Реферати українською » Геодезия » Огляд геолого-геофізичної вивченості району Уральській сверхглубокой свердловини СГ-4


Реферат Огляд геолого-геофізичної вивченості району Уральській сверхглубокой свердловини СГ-4

Страница 1 из 6 | Следующая страница

Запровадження

 

Урал — загальновизнаний світової ця лон палеозойских рухливих поясів, видатна рудна провінція світу з класичними родовищами чорних і кольорових металів. Саме, в найдавнішому гірничорудному рай оне Середнього Уралу не більше захід ного крила Тагильского прогину, яв ляющегося генотипической эвгеосинклинальной зоною, було закладено Уральська сверхглубокая свердловина СГ-4 проектної глибиною 15000 м. Не маловажне значення під час виборів ме ста закладення мала хороша геоло го-геофизическая підготовленість району буріння. Крапка закладення СГ-4 розташовано неподалік перетину регио нальных профілів ДСЗ.

Буріння СГ-4 розпочато 15 червня 1985 р випереджаючим стволом діаметром 215 мм свердловина досягала глибини 4008 м. У цьому буріння інтервалу 34—4008 м мало непре рывным відбором керна, середній вихід якого становив 64,2%. З метою пре подолання які з'явились у процесі про ходки випереджаючого стовбура геологиче ских ускладнень (сильне кавернообразование, інтенсивне зростання зе нитного кута) вироблено формирова ние стовбура діаметром 390 мм з після дующим перекриттям інтервалу 0— 3942 м обсадной колоною діаметром 426 мм. У 1990 р. на свердловині закон чен монтаж бурової установки Уралмаш-15000, готовий до бурі ния до глибини 15 км, і продовжене подальше поглиблення стовбура. На 01.01.1999 р. глибина СГ-4 становила 5401 м.

1 Геологічне будова району закладення свердловини СГ-4

Уральська сверхглубокая свердловина (СГ-4), розташована у 5 км на Захід р. У. Тура Свердловській області, буриться для вивчення земної кори в типовою структурі эвгеосинклинального розвитку. Проектна глибина свердловини 15 км, буріння було зупинено на глибині 4008 м (належала для розширення стовбура). Нині глибина свердловини близько 5400 м. Буріння ведеться зі суцільним відбором керна, вихід керна близько 64 %.

Район буріння СГ-4 (мал.1) в геолого-структурном відношенні відповідає среднеуральскому сегменту Тагило-Магнитогорской мегазоны палеозойского рухомого пояса Уралу. Із заходу та Сходу вона межує за Западно-Уральской і Восточно-Уральской мегазонами, мають під аркушами древній кристалічний фундамент, тоді як і Тагило-Магнитогорской мегазоне він неизве стін. Західної кордоном останнього є Головний шов Уралу, являє собою систему паралельних надвигов східного падіння, через яку Тагило-Магнитогорская мегазона насунута на структури Западно-Уральской мегазоны. Східний кордон Тагило-Магнитогорской мегазоны відбувається за надвигу західного падіння (рис. 2).

Тагило-Магнитогорская мегазона традиційно розглядають як еталон структур эвгеосинклинального розвитку. Вона складена переважно вулканогенными товщами силура—карбона. Обра зования, попередні ним віку, відомі у в східній частині Западно-Уральской мегазоны. Вони представлені метаморфизованными в зеленосланцевой фации вулканогенно-песчано-алеврито-глинистыми товщами верхнього кембрия—ордовика. Вулканічна складова в низах розтину відповідає трахибазальтовой формації (колпаковская почет, З3—O1), у верхній частині — базаль товой (выйская почет, 02-3).

У складі Тагило-Магнитогорской мегазоны на Середньому Уралі виділяються три зони, різняться набором геологічних формацій (із Заходу Схід): Кумбинская, Центрально-Тагильская і Красноуральская.

У крайньої західній частині Кумбинской зони розвинений складний за складом і будовою комплекс эффузивных, субвулканических і гипабиссальных порід, який раніше при звичайному стратиграфическом підході подразделялся на диабазовую і кабанскую почту, що датуються в інтервалі P.S1l1-2. У перший об'єднуються породи базальтового складу, серед яких поруч із лавами поширені интрузии як пакетів даек і силлов. У другій, розвиненою на схід, з эффузивными і интрузивными базальтами асоціюють кислі породи, переважно у вигляді экструзий і субвулканических тіл. З породами лавової фации перемежовуються пісковики, алевролиты, крем'янисті сланці. Загальна потужність стра тифицированных утворень щонайменше 2000 м. Диабазовая і кабанская почту віднесено до формації натрієвих базаль тов—риолитов. У центрі їх поширення розташовується Арбатский масив (дунит-клинопироксенит-габбровая і габбро-диорит-плагиогранитовая формації P.S1l), окремі дрібні тіла габро і плагиогранитов розміщуються на захід і сходу від цього.

На схід кабанского комплексу, відділяючись від цього розламом, розвинені відкладення флишоидной товщі (P.S1l3-v21) пара- і ортотуффиты, тефроиды алевролито-псаммитовой, рідше псефитовой розмірності і кремнисто-глинистые сланці. Характерна темно-сіра до чорної забарвлення тонкообломочных порід, що з присутністю розсіяних сульфидов. У складі пирокластики зустрічаються породи від базальтів до дацитов. Потужність флишоидной товщі близько 1000 м. Ця товща відповідно до перекривається именновской почтом, у якої виділяються дві товщі. Нижня (P.S1l1-3-P.S1v22) має, як і нижележащая, флишоидный образ, але відрізняється збільшеною часткою туфів і тефроидов та його розмірності, відсутністю уламків дацитов. Її потужність близько 1500 м. Більше молодий є товща з фауною верхнього венлока—лудлова, складена тефроидами пре майново псефитовой розмірності, ми інколи з грубої градаційній слоистостью, з базальт-андезибазальтовым складом пирокластики. У верхах цієї товщі загальної потужністю до 2000 м відокремлюється пачка лав ( часто подушечных) того складу.

У зоні распро странения именновской почту ви виявлені численні субвулка нические тіла — залишки вулка нических апаратів центрального типу, і навіть интрузии габро і габбродиоритов (Тагиль ський комплекс габбро-диорит-гранодиоритовой формації), за складом подібних з вміщуючими вулканічними породами. Именновский комплекс повністю отве сподівається визначенню андезит-базаль товой формації і став її петротипом [Карта магматичних формацій СРСР, 1974].

У Центрально-Тагильской зоні найбільш ранні освіти у осьової її частки представлені кар бонатными відкладеннями венлока—лудлова, а західної годину ти — гороблагодатской товщею (P.S2), складеній преимуществен але туфоконгломератами, туфопесчаниками, рідше туффитами і туфами трахибазальтового зі става, підлеглому обсязі лавами. Потужність товщі 1650 м. На схід широкої смугою поширена туринская почет (P.S2p—D1l). Вона складена переважно подушечными лава ми, гиалокластитами, туфами, тефроидами трахиандезитового, трахитового, рідше базальтового і трахиандезибазальтового зі става й у невеликий обсяг вапняками. Потужність до стигает 2—3 км. З вулканічними породами (які виділяються в формацію калієвих базальтов—трахитов) асоціюють комагматичные субвулканиче ские тіла, і навіть интрузии сиенитов Кушвинского і габро Волковского масивів. Фунда ментом туринской почту є карбонатні відкладення венлока і лудлова, як і дає підстави виділяти самостійну Центрально-Тагильскую структурно-формационную зону. Гороблагодатская товща у нижній частині синхронна з именновской почтом, у верхній — з турін ской і сприймається як фациальный аналог цих звитий, формувалися з кінця Кумбинской і Центрально-Тагиль ской зон.

Розріз Центрально-Тагильской зони завершується краснотурьинской почтом (D1p-D2ef) вулканогенно-обломочных порід андезитового, андезибазальтового, андезидацитового складу, перемежованих з туффитами, песчаниками, глинистыми сланцями, вапняками. Вулканічні освіти цієї почту відповідають базальт-андезитовой формації.

У Красноуральской зоні найбільш ранній комплекс — красноуральский, сопоставляемый віком з кабанским. Але він відрізняється від нього ширшим набором порід, серед яких переважають дациты і андезидациты, що дає підстави відносити його до «непрерыв іншої» базальт-андезит-риолитовой формації. Як комагматичного йому розглядається що виділяється під такою самою назвою интрузивный комплекс габбро-диорит-плагиогранитовой формації. Предположитель а більш молодий (P.S1l3—v2) є товща порід під назвою липовской (горою Липовий, де добре оголена). Кордони її з оточуючими утвореннями у плані проходять по розламах. У складі товщі, має потужність до 2,5 км, асоціюють высокомаг незиальная бонинитовая серія і нормальна известково-щелочная, представлені переважно андезитами і дацитами, причому перша серії характерні подушечные лави і гиалокластиты, для другий — вулканогенно-обломочные фации . Більше молоді про разования Красноуральской зони сопоставляются з именновской і туринской свитами, хоча від них за складом і віку . Завершується розріз краснотурьинской почтом.

Питання про співвідношеннях окремих зон і геологічних тіл всередині Тагило-Магнитогорской мегазоны, про похилому віці й природі її фундаменту, про глибині залягання базальтового шару дискус сионны, що відбилося існування цілого ряду (щонайменше 9) моделей глибинного будівлі району буріння СГС-4. Відповідно до відданістю авторів моделей до одної з двох існуючих концепцій розвитку Уралу (класичної геосинклинальной чи мобилистской) й усе розмаїття моделей можна зводити до двох груп. Відповідно до першої Тагило-Магнитогорская мегазона є синклинорную структуру з симетричним будовою крил, закладену на древньому кристалічному фундаменті, єдиному з фундаментом Російської платформи. Тіла окремих вулканічних формацій последо вательно нашаровуються друг на друга, розповсюджуючись протягом усього ширину мегазоны . Відповідно до другий групі моделей Тагило-Магнитогорская мегазона має складне чешуйчато-блоковое будову та є агломерат зон, формувалися осторонь на меланократовом фундаменті океанічного про исхождения і зближених згодом тектонически. На майже половину своєї ширини вона насунута на структури Западно-Уральской мегазоны, під надвигом може бути клин древнього кристалічного фундаменту. Більше обгрунтований вибір якійсь із існуючих моделей глибинного будівлі Тагило-Магнито горянської зони може бути зроблений за результатами буріння СГ-4.


2 Мета і завдання СГ-4

Свердловина закладено з єдиною метою изуче ния будівлі земної кори і рудонос ных комплексів внутрішньоконтинентальних рухливих поясів эвгеосинклинального типу, і передбачає ре шение наступних завдань.

1. Вивчення геологічного розтину Тагильского прогину і особливості його геотектонического розвитку.

2. Встановлення складу, будівлі, віку і її природи фундаменту; співвідношення утворень геосинклиналь ного комплексу, й фундаменту; харак тер і її переробки геосин клинальным процесом.

3. Дослідження глибинних процес сов рудоутворення, відтворення мо делей формування типових для прогину родовищ й розробка методів ефективного прогнозу та пошуків мінерального сировини.

4. Одержання інформації про физиче ских властивості порід на глибині, особливостях флюидного режиму і приро де сейсмічних кордонів; виявлення зв'язку гравітаційних, геотермических, геоэлектрических і магнітних полів з глибинним будовою.

5. Виявлення стану та морфоло гии стратиграфических та інших гра ниць розділу речовинних комплексів і структурних поверхів.

Зазначеним не вичерпується розмаїття дослідницьких віз можностей СГ-4, про що свідчать досвід Кольській та інших щонайглибших свердловин, і навіть ознайомлення із зарубіжними програмами наукового буріння. Показовий приклад німець дідька лисого програми континентального бу ренію КТБ, у якій наголошується на фізичну й хімічну бік геологічних явищ, изуче ние сучасного стану земної кори і сучасних геологічних процесів. Визнаючи правомочність такий підхід, цільове назначение-СГ-4 можна з'ясувати, як фундамен тальные дослідження фізичних в хімічних умов і процесів в глу бинных частинах земної кори для поні манія структури, складу, динаміки і еволюції Уральського рухомого співаючи са. Привертає увагу більш кін кретное звучання низки наукових завдань, як-от дослідження глибин про никновения і сфери впливу які у земної корі розчинів на образова ние родовищ мінерального сы рья, процеси деформації і конвек ции, і навіть значення води для дина мических процесів, які у. земної корі; вивчення інтенсивності дегазації і речовинного складу мантії Землі та континентальної ча сти земної кори та інших. Усе це із поправкою на уральську специфіку спра ведливо й у СГ-4.

І було створити умови для для максимальної реалізації пізнавальних можливостей свердловини та супроводжуючого її комплексу робіт, саме: забезпечення сучасного (світового) рівня досліджень самісінькому свердловині; створення адекватної системи комплексних геолого-геофізичних досліджень, у околоскважинном просторі; притягнення до ис следованиям, аналізові досягнень і узагальнення результатів найкомпетентніших фахівців; створення при проведе нии досліджень обстановки гласно сти і широкого співробітництва.


4 Геологический розріз СГ-4

Дослідження керна стовбура та району закладення свердловини проводиться Уральській ГРЭ СГБ НВО «Надра» що з організаціями соиспол нителями ПГО «Уралгеология», КамНИИКИГС, ИГиГ УрО АН СРСР, ІГ УрО АН СРСР, ВСЕГЕИ, ЦНИГРИ, ИГЕМ, ИМГРЭ, ВНИИгео-информсистем, ПГО «Аэрогеология», НВО «Союзпромгеофизика» та інших.

Вскрытый свердловиною розріз перед ставлен силурийскими вулканогенными і вулканогенно-осадочными образова ниями, относимыми відповідно до современ іншої стратиграфической схемою до именновской почті (S1l3—S2ld).

Загальне будова розтину, за результатами виконаною детальної документації керна, перегляду шлифов, вулкано-фациальных і геохімічних досліджень, встановлено сле дующее.

40—430 м — эффузивная толша переважно базальтових, андезитобазальтовых лав, в інт. 130—252 м — також ферробазальтов і палеоисландитов;

430—3070 м — монотонна толша грубообломочных і агломерато-грубопесчаных туфів основного складу типово именновского образу: неможливо оброблений шлак і миндалекаменный матеріал обильнокрупнопорфировых зазвичай плагиоклаз-двупироксеновых базальтів і андезитобазальтов, нерідко зі тримає домішка плагиофировых андезитов і калієвих базальтів і утворить пласти та його серії потужністю 20—70 м, розділені прошарками піщаних тефроидов, зазвичай слабко шаруватих; на 1920—1940 метрів і близько 3 тис м з'являються подводно-морские флишоиды з темними алевропелитами нагорі ритмів;

3070—3468 м — переслаивание туфів плагиофировых андезитов, місцями з додатком базальтового матеріалу й того складу піщаних тефроидных флишоидов; з 3280 м туфы і тефроиды переважно більш кислі — андезитодацитовые, часто з обі лием витрокластики як шматків і грудочок пемз і перлитов;

3468—5006 м — флишоидное чергування туфів підводних пирокластических потоків однорідний риодацитового складу (і з пемзами, перлитами і безліччю осколків плагиоклаза), в інт. 3850—4297 м найчастіше за все повторно перемешенных як подводно-оползневые маси. Сопровождают їх різко підпорядкований ные за обсягами більш мелкопесчаные по-різному отсорти рованные флишоидные тефроиды тієї самої складу і темні силициты верхів ритмів, містять конодонты граничних верств лланловери і венлокского ярусів ран нього силуру;

5006—5070 м — пачка темних зеленовато-серых силицитов, місцями з великими залишками радиолярий, у верхній половині — з прошарками кислих туфів і тефроидов;

5070—5401 м — кабанский комплекс, поданий у інт. 5072—5076 м темними туфопесчаниками з витрокластикой ос новного складу, переходять вгорі в алевропелиты і червоні яшмоиды; нижче всуціль поширена краснообломочная сва ренная пирокластика афировых переважно калієвих ба зальтов, исландитов і спилитов, яка перемежовується з потоку ми неокисленных лав тієї самої (5182—5215 метрів і ін.) і кислого складів (5265—5312,4 м).

У цілому нині розріз вулканокластической та перехідною товщ малоконтрастный, містить у різних пропорціях при знаки як вулканогенного, і оса дочного походження. Товщина цих порід збільшується з глибиною. Флишоидная товща при слабких фациальных

Страница 1 из 6 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація