|
|
|
|
Главная Переработка нефти и газа 6.2. Строение земной коры 6.2,1, ЗЕМНАЯ КОРА КАК ЧАСТЬ ЛИТОСФЕРЫ Литосфера Земли - это внешняя твердая оболочка, ниже которой расположена астеносфера (ослабленный слой Земли). Последняя была выявлена сейсмическими методами, которые показали, что волновые скорости в астеносфере намного ниже, чем над и под ней. Литосфера подразделяется на верхнюю часть, которая и есть земная кора, и на нижнюю, относящуюся к верхней мантии (рис.6.5). Нижняя часть самой мантии контактирует с ядром Земли. Граница между земной корой и верхней мантией была открыта А. Мохоровичичем по систематическим отражениям сейсмических волн на соответствующих глубинах. Отражения соответствуют скачку скоростей Р-волн порядка 1.5 км/с, хотя это значение не постоянно. Граница Мохоровичича объясняется переходом от пород земной коры к мантийным породам, более жестким и плотным [15], что обусловлено их составом. Физически существование астеносферы принято объяснять частичным плавлением горных пород, что возможно из-за ее полиминерального состава. верхняя КОРА 40 км средняя нижняя граница Мохоровичича t ВЕРХНЯЯ МАНТИЯ ЛИТОСФЕРА 100 км АСТЕНОСФЕРА 100 км (частичное плавление) МЕЗОСФЕРА Рис. 6.5. Схематическое представление нормального строения верха континентов Земли (см, также табл. 7.1). Строение коры Земли исследуется в ходе сейсмического зондирования. Структура земной коры весьма сложна и включает серию внутренних границ, иногда даже с инверсией сейсмической скорости, наложенной на общую тенденцию роста скорости с глубиной. скорость Р - волны, км/с 4.0 6.0 8.0 Граница F И © /\ Д Граннца С  Граница Мохоровичич: 5 4Г 10 - 600 400 н 4 Напряжени« сдвига, кбар Л/f. 6.6. Строение земной коры с границами F, С, М - Форша, Конрада и Мохоровичича (пунктар соответствует сплошным состояниям пород; точками дана линия напряжений сдвига, требуемых для тектонического разрушения пород) [90) На рис. 6.6 сейсмический профиль дан для скоростей Р-волн [15]. Традиционная интерпретация сейсмической стратификации основана на разнице химических составов горных пород и на измерениях ультразвуковых скоростей в сплошных образцах. Типичные измерения скоростей приведены в табл. 6.2. Глубинные условия уштываются созданием соответствующих температур и литостатических давлений при испытаниях. Последние оцениваются как произведение среднего удельного веса пород у на глубину Н. Таблица 6.2. Типичные скорости Р-волн сплошных пород 115]
СЕЙСМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ТРЕЩИНОВАТОЙ ЗЕМНОЙ КОРЫ Подход, основанный на испытаниях образцов, недостаточен, так как не учитывает трещин размером больше самого образца, которые вполне могут присутствовать in situ. Кроме того, ультразвуковая скорость выше, чем сейсмическая, как это уже отмечалось в разделах 5.4 и 5.5. Наконец, напряжения на глубине могут отклоняться от состояния литостатического изотропного сжатия. Типична анизотропия напряжений, создаваемая природным тектоническим процессом, что и приводит к непрерывному дилатансионному возобновлению пор, трещин и разломов. Поэтому должны быть учтены сейсмические различия, связанные с поровым пространством (представленные, в частности, на рис. 6.7). Рис. 6.7 показывает, что эффект пустотности иногда более важен внутри коры, чем изменения составов. Соответствующие резкие изменения волновых скоростей позволяют объяснить и сейсмические аномалии. На основе прочностных характеристик вполне можно считать, что гранит является типичным геоматериалом континентальной коры. Действительно, соответствующие мантийные геоматериалы, такие как перидотит (дунит) или эклогит, в полтора - два раза тверже гранита. 318 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 [ 95 ] 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
 |
