Общая нефтяная геология

 

 

Контрольные задания по дисциплине «Общая нефтяная геология» для студентов специальности 050708 – Нефтегазовое дело, курс 1 , 1 сем

Заочно-дистанционная  форма обучения

2012 год

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: Токмагамбетова Акмарал Мейрамбековна

 

 

 

 

 

Содержание

1. Геология, содержание, задачи, методы 3

2. Геохронология. Методы определения возраста горных пород 20

3. Залежи нефти и газа 26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Геология, содержание, задачи, методы

Геология — в переводе с греческого обозначает науку о Земле. В настоящее время под геологией понимают историю Земли в обширном смысле этого слова, т. е. не только жизнь минеральную нашей планеты и те физические и химические изменения, которые в ней произошли, но и естественную историю всего организованного мира, населяющего земную поверхность.

В ряду наук естественноисторических  геология занимает видное и тесно  с другими естественноисторическими науками связанное положение. При  изучении минеральных изменений  Земли геология соприкасается с  химией, физикой, минералогией и даже астрономией, в особенности при  разборе вопроса о происхождении  Земли. При изучении ископаемых организованных остатков геология вступает в тесные соотношения с ботаникой и  зоологией. При изучении бывших изменений  на земной поверхности она вступает в тесную связь с физической географией, и, изучая современные геологические  явления, она не столько интересуется причинностью их, сколько теми результатами, которые оставляют эти явления  на земной поверхности.

Геология не только в  область естественных наук, но и  в обширную область человеческих знаний внесла новый элемент. Минералог, ботаник или зоолог, изучая готовые  продукты природы, т. е. минерал, растение или животное, может относиться безразлично  к тому времени, когда появился на Земле этот продукт природы. Но геолог открывает возможность при последовательном разборе памятников жизни Земли  отмечать те страницы, на которых более  или менее отчетливо запечатлено  нахождение данного минерала или  организма. Проследить за его пребыванием  на земной поверхности можно на следующих  страницах памятников жизни Земли  и, наконец, можно отметить момент, когда  данный организм или совершенно исчезает с лица Земли, или заменяется новым.

Геология ввела в науки  новый элемент — время, который  дает возможность обнять более широким  духовным взором экономию природы и  показать, как длинен и последователен был путь, которым выработалась окружающая нас природа. Здесь, конечно, можно  провести параллель с науками  гуманитарными, для которых история  человечества составляет такой же краеугольный камень, какой геология — для  наук естественноисторических. Геология, кроме того, доставила массу материала, совершенно нового с точки зрения классификации. Для примера можно взять зоологию. Долгое время однокопытные животные состояли совершенно изолированными среди других млекопитающих, и генетическая связь их являлась таким образом утерянной. Только благодаря геологическим находкам можно было с достаточной наглядностью и последовательностью доказать, что однокопытные животные тесно генетически связаны с другими непарнопалыми, в современной своей организации представляющими так мало общего с однокопытными. Если принять во внимание, какую массу ископаемых организмов, как водных, так и наземных, уже исчезнувших с лица Земли, открыла геология, и если обратить внимание на так называемые эмбриональные и сборные типы, то сделается вполне понятным, что этой науке обязана ботаника и зоология современными своими классификациями.

При разборе новейших страниц  жизни Земли геология соприкасается  и с историей человечества. При  выработке торфа из болот Дании  уже давно извлекались изделия, приготовленные из камня грубой или  более или менее совершенной  оббивкой, изделия из бронзы и железа. Последовательный геологический разбор наслоения торфа обнаружил, что  эти остатки распределены в нем  с известной последовательностью: каменные изделия распределены в  нижних слоях, бронзовые — в средних  и железные — в верхних. Это  и подало повод установить в ходе культуры доисторического человека Западной Европы века: каменный, бронзовый  и железный. Но этим не удовольствовались  и попробовали при помощи остатков растений в торфе восстановить природу  того времени. Оказалось, что господствующей древесной породой времени жизни  человека каменного века были сосна, бронзового — дуб и железного  — бук. Такое вертикальное распределение  древесной растительности дает возможность  из сравнения с современным распределением на Земле растений прийти к заключению, что со времени жизни на Земле  человека каменного века произошли  значительные климатические изменения  и что в то время в Дании  климат был значительно суровее, чем ныне. О Дании известно из древних римских известий: постоянно  там упоминается как господствующая древесная порода — бук; следовательно, еще римляне застали в этой стране бук; a когда здесь были леса дубовые или им предшествущие сосновые — это теряется во временах глубокой древности, конечно, не только не захваченной историей человеческой, но и задолго до времени эпоса. Наконец, находки еще более древних остатков человека — современника мамонта и сибирского носорога — должны теряться в еще более отдаленных от нас временах.

 

1.1. История геологии.

Длинен был путь, которым  выяснилось современное определение  геологии.

Еще в начале XVIII столетия геологию считали то отделом минералогии, то отделом физической географии, а некоторые видели в ней науку, исключительной задачей которой предстоит решение вопроса о происхождении Земли.

В древней египетской космологии уже упоминается об обновлении Земли  или водой (катаклизм), или огнем (экпирозис); здесь, очевидно, частные  случаи наводнений или извержений и  землетрясений возводились в  общие явления, и им приписывалось  всеобщее обновление земной поверхности. Но уже древние греческие ученые знали многие геологические факты. Так, им было известно существование  обмена между сушей и морем  и нахождение остатков морских организмов в слоях, слагающих высокие горы, а отсюда делались выводы, что море некогда было там, где теперь суша. У Аристотеля даже есть замечание, что  изменение земной поверхности идет так медленно, что кратковременная  человеческая жизнь недостаточна для  наблюдений.

После падения Римской  империи естествознание, а с ним  и геологии знания переходят в  руки сарацин, от которых, к сожалению, осталось так мало данных, что только ограниченное число трудов пока известно у Авицены, Омара и Ковцини.

С XVI столетия геологии факты начинают встречаться у христианских народов. Первые ученые с этим направлением появляются в Италии, но здесь сразу к успехам знания примешивается и сильнейший тормоз в образе схоластических прений средневековых итальянских университетов. И если древние в ископаемых остатках организмов видели действительные остатки, то здесь появляются о них самые невероятные гипотезы. То в них видят результат какой-то пластической силы, то влияние звезд, то игру природы.

В XVII столетии к этому тормозу присоединился новый в виде воззрения богословов, которые думали, что занятие геологией может подорвать кредит их специальности. Такое вмешательство постороннего элемента наложило тормоз по крайней мере на два столетия. Правда, и в XVI и в XVII вв. были и рационалисты-геологи, как бы игнорировавшие и схоластические прения, и богословов и стремившиеся расширить свои знания путем наблюдений. Следя за деятельностью отдельных лиц в XVII столетии, можно сказать, что к этому времени накопился уже настолько обильный запас геологических. данных, что требовались более сильные умы для приведения их в систему. Таких деятелей дали три страны: Германия дала Вернера, Англия — Вильяма Смита и Франция — Кювье и Ламарка. Еще в XVII столетии в Саксонии, Венгрии и Франции возникли небольшие горные школы с целью приготовления опытных людей для извлечения из недр земли полезных ископаемых. В числе дополнительных предметов в них преподавалась и минералогия. В 1775 г. в Фрейбергской горной школе такую кафедру занял Вернер. Он первый указал, что минералы не разбросаны в беспорядке, но что они, сочетаясь между собой, образуют вполне определенные типы, называемые горными породами, и что распределение последних подчинено законности. Точно так же Вернер первый обратил внимание на то, что известные руды приурочены к известным горным породам. Изучение Вернером Маленькой Саксонии и экскурсии по ней представили серию памятников жизни Земли, относимой нами к самым ранним периодам. Как древние памятники, они, конечно, должны сохраниться и менее совершенно, чем памятники более близких к нам времен. Не останавливаясь на одном факте исследования, пытливый ум Вернера старался заглянуть и во внутренний смысл этих памятников. Но для их толкования было еще мало данных, и Вернер должен был впасть в ошибку. Он был родоначальником школы нептунистов, в противовес которой в Англии возникла школа вулканистов и малоплодотворный спор между которыми затянулся на долгое время. Вернер обладал замечательной леностью к письменному труду, и о его взглядах мы узнаем от его учеников, в ряду которых были Александр Гумбольдт и Леопольд Бух. Тем не менее, приведение в систему древнейших памятников жизни Земли принадлежит вполне Вернеру. Для следующей серии геологических памятников установил порядок Вильям Смит, но уже другим путем. Ему удалось подметить, что остатки организмов, встречающиеся в различных слоях Земли, подчинены в своем распределении определенной законности. Приняв их за руководящее начало, Смит привел в порядок следующую за установленной Вернером серию памятников жизни Земли. Смит попытался условленными знаками нанести на обыкновенную географическую карту распространение известных геологических образований — таким путем явилась первая геологическая карта Англии, изданная в 1815 г.

Для более новых памятников жизни Земли свою лепту в общие  исследования внесли и французы. Любовь к естествознанию в начале XIX столетия во Франции стала под влиянием работ Кювье и Ламарка получать широкое развитие, а потому и остатки ископаемых организмов должны были обратить на себя внимание. Кювье и Броньяр занялись изучением ископаемых костей млекопитающих, а Ламарк — беспозвоночных. Уже при первом прикосновении к костям млекопитающих Кювье пришлось временно оставить этот материал, так как в то время скелеты ныне живущих организмов еще были недостаточно изучены и ему необходимо было предварительно изучить и эти последние. Благодаря этому обстоятельству наука обогатилась новой отраслью знаний — сравнительной остеологией. Только после создания последней Кювье мог в сотрудничестве с Броньяром описать около 50 форм ископаемых млекопитающих окрестностей Парижа. Остановиться на одном факте описания, конечно, Кювье не мог, тем более, что он принял исследуемые им осадки за самые новейшие, а во встреченных формах не нашел ни одного ныне живущего вида. Пораженный отсутствием ныне живущих форм в столь новых, по его мнению, образованиях, Кювье должен был прибегнуть к особой гипотезе, которую можно назвать гипотезой катастроф, по которой поверхность Земли периодически подвергается катастрофам, уничтожающим на ней все живущее, и новый акт творения создает новые формы по типу старых, но от них отличающиеся. Если бы Кювье прожил еще несколько лет, то ему пришлось бы быть свидетелем находок более новых образований и более новой и более близкой современной фауны организмов и увидеть, что между изученной им фауной и современной не было перерыва.

Интересно, что Ламарк, занимаясь  другими организмами — беспозвоночными  — пришел к выводам, прямо противоположным  Кювье, и первый высказал мысль о  том, что виды в организованном мире не есть нечто неизменное. Ламарк был  первый эволюционист. Объяснить причинность такого различия в выводах, к которым пришли Кювье и Ламарк, в настоящее время не затруднительно. Изучение ископаемых организмов показало, что чем проще организована форма, тем она может вынести большее разнообразие внешних изменений, и обратно — крупные и сложно организованные животные обладали во времени меньшей продолжительностью жизни.

Итак, трудами Вернера, Вильяма  Смита, Кювье и Ламарка был  составлен в грубых чертах том  летописи жизни Земли. Но возникший  со времени Вернера спор между  нептунистами и вулканистами стал мало-помалу принимать ожесточенный характер и  явился новым тормозом при развитии успехов геологии. Конечно, параллельно  с усилением этих споров стало  появляться все более и более  рационалистов-геологов, которые хорошо понимали, что материала собрано  для спора еще слишком мало. Стали мало-помалу организоваться специальные  геологические общества, и первое по времени возникло английское геологическое  общество, которое пошло по стопам Вильяма Смита. Многочисленной группе ученых удалось, изучая детали, восполнить пробелы, произвести более подробные  подразделения в обширном томе летописи Земли. Оставалось найти метод для  чтения этой летописи.

Такой метод дал английский геолог Чарльз Ляйелль; в период от 1830-33 гг. вышли его знаменитые выпуски "Principles of Geology". Этот метод можно назвать индуктивным, и основа его лежит в изучении современных геологических явлений. Прямое сравнение результатов этих последних явлений показало Ляйеллю, что и в предшествующие геологические эпохи те же явления оставляли после себя те же последствия, что и в настоящее время. Атмосфера и ныне, как и в прежние времена, с тех пор, как она появилась оболочкой вокруг земного шара, всегда должна была действовать на поверхность Земли своей температурой, составом и массой, и при том общее направление ее деятельности было нивелирующее. Такое же влияние должна была обнаружить и вода, как в твердом, так и в жидком состоянии, и также с момента ее осаждения на поверхности Земли. В самые ранние моменты ее осаждения можно допустить разве только некоторое различие в химической роли, потому что, исходя из гипотезы Канта-Лапласа, эта роль должна была быть более энергичной, так как вода в то время обладала более высокой температурой. В союзе с двумя предшествующими деятелями и ныне, и в прежние времена, с момента их появления, являются организмы, которые скоплениями своих твердых частей в виде остатков или внутреннего, или наружного скелета выравнивают и заполняют неровности и также стремятся придать Земле однообразный вид.

Как бы противовесом вышеупомянутому  союзу является четвертый геологический  деятель, присущий нашей планете  с момента ее зарождения, — вулканизм, стремящийся в различных своих  проявлениях нарушить то однообразие, к которому стремится в окончательной  своей деятельности атмосфера, вода и жизнедеятельность растительных и животных организмов. Современные  геологические деятели то изменяют земную поверхность медленно и постепенно, то напоминают о себе разрушительными  катастрофами. При такой постановке метода, конечно, уже нет никакой  необходимости прибегать к вымыслам и гипотезам, в основу которых  не положена индукция из современных  геологических явлений. В другом своем сочинении, "The Elements of Geology", вышедшем в 1838 г., Ляйелль применил вышеуказанный метод к реставрации древних памятников жизни Земли, и отдельные страницы такого восстановления древней природы поразительны по своим деталям. Кроме того, при изучении геологической классификации Ляйелль для некоторых образований предложил своеобразный и весьма интересный метод, основываясь на сходстве ископаемой фауны с ныне живущей в соседних морях. Таким образом ему удалось в ряду третичных отложений найти известную последовательность, руководствуясь постепенным приближением в сходстве фаун различных третичных образований с ныне живущей фауной ближайших морей и океанов.