з а н и м а е т площадь 3 3 9 км2. Однако свыше трех четвертей осадочного комплекса находится ниже уровня моря, где он отлагался на широкой платформе, простирающейся приблизитель но до глубины 9 0 м (фиг. 9 2, в ). Таким о б р а з о м, суммарная площадь субаэральной и подводной ч а с т е й дельты с о с т а в л я е т около Глава 1 7 8 3 км 2. Эти размеры резко контрастируют с площадью палео дельт Миссисипи, которые занимали площадь до 7 7 0 0 км 2. Мак симальная мощность, включая продельтовые глины, в которые Epe заны потоки, приблизительно составляет 9 0 м. Средняя интенсив ность разгрузки современной реки Миссисипи достигает 1 6 8 0 0 м / с.

В течение коротких периодов интенсивных штормов, как от мечал Кобб [ 5 1 ], скорость разгрузки возрастает до 3 7 8 0 0 м / с.

Фиск и др. [ 9 4 ] установили, что переносимый рекой материал при близительно состоит из "7% песка, 38% алевритистых частиц и 55% глинистых частиц". По мнению Скрутона [ 2 4 0 ], "взвешен ный в воде материал содержит около 50% глинистых частиц, 48% алевритистых частиц и только около 2% песка". Хотя данные Фиска и Скрутона о гранулометрическом составе переносимого материала различаются, тем не менее обращает на себя внимание очень низ кое содержание песчаного материала в обоих подсчетах. В равной мере важен и тот факт, что немногим менее 99% песка представ лено мелкозернистой и тонкозернистой фракциями. Среднегодовая масса материала, переносимого во взвешенном состоянии рекой Миссисипи в Мексиканский залив, по расчетам Холли [ 1 3 0 ], с о ставляет 4 0 0 млн. т. К этой величине он добавляет 25% приходя щихся на илы, гравий и прочие обломки, влекомые потоком по ложу, в связи с чем суммарная масса з а год достигает 5 0 0 млн. т. В заливе в процессе седиментации происходит фракционирование о с а дочного материала. Максимальная скорость седиментации вблизи берега составляет 0, 3 - 0, 5 м/год, а далее в море 0, 0 3 м/год.


Отложения надводной равнины. Согласно Скрутону [ 2 4 0 ], толща надводной равнины "... сложена осадками маршей, алевритами и песками фронталь ной части дельты совместно с отложениями русел, прирусловых валов, ответвляющихся проток, а также глинами и ракушняком межпротоковых заливов, озер и приливных течений... Взаим ные переходы по горизонтали и по вертихали бывают как по степенными, так и резкими. Глубокий размыв, отложения вре менных бурных потоков и обстановка спокойных маршей - все это характерные черты толщи надводной равнины. Наличие р е з ких перерывов в осадконакоплении и обычная гетерогенность этих слоев заметно контрастирует с постепенными изменения ми, которые наблюдаются в других осадочных комплексах...

Мощность толши надводной равнины вблизи современной бере говой линиии обычно не превышает 3 м. Однако мощность тол щи заполнения может превышать 4 5 м".

Отложения маршей, представленные обогащенными органикой глинистыми алевритами и алевритистыми глинами, приурочены к межпротоковым участкам. В современной дельте Миссисипи их мощность достигает 0, 3 - 0, 9 м.

Дельты, Алевриты и лески фронтальной части дельты представляют собой наиболее существенную часть дельтовых отложений;

они образуют почти сплошной покров вдоль фронтальной части дельты. Образова ние их обусловлено совместным воздействием прибоя и вдольбере говых течений, благодаря которым перераспределялись приноси мые к берегу по протокам пески и алевриты. Отложения фронталь ной части дельты распространены на площади в несколько сотен квадратных миль, что обусловлено постепенным выдвижением дельты.

Некоторые небольшие протоки прекращали свое развитие и з а п о л нялись в нижней части массивными, мелко- и тонкозернистыми п е с ками, которые вверх по разрезу переходят в слоистые пески, п е с чанистые алевриты и алевритистые глины.

Прирусловые валы субаэральной надводной равнины образуют хребты по обеим сторонам проток. Фиск и др. [ 9 4 ] писали:

"Отложения прирусловых, валов образуют одну из самых четко выделяющихся групп осадков на дельтовой равнине. Они представ лены отчетливо слоистыми, не содержащими ископаемых остатков глинистыми алевритами и алевритистыми глинами, отлагавшимися в течение сезонных паводков". Их высота над уровнем моря с о с т а в ляет в среднем 3 м. Колб и Ван-Лопик [ 1 6 1 ] отмечали, что "при русловые валы возвышаются над центральной частью старицы Л а Лутр приблизительно на 3, 5 и 2, 5 м соответственно". Они указыва ли, что "высота, мощность, ширина и размер зерен осадков, сла гающих прирусловые валы, развитые по краям современных и с т а рых проток Миссисипи, уменьшаются вниз по течению".

Вдоль фронтальной части маршей развиты отложения ответвляю щихся проток, они представлены переслаиванием косослоистых м е л козернистых песков и глинистых алевритов. Фиск и др. [ 9 4 ] о т м е чали, что "обширные марши развивались в зонах некоторых трогов как следствие разветвления разносящих проток в период паводка".

Объединяющиеся субаквальные субдельты, сложенные алевритистыми песками и песчанистыми алевритами, отлагались радиально рас ходящимися протоками. Эти осадки прежде всего аккумулировались там, где они попадали в обстановку маршей, которые характеризо вались обилием растительного материала. Помимо осадков ветвя щихся проток, в межпроточных трогах отлагались осадки других типов. Более глубокие участки трогов заполнялись массивными, плохосортированными алевритистыми глинами, в то время как в периферийных участках трогов накапливались слоистые песчанистые и глинистые· алевриты.

Отложения подводного склона дельты. Скрутон [ 2 4 0 ] писал:

"Отложения подводного склона дельты представлены алеврити стыми глинами продельты и относительно более грубозернисты ми песками, алевритами и глинами, отложившимися вне преде Фации дельтовой равнины;

1 - марши (обогащенные органикой глинистые алевриты и алевритистые глины);

2 - прирусло вые валы (глинистые алевриты и алевритистые глины). Фации дна залива: 3 - пески и алевритистые пески;

- песчанис тые алевриты и глинистые алевриты;

5 - алевритистые глины (25 - 50% алеврита);

6 - глины (менее 25% алеврита).

Дельты, лов основных рукавов. Мощность осадков подводного склона на с е в е р е очень мала, а вблизи Юго-Западной протоки она д о с т и г а е т 7 5 м;

увеличение мощности в сторону моря, обусловлен ное выдвижением дельты в б о л е е глубоководные зоны, п р о и с х о дит главным о б р а з о м з а с ч е т продельтовых алевритистых глин".

Фиск и др. [ 9 4 ] отмечали, что осадки данного типа образуют зону мелкозернистых образований, покрывающих авандельту и п р и легающее дно залива. Условно они расчленены на внутреннюю и внешнюю з о н ы линией, проходящей м е ж д у алевритистыми глинами и глинами (фиг. 9 3 ) ;

на участках выступов они переходят в б а р о вые "пески". Осадки внутренней зоны являются переходными к б а ровым "пескам". Выдвижение подводного склона дельты в сторону моря схематически показано на фиг. 9 4. Поверхность осадкона копления подводного склона дельты субпараллельна изохронам. Н а клон отложений подводного склона на фиг. 9 4 сильно увеличен. Н е посредственно к ю г о - з а п а д у от Юго-Западной протоки поверхность осадконакопления подводного склона х а р а к т е р и з у е т с я наклоном 20'. Наклон этой поверхности в з о н е межпроточного трога между Юго-Западной и Южной протоками с о с т а в л я е т 12'.

Следовательно, такие наклоны р е з к о контрастируют с накло ном в 3 0, характерным для надводного склона дельт типа Гилберта.

Каждая протока дельты типа птичьей лапки, как показано на фиг. 9 5, р а с п о л а г а е т с я над глубоководным б а р о м пальцевидной формы. Последний сложен хорошо отсортированными м е л к о з е р н и с т ы ми тонкослоистыми песками, которые по простиранию переходят в Мористее — Mapiufh^ Гг •Уоовень мвоя ' Алеврит Ф и г. 94. Последовательная смена обстановок осадконакопления в сторону моря [240].

С ростом дельты различные обстановки седиментации мигрируют в сторону моря, что приводит к формированию относительно однородных осадочных толщ.

пн гп/ o Пз Е -TTrV мелкозернистый лесок ° _ Апеоритистыи песок т^х: ·:•'.•'.

'Sapoeiii Песчанистый адеерит :·:• '•-.пески ГттстыО алеврит -—-^**;

-200 Апееритистая tnuHa.^* ШШШе йй j Г ы н а ^ T = L - JO миль Ш" Ш» ' П ОО ' -, фтМ Uw & ЩЩ » w»

Юн « пдмшка к& 20 миль Ф и г. 95. Пальцевидные бары дельты Миссисипи [94].

продольный разрез пальцевидного бара Юго-Западной протоки;

В -B A-A' поперечный разрез через пальцевидные бары под протоками Южной, Юго-Запад ной и Jlymp. 1 - контрольное бурение;

2 - керн;

3 - описание шлама;

- элект рокаротажные диаграммы;

5 - образцы, взятые со дна залива;

6 - изогипсы кровли баровых "песков";

7 — изогипсы поверхности дна залива, континенталь ные фации;

8 - прирусловый вал;

9 - межпроточный трог, прибрежные фации;

10 — баровые пески";

11 - авандельта;

12 - отложения дна залива.

Дельты, алевриты и глины. Кроме того, переходная зона наблюдается в по дошве, причем она имеет наименьшую мощность на участке непо средственно под средней частью пальцевидного бара (фиг. 9 5 ). Т а кие песчаные тела несколько более протяженны, чем сами протоки, и симметрично двояковыпуклы в поперечном сечении. Их ширина приблизительно составляет 6, 5 - 8, 0 км, а максимальная мощность 6 0 - 7 5 м. Пальцевидные бары генетически связаны с серповидны ми барами, которые формировались несколько ниже периферийных участков нескольких проток. Как правило, пески баров в форме п о лумесяца до глубины около 1 5 м лишены примеси алевритов и глин. После того как образовалась такая толша, последующее на копление песков приводило к уплотнению и смещению нижележащих продельтовых алевритов и глин. Этот процесс дифференциального уп лотнения и смещения продолжается до тех пор, пока мощность п е с ков в осевой части достигнет приблизительно 7 5 м. Серповидный бар выдвигается в сторону моря и образует пальцевидный бар, как показано на фиг. 9 5. Фиск [89] писал:

*В результате этого выдвигающиеся пальцевидные бары в п о перечном сечении имеют двояковыпуклую форму. После того как устье протоки продвинулось еще далее в сторону моря, баровые осадки продолжают отлагаться до тех пор, пока переливающая ся через них вода не сформирует прирусловые валы. Послед ние, окаймляя русло протоки, образуются вдоль осевых участков каждого пальцевидного бара, и увеличиваются в мощности к краям русла;

следовательно, основное тело прируслового вала располагается непосредственно над участком повышенной мощ ности пальцевидного бара и суммарный вес песков этого барак осадков вала обусловливает уплотнение нижележащих продель товых осадков. В процессе длительного погружения верхняя поверхность бара в конце концов оказывается глубоко з а х о р о ненной под толщей пресноводных и солоноватоводных осадков".

Следует отметить, что пески пальцевидных баров, имеющие мощ ность 7 5 м и ширину 6, 5 - 8 км,не отлагались в старых протоках.

Известно, что они представлены протяженными, двояковыпуклы ми линзами хорошо отсортированных песков, ширина которых на много превышает ширину проток, расположенных над ними. В силу этого их нельзя считать русловыми песками.

Донные отложения дельты. Максимальная мощность дон ных отложений дельты составляет 6 - 9 м. Хотя они частично обра зуются з а счет приносимых рекой осадков, т е м не менее при опре делении донных отложений дельты отложения окраин, по-видимому, не следует объединять с прибрежными глинами, поскольку их не обнаружено в более глубоких водах южнее дельты.

Грязевые вулканы. Грязевые вулканы представляют собой небольшие, неправильной формы, недолговечные острова, сложенные II— Глава алевритистыми глинами и глинами, которые как бы "вскипают" вблизи у с т ь е в проток. Известно также, что они внедряются в неконсолидированные пески пальцевидных баров. Они обычно сложно дислоцированы и нарушены с б р о с а м и и м о г у т выступать над уров нем моря б о л е е ч е м на 3 м. Морган [ 1 9 7 ] считал, что э т о сме стившиеся вертикально вверх глины и алевритистые глины п о д в о д ного склона дельты, которые поднялись в р е з у л ь т а т е опускания у д а ленных у ч а с т к о в п е с к о в пальцевидного бара. В глинах этих г р я з е в ы х вулканов найдена морская фауна, обитающая на глубине 9 0 - 1 2 0 м.

ДЕЛЬТОВАЯ РАВНИНА РЕКИ МИССИСИПИ Дельтовая равнина Миссисипи сложена шестью или с е м ь ю д е л ь товыми комплексами, формирование которых происходило в течение последних 5 0 0 0 лет. Последовательность накопления отдельных дельтовых комплексов обозначена цифрами на фиг. 9 6, которая и г. 96. Последовательное смещение русла и развитие дельт в пределах дельтовой равнины Миссисипи [1131.

Дельты, представляет собой видоизмененную с х е м у, заимствованную из р а боты Гулда и Моргана [ 1 1 3 ]. Время, с о о т в е т с т в у ю щ е е началу о б разования каждого комплекса, показано в верхнем правом углу фи гуры. Каждая и з этих д е л ь т является с л е д с т в и е м значительного смещения русла реки Миссисипи. Д е л ь т а в форме птичьей лапки ( Б а л и з е ) з а м е т н о о т л и ч а е т с я от других дельт, которые п р е д ш е с т вовали ей. Палеодельты характеризуются грубодуговидными очер таниями, они крупнее, и им свойственно большее количество р у к а вов по сравнению с дельтой, имеющей форму птичьей лапки. Име ются отличия и во внутреннем строении, что в с в о ю очередь ска з ы в а е т с я на методике поисков захороненных дельт в форме птичь ей лапки и дугообразных. Колб и Ван-Лопик [ 1 6 1 ] установили, что "в отложениях палеодельт пески приурочены к маломощным, имеющим широкое латеральное распространение фронтальным отложениям проток и к мощным у з к и м толщам заполнения п р о ток. В современной д е л ь т е (в форме птичьей лапки) пески при урочены к широким, большой мощности "пальцам" 1 \ которые подстилают главные протоки. Такое н е с х о д с т в о м е ж д у древ ними и современными дельтами, надо полагать, обусловлено различием глубин водоемов, в которые они выдвигаются. Со временная д е л ь т а Бализе о б р а з о в а л а с ь у края континентального шельфа, г д е первоначально глубина превышала 9 0 м. В отличие от э т о г о в р е з у л ь т а т е разбуривания дельтовых комплексов Л а фурш и С е н т - Б е р н а р д установлено, что выдвижение этих дельт происходило в в о д о е м ы с глубинами от 9 до 4 5 м.

Р а з в и т ы е на обширной площади слои песков фронтальных ч а с т е й проток Фиск [ 8 9 ] называл "покровными песками авандельты". П е с чаный покров авандельты, распространенный на площади 7 7 7 к м 2 и имеющий мощность от 6 д о 2 4 м, подстилает восточную с у б д е л ь т у дельты Лафурш (фиг. 9 7 ). В удаленных частях проток такие пески в р е з у л ь т а т е деятельности волн и вдольбереговых течений размы вались и з а т е м переотлагались вдоль всей авандельты. По мере выдвижения всей дельты пески авандельты отлагались в виде р е г рессивного плаща. Условия о т м е л е й или мелководья являются и д е альными для отложения таких песчаных тел. Источники сноса, о б у словливающие накопление песков авандельты, должны были распо лагаться на глубинах, не превышающих уровня волновой базы, к о т о рый при обычных условиях приблизительно составляет 9 м. Там, где мощность авандельтовых песков превышала уровень волновой базы, они уплотнялись, что приводило к смещению нижележащих продельтовых глин.

!'Согласно Ван-Лопику [письм. сообщ. 6 февраля 1974], "более точной следует считать такую формулировку: широкие, мощные,удлиненные линзы, образующие вытянутые пальцы".

Ширина толщи заполнения русел проток дана схематично Футы Г Ру'сл Oeo^1 I^no пие и lie Ji1 ^ ;

у^Продельто&ые '.У';

,V лпевритистые гтщ·;

-.

Фиг. 97. Покровные пески авандельты восточной части субдельты комплек са Лафурш — Миссисипи [89].

1 — покровные пески;

2 - старицы на участках прежних рукавов Лафурш;

3 следы проток Лафурш, не занятых потоками;

— баровые хребты в маршах.

Дельты, В с е лалеодельты дельтовой равнины Миссисипи, по—видимому, отлагались в мелководных обстановках, благоприятных для о б р а з о вания многочисленных рукавов. Фиск [ 8 9 ] писал:

"Эти палеопотоки прорезали глубокие узкие русла наподобие тех, что развиты в верхнем течении современной Миссисипи, где ее ложе и банки представлены алевритами и глинами.

Такие русла заметно отличаются от относительно широких и неглубоких рукавов дельты в форме птичьей лапки, которые прорезали свое русло в песчаных пальцевидных барах (фиг. 9 5 ).

По мере выдвижения палеоавандельт рукава приобретали раз ветвленную форму, так как при их удлинении усложнялось с т р о ение русла и межпротоковые троги разделялись на большое ч и с ло мелких мульд... В процессе роста дельты протоки быстро закрывались и запечатывались хорошо отсортированными пес ками руслового заполнения, которые образуют узкие, мощные песчаные тела, характерные для мелководных дельтовых комп лексов.

Когда какая-либо протока закрывается, то, с о г л а с н о К о л б у и Ван Лопику [161], "в том месте, г д е протока отходит от основного русла, о б р а зуются песчаные клинья. Последние прослеживаются на раз личные расстояния вниз по течению. В крупном заброшенном рукаве реки Миссисипи - Метери, который протягивается через Новый Орлеан, несколькими скважинами установлено наличие песчаного клина, выстилающего дно старой протоки, который протягивается вниз на расстояние около 1 4, 5 км (Колб и Ван^Лопик, 1 9 5 8 [ 1 6 1 ] ). Выше этого песчаного клина зале г а е т сопряженный клин мелкозернистого материала. Сомнитель но, чтобы песчаный клин таких размеров мог образоваться где-либо, помимо крупной протоки. Однако известно, что в о с тавленной рекой дельте Лафурш развиты глубокие, узкие, за полненные песком протоки... Имеющиеся в настоящее время данные показывают, что осадочный материал, заполняющий про токи, чрезвычайно разнообразен, но клин относительно грубо зернистого материала, напоминающий остатки толщи заполне ния протоки, всегда запечатывает верховье".

Большинство рукавов прорезает авандельтовые пески и даже ниже лежащие продельтовые глины, как показано на фиг. 9 8. Когда эти русла заполняются песками, алевритами и глинами, то в целом о б разуется единая толщина песков, прерываемая в отдельных участ ках линейными трендами повышенной мощности песков, увеличение мощности первоначально происходило з а счет нижележащих глин.

Дельта Лафурш (фиг. 9 7 ) характеризовалась большим числом круп ных рукавов, которые, по мнению Колба и Ван-Лопика,"... были 166 Глава глины выполняющие прируслового вала ответвляющиеся троги и г. 98. Блок-диаграмма мелководной дельты, на которой можно видеть, что русла врезаны в авандельтовые пески и даже в подстилающие продельто вые глины [91].

настолько тесно сближены, что внутридельтовые отложения о б р а з о вали довольно выдержанный песчаный разрез, не прерываемый про слоями глин".

Песчаные острова окраины дельты. Установлено, что в каждую из шести стадий, когда Миссисипи меняла свое русло, о б разование дельты происходило на новом участке. Когда на том или ином участке формирование дельты прекращалось, там продолжалось уплотнение нижележащих продельтовых илов подводного склона и последующее погружение поверхности дельты. Вследствие деятель ности волн и вдольбереговых течений продолжалось переотложение осадков окраины дельты, прекратившей развитие. Скрутон [240] указывал, что "к числу наиболее отчетливых изменений древней дельты можно отнести образование крупного водоема на том ме сте, где были марши". После того как река перестает поставлять осадки в окраинную часть дельты, волны и вдольбереговые течения перерабатывают неконсолидированные осадки, вымывая алевриты и глины и образуя дугообразный барьерный остров, обращенный вы пуклой стороной к морю и отделяющий обводненную часть древней дельты от открытого моря. Барьерный остров продолжает расти по мере ТОГО, как дельтовые отложения опускаются под действием у п лотнения. Скрутон [ 2 4 0 ] писал: "Процесс сортировки и концентра ции наиболее активно протекает на мелководье, где наиболее ин тенсивно проявляется деятельность волн и где первоначально от ложилась основная масса песка, но он фиксируется также и на г л у Дельты, бине 9 - 1 5 м в районе островов Шандалур". Острова Шандалур о б разуют д у г у, расположенную против д е л ь т о в о г о комплекса Сент— Б е р н а р д - П п а к м и н с, и о т д е л я е т проливы Шандалур и Бретон от открытого моря. Другие барьерные острова развиты вблизи п е р в о начальных границ других дельт папео-Миссисипи. Их генетическая с в я з ь с окраинами дельт рассматривается в качестве поискового признака, позволяющего отыскать их аналоги в р а з р е з а х палео— дельт.

ПАЛЕОДЕЛЬТЫ В г е о л о г и ч е с к о й литературе описано довольно ограниченное ч и с ло д о с т о в е р н о установленных палеодельт, несмотря на то обстоя тельство, что с песчаниками такого типа связаны крупные залежи нефти и г а з а. Широкий диапазон размеров, разнообразие форм и фациальных типов таких комплексов затрудняют их выделение в р а з р е з а х. Нижеприведенный о б з о р основан на рассмотрении не скольких дельт, изученных автором. Некоторые палеодельты имеют довольно крупные размеры, и залежи нефти и г а з а приурочены только к отдельным их участкам, в то время как р а з м е р ы других невелики и залежи углеводородов встречаются почти ' п о в с е м е с т н о там, г д е присутствуют русловые песчаники.

Дельта Б у ч 1 ). На востоке оклахомской части бассейна А р кома в раннепенсильванское время сформировалась крупная дельта.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.