Simulación numérica de la ocurrencia de bandas de deformación y el campo de estrés asociado durante el crecimiento de un pliegue de propagación de falla
Autores: Robert, Romain; Souloumiac, Pauline; Robion, Philippe; David, Christian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Simulación numérica de la ocurrencia de bandas de deformación y el campo de estrés asociado durante el crecimiento de un pliegue de propagación de falla
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Conocimiento
Distribución de estrés
Configuración de fracturas
Orientaciones
Evolución tectónica
Patrones de flujo de fluidos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
El conocimiento de la distribución de paleo-esfuerzos es crucial para entender la configuración y orientaciones de las fracturas durante la evolución tectónica de una cuenca, y por lo tanto, los patrones de flujo de fluidos correspondientes en un reservorio. Este estudio tiene como objetivo predecir las principales orientaciones de esfuerzo y su evolución durante el crecimiento de un pliegue utilizando el método de análisis límite. Se han integrado catorce pasos diferentes como secciones transversales 2D desde una etapa temprana hasta una etapa evolucionada de un pliegue de propagación esquemático y equilibrado. La evolución del esfuerzo se siguió durante el tiempo y el entierro de las capas sin tectónicas localizadas frente al empuje. Se utilizaron simulaciones numéricas para predecir la ocurrencia y orientación de bandas de deformación, es decir, bandas de compactación y de corte, siguiendo la cinemática de un pliegue de propagación de falla. Se seleccionó el estudio de caso del anticlinal Sant-Corneli-Boixols, ubicado en los Pirineos Centro-Sur en la cuenca de Tremp, para restringir las dimensiones de los modelos iniciales (o prototipos) utilizados en nuestras simulaciones numéricas. Las predicciones de las simulaciones numéricas se compararon con observaciones de campo de una ocurrencia temprana de bandas de compactación pura y bandas de compactación mejoradas por corte en la formación Aren sin tectónica, ubicada frente al pliegue, que están sujetas a un acortamiento paralelo a las capas temprano durante la historia de entierro. Las variaciones en la magnitud del esfuerzo y la relación de esfuerzo definen el tipo de banda de deformación producida. Nuestros resultados muestran que la ocurrencia de la banda depende del sobreenvolvente de fluencia del material huésped y que se requiere un pequeño sobreenvolvente de fluencia para estas profundidades superficiales, lo que solo puede explicarse por la heterogeneidad de las facies de roca huésped. En nuestro caso, la heterogeneidad puede explicarse por una contribución significativa de bioclastos de carbonato en la roca calcarenita, que cambia el comportamiento mecánico de toda la roca.
Descripción
El conocimiento de la distribución de paleo-esfuerzos es crucial para entender la configuración y orientaciones de las fracturas durante la evolución tectónica de una cuenca, y por lo tanto, los patrones de flujo de fluidos correspondientes en un reservorio. Este estudio tiene como objetivo predecir las principales orientaciones de esfuerzo y su evolución durante el crecimiento de un pliegue utilizando el método de análisis límite. Se han integrado catorce pasos diferentes como secciones transversales 2D desde una etapa temprana hasta una etapa evolucionada de un pliegue de propagación esquemático y equilibrado. La evolución del esfuerzo se siguió durante el tiempo y el entierro de las capas sin tectónicas localizadas frente al empuje. Se utilizaron simulaciones numéricas para predecir la ocurrencia y orientación de bandas de deformación, es decir, bandas de compactación y de corte, siguiendo la cinemática de un pliegue de propagación de falla. Se seleccionó el estudio de caso del anticlinal Sant-Corneli-Boixols, ubicado en los Pirineos Centro-Sur en la cuenca de Tremp, para restringir las dimensiones de los modelos iniciales (o prototipos) utilizados en nuestras simulaciones numéricas. Las predicciones de las simulaciones numéricas se compararon con observaciones de campo de una ocurrencia temprana de bandas de compactación pura y bandas de compactación mejoradas por corte en la formación Aren sin tectónica, ubicada frente al pliegue, que están sujetas a un acortamiento paralelo a las capas temprano durante la historia de entierro. Las variaciones en la magnitud del esfuerzo y la relación de esfuerzo definen el tipo de banda de deformación producida. Nuestros resultados muestran que la ocurrencia de la banda depende del sobreenvolvente de fluencia del material huésped y que se requiere un pequeño sobreenvolvente de fluencia para estas profundidades superficiales, lo que solo puede explicarse por la heterogeneidad de las facies de roca huésped. En nuestro caso, la heterogeneidad puede explicarse por una contribución significativa de bioclastos de carbonato en la roca calcarenita, que cambia el comportamiento mecánico de toda la roca.