|
В основе многочисленных
дискуссий по вопросу о пористости доломитов лежит теория
Эли-де-Бомона, выдвинутая в 1836 г. Эли-де-Бомон показал, что молекулярное замещение известняка доломитом приводит к уменьшению объема породы на
12-13%. Химическое уравнение этого замещения выглядит следующим образом:
2СаСО3 + MgCl2 → CaMg (CO3)2 + СаСl2.
Ортон [61] в 1886 г. использовал эту теорию для объяснения пористости доломитов на месторождении Лима-Индиана. Позднее исследователи
[62] отвергли представления Эли-де-Бомона о механизме молекулярного замещения
известняков доломитами, считая, что участки сплошного развития доломита в
известняках свидетельствуют об объемном замещении одной породы другой.
Однако петрографические исследования Холта [63]
возродили теорию молекулярного замещения. Они показали, что кристаллы
кальцита в известняке обладают четко выраженной тенденцией ориентировать свои
с-оси параллельно плоскостям напластования, видимо, под влиянием
давления. В доломитах же кристаллы ориентированы совершенно беспорядочно.
Холт объясняет это явление тем, что сокращение с-оси кристаллов в
процессе преобразования кальцита в доломит обусловливает появление в породе
пустот; упаковка кристаллов в доломите становится в результате этого менее
плотной, чем в известняке. В беспорядочной ориентировке кристаллов Холт видит
также причину более легкого проникновения водных растворов в доломиты по
сравнению с известняками. Отличаясь от известняков значительно большим
объемом межкристаллического порового пространства, доломиты обладают
соответственно большей поверхностью взаимодействия минеральной части с
циркулирующими в них растворами. Таким образом, несмотря на меньшую
растворимость, доломиты могут растворяться не меньше, чем известняки, если
они подвергаются воздействию большего количества раствора в течение более
длительного времени.
Карбонатные породы также частично деформируются в
результате разрушения отдельных зерен; при перекристаллизации же первичные
структуры могут полностью исчезнуть. Клоос [64] путем замеров деформаций,
происходящих в некоторых оолитовых породах в результате складкообразования,
определил степень внутренней перестройки карбонатных пород под влиянием
складчатости. Отдельные оолиты, имея первоначально сферическую форму,
уплощались и удлинялись, пока вся масса породы не изменяла почти целиком свою
внутреннюю структуру.
Можно назвать большое число залежей нефти и
газа, связанных с доломитами и доломитизированными известняками. Так,
например, к доломитам приурочены залежи нефти в органогенных рифах западной
Канады. На 4-13 показан срез образца керна из продуктивного горизонта D-3 (верхний девон) месторождения Ледюк, расположенного
юго-западнее Эдмонтона [65]. Породы содержат пустоты, сообщающиеся между
собой по мельчайшим трещинам, и характеризуются неравномерной первичной
пористостью. Исходными породами являлись в основном органогенные известняки,
однако в настоящее время они доломитизированы, и их первичная органогенная
структура полностью исчезла. Часть нефти добывают из детритовых пород,
поскольку, как и в большинстве других подобных случаев, рифогенный природный
резервуар представляет здесь сложный комплекс пород различных литофациальных
типов.
На месторождении Лима-Индиана в штатах Огайо и Индиана
[66] нефть содержится в пористых доломитизированных зонах известняков Трентон
(ордовик), развитых на площади 160×40 миль (см. также 7-23). Со
времени открытия этого месторождения в 1884 г. из него было добыто свыше 500 млн. баррелей нефти. Месторождение включает ряд залежей, каждая из которых
связана с отдельным пористым горизонтом доломитизированных известняков, а в
целом оно тянется через своды Цинциннати и Финдли. По восстанию в южном
направлении продуктивные доломитизированные известняки постепенно замещаются
плотными известняками, образуя стратиграфическую [литологическую] ловушку.
Пористые доломиты, слагающие обычно верхние 20-30 футов формации Трентон, могут быть либо первичными, либо образованными в результате замещения
известняков; они обладают кристаллической структурой и содержат местами
многочисленные пустоты растворения. Ранее уже были описаны пояса
доломитизированных пород месторождения Сипио - Албион и Дип-Ривер в
юго-западном Мичигане (см. 4-11 и 4-12). Приведены также геологические
разрезы других залежей, связанных с доломитами, таких, как месторождение
Белчер в Онтарио, Канада (7-24), месторождение Апко в доломитах Элленбергер в
западном Техасе (7-60 и 7-61), а также месторождение Крафт-Пруса в доломитах Арбакл,
Канзас (7-58), причем доломитовые формации двух последних месторождений имеют
кембро-ордовикский возраст. Доломити-зированные известняки Тамабра (мел)
служат коллекторами на нефтяном месторождении Поса-Рика в Мексике (см. 8-10).
|