Генетическая классификация и литотипы карбонатных пород.
Составил Е.М.Максимов.
Классы | Литотипы карбонатных пород | ||
. | а) Биоморфные (цельно-ракушечные) | ||
зоогенные | 1) рифовые (биогермные, коралловые) | ||
I Биогенные (органогенные | 2) ракушняковые (раковинные) | ||
3) водорослевые (строматолитовые, | |||
известняки) | |||
фитогенные | онколитовые) | ||
4) писчий мел | |||
(из мелких остатков водорослей) | |||
б) Органогенно- | обломочные | ||
(детритовые, из обломков раковин) | |||
II.Хемогенные | 1.пелитоморфные (микрозернистые, сгустковые) | ||
(известняки, доломиты) | |||
2.оолитовые (из округлых шариков диаметром 1-1.5 мм) | |||
III.Биохемогенные | 1.микрокомковатые (сгустковые) | ||
2.копролитовые (из мелких комочков) | |||
IV.Обломочные известняки, | Конгломераты, брекчии, гравелиты, песчаники, алевро- | ||
доломиты | литы, состоящие из обломков карбонатных пород |
Литотипы по содержанию битума
1. Битуминозные
2. Слабо битуминозные
52
В классификации американских геологов (17, 18, 25) обломочные и хемогенные известняки подразделяются на аллохемогенные и ортохемо-генные*. При этом под термином "аллохем" понимаются обломки (интрак-ласты) карбонатных пород. Цементирующий микро-кристаллический ма-териал обозначается термином "микрит", яснокристаллический - термином "спарит". Ортохемогенные известняки состоят на 90% из микрита и 10% из аллохем. Аллохемогенные известняки содержат свыше 10% аллохем, кото-рые скреплены микритом или спаритом.
Карбонатные породы образуются в условиях теплого аридного или гумидного климата в морских и озерных водоемах как в мелководных, так
и в глубоководных зонах. Ниже глубины 3,5-5 км в зоне холодных вод карбонатные минералы растворяются, переходят в растворы, поэтому на этих глубинах карбонатные осадки не образуются. Литификация известко-вых илов происходит на ранних стадиях диагенеза, что объясняется кри-сталлической структурой выпадающего из водного раствора арагонита. На стадии катагенеза происходят процессы перекристаллизации микрита, до-ломатизация кальцита за счёт привноса растворами магния, окременение и сульфатизация породы за счёт привноса SiO2 и сульфатов кальция, раство-рения и выноса кальцита. Все эти процессы внутри карбонатных толщ происходят зонально и неравномерно: на одних участках происходят про-цессы растворения и выщелачивания, на других - процессы доломитизации
и заполнения пустот эпигенетическими минералами.
В результате образуются брекчиевидные, пятнистые текстуры, вторичные доломиты. Первичные (седиментационные) доломиты по происхождению являются хемогенными, образуются в зонах аридного (жаркого) климата. Они образуют пласты и, часто в виде примесей со-держат кальцит, гипс, ангидрит и глинистые минералы. Структура та-ких доломитов микро-, мелкозернистая и оолитовая. Текстура массив-ная, тонкослоистая, обусловленная присутствием тонких прослойков глинистого материала.
Мергели - породы, состоящие на 50-70% из карбонатов и 25-50% из глин. Это - пелитоморфные мягкие породы с землистым изломом. Образу-ются они в морских, лагунных и озерных бассейнах при одновременном поступлении глинистого и карбонатного материала. Редко в них встреча-ются остатки известковых водорослей, фораминифер, остракод, моллюс-ков. В промышленности мергели широко используются для производства цемента, в качестве фильтра, очистителя, заполнителя при производстве резины, бумаги. Мергели содержащие СаСО3 в количестве 75-80%, назы-ваются цементными мергелями или "натуралами", т.к. их химический со-став соответствует нормам для производства цемента. В нефтегазоносных
* от греческих "allo"- иной, чужой; "orto" - прямой
53
областях они играют роль флюидоупора. Битуминозные известняки и мер-гели имеют темную и бурую окраску, пелитоморфные, с запахом битума, содержат органический углерод в количестве свыше 1-2%, что позволяет их рассматривать в качестве нефтематеринских пород.
М Волго-Уральской, Тимано-Печорской нефтегазоносных провинци-ях битуминозные известняки и глины широко распространены в разрезе девонских отложений (фаменский ярус) и известны под названием "дома-никского горизонта". В Северном Предкавказье они развиты среди верх-неюрских и нижнемеловых отложений, в Западной Сибири - в волжском ярусе и нижнем валанжине (баженовская и тутлеймская свиты).
2.2. Общая характеристика пород-коллекторов и природных ре-зервуаров карбонатного типа.
Карбонатные коллекторы отличаются крайней невыдержанностью и изменчивостью свойств, что объясняется разнообразием их текстурно-структурных особенностей, вторичными изменениями, процессами рас-творения подземными водами и наложенной трещиноватостью.
Известковые осадки относительно быстро литифицируются и в по-следующем уплотняются слабо, первичная пористость в значительной ме-ре сохраняется. В них присутствуют пустоты всех типов и размеров (см.табл.12): реликтовые биопустоты, пустоты перекристаллизации, вы-щелачивания, стилолитизации, трещины катагенетические, тектонические, карстовые. Однако большей частью эти пустоты заполняются минераль-ным веществом, выпадающим из водных растворов. Если трещины и пу-стоты заполнены нефтью и газом, то процесс минералообразования в них прекращается.
Таблица 12 | ||||
Классификация пустот в карбонатных коллекторах | ||||
(по Ю.К. Бурлину, 1976) | ||||
По времени образования | Характеристика пустот | |||
Внутрираковинные и межраковинные биопу- | ||||
Первичные | стоты | |||
Поры в обломочных и оолитовых известняках | ||||
Биопустоты в коралловых известняках | ||||
Трещины диагенетические | ||||
Поры перекристаллизации | ||||
Вторичные | Катагенные | Пустоты растворения (каналы, каверны, пеще- | ||
ры) | ||||
Катагенетические трещины | ||||
Тектогенные | Тектонические трещины, брекчии, зоны тре- | |||
щиноватости | ||||
Гипергенные | Карстовые каверны, пещеры, каналы | |||
54
Лучшими коллекторами в карбонатных толщах являются рифовые (биогермные) известняки. Они сложены известковыми скелетами корал-лов, мшанок, раковинами брахиопод, двустворок. Пустотность таких из-вестняков достигает 60%. Внутрискелетные (внутриформенные) и межске-летные (межформенные) пустоты называются биопустотами . Большей ча-стью они имеют каверновые размеры и в значительной мере сохраняются, если они заполнены нефтью или газом. Пустотность биогерм зависит от их возраста: молодые (мезозойско-кайнозойские) биогермные известняки имеют более высокие фильтрационно-ёмкостные свойства, чем древние (палеозойские). В известняках рифейско-вендского и кембрийского воз-раста коллекторами являются строматолитовые (водорослевые) известня-ки. В кембрии рифостроителями являлись водоросли и археоцеаты, а начиная с ордовика - колониальные строматопороидеи и кораллы.
Таблица 13