Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Геология -> Романовский Н.Н. -> "Основы криогенеза литосферы" -> 93

Основы криогенеза литосферы - Романовский Н.Н.

Романовский Н.Н. Основы криогенеза литосферы: Учебное пособие — M.: Изд-во МГУ, 1993. — 336 c.
ISBN 5—211—02379—X
Скачать (прямая ссылка): krio_genez.pdf
Предыдущая << 1 .. 87 88 89 90 91 92 < 93 > 94 95 96 97 98 99 .. 140 >> Следующая

В локальных антиклинальных структурах, являющихся обычно газовыми ловушкахми в платформенном чехле Западной Сибири, Сибирской платформы и других регионов, встречены как положительные, так и отрицательные аномалии в мощностях мерзлкх толщ, а также субгоризонтальное положение их
221

Рис. V-19. Схема выделения зон гядратообразования (ЗГО) при наличии криолитозоны субаквальной (А), океанической на внешней
части арктического шельфа (Б) и субазральной (В): P — давление, H — глубина, / — температура; 1 — кривая фазовых условий гидратообразования CH4; 2 — распределение температур по глубине; 3 — граница ММП; 4 — граница охлажденных пород; 5 — граница ЗГО
подошвы (см. V.3). Такое явление находит объяснение, если-учесть возможность взаимодействия мерзлой толщи и газовой (газогидратной) залежи в процессе многолетней динамики криолитозоны и ЗГО под влиянием длиннопериодных колебаний температур на поверхности Земли. В периоды похолоданий происходит увеличение мощностей мерзлых толщ и ЗГО, а их граница смещается на юг. В периоды потеплений происходит обратный процесс сокращения мощностей криолитозоны и ЗГО и уменьшения их площадей. Газовые, залежи залегают в нефтегазоносных провинциях на различной глубине, им свойственны разные мощности. Учитывая запаздывание колебаний по глубине, а также зональные изменения средних за период температур на поверхности, соотношения средних, минимальных и максимальных температур за период, можно утверждать, что воздействие залежей на мерзлую толщу меняется как во времени, так и по площади.
На рис. V.20 приведена схема динамики мощностей ММП

Рис. V.20. Схема динамики многолетнемерзлых пород (ММП) и залежи: природных газов при образовании — разложении ГГ под влиянием длиннопериодных колебаний температур. Буквы на кривой tCv во времени (т) соответствуют стадиям динамики мерзлой толщи и газовой (газогидратной) залежи: 1 — слоистость осадочных пород; 2 — ММП и их нижняя граница; 3 — залежь газа (а— газ, б — ГГ); 4 — теплопотоки снизу (а — нормальный геотермический поток, б — повышенный в результате перехода (газ +вода )->ГГ и выделение скрытых теплот; в — уменьшенный за счет переходов ГГ->( вода+ газ) и поглощения скрытой энергии); 5 — направление смещения нижней границы ММП при понижении (а) и повышении (б) температур пород. Размер стрелки показывает относительную скорость смещения границы
22S
и залежи газов, приуроченной к антиклинальной структуре. Нижняя граница мерзлой толщи изначально залегает в осевой части такой структуры несколько выше, чем на крыльях (см. V.3). Залежь газа находится всегда ниже подошвы мерзлой толщи и периодически переходит в гидратную форму в криохроны. В процессе длиннопериодных похолоданий происходят увеличение мощности ММП и понижение пластовых температур пород ниже их подошвы. Верхняя часть газовой залежи переходит в гидратную, что сопровождается выделением скрытой энергии гидратообразования и замедлением темпа понижения пластовых температур. Над залежью возрастает тепловой поток к подошве мерзлой толщи и замедляется продвижение ее нижней границы по сравнению с крыльями структуры. Это является причиной увеличения положительной температурной аномалии и относительного сокращения мощности ММП в осевой части структуры. После полного перехода газовой залежи в гидратную тепловые потоки и мощности ММП в центре и на крыльях структуры выравниваются и положительная температурная аномалия исчезает.
При потеплении начинается деградация мерзлой толщи снизу, а также переход гидратной залежи в газовую, сопровождающийся поглощением тепла и стабилизацией пластовых температур. Результаты моделирования (Типенко и др., 1990) свидетельствуют, что в этот период диссоциация IT происходит в верхней части залежи. Связано это, во-первых, с повышением температур при проникновении тепловой волны с поверхности, во-вторых, с потоком внутриземного тепла, проходящего снизу через ГГ залежь. B толще мерзлых пород температура таяния льда практически не зависит от давления и появляется эффект «нулевой фазовой завесы», когда при безградиентном распределении температур в этой толще весь qB3 расходуется на ее оттаивание снизу. В толще с ГГ, где диссоциация IT зависит от Р, т. е. повышается с глубиной, всегда часть <7ВЗ проходит через залежь вверх. В результате более быстрого оттаивания ММП снизу вне контуров залежи над ней возникает отрицательная температурная аномалия и сохраняется большая мощность деградирующей мерзлой толщи, чем на крыльях структуры. Такая ситуация сохраняется до полного перехода газогидратной залежи в газовую.
В случае, если газовая залежь залегает близко от поверхности земли, она может на этапе похолодания переходить в гидратную, а затем включаться в состав мерзлой толщи пород. В процессе динамики нижняя граница мерзлой толщи (нулевая геоизотерма) при достижении поверхности газогидратной. залежи смещается вниз быстрее, чем на крыльях структуры, образуя отрицательную температурную аномалию. Причиной этого является отсутствие выделения скрытых теплот в теле: залежи и сохранение этого процесса при промерзании влажных пород вне ее контуров. Кроме того, породы, поровое простран-!
Предыдущая << 1 .. 87 88 89 90 91 92 < 93 > 94 95 96 97 98 99 .. 140 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed