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1-石油地质8712684

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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石油工业概论 地 球 科 学 学 院 ——第一部分 石油地质 第一节 地球科学概论 第二节 石油的生成 第三节 石油的聚集与分布石油地质学 ( :研究石油和天然气在地壳中生成 、 运移和分布规律的 地质学 分支 。 石油和天然气地质学的简称 。第一节 地球科学概论一、地球与地壳二、地壳运动与地质构造三、矿物与岩石四、地层与地质时代一、地球与地壳1、 地球的形状及大小地球不是一个 圆球体 , 而是一个 实心椭球体 , 赤道半径 长 , 两极半径 短 , 且北极比旋转椭球体凸出 14m,南极却凹进 24m。根据 1975年第 16届 国际大地测量 和 地球物理协会 公布的数据:•赤道半径 a=极半径 c=均半径 R=短半径差 平 δ= ( •表面积 S=4πr 2=510064472积 V=4πr 2/3=10832亿 地球的物理性质地球的质量 =平均密度 = 组成地球的岩石 、 水 、 大气 、 生物都含有一定的 放射性 元素 。性 , 且和地理的南北极不一致 。场 , 带有电 。性和塑性 。245 6 1 0 变化 一般为 1~ 变温层 )年变化 影响深度达 20~ 30m — 地温随深度增加而逐渐增加,受地球内部热能影响, 深度每增加 100米升高的温度称为地温梯度 。一般大陆为 1~ 5℃/100m ,海底为 4~ 8℃/100m 。— 与当地年平均温度大致相当 , 常年不变 , 其深度一般为 20~ 40m。3、地球的温度( 1) 莫霍面 —— 地表以下数公里~ 40, 纵波 ( 穿越该界面 ~7km/s → s。 ( 南斯拉夫学者 莫霍洛维奇 ( 于 1909年首先发现 , 因此被称为 “ 莫霍洛维奇面 ” , 简称 “ 莫霍面 ” 。 其上为地壳 、 其下为地幔 。( 2) 古登堡面 —— 地下 2900 横波 ( 穿越该界面时消失 , 纵波可通过 。 ( 美国地球物理学家 古登堡 以最早 ( 1914年 ) 研究该界面而命名 。 其上为地幔 , 其下为地核 。4、地球的内部圈层(两个面三个层)★ 小知识 ——- 莫霍面和古登堡面的研究是利用 天然地震波 观测的结果 。- , 。 切变 , 即剪切变形 ( 即媒质各层之间发生平行于这些层的 相对移动 ) ; 容变 , 即 拉伸和压缩 形变 。- 液体 , 气体没有剪切形变 , 因此 , 在机械波中 , 横波是不能在液体和气体中传波的;而 固 、 液 、 气体都能发生拉伸和压缩形变 ,所以纵波能在其中传波 。地壳 (固体地球的最外一圈 , 由岩石组成 , 是一个相对刚性的外壳 。其下界以莫霍面与地幔分开 。 平均厚度约为 16为 大洋地壳 ( 大陆地壳 ( 两种类型 。—— 大陆地壳 ( 简称陆壳 ) 的厚度不一 , 最薄处在沿海的平原上 ( <20,最厚处在青藏高原上 ( 70, 平均厚度为 35上层为 硅铝层 ( 主要由氧 、 硅 、 铝等组成 ) , 平均密度为 下层为 硅镁层 ( 主要由氧 、 硅 、 铁 、 镁等组成 ) , 平均密度为 界面为 康拉德面 —— 位于地壳内部 。 表现为 纵波 速度由 6km/s。由此而推断地壳分为密度不同的上 、 下两层 。—— 大洋地壳 ( 简称洋壳 )平均厚度 6有 硅镁层 , 因此 , 康拉德面并不到处存在 , 只存在于大陆地壳中 。 硅镁层在大陆地壳和大洋地壳中连续分布 。★ 小知识 ——2008年,世界著名的油田服务巨头美国斯伦贝谢公司和丹麦马士基石油公司麾下的卡塔尔子公司日前合作在位于卡塔尔海上的 界上最深井的钻井作业 。这口井的钻井总深度达到了 40320英尺( ,超过了原世界最深井钻井纪录2000英尺( 二、地壳运动与地质构造1、 构造运动的概念■ 构造运动 —— 指由 地球内力 引起地壳乃至岩石圈变形 、 变位的机械运动 。 我们现今研究的内容和深度只限定是在地壳深度范围内 。2、 构造运动的基本特征( 1) 构造运动的方向性■ 水平运动 —— 地壳 ( 岩石圈 ) 块体沿水平方向移动 (造山运动 )。 。三种基本形式 ——① 相邻块体 分离(张开)②相邻块体 相向聚会(挤压)③相邻块体 剪切、错开(平移)内力■ 垂直运动 ( 升降运动 )— 地壳 ( 岩石圈 ) 相邻块体或同一块体的不同部位作 差异性上升或下降 , 使某些地区上升成为高地或山岭 , 另一些地区下降成为盆地或平原 。 又称为 造陆运动 。(2) 构造运动的幅度和速度 或一直朝某一方向发生水平运动 →运动幅度大 ; 运动方向频繁变化 , 或时上升下降交替 , 或作往复水平运动 → 运动幅度小 。般不为人所能感觉 , 相当缓慢的 ( 地震例外 ) 。( 3) 构造运动的空间分布和历史发展规律① 构造运动发展在空间上具有不均衡性•某些地区表现为大面积隆起 , 遭受风化剥蚀;•另一些地区表现为大面积拗陷 , 接受沉积 。•有的地区表现为大规模水平挤压 , 形成高大褶皱山系 。② 构造运动的周期性和阶段性另一方面表现为运动速度和性质的转化 。如:到新生代时 , 我国喜玛拉雅山褶皱上升了七 、八千米 , 江汉平原则下降接受了近一万米的沉积 。青藏高原的隆升过程1 23 4( 二 ) 地质构造组成地壳的岩层或岩体受力而发生变位 、 变形留下的形迹称为地质构造 。 在层状岩石中表现最为明显 。( 1) 水平构造•产状是 水平或近于水平 的岩层 ( 一般倾角小于 5° ) 。•绝对水平的岩层是没有的 。•水平构造出现在 构造运动较轻微 的地区或大范围内均匀抬升 /下降地区 , 岩层未发生明显变形 。( 2) 单斜构造•岩层层面与水平面之间 有夹角 。•是大区域内的 不均匀抬升或下降 ,使岩层向某一方向倾斜形成 。岩层产状三要素: 走向、倾向、倾角( 3) 褶皱构造褶皱 —— 岩层在 构造运动 作用下所产生的 一系列弯曲 。① 褶皱的几何要素:•核部 —— 褶皱岩层的 中心 。•翼部 —— 褶皱岩层的 核部的两翼 。•枢纽 —— 岩层褶皱面上 最大弯曲点 连线 。•轴面 —— 褶皱内各 相邻 褶皱面上枢纽联成的面 。② 褶皱的基本形态•背斜 ( 是岩层向上拱的弯曲 , 形成中心部分为较老岩层 , 两侧岩层依次变新;•向斜 ( 是岩层向下的弯曲 ,中心部分是较新岩层 , 两侧部分岩层依次变老 。在野外往往不能看到 褶曲 的全貌 ,主要是根据岩层的时代新老关系及对称出现的关系来判断 。432 432核部核部11轴面直立;两翼岩层倾向相反 , 倾角大致相等 。褶皱轴面倾斜;两翼岩层倾向相反 , 但倾角不等 。褶皱轴面倾斜;两翼岩层向同-方向倾斜 , 即一翼正常 ,一翼倒转 。轴面近水平 , 其中一翼地层倒转 。直立褶皱 倾斜褶皱 平卧褶皱( 4) 断裂构造—— 岩石受到 外力 作用发生 破裂 的现象 ( 包括 节理 和 断层 ) 。■ 节理 —— 岩石破裂后 没有明显位移 的 断裂 。■ 断层 —— 岩石 断裂后 , 两侧岩石发生 显著的相对位移 。① 正断层 —— 上盘 相对 下降 , 下盘 相对 上升 。② 逆断层 —— 上盘 相对 上升 , 下盘 相对 下降 。③ 平移 ( 推 ) 断层 —— 断层两侧岩块 , 沿着断层面 走向 的 水平 方向相对 移动 的断层 。①①①①①①① 地垒 —— 是由两条或多条走向基本一致倾向相反的正断层 构成 ,中央部分相对上升 , 两侧相对下降的构造 。② 地堑 —— 是由两条或多条走向基本一致 ,相向倾斜的正断层 构成 ,中央部分相对下降 , 两侧相对上升的构造 。断层组合形态:( 三 ) 板块 ( 六大板块 )板块构造 —— 刚性的岩石圈分裂成为许多巨大块体 —— 板块 , 它们驮在软流圈上作大规模水平运动 , 致使相邻板块相互作用 , 板块的边缘便成为地壳活动性强烈的地带 。三 、 矿物与岩石一 、 矿物1、 矿物的概念矿物 ( 是地质作用形成的天然单质或化合物 , 它具有一定的化学成分和物理性质 。 由一种元素组成的矿物 , 称为单质矿物 ,由两种或两种以上的元素组成的矿物 , 称化合物矿物 。长石( 6英方解石石墨食盐石膏云母( 铁矿(愚人金) —— 小知识 —— 黄铁矿与金矿的区分1、 在不带釉的白瓷板上划出条痕:金矿条痕为金黄色 , 黄铁矿条痕为绿黑色 。2、 称重:黄金密度为 黄铁矿密度只有 、 灼烧:真金不怕火炼 , 而黄铁矿 灼 烧 后 会 产 生 刺 激 性 气 味( 气体 , 颜色会变得红一些 。小知识 ——•摩氏硬度 —— 矿物学名词 , 表示矿物抵抗外来机械作用的能力 。 它也是用来鉴定矿物相对硬度的常用标准 , 是德 国 矿 物 学 家1773— 1839) 在1822年提出 。(二 )岩石岩石 ( —— 矿物的自然混合物 , 也可以是岩屑或矿屑的自然混合物 。•由一种矿物组成的称单矿岩;•由多种矿物组成的称复矿岩;•由岩屑或矿屑组成的称 碎屑岩 。岩浆岩 变质岩沉积岩1、 岩浆岩岩浆 ( 是产生于地下的高温熔融体 。 其成分以 硅酸盐 为主 , 还具有数量不等的挥发性组分 。 由岩浆冷凝而成的岩石称 岩浆岩 。出岩 。入岩 。喷出岩侵入岩组成岩浆岩的矿物种类很多 , 其主要矿物有 石英 、 正长石 、 斜长石 、 角闪石 、 辉石 、 橄榄石和黑云母等 。石英 正长石 斜长石 角闪石 辉石橄榄石黑云母2、 沉积岩(1)沉积岩的概念及结构沉积岩 ( —— 在地表或近地表常温常压条件下 , 各种外动力地质作用以及某种火山作用形成的松散堆积物经成岩作用所形成的岩石 。 沉积岩在陆地表面的分布很广 , 约占面积的 3/4, 但仅占地壳重量的 5% 。沉积岩的物质组成有 矿物碎屑和岩石碎屑 ( 如石英 、 长石等 ) , 以及有机质和胶结物 。 沉积岩中已发现矿物 160余种 , 但常见的只有 20余种 。沉积岩灰岩沉积岩按碎屑颗粒大小可分为:•砾状结构 颗粒直径大于 2砂状结构 颗粒直径 2粉砂状结构 颗粒直径 泥 ( 粘土 ) 状结构 颗粒直径小于 2)沉积岩的形成•风化作用—— 岩石受外力作用后发生机械崩解和化学分解 , 破坏产物基本残留原地 , 坚硬岩石变为松散的碎屑及土壤 (物理 、 化学 、 生物 )。•剥蚀作用—— 岩石受外力作用而破坏 , 破坏产物同时被搬走 。•搬运作用—— 将风化 、 剥蚀物搬运到它处 。 ( 机械 、 化学 、 生物搬运 )•沉积作用—— 搬运物在条件适宜的地方发生沉积 。•搬运能力减弱 。•过饱和沉积胶体凝胶作用发生化学沉积 。•固结成岩作用—— 松散沉积物(任何动力搬来的机械的或化学的)转变为坚硬的沉积岩。3、 变质岩变质岩 ( 是原先存在的岩浆岩 、 沉积岩甚至变质岩 , 由于物理化学条件的变化而形成的新岩石 。—— 变质岩与岩浆岩形成条件相似 , 与油气关系不大 。四、地层与地质时代(一)地层地层: 地壳中具一定层位的一层或一组岩石。地层可以是固结的岩石,也可是没有固结的堆积物,包括 沉积岩、火山岩 和 变质岩 。地层层序律: 沉积岩是按先后顺序一层层地依次沉积下来的 , 因此正常的地层是老的在下 , 新的再上 ( 即下老上新 ) , 这是确定地层新老顺序的一般规律 。( 二 ) 地质年代表—— 把不同地区的沉积地层 , 根据 化石 和 岩性 ( 主要是化石 ) 进行详细的 分析研究 和 对比 , 弄清它们之间的 相互关系 , 按 先后 ( 新 、 老 ) 顺序 连接 起来 , 就建立起了完整的 地层系统 。—— 根据 地层系统 建立一个比较完整的 地层系统表 , 结合同位素年龄 , 生物演化的顺序 、 过程 、 阶段 、 老的构造运动 、 古地理环境变化 等 , 将地壳的 全部历史 划分成许多 自然阶段 , 即 地质年代 , 按 新老 顺序进行 地质编年 , 就构成了 地质年代表 。地质年代单位 宙 代 纪 世 期 时年代地层单位 宇 界 系 统 阶 带在实际工作当中 , 还常用到 岩石地层单位 ( 地方性地层单位 ) ,是根据地层的 岩性 特征 进行分层 , 并建立起 地层系统 和 层序 。 一般分为: 群 、 组 、 段 、 层 。化石是保存在地质历史时期的岩层或沉积物中的生物遗体和遗迹 。实体化石 实体化石通常保存了动物 、 植物遗体的全部或绝大部分 ( 特别是坚硬的骨骼部分 。铸模化石 动植物遗体在保存为化石的过程中 , 通过挤压作用在地层的岩石表面留下的印模 、 铸模等称作铸模化石 。遗迹化石 动物在生命活动中遗留下来的痕迹或遗物 ( 爬迹 、 足迹 、 蛋 ) 。生物死后变成化石的几率是非常低的 ( 大约只有 3%的可能性 ! )实现精确的地层划分和对比客观反映所在地层的新老顺序重新塑造古环境方面地质年代表
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