Hidrodinamica

Ne intereseaza energia mediilor depozitionale si aici distingem 2 categorii:

a.)substraturile sau fundurile marine de slaba energie – care formeaza marne, argile, bancuri carbonatate si medii marine deschise iar in acest caz vom intalni secvente uneori monoton litologice (dar care au procente de materie organica iar uneori, cand conditiile locale o permit, avem medii inchise si se pot forma evaporite a.i. acest grup de roci vor avea ca si caractere comune,pe de o parte o slaba porozitate si o permeabilitate modesta spre mediocra. Astfel de medii coresp. Bazinelor inchise sau celor marginale. Aici se aduna roci pelitice si carbonatice bogate in materie organica de provenienta algala. In mediile inchise pe langa evaporite se aduna si depozite sapropelice. Putem intalnii si argile negre de tip laminitic cu potential petroligen mare si se formeaza in cond. dezvoltarii mari a faunei planctonice cu un nr.limitat de specii si in absenta bentonului. Toate aceste roci se formeaza in cazul unor zone depresionale mai mari sau mai putin profunde de ape stagnante stratificate in conditiile unui peisaj de platforma sau arhipelag carbonatat unde apar recifi.

b.)substraturile sau fundurile marine de mare energie – sunt supuse unei hidrodinamici active si unde sedimentatia este dominata de intinderi grezoase atunci cand avem aport detritic coresp., sau putem avea roci carbonatice bioacumulate. Caracteristicile acestor roci se exprima printr-o porozitate si permeabilitate buna. Dpdv climatic trebuie sa existe un regim de precipitatii moderat si se formeaza roci argiloase care vor conserva bine materia organica.

•Transformari ale mineralelor bogate de subsidenta

Subsidenta are ca rezultat acumularea de pachete de sedimente si compactarea acestora sub sarcina depozitelor supraadiacente. Alte efecte care pot sa apara pe masura “migrarii” sedimentelor sunt cresterea presiunii si temp. care determina declansarea unor procese fizice si chimice a caror rezultat e transf. profunda. Aceasta transformare este legata si de caracterul mediilor depoz.

A.)Actiunea presiunii : odata cu cresterea presiunii apare o compactare si diminuare in volum a sedimentelor, care este cu atat mai rapida cu cat granulatia sed. este mai fina. Granulele mineralelor formeaza in cond. normale un schelet mineral in spatiile caruia apa care se gaseste dezvolta un regim hidrostatic. Sedimentele detritice se formeaza in general din acumulari de materiala mostenite si caract. practic majoritatea adancimilor unui bazin des edimentare. Le intalnim de la corpurile aluviale pana in zonele turbiditice profunde. In aceste cond. sedimentarea prezinta faciesuri si grosimi variabile; prezinta de asemenea frecvente ale discontinuitatii si extensiuni laterale limitate, ceea ce duce la interpretari stratigrafice dificile. Acumularea rapida a sed. nu permite o buna sortare a depozitelor a.i. acestea ofera destul de rar caractere bune de porozitate si permeabilitate.

Pe fundul acumularilor detritice local poate sa apara materie organica, care este adusa in special de pe continent si apartine unor vegetale superioare. Astfelm de acumulari se gasesc in formate de tip SENAL in depozite de plaja sau in cadrul cordoanelor nisipoase submarine.

Sedimentarea de tip oceanic se caracterizeaza de grosimi mici si de ritm de acumulare deosebit de lent, prin materiale pelitice in mare parte oxidete si prin frecventa discontinuitatii si lacune de sedimentare. Exista o exceptie si anume zonele turbiditice care pot prezenta interes petrolier. O importanta aparte dpdv petrolier  o are ritmul de ingropare al sedimentelor. In absenta unui mediu depoz.cu caracter perfect reducator, ritmul de ingropare al sedimentarii asigura protectia depozitelor organice. Asociat cu o subsidenta puternica, acest ritm ridicat de ingropare duce depozitul in afara zonei de actiune a bacteriilor care det.distrugerea moleculelor organice. Grosimi mici de ingropare asociate unor nivele de energie ridicate se traduc prin fenomene de sedimentare si prin absenta materiei organice. Ritmuri rapide de sedim.si energii slabe vor fi insa favorabile acumularii si conservarii mat. organice. Cazul sedimentelor care pot suferii o compactare puternica, cum sunt de ex.argilele, poate duce la o diminuare puternica si rapida a volumului poros ce are ca rezultat expulzarea apei continentale. In  cazul pachetelor groase de argila in care apar secvente granulare, apa va fi expulzata vertical ascendent. In cazul seriilor argiloase cu intercalatii nisipoase, fluxul de expulzare al apei va fi dirijat lateral spre marginea bazinului (Golf Coast – SUA). Fenomenul de compactare sedimentara va duce si la expulzarea mecanica a apei interstitiale din argile. Pa masura ce H2O este independenta, compactarea duce la aparitia fenomenelor de filtrare salina, nivelele argiloase jucand rolul unor bariere semipermeabile cu exceptia cazului in care acestea sunt fracturate. Avem de aface cu o actiune chimica care se adauga celei mecanice a.i.apa expulzata va fi o apa cu salinitate mai redusa decat cea initiala.

Compactarea sedim.clastice duce de asemenea la rearanjarea granulelor in cadrul scheletului, in vreme ce la rocile carbonatice mecanismele primordiale vor fi cele chimice. Pe primele sute de m, in cazul lor vom asista la o compactizare ca si la rocile detritice insa apoi vom asista la o primordialitate a procesului de recristalizare. Compactarea sedim.si cresterea presiunii duce la diminuarea porozitatii, a permeabilitatii si a continutului lor in apa apoi la marirea densitatii, rezistivitatii si a variatiilor de transmitere a sunetului si apoi la modificarile caracteristicilor chimice si mineralogice contribuind la reorganizarea moleculara.

Acest fenomen de compactare este ireversibil in special la adancimi mai mari de1200m pt.argile. Argila astfel compactata nu se mai modifica sau se modifica f.putin cand dep. este readusa la suprafata datorita fenomenelor erozionale. Pe fondul acestei reguli apar o serie de anomalii ce se exprima prin pachete de strate care pot fi suprapresurizate sau subpresurizate.

B.)Actiunea temp. – actiunea generala a temp.este aceea de a accelera cinetica reactiilor chimice. Transferul de caldura prin conductivitate in scoarta se realizeaza conform legii lui Furie. Factorul geotermic (gradientul geotermic), sunt rezultatul fluxului termic si a conductivitatii rocii.

•Fluxurile geotermice – isi pastreaza originea la nivelul mantalei unde avem temp.de ordinul a 1300`C si in parte in radioctivitatea rocilor. La acestea se mai pot adauga o serie de factori secundari cum ar fi: reactii chimice, exoterme sau transf.in energie calorica a energiei mecanice dazvoltata in unitatea de flux termic (HFU). Aceste fluxuri geotermice sunt relativ constante in medie la scara globului fiind de cca.1,2 – 1,4 microcalari (μcal/cm²×sec). circulatia apelor locale poate determina cresteri dsensibile ale acestui flux termic, iar valori si mai mari ale fluxului termic se intalnesc acolo in zonele de rift si de fracturi si in general acolo unde avem o tectonica de extensie si de asemenea in zonele de distensie adica in etapele incipiente ale formarii unor bazine sedimentare (ex: bazinul Panonic).

•Conductivitatea termica – este in functie de caracteristicile litologice si petrofizice (densitate).

Se exprima prin masurarea fluxului ca nr.de calorii ce traverseaza intr-o sec.o supraf.de 1 cm² de roca cu un gradient de temp.de 1`C/m (este ridicata pt.sarea gema, medie pt.gresie si carbonati si mica pt.seriile argiloase).

Se considera ca masivele diapere constituie locuri bune pt.maturarea subst.argiloase din ariile invecinate (de ex.diaperele din Marea Moarta au relevat gradienti ridicati de 30 – 50 `C/1000m in vecinatatea peretilor de sare).

Rocile rezervor se prezinta in general ca si buni conducatori, in timp ce rocile ecran de tip argilos se comporta ca izolanti.

•Gradientii geotermici – au o valoare medie mondiala de cca.25`Cla 1000m. putem remarca in unele bazine o esalonare a gradientului geotermic de la 30 la 70`C la 1000m, asa cum se intampla in fosa Asaciana si in bazinele Indoneziene (ex:bazinul Gipsland – SE Australiei – 17-27`C/1000m).

Temp.este deosebit de imp.in maturarea subst.organice! (bazin cald- se gasesc zacaminte de petrol). Gradientii sunt ridicati in zonele de intensa faliere si fracturare. Daca in Texas gradientul este intre 20-30`C /1000m, in vecinatatea faliilor avem gradient cuprins intre 55-100`C/1000m.

Gradientul geotermic mai scazuti apar in provinciile carbonatice [de ex.in Bahamas (51C/1000 m); in regiunile arctice unde influenta climatului se face destul de bine resimtita la nivelul unei grosimi superficiale considerabile si unde s-a conjugat activitatea glaciatiunii (2-8`C /500m)].

Variatiile paleogradientilor si in general istoria paleogeotermica sunt destul de greu de reconstituit. Informatiile asupra acestor elemente sunt oferite de materia organica si de transf. facute de ea pana ajunge in stare de hidrocarburi. Exista cateva elemente cu valoare de etalon care ne ajuta la reconstituirea paleogeotectonicii :

1.puterea de reflectanta a vitrinitului (PRv);

2.indicele de alterare termica (IAT);

3.temp.de randament maxim a unei piralize in cond. standard;

4.rezonanta magnetica; nivelul metamorfismului organic;

5.LOM – indicele care da o relatie liniara in ceea ce priveste variatiile de temp.in cazul unui gradient geotermic constant dintr-un bazin sedimentar de referinta.

Se mai folosesc o serie de indici de natura mineralogica, de ex: urmarirea seriei smectit-illit ce ofera inf.despre temp.si presiune. Se mai poate utiliza si indicele de cristalinitate al illitului.

Putem considera temp.actuale ca valori maximale in bazinele supuse unei subsidente relativ scurte si recente ->bazinele neozoice (ex:bazine din zona L.A. cu gradient geotermic 24-35`C 1000m care corespunde unei puteri de reflectanta a vitrinitului de 0,03- 0,09%).

Grad. geotermici vechi si actuali variaza sensibil si in functie de arhitectura bazinului. Transf. diagenetice sunt cu atat mai profunde cu cat temp.din timpul perioadei geologice a fost mai ridicata si exercitata o perioada mai indelungata. Aceasta actiune termica tinde sa stearga amprenta conditiilor initiale de depunere pe care le altereaza.

C.)Actiunea timpului – timpul si temp.sunt relativ asociati si toata transf. diagenetica este in functie de aceste 2 variabile.