# Деформация висячего крыла

Опубликовано 2023-07-31

# Для чего нужен модуль?

Модуль деформации висячего крыла необходим для восстановления или прямого моделирования перемещений горизонтов по разломам. В текущей версии программы реализован алгоритм деформации простого сдвига. Он применим при моделировании разрывной тектоники рифтогенных структур, где развиты нормальные или листрические сбросы. Также модуль позволяет моделировать процесс формирования структуры при одновременном осадконакоплении и образовании разломов.

# Теория

# Деформация простого сдвига

Описание механизма деформации простого сдвига приводится в разделе Простой сдвиг.

# Активный разлом

Активный разлом – это разлом по которому выполняется перемещение висячего блока.

В примере ниже показан активный разлом фрагмента разреза Рейнского грабена (Doebl and Teichmüller, 1979; Groshong, 2006). Процесс восстановления перемещений по этому разлому описан в разделе Процесс восстановления.

# Висячее крыло разлома

Висячее крыло разлома – это блок пород, расположенный выше поверхности разлома и перемещающийся вдоль него относительно лежачего крыла (Кирмасов, 2011). Для образования сбросов характерно опускание висячего блока вдоль разлома (Ажгирей, 1956).

# Лежачее крыло разлома

Лежачее крыло разлома – это блок пород, расположенный ниже поверхности разлома, относительно которого перемещается висячее крыло (Кирмасов, 2011). Для образования сбросов характерно поднятие лежачего блока вдоль разлома (Ажгирей, 1956).

# Процесс восстановления

В данном примере показан процесс восстановления перемещений 10 горизонтов висячего блока фрагмента разреза Рейнского грабена (Doebl and Teichmüller, 1979; Groshong, 2006).

На этом участке разреза видно, что амплитуда полного перемещения вдоль разлома увеличивается с глубиной. Это может быть обусловлено некорректной интерпретацией структуры, полифазностью активизации разлома или одновременным осадконакоплением при формировании разлома. Третий сценарий в этом случае исключен, так как при синхронном осадконакоплении мощность слоев должна была бы увеличиваться, что не наблюдается на данном примере. Следовательно, наиболее вероятными являются первый и/или второй сценарии.

Перед проведением процесса восстановления перемещений для каждого из 10 горизонтов отображаются узлы горизонтов висячего и лежачего блоков на активном разломе, которые сходятся в одной точке. Процесс восстановления перемещений завершается на 7 горизонте, так как к этому моменту восстановлены перемещения по всем горизонтам.

Сохранить проектный файл всего разреза Рейнского грабена можно в разделе Примеры.

# Рабочий процесс

# Компоненты модуля

Модуль деформации висячего крыла включает следющие компоненты:

Компонент Описание
Активный разлом Добавление одной линии активного разлома.
Лежачее крыло Добавление одной линии лежачего крыла разлома, к которой будет выполняться перемещение самого верхнего горизонта висячего крыла.
Висячее крыло Добавление одной или нескольких линий висячего крыла разлома.
Выполнить Выполнение деформации висячего крыла разлома. Данный компонент доступен, если во все остальные компоненты модуля добавлены объекты.

# Нормальный сброс

Восстановление перемещений по 3 сбросам выполняется по упрощенной структурной интерпретации полуграбена в северной части Северного моря, опубликованной в работе Энтони Эванса и Нила Паркинсона (Evans and Parkinson, 1983). В разделе Простой сдвиг приведена характеристика данного разреза и представлен процесс восстановления первых 6 горизонтов, отвечающих пострифтовому комплексу. В этом разделе приводится процесс восстановления синрифтового комплекса и окончательная модель тектонической эволюции.

# Восстановление перемещения по первому разлому синрифтового комплекса

В данном примере демонстрируется процесс восстановления перемещения по первому разлому синрифтового комплекса. Этот разлом, возможно, является самым молодым, именно поэтому по нему перемещение компенсируется в первую очередь. При необходимости можно компенсировать неполное перемещение по разлому, получив промежуточный этап восстановления перемещения.

Если требуется осуществить неполное восстановление перемещения по разлому, то можно выполнить перемещение на нужный промежуточный этап, использовав временную линию в качестве линии висячего крыла:

В приведенном примере, после восстановления перемещения по разлому, важно учитывать геометрию осадочного бассейна, так как предполагается, что его накопление происходило одновременно с формированием разломов.

После восстановления перемещения по разломам может возникнуть необходимость корректировки геометрии осадочного бассейна. Для этой задачи существуют различные методы, которые во многом зависят от выбранной модели эволюции структуры. В приведенном ниже примере демонстрируется одно из возможных решений:

# Восстановление второго и третьего разлома синрифтового комплекса

Восстановление перемещений по второму и третьему разломам сопровождается восстановлением геометрии осадочного бассейна и соответствует этапам 8 и 9. В случае восстановления третьего, наиболее древнего разлома, в процессе формирования синрифтового комплекса выполнен дополнительный 9 этап перемещения по разлому. Также выполнены дополнительные 11 и 12 этапы восстановления деформации простого сдвига, характеризующие начало прогибания структуры перед активизацией разломов синрифтового комплекса.

# Модель тектонической эволюции

Модель тектонической эволюции показывает, что основной структурный рост произошел в раннем мелу и характеризовался развитием полуграбена во время позднекиммерийских движений. Нижнемеловые отложения перекрывали данную структуру и в итоге были затоплены в туронское время. Такие мезозойские наклонные разломные блоки служат ловушками для большинства крупных нефтяных месторождений северной части Северного моря (Evans and Parkinson, 1983).

# Листрический сброс

# Примеры

# Рейнский грабен

Разрез Рейнского грабена по Doebl and Teichmüller, 1979
Разрез Рейнского грабена по Doebl and Teichmüller, 1979

В проекте представлен разрез Рейнского грабена, который был впервые опубликован в работе Франца Дёбля и Рольфа Тейхмюллера (1979), а затем упрощен Ричардом Грошонгом (2006).

Процесс восстановления перемещений по одному разломному блоку приведен в теоретической части.

Сохранить проект
rhine-graben.zip 138KB

# Северное море

Разрез полуграбена в северной части Северного моря по Evans and Parkinson, 1983
Разрез полуграбена в северной части Северного моря по Evans and Parkinson, 1983

В проекте представлен результат восстановления 6 горизонтов пострифтового комплекса полуграбена в северной части Северного моря. Этот разрез был опубликован в работе Энтони Эванса и Нила Паркинсона (Evans and Parkinson, 1983).

В разделе Нормальный сброс приводится процесс восстановления синрифтового комплекса и окончательная модель тектонической эволюции.

Сохранить проект
north-sea-stages.zip 1.95MB

# Литература

  • Doebl, F., and Teichmüller, R., 1979. Zur Geologie und heutigen Geothermik im mittleren Oberrheingraben. Fortschritte in der Geologie von Rheinland und Westfalen 27, 1–17.
  • Evans, A.C. and Parkinson, D.N., 1983. A half-graben and tilted fault block structure in the Northern North Sea. In: Bally, A.W.s (Ed.): Seismic Expression of Structural Styles. Studies in Geology Series No. 15. Studies in Geology Series, 2.2.2-7-2.2.2-11.
  • Groshong, R.H., 2006. 3-D structural geology: A Practical Guide to Quantitative Surface and Subsurface Map Interpretation. Springer Berlin, Heidelberg, 400 pp.
  • Ажгирей, Г.Д., 1956. Структурная геология. Издательство Московского университета, Москва, 493 стр.
  • Кирмасов, А.Б., 2011. Основы структурного анализа. Научный мир, Москва, 368 стр.