ОП .04 « ГЕОЛОГИЯ · Методические указания к...

1

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования «Югорский государственный университет»

НИЖНЕВАРТОВСКИЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИКУМ (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего образования «Югорский государственный университет»

КОМПЛЕКС ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

ОП.04 «ГЕОЛОГИЯ»

Методические указания к практическим занятиям для обучающихся образовательных учреждений среднего профессионального образования всех форм обучения (очная, заочная)

специальности 21.02.01 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений,

21.02.02 Бурение нефтяных и газовых скважин, 21.02.03 Сооружение и эксплуатация

газонефтепроводов и газонефтехранилищ

Нижневартовск 2016

2

ББК 26.3 Г-36

Методические указания к практическим занятиям для обучающихся

образовательных учреждений среднего профессионального образования всех форм обучения (очная, заочная) специальности 21.02.01 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений, 21.02.02 Бурение неф-тяных и газовых скважин, 21.02.03 Сооружение и эксплуатация газонефте-проводов и газонефтехранилищ по дисциплине ОП.04 «Геология» разрабо-таны в соответствии с:

1. Федеральным государственным образовательным стандартом (да-лее – ФГОС) по специальности 21.02.01 Разработка и эксплуатация нефтя-ных и газовых месторождений, утвержденного 12.05.2014 г., 21.02.02 Бу-рение нефтяных и газовых скважин, утвержденного 12.05.2014 г., 21.02.03 Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ, ут-вержденного 12.05.2014г.

2. Программой по дисциплине ОП.04 «Геология», утвержденной 09.09.2015г.

Разработчик: Якунина Снежанна Николаевна, первая квалификационная категория,

преподаватель Нижневартовского нефтяного техникума (филиал) ФГБОУ ВО «ЮГУ».

Рецензенты: 1. Приходько Н.В., заведующий производственной практикой, Ниж-

невартовского нефтяного техникума (филиал) ФГБОУ ВО «ЮГУ». 2. Лукин С.М., заместитель начальника управления АО «Самотлор-

нефтегаз». Замечания, предложения и пожелания направлять в Нижневартовский

нефтяной техникум (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Югорский государ-ственный университет» по адресу: 628615, Тюменская обл., Ханты-Мансийский автономный округ, г. Нижневартовск, ул. Мира, 37.

©Нижневартовский нефтяной техникум (филиал) ФГБОУ ВО «ЮГУ»,

2016

3

ВВЕДЕНИЕ Комплекс практических занятий соответствует Федеральным государ-

ственным образовательным стандартам (далее – ФГОС) по специальности среднего профессионального образования (далее – СПО) 21.02.01 Разра-ботка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений, 21.02.02 Буре-ние нефтяных и газовых скважин, 21.02.03 Сооружение и эксплуатация га-зонефтепроводов и газонефтехранилищ и рабочей программе ОП.04 Гео-логия.

Цель методической разработки: закрепление полученных теоретиче-ских знаний, приобретение расчетных навыков и навыков работы с кол-лекцией минералов и горных пород, картами, схемами, таблицами. Пред-ставленные практические задания могут быть использованы для самостоя-тельной работы обучающихся, а так же при формировании знаний и уме-ний, которые позволяют ориентироваться в минералогии и петрографии, исторической и структурной геологии, геологии нефти и газа, нефтегазо-промысловой геологии.

Учебная дисциплина «Геология» является общепрофессиональной, устанавливающей базовые знания для усвоения других специальных дис-циплин и производственной (профессиональной) практики.

Дисциплина «Геология» предусматривает изучение физико-химических свойств минералов и горных пород, структур и текстур горных пород; определение форм залегания горных пород и видов разрывных на-рушений; физических свойств и характеристик оболочек Земли, вещест-венный состав земной коры, общих закономерностей строения и истории развития земной коры и размещение в ней полезных ископаемых; основ поисков и разведки месторождений полезных ископаемых.

В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен уметь: - вести полевые наблюдения и документацию геологических объектов,

описывать образцы горных пород, определять происхождение форм рель-ефа и отложений в различных породах по структуре обломков;

- читать и составлять по картам схематические геологические разрезы и стратиграфические колонки;

- определять по геологическим, геоморфологическим, физикографи-ческим картам формы и элементы форм рельефа, относительный возраст пород;

- определять физические свойства минералов, структуру и текстуру горных пород;

- определять формы залегания горных пород и виды разрывных нару-шений;

- определять физические свойства и геофизические поля; - классифицировать континентальные отложения по типам; - обобщать фациально-генетические признаки;

4

- определять элементы геологического строения месторождения; - выделять промышленные типы месторождений полезных ископаемых; - определять величину водопротоков в горные выработки и к различ-

ным водозаборным сооружениям. знать: - физические свойства и характеристику оболочек Земли, веществен-

ный состав земной коры, общие закономерности строения и истории раз-вития земной коры и размещения в ней полезных ископаемых;

- классификацию и свойства тектонических движений; - генетические типы, возраст и соотношение с формами рельефа чет-

вертичных отложений; - эндогенные и экзогенные геологические процессы; - геологическую и техногенную деятельность человека; - строение подземной гидросферы; - структуру и текстуру горных пород; - физико-химические свойства горных пород; - основы геологии нефти и газа; - физические свойства и геофизические поля; - особенности гидрогеологических и инженерно-геологических усло-

вий месторождений полезных ископаемых; - основные минералы и горные породы; - основные типы месторождений полезных ископаемых; основы гидрогеологии: - круговорот воды в природе; - происхождение подземных вод и их физические свойства; - газовый и бактериальный состав подземных вод; - воды зоны аэрации; - грунтовые и артезианские воды; - подземные воды в трещиноватых и закарстоватых породах; - подземные воды в области развития многолетнемерзлых пород; - минеральные, промышленные и термальные воды; - условия обводненности месторождений полезных ископаемых; - основы динамики подземных вод; основы инженерной геологии: - горные породы как группы и их физико-механические свойства; - основы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых; - основы фациального анализа; - способы и средства изучения и съемки объектов горного производства; - методы геоморфологических исследований и методы изучения стра-

тиграфического расчленения; - методы определения возраста геологических тел и восстановления

геологических событий прошлого. Цели и задачи практических занятий: - убедиться в истинности приобретенных знаний;

5

- изучить методы оформления технической документации; - получить навыки самостоятельной работы; - уметь анализировать изучаемые теоретические и практические по-

ложения, устанавливать логическую связь между ними.

ТЕМАТИКА ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ для очной формы обучения

специальности 21.02.01 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений, 21.02.02 Бурение нефтяных и газовых скважин, 21.02.03 Сооружение и

эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ Тема Название Часы

2.2 Практическое занятие №1 Определение минералов 2 2.2 Практическое занятие №2 Определение горных пород 2 4.3 Практическое занятие №3 Определение пористости и проницаемости 2 6.6 Практическое занятие №4 Построение геологического профиля по

данным бурения 4

6.8 Практическое занятие №5 Построение структурной карты по данным бурения

4

6.11 Практическое занятие №6 Подсчет запасов нефти и газа 2 Всего 16

ТЕМАТИКА ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

для заочной формы обучения специальности

21.02.01 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений Тема Название Часы

2.2 Практическое занятие №1 Определение минералов 2 4.3 Практическое занятие №3 Определение пористости и проницаемости 2 6.6 Практическое занятие №4 Построение геологического профиля по


Всего 6

ТЕМАТИКА ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ для заочной формы обучения

специальности 21.02.02 Бурение нефтяных и газовых скважин Тема Название Часы

2.2 Практическое занятие №1 Определение минералов 2 4.3 Практическое занятие № 3 Определение пористости и проницаемости 2 6.6 Практическое занятие №4 Построение геологического профиля по


6.8 Практическое занятие №5 Построение структурной карты по данным бурения

2

Всего 8

6

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНЕРАЛОВ Цель работы: Получить практический навык по определению мине-

ралов. Материально – техническое обеспечение: методические указания по

выполнению работы Ход занятия: 1. Изучить физические свойства минералов 2. По предложенным описаниям минералов определить минерал 3. Записать название минерала в таблицу 4. Сделать вывод по работе 5. По контрольным вопросам подготовиться к защите практической

работы. Контрольные вопросы: 1. Каковы физические свойства минералов? 2. Какие классы минералов вам известны? 3. Дайте определение минерал? 4. Как подразделяются минералы по физическому состоянию? 5. Перечислите основные физические свойства минералов? 6. Назовите минералы, расположенные по шкале Мооса? 7. Дайте определение излому минералов? 8. Назовите основные минералы класса сульфатов? Краткие теоретические сведения: Минералами называются природные химические соединения или са-

мородные элементы, образовавшиеся в результате различных физико-химических процессов в недрах Земли или на ее поверхности.

По физическому состоянию минералы подразделяются на: 1. Жидкие; 2. Газообразные; 3. Твердые. Основные физические свойства минералов: 1. Кристаллическая форма является самым точным внешним призна-

ком для определения минералов, но лишь некоторые минералы имеют кри-сталлическую форму. В большинстве своем с точки зрения науки они от-носятся к бесформенным, или аморфным, телам.

2. Цвет - важный признак для их характеристики и диагностики. Обу-словлен внутренними их свойствами, незначительными включениями и примесями посторонних минералов.

3. Цвет черты – цвет тонкого порошка минерала, который образуется, если минералом провести черту на неглазурованной поверхности фарфо-ровой пластинки.

4. Побежалость - окраска минералов, связанная с появлением на них

7

тончайшей пленки других минералов. 5. Блеск – обусловлен способностью отражать свет, и зависит в ос-

новном от показателя преломления света. Различают блеск металлический, полуметаллический, стеклянный, алмазный, перламутровый, смолистый и др.

6. Твердость – способность минералов сопротивляться механическо-му воздействию другого более прочного.

7. Спайность – свойство кристаллов раскалываться по плоскостям, параллельным действительным и возможным граням

8. Излом – это форма поверхности раскола, на которой нельзя обна-ружить элементов спайности.

Минералы классифицируются на: 1. Самородные элементы; 2. Галоиды; 3. Окислы и гидроокислы; 4. Карбонаты; 5. Фосфаты; 6. Сульфаты; 7. Силикаты; 8. Природные органические соединения. Задание: По нижеприведенным данным, согласно своего варианта (№

варианта определяется по последней цифре шифра зачетной книжки) оп-ределить минерал и записать название минерала в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 - Физические свойства минералов 0 – 2 последняя цифра шифра зачетной книжки

Описание минерала Наименование

минерала Твердость 6 – 6,5; спайность весьма несовершенная; происхождение различное; цвет светло – желтый, часто с побежалостью латунно – желтого, бурого и пестрого цветов, непрозрачен, изотропен; встреча-ется в виде кристаллов кубической формы, сплошных масс, конкреций и др.

Твердость 3,5 – 4; спайность совершенная; происхождение гидротер-мальное и осадочное; цвет белый, сероватый, красноватый, зеленова-тый; блеск стеклянный; встречается в виде кристаллически – зерни-стых масс, оолитовых, почковидных, шаровидных и других агрегатов

Твердость 5,5; при нагревании выделяется вода; цвет желтоватый, оранжевый, красноватый, черный; блеск слабо – стеклянный, слабо – жирный; встречается в виде плотных натечных масс

Твердость 7; спайность весьма несовершенная; происхождение раз-личное; цвет различный (серый, фиолетовый, черный, бесцветный и др.); блеск на гранях – стеклянный, а на изломе жирный; излом рако-вистый, неровный; встречается в виде зернистых агрегатов, часто об-разует кристаллы в форме шестигранной призмы, оканчивающиеся с одной или двух сторон шестигранной пирамидой

8

Продолжение табл. 1.1 0 – 2 последняя цифра шифра зачетной книжки


минерала Твердость 1 – 2; спайность несовершенная; образуется при химиче-ском и микробиологическом разложении гипса и сернистых соедине-ний, при вулканических извержениях; цвет соломенно – желтый до бурого; черта бесцветная; блеск жирный; встречается в виде кристал-лов и землистых агрегатов, желваков, налетов

Твердость 6; спайность совершенная; цвет белый, светло – серый, ро-зовый, мясо красный; является составной частью осадочных, извер-женных и метаморфических пород; встречается в виде зернистых масс и кристаллов таблитчатой формы

Твердость 5,5; спайность совершенная в двух направлениях, в третьем направлении – занозистый излом; блеск стеклянный; цвет темно – зе-леный, черный; черта зеленая; встречается в виде волокнистых и плотных масс и отдельных кристаллов; кристаллы представляют собой удлиненные четырех- и шестигранные призмы

Твердость 5,5 – 6,5; спайность несовершенная; цвет железо – черный с синеватым оттенком; черта черная; блеск металлический, непрозрач-ный; встречается в виде зернистых масс, вкраплений, кристаллов; об-ладает сильными магнитными свойствами

Продолжение табл. 1.1

3, 4 последняя цифра шифра зачетной книжки


минерала Твердость 1; излом землистый; цвет белый, серовато – белый; желто-ватый; образуется при выветривании пород, содержащих полевые шпаты и светлые слюды; встречается в виде плотных порошковидных и землистых масс

Твердость 3 – 3,5; спайность совершенная; цвет белый; блеск стеклян-ный, просвечивает; встречается в виде плотных мелкозернистых масс

Твердость 3 – 4; спайность несовершенная; непрозрачен; цвет латунно – желтый, нередко с пестрой побежалостью; черта черная с зеленова-тым оттенком; блеск металлический; встречается в виде неправильных зерен и сплошных масс; кристаллы тетраэдрической и октаэдрической формы

Твердость 2; спайность совершенная в трех направлениях; хрупкий, легко растворимый в воде; прозрачного или белого цвета, реже крас-ного, серого, синего, желтого цветов; встречается в виде кристалличе-ских агрегатов, реже – отдельных кристаллов кубической формы

Твердость 2 – 3; спайность весьма совершенная, раскалывается на очень тонкие пластинки по плоскостям спайности; бесцветный; блеск стеклянный, перламутровый; прозрачный и полупрозрачный

Твердость 2; спайность весьма совершенная; цвет белый, бесцветный, примеси обуславливают различные цветовые тона; черта белая; блеск стеклянный; встречается в виде толсто- и тонкотаблитчатых кристал-лов

9

Продолжение табл. 1.1 3, 4 последняя цифра шифра зачетной книжки


минерала Твердость 2; хрупкие, смолистые изоморфные минералы темно – бу-рого, почти черного цвета; являются продуктом преобразования нефти с нафтеновым основанием; легко растворимы в скипидаре, хлорофор-ме, сероуглероде; часто пропитывают пески и известняки, а также встречаются в виде жил, заполняют пустоты, образуя озера

Твердость 5 - 6; спайность несовершенная; излом раковистый, непро-зрачный; цвет серо – стальной, до черного; черта вишнево – красная; блеск металлический; встречается в виде листовых, чашуйчатых, зер-нистых и землистых агрегатов, редко в виде кристаллов ромбоэдриче-ского строения


5,6 последняя цифра шифра зачетной книжки


минерала Твердость 2; спайность весьма совершенная; цвет белый, бесцветный, примеси обуславливают различные цветовые тона; черта белая; блеск стеклянный; встречается в виде толсто- и тонкотаблитчатых кристал-лов


Твердость 7; спайность весьма несовершенная; происхождение раз-личное; цвет различный (серый, фиолетовый, черный, бесцветный и др.); блеск на гранях – стеклянный, а на изломе жирный; излом рако-вистый, неровный; встречается в виде зернистых агрегатов, часто об-разует кристаллы в форме шестигранной призмы, оканчивающиеся с одной или двух сторон шестигранной пирамидой


Твердость 3,5 – 4; спайность совершенная; происхождение гидротер-мальное и осадочное; цвет белый, сероватый, красноватый, зеленова-тый; блеск стеклянный; встречается в виде кристаллически – зерни-стых масс, оолитовых, почковидных, шаровидных и других агрегатов

Твердость 5 - 6; спайность несовершенная; излом раковистый, непро-зрачный; цвет серо – стальной, до черного; черта вишнево – красная; блеск металлический; встречается в виде листовых, чашуйчатых, зер-нистых и землистых агрегатов, редко в виде кристаллов ромбоэдриче-ского строения

Твердость 1 – 2; спайность несовершенная; образуется при химиче-ском и микробиологическом разложении гипса и сернистых соедине-ний, при вулканических извержениях; цвет соломенно-желтый до бу-рого; черта бесцветная; блеск жирный; встречается в виде кристаллов и землистых агрегатов, желваков, налетов

10

Продолжение табл. 1.1 5,6 последняя цифра шифра зачетной книжки


минерала Твердость 2 – 3; спайность весьма совершенная, раскалывается на очень тонкие пластинки по плоскостям спайности; бесцветный; блеск стеклянный, перламутровый; прозрачный и полупрозрачный


7 – 9 последняя цифра шифра зачетной книжки


минерала Твердость 2; хрупкие, смолистые изоморфные минералы темно – бу-рого, почти черного цвета; являются продуктом преобразования нефти с нафтеновым основанием; легко растворимы в скипидаре, хлорофор-ме, сероуглероде; часто пропитывают пески и известняки, а также встречаются в виде жил, заполняют пустоты, образуя озера

Твердость 5,5; при нагревании выделяется вода; цвет желтоватый, оранжевый, красноватый, черный; блеск слабо – стеклянный, слабо – жирный; встречается в виде плотных натечных масс

Твердость 3 – 4; спайность несовершенная; непрозрачен; цвет латунно – желтый, нередко с пестрой побежалостью; черта черная с зеленова-тым оттенком; блеск металлический; встречается в виде неправильных зерен и сплошных масс; кристаллы тетраэдрической и октаэдрической формы

Твердость 5,5 – 6,5; спайность несовершенная; цвет железо – черный с синеватым оттенком; черта черная; блеск металлический, непрозрач-ный; встречается в виде зернистых масс, вкраплений, кристаллов; об-ладает сильными магнитными свойствами


Твердость 6; спайность совершенная; цвет белый, светло – серый, ро-зовый, мясо красный; является составной частью осадочных, извер-женных и метаморфических пород; встречается в виде зернистых масс и кристаллов таблитчатой формы


Твердость 6 – 6,5; спайность весьма несовершенная; происхождение различное; цвет светло – желтый, часто с побежалостью латунно – желтого, бурого и пестрого цветов, непрозрачен, изотропен; встреча-ется в виде кристаллов кубической формы, сплошных масс, конкреций и др.

Методические указания: Изучите описание минералов и заполните таблицу 1.1. Сера — S. Встречается в виде кристаллов и землистых агрегатов, жел-

ваков, налетов; цвет соломенно-желтый до бурого; черта бесцветная; блеск

11

жирный; твердость 1,5 - 2,5; спайность несовершенная; относительная плотность 2; образуется при химическом разложении гипса и сернистых соединений, при вулканических извержениях.

Галенит (свинцовый блеск) - PbS. Кристаллы кубической формы; цвет свинцово-серый; черта серовато-черная, блестящая; непрозрачен; блеск металлический; твердость 2,5; спайность совершенная по кубу; от-носительная плотность 7,5; часто встречается с пиритом и сфалеритом; не-редко содержит примеси серебра; происхождение гидротермальное. При-меняется как руда на свинец и серебро.

Сфалерит (цинковая обманка - ZnS. Встречается в виде кристаллов тетраэдрической формы; цвет бурый, коричневый, черный, реже желтый, зеленоватый; красный, иногда бесцветный; черта желтая; блеск жирный, алмазный; прозрачен или полупрозрачен; изотропен; твердость 3 - 4; спай-ность весьма совершенная; относительная плотность 3,5 - 4,2; образуется при гидротермальных процессах. Применяется как цинковая руда.

Халькопирит (медный колчедан) - CuFeS2. Встречается в виде не-правильных зерен и сплошных масс; кристаллы тетраэдрической и октаэд-рической формы; цвет латунно-желтый, нередко с пестрой побежалостью; черта черная с зеленоватым оттенком; блеск металлический; твердость 3 - 4; спайность несовершенная; относительная плотность 4,1 - 4,3; непрозра-чен; слабо анизотропен; происхождение различное. Применяется как мед-ная руда.

Пирит (серный колчедан) - FeS2. Самый распространенный сульфид; встречается в виде кристаллов кубической формы, сплошных масс, кон-креций и т. п.; цвет светло-желтый, часто с побежалостью латунно-желтого, бурого и пестрого цвета; непрозрачен; изотропен; твердость 6,65; спайность весьма несовершенная; относительная плотность 4,9 - 5,2; про-исхождение различное. Применяется как сырье для получения серной ки-слоты.

Галит (каменные соли) - NaCl. Встречается в виде кристаллических агрегатов, реже — отдельных кристаллов кубической формы; бесцветный или белого цвета, встречаются разности красного, серого, синего, желтого цветов; прозрачен и просвечивает; твердость 2; спайность совершенная в трех направлениях; относительная плотность 2,15; хрупкий; легкораство-рим в воде; вкус соленый; образуется в процессе осадконакопления, осаж-дается на дне соленых озер и залегает в виде пластов.

Кварц - Si02. Один из наиболее распространенных в природе минера-лов, на его долю приходится более 12 % массы литосферы; встречается в виде зернистых агрегатов, хорошо образует кристаллы в форме шести-гранной призмы, оканчивающейся с одной или двух сторон шестигранной пирамидой; грани часто покрыты тонкой поперечной штриховкой; цвет кварца различный; его бесцветная прозрачная разновидность — горный хрусталь, сероватая - дымчатый кварц, фиолетовая - аметист, черная - ма-рион; блеск на гранях стеклянный, на изломе - жирный; твердость 7; спай-

12

ность весьма несовершенная; излом раковистый, неровный; относительная плотность 2,7; происхождение кварца различное.

Опал - Si02.nH20. Аморфный минерал, встречающийся в виде плотных

натечных масс; цвет желтоватый, оранжевый, красноватый, черный; блеск слабостеклянный, слабожирный; излом раковистый, неровный; твердость 5,5; относительная плотность 1,9 - 2,3; при нагревании кусочков опала в пробирке выделяется вода, этим опал отличается от халцедона.

Гематит (железный блеск) - Fe203. Встречается в виде листовых, чешуйчатых, зернистых и землистых агрегатов, редко в виде кристаллов ромбоэдрического строения; цвет в кристаллах серо-стальной до черного, в чешуйках просвечивает тёмно-красным, землистые агрегаты — красные; черта вишнево-красная; блеск металлический; твердость 5 - 6; спайность несовершенная; излом раковистый; непрозрачный; относительная плот-ность 5,2; обладает магнитными свойствами; образуется при метаморфиче-ских и гидротермальных» процессах. Гематит является важнейшей желез-ной рудой.

Магнетит (магнитный железняк) – FeO.Fe203. Встречается в виде зернистых масс, вкраплений, кристаллов; цвет железо-черный с синеватым оттенком; черта черная; блеск металлический; непрозрачный; твердость 5,5 - 6,5; спайность несовершенная; относительная плотность 4,9 - 5,2; об-ладает сильными магнитными свойствами; наиболее крупные месторожде-ния имеют метаморфическое происхождение.

Кальцит (известковый шпат) - СаС03. Самый распространенный минерал этого класса, он целиком слагает такие породы, как известняк, мел и мрамор; бесцветный, белый, из-за примесей иногда имеет желтые, розоватые, сероватые и голубоватые тона; черта белая; блеск стеклянный, иногда перламутровый; прозрачный или просвечивает, прозрачные кри-сталлы кальцита называются исландским шпатом; твердость 3; спайность совершенная; относительная плотность 2,6; бурно реагирует с соляной ки-слотой; происхождение осадочное, гидротермальное, биогенное, может быть также продуктом метаморфизма. Применяется в строительной, хими-ческой, металлургической, оптической и других отраслях промышленно-сти.

Доломит- MgCa(C03)2. Встречается в виде зернокристалли-ческих масс, почвовидных, шаровидных и других агрегатов; цвет белый, серова-тый, красноватый, зеленоватый; блеск стеклянный; твердость 3,5 - 4, спай-ность совершенная; относительная плотность 2,8 - 2,9; реагирует с НС1 в порошке или при нагревании; происхождение гидротермальное и осадоч-ное. Применяется в строительной, металлургической и других отраслях промышленности.

Апатит - Са5 (F или С1) (Р04)3. Встречается в виде мелкозернистых масс, реже в виде отдельных кристаллов в форме шестигранной призмы, достигающих огромных размеров; цвет белый, зеленый, фиолетовый, бу-рый; черта светлая; блеск стеклянный, на изломе жирный; твердость 5;

13

спайность несовершенная; излом неровный; относительная плотность 3,2; образуется чаще магматическим путем при внедрении щелочных магм. Служит сырьем для получения фосфора и фосфорных удобрений.

Гипс - CaS04.2H20. Встречается в виде толсто- и тонкотаблитчатых

кристаллов; цвет белый, бесцветный, примеси обусловливают различные цветные тона; черта белая; блеск стеклянный; твердость 2; спайность весьма совершенная; относительная плотность 2,3. При обезвоживании гипс переходит в ангидрит.

Ангидрит - CaS04. Встречается в виде плотных мелкозернистых масс; цвет белый; блеск стеклянный; просвечивает; твердость 3 - 3,5; спайность совершенная; относительная плотность 3.

Ортоклаз - KAlSi308. Является составной частью осадочных, извер-женных и метаморфических пород; встречается в виде зернистых масс и кристаллов таблитчатой формы; цвет белый, светло-серый, розовый, мясо-красный; блеск стеклянный; твердость 6; спайность совершенная; относи-тельная плотность 2,6; разновидность ортоклаза - микроклин.

Плагиоклазы объединяют группу минералов, состоящих из смеси двух конечных минералов этой группы: альбита - NaAlSi3O8 и анортита - CaAl2Si208, имеющих одинаковую кристаллическую решетку. Такая смесь минералов называется изоморфной. Группу плагиоклазов составляют сле-дующие минералы: альбит, олигоклаз, андезин, лабрадор, битовнит и анор-тит.

Альбит. Встречается в виде плотных зернистых масс; образует кри-сталлы в виде мелких пластинок, сросшихся в щетки; цвет обычно белый; черта белая или бесцветная; блеск часто перламутровый; твердость 5,5 - 6,0; спайность совершенная по двум направлениям; относительная плот-ность 2,6.

Роговая обманка. Характеризуется очень сложным и непостоянным химическим составом; кристаллы представляют собой удлиненные четы-рех- и шестигранные призмы; встречаются в виде волокнистых и плотных масс и отдельных кристаллов; цвет темно-зеленый, черный; черта зеленая; твердость 5,5; спайность совершенная в двух направлениях, в третьем на-правлении - занозистый излом; блеск стеклянный; относительная плот-ность 3,1 - 3,3.

Мусковит (белая слюда). Бесцветный минерал; блеск стеклянный, перламутровый; твердость 2—3; спайность весьма совершенная, раскалы-вается на очень тонкие пластинки по плоскостям спайности; относительная плотность 2,7; образуется при магматических и метаморфических процес-сах. Применяется в электро-и радиотехнике и др.

Каолинит (фарфоровая глина) - Al2(OH)8[Si205]. Встречается в виде плотных порошковидных и землистых масс; цвет белый, серовато-белый, желтоватый; твердость 1; излом землистый; прилипает к языку; относи-тельная плотность 2,6; образуется при выветривании главным образом по-левых шпатов, слюд и содержащих их пород. Применяется на строительст-

14

ве, при производстве керамики, бурении скважин, для получения алюми-ния.

Перечень рекомендуемой литературы: 1. Лазарев В.В. Геология, Волгоград. Издательский Дом, 2010.


ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД Цель работы: Получить практический навык по определению горных

пород. Материально – техническое обеспечение: методические указания по

выполнению работы. Ход занятия: 1. Изучить физические свойства горных пород. 2. По предложенным описаниям горных пород определить горную

породу. 3. Записать название горной породы в таблицу. 4. Сделать вывод по работе. 5. По контрольным вопросам подготовиться к защите практической

работы. Контрольные вопросы: 1. Как подразделяются горные породы в зависимости от происхождения? 2. Назовите типы структур горных пород? 3. Какие породы относятся к метаморфическим? 4. Какие породы являются коллекторами нефти и газа? 5. Назовите породы – покрышки залежей нефти и газа? 6. Какие породы относятся к среднеобломочным? 7. Как классифицируются осадочные породы? 8. Какие хемогенные горные породы Вы знаете? Краткие теоретические сведения: Горными породами называются плотные или рыхлые агрегаты, сла-

гающие земную кору и состоящие из устойчивого сочетания одного или ряда минералов и включений других пород

Горные породы образуются в результате геологических процессов, происходящих в недрах земной коры или на ее поверхности.

В зависимости от происхождения они могут быть: 1. Магматическими; 2. Осадочными ; 3. Метаморфическими. Строение горных пород определяется их структурой и текстурой. Структура - это особенности строения породы, обусловленные разме-

рами, формой и характером срастания минералов, слагающих ее, а также

15

степенью кристалличности ее вещества. Различают несколько основных типов структур магматических пород.

Полнокристаллическая структура характерна для пород, состоящих из кристаллических зерен минералов. По размерам зерен различают струк-туры: крупнозернистую (свыше 5 мм), среднезернистую (5—1 мм) и мел-козернистую (менее 1 мм).

При скрытокристаллической (афанитовой) структуре зерна минера-лов настолько малы, что едва различимы в микроскоп.

Породы, имеющие стекловатую структуру, состоят из нераскристал-лизовавшейся, аморфной массы.

При порфировой структуре в аморфной, стекловатой массе выделя-ются отдельные кристаллы, называемые вкрапленниками.

Под текстурой (сложением) понимают расположение и распределе-ние относительно друг друга составных частей породы в занимаемом ими пространстве. Различают несколько типов текстур.

Массивную, или беспорядочную, текстуру имеют породы, у которых нет какой-либо закономерности в расположении породообразующих мине-ралов.

Слоистая текстура бывает у осадочных пород, состоящих из тонких слоев с разным составом, структурой, цветом, размерами и т. п.

Сланцеватой текстурой характеризуются породы, расслоенные на тонкие пластины, расположенные в одном направлении.

Миндалекаменная текстура характерна для пород, содержащих мин-далины, состав вещества которых резко отличен от состава вмещающей породы.

У пород, имеющих флюидальную (текучую) текстуру, кристаллы ми-нералов расположены в направлении потока лавы.

Пористую текстуру имеют породы, пронизанные видимыми на глаз порами, обусловленными газом, выделившимся при застывании магмы.

Задание: По нижеприведенным данным, согласно своего варианта (№

варианта определяется по последней цифре шифра зачетной книжки) оп-ределить горную породу и записать название горной породы в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 - Физические свойства горных пород

0 – 2 последняя цифра шифра зачетной книжки

Описание горной породы Наименование горной породы

Абиссальная полнокристаллическая, темноокрашенная горная порода, состоящая из авгита, роговой обманки и плагиоклаза. С данной горной породой могут быть связаны месторождения меди, железа, ванадия, золота и фосфора

Известково – глинистая порода, у которой глинистые частицы сцемен-тированы карбонатным цементом. После капли соляной кислоты оста-ется грязно - серое пятно

16



Абиссальная порода, имеющая полнокристаллическую структуру. Цвет красный, розовый, серый, желтоватый. Используется в строи-тельном деле. С данной горной породой связаны месторождения пег-матитов и руд олова, вольфрама, молибдена, меди, урана и редких ме-таллов

Горная порода состоит в основном из оливина; цвет желтовато – зеле-ный разных оттенков; широко развит на Урале. С данной горной по-родой связаны месторождения хромита и платиноидов

Абиссальная порода с полнокристаллической структурой, залегает в виде штоков или на периферии кислых интрузивных массивов. С дан-ной горной породой связаны месторождения меди и полиметаллов

Весьма распространенная порода, состоящая из минерала кальцита; бурно реагирует с соляной кислотой; цвет белый, желтоватый, серый

Абиссальная порода с полнокристаллической, среднезернистой струк-турой; цвет – от розового до сероватого; залегает в виде самостоя-тельных интрузивных тел или встречается по краям гранитных масси-вов. С данной горной породой нередко связаны месторождения желе-за, меди, золота, вольфрама

Полнокристаллическая средне – и мелкозернистая порода, состоящая из авгита и плагиоклаза, имеет офитовую структуру, для которой ха-рактерна лучшая огранка кристаллов плагиоклаза, чем пироксена; ок-раска породы от зеленовато – серой до темно - зеленой


3,4 последняя цифра шифра зачетной книжки







17

Продолжение табл. 2.1 3,4 последняя цифра шифра зачетной книжки






5,6 последняя цифра шифра зачетной книжки Описание горной породы Наименование

горной породы Полнокристаллическая средне – и мелкозернистая порода, состоящая из авгита и плагиоклаза, имеет офитовую структуру, для которой ха-рактерна лучшая огранка кристаллов плагиоклаза, чем пироксена; ок-раска породы от зеленовато – серой до темно - зеленой








18











Методические указания: Изучите описание горных пород и заполните таблицу 2.1. Гранит - абиссальная порода, имеющая полнокристаллическую

структуру; цвет красный, розовый, серый, желтоватый; разновидность гра-нита без слюды называется аплитом, а без полевого шпата — грейзеном; широко распространен в природе. Используется в строительном деле.

Липарит - эффузивный аналог гранита; имеет порфировую структу-ру; в стекловатой массе вкраплены зерна полевых шпатов и кварца; тек-стура чаще всего флюидальная; цвет светлый, розовато - или желтовато-белый. Порода, соответствующая по составу липариту, но со стекловатой структурой, называется вулканическим стеклом (обсидианом).

Сиениты - абиссальная порода с полнокристаллической среднезерни-стой структурой; цвет от розового до сероватого; залегает в виде самостоя-тельных интрузивных тел или встречается по краям гранитных массивов. С

19

сиенитами нередко связаны месторождения магнезита, меди, золота, вольфрама и др.

Диориты - абиссальная порода с полнокристаллической структурой; залегает в виде штоков или на периферии кислых интрузивных массивов. С диоритами связаны месторождения меди и полиметаллов.

Андезиты - эффузивный аналог диорита темно-серого или черного цвета; структура порфировая; основная масса - скрытокристаллическая; текстура пористая; слагает конусы потухших вулканов Казбек и Эльбрус на Кавказе; развит в горных областях, окаймляющих побережье Тихого океана.

Трахиты - эффузивный аналог сиенита; обладает порфировой струк-турой и пористой текстурой; вкрапленники представлены кристаллами са-нидина; цвет в свежем виде светло-желтый, светло-серый или розоватый; залегает в виде покровов и потоков; широко распространен на Северном Кавказе и в Армении.

Габбро - абиссальная полнокристаллическая, темно окрашенная поро-да, состоящая из авгита, роговой обманки и плагиоклаза. Разновидность, состоящая из Лабрадора, называется лабрадоритом. С габбро могут быть связаны месторождения меди и титаномагнетита.

Диабазы - полнокристаллическая средне- и мелкозернистая порода палеотипного облика, состоящая из авгита и плагиоклаза; имеет офитовую (диабазовую) структуру, для которой характерна лучшая огранка кристал-лов плагиоклаза, чем пироксена (авгита); окраска породы зеленовато-серая и темно-зеленая.

Базальты - черная или темно-серая излившаяся порода скрытокри-сталлической структуры; нередко в основной афанитовой массе породы можно видеть порфировые выделения авгита, оливина, плагиоклаза, рого-вой обманки; залегает в виде покровов и потоков мощностью сотни и ты-сячи метров и площадью сотни тысяч квадратных километров. Объем всех остальных магматических пород значительно меньше объема базальтов. Особенно значительны площади, занятые базальтами на дне океанов.

Дунит состоит в основном из оливина; цвет желтовато-зеленый раз-ных оттенков; широко развит на Урале.

Пироксенит образован главным образом пироксеном (авгитом) с не-большим содержанием оливина; структура полнокристаллическая от мел-ко- до крупнозернистой; цвет черный.

Перидотит - порода, состоящая из оливина и авгита; структура сред-незернистая; цвет темно-зеленый или зелено-черный; развит на Урале, в Восточной Сибири, в нижней части рифтовых долин срединно-океанических хребтов.

Глинистые сланцы - сланцеватые метаморфизованные глинистые породы в начальной стадии изменения. Для них характерны сланцеватость и способность раскалывания на пластины.

Филлиты образуются при метаморфизации глинистых сланцев и в

20

отличие от них не содержат глинистых минералов. Это метаморфизован-ные полнокристаллические сланцевые породы, состоящие из кварца, сери-цита с примесью хлорита, биотита, альбита и др. Благодаря параллельному расположению чешуек слюды характеризуются шелковистым блеском по плоскостям сланцеватости.

Слюдяные сланцы являются одним из представителей кристалличе-ских сланцев, образующихся из филлитов при более высоких давлениях и температурах. Слюдяные сланцы имеют полнокристаллическую структуру и сланцеватую текстуру. Они состоят из слюды и кварца. В зависимости от состава слюды могут быть мусковитовыми, биотитовыми и др.

Гнейсы представляют собой глубоко метаморфизованную породу с параллельной текстурой. Они состоят из полевых шпатов, кварца, слюды, роговой обманки. В их составе могут быть гранат, пироксен, графит и др. Гнейсы образуются в результате метаморфизма не только осадочных и ме-таморфических, но и магматических пород.

Перечень рекомендуемой литературы: 1. Лазарев В.В. Геология, Волгоград. Издательский Дом, 2010.


ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРИСТОСТИ И ПРОНИЦАЕМОСТИ Цель работы: Научиться расчетным путем по имеющимся промы-

словым данным рассчитывать пористость и проницаемость горных пород, изучить приборы и принцип их работы.

Материально – техническое обеспечение: методические указания по выполнению работы, калькулятор.

Ход занятия: 1. Изучить краткие теоретические сведения. 2. Согласно задания выполнить практическую работу. 3. По контрольным вопросам подготовиться к защите практической

работы. Контрольные вопросы: 1. Назовите виды вязкости жидкости. 2. Дайте определение плотности жидкости. 3. Какова единица измерения давления и температуры? 4. Дайте определение коэффициента открытой пористости горных

пород. 5. Дайте определение коэффициента проницаемости горных пород. 6. Сформулируйте закон Дарси. 7. Перечислите основные причины от которых зависит проницае-

мость горных пород. 8. Дайте определение - коллектор.

21

Краткие теоретические сведения: Пористость – наличие пустот в горной породе. Проницаемость – способность горной породы пропускать через себя

жидкости и газы при наличии перепада давления. По времени образования выделяют: - Первичные пустоты – формируются одновременно с образованием

самой осадочной породы - Вторичные пустоты – образуются в уже сформировавшихся породах. Коллектором называется горная порода, обладающая емкостными

свойствами, которые обеспечивают физическую подвижность флюидов в ее пустотном пространстве при малейшем перепаде давлений.

Не коллектором называется горная порода, препятствующая про-движению через себя углеводородов и воды.

Хорошо проницаемыми породами являются: песок, песчаники, доло-миты, алевролиты.

К плохо проницаемым породам относят: глины, глинистые сланцы, мергели.

Проницаемость горных пород в случае линейной фильтрации опреде-ляется по закону Дарси. Согласно которому объемный расход жидкости, проходящей сквозь породу при ламинарном движении, прямопропорцио-нально коэ. проницаемости, площади поперечного сечения этой породы, перепаду давления, и обратнопропорционально вязкости жидкости и длине пройденного пути.

Проницаемость горных пород зависит от следующих основных причин: 1) от размера поперечного сечения пор. 2) от формы пор. 3) от характера сообщения между порами. 4) от трещиноватости породы. 5) от минералогического состава пород. Задание: 1. Дайте определение коэффициента открытой пористости горных по-

род и запишите его формулу. 2. Начертите схему прибора для определения открытой пористости

(рис.1). Изучите принцип ее работы. 3. Дайте определение коэффициента проницаемости горных пород по

закону Дарси. 4. Начертите схему прибора для определения коэффициента прони-

цаемости (по вариантам рис. 3.2, 3.3, 3.4). Изучите принцип ее работы. 5. Рассчитайте проницаемость по фактическим данным по закону

Дарси используя исходные данные из таблицы 3.1. 6. Сделайте вывод по работе. Методические указания к выполнению работы: 1. Коэффициентом открытой пористости называется отношение объе-

ма открытых, сообщающихся пор к видимому объему образца:

22

%100образца

сообщ.пор0 ⋅=∑

V

Vm (3.1)

m0 = 12-25% 2. Схема прибора для определения открытой пористости и принцип

его работы.

Рис. 3.1 – Схема установки для насыщения образцов

под вакуум: 1 – вакуумметр, 2 – склянка Тищенко, 3 – колба Бунзена,

4 – делительная воронка с керосином, 5 – стаканчик,

6 – образец.

Для определения открытой пористости в отечественной практике наи-более широкое применение нашел метод И. А. Преображенского, заклю-чающийся в использовании закона Архимеда для расчета объема образца. Метод осуществляют в специальной установке, показанной на рисунке 3.1. Исследуемый образец 6 помещают в колбу Бунзена 3, а делительную во-ронку 4 заполняют керосином. После предварительного вакуумирвания образца и керосина образец заливают керосином и продолжают вакууми-рование до тех пор, пока не прекратится наблюдаемое через склянку Ти-щенко 2 выделение пузырьков воздуха из образца. Насыщенный кероси-ном образец взвешивают в воздухе и погруженным в керосин. Коэффици-ент открытой пористости вычисляют по формуле (3.2).

32

12

PP

ОП .04 « ГЕОЛОГИЯ · Методические указания к...

Documents