Научная статья на тему 'Закономерности постдиагенетического изменения скорости распространения продольных упругих волн в скелете угленосных пород Донбасса'

Закономерности постдиагенетического изменения скорости распространения продольных упругих волн в скелете угленосных пород Донбасса Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
продольные упругие волны / скелет породы / постдиагенетическое изменение / закономерности / longitudinal elastic waves / rock skeleton / postdiagenetic change / patterns

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Иванов Леонид Анатольевич

Установлено, что от стадии БД до А5 скорость продольных волн в скелете аргиллитов увеличивается в связи с ростом минералогической плотности глинистых частиц, а в обломочных породах – за счет роста количества и протяженности контактов обломочных зерен при их механическом сближении и внедрении одних зерен в другие. Исключение составляют стадии от Г2 до Ж, на которых скорость продольных волн в скелете обломочных пород уменьшается за счет раскалывания зерен.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Иванов Леонид Анатольевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Ключевые слова: продольные упругие волны, скелет породы, постдиагенетическое изменение, закономерности.

Текст научной работы на тему «Закономерности постдиагенетического изменения скорости распространения продольных упругих волн в скелете угленосных пород Донбасса»

УДК 550.834

Л. А. Иванов

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПОСТДИАГЕНЕТИЧЕСКОГО ИЗМЕНЕНИЯ СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПРОДОЛЬНЫХ УПРУГИХ ВОЛН В СКЕЛЕТЕ УГЛЕНОСНЫХ ПОРОД ДОНБАССА

Установлено, что от стадии БД до А5 скорость продольных волн в скелете аргиллитов увеличивается в связи с ростом минералогической плотности глинистых частиц, а в обломочных породах - за счет роста количества и протяженности контактов обломочных зерен при их механическом сближении и внедрении одних зерен в другие. Исключение составляют стадии от Г2 до Ж, на которых скорость продольных волн в скелете обломочных пород уменьшается за счет раскалывания зерен.

Ключевые слова: продольные упругие волны, скелет породы, по-стдиагенетическое изменение, закономерности.

Введение

Сейсморазведка является прогрессивным методом исследования угольных месторождений, включая решение вопросов изучения тектонического строения и свойств горных пород [1], [2]. Сейсмические характеристики горных пород несут в себе информацию о развитии трещиноватости и насыщении пород газом. Выделение в разрезе зон трещиноватости и газонасыщенности позволяет по данным сейсморазведки вести прямые поиски коллекторов газа трещинного типа, что особенно важно при выявлении опасных скоплений метана на угольных шахтах до начала добычи угля. При этом большая роль придается использованию скоростных характеристик пород [3] - [5].

Уравнение Уайлли (уравнение среднего времени) и уравнение добротности позволяют по известным характеристикам пород рассчитать скоростные параметры трещиноватых и газона-

сыщенных пород [6]. Сравнивая расчетные и измеренные скоростные характеристики, устанавливается наличие трещиновато-сти и газоносности пород. В указанных уравнениях в качестве аргумента выступает параметр скорости распространения продольных упругих волн в скелете горной породы (Ур ск.).

Параметр Ур ск. является априорной величиной, достоверность выбора которой может быть обоснована путем использования закономерностей изменения данного параметра. Однако вопрос исследования данных закономерностей в явной форме ранее не ставился. Представления об изменении параметра Ур ск. угленосных пород в целом носят фрагментарный характер.

Цель исследования - раскрыть основные закономерности изменения параметра Ур ск. угленосных отложений Донбасса для их использования при моделировании физико-геологических разрезов.

Методика исследования

Для расчета параметра Ур ск. использовалось уравнение Уайлли:

1_КП , Кп

+ (1)

Ур ^Р ск. Ур ф.

где Ур - скорость распространения продольных упругих волн в горной породе;

Ур ск. - скорость распространения продольных упругих волн в скелете горной породы;

Ур ф. - скорость распространения продольных упругих волн во флюиде, заполняющем поры.

Исходные данные по параметрам Ур и Кп заимствованы из петрофизического разреза Донбасса, построенного с использованием результатов исследования глубоких угольных скважин, пройденных до глубины 2-3 км с полным подъемом керна. При этом общая методика исследований заключалась в комплексном геолого-геофизическом изучении разрезов скважин с целью обеспечения точной привязки керновых проб к диаграммам акустического метода. Для этого по каждой скважине в масштабе глубин 1:50 строилось два разреза: один по геологическим данным, другой - по данным геофизических исследований скважин.

Указанные два разреза сопоставлялись и послойно увязывались между собой. После этого отбирались керновые пробы. За счет послойной увязки разрезов пробы получали жесткую привязку к диаграмме акустического метода. Каждая проба разделялась на две идентичные части. Одна часть шла на изготовление шлифа, другая - на определение коэффициента общей пористости (Кп).

В шлифах под поляризационным микроскопом определялись показатели вещественного состава пород - содержание кла-стического (Скл), глинистого (Сгл), карбонатного (Ск) материалов и органического (углистого) вещества (Сугл), а также показатель гранулометрического состава - средний размер кластических зерен (ёз). Среднеквадратичная ошибка одного определения, рассчитанная по выборочным равноточным парным измерениям, составляет: ёз=0,02 мм; Скл=2,6; Сга=2,5; Ск=1,9 и Суга=1,0 (% абс). По названным количественным показателям устанавливался тип породы (табл. 1).

Параметр Кп рассчитывался по данным лабораторного определения минералогической плотности и объемной плотности абсолютно сухих пород (ГОСТ 2160-82, ГОСТ 6427-75). Допустимое расхождение определений параметра Кп составляет 1,5 % абс.

Параметр Ур измерялся зондом П0,67И10,25И2 (Парус-1) и И0,50П10,20П2 (Парус-4). Скорость перемещения скважинного прибора не превышала 350 м/ч, масштаб глубин составлял 1:50. Поправка за мощность слоя не вводилась, так как к рассмотрению принимались слои мощностью не менее 0,25 м. Погрешность измерения параметра Ур составляет не более 5 %.

Параметр Ур ф. принят равным скорости распространения продольных упругих волн в воде, составляющей 1500 м/с.

Результаты исследования

Изменение физических свойств угленосных пород зависит от геологических факторов, выделяемых В. В. Гречухиным, как первичная и вторичная группы [7]. Первичная группа факторов определяет седиментогенное изменение вещественного и гранулометрического состава пород. Вторичная группа представляет собой процесс эпигенетического изменения пород, обусловленного их погружением на максимальную доинверсионную глуби-

ну, где они испытали влияние максимальных значений давления и температуры.

Таблица 1 - Петрографическая характеристика типов угленосных пород

Тип породы Средний размер преобладающих обломочных зерен, мм Содержания материала, %

класти-ческого глинистого карбонатного углистого

Конгломерат с глинистым цементом 5,00 > 50 < 50 < 5 < 5

Песчаник крупнозернистый с глинистым цементом 0,75 > 50 < 50 < 5 < 5

Песчаник средне-зернистый с глинистым цементом 0,38 > 50 < 50 < 5 < 5

Песчаник мелкозернистый с глинистым цементом 0,18 > 50 < 50 < 5 < 5

Алевролит с глинистым цементом 0,08 > 50 < 50 < 5 < 5

Аргиллит алевритовый 0,04 25-50 50-75 < 5 < 5

Аргиллит 0,02 < 25 75-100 < 5 < 5

Основными показателями седиментогенного изменения обломочных и глинистых пород являются ёз, Скл, Сгл. Показателем величины эпигенетического изменения пород служит их максимальная доинверсионная глубина погружения (Нтах).

Изменение параметра Ур ск. семи типов пород, охарактеризованных в таблице 1, во всем диапазоне постдиагенетического изменения представлено на рисунке 1.

Установлено, что параметр Ур ск. всех типов пород неравномерно увеличивается от стадии БД до А5. Исключение составляет диапазон от Г2 до К, в котором параметр Ур ск. обломочных пород уменьшается. На каждой стадии параметр Ур ск. увеличивается с

увеличением показателя ёз. Исключение составляет лишь диапазон ёз от 0,2 до 5 мм на стадиях от БД до Г1, где с увеличением показателя ёз параметр Ур ск. уменьшается (рис. 1).

По изменению параметра Ур ск. обломочных пород вниз по разрезу выделяются три характерных интервала постдиагенети-ческого преобразования пород:

а) первый - от БД до Г2;

б) второй - от Г2 до К;

в) третий - от К до А5.

1 - конгломерат; 2 - песчаник крупнозернистый; 3 - песчаник среднезер-нистый; 4 - песчаник мелкозернистый; 5 - алевролит; 6 - аргиллит алевритовый; 7 - аргиллит; Нтах - максимальная глубина доинверсионного погружения пород

Рис. 1 - Постдиагенетическое изменение скорости распространения продольных упругих волн в скелете (Ур ск.)

угленосных пород Донбасса

В первом и третьем интервале параметр Ур ск. обломочных пород вниз по разрезу увеличивается, во втором интервале -уменьшается. По своему определению параметр Ур ск. не зависит от пористости, тогда как постдиагенетическое изменение многих других физических свойств, обусловленное их уплотнением, тесно связано с параметром Кп. Данная связь настолько существен-

на, что параметр Кп по отношению к объемной плотности пород, удельному электрическому сопротивлению и параметру Ур в рамках петрофизики угленосных формаций рассматривается как синтетический параметр [7].

Изменения параметра Ур ск. в ходе постдиагенетического уплотнения пород объясняется преобразованием структуры и минерального состава обломочных и глинистых пород. Данные преобразования носят поступательный и неравномерный характер, что обуславливает не однонаправленное изменение параметра Ур ск. и служит основанием для выделения указанных выше интервалов.

d3, мм

БД-А5 - стадии постдиагенетического преобразования пород

Рис. 2 - Влияние преобладающего размера обломочных зерен (ёз) на скорость распространения продольных упругих волн в

скелете пород (Ур ск.)

Интервал стадий от БД до Г2 характеризуется увеличением параметра Ур ск. глинистых пород на 760-830 м/с, обломочных - на 580-1240 м/с (табл. 2). В данном интервале происходит максимальное уплотнение пород. Судя по уменьшению параметра Кп, на этот интервал приходится от 80 до 90 % постдиагенетического уплотнения глинистых и обломочных пород от БД до А5.

Таблица 2 - Скорость распространения продольных упругих волн в скелете гранулометрического ряда угленосных пород Донбасса

Стадия Hmax, м Vp ск., м/с

номер индекс кон п к/з п с/з п м/з ал ал/ар ар

IV БД 2125 4410 4463 4509 4581 4183 3761 3246

V Д1 2375 4660 4715 4711 4744 4425 4050 3541

VI Д2 2625 4868 4903 4932 4931 4667 4237 3748

VII1 Г1 3050 5298 5310 5281 5153 4938 4447 3971

VII2 Г2 3575 5653 5554 5357 5161 4926 4525 4073

VIII Ж 4025 5487 5408 5284 5132 4899 4527 4105

IX К 4425 5404 5351 5268 5146 4910 4529 4135

X ОС 4750 5428 5346 5272 5163 4945 4540 4152

XI Т1 5125 5463 5399 5323 5226 4971 4562 4189

XII Т2 5450 5488 5427 5349 5246 5009 4573 4209

XIII ПА1 5750 5517 5450 5374 5282 5047 4598 4231

XIV ПА2 6250 5577 5512 5447 5351 5092 4646 4265

XV А1 6800 5680 5609 5534 5418 5147 4689 4305

XVI А2 7350 5767 5702 5612 5483 5209 4731 4330

XVII А3 7925 5882 5770 5682 5554 5260 4771 4374

XVIII А4 8575 5986 5859 5772 5646 5318 4804 4415

XIX А5 9225 6119 5990 5864 5732 5393 4839 4443

Примечания:

а) кон - конгломерат, п м/з - песчаник мелкозернистый, п с/з - песчаник

среднезернистыи, п м/з - песчанк мелкозернистыи, ал - алевролит, ар/ал -

аргиллит алевритовыи, ар - аргиллит; б) породы без карбонатных (не более 5 %) и органических ( не более 5 %)

примесей.

В результате уплотнения в аргиллитах изменяется первичная ориентировка глинистых частиц, стремясь занять субгоризонтальное и более тесное расположение. При этом происходит ги-дрослюдизация глинистых частиц, существенная дегидратация и уменьшение содержания обменных катионов. Весьма важно, что на поверхности глинистых частиц уменьшается содержание связанной воды, что приводит к сближению частиц и упрочнению их контактов. Упрочнение контактов глинистых частиц является определяющим фактором увеличения параметра Ур ск. аргиллитов.

В песчаниках и гравелите происходит инверсия по параметру Ур ск.. На стадии БД в диапазоне увеличения показателя ёз от песчаника мелкозернистого до гравелита параметр Ур ск. уменьшается. С увеличением постдиагенетического преобразования значение параметра Ур ск. песчаников и гравелитов постепенно нивелируется. На стадии Г2 параметра Ур ск. с увеличением показателя ёз от песчаника мелкозернистого до гравелита увеличивается. При этом максимум параметра Ур ск. в гранулометрическом ряде пород меняет свое положение и переходит от песчаника мелкозернистого к гравелиту. Установлено, что рассматриваемая инверсия начинается на стадии Г1 и завершается на стадии Г2.

Анализ причины образования инверсии показывает, что она является результатом изменения роли количества контактов между обломочными зернами и их протяженности в ходе уплотнения пород. На начальных стадиях (от БД до Г1) контакты зерен являются преимущественно точечными и сравнительно не прочными. Поэтому за счет уменьшения количества контактов в единице объема породы параметр Ур ск. уменьшается от песчаника мелкозернистого до гравелита.

На последующих стадиях (от Г1 и более) увеличение параметра Нтах приводит к росту давления на контактах обломочных зерен, их деформации и смене точечных контактов протяженными. С увеличением показателя ёз уменьшается количество контактов в единице объема породы. Поэтому давление на контакте зерен растет и приводит к увеличению протяженности контактов. Протяженные контакты являются более прочными, чем точечные.

Таким образом, на изменение параметра Ур ск. оказывают влияние два противоположно направленных эффекта: первый -уменьшение параметра Ур ск. за счет увеличения количества контактов в единице объема породы; второй - увеличение параметра Ур ск., обусловленное увеличением протяженности контактов. Поэтому на ранних стадиях (до Г2), пока протяженные контакты играют незначительную роль, с увеличением показателя ёз уменьшается количество контактов и величина параметра Ур ск.. На последующих стадиях с увеличением показателя ёз, несмотря на уменьшение количества контактов, увеличивается протяженность контактов и значение параметра Ур ск..

Интервал стадий от Г2 до К отличается от других интервалов уменьшением параметра Ур ск. обломочных пород с ростом параметра Нтах (см. рис 1). Существенно уменьшается параметр Ур ск. конгломерата (на 250 м/с), песчаника крупнозернистого (на 200 м/с) и песчаника среднезернистого (на 90 м/с). Заметно увеличивается параметр Ур ск. аргиллита (на 60 м/с). Незначительное уменьшение данного параметра свойственно песчанику мелкозернистому и алевролиту, а увеличение данного параметра - аргиллиту алевритовому.

Ранее проведенные исследования показывают, что постдиа-генетическое преобразование пород сопровождается раскалыванием обломочных зерен, происходящим за пределами влияния складчатых и разрывных нарушений. В абсолютном выражении количество трещиноватых и расколотых зерен в сумме составляет около 2 %. Однако в интервале стадий от Г2 до К эта величина достигает своего максимума, равного 10 %. На стадиях меньше Г2 небольшое содержание расколотых и трещиноватых зерен обусловлено незначительным палеодавлением на их контакте. На стадиях больше К данное давление увеличивается, однако возможному дроблению зерен противостоит процесс их регенерации и образование вторичного кварцевого цемента [8].

В аргиллитах и аргиллитах алевритовых обломочные зерна из-за незначительного содержания практически не контактируют и не раскалываются. Поэтому параметр Ур ск. глинистых пород вниз по разрезу не уменьшается, а продолжает увеличиваться. Рост параметра Ур ск. глинистых пород подтверждает, что уменьшение данного параметра в обломочных породах, обусловлено большим содержанием обломочных зерен, в результате которого они сближаются, давление на их контакте увеличивается и приводит к раскалыванию.

Таким образом, на уменьшение параметра Ур ск. вниз по разрезу оказывает влияние процесс раскалывания и трещинообразо-вания обломочных зерен, который на последующих стадиях затухает и параметр Ур ск. вновь продолжает увеличиваться.

Интервал стадий от К до А5 характеризуется постоянным увеличением параметра Ур ск. на величину, равную от 310 до 710 м/с. Параметр Ур ск. конгломерата увеличивается больше, чем

аргиллита. Остальные породы занимают место между аргиллитом и конгломератом в порядке увеличения показателя ёз. (см. табл. 2).

Увеличение параметра Ур ск. в рассматриваемом интервале стадий обусловлено нарастающим процессом уплотнения пород. При этом механизм уплотнения обломочных пород существенно изменяется. На начальных стадиях (до Г2) он представляет собой в основном механическое сближение обломочных зерен. На последующих стадиях, после существенного сокращения порового пространства, ведущим механизмом уплотнения становится вдавливание одних зерен в другие (преимущественно зерен кварца) и образование вторичного кварца на свободных участках зерен.

Содержание вторичного кварца в ходе постдиагенетическо-го изменения песчаников увеличивается от 0 до 20 % [9]. По другим данным его содержание достигает величины 10 % [8]. Указанные величины содержания вторичного кварца, являющегося цементом обломочных пород, существенно упрочняют их скелет и увеличивают значение параметра Ур ск..

Вдавливание одних зерен в другие характеризуется последовательным усложнением формы контактов зерен и увеличением протяженности контактов. Конформные (вогнуто-выпуклые) контакты переходят в инкорпарационные (глубокое внедрение одного обломка в другой), которые затем сменяются стилолито-выми (зубчатыми). В песчаниках содержание конформных контактов с ростом постдиагенетического преобразования на начальных стадиях увеличивается, достигает максимума (41 % на стадиях Г1-Г2) и затем уменьшается (до 15 % на стадии А5). Уменьшение содержания конформных контактов сопровождается увеличением содержания контактов инкорпарационного и стило-литового типа соответственно от 15 до 56 % и от 2 до 20 %. Об увеличении протяженности контактов свидетельствует коэффициент изменения структуры песчаников, предложенный Л. В. Орловой. Данный коэффициент характеризует удельную протяженность контактов зерна относительно его периметра. От стадии Д1 до А5 данный коэффициент увеличивается от 0,36 до 0,90 отн. ед. [10].

Судя по изменению рассматриваемого коэффициента, протяженность контактов от стадии БД до А5 увеличивается в три раза. При этом увеличивается поверхность сцепления обломков и, как следствие, прочность скелета породы и величина параметра Ур ск..

Постдиагенетические изменения глинистых минералов, из которых состоят глинистые породы и цемент обломочных пород, заключаются в последовательной смене минерального состава и кристаллохимических особенностей. Глинистые минералы распространены следующим образом: на стадиях от БД до Г2 -монтмориллонит, смешанослойные образования, каолинит, гидрослюда, хлорит; на стадиях от Ж до ПА2 - каолинит, гидрослюда, хлорит; на стадиях от А1 до А5 - гидрослюда и хлорит. В гидрослюдах последовательно увеличивается содержание ионов К+1, Бе+2, А1+3, №+1 за счет изоморфного замещения ими соответственно Ш0+1, Mg+2, Бе+2, К+1. Каолинит и монтмориллонит в ходе постдиагенетических преобразований через промежуточные образования переходят в гидрослюды [11].

Последовательное изменение состава глинистого материала сопровождается увеличением минералогической плотности. Плотность монтмориллонита составляет около 1800 кг/м3, каолинита - 2570 кг/м3. Плотность гидрослюды в ходе постдиагенети-ческого изменения увеличивается от 2650-2750 кг/м3 до 28002830 кг/м3. В результате минералогическая плотность аргиллита от стадии БД до А5 увеличивается от 2730 до 2820 кг/м3. Увеличением плотности глинистых минералов в ходе постдиагенетиче-ского преобразования объясняется увеличением параметра Ур ск. аргиллитов.

Таким образом, основными факторами увеличения параметра Ур ск. обломочных пород являются увеличение протяженности контактов и содержания вторичного кварца, глинистых пород -последовательное изменение их минерального состава, кристал-лохимических особенностей и увеличение минералогической плотности.

Обсуждение результатов исследования

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рассматривая полученные результаты, следует обратить внимание на способ определения параметра Ур ск. по уравнению Уайлли. Чтобы понять преимущество данного способа, сравним его с другим распространенным способом, базирующимся на использовании корреляции параметров Кп и Ур.

Сущность корреляционного способа заключается в прослеживании изменения параметра Ур на фоне уменьшения параметра Кп. При достижении параметром Кп значения 0 % параметр Ур рассматривается как параметр Ур.ск. Породы с пористостью равной 0 % в природе практически не встречаются. Поэтому данный способ предполагает экстраполяцию значений параметра Ур в область низких значений параметра Кп. Достоверность экстраполяции зависит от диапазона изменения параметра Кп исследуемых пород. Для высокопористых пород достоверность экстраполяции будет заметно ниже по сравнению с низкопористыми породами.

Более существенным недостатком корреляционного способа является несовершенство его петрофизической основы. В определенном интервале разреза максимальные и минимальные значения параметра Кп, по которым устанавливается корреляция, принадлежат различным типам пород. Максимумом параметра Кп характеризуются гравелиты и крупнозернистые песчаники с глинистым цементом, меньшими величинами - мелкозернистые песчаники и алевролиты с таким же цементом, минимальными значениями - упомянутые породы с карбонатным цементом. Поэтому, приближаясь к минимальной величине параметра Кп, получаем значение параметра Ур, принадлежащее наиболее мелкозернистому песчанику с карбонатным цементом. Данный тип породы не является коллектором. Поэтому корреляционный способ позволяет определить не искомое значение параметра Ур гранулярного коллектора, а величину данного параметра свойственную неколлектору с карбонатным цементом.

Способ определения параметра Ур ск. по уравнению Уайлли лишен указанных недостатков. Данный способ позволяет рассчитать параметр Ур ск. по изменяющимся параметрам Ур и Кп, а также принятому за константу параметру Ур ф.. Таблица значений параметра Ур ск., составленная для всех гранулометрических раз-

ностей пород и стадий постдиагенетического изменения, представляет собой эталонную петрофизическую матрицу по рассматриваемому параметру (см. табл. 2).

Следует отметить, что значение показателей Ск и Суга в данной матрице строго ограничено и не превышает каждого из них более 5 %. В нее не входят породы с карбонатным цементом, известняки, угли и углистые породы. Данные образования обычно не превышают 5-10 % от мощности разреза. Использование эталонной матрицы позволяет с высокой точностью построить скоростную модель геологического разреза и использовать ее для параметрического обеспечения сейсморазведки. На результаты моделирования практически не влияют высокоскоростные карбонатные и низкоскоростные углистые разности, принимающие участие в строении разреза. Содержание данных пород пренебрежимо мало, к тому же при суммировании скоростных характеристик разреза значения высокоскоростных разностей компенсируются низкоскоростными образованиями.

Заключение

В результате выполненных исследований впервые установлено:

1. С увеличением степени постдиагенетического преобразования от стадии БД до А5 параметр Ур ск. глинистых пород закономерно увеличивается на 1080-1200 м/с, тогда как параметр Ур ск. обломочных пород от стадии БД до Г2 увеличивается на 740-1240 м/с, а затем от стадии от Г2 до К уменьшается на 15250 м/с и вновь от стадии К до А5 увеличивается на 480-720 м/с.

2. Увеличение параметра Ур ск. глинистых пород обусловлено влиянием двух основных факторов: первого - упрочнением контактов глинистых частиц в результате потери ими связанной воды и их сближения, второго - увеличением минералогической плотности глинистых частиц в связи с последовательным преобразованием их минерального состава и изменением кристаллохи-мических особенностей глинистых минералов.

3. Увеличение параметра Ур ск. обломочных пород обусловлено увеличением количества и протяженности контактов зерен за счет механического сближения зерен на стадиях от БД до Г2 и за счет внедрения одних зерен в другие с образованием вторич-

ного кварца на стадиях от К до А5. Уменьшение параметра Ур ск. обломочных пород от стадии Г2 до К обусловлено процессом раскалывания и трещинообразования обломочных зерен, получившего свое развитие за пределами зон влияния складчатых и разрывных нарушений.

4. На стадиях от Г1 до Г2 образуется инверсия обломочных пород по параметру Ур ск., заключающаяся в том, что с увеличением размера зерен параметр Ур ск. уменьшается на стадиях меньше Г1 и увеличивается на стадиях больше Г2. Указанное уменьшение параметра Ур ск. обусловлено уменьшением количества контактов зерен в единице объема породы, а увеличение данного параметра - увеличением протяженности самих контактов.

Выполненные исследования позволили создать эталонную матрицу параметра Ур ск. гранулометрического ряда угленосных пород для всех стадий постдиагенетического преобразования. Данная матрица может быть использована при построении физико-геологических моделей для параметрического обеспечения работ методами акустического каротажа и сейсморазведки на всей территории Донбасса.

Исследования проведены в рамках выполнения фундаментальной научно-исследовательской работы БЯ8Я 2023-0007 «Разработка геолого-геофизической модели формирования аномальных скоплений метана на угольных шахтах в зонах динамического влияния разломов».

ЛИТЕРАТУРА

1. Хохлов, М. Т. Многоволновые сейсмические исследования угольных месторождений Донбасса / М. Т. Хохлов, О. М. Харитонов, П. Г. Трифонов, И. Т. Козельский, М. Н. Байсарович // Киев: Наук. Думка, 1990. - 132 с.

2. Орехов, А. Н. Возможности геофизических методов для прогнозирования трещиноватости коллекторов / А. Н. Орехов, М. М. Амани // Изв. Томского политех. ун-та. Инжиниринг георесурсов, 2019. - Т. 330. - № 6. - С. 198-209.

3. Устинова, В. Н. Сейсмические данные на этапе разведки нефтяных и газовых месторождений / В. Н. Устинова // Изв. Томского политех. ун-та. - 2004. - Т. 307. - № 1. - С. 67-72.

4. Кузин, А. М. О некоторых закономерностях и особенностях распределения скорости продольных волн в зонах разрывных нарушений / А. М. Кузин // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. - 2015. - № 7. - С. 38-46.

5. Авербух, А. Г. Построение геофизической модели трещинного коллектора по данным сейсморазведки / А. Г. Авербух, С. Ю. Граф, Э. Р. Ахметова, А. В. Гарнов // Экспозиция Нефть Газ. - 2017. - № 3 (56). - С. 18-22.

6. Иванов, Л. А. Скоростные параметры аномального скопления метана, определенные по петрофизическим данным / Л. А. Иванов // Труды РАНИМИ: сб. науч. тр. - Донецк, 2023. -№ 22 (37). - С. 50-60.

7. Гречухин, В. В. Петрофизика угленосных формаций / В. В. Гречухин // НПО «Нефтегеофизика». - М.: Недра - 1990. -472 с.

8. Гречухин, В. В. Гранулометрические и петрофизические закономерности угленосных пород Донецкого бассейна / В. В. Гречухин, Л. А. Иванов, Б. И. Воевода, В. Н. Дараган, А. В. Савченко // Советская геология. - 1990. - № 1. - С. 67-76.

9. Малинин, С. И. Вторичные изменения пород, вмещающих ископаемых углей / С. И. Малинин // М.: Изд-во АН СССР. -1963. - 133 с.

10. Логвиненко, Н. В. Образование и изменение осадочных пород на континенте и в океане / Н. В. Логвиненко, Л. В. Орлова // Л.: Недра. - 1978. - 237 с.

11.Карпова, Г. В. Глинистые минералы и их эволюция в терригенных отложениях / Г. В. Карпова // М.: Недра. - 1972. -172 с.

Иванов Леонид Анатольевич, кандидат геолого-минералогических наук, доцент, ведущий научный сотрудник отдела эколого-геофизических исследований, ФГБНУ «РАНИМИ», Россия, ДНР, Донецк, e-mail: ivanov.donetsk@mail.ru.

PATTERNS OF POSTDIAGENETIC CHANGES IN THE VELOCITY OF PROPAGATION OF LONGITUDINAL ELASTIC WAVES IN THE SKELETON OF COAL-BEARING ROCKS OF DONBASS

It was found that from the BD stage to A5, the velocity of longitudinal waves in the mudstone skeleton increases due to an increase in the mineralogical density of clay particles, and in clastic rocks - due to an increase in the number and length of contacts of clastic grains during their mechanical convergence and the introduction of some grains into others. The exception is the stages from G2 to ZH, at which the velocity of longitudinal waves in the skeleton of clastic rocks decreases due to grain splitting.

Keywords: longitudinal elastic waves, rock skeleton, postdiagenetic change, patterns.

Ivanov Leonid Anatolyevich, Ph. D. in Geology and Mineralogy, Docent, Leading Researcher at the Department of Ecological and Geophysical Research, RANIMI, Russia, DPR, Donetsk, e-mail: ivanov.donetsk@mail.ru.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.