Геологи-2014- л-3 1 Лекция 3 Ненарушенное и нарушенное залегание, напряжения и деформации. - презентация

1 Геологи л-3 1 Лекция 3 Ненарушенное и нарушенное залегание, напряжения и деформации

2 Геологи л-3 2 Нарушения возникают под действием стресса Нетектонические и тектонические деформации происходят под действием сил, в результате которых в геологических телах развиваются напряжения – реакции тел на приложенные силы Напряжения - внутренние силы, уравновешивающие приложенные к телу внешние силы. Напряжения и деформации (дислокации)

3 Геологи л-3 3 Деформация тела - изменение его формы и размеров. Проявляется перемещением внутренних частей тела друг относительно друга. Главную роль в деформации играет векторная разность напряжений - стресс. Напряжения и деформации Последовательно развиваются упругие, пластические, разрывные деформации Виды пластических деформаций

4 Геологи л-3 4 Главные оси деформаций При любых однородных деформациях существуют три таких направления, вдоль которых происходит только удлинение, или укорочение. Если представить себе все напряжения в теле в виде векторов, то это будет либо шар (гидростатическое давление), либо двухосный, или трехосный эллипсоид. Оси эллипсоида - оси удлинения (укорочения) - главные оси деформации, оси главных нормальных напряжений.

5 Геологи л-3 5 Нормальные и тангенциальные напряжения В любой плоскости эллипсоида деформаций, не совпадающей с одной из главных осей, напряжения можно рассматривать, как комбинацию перпендикулярных к этой плоскости нормальных (σ) и тангенциальных (τ) напряжений. Наибольшие тангенциальные напряжения будут располагаться вдоль двух взаимно перпендикулярных площадок, расположенных под углом 45° к осям σ 1 и σ 3.

6 Геологи л-3 6 Последовательность развития деформаций в твердом теле При слабых кратковременных воздействиях возникает упругая деформация. При слабых кратковременных воздействиях возникает упругая деформация. Длительные и (или) более сильные напряжения вызывают пликативную (пластическую, связную) деформацию (дислокацию), при которой тело меняет форму, или объем. Длительные и (или) более сильные напряжения вызывают пликативную (пластическую, связную) деформацию (дислокацию), при которой тело меняет форму, или объем. Когда напряжения превышают предел прочности, тело разрушается и его части перемещаются друг относительно друга, говорят, что тело подвергается разрывной (дизъюнктивной) деформации Когда напряжения превышают предел прочности, тело разрушается и его части перемещаются друг относительно друга, говорят, что тело подвергается разрывной (дизъюнктивной) деформации

7 Геологи л-3 7 Разрушение тел может происходить путем отрыва и скалывания. Скалывание развивается в условиях, приближающихся к условиям пластических деформаций, отрыв в условиях хрупкого разрушения геологических тел

8 Геологи л-3 8

9 9

10 10

11 Геологи л-3 11

12 Геологи л-3 12

13 Геологи л-3 13 Последовательность развития деформаций в твердом теле При слабых кратковременных воздействиях возникает упругая деформация. При слабых кратковременных воздействиях возникает упругая деформация. Длительные и (или) более сильные напряжения вызывают пликативную (пластическую, связную) деформацию (дислокацию), при которой тело меняет форму, или объем. Длительные и (или) более сильные напряжения вызывают пликативную (пластическую, связную) деформацию (дислокацию), при которой тело меняет форму, или объем. Когда напряжения превышают предел прочности, тело разрушается и его части перемещаются друг относительно друга, говорят, что тело подвергается разрывной (дизъюнктивной) деформации Когда напряжения превышают предел прочности, тело разрушается и его части перемещаются друг относительно друга, говорят, что тело подвергается разрывной (дизъюнктивной) деформации

14 Геологи л-3 14 Конседиментационные дислокации Конволютная слоистость Конволютная слоистость Адвекция Адвекция Подводные оползни Подводные оползни Структуры уплотнения Структуры уплотнения Постседиментационные дислокации Увеличение, или уменьшение объема (ангидрит-гипс; известняк – доломит) Увеличение, или уменьшение объема (ангидрит-гипс; известняк – доломит) Выжимание пород в долины Выжимание пород в долины Синклинали над карстовыми воронками Синклинали над карстовыми воронками Оползание слоев Оползание слоев Астроблемы Астроблемы Диапиры Диапиры Гляциодислокации Гляциодислокации Техногенные дислокации Техногенные дислокации Нетектонические дислокации:

15 Геологи л-3 15 Подводные оползни

16 Геологи л

17 Геологи л-3 17 Структуры уплотнения

18 Геологи л-3 18 Образование структур «рыбий хвост» Структура Тен Ярд, Великобритания

19 Геологи л-3 19 Выжимание пород в долины

20 Геологи л-3 20 Синклиналь над карстовой воронкой

21 Геологи л-3 21 Загибание слоев под действием оползающего грунта

22 Геологи л-3 22 Астроблемы Аорунга Аризонский Чистая вода Glosses blaff Manicjnagan

23 Геологи л-3 23

24 Геологи л-3 24 Пликативные (связные, изгибы) Дизъюнктивные (разрывы) Тектонические дислокации

25 Геологи л-3 25 Незамкнутые, полузамкнутые, замкнутые Тектонические Постседимен-тационные Конседимен-тационные Нетектонические По генезису По соотношению с осадконакоплением По форме стратоизогипс

26 Геологи л-3 26 Незамкнутые (флексуры) - стратоизогипсы - прямые параллельные линии Незамкнутые (флексуры) - стратоизогипсы - прямые параллельные линии Полузамкнутые (структурные носы, структурные заливы, седла) стратоизогипсы изогнуты, но не замкнуты (иногда могут образовывать ловушки) Полузамкнутые (структурные носы, структурные заливы, седла) стратоизогипсы изогнуты, но не замкнуты (иногда могут образовывать ловушки) Замкнутые (складки) - стратоизогипсы замкнуты (могут образовывать ловушки) Замкнутые (складки) - стратоизогипсы замкнуты (могут образовывать ловушки) Пликативные дислокации по форме

27 Геологи л-3 27 Флексура - коленообразно изогнутая моноклиналь Флексура в породах олигоцена, побережье Охотского моря, Западная Камчатка. ftlab.ginras.ru

28 Геологи л-3 28 Отличительные признаки конседиментационных и постседиментационных структур (на примере флексур)

29 Геологи л-3 29 Окончание флексуры

30 Геологи л-3 30 Элементы флексуры Элементы флексуры (разрез)

31 Геологи л-3 31 Согласная крылья падают в одну сторону Несогласная Структурнаятерраса крылья падают в разные стороны смыкающее крыло горизонтально Горизон- тальная верхнее и нижнее крылья горизонтальны Вертикальная смыкающее крыло вертикально Наклонная Z–образные формы Крылья наклонны Крылья наклонны Морфологиеская классификация флексур

32 Геологи л-3 32 Значение флексур для нефтегазовой геологии

33 Геологи л-3 33 Полузамкнутые структуры Структурный нос Структурный залив Структурное седло (седловина)

34 Геологи л-3 34 Структурный нос Антиклинальное осложнение моноклинали Длина - длина прямой, соединяющей самые неизогнутые стратоизогипсы вкрест их простирания. Ширина - длина прямой, соединяющая точки, на которых выпрямляется самая нижняя стратоизогипса. Высота - максимальное расстояние по вертикали между самой высокой точкой и той начальной наклонной поверхности, осложнением которой является структурный нос

35 Геологи л-3 35 Залежь нефти, связанная со структурным носом

36 Геологи л-3 36 Структурный залив

37 Геологи л-3 37 Фрагмент структурной карты одного из продуктивных горизонтов Дружного месторождения. Западная Сибирь

38 Геологи л-3 38 Седло (седловина)

39 Геологи л-3 39 Складки - замкнутые структурные формы, представляющие собой волнообразные изгибы слоев

40 Геологи л-3 40 Замок, ядро - часть складки в месте перегиба. Крылья - боковые моноклинальные части складок Угол - угол, образованный поверхностями на продолжении крыльев складки Осевая поверхность - поверхность, проходящая через замки складок в ее разных частях. Шарнир - линия пересечения осевой поверхности и поверхности напластования слоев, образующих складку.

41 Геологи л-3 41 Шарнир и его ундуляции Шарнир изображают линиями со стрелками, или утолщениям и. Углы погружения обозначают числами, или утолщениям и линий.

42 Геологи л-3 42 Гребеньсвод - самая высокая часть складки. Днище, киль - самая низкая часть складки. Амплитуда - расстояние по перпендикуляру вкрест простирания складки между замками антиклинали и смежной с нею синклинали по одному слою. Высота - то же по вертикали. Гребень, свод - самая высокая часть складки. Днище, киль - самая низкая часть складки. Амплитуда - расстояние по перпендикуляру вкрест простирания складки между замками антиклинали и смежной с нею синклинали по одному слою. Высота - то же по вертикали. Для одиночной складки - разница абс. отметок между самой высокой и самой низкой замкнутой стратоизо- гипсой.

43 Геологи л-3 43 Структурная карта Самотлор- ского месторождения

44 Геологи л-3 44 Длина складки - длина ее шарнира между одноименными перегибами. Замыкание – участок складки с наименьшим радиусом Ядро замыкание

45 Геологи л-3 45 Единичные складки – состоящие из элементарных форм называются простыми. Совокупность складок называется складчатостью. Складки классифицируются по форме (морфологическая), приложению усилий (кинематическая), происхождению (генетическая)

46 Геологи л-3 46 По соотношению длины и ширины складки в плане

47 Геологи л-3 47

48 Геологи л-3 48

49 Геологи л-3 49

50 Геологи л-3 50 Центростремительный Центробежный Радиально-концентрический Рисунок гидросети над складками

51 Геологи л-3 51 Южно-Покачевское месторождение Кольцевая структура на космическом снимке

52 Геологи л-3 52 Совокупность складок образует складчатость. Если складки по разрезу повторяют друг друга, такую складчатость называют гармонической. Попробуйте классифицировать одиночные складки, изображенные на разрезах. Это складки, сложенные палеогеновыми, меловыми и юрскими отложениями в Юрских горах (Франция)

53 Геологи л-3 53 Копет-Даг. GoogleEarth Западное Прибалхашье. GoogleEarth

54 Геологи л-3 54 По соотношению направления приложенных сил и направления слоистости складки классифицируют по кинематике

55 Геологи л-3 55 Складки течения Диапиры соляные и грязевые образуются при инверсии плотностей

56 Геологи л-3 56 Структура соляного купола

57 Геологи л-3 57 Соляные диапиры

58 Геологи л rticle/42-azer-monuments/176-mud- volcanoes Грязевые вулканы

59 Геологи л-3 59 Складки поперечного изгиба Складки поперечного изгиба образуются, когда усилия прикладываются перпендикулярно напластованию. При этом слои всюду растягиваются. Иногда растяжения концентрируются вдоль отдельных зон. Такие складки характерны для платформенного чехла

60 Геологи л-3 60 Складки продольного изгиба В складках продольного изгиба происходит проскальзывание слоев друг относительно друга и формируются как структуры растяжения (показаны красным), так и структуры сжатия.

61 Геологи л-3 61 Схема скольжения слоев при изгибе (а) и скалывании (б) а б

62 Геологи л-3 62 Укорочение всех слоев одинаковое Вязкость слоев возрастает от 1 к 5. Эксперимент на эквивалентных материалах в лаборатории экспериментальной тектоники На размеры складок при сжатии влияют относительные вязкости деформируемых пород Сейсмиты

63 Геологи л-3 63 Дисгармоническая складчатость Дисгармоническая складчатость образуется, когда в разрезе чередуются более и менее пластичные породы Складки Северных Аппенин, сложенные породами юры, мела и палеогена.

64 Геологи л-3 64 Дисгармоничная складчатость нагнетания Между компетентными пластами известняков (грубослоистых, массивных) зажата пачка тонкослоистых терригенно-карбонатных пород Схема формирования складок нагнетания (по П.А. Фокину) Карбон. Южный Урал Выдавливание происходит в замки антиклиналей!

65 Геологи л-3 65 Зеркало складчатости и плойчатость

66 Геологи л-3 66