Широко развиты процессы гравитационного уплотнения и разуплотнения, которые оказывают влияние не только на перемещения поверхности, но и ведут к формированию локальных складок. Было установлено, что наиболее подвержены уплотнению глинистые породы, в которых уменьшение пористости на 35% приводит к сокращению объема на 64%. Песчаные отложения, хорошо сортированные, формирующиеся в водной среде с начальной пористостью 45%, могут уменьшить свой объем до 37%. При этом происходит сокращение объема на 18% за счет более плотной упаковки зерен. Максимальное сокращение объема происходит в стадию седиментации, когда под действием собственного веса из осадка вытесняется вода и пористость уменьшается от 80% до 40-45%. В гравитационную стадию под действием тяжести перекрывающих пород пористость снижается до 35%. Таким образом, диагенетическое уплотнение не сказывается на конечной мощности стратиграфических горизонтов, так как образование дополнительного пространства возможного осадконакопления тут же компенсируется отложением новых осадков. Под давлением осадочные породы неравномерно уплотняются, что ведет к уменьшению их мощности. Параллельно с этим уменьшаются пористость и объем пород, увеличивается плотность. Сокращение мощности пород сопровождается прогибанием вышележащих горизонтов и накоплением дополнительных порций осадка. В отличии от глубинных движений, амплитуда которых вверх по разрезу нередко уменьшается, движения прогибания, связанные с гравитационным уплотнением пород, отличаются увеличением амплитуд вверх по разрезу.
Когда нагрузка снимается за счет проявления процессов денудации, глинистые породы разбухают. В них создается упруго-напряженное состояние. Упругие силы, давление набухания и прочие эндолитогенные процессы обуславливают внутреннее напряжение в породе. Оно может разрешаться в виде деформации глинистых пород в долинах рек путем выпирания толщ глин с увеличением их мощности и с перемещением отдельных частиц в пределах слоя. Пластические деформации в толщах глинистых пород даже при небольших изменениях нагрузок могут распространятся на глубину не менее 70 м. По расчетам деформации могут охватывать глубины в несколько сот метров, образуя своеобразные локальные складки. Отмечается, что скорость роста этих складок изменялась во времени. В других случаях, при быстром освобождении от нагрузки, глинистые породы могут не успеть подвергнуться разбуханию и будут иметь внутреннее капиллярное давление большее, чем соответствующая современная нагрузка. Это обстоятельство при продолжающемся разбухании приведет к движениям земной поверхности в районах эрозионных врезов и к другим деформациям в виде смещения слоев на склонах.
С увеличением давления структура пород становится более однородной, а пористость и плотность соответствуют глубине захоронения.
В ряде случаев порода может находится в недоуплотненном состоянии, когда ее естественная пористость оказывается меньше той, какая должна была бы быть при суммарном воздействии внешней нагрузки и внутренних сил. В случаях, когда в разрезе отсутствуют проницаемые породы и отток поровой воды из глин затруднен, погружающиеся на большую глубину глинистые осадки находятся в недоуплотненном состоянии, а заключающаяся в них вода очень сильно сжата. В таких районах пористость глин в 2-4 раза, а в некоторых случаях в 5-10 раз выше пористости глин, залегающих на тех же глубинах, где нет аномально высоких пластовых давлений. Нарушение пластовых давлений, связанное с интенсивной добычей подземных вод, нефти, газа, может оказать существенное влияние на гравитационное уплотнение, что обычно связано с проседанием поверхности земли.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.