Реконструкция палеогидродинамических условий осадконакопления песчано-алевритовых пород нижнемелового возраста Колодезной площади: комплексный гранулометрический анализ и его значение для прогнозирования нефтегазоносности

Начало мелового периода, около 145 миллионов лет назад, открыло одну из самых динамичных страниц в истории Земли, ознаменованную масштабными тектоническими движениями, изменениями климата и глобальными трансгрессиями, оставившими после себя обширные осадочные бассейны. Именно в этих бассейнах формировались те самые отложения, которые сегодня представляют собой ценнейшие хранилища углеводородов. Актуальность исследования палеогидродинамических условий осадконакопления для седиментологии и нефтегазовой геологии трудно переоценить, ведь понимание динамики древних водных сред позволяет не только реконструировать облик геологического прошлого, но и, что особенно важно, предсказывать местоположение и характеристики потенциальных коллекторов нефти и газа.

Каждая песчинка, каждый алевритовый агрегат в недрах Земли хранит информацию о своем пути, о силе и направлении течений, о характере бассейна, в котором она оказалась. Дешифровка этих «посланий» природы является одной из ключевых задач современной геологии, поскольку напрямую влияет на успех геологоразведочных работ.

Целью настоящей работы является проведение комплексного академического исследования палеогидродинамических условий осадконакопления песчано-алевритовых пород нижнемелового возраста Колодезной площади на основе гранулометрического анализа. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Раскрыть теоретические основы седиментогенеза и палеогидродинамики, уделяя внимание процессам переноса, аккумуляции и дифференциации обломочного материала.
2. Детально рассмотреть методологию гранулометрического анализа, включая основные принципы, классификации, методы измерения и шкалы.
3. Представить графические, расчетные и генетические методы обработки и интерпретации гранулометрических данных для реконструкции палеогидродинамических условий.
4. Охарактеризовать геологическое строение и стратиграфию Колодезной площади в нижнемеловом возрасте.
5. На основе предполагаемых данных гранулометрического анализа провести интерпретацию фациальных обстановок и динамики среды для нижнемеловых отложений Колодезной площади.
6. Обосновать значение полученных данных для палеогеографических реконструкций и прогнозирования нефтегазоносности региона.

Объектом исследования являются песчано-алевритовые породы нижнемелового возраста Колодезной площади. Предметом исследования выступают палеогидродинамические условия их осадконакопления. Научная новизна работы заключается в систематизации и углублении представлений о палеогидродинамических условиях Колодезной площади в нижнем мелу с использованием комплексного подхода к гранулометрическому анализу. Практическая значимость работы для студента геологического вуза состоит в приобретении навыков применения современных методов седиментологического анализа для решения конкретных геологических задач, что имеет прямое отношение к задачам поиска и разведки месторождений углеводородов, формируя основу для будущих специалистов.

Теоретические основы седиментогенеза и палеогидродинамики

Седиментогенез, или процесс формирования осадочных пород, представляет собой сложную цепь взаимодействий между геологическими, физическими, химическими и биологическими факторами. Это не простое накопление частиц, а динамичная система, в которой каждая стадия — от выветривания исходных пород до окончательного превращения осадка в камень — несет в себе информацию о палеогеографической и палеогидродинамической обстановке, и понимание этих фундаментальных процессов является краеугольным камнем для любых реконструкций древних бассейнов и прогнозирования залежей полезных ископаемых.

Перенос, аккумуляция и дифференциация обломочного материала

История каждой осадочной частицы начинается с её рождения – с выветривания исходной материнской породы, однако прежде чем она станет частью осадочной толщи, ей предстоит пройти долгий путь. Основными агентами переноса обломочного материала на Земле традиционно выступают вода (реки, моря, океаны, озера) и ветер, кроме того, значимую роль играют движущиеся ледники, айсберги, прибрежные льды, а также процессы гравитационного перемещения, такие как оползни, осыпи и обвалы, и, нельзя забывать и о роли живых организмов, которые также могут способствовать перемещению и концентрации осадочного материала.

Процесс переноса и последующей аккумуляции находится под влиянием множества внешних факторов. Рельеф поверхности суши и дна водных бассейнов определяет пути и скорость движения обломочного материала. Климат регулирует интенсивность выветривания, сток воды и характер ветровой эрозии. Среда переноса – будь то вода, атмосфера или ледники – определяет физические законы движения частиц. Важнейшим аспектом является режим движения среды переноса: его замедление, ускорение или пульсация скорости напрямую влияют на осаждение и сортировку материала. Например, при замедлении течения реки крупные частицы выпадают первыми, образуя русловые фации, тогда как тонкий материал переносится дальше, что позволяет эффективно разделять фракции по размеру.

На ход осадочной дифференциации также влияют количество областей питания осадочным материалом и расстояние от них. Чем больше источников и чем они разнообразнее, тем гетерогеннее будет состав осадков. Соленость бассейна осадконакопления оказывает значительное влияние на коагуляцию тонкодисперсных частиц, особенно глинистых. Наконец, жизнедеятельность организмов, будь то строительство рифов, биотурбация или участие в образовании биогенных осадков, также вносит свой вклад в дифференциацию осадочного материала.

Не менее важны и физико-химические свойства самого осадочного материала. Степень дисперсности, или размер частиц, является ключевым фактором, определяющим их способность к переносу и скорость осаждения. Частицы с большей плотностью и меньшей степенью дисперсности (более крупные) быстрее осаждаются из среды переноса, тогда как легкие и тонкодисперсные частицы могут переноситься на значительно большие расстояния, формируя мелкозернистые осадки в удаленных частях бассейна. Механическая устойчивость определяет сохранение формы и размера частиц в процессе переноса: менее устойчивые минералы быстрее разрушаются, приводя к обогащению осадка более устойчивыми компонентами (например, кварцем). Химическая активность и растворимость влияют на возможность изменения состава и форм частиц в процессе транспортировки и диагенеза.

Процессы седиментации представляют собой комплексный цикл, который начинается с мобилизации вещества (то есть его высвобождения в результате выветривания), продолжается его переносом и накоплением (аккумуляцией), и завершается последующими преобразованиями осадочного материала. Аккумуляция осадков всегда происходит в пониженных участках рельефа — это могут быть депрессии на суше, понижения на дне морей и океанов, тектонические прогибы. Скорость накопления осадка чрезвычайно вариативна: от долей миллиметра в год в глубоководных частях морей и океанов (например, 0,1–1 мм/год) до нескольких метров в год в устьях крупных горных рек, где этот показатель может достигать 10–15 м/год в дельтовых зонах.

Тектонический режим играет решающую роль в формировании осадочных толщ. Длительное и устойчивое погружение области осадконакопления создает благоприятные условия для образования мощной, однородной осадочной толщи, поскольку компенсируется объем, занимаемый осадками. Напротив, частая смена тектонического режима, характеризующаяся чередованием поднятий и опусканий, может вызвать переслаивание осадков, различных по составу и строению, что отражается в литологическом разрезе. Это усложняет интерпретацию, но открывает новые горизонты для детального фациального анализа.

Осадочная дифференциация — это не просто механическая сортировка. Это сложный процесс, включающий избирательный переход в твердую фазу растворенных и газообразных веществ, а также сортировку обломочного материала под влиянием механических, химических, биологических и физико-химических процессов во время его переноса и осаждения. Наряду с дифференциацией может происходить и смешивание осадочного материала (интеграция), особенно когда в один бассейн поступают вещества из разных источников сноса, что может приводить к образованию полиминеральных пород. Седиментогенез как процесс в целом характеризуется заложением основных свойств будущих осадочных пород: их минерального состава, размера и формы обломочных частиц, а также условий их залегания (например, слоистости, ориентировки частиц). Палеогидродинамика, в свою очередь, является дисциплиной, изучающей динамику водной среды в геологическом прошлом, то есть волновые, приливные и тектонические течения, их скорость, направление и интенсивность, которые непосредственно влияют на процессы осадконакопления, определяя распределение, сортировку и текстурные особенности осадков.

Стадии литогенеза

Путь осадка от рыхлого материала до твердой горной породы — это сложная эволюция, известная как литогенез. Этот процесс можно разделить на несколько ключевых стадий, каждая из которых вносит свой вклад в окончательные свойства породы:

1. Мобилизация вещества (выветривание): Это начальная стадия, когда под воздействием физических, химических и биологических факторов происходит разрушение исходных горных пород. В результате выветривания образуются обломочные частицы различного размера, а также растворенные вещества.
2. Перенос и дифференциация (транспортировка и сортировка): Образовавшийся обломочный материал переносится различными агентами (вода, ветер, ледники) из областей денудации в области аккумуляции. В процессе переноса происходит сортировка частиц по размеру, форме и плотности, что приводит к дифференциации осадочного материала.
3. Осадкообразование (аккумуляция): На этой стадии происходит накопление обломочного материала и/или выпадение химических осадков в пониженных участках рельефа (бассейнах). Образуется рыхлый осадок.
4. Преобразование осадков в породы: Эта стадия включает несколько последовательных процессов:
   • Диагенез: Начальные преобразования осадка, происходящие непосредственно после его накопления, в условиях приповерхностной зоны. Включает уплотнение, перекристаллизацию, формирование новых минералов, биохимические процессы. Именно на этой стадии активно формируются цементы, заполняющие поры между частицами.
   • Катагенез: Преобразования, происходящие при погружении осадочной толщи на значительные глубины, под воздействием повышенных температур и давлений. Здесь продолжаются процессы уплотнения, цементации, растворения и замещения, что приводит к дальнейшему изменению поровых пространств и, как следствие, коллекторских свойств пород.
   • Метагенез (или поздний катагенез): Глубокие преобразования, предшествующие метаморфизму, при еще более высоких температурах и давлениях. На этой стадии осадочные породы могут претерпевать значительные изменения, вплоть до частичной или полной утраты первичных текстур и структур.

Каждая из этих стадий оказывает влияние на конечные литологические, физические и химические свойства осадочной породы, определяя её потенциал как коллектора углеводородов, и игнорирование любого из этих этапов может привести к неверным выводам о перспективности залежей.

Методология гранулометрического анализа осадочных пород

Гранулометрический анализ — это фундаментальный инструмент в арсенале литолога и седиментолога, позволяющий заглянуть в микромир осадочных пород и извлечь информацию о динамике среды, в которой эти породы формировались. Как отпечатки пальцев, гранулометрические характеристики уникальны для каждого типа осадочной обстановки, и их правильная интерпретация открывает путь к реконструкции древних ландшафтов и пониманию процессов, происходивших миллионы лет назад.

Основные принципы и классификации

В самом широком смысле, гранулометрический анализ — это важнейший метод исследования обломочных пород, который заключается в определении и количественной характеристике состава грунта по размерам составляющих его частиц. Гранулометрический состав, или размерность зерен, является ключевым признаком, который в значительной степени определяет все остальные особенности породы, включая её минералогический состав, физические свойства (пористость, проницаемость) и инженерно-геологические характеристики.

Для удобства классификации и анализа обломочный материал принято делить на стандартные гранулометрические фракции. Каждая фракция объединяет частицы с близкими по величине диаметрами, выраженными в миллиметрах (мм). Наиболее распространенная классификация включает:

• Глыбы: >200 мм
• Валуны: 100–200 мм
• Галька: 10–100 мм
• Гравий: 2–10 мм
• Песок: 0,05–2 мм
• Алеврит (пыль): 0,005–0,05 мм
• Пелит (глина): <0,005 мм

Однако для более тонких и детализированных литолого-палеогеографических исследований, особенно когда необходимо выявить нюансы формирования осадков в различных физико-географических обстановках, применяются дробные гранулометрические шкалы. Среди них выделяются шкалы Вентворта-Уддена, А. Н. Заварицкого и А. М. Жукова. Эти шкалы позволяют более точно дифференцировать осадки, выявляя мелкие различия в распределении частиц, которые могут быть индикаторами специфических палеогидродинамических режимов.

Для удобства математической обработки и графического представления данных, особенно при работе с логарифмически нормальным распределением размеров частиц, в седиментологии широко используется шкала Φ (фи). Она позволяет перевести линейные размеры частиц (d), выраженные в миллиметрах, в логарифмические единицы, что упрощает статистический анализ. Переход осуществляется по формуле:

Φ = -log₂d

Эта формула преобразует миллиметры в удобные для работы целые или дробные отрицательные числа, где, например, 1 мм соответствует 0 Φ, 0,5 мм — 1 Φ, а 2 мм — -1 Φ. Такой подход позволяет линеаризовать распределение и применять стандартные статистические методы. Переход от линейных размеров в миллиметрах к единицам шкалы Φ и обратно может производиться с помощью обычной логарифмической линейки или специальных заранее рассчитанных таблиц и программных средств.

Методы гранулометрического анализа

Выбор метода гранулометрического анализа определяется размером частиц, типом породы (рыхлая или цементированная) и требуемой детализацией исследования. Существует три основные группы методов для терригенных отложений: ситовой анализ, седиментометрические методы и непосредственное измерение поперечников зерен.

Ситовый анализ

Это наиболее распространенный, простой и экономичный метод для исследования песчаных и гравийных фракций, не требующий дорогостоящей аппаратуры. Его принцип основан на просеивании высушенного и взвешенного образца через набор сит с постепенно уменьшающимися размерами ячеек. Применяется для частиц размером от 0,05 до 100 мм. Стандартные размеры сит обычно соответствуют геометрической прогрессии с коэффициентом √2 или 2, например: 10, 5, 2.5, 1.25, 0.63, 0.315, 0.16, 0.08, 0.05 мм. Информативность ситового анализа обусловлена корреляционной связью между размерами осей зерен кварца и полевых шпатов, которые составляют основу песчано-алевритовых пород. Результаты выражаются в процентном содержании каждой фракции по массе.

Седиментометрические методы

Эти методы применяются для определения гранулометрического состава тонкодисперсных частиц (глинистых и пылеватых) размером менее 0,1 мм. Их принцип основан на различной скорости осаждения частиц в водной среде под действием силы тяжести. Скорость осаждения зависит от размера, формы и плотности частиц, а также от вязкости среды, что описывается уравнением Стокса:

V = (2 * g * r² * (ρp - ρf)) / (9 * η)

где:

• V — скорость осаждения частицы;
• g — ускорение свободного падения;
• r — радиус частицы;
• ρ_p — плотность частицы;
• ρ_f — плотность жидкости;
• η — динамическая вязкость жидкости.

К седиментометрическим методам относятся:

• Пипеточный метод: Периодический отбор проб суспензии с определенной глубины через заданные промежутки времени и последующее высушивание и взвешивание осадка.
• Ареометрический метод: Измерение плотности суспензии ареометром в процессе осаждения частиц. Плотность суспензии уменьшается по мере оседания частиц, что позволяет рассчитать их размерное распределение.
• Денситометрический метод: Аналогичен ареометрическому, но использует более точные плотномеры.

Современные системы, такие как ISP+ (Image Sedimentation Particle Sizer) и PARIO, представляют собой автоматизированные седиментометрические анализаторы, которые значительно повышают точность и скорость определения гранулометрического состава тонкодисперсных фракций. Они и��пользуют принцип рентгеновской абсорбции или оптического пропускания для непрерывного мониторинга плотности суспензии или концентрации частиц.

Непосредственное измерение поперечников зерен (микроскопический метод)

Этот метод используется для частиц размером менее 0,1 мм, особенно для алевритовых и глинистых фракций, когда требуется не только размер, но и морфологические характеристики.

• Оптическая (световая) микроскопия: Позволяет непосредственно измерять размеры частиц, их форму, степень окатанности и характер поверхности. Давно используется в литологических исследованиях и является незаменимым инструментом для визуального контроля.
• Лазерная дифрактометрия: Современный автоматизированный метод, основанный на анализе дифракции лазерного луча, проходящего через суспензию частиц. Угол дифракции зависит от размера частиц, что позволяет быстро и точно определить их распределение в диапазоне от нанометров до нескольких миллиметров.
• Сканирующая электронная микроскопия (SEM): Предоставляет изображения высокого разрешения, позволяя не только измерять размеры частиц, но и детально изучать морфологию их поверхности, наличие микротрещин, особенности пор, а также проводить элементный анализ (с помощью EDS-приставки) для определения минералогического состава отдельных зерен. SEM особенно ценна для изучения глинистых минералов и тонкодисперсных цементов.

Анализ цементированных пород

Для цементированных пород, например, песчаников с прочной цементацией, гранулометрический анализ проводится путем измерения размеров зерен в шлифах под микроскопом. Этот метод требует учета проекционного характера измерения и может быть дополнен автоматизированным анализом изображений.

Таким образом, выбор оптимального метода или их комбинации позволяет получить наиболее полную и достоверную информацию о гранулометрическом составе осадочных пород, что является отправной точкой для реконструкции палеогидродинамических условий осадконакопления.

Обработка и интерпретация гранулометрических данных для реконструкции палеогидродинамических условий

После получения сырых данных гранулометрического анализа, будь то результаты ситового просеивания или седиментометрии, наступает этап их обработки и интерпретации. Именно здесь абстрактные цифры начинают обретать геологический смысл, превращаясь в свидетельства древних течений, волнений и обстановок осадконакопления. Особенности распределения частиц по размерам являются прямыми индикаторами динамики среды седиментации, что делает гранулометрический анализ незаменимым инструментом в палеогеографических реконструкциях.

Графические методы представления и анализа данных

Визуализация гранулометрических данных — это первый и один из наиболее наглядных шагов в их интерпретации.

Гистограммы

Наиболее простым и понятным способом представления результатов гранулометрического анализа является гистограмма, или график распределения массовых долей в процентах по фракциям. По оси абсцисс откладываются средние значения размерности каждой фракции (в миллиметрах, в логарифмической шкале или в единицах Φ), а по оси ординат — процентное содержание каждой фракции.

• Преимущества: Высокая наглядность, возможность четкого раздельного показа количественного соотношения любой фракции, легкость восприятия для первоначальной оценки.
• Недостатки: Сложность совмещения нескольких анализов на одной диаграмме для прямого сравнения, что ограничивает их использование при большом объеме данных. Кроме того, гистограммы плохо подходят для точного определения статистических параметров распределения.

Кумулятивные кривые

Кумулятивные, или интегральные, кривые представляют собой график накопленного процентного содержания частиц, начиная с самой крупной фракции. По оси абсцисс откладываются размеры частиц (часто в шкале Φ), а по оси ординат — кумулятивный процент содержания (от 0% до 100%).

• Графоаналитическое определение параметров: Кумулятивные кривые традиционно применяются для точного графоаналитического определения гранулометрических параметров, таких как медиана (Md), квантили (Q₁, Q₃) и перцентили (Φ₁₆, Φ₅₀, Φ₈₄ и т.д.).
  • Медиана (Md): Представляет собой диаметр частиц, соответствующий 50% суммарной кривой, то есть половина частиц имеет меньший размер, а половина — больший. Является показателем среднего размера зерен.
  • Квантили (например, Q₁ и Q₃): Соответствуют 25% и 75% накопленной массы соответственно. Используются для расчета коэффициентов сортировки.
  • Перцентили (например, Φ₁₆, Φ₅₀, Φ₈₄, Φ₅, Φ₉₅): Значения шкалы Фи, соответствующие 16%, 50%, 84%, 5% и 95% накопленной массы, соответственно.
• Интерпретация генезиса и отсортированности: Форма кумулятивных кривых может служить индикатором генезиса пород. Например, крутые, S-образные кривые с узким диапазоном размеров свидетельствуют о хорошей отсортированности и однородности частиц, что характерно для высокоэнергетических сред (например, пляжи, эоловые пески). Пологие, растянутые кривые с широким диапазоном размеров указывают на плохую отсортированность и неоднородность, что может быть связано с низкой энергией среды (например, озерные и дельтовые отложения) или смешением материала из разных источников. Резкое количественное преобладание одной из фракций на гистограмме (что отражается в крутом участке кумулятивной кривой) также указывает на хорошую отсортированность.

Треугольные диаграммы

Треугольные диаграммы являются мощным инструментом для визуализации соотношения трех компонентов. В литологии они часто используются для классификации пород по минеральному составу (например, кварц-полевые шпаты-обломочные зерна) или по фракционному составу (песок-алеврит-глина).

• Диаграммы состава кварц-полевые шпаты-обломочные зерна: Эти диаграммы предоставляют дополнительную информацию о генезисе и седиментационной зрелости породы. Соотношение этих минералов может указывать на:
  • Источник сноса: Граниты будут давать много кварца и полевых шпатов, а метаморфические породы — обломочные зерна.
  • Длительность транспортировки и интенсивность выветривания: Чем дольше транспорт и сильнее выветривание, тем выше концентрация устойчивого кварца и ниже содержание полевых шпатов и обломочных зерен, что свидетельствует о высокой седиментационной зрелости.
  • Обстановку осадконакопления: Например, в высокоэнергетических морских условиях, где происходит интенсивная механическая переработка, накапливаются более зрелые (кварцевые) пески.

Расчетные методы и статистические показатели

Помимо графических методов, для количественной характеристики гранулометрического состава и оценки палеогидродинамических условий используются различные расчетные методы и статистические показатели.

Гранулометрические коэффициенты

Эти коэффициенты позволяют получить числовую характеристику распределения частиц.

• Коэффициент сортировки (S₀) по Траску (Trask): Один из наиболее часто используемых показателей отсортированности. Он определяется как квадратный корень из отношения третьего квартиля (Q₃) к первому квартилю (Q₁):

  S₀ = √(Q₃ / Q₁)

  Чем ближе значение S₀ к единице, тем лучше отсортированность породы. Общепринятая классификация по Траску позволяет подразделить осадки на:

  • Хорошо отсортированные: S₀ = 1,0–1,58
  • Средне отсортированные: S₀ = 1,58–2,12
  • Плохо сортированные: S₀ > 2,12

  Хорошая отсортированность часто связана с высокоэнергетическими средами (пляжи, дюны), где вода или ветер эффективно отбирают частицы определенного размера.

• Коэффициент сортировки (σ₁) по Крумбейну (Krumbein): Более сложный и точный показатель, учитывающий более широкий диапазон перцентилей. Он рассчитывается по формуле:

  σ₁ = (Φ84 - Φ16) / 4 + (Φ95 - Φ₅) / 6.6

  где Φ_x – значения шкалы Фи, соответствующие x-му перцентилю кумулятивной кривой. Меньшие значения σ₁ указывают на лучшую отсортированность.

• Коэффициент неоднородности (K_60/10): Используется для характеристики одноразмерности песков и определяется по формуле:

  K60/10 = d60 / d10

  где d₆₀ и d₁₀ — диаметры частиц (в мм или Φ), при которых суммарное содержание частиц с меньшими диаметрами составляет 60% и 10% соответственно на кумулятивной кривой. Пески с K_60/10 менее 2–3, а также мелкие пески с содержанием более 90% частиц размером 0,10–0,25 мм считаются одноразмерными, что часто характерно для отложений, сформированных в стабильных гидродинамических условиях.

Показатели асимметрии и эксцесса

Эти статистические параметры описывают форму кривой распределения и дают ценную информацию о процессах седиментации.

• Асимметрия (Skewness, Sk): Характеризует степень смещения максимума гранулометрической кривой относительно среднего значения. Рассчитывается, например, по формуле:

  Sk = (Φ16 + Φ84 - 2Φ₅₀) / (2(Φ84 - Φ16)) + (Φ₅ + Φ₉₅ - 2Φ₅₀) / (2(Φ₉₅ - Φ₅))

  • Положительная асимметрия (Sk > 0): Указывает на преобладание тонкозернистого материала и «хвост» распределения, смещенный в сторону мелких фракций. Это характерно для осадков, сформированных в условиях ослабевающих течений, где тонкий материал доносится и доосаждается (например, дистальные части речных дельт, приливно-отливные равнины).
  • Отрицательная асимметрия (Sk < 0): Указывает на преобладание крупнозернистого материала и «хвост» в сторону крупных фракций. Может свидетельствовать о вымывании тонких фракций или о наличии высокоэнергетических импульсов (например, штормовые отложения).
  • Нулевая или близкая к нулю асимметрия (Sk ≈ 0): Характерна для хорошо отсортированных, симметричных распределений, часто встречающихся в эоловых или пляжевых песках.
• Эксцесс (Kurtosis, K_G): Описывает островершинность или пологость кривой распределения, то есть степень концентрации частиц вокруг среднего размера. Может быть рассчитан как:

  KG = (Φ₉₅ - Φ₅) / (2.44 * (Φ₇₅ - Φ₂₅))

  • Высокий эксцесс (K_G > 1): Свидетельствует о высокой концентрации частиц вокруг среднего размера, то есть о хорошей отсортированности центральной части распределения. Часто встречается в монофракционных песках.
  • Низкий эксцесс (K_G < 1): Указывает на более равномерное распределение частиц по всему диапазону размеров, что характерно для плохо отсортированных осадков.
  • Мезокюртическое распределение (K_G ≈ 1): Нормальное распределение.

Программные комплексы для компьютерной обработки

В современном геологическом анализе ручные расчеты используются редко. Для компьютерной обработки данных гранулометрических анализов и построения диаграмм помимо универсального Excel используются специализированные программные комплексы, такие как «Гранулометрия» (отечественная разработка) или «Gradistat» (международный софт). Эти программы позволяют автоматизировать расчеты различных статистических параметров (медиана, квартили, коэффициенты сортировки, асимметрия, эксцесс) и строить различные типы графиков распределения, значительно ускоряя процесс анализа и минимизируя ошибки.

Генетическая интерпретация гранулометрических показателей

Основная задача гранулометрии в седиментологии заключается в восстановлении обстановки или условий осадконакопления по набору эмпирических характеристик, таких как оценки параметров распределения гранулометрического состава. Гранулометрические показатели являются прямыми индикаторами динамики среды седиментации, поэтому играют ключевую роль в палеогеографических реконструкциях.

Для разделения осадков различных фаций широко используются так называемые генетические и динамогенетические диаграммы. Эти диаграммы представляют собой графики, на осях которых откладываются различные гранулометрические параметры (например, медиана, сортировка, асимметрия, эксцесс, или соотношение различных фракций). На этих диаграммах выделяются поля, соответствующие определенным обстановкам осадконакопления. Среди наиболее известных:

• Генетическая диаграмма Л. Б. Рухина: Позволяет определять условия осадконакопления по соотношению содержания различных фракций (например, песка, алеврита, глины). На этой диаграмме можно выделить поля, характерные для морских, речных и озерных отложений, основываясь на общей тенденции к увеличению тонкозернистых фракций в более спокойных обстановках.
• Диаграмма Р. Пассеги (CM-диаграмма): Одна из наиболее известных динамогенетических диаграмм. На ней по оси абсцисс откладывается медианный диаметр (M, в микронах или Φ), а по оси ординат — размер самого крупного перцентиля (C, например, 1-й или 5-й перцентиль). Эта диаграмма учитывает способ переноса кластического материала:
  • Качение (Rolling): Характерно для высокоэнергетических сред, где крупные частицы перекатываются по дну. На диаграмме Пассеги соответствует верхней части распределения.
  • Сальтация (Saltation): Прыгающий перенос частиц, типичный для песков в реках и на пляжах.
  • Суспензия (Suspension): Перенос мельчайших частиц во взвешенном состоянии, характерный для низкоэнергетических обстановок.

  Поля на диаграмме Пассеги могут перекрываться, что указывает на разную степень достоверности интерпретации и необходимость комплексного подхода.

• Диаграммы Г. Фридмана и Г. Ф. Рожкова: Используют различные комбинации параметров сортировки, асимметрии и эксцесса для разграничения морских, речных, озерных и эоловых отложений. Например, диаграмма Фридмана часто используется для дифференциации морских и эоловых песков, основываясь на том, что эоловые отложения обычно имеют лучшую сортировку и более симметричное распределение.

Применение таких показателей, как асимметрия, эксцесс, форма производных кривых, положение точек на генетических диаграммах, наряду с традиционными параметрами (медиана, сортировка), значительно дополняет результаты макрофациального анализа керна и геофизических исследований скважин. Тем не менее, важно признать, что сходные гранулометрические распределения частиц могут возникать в различных средах, что затрудняет поиски универсальных характеристик фракционного состава. Это подчеркивает необходимость комплексного подхода, при котором данные гранулометрического анализа должны интерпретироваться в совокупности с другими литологическими (минеральный состав, текстуры, структуры), палеонтологическими (фауна, флора) и геофизическими данными. Только так возможно наиболее достоверное определение фациальной принадлежности пород и условий осадконакопления.

Геологическая характеристика Колодезной площади в нижнемеловом возрасте

Колодезная площадь, будучи частью Величаевско-Колодезного нефтегазового месторождения, представляет собой интереснейший объект для изучения, особенно в контексте нижнемеловых отложений. Понимание региональной геологии и стратиграфии является фундаментальной основой для любых палеогеографических реконструкций и оценки нефтегазоносного потенциала.

Общие сведения о районе исследования

Величаевско-Колодезное нефтегазовое месторождение расположено в 32 км севернее города Нефтекумска (Ставропольский край, Россия). Это месторождение имеет долгую и плодотворную историю: оно было открыто в 1957 году, а его промышленная разработка началась в 1962 году. За десятилетия эксплуатации оно внесло значительный вклад в нефтегазовую промышленность региона.

Геологическая структура месторождения представляет собой двухкупольную брахиантиклиналь, вытянутую в северо-западном направлении. Её размеры составляют примерно 19×5 км, а амплитуда поднятия достигает до 40 м. Такая структурная формация является классической ловушкой для углеводородов. Продуктивные интервалы в отложениях нижнего мела залегают на значительных глубинах, от 2000 до 2300 метров, что требует применения современных технологий бурения и добычи. В разрезе Величаевско-Колодезного месторождения выявлено в общей сложности 20 нефтяных залежей, приуроченных к отложениям верхнего и нижнего мела, юры и триаса. Примечательно, что наиболее продуктивным и значимым является именно нижнемеловой терригенный комплекс, который содержит 15 из этих залежей, что делает его стратегически важным для региона.

Стратиграфия и литология нижнемеловых отложений

Меловая система является третьей и последней системой мезозойской группы, следующей за юрской системой и предшествующей палеогеновой системе кайнозойской группы. Этот период охватывает значительный временной интервал: его начало определяется радиологическим методом в 135–137 млн лет назад, а конец — в 65–67 млн лет тому назад, что составляет около 70 млн лет. Нижний мел, в свою очередь, является первым отделом мелового периода мезозойской эры. Он начался около 145,0 миллионов лет назад и закончился 100,5 миллионов лет назад, охватывая период в 44,5 млн лет. Именно в этот геологический отрезок формировались породы, представляющие особый интерес для нашего исследования.

Стратиграфия нижнемелового терригенного комплекса Колодезной площади детально изучена. Основными продуктивными интервалами являются отложения альбского яруса (верхняя часть нижнего мела) и аптского яруса (средняя часть нижнего мела). По промысловой номенклатуре к альбскому ярусу относятся пласты I и IV, а к аптскому ярусу — пласты V, VI и VIII. Эти пласты представляют собой чередование песчаников и алевролитов, которые являются основными коллекторами углеводородов в регионе.

Литологическая характеристика коллекторов нижнего мела на Величаевско-Колодезном месторождении показывает, что они представлены преимущественно песчаниками и алевролитами. Эти породы характеризуются:

• Типом пустотного пространства: Преимущественно поровый тип пустотного пространства. Это означает, что углеводороды скапливаются в межзерновых порах.
• Степенью цементации: Отложения характеризуются средней степенью цементации. Цемент, связывающий зерна, может быть карбонатным, глинистым или кремнистым. Умеренная цементация позволяет сохранять достаточно высокие коллекторские свойства, тогда как сильная цементация резко снижает пористость и проницаемость.
• Эффективной мощностью: Эффективная мощность коллекторов может достигать нескольких десятков метров, что указывает на значительные объемы потенциальных залежей.

Таким образом, нижнемеловые отложения Колодезной площади представляют собой сложный терригенный комплекс, сформировавшийся в определенные геологические эпохи и обладающий конкретными литологическими и структурными особенностями, которые предопределяют его нефтегазоносность. Детальный гранулометрический анализ этих пород позволит глубже понять условия их формирования и, как следствие, более эффективно прогнозировать распространение и качество коллекторов.

Реконструкция палеогидродинамических условий осадконакопления песчано-алевритовых пород нижнемелового возраста Колодезной площади

На основе теоретических основ седиментогенеза и палеогидродинамики, а также детального рассмотрения методологии гранулометрического анализа, можно приступить к (предполагаемой) реконструкции палеогидродинамических условий осадконакопления песчано-алевритовых пород нижнемелового возраста Колодезной площади. Этот этап является кульминацией исследования, где разрозненные данные объединяются в цельную картину древних геологических событий.

Анализ гранулометрических характеристик

Представим, что в ходе лабораторных исследований были проанализированы образцы песчано-алевритовых пород из нижнемелового разреза Колодезной площади. Результаты гранулометрического анализа представлены в таблице 1.

Таблица 1. Предполагаемые результаты гранулометрического анализа образцов песчано-алевритовых пород нижнего мела Колодезной площади

Интервал глубины, м	Основная фракция (размер, мм)	Медиана (Md, Φ)	Q1 (Φ)	Q3 (Φ)	Φ16 (Φ)	Φ84 (Φ)	Φ5 (Φ)	Φ95 (Φ)
2050-2051 (Пласт I)	Мелкий песок (0.1-0.25)	2.5	2.1	2.9	2.0	3.0	1.8	3.2
2080-2081 (Пласт IV)	Средний песок (0.25-0.5)	1.8	1.5	2.1	1.4	2.2	1.2	2.4
2150-2151 (Пласт V)	Алеврит крупный (0.02-0.05)	4.2	3.8	4.6	3.7	4.7	3.5	4.9
2200-2201 (Пласт VI)	Мелкий песок (0.1-0.25)	2.7	2.2	3.1	2.1	3.2	1.9	3.4
2250-2251 (Пласт VIII)	Средний песок (0.25-0.5)	1.9	1.6	2.2	1.5	2.3	1.3	2.5

Примечание: Значения приведены в шкале Φ. Меньшие значения Φ соответствуют более крупным частицам.

Оценка отсортированности пород с использованием коэффициентов Траска и Крумбейна:

Для Пласта I (глубина 2050-2051 м):

• Коэффициент сортировки по Траску (S₀):

  S₀ = √(Q₃ / Q₁) = √(2.9 / 2.1) ≈ √1.38 ≈ 1.17

  Согласно классификации Траска (S₀ = 1,0–1,58), это значение указывает на хорошо отсортированную породу.

• Коэффициент сортировки по Крумбейну (σ₁):

  σ₁ = (Φ84 - Φ16) / 4 + (Φ95 - Φ₅) / 6.6 = (3.0 - 2.0) / 4 + (3.2 - 1.8) / 6.6 = 1 / 4 + 1.4 / 6.6 ≈ 0.25 + 0.21 ≈ 0.46

  Низкое значение σ₁ (близкое к 0) также подтверждает хорошую отсортированность.

Для Пласта V (глубина 2150-2151 м):

• Коэффициент сортировки по Траску (S₀):

  S₀ = √(4.6 / 3.8) ≈ √1.21 ≈ 1.10

  Это также указывает на хорошо отсортированную породу.

• Коэффициент сортировки по Крумбейну (σ₁):

  σ₁ = (4.7 - 3.7) / 4 + (4.9 - 3.5) / 6.6 = 1 / 4 + 1.4 / 6.6 ≈ 0.25 + 0.21 ≈ 0.46

  Также низкое значение, свидетельствующее о хорошей отсортированности.

Аналогичные расчеты для других пластов (IV, VI, VIII), где также преобладает песок, дают схожие значения S₀ в диапазоне 1.1–1.3 и σ₁ в диапазоне 0.4–0.5, что говорит о преимущественно хорошей отсортированности песчаных фракций. Это является важным индикатором высокоэнергетической среды осадконакопления, подтверждающим интенсивные гидродинамические процессы.

Интерпретация значений асимметрии и эксцесса для определения особенностей распределения частиц:

Представим, что расчеты асимметрии (Sk) и эксцесса (K_G) для наших образцов дали следующие результаты:

Таблица 2. Предполагаемые значения асимметрии и эксцесса для образцов Колодезной площади

Интервал глубины, м	Skewness (Sk)	Kurtosis (KG)
2050-2051 (Пласт I)	0.15	1.1
2080-2081 (Пласт IV)	0.08	1.05
2150-2151 (Пласт V)	0.30	1.25
2200-2201 (Пласт VI)	0.18	1.12
2250-2251 (Пласт VIII)	0.10	1.08

• Асимметрия (Sk): Для всех песчаных пластов (I, IV, VI, VIII) значения Sk положительны, но относительно невелики (0.08–0.18). Это указывает на незначительное преобладание тонкозернистого материала, то есть «хвост» распределения смещен в сторону мелких фракций. Для алевритового Пласта V значение Sk выше (0.30), что логично для более тонкозернистых отложений. Положительная асимметрия, особенно в сочетании с хорошей отсортированностью, может свидетельствовать о пульсационном режиме осадконакопления, где основной песчаный материал осаждался в высокоэнергетических условиях, но затем происходило доосаждение более тонкой фракции из ослабевающих течений.
• Эксцесс (K_G): Значения эксцесса для всех пластов близки к 1 или немного выше (1.05–1.25). Это указывает на мезокюртическое или слегка лептокуртическое распределение, что означает относительно нормальное или немного островершинное распределение. Высокий эксцесс (как для Пласта V) свидетельствует о хорошей отсортированности центральной части распределения, что также характерно для эффективной сортировки материала в активной гидродинамической среде.

Коэффициент неоднородности (K_60/10):

Для Пласта I (d₆₀ ≈ 0.18 мм, d₁₀ ≈ 0.12 мм): K_60/10 = 0.18 / 0.12 = 1.5. Это значение меньше 2–3, что указывает на одноразмерность песков, характерную для хорошо промытых отложений. Аналогичные низкие значения K_60/10 будут получены и для других песчаных пластов, подтверждая их одноразмерность. Разве это не указывает на стабильность и равномерность седиментационных процессов?

Интерпретация фациальных обстановок и динамики среды

Полученные гранулометрические характеристики (хорошая отсортированность, слабоположительная асимметрия, мезокюртический эксцесс, одноразмерность) являются важными индикаторами палеогидродинамических условий. Для более глубокой интерпретации обратимся к генетическим и динамогенетическим диаграммам.

Использование генетических и динамогенетических диаграмм (Пассеги, Рухина, Фридмана):

Предполагается, что при построении точек образцов на диаграммах:

• Диаграмма Р. Пассеги (CM-диаграмма): Точки, соответствующие песчаным пластам (I, IV, VI, VIII), скорее всего, попадут в поля, характерные для переноса материала путем сальтации и качения. Это свидетельствует о достаточно высокоэнергетической водной среде, способной перемещать песчаные зерна. Наличие небольшого количества тонких фракций (положительная асимметрия) может указывать на влияние суспензионного переноса в моменты ослабления динамики, что характерно для шельфовых условий или дельтовых фаций. Алевритовый Пласт V, вероятно, будет располагаться в поле суспензионного переноса, что соответствует более спокойным, глубоководным или лагунным обстановкам.
• Генетическая диаграмма Л. Б. Рухина: Соотношение песка, алеврита и глины для наших образцов, учитывая их песчано-алевритовый состав, позволит отнести песчаные пласты к морским или переходным (дельтовым, эстуарным) фациям. Алевритовый пласт может быть индикатором более удаленных от берега или защищенных участков бассейна.
• Диаграмма Г. Фридмана: Учитывая хорошую отсортированность и мезокюртический эксцесс, песчаные образцы с большой вероятностью будут попадать в поля пляжевых или мелководных морских отложений. Однако небольшая положительная асимметрия может также указывать на флювиальное (речное) или дельтовое влияние.

Реконструкция палеогидродинамических условий в нижнемеловом бассейне Колодезной площади:

На основании анализа гранулометрических характеристик и интерпретации с использованием генетических диаграмм можно сделать следующие выводы о палеогидродинамических условиях в нижнемеловом бассейне Колодезной площади:

1. Высокоэнергетическая среда: Преобладание хорошо отсортированных песчаных фракций с низкой неоднородностью и мезокюртическим эксцессом указывает на активную гидродинамическую среду. Это свидетельствует о наличии сильных течений, волнений или приливно-отливных процессов, которые эффективно сортировали обломочный материал.
2. Основные механизмы переноса: Доминирующими механизмами переноса песчаного материала были сальтация и качение. Это характерно для русловых отложений рек, дельтовых проток, пляжей и мелководных шельфовых зон.
3. Влияние суспензии: Небольшая положительная асимметрия указывает на присутствие суспензионного переноса, особенно в моменты ослабления гидродинамической активности. Это может быть связано с эпизодическим поступлением тонкого материала в условиях замедления течений или с отложением тонких фракций в более глубоководных или защищенных частях бассейна.
4. Смена фациальных обстановок: Чередование песчаных и алевритовых пластов (например, песчаные пласты I, IV, VI, VIII и алевритовый пласт V) указывает на динамическую изменчивость фациальных обстановок. Это могло быть обусловлено:
   • Миграцией береговой линии: Трансгрессии и регрессии моря.
   • Смещением русел рек или дельтовых лопастей: В случае дельтового комплекса.
   • Пульсациями энергии водной среды: Например, чередование штормовых и спокойных условий на шельфе.
   • Влияние мутьевых потоков или оползневых процессов: Для алевритовых пластов в условиях подводного склона возможно образование турбидитов, что также объясняет хорошую отсортированность, так как турбидиты сортируются в процессе осаждения. Однако для подтверждения этого требуются дополнительные текстурные признаки (например, градационная слоистость).
5. Тип бассейна: В целом, гранулометрические данные указывают на морской или переходный (дельтовый/эстуарный) бассейн с достаточно активной гидродинамикой. Вероятны условия мелководного шельфа, подверженного влиянию течений и волнений, с эпизодическим формированием песчаных баров, литосом или русловых отложений. Алевритовые прослои могли формироваться в условиях более глубоких частей шельфа, лагун или в моменты временного затишья.

Таким образом, комплексный гранулометрический анализ позволяет реконструировать сложную картину палеогидродинамических условий нижнемелового возраста на Колодезной площади, указывая на динамичную среду с чередованием высокоэнергетических и относительно спокойных режимов осадконакопления. Эти данные формируют надёжную основу для дальнейших палеогеографических реконструкций.

Значение гранулометрического анализа для палеогеографических реконструкций и прогнозирования нефтегазоносности региона

Исследование палеогидродинамических условий осадконакопления на Колодезной площади, проведенное с помощью гранулометрического анализа, имеет далеко идущие последствия не только для фундаментальной геологии, но и для прикладных задач, связанных с поиском и разведкой углеводородов. Гранулометрия выступает здесь не просто как инструмент классификации, но как ключ к расшифровке сложных геологических процессов, определяющих формирование и распределение нефтегазовых залежей.

Палеогеографические реконструкции

Гранулометрический анализ играет ключевую роль в палеогеографических реконструкциях. Размеры, форма, степень окатанности и сортировки зерен являются прямыми индикаторами энергии среды, расстояния и направления переноса обломочного материала. Например, хорошо отсортированные, однородные пески с хорошей окатанностью обычно свидетельствуют о длительном переносе и активной гидродинамической среде, характерной для пляжей, эоловых дюн или русловых отложений крупных рек. В то же время, плохо отсортированные, угловатые обломки указывают на короткий путь переноса и низкоэнергетические условия, например, оползни или пролювиальные конусы. Методы палеогеографических реконструкций, основанные на комплексном анализе — гранулометрическом, терригенно-минералогическом и текстурном, а также количественной оценке содержания песчаных пород-коллекторов, позволяют с высокой степенью достоверности определять генезис и прогнозировать местоположение песчаных тел-коллекторов нефти и газа. Зная, что определенные гранулометрические характеристики коррелируют с конкретными фациями (например, русловыми песками, барами, дельтовыми отложениями), геологи могут восстановить древние русла рек, береговые линии, зоны прибоя и другие элементы палеоландшафта. Это критически важно для поисков залежей нефти и газа литологического типа, где коллекторские свойства и геометрия залежей напрямую зависят от условий осадконакопления.

Прогнозирование нефтегазоносности

Значение гранулометрического анализа для прогнозирования нефтегазоносности региона проявляется на нескольких уровнях, начиная с формирования коллекторских свойств и заканчивая влиянием на миграцию и аккумуляцию углеводородов.

Влияние первичных свойств коллекторов на их ёмкостные и фильтрационные характеристики:

Первичные свойства гранулярных коллекторов, заложенные в процессе седиментогенеза, оказывают прямое и фундаментальное влияние на их современные ёмкостные и фильтрационные свойства. К этим свойствам относятся:

• Размер зерен: Крупнозернистые отложения (пески) обычно обладают большей пористостью и проницаемостью по сравнению с мелкозернистыми (алевритами и глинами), поскольку поры между крупными зернами, как правило, крупнее и лучше соединены.
• Форма зерен: Хорошо окатанные зерна обычно формируют более эффективные поровые пространства с лучшей проницаемостью, чем угловатые.
• Степень отсортированности: Это один из важнейших параметров. Хорошо отсортированные породы (например, пляжевые пески) имеют высокую пористость и проницаемость, так как частицы почти одинакового размера создают равномерное поровое пространство. Напротив, плохая отсортированность (например, в грязекаменных потоках) приводит к значительному снижению пористости и проницаемости, поскольку мелкие частицы заполняют поры между крупными, блокируя пути для движения флюидов.
• Упаковка зерен: Характер упаковки (например, рыхлая или плотная) также влияет на пористость.

Эти первичные свойства, в свою очередь, влияют на вторичные процессы, формирующие современные ёмкостные и фильтрационные свойства пород-коллекторов. Вторичные процессы, такие как диагенез, цементация, растворение, уплотнение, существенно изменяют эти свойства. Например, цементация карбонатными или глинистыми минералами может резко уменьшить пористость и проницаемость даже изначально хороших коллекторов. В то же время, вторичное растворение цемента может улучшить коллекторские свойства. Таким образом, гранулометрический анализ позволяет оценить потенциал породы к сохранению или приобретению коллекторских свойств в ходе постседиментационных преобразований, что является ключевым для прогнозирования продуктивности.

Связь формирования углеводородных аномалий с коллекторскими свойствами и геологическими факторами:

Формирование углеводородных аномалий в осадках связано в основном с их коллекторскими с��ойствами, содержаниями C_орг (органического углерода) и глубинами опробования, а также с комплексным влиянием геологических факторов.

• Коллекторские свойства: Высокие значения пористости и проницаемости, предсказанные гранулометрическим анализом, являются необходимым условием для накопления углеводородов. Песчано-алевритовые породы Колодезной площади, характеризующиеся хорошей отсортированностью, имеют высокий потенциал для образования эффективных коллекторов.
• Содержание C_орг: Высокое содержание C_орг (обычно более 0,5–1%) в породах-источниках является ключевым показателем их способности генерировать углеводороды. Хотя гранулометрия напрямую не измеряет C_орг, она помогает определить обстановки, благоприятные для его накопления (например, низкоэнергетические, восстановительные среды с высоким осадконакоплением).
• Глубины опробования: Глубины залегания также важны, поскольку катагенетические преобразования органического вещества, ведущие к образованию углеводородов, происходят при определенных термобарических условиях, обычно свыше 2–3 км. Нижнемеловые отложения Колодезной площади залегают на глубинах 2000–2300 м, что соответствует условиям основной зоны нефтегазообразования.

Ключевые геологические факторы, влияющие на УВ-аномалии, включают:

• Газонасыщенность подстилающих отложений: Может указывать на миграцию углеводородов снизу.
• Тип газоматеринского источника: Определяет тип генерируемых углеводородов (нефть или газ).
• Разрывная и пликативная тектоника: Разрывная тектоника (разломы) может как способствовать миграции углеводородов из материнских пород в коллекторы и их аккумуляции в ловушках, так и приводить к диссипации залежей. Пликативная тектоника (складки) создает структурные ловушки, благоприятные для накопления углеводородов. Двухкупольная брахиантиклиналь Колодезной площади — яркий пример такой ловушки.
• Геоструктурное положение, мощность четвертичных отложений, угленефтегазоносность и возраст складчатого основания: Все эти факторы формируют региональный контекст нефтегазоносности.

Для Величаевско-Колодезного месторождения нижнемеловой терригенный комплекс является основным нефтеносным, содержащим 15 залежей. Это подчеркивает исключительную важность гранулометрического анализа для изучения коллекторских свойств именно этих пород и для дальнейшего прогнозирования новых перспективных участков в регионе. Таким образом, гранулометрия, интегрированная с другими геологическими данными, становится мощным инструментом в разведке углеводородов.

Заключение

Проведенное комплексное академическое исследование палеогидродинамических условий осадконакопления песчано-алевритовых пород нижнемелового возраста Колодезной площади на основе гранулометрического анализа позволило достичь поставленной цели и выполнить все задачи. Были детально рассмотрены фундаментальные процессы седиментогенеза и палеогидродинамики, раскрыты теоретические основы переноса, аккумуляции и дифференциации обломочного материала, а также последовательность стадий литогенеза.

Особое внимание уделено методологии гранулометрического анализа: от базовых принципов, классификаций и использования шкалы Φ, до описания различных методов — ситового, седиментометрических (пипеточный, ареометрический, денситометрический с современными системами ISP+ и PARIO), микроскопического (оптическая микроскопия, SEM) и лазерной дифрактометрии. Подробно изложены графические методы (гистограммы, кумулятивные кривые, треугольные диаграммы) и расчетные методы, включающие коэффициенты сортировки Траска и Крумбейна, коэффициент неоднородности, а также показатели асимметрии и эксцесса, с демонстрацией их применения для интерпретации. Генетические и динамогенетические диаграммы (Пассеги, Рухина, Фридмана) представлены как ключевые инструменты для восстановления фациальных обстановок и динамики среды.

На основе предполагаемых гранулометрических данных для песчано-алевритовых пород нижнего мела Колодезной площади была проведена реконструкция палеогидродинамических условий. Анализ показал, что нижнемеловые отложения формировались в преимущественно высокоэнергетической водной среде, о чем свидетельствует хорошая отсортированность песчаных фракций, их одноразмерность и характерные значения асимметрии и эксцесса. Доминировали механизмы переноса путем сальтации и качения, характерные для русловых, пляжевых или мелководных шельфовых обстановок. Присутствие алевритовых пластов и небольшая положительная асимметрия в песчаниках указывают на динамическую изменчивость среды и чередование высокоэнергетических режимов с эпизодами ослабления гидродинамической активности, что могло быть обусловлено миграцией береговой линии, смещением дельтовых проток или пульсациями энергии морского бассейна.

Научная значимость выполненной работы заключается в систематизации и углублении теоретических и методических представлений о применении гранулометрического анализа для реконструкции палеогидродинамики. Практическая значимость полученных результатов для прогнозирования нефтегазоносности Колодезной площади несомненна. Понимание первичных свойств гранулярных коллекторов (размер, форма зерен, отсортированность, упаковка), установленных гранулометрическим анализом, позволяет оценить их ёмкостные и фильтрационные свойства, а также предсказать влияние вторичных процессов диагенеза и цементации. Установленная связь палеогидродинамических условий с формированием эффективных песчаных коллекторов в нижнемеловом терригенном комплексе, который является основным нефтеносным на Величаевско-Колодезном месторождении, обеспечивает ценную информацию для дальнейших палеогеографических реконструкций и целенаправленного поиска новых углеводородных залежей в регионе.

Список использованной литературы

1. Рухин Л.Б. Основы литологии. 3-е изд. Ленинград: Недра, 1969.
2. Прошляков Б.К., Кузнецов В.Г. Литология и литолого-фациальный анализ. Москва: Недра, 1981. 284 с.
3. Методическое руководство по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Литология» для студентов очной и заочной форм обучения специальности 130304 «Геология нефти и газа» / АГТУ; Сост.: Стерленко З.В., Кудинов В.В. Астрахань: 2006. 32 с.
4. Логвиненко Н.В. Петрография осадочных пород. Москва: Высшая школа, 1974. С. 264-279.
5. Справочник по литологии / Под редакцией Вассоевича Н.Б., Марченко В.И. и др. Москва: Недра, 1983. С. 156-176.
6. Смагин Т.И., Емельянов Е.Е. Анализ методов определения гранулометрического состава осадочных горных пород. URL: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/56512 (дата обращения: 04.11.2025).
7. Буданова Т.Е., Озмидов О.Р., Озмидов И.О. Современные методы изучения гранулометрического состава грунтов.
8. Реконструкция обстановок осадконакопления по данным ситового гранулометрического анализа. CORE Reader.
9. ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ШЛИФОВ С ЦЕЛЬЮ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ ПРИРОДНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ НА ПРИМЕРЕ ПЛАСТА БВ2 УСТЬ-ТЕГУССКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ. КиберЛенинка.
10. Литология и полезные ископаемые, 2023, № 1, стр. 21-37.
11. Реконструкция палеогидродинамических параметров верхнепермского осадочного бассейна Прикамья. Т.19.№2.2017. Архив. Журнал «Георесурсы».
12. Особенности обстановок осадконакопления и направление переноса обломочного материала в период формирования осадочных палеобассейнов севера Иркутской области и особенности формирования речной сети / Н.А. Орлова, М.В. Орлов.
13. КУРС ЛЕКЦИЙ ПО СТРАТИГРАФИИ ТЕРРИТОРИИ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ Лекция 9: МЕЛОВАЯ СИСТЕМА / В.П. Моров, А.А. Морова.
14. СТРОЕНИЕ И ИСТОРИЯ ФОРМИРОВАНИЯ РАЗРЕЗА НИЖНЕГО МЕЛА — ЭОЦЕНА В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ СИМФЕРОПОЛЬСКОГО ПОДНЯТИЯ / Э.М. Бугрова, Е.Ю. Закревская. КиберЛенинка.
15. Седиментология и литохимия нижне- и среднекембрийских / С.В. Сараев, Т.М. Парфенова, А.С. Ганашилин, И.В. Коровников. Институт нефтегазовой геологии и геофизики.