Петроскоростной разрез Донецкого угольного бассейна

Леонид Анатольевич Иванов; Виктор Владимирович Туманов; Иван Юрьевич Николаев

doi:10.17308/geology/1609-0691/2025/3/41-50

Леонид Анатольевич Иванов ФГБНУ РАНИМИ, Донецк, РФ https://orcid.org/0009-0006-8341-8235
Виктор Владимирович Туманов ФГБНУ РАНИМИ, Донецк, РФ http://orcid.org/0009-0004-1521-4818
Иван Юрьевич Николаев ФГБНУ РАНИМИ, Донецк, РФ http://orcid.org/0000-0003-2208-0032

DOI: https://doi.org/10.17308/geology/1609-0691/2025/3/41-50

Ключевые слова: угольный бассейн, петроскоростной разрез, пористость и скелет породы, размер и контакты зерен, постдиагенетическое преобразование, инверсия, аномальные скопления метана

Аннотация

Bведение: в последнее время актуальность приобретает использование сейсморазведки для поисков опасных скоплений метана на угольных месторождениях. Для их выявления необходимо иметь достаточно точное представление о скорости распространения упругих продольных волн в породе (V_p) и в ее скелете (V_p_._sk), а также упругих поперечных волн (V_s). Несмотря на масштабные исследования прошлых лет, практически нерешенными остались вопросы изучения параметров V_p_._sk и V_s. Поэтому для петрофизического обеспечения сейсморазведочных работ проведено исследование комплекса петроскоростных характеристик и закономерностей их изменения по сводному разрезу бассейна.

Методика: сводный петроскоростной разрез строился путем наращивания частных разрезов по величине максимального доинверсионного погружения пород (H_max). Величина H_max определялась по показателям качества углей, V_p – по акустическому каротажу; V_p.sk – по уравнению Уайли, V_s – по корреляционной связи с V_p. При обосновании закономерностей изменения петроскоростных параметров использовались данные о структурно-минералогических особенностях обломочных и глинистых пород.

Результаты и обсуждение: построен петроскоростной разрез угольного бассейна в виде семейства кривых изменения коэффициента общей пористости, минералогической плотности, содержания вторичного кварца, трещиноватых и расколотых зерен, параметров V_p, V_p_._sk и V_s в зависимости от H_max. Установлены причины образования инверсии обломочных пород по скоростным параметрам и роста данных параметров для глинистых пород с постоянной пористостью.

Заключение: петроскоростной разрез построен для всех гранулометрических разностей и стадий постдиагенетического преобразования угленосных отложений Донбасса. Конкретизированы причины постдиагенетического увеличения скоростных параметров в виде уменьшения пористости и упрочнения скелета породы. Установлено, что инверсия пород по скоростным параметрам на границе стадий 2Г и 3Г обусловлена увеличением V_p_._sk за счет роста протяженности контактов обломочных зерен ниже указанной границы. Показано, что постдиагенетическое увеличение параметра V_p.sk аргиллитов при постоянной пористости обусловлено упрочнением контактов и увеличением минералогической плотности глинистых частиц.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Леонид Анатольевич Иванов, ФГБНУ РАНИМИ, Донецк, РФ

к.г.-м.н., доцент, ведущий научный сотрудник

Виктор Владимирович Туманов, ФГБНУ РАНИМИ, Донецк, РФ

старший научный сотрудник

Иван Юрьевич Николаев, ФГБНУ РАНИМИ, Донецк, РФ

к.г.н., ведущий научный сотрудник

Литература

1. Ivanov L. A., Tumanov V. V. Model' skorostnogo razreza anomal'nogo skopleniya metana po petrofizicheskim dannym [Model of velocity section of anomalous methane accumulation based on petrophysical data]. Gornoe ekho – Mining echo, 2023, no. 3 (92), pp. 116–128 (In Russ).
2. Grechuhin V. V. Izuchenie uglenosnykh formatsii geofizicheskimi metodami [Study of coal-bearing formations by geophysical methods]. Moscow, Nedra publ., 1980, 360 p. (In Russ).
3. Grechuhin V. V. Petrofizika uglenosnyh formacij [Petrophysics of coal-bearing formations]. Moscow, Nedra publ., 1990, 472 p. (In Russ).
4. Khokhlov M. T., Kharitonov O. M., Trifonov P. G., Kozel'skii I. T., Baisarovich M. N. Mnogovolnovye seismicheskie issledovaniya ugol'nykh mestorozhdenii Donbassa [Multi-wave seismic studies of coal deposits in Donbass]. Kiev, Naukova Dumka publ., 1990, 132 p. (In Russ).
5. Ivanov G. A. Metodika fatsial'no-tektonicheskogo analiza uglenosnykh otlozhenii i primenenie ee na praktike geologorazvedochnykh rabot [Methodology of facies-tectonic analysis of coal-bearing sediments and its application in geological exploration practice]. Trudy lab. Geol. uglya AN SSSR – Proceedings of the Laboratory of Coal Geology, USSR Academy of Sciences, 1956, no. 5, pp. 127–152 (In Russ).
6. Levenshtein M. L., Spirina O. I. Komplekt kart metamorfizma uglei Donetskogo basseina [Set of maps of coal metamorphism in the Donetsk Basin]. Kiev, TsTE publ., 1991, 104 p. (In Russ).
7. Logvinenko N. V., Orlova L. V. Obrazovanie i izmenenie osadochnykh porod na kontinente i v okeane [Formation and change of sedimentary rocks on the continent and in the ocean]. Leningrad, Nedra publ., 1978, 237 p. (In Russ).
8. Grechukhin V. V., Ivanov L. A., Voevoda B. I., Daragan V. N., Savchenko A. V. Granulometricheskie i petrofizicheskie zakonomernosti uglenosnykh porod Donetskogo basseina [Granulometric and petrophysical regularities of coal-bearing rocks of the Donetsk Basin]. Sovetskaya geologiya – Soviet Geology, 1990, no. 1, pp. 67–76 (In Russ).
9. Karpova G. V. Glinistye mineraly i ikh evolyutsiya v terrigennykh otlozheniyakh [Clay minerals and their evolution in terrigenous sediments]. Moscow, Nedra publ., 1972, 172 p. (In Russ).
10. Ivanov L. A., Voevoda B. I. Sovremennaya glubina kak faktor izmeneniya skorosti rasprostraneniya uprugikh prodol'nykh voln Vp uglenosnykh porod Donbassa [Modern depth as a factor of change in the velocity of elastic longitudinal wave propagation Vp of coal-bearing rocks of Donbass]. Naukovі pratsі DonNTU: serіya gіrnicho-geologіchna – Scientific papers of DonNTU Series: «The Mining and Geology», 2003, no. 63, pp. 127–133 (In Russ).
11. Ivanov L. A., Voevoda B. I. Inversiya uglenosnykh porod Donbassa v katageneze po znacheniyu skorosti rasprostraneniya uprugikh prodol'nykh voln [Inversion of coal-bearing rocks of Donbass in catagenesis by the value of elastic longitudinal wave propagation velocity]. Naukovі pratsі DonNTU: serіya gіrnicho-geologіchna – Scientific papers of DonNTU Series: «The Mining and Geology», 2004, no. 72, pp. 169–175 (In Russ).
12. Ivanov L. A. Skorostnye parametry anomal'nogo skopleniya metana, opredelennye po petrofizicheskim dannym [Velocity parameters of anomalous methane accumulation determined by petrophysical data]. Trudy RANIMI – Transactions of RANIMI, 2023, no. 22 (37), pp. 50–60 (In Russ). DOI: 10.24412/1996-885X-2023-2237-50-60.