Тема 3. Сдвиговые структуры

влево – Эксперимент Риделя
D=8,9 мм
D=13,3 мм
D=19,5 мм
D=27,2 мм
маркер

(Б)
в зоне левого сдвига

преобладании сжатия в зоне сдвига

плоскости

сдвиги бывают: продольные, диагональные, поперечные.
По углу наклона сместителя: горизонтальные

(0-10), пологие (10-45), крутые (45-80), вертикальные (80-90).

смещением, сформированной при проведении эксперимента с аналогом – ящиком с

песком.

Последовательные разрезы, получаемые при моделировании структур.

можно увидеть развитие вторичных структур в зоне сдвига вправо.

Увеличение смещения

на сдвиговом сбросе от
(A) к (B).

(A)

(B)

Физические модели систем горизонтального смещения

S. G. (1999))
Riedel shear zone in a clay cake on

a rigid base

Riedel shear zone in a Sheets Gulch area.

Photographs of Riedel shear systems in a Sheets Gulch area.

(Hancock P.L. (1985) )

Shear zone structures in geomaterials

(Davis G. H., Bump A. P., Garcia P. E., Ahlgren S. G. (1999))

Riedel shear with R-shear zones coupled through transition R'-shear zones

from horizontal serial sections in sandbox model experiments (redrawn from

Naylor and others, 1986)

Helicoidal form of folds; plotted around the diagram for R fractures (Naylor and others, 1986) and natural folds (Sylvester and Smith, 1976; Gamond and Odonne, 1983).

Трещины в твердой породе

Сдвиги Риделя в кварцевом песке

Эксперименты на различных материалах

3D form of shear fracture. Kinematic outline

false patterns

(Бокун А.Н. (2008))

в фундаменте

чехла, которая наследует линию сдвига в фундаменте

активных деформаций на участке растяжения модели.

Б. Фотографии поверхности модели

на разных временных этапах ее деформирования.

В опытах в однородной глине с самого начала возникает система

длинных густо расположенных субвертикальных сколов. В неоднородном песке сначала образуются очень мелкие трещины отрыва, которые лишь позже объединяются в сколы Риделя, но значительно более неровные, короткие и редкие, чем в глине.

Глина

Песок

Вид сверху

и топографический вид, демонстрирующие изменения в структурном рельефе по простиранию

в эксперименте с аналогом в виде ящика с песком.

Фундамент

Активная зона

сейсмическом и геологическом разрезе, зона сбросов Атос
Акустический фундамент

(с) сдвига Атос (Греция)

литосферных блоков

сбросами
Поперечные складки между ступенчатыми сбросами


Ловушки, связанные с ранними этапами

движения сдвиговой системы.

сдвиговой системы, обычно состоят из ранее сформировавшихся ступенчатых складок, пересекаемых

более поздними ступенчатыми сдвигами, в результате чего образуются 3-направленные антиклинальные купола.

сдвиговой системы относятся к структурному типу
Линейный крутопадающий разлом
Изменение мощности слоев
Несовместимость

толщ, разобщенных разломом

Изменчивость в составе фундамента и перекрывающих толщ

51

Несовместимость по падению и восстанию сдвига

дороге к автомобильной стоянке полностью обусловлены сдвиговым разломом

Западная пустыня, Египет

севера Западно-Сибирской плиты
Г.Н. Гогоненков, А.И. Тимурзиев и др,
2008,

ЦГЭ

растяжение; белый – нейтральная область

наклона для горизонта Ю2 показано положение:

сечения растяжения (субширотное 1-1), сечения

сжатия (субмеридиональное 2-2), сечения сдвига (диагональные 3-3 и 4-4).

эшелоны сбросов) для горизонтальных сдвигов фундамента
на различных глубинных срезах

(сверху вниз и слева направо): горизонты Ю7, Ю2, Ю1, Б) на картах углов наклона.

На Северо-Айваседопуровском участке отчетливо проявляются четыре субпараллельные кулисные зоны, осевые зоны которых маркируют положение проекции горизонтального сдвига в фундаменте.

Пуровский район Западной Сибири

«домино»).
Внизу - модельное представление горизонтального сокращения пространства вследствие внутрислойного

сдвига в горизонтальной плоскости. Эффект снижается к кровле фундамента и к кровле верхней юры. Ку - коэффициент укорочения пласта: отношение суммарной длины разорванных фрагментов (Σli) первично сплошного пласта к длине деформированного пласта (L) превышает 1,25.

Кулисный характер примыкания залежей к зоне ССВ сдвига.

Видно пять кулисных

фрагментов залежей (зоны глинизации также образуют кулисный рисунок), примыкающих под острым углом к шовной зоне горизонтального сдвига.

кулисами сбросов
в чехле
ориентирована субмеридионально,

обозначая ось максимального сжатия.

Г.Н. Гогоненков, А.И. Тимурзиев и др, 2008, ЦГЭ

сечения) . Пример сопряженных горстов и грабенов (в), как структурных

форм реализации в одной плоскости геодинамических условий сжатия (взброс) и растяжения (сброс)

3. Одновременное развитие структур сжатия (взбросы) и растяжения (сбросы)

осадочного чехла: а - надвиг и структура покровного налегания, приводящие

к перекрытию пластов и удвоению разреза в интервале бажена; б – пример реверсного разлома со взбросовой кинематикой на уровне бажена и сбросовой кинематикой на уровне горизонтов Ю2-Ю7; в – «кинематические антиформы» прогибы внутри горстов и поднятия внутри грабенов.

4. Надвиговые и реверсные структуры

сжимающие напряжения (субмеридиональное горизонтальное сжатие С 345±15º);
σ3 – минимальные главные

нормальные сжимающие напряжения (субширотное горизонтальное растяжение В 75±15°);


Классификация разрывных нарушений по раскрытости
1.
Разломы и трещины всех генетических типов в условиях сжатия, находящиеся в широтном створе вектора максимальных нормальных растягивающих напряжений – сомкнуты и непроницаемы.
Разломы и трещины отрыва в условиях растяжения, находящиеся в меридиональном створе вектора максимальных горизонтальных сжимающих напряжений – раскрыты и max проницаемы.

анизотропии пластовых резервуаров в том числе трещин ГРП
для современного

сбросового типа НДС земной коры:

и направление фильтрационных потоков в пластовых условиях совпадает с субмеридиональным

простиранием оси максимального сжатия (С 345±15).

--- Сечение С 345±15 определяет основные направления роста трещин при осуществлении мероприятий ГРП и ППД (разрыв пластов при превышении Рзаб минимальной компоненты бокового горного давления Рбок).

--- Это сечение определяет и основные фильтрационные потоки флюидов к забоям скважин при разработке залежей.

--- Эти выводы обязательны для учета при построении фильтрационной модели и проектов разработки месторождений.

--- Запретный сектор для трещинообразования, существования раскрытых проницаемых трещин и направленных фильтрационных потоков - В 75±15°.

--- Этот азимутальный сектор не может рассматриваться технологами для проектирования направлений роста искусственных трещин при планировании мероприятий ГРП, СКО и ППД.

и имеющих сложный порово-трещинный коллектор необходимо руководствоваться следующими геологическими принципами

при проектировании разработки и проведении ГТМ:

1. В условиях выраженной явно (Ка > 2) или неявно (Ка ≤ 2) анизотропии проницаемости коллекторов площадные (равномерные по площади, по запасам) системы разработки неэффективны и необходим переход на ориентированные системы.

2. Ряды вертикальных добывающих и нагнетательных скважин должны проектироваться в створе сечения σ1σ2 поля напряжений (субмеридионально в условиях севера Западной Сибири). Широтные сетки противопоказаны.

3. Сетки эксплуатационных скважин должны быть неравномерными, удлинение должно
быть кратно величине коэффициента анизотропии проницаемости.

4. В соотношении шага между скважинами в рядах и между рядами скважин должна выдерживаться кратность коэффициенту анизотропии проницаемости пласта.

5. Бурение разрезающих рядов вертикальных и ориентированных стволов горизонтальных (наклонно-направленных) добывающих и нагнетательных скважин при отсутствии данных об ориентировке осей напряжений приводит к преждевременному обводнению скважин и снижению накопленной добычи.

криволинейной поверхностью разного типа могут образовываться зияния между блоками или

перекрытия
блоков. В зонах зияния возникают структуры растяжения (обычно их называют бассейны
типа "пулл-апарт" – толкать в сторону).

Причина: