По условиям формирования выделяют: 1) тектонические, 2) гравитационные, 3) гидравлического разрыва, 4) петрогенные, 5) гипергенные и 6) техногенные

Трещинные коллекторы горных пород

Поровые коллекторы подземных вод в осадочных породах

Пористость скальных и полускальных пород (по В.Д.Ломтадзе)

Коллекторские свойства магматических, консолидированных осадочных, метаморфических пород определяются разрывами и трещинами. Трещиноватость – характерный, типичный вид пустотности.

1) Тектонические трещины проявляются в верхних частях земной коры из-за разгрузки напряжений, возникающих в верхней мантии и глубинных горизонтах коры. Образующиеся разрывы коры – разломы - рассекают породы на значительные (десятки и сотни километров) расстояния по простиранию и нередко по глубине. Разломы, как правило, оперяют трещины.

2) Гравитационные трещины обусловлены напряжениями, которые возникают в горных породах под влиянием веса вышележащих толщ. Величина напряжений определяется глубиной залегания массива.

В.Д.Ломтадзе констатировал: на глубине 10-20м нагрузка составляет 0,1 МПа, на глубине 100-150м достигает 2-3МПа, на глубине 1000м 20-30МПа. Напряжения могут быть вызваны также новейшими и современными тектоническими процессами. Установлены в структурах древних щитов и платформ и в породах молодых платформ и орогенных массивов. При снятии напряжений образуются трещины. Гравитационные напряжения создаются в ледниках, искусственных водохранилищах, на участках производства горных работ, связанных с сооружением карьеров, шахт, отвалов, каналов и т.д. Отдельный вид гравитационных трещин- трещины бортового отпора (побережья морей, рек, эрозионных врезов).

3) Трещины гидравлического разрыва образуются под давлением флюидов в земной коре по мере погружения водосодержащих осадков. Накопление перекрывающих осадочных пород и рост геостатического давления прогрессируют уменьшение пористости осадков. Процесс уплотнения осадков и их метаморфизация сопровождается истечением к поверхности земли огромного количества воды. Восходящий поток воды, отжатой из пор, как правило, сосредоточенный, он проявляется в высокодебитных родниках в бассейнах платформенного типа. Гидравлические разрывы пластов происходят, когда давление воды превышает суммарную величину всестороннего давления и предела прочности породы на растяжение. Трещины гидравлического разрыва и сосредоточенных восходящих потоков могут формироваться при дегидратации гипса (превращаясь в ангидрит он теряет 48,5% своего объема в виде воды), глинистых минералов, цеолитов, слюд и т.д. Трещины гидравлического разрыва возникают на разных уровнях: от микроскопических до региональных.

4) Петрогенные трещины возникают в массивах магматических пород под действием внутренних напряжений при остывании и сжатии этих тел. Образование трещин в осадочных породах связано с физико-механическими свойствами горных пород. Н.И. Маслов относит эти трещины к типу трещин формирования. Он выделяет контракционные, литогенетические и трещины отслоения.

4.1.) Контракционные трещины обусловлены изменением напряженного состояния магматических пород при их остывании. Трещины располагаются параллельно и перпендикулярно к поверхности остывания массива, расчленяя последний на параллелепипедальные, матрацевидные, плитчатые, столбчатые и шаровые отдельности.

4.2.) Литогенетические трещины прявляются в процессе литификации осадочных пород, при уплотнении их и уменьшении объема. Эти трещины, как правило, перпендикулярны к поверхности пласта и, как правило, не выходят за пределы ограничивающих его поверхностей. Некоторые трещины пересекают иногда один-три слоя. В.Д.Ломтадзе подчеркивает, что в карбонатных породах трещины всегда перпендикулярны слоистости, в песчаниках - наряду с такими имеются наклонные трещины, в мергелях, глинах и опоках образуются скорлуповатые, оскольчатые отдельности. Характерно формирование в осадочных породах плитчатых отдельностей. К этому относятся трещины, образующиеся при разгрузке напряжений, вызванных увеличением объема горных пород. Так, при гидратации ангидрита в гипс происходит увеличение его до 2%, что вызывает рост внутренних напряжений как в гипсе, так и в перекрывающих их породах, следствием чего является интенсивное трещинообразование.

4.3.) Трещины отслоения образуются вдоль поверхности разделов между слоями осадков при разгрузке напряжений в ходе диагенетических и катагенетических преобразований горной породы. Они закладываются при начальной стадии седиментогенеза вдоль раздела между слоями, т.е. трещины являются одной из форм литогенеза.

Отслоение наблюдается и при смятии пород в складки, при надвиговых, сдвиговых дислокациях. Нередко образуются полости отслоения со значительными емкостями. Образуются условия для формирования крупных месторождений п/в.

5) Гипергенные трещины формируются на поверхности раздела минеральных зерен и напластования горных пород, в которых силы сцепления ослаблены тектоническим или петрогенными процессами. Трещины являются наложенными. Развиваются в процессе выветривания (температура), химических и биохимических процессов в зоне окисления, приводящих к разрушению ранее образованных минералов и образованию новых минеральных образований. Происходит расширение существующих и образование новых. Климатический фактор, глубина распространения от 60 до 120м.

6) Техногенные трещины образуются на участках воздействия технических средств. Буровзрывные работы, шахты. Носят локальный характер.