Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Московский Государственный университет имени М.В. Ломоносова»
Кафедра ГЕОЛОГИИ И ГЕОХИМИИ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХ
Грязевые вулканы
Студент 204 группы Малышонок Алексей Михайлович
Руководитель: Полудеткина Елена Николаевна
МОСКВА 2017
Оглавление
Введение
1. Грязевой вулканизм
1.1 Определение грязевого вулкана
1.2 Строение грязевого вулкана. Морфологические признаки
1.3 Типы грязевулканичеких построек
1.3.1 Первый тип грязевулканичеких построек
1.3.2 Второй тип грязевых вулканов
1.3.3 Третий тип грявулканических сооружений
1.3.4 Четвертый тип грязевых вулканов
1.4 Формирование грязевого вулкана
2. Связь грязевых вулканов с нефтегазоносностью
3. Распространение грязевых вулканов
Заключение
Список литературы
Введение
грязевый вулкан нефтегазоносность грязевулканический
Грязевой вулканизм – сложное, во многом до сих пор загадочное геологическое явление. Грязевые вулканы широко распространены в мире, они известны в Азербайджане, Туркмении, Дагестане, Грузии, Ставропольском и Краснодарском краях, в Крыму, на Сахалине и во многих других уголках планеты. Они встречаются как на суше, так и в морских бассейнах.
Главным условием их формирования является наличие осадочного слоя мощностью в первые километры, а в нем пластичных глинистых толщ, которые служат материнскими формациями для грязевых вулканов. Грязевые вулканы перерабатывают огромные массы осадочного материала и часто служат индикатором глубинных залежей углеводородов.
Грязевые вулканы в какой-то мере являются аналогом магматических вулканов, но, в отличие от них на поверхность земли извергается не раскаленная лава, а в разной степени разжиженные осадочные породы, которые называются грязевулканической или сопочной брекчией. Сопочная брекчия, как и лавовые потоки, радиально распространяется из кратера. В целом продукты грязевого вулканизма аналогично продуктам магматического вулканизма состоят из твердых, жидких и газообразных компонентов.
Тема данной работы очень актуальна на текущий момент, так как при грязевулканических извержениях наблюдаются нефтепроявления. Грязевые вулканы служат своего рода индикатором нефтяных и газовых залежей в недрах земли, поэтому изучение грязевых вулканов поможет нам в поисках нефтяных и газовых месторождений, в том числе и на морском дне.
Целью данной работы является изучение явления грязевого вулканизма.
Для достижения заявленной в данной работе цели были поставлены следующие задачи:
описать распространение грязевых вулканов;
рассмотреть строение и морфологию грязевых вулканов;
рассмотреть типы грязевых вулканов;
описать связь грязевого вулканизма с нефтегазоносностью.
1. Грязевой вулканизм
Определение грязевого вулкана
Первыми исследователями грязевых вулканов были П. Паласс, А. Гумбольдт, Г. Абих, Ф. Малле, К. Гюмбель. Дальнейшее развитие учение о грязевом вулканизме получило в трудах Д. В. Голубятникова, А. Д. Архангельского, И. М. Губкина, С. Ф. Федорова, С. А. Ковалевского, А. А. Якубова, П. П. Авдусина, А. Б. Ронова и др. Ведущая роль в исследовании грязевого вулканизма принадлежит ученым и геологам Азербайджана, в пределах которого сосредоточено около 1/3 грязевых вулканов земного шара. (Рисунок 1)
Рисунок 1 Грязевой вулкан Коттурдаг, Азербайджан (фото Полудеткина Е.Н.)
Термин «грязевой вулканизм» введён Гельмерсеном (от нем. Mudvulkan) в 1886г. Эти объекты именовались тогда также «псевдовулканами», «вулканитосами», «вулканоидами», а их морфологическое выражение в рельефе-«сопками». В глубь истории уходит идея связи с грязевыми вулканами нефтегазоносности, которую наиболее чётко сформировал И.М. Губкин (1937 г.), считавший, что «газово-нефтяные проявления и грязевой вулканизм- суть функции одних и тех же причин, именно геологического строения, в частности особых форм тектоники- диапировых структур».
В настоящее время данному явление даётся следующее определение:
Грязевой вулкан – большой холм плоскоконической формы, сложенный целиком или только с поверхности сопочными отложениями и обладающий на вершине воронкообразным кратером и уходящим на глубину каналом, из которого периодически или непрерывно выделяются газ, вода иногда с плёнками нефти, обломки пород и сопочная грязь; последняя растекается по склону сопки, наращивая сопочный конус. Через некоторые промежутки времени происходят извержения, сопровождающиеся весьма бурными выделениями газов (взрывами) и выбросами на значительную высоту обломков пород. После извержения в кратере остаются мелкие сопочки. Небольшие грязевые вулканы называются вулканическими сопками. [2]
Говоря своими словами, грязевой вулкан-это в какой-то мере аналог магматических вулканов, однако в отличие от них на поверхность Земли извергается не раскаленная лава, а в разной степени разжиженные осадочные породы, которые носят название грязевулканической или сопочной брекчии, состоящей из твёрдых составляющих, а также жидких и газообразных компонентов.
Грязевой вулкан представляет собой образовавшееся в земле отверстие или сопку с кратером, куда по жерлу из недр нашей планеты поднимаются грязевые массы и газы, нередко смешанные с подземными водами и нефтью.
Высота грязевых вулканов по сравнению с их диаметром относительно небольшая: даже у самых крупных из них она редко превышает 300 м (вулканы-гиганты достигают 400-450м), поэтому крутизна склонов грязевых вулканов не более первых градусов. Такое соотношение диаметра и высоты объясняется низкой плотностью сопочной брекчии, способной растекаться на расстояние в несколько километров, и ее подверженностью эрозии.
Принципиальная схема строения грязевого вулкана показана на рисунке 2.
Рисунок 2 Схема строения грязевого вулкана (Karoly Nemeth, 2012)
В вертикальном сечении грязевого вулкана выделяются три главных его элемента: грязевулканическая постройка – тело грязевого вулкана, которое мы наблюдаем на поверхности земли или дне моря (или то, что обычно и обозначается термином «грязевой вулкан»); питающий или подводящий канал; область корней вулкана. В разрезе грязевулканическая постройка обычно имеет вид пологого, часто усеченного конуса. Конус сложен сопочной брекчией, потоки которой могут иметь несколько генераций. В плане описываемые структуры более или менее изометричные, округлой формы. Поперечные размеры грязевых вулканов (диаметр их основания) изменяются в широких пределах – от первых сотен метров до почти 10 км. Так, средний поперечный размер грязевых вулканов Керченского полуострова составляет несколько менее 1 км. В центре Черного моря их размер достигает 1,5–2,5 км. В Азербайджане диаметр основания грязевых вулканов часто превышает 3 км, а в восточной части Средиземного моря нередко встречаются гиганты диаметром 5–7 км и более.
Обычно наземные грязевые вулканы имеют большую высоту по сравнению с подводными. У грязевых вулканов центрального типа обычно наблюдается хорошо оформленный кратер поперечником от нескольких десятков до первых сотен метров. Помимо основного кратера на склонах грязевых вулканов часто встречаются мелкие вторичные выходы жидких и газовых компонентов, которые называют сальзами и грифонами. [7]
Очень часто вершины грязевых вулканов увенчаны кальдерами оседания. Иногда вулканы или сопки располагаются обособленно, но чаще всего группами, имеющими общий глубинный эруптивный очаг. Группу вулканов или сальз целесообразно называть грязевулканическим очагом. На рисунке 3 показаны морфологические элементы грязевых вулканов, выделяемые с учётом их формы, размеров и соподчинённости. Грязевулканические проявления следует воспринимать в их геологическом развитии, понимая современный срез как характеристику наблюдаемого момента геологической истории грязевулканического очага. Также на рисунках 4 и 5 представлены фотографии, иллюстрирующие данные геоморфологичские элементы: рисунок 4-грязевой вулкан Эйн с отрицательной структурой, а на рисунке 5-грязевой вулкан Напак, с положительной структурой.
Рисунок 3 Основные геоморфологические элементы грязевых вулканов. I-грязевой вулкан: а-положительная форма, б-отрицательная форма; II-сопка (сальза): а-положительная форма, б-отрицательная форма; III-вторичные гомологические элементы грязевого вулкана: а-положительная форма (грифон), б-отрицательная форма (Шнюков, Соболевский и др., 1986)
Рисунок 4 Грязевой вулкан Эйн, Иран. Диаметр кальдеры – 500 м (фото Полудеткина Е.Н., 2015)
Рисунок 5 Грязевой вулкан Напак, Иран. Высота – 120 м, ширина – 250 м (фото Полудеткина Е.Н., 2014)
Для грязевых вулканов свойственны многие другие морфологические признаки. Так, на космических и аэрофотоснимках отчетливо видны значительные по размерам кольцевые структуры. (Рисунок 6) Меньшие по масштабам кольцевые нарушения можно наблюдать в пределах сопочных очагов. Они образуются при катастрофических извержениях грязевых вулканов, сопровождающихся землетрясением. При этом образуется также сеть радиально-расходящихся трещин, воронки проседания и вертикальные смещения пород.
Рисунок 6 Грязевой вулкан в Северной Ирландии с кольцевой структурой
Склоны грязевых сопок часто изрезаны глубок
