Back to Exploration – 2008 CSPG CSE

Back to Exploration – 2008 CSPG CSEG CWLS Convention 771
Centrifuge Simulations of the Interaction Between Folding,
Faulting and Diapirism During Regional Extension
Elena Konstantinovskaya*
INRS-ETE, Québec, QC
Lyal Harris, Benjamin Carlier, Audrey Lessard-Fontaine, Jimmy Poulin and Adrien Handschuh
INRS-ETE, Québec, QC, Canada
lyal [e-mail]
Eric L. Johnson and Nichola Thomas
Hartwick College, Oneonta, NY, United States
and
Sylvie Daniel
Université Laval, Québec, QC, Canada
Summary
Centrifuge modelling is shown to be a powerful technique for simulating (i) the interaction between
faults and diapirs during rifting, (ii) the geometry of diapir-related folds, including sub-diapir
structures, (iii) active folding associated with displacement on normal faults, and (iv) folds and faults
related to gravitational collapse between lateral ramps in deltas. X-Ray computed tomography (CT
scanning) and gOcad visualization permit the progressive 3D development of structures in
centrifuge models to be studied. In aiding the interpretation of seismic and field data and providing
a means of developing and testing structural hypotheses, centrifuge modelling can provide a
valuable addition to a petroleum exploration program.
Introduction
Through investigating the behaviour of rheologically and dynamically similar systems, physical
(analogue) models provide a better understanding of the progressive development and 3D
geometry of structures in sedimentary basins and fold-thrust belts. Whilst sandbox models replicate
brittle, upper crustal deformation, simulations using a high-acceleration centrifuge are often better
suited to study dynamic systems where body forces (e.g. due to density differences) are important,
or where active folding due to rheological contrasts between layers is significant. A pilot study was
undertaken to develop new modelling materials and CT scanning techniques to simulate the
interaction between diapirs and faults and the 3D geometry of structures in rift basins, deltas and
passive margins through centrifuge analogue modelling.
Back to Exploration – 2008 CSPG CSEG CWLS Convention 772
Method
In diapir models, thin layers and “micro-laminates” of modelling clays and modelling clay-silicone
putty mixes were used to simulate a sequence of inter-bedded sedimentary strata. Less dense/more
ductile silicones simulating mobile salt horizons were placed at different levels in some models. The
rheology and X-Ray properties of these modeling materials were quantified, and the ability to
distinguish individual layers in multilayer packages through X-Ray computed tomography (“CT
scanning”) established. Prescribed cuts in some models represented fault planes of pre-determined
initial dip and /or orientation (e.g. Fig. 1a). Other models comprising layer packages of different
thickness and composition without initial structures were used to test the effects of lithology on
deformation and diapir formation. In models of collapse structures between lateral ramps in deltas,
layers were constructed between fixed wooded walls representing basement-controlled lateral
ramps of differing geometry (Fig. 1b). Upper layers overlaid the entire wooden base. All models
were placed in a rotor with layers vertical (Fig. 1c) and allowed to extend along one axis whilst
undergoing an acceleration of ca. 950 G normal to the initial layering. CT scanning of models was
performed at successive stages of their deformation and final models were serially sliced.
Reconstructions of the 3D geometry of diapir margins, marker horizons, and faults in gOcad from
digitised serial CT scans (e.g. Fig. 2) enabled the progressive development of models to be studied.
Optimum CT scanner configurations and methodologies for scanning silicone-modelling clay layers
were developed.
(a) (b) (c)
Figure 1: (a) Example of multilayered model prior to deformation where prescribed cuts represent faults. (b) Schematic diagram of
lateral ramp models. Basal multilayers of modelling clay, silicone putty and modelling clay-silicone mixes were positioned between
fixed wooden walls representing lateral ramps. Upper layers covered the entire base. (c) Models are positioned in the centrifuge
rotor with layers vertical so that G forces act normal to initial layering.
Examples
(i) Diapir emplacement during extensional faulting. Displacement initially occurred on prescribed
faults. Synthetic and antithetic listric normal faults that soled out on ductile horizons subsequently
developed. Diapirs preferentially intruded normal faults, deforming fault planes and locally reversing
fault dips leading to a termination of displacement on initial faults (Fig. 2). Model layers were folded
producing domal culminations above diapirs and/or in the footwalls of normal faults. Broad synforms
developed between normal faults of opposing dip and between diapirs. In models with a transfer
fault deformation was compartmentalized: diapirs were better developed in the block that underwent
less layer-parallel extension, and diapirs diverged away from the transfer fault and “walls” parallel
but away from transfer faults (Fig. 2). Syn-extensional diapir models display many similarities with
salt-related structures (e.g. Niger delta).
Back to Exploration – 2008 CSPG CSEG CWLS Convention 773
Back to Exploration – 2008 CSPG CSEG CWLS Convention 774

Figure 2: Top: CT scans parallel (left) and perpendicular (right) to the extension direction illustrate the geometry
of silicone diapirs (tops in green and purple, right scan) and folds in adjacent intelayered modelling
clay+silicone/silicone layers, and the deformation of early faults (red and blue). Bottom: gOcad reconstructions
based on serial CT images of diapirs (gold) emplaced during dispacement on normal faults and a transfer fault.
(ii) The geometry of diapir-related folds, including sub-diapir structures. A variety of fold styles
develop associated with diapir emplacement (Fig. 3). Recumbent isoclinal folds develop ajacent to
the diapir trunk beneath the overhanging “tongue” of mushroom-shaped diapirs and tight to isoclinal
upright to inclined synforms form between diapirs. Open domes form above diapirs. Models
showed that layers beneath diapirs were also folded into broad antiforms, with associated parasitic
folds in thinner layers. Viscous layers beneath synforms may thin/neck.
Figure 3: Fold styles in modelling clay+silicone and silicone (pink) layers associated with two
stages in the development diapirs (less dense and more ductile, yellow silicone) during
layer-parallel extension. Broad folds with minor parasitic folds develop beneath diapirs.
(iii) Folds associated with displacement on normal faults. Simple open folds develop in the footwall
to extensional faults (Fig. 4 left). Tighter, more complex folds (Fig. 4 right) develop in footwall layers
with strong mechanical anisotropy when competent dense horizons are displaced. Reverse drag
Back to Exploration – 2008 CSPG CSEG CWLS Convention 775
(upper layers, left), zero drag (lower layers, left) and normal drag (right) may occur in hangingwall
layers depending on layer rheology and density.
Figure 4: Folding of footwall and hanging wall layers during displacement on normal faults. The
model at right comprises thick red and green competent and dense modelling clay layers, and lower
modelling clay+silicone layers with a greater viscosity contrast in comparison to those in the left
model. Ductile, less dense silicone (silver left, dark green right) separates basal and overlying layers.
(iv) Collapse between lateral ramps. A model of structures formed during collapse between
convergent lateral ramps (Fig. 5) simulates structures that may form in deltas where basement
structures localise transfer faults. Faults with normal and strike-slip components formed oblique to
the extension direction in the areas adjacent to the fixed end wall and in the central part of the
model. Folds with axes both perpendicular and parallel to the transport direction developed in the
region closest to the moving end wall (equivalent to the delta toe area in nature) forming elongate
domes and basins that fold isoclinal folds. Figure 5 illustrates the fine details of structures formed in
“microlaminate” layers simulating interlayered sandstone and shales.
Figure 5: Oblique view of upper surface and vertical cut through a model simulating collapse between convergent
lateral ramps showing changes from extensional to contractional deformation similar to that found in some deltas.
Conclusions
Centrifuge modelling is shown to be a powerful technique to simulate a variety of structures in rift
basins, passive margins and deltas that canot be easily simulated in sandbox models, such as
where diapirism and active folding of rheologically stratified sequences are important structural
elements. Whilst results presented only illustrate structures formed in extensional settings,
centrifuge modelling can equally well be applied to structures in contractional settings such as fold-
Back to Exploration – 2008 CSPG CSEG CWLS Convention 776
thrust belts. Model materials, CT scanning techniques, and image analysis software developed in
this study allow fine details of structures to be developed and imaged and for 3D visualizations to be
constructed in gOcad. Non-destructive visualization of models through CT scanning permits the
progressive development of structures and superposed events to be studied. Centrifuge models aid
interpretation of reflection seismic data and the determination of structural histories and deformation
mechanisms in sedimentary basins.
Normal faults and/or fractures in competent horizons are shown to localise diapir intrusion then be
subsequently deformed during diapir ascent. A variety of fold styles is associated with diapirs.
Modelling results have implications for the study of sub-salt structures that represent important
exploration targets in some basins (e.g. Gulf of Mexico) in being ab

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

กลับไปสำรวจ – 2008 CSPG CSEG CWLS ประชุม 771เครื่องหมุนเหวี่ยงจำลองการโต้ตอบระหว่างพับFaulting และ Diapirism ระหว่างภูมิภาคต่อKonstantinovskaya เอเลนา *INRS-ETE, Québec, QCแฮ lyal เบนจามิน Carlier, Audrey Lessard ฟงแตง จิมมี่ Poulin และเอเดรียน HandschuhINRS-ETE, Québec, QC แคนาดาlyal [e-mail] L. Johnson และ Thomas Nichola Hartwick วิทยาลัย นีออน NY สหรัฐอเมริกาและDaniel SylvieUniversité Laval, Québec, QC แคนาดาสรุปเครื่องหมุนเหวี่ยงแบบจำลองแสดงเป็น เทคนิคที่มีประสิทธิภาพสำหรับการจำลอง (i) การโต้ตอบระหว่างdiapirs ระหว่าง rifting, (ii) เรขาคณิตของ diapir เกี่ยวข้องพับ รวม diapir ย่อยและข้อบกพร่องโครงสร้าง พับใช้งานอยู่ (iii) เกี่ยวข้องกับปริมาณกระบอกสูบปกติ บกพร่อง และพับ (iv) และข้อบกพร่องที่เกี่ยวข้องกับความโน้มถ่วงยุบระหว่างทางลาดด้านข้างใน deltas ภาพรังสี (CTการสแกน) และแสดงภาพประกอบเพลง gOcad 3D พัฒนาก้าวหน้าของโครงสร้างในเครื่องหมุนเหวี่ยงรุ่นได้ศึกษา ในการตีความข้อมูลธรณีวิทยา และฟิลด์ที่ช่วยงาน และให้หมายถึงการพัฒนา และทดสอบสมมุติฐานโครงสร้าง การสร้างแบบจำลองเครื่องหมุนเหวี่ยงสามารถให้การนอกจากนี้มีโปรแกรมสำรวจปิโตรเลียมแนะนำผ่านการตรวจสอบพฤติกรรมของระบบแบบไดนามิก และ rheologically คล้าย จริงแบบจำลอง (อนาล็อก) ให้มีความเข้าใจอันดีของการพัฒนาที่ก้าวหน้าและ 3Dเรขาคณิตของโครงสร้างในอ่างล่างหน้าตะกอนและกระตุกพับเข็มขัด ในขณะที่จำลองรูปแบบ sandboxเปราะ บน crustal แมพ จำลองการใช้เครื่องหมุนเหวี่ยงเร่งความเร็วสูงมักดีกว่าการศึกษาระบบไดนามิกสำคัญ กองกำลังของร่างกาย (เช่นเนื่องจากความแตกต่างของความหนาแน่น)หรือพับใช้งานเนื่องจาก rheological สัมผัสระหว่างชั้นสำคัญ มีการศึกษานำร่องดำเนินการพัฒนาวัสดุใหม่สร้างแบบจำลองและ CT สแกนเทคนิคเพื่อจำลองการโต้ตอบระหว่าง diapirs และเรขาคณิต 3 มิติของโครงสร้างในอ่างล่างหน้าริฟท์ deltas ข้อบกพร่อง และขอบแฝงผ่านแบบจำลองอนาล็อกของเครื่องหมุนเหวี่ยง กลับไปสำรวจ – 2008 CSPG CSEG CWLS ประชุม 772วิธีการในรุ่น diapir ชั้นบาง และ "ไมโครลามิเนต" ของแบบจำลอง clays และทำแบบจำลองดินเหนียวซิลิโคนputty ออกแบบผสมผสานที่ใช้ลำดับของชั้นตะกอนระหว่างแบบจำลอง น้อยหนาแน่น/เพิ่มเติมซิลิโคน ductile จำลองฮอลิซันส์เกลือเคลื่อนถูกวางในระดับต่าง ๆ ในบางรุ่น ที่ใช้งานกับและเอ็กซ์เรย์คุณสมบัติของวัสดุในการสร้างโมเดลถูก quantified และความสามารถในการแยกแต่ละชั้นในแพคเกจหลายชั้นผ่านเครื่องเอ็กซเรย์คอมพิวเตอร์คำนวณเอกซเรย์ ("CTการสแกน") ก่อตั้ง ตัดกำหนดในบางรุ่นแสดงเครื่องบินบกพร่องของกำหนดล่วงหน้าเริ่มคลายและเงียบการวางแนว (เช่น Fig. 1a) รุ่นอื่น ๆ ประกอบด้วยชั้นแพแตกต่างกันความหนาและองค์ประกอบ โดยไม่มีโครงสร้างเริ่มต้นถูกใช้เพื่อทดสอบผลกระทบของ lithology บนdeformation and diapir formation. In models of collapse structures between lateral ramps in deltas,layers were constructed between fixed wooded walls representing basement-controlled lateralramps of differing geometry (Fig. 1b). Upper layers overlaid the entire wooden base. All modelswere placed in a rotor with layers vertical (Fig. 1c) and allowed to extend along one axis whilstundergoing an acceleration of ca. 950 G normal to the initial layering. CT scanning of models wasperformed at successive stages of their deformation and final models were serially sliced.Reconstructions of the 3D geometry of diapir margins, marker horizons, and faults in gOcad fromdigitised serial CT scans (e.g. Fig. 2) enabled the progressive development of models to be studied.Optimum CT scanner configurations and methodologies for scanning silicone-modelling clay layerswere developed. (a) (b) (c)Figure 1: (a) Example of multilayered model prior to deformation where prescribed cuts represent faults. (b) Schematic diagram oflateral ramp models. Basal multilayers of modelling clay, silicone putty and modelling clay-silicone mixes were positioned betweenfixed wooden walls representing lateral ramps. Upper layers covered the entire base. (c) Models are positioned in the centrifugerotor with layers vertical so that G forces act normal to initial layering.Examples(i) Diapir emplacement during extensional faulting. Displacement initially occurred on prescribedข้อบกพร่อง สังเคราะห์ และ antithetic listric ปกติ faults ที่ soled ออกในฮอลิซันส์ ductile ในเวลาต่อมาพัฒนา Diapirs โน้ต intruded ความผิดปกติ เปลี่ยนรูปเครื่องบินบกพร่อง และกลับในท้องถิ่นข้อบกพร่องลาดนำการสิ้นสุดของการเคลื่อนย้ายในข้อบกพร่องเริ่มต้น (Fig. 2) แบบจำลองชั้นถูกพับผลิต domal culminations เหนือ diapirs และ/หรือ ใน footwalls ของความผิดปกติ กว้าง synformsพัฒนา ระหว่างความผิดปกติของฝ่ายตรงข้ามจุ่ม และ ระหว่าง diapirs ในรูปแบบที่มีการโอนย้ายแมพบกพร่องถูก compartmentalized: diapirs ได้พัฒนาดีขึ้นในช่วงที่มีเปลี่ยนน้อยกว่าชั้นขนานนามสกุล และ diapirs diverged โอนบกพร่องและ "กำแพง" ขนานแต่จากข้อบกพร่อง (Fig. 2) การโอนย้าย รุ่น diapir Syn extensional แสดงความคล้ายคลึงมากกับเกลือเกี่ยวข้องโครงสร้าง (เช่นไนเจอร์เดลต้า) กลับไปสำรวจ – ประชุม 2008 CSPG CSEG CWLS 773กลับไปสำรวจ – ประชุม 2008 CSPG CSEG CWLS 774รูปที่ 2: ด้านบน: CT สแกนขนาน (ซ้าย) และเส้นตั้งฉาก (ขวา) ทิศทางการขยายแสดงเรขาคณิตของซิลิโคน diapirs (ท็อปสีเขียวและสีม่วง การสแกนขวา) และต้นนี้หุบในแบบจำลอง intelayered ติดดินเหนียว + ชั้นซิลิโคน/ซิลิโคน และแมพของข้อบกพร่องก่อน (สีแดงและสีน้ำเงิน) ล่าง: gOcad ศึกษาตามลำดับ CT รูปของ diapirs (ทอง) emplaced ใน dispacement ความผิดปกติและความผิดพลาดในการโอนย้าย(ii) เรขาคณิตของ diapir เกี่ยวข้องพับ รวมทั้งโครงสร้างย่อย diapir หลากหลายรูปแบบพับพัฒนาเชื่อมโยงกับ diapir emplacement (Fig. 3) Ajacent การพัฒนาพับ recumbent isoclinalลำ diapir ภายใต้ overhanging "ลิ้น" ของ diapirs รูปเห็ด และแน่นเพื่อ isoclinalตรงแบบฟอร์ม synforms เข้าใจระหว่าง diapirs แบบฟอร์มเปิด domes เหนือ diapirs แบบจำลองพบว่า มีพับเข้ากว้าง antiforms ชั้นใต้ diapirs ไว้ยังมีการเชื่อมโยงเสียงฟู่เหมือนกาฝากพับในบางชั้น ชั้นความหนืดภายใต้ synforms อาจบาง/คอรูปที่ 3: พับลักษณะแบบจำลองดินเหนียว + ซิลิโคน และเกี่ยวข้องกับสองชั้นซิลิโคน (สีชมพู)ขั้นตอนในการพัฒนา diapirs (ductile มากขึ้น และหนาแน่นน้อยสีเหลืองซิลิโคน) ระหว่างนามสกุลชั้นขนานกัน พับกว้าง มีเสียงฟู่เหมือนกาฝากพับรองพัฒนาใต้ diapirs(iii) เกี่ยวข้องกับความผิดปกติในการเคลื่อนย้ายพับ เปิดพับได้พัฒนาในการ footwallการ extensional ข้อบกพร่อง (Fig. 4 ซ้าย) เพราะ พับซับซ้อน (Fig. 4 ขวา) พัฒนาในชั้น footwallด้วยแรงกล anisotropy เมื่ออำนาจฮอลิซันส์ที่หนาแน่นจะพลัดถิ่น ลากย้อนกลับ กลับไปสำรวจ – ประชุม 2008 CSPG CSEG CWLS 775(ด้านบนชั้น ซ้าย), ศูนย์ลาก (ชั้นล่าง ซ้าย) และลากปกติ (ขวา) อาจเกิดขึ้นใน hangingwallชั้นใช้งานกับชั้นและความหนาแน่นรูปที่ 4: พับของ footwall และแขวนผนังชั้นในแทนในความผิดปกติ ที่model at right comprises thick red and green competent and dense modelling clay layers, and lowermodelling clay+silicone layers with a greater viscosity contrast in comparison to those in the leftmodel. Ductile, less dense silicone (silver left, dark green right) separates basal and overlying layers.(iv) Collapse between lateral ramps. A model of structures formed during collapse betweenconvergent lateral ramps (Fig. 5) simulates structures that may form in deltas where basementstructures localise transfer faults. Faults with normal and strike-slip components formed oblique tothe extension direction in the areas adjacent to the fixed end wall and in the central part of themodel. Folds with axes both perpendicular and parallel to the transport direction developed in theregion closest to the moving end wall (equivalent to the delta toe area in nature) forming elongatedomes and basins that fold isoclinal folds. Figure 5 illustrates the fine details of structures formed in“microlaminate” layers simulating interlayered sandstone and shales.Figure 5: Oblique view of upper surface and vertical cut through a model simulating collapse between convergentlateral ramps showing changes from extensional to contractional deformation similar to that found in some deltas.ConclusionsCentrifuge modelling is shown to be a powerful technique to simulate a variety of structures in riftbasins, passive margins and deltas that canot be easily simulated in sandbox models, such aswhere diapirism and active folding of rheologically stratified sequences are important structuralelements. Whilst results presented only illustrate structures formed in extensional settings,centrifuge modelling can equally well be applied to structures in contractional settings such as fold-Back to Exploration – 2008 CSPG CSEG CWLS Convention 776thrust belts. Model materials, CT scanning techniques, and image analysis software developed inthis study allow fine details of structures to be developed and imaged and for 3D visualizations to beconstructed in gOcad. Non-destructive visualization of models through CT scanning permits theprogressive development of structures and superposed events to be studied. Centrifuge models aidinterpretation of reflection seismic data and the determination of structural histories and deformationmechanisms in sedimentary basins.Normal faults and/or fractures in competent horizons are shown to localise diapir intrusion then besubsequently deformed during diapir ascent. A variety of fold styles is associated with diapirs.Modelling results have implications for the study of sub-salt structures that represent importantexploration targets in some basins (e.g. Gulf of Mexico) in being ab

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

กลับไปสำรวจ - 2008 CSPG CSEG CWLS ประชุม 771
แปะจำลองของปฏิสัมพันธ์ระหว่างพับ
Faulting และ Diapirism ในระหว่างภูมิภาคขยาย
Elena Konstantinovskaya *
INRS-ETE, ควิเบก, QC
Lyal แฮร์ริส, เบนจามิน Carlier ออเดรย์ Lessard-Fontaine, จิมมี่ Poulin และ Adrien Handschuh
INRS-ETE, ควิเบก, QC, แคนาดา
Lyal [e-mail]
เอริคจอห์นสันและแอล Nichola
โทมัสฮาร์ทวิควิทยาลัยนีออน, นิวยอร์ก,
สหรัฐอเมริกาและซิลวีแดเนียลมหาวิทยาลัยลาวาล, ควิเบก, QC, แคนาดาอย่างย่อสร้างแบบจำลองCentrifuge แสดงให้เห็นว่า เป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพสำหรับการจำลอง (i) การปฏิสัมพันธ์ระหว่างความผิดพลาดและdiapirs ระหว่าง rifting (ii) รูปทรงเรขาคณิตของพับ diapir ที่เกี่ยวข้องรวมทั้งย่อย diapir โครงสร้าง (iii) การพับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ในความผิดปกติและ (iv ) พับและความผิดพลาดที่เกี่ยวข้องกับการล่มสลายแรงโน้มถ่วงระหว่างทางลาดด้านข้างในสันดอน X-Ray คำนวณเอกซ์เรย์ (CT สแกน) และการมองเห็น gOcad อนุญาตให้มีการพัฒนาความก้าวหน้าของ 3D โครงสร้างในรูปแบบหมุนเหวี่ยงที่จะศึกษา ในการช่วยแปลความหมายของข้อมูลแผ่นดินไหวและสนามและการให้ความหมายของการพัฒนาและการทดสอบสมมติฐานโครงสร้างการสร้างแบบจำลองการหมุนเหวี่ยงสามารถให้มีคุณค่าให้กับโปรแกรมการสำรวจปิโตรเลียม. บทนำผ่านการตรวจสอบพฤติกรรมของ rheologically และแบบไดนามิกระบบที่คล้ายกัน, ทางร่างกาย (อะนาล็อก) รุ่น ให้ความเข้าใจที่ดีขึ้นของการพัฒนาความก้าวหน้าและ 3D รูปทรงเรขาคณิตของโครงสร้างในแอ่งตะกอนและพับแทงเข็มขัด ขณะที่รุ่นทรายทำซ้ำเปราะเปลี่ยนรูปเปลือกโลกบนแบบจำลองโดยใช้เครื่องหมุนเหวี่ยงสูงเร่งมักจะดีขึ้นเหมาะกับการศึกษาระบบแบบไดนามิกที่กองกำลังของร่างกาย(เช่นเนื่องจากความแตกต่างของความหนาแน่น) ที่มีความสำคัญหรือพับการใช้งานที่เกิดจากการแตกไหลระหว่างชั้นที่มีความสำคัญ. การศึกษานำร่องได้รับการดำเนินการในการพัฒนาวัสดุการสร้างแบบจำลองใหม่และ CT สแกนเทคนิคเพื่อจำลองการปฏิสัมพันธ์ระหว่างdiapirs และความผิดพลาดและรูปทรงเรขาคณิต 3 มิติของโครงสร้างในอ่างแตกแยกสันดอนและอัตรากำไรขั้นต้นเรื่อยๆ ผ่านการสร้างแบบจำลองแบบอะนาล็อกการหมุนเหวี่ยง. กลับไปสำรวจ - 2008 CSPG CSEG CWLS ประชุม 772 วิธีในรุ่น diapir, ชั้นบาง ๆ และ "ลามิเนตไมโคร" ดินการสร้างแบบจำลองและการสร้างแบบจำลองดินเหนียวซิลิโคนผสมฉาบถูกนำมาใช้ในการจำลองลำดับของชั้นตะกอนระหว่างเตียง ความหนาแน่นน้อย / อื่น ๆซิลิโคนอ่อนจำลองอันไกลโพ้นเกลือมือถือถูกวางไว้ในระดับที่แตกต่างกันในบางรุ่น ไหลและคุณสมบัติเอ็กซ์เรย์ของวัสดุเหล่านี้ถูกสร้างแบบจำลองเชิงปริมาณและความสามารถในการแยกแยะความแตกต่างแต่ละชั้นในแพคเกจหลายผ่าน X-Ray คำนวณเอกซ์เรย์ ("CT สแกน") จัดตั้งขึ้น ตัดที่กำหนดในบางรุ่นเป็นตัวแทนของความผิดของเครื่องบินก่อนกำหนดแช่เริ่มต้นและ / หรือแนว (เช่นรูป. 1a) รุ่นอื่น ๆ ประกอบไปด้วยแพคเกจที่แตกต่างกันของชั้นความหนาและองค์ประกอบโครงสร้างโดยไม่ต้องเริ่มต้นถูกนำมาใช้ในการทดสอบผลกระทบของlithology ในการเปลี่ยนรูปและdiapir ก่อ ในรูปแบบของโครงสร้างระหว่างการล่มสลายทางลาดด้านข้างในสันดอนชั้นถูกสร้างขึ้นระหว่างผนังป่าคงเป็นตัวแทนด้านข้างที่ควบคุมชั้นใต้ดินทางลาดของเรขาคณิตที่แตกต่างกัน(รูป. 1b) ซ้อนทับชั้นบนฐานไม้ทั้งหมด ทุกรุ่นถูกวางไว้ในโรเตอร์กับชั้นแนวตั้ง (รูป. 1 c) และได้รับอนุญาตที่จะขยายไปตามแกนขณะที่อยู่ระหว่างการเร่งความเร็วของแคลิฟอร์เนีย 950 G ปกติไปยังชั้นเริ่มต้น CT สแกนรุ่นได้รับการดำเนินการในขั้นตอนต่อเนื่องของการเสียรูปและรูปแบบสุดท้ายของพวกเขาที่ถูกหั่นเป็นลำดับ. ไทปันของรูปทรงเรขาคณิต 3 มิติของอัตรากำไรขั้นต้น diapir, อันไกลโพ้นของเครื่องหมายและความผิดพลาดใน gOcad จากCT สแกนอนุกรมดิจิตอล (เช่นรูปที่. 2) ที่เปิดใช้งานการพัฒนาความก้าวหน้า รูปแบบที่จะศึกษา. ที่เหมาะสม CT สแกนเนอร์การกำหนดค่าและวิธีการสำหรับการสแกนชั้นดินเหนียวซิลิโคนแบบจำลองได้รับการพัฒนา. (ก) (ข) (ค) รูปที่ 1 (ก) ตัวอย่างรูปแบบพหุก่อนที่จะมีการเปลี่ยนรูปแบบการตัดที่กำหนดไว้เป็นตัวแทนของความผิดพลาด (ข) แผนภาพของแบบจำลองทางลาดด้านข้าง หลายชั้นฐานของการสร้างแบบจำลองดินเหนียวฉาบซิลิโคนและการสร้างแบบจำลองดินเหนียวผสมซิลิโคนอยู่ในตำแหน่งระหว่างผนังไม้คงเป็นตัวแทนของทางลาดด้านข้าง ชั้นบนฐานครอบคลุมทั้งหมด (ค) รุ่นมีตำแหน่งในแปะโรเตอร์กับชั้นในแนวตั้งเพื่อให้กองกำลังG ทำหน้าที่ปกติที่จะเริ่มต้น layering. ตัวอย่าง(i) ในระหว่างการจัดวาง Diapir Faulting extensional แทนที่ครั้งแรกเกิดขึ้นในวันที่กำหนดความผิดพลาด สังเคราะห์และตรงกันข้าม listric ความผิดปกติที่ soled ออกบนขอบฟ้าอ่อนต่อมาได้รับการพัฒนา diapirs พิเศษบุกรุกความผิดปกติเปลี่ยนรูปเครื่องบินความผิดและในประเทศการย้อนกลับของความผิดdips ที่นำไปสู่การสิ้นสุดของการเคลื่อนที่ในความผิดพลาดครั้งแรก (รูปที่. 2) ชั้นรุ่นถูกพับผลิต domal culminations diapirs ข้างต้นและ / หรือใน footwalls ความผิดปกติ กว้าง synforms ระหว่างการพัฒนาความผิดปกติของกรมทรัพย์สินทางปัญญาของฝ่ายตรงข้ามและระหว่าง diapirs ในรุ่นที่มีการโอนเปลี่ยนรูปเป็นความผิด compartmentalized: diapirs ได้รับการพัฒนาที่ดีขึ้นในบล็อกที่ขนานนามสกุลชั้นขนานน้อยลงและdiapirs แยกออกไปจากความผิดพลาดของการโอนและ "ผนัง" ขนานแต่อยู่ห่างจากความผิดพลาดของการถ่ายโอน (รูปที่ 2). รุ่น diapir Syn-extensional แสดงความคล้ายคลึงกันมากกับโครงสร้างเกลือที่เกี่ยวข้อง(เช่นเดลต้าไนเจอร์). กลับไปสำรวจ - 2008 CSPG CSEG CWLS ประชุม 773 กลับไปสำรวจ - 2008 CSPG CSEG CWLS ประชุม 774 รูปที่ 2: ยอดนิยม: CT สแกนแบบขนาน (ซ้าย) และตั้งฉาก (ขวา) กับทิศทางการขยายแสดงให้เห็นถึงรูปทรงเรขาคณิตของdiapirs ซิลิโคน (ท็อปส์ซูสีเขียวและสีม่วง, สแกนขวา) และเท่าที่อยู่ติดกันในการสร้างแบบจำลอง intelayered ดิน + ซิลิโคน / ชั้นซิลิโคนและความผิดปกติของความผิดพลาดในช่วงต้น (สีแดงและสีฟ้า) ด้านล่าง: ไทปัน gOcad ขึ้นอยู่กับภาพ CT อนุกรมของ diapirs (ทอง) emplaced ช่วง dispacement ในความผิดปกติและความผิดโอน. (ii) รูปทรงเรขาคณิตของเท่า diapir ที่เกี่ยวข้องรวมทั้งโครงสร้างย่อย diapir ความหลากหลายของรูปแบบการพับพัฒนาที่เกี่ยวข้องกับการวาง diapir (รูปที่. 3) เท่าขี้เกียจ isoclinal พัฒนา ajacent เพื่อลำต้นdiapir ใต้ยื่น "ลิ้น" ของ diapirs เห็ดที่มีรูปร่างและแน่น isoclinal ในแนวตั้งเพื่อ synforms แนวโน้มรูปแบบระหว่าง diapirs โดมเปิดรูปแบบ diapirs ข้างต้น รุ่นแสดงให้เห็นว่าชั้นใต้ diapirs ถูกพับเก็บไว้ใน antiforms กว้างกับปรสิตที่เกี่ยวข้องเท่าในชั้นทินเนอร์ . ชั้นหนืดใต้ synforms อาจบาง / คอรูปที่3: พับรูปแบบในการสร้างแบบจำลองดินเหนียว + ซิลิโคนและซิลิโคน (สีชมพู) ชั้นที่เกี่ยวข้องกับสองขั้นตอนในการพัฒนาdiapirs (น้อยหนาแน่นและเหนียวมากขึ้นซิลิโคนสีเหลือง) ในระหว่างการขยายชั้นขนาน กว้างเท่าที่มีเล็ก ๆ น้อย ๆ เท่าพยาธิพัฒนาใต้ diapirs. (iii) กอดที่เกี่ยวข้องกับความผิดพลาดในการเคลื่อนที่ตามปกติ เท่าที่เปิดง่ายพัฒนาใน footwall เพื่อ extensional ความผิดพลาด (รูปที่. 4 จากซ้าย) ที่เข้มงวดมากขึ้นเท่าที่ซับซ้อนมากขึ้น (รูปที่. 4 จากขวา) ในการพัฒนาในชั้น footwall กับ anisotropy กลที่แข็งแกร่งเมื่ออำนาจอันไกลโพ้นหนาแน่นมีการย้าย ลากย้อนกลับไปสำรวจ - 2008 CSPG CSEG CWLS ประชุม 775 (ชั้นบนซ้าย), ศูนย์การลาก (ชั้นล่างซ้าย) และลากปกติ (ขวา) อาจเกิดขึ้นใน hangingwall ชั้นขึ้นอยู่กับการไหลชั้นและความหนาแน่น. รูปที่ 4: พับของ footwall และแขวนผนังชั้นในระหว่างการเคลื่อนที่ในความผิดปกติ รูปแบบที่ด้านขวาประกอบด้วยการสร้างแบบจำลองหนาสีแดงและสีเขียวที่มีความสามารถและมีความหนาแน่นชั้นดินเหนียวและต่ำกว่าดินเหนียวสร้างแบบจำลอง + ชั้นซิลิโคนที่มีความคมชัดความหนืดมากขึ้นเมื่อเทียบกับผู้ที่อยู่ในด้านซ้ายรูปแบบ ดัด, ซิลิโคนหนาแน่นน้อย (เงินเหลือสีเขียวเข้มขวา) แยกฐานและชั้นวาง. (iv) ยุบระหว่างทางลาดด้านข้าง รูปแบบของโครงสร้างขึ้นในช่วงระหว่างการล่มสลายทางลาดด้านข้างบรรจบกัน (รูปที่. 5) จำลองโครงสร้างที่อาจก่อตัวในสันดอนที่ชั้นใต้ดินโครงสร้างจำกัด การถ่ายโอนความผิดพลาด ความผิดปกติที่มีการนัดหยุดงานและส่วนประกอบลื่นเกิดเอียงไปทิศทางการขยายในพื้นที่ที่อยู่ติดกับผนังปลายคงที่และอยู่ในภาคกลางของรูปแบบ เท่าที่มีทั้งแกนตั้งฉากและขนานไปกับทิศทางการขนส่งการพัฒนาในภูมิภาคใกล้เคียงกับผนังปลายย้าย (เทียบเท่ากับพื้นที่สามเหลี่ยมปากเท้าในธรรมชาติ) ยาวขึ้นรูปโดมและแอ่งน้ำที่พับบานพับ รูปที่ 5 แสดงให้เห็นถึงรายละเอียดของโครงสร้างที่เกิดขึ้นใน"microlaminate" ชั้นจำลองหินทราย interlayered และ shales. รูปที่ 5: มุมเอียงของพื้นผิวบนและตัดในแนวตั้งด้วยรูปแบบการล่มสลายจำลองระหว่างบรรจบลาดด้านข้างแสดงการเปลี่ยนแปลงจากextensional ต่อการเปลี่ยนรูป contractional คล้ายกับว่า พบในสันดอนบาง. สรุปผลการวิจัยการสร้างแบบจำลอง Centrifuge แสดงให้เห็นว่าเทคนิคที่มีประสิทธิภาพเพื่อจำลองความหลากหลายของโครงสร้างในความแตกแยกอ่างกำไรpassive และสันดอนที่ canot จำลองได้อย่างง่ายดายในรูปแบบทรายเช่นที่diapirism และพับที่ใช้งานของลำดับชั้นภูมิ rheologically มี โครงสร้างที่สำคัญองค์ประกอบ ขณะที่ผลการนำเสนอเพียง แต่แสดงให้เห็นถึงโครงสร้างที่เกิดขึ้นในการตั้งค่า extensional, การสร้างแบบจำลองการหมุนเหวี่ยงอย่างเท่าเทียมกันทั้งสามารถนำไปใช้ในการตั้งค่าโครงสร้าง contractional เช่น fold- กลับไปสำรวจ - 2008 CSPG CSEG CWLS ประชุม 776 เข็มขัดแรงผลักดัน วัสดุรุ่น CT สแกนเทคนิคและซอฟต์แวร์การวิเคราะห์ภาพการพัฒนาในการศึกษาครั้งนี้ช่วยให้รายละเอียดของโครงสร้างได้รับการพัฒนาและการถ่ายภาพและการสร้างภาพ3 มิติที่จะสร้างขึ้นในgOcad การสร้างภาพแบบไม่ทำลายของรูปแบบที่ผ่านการสแกน CT อนุญาตให้พัฒนาความก้าวหน้าของโครงสร้างและเหตุการณ์superposed ที่จะศึกษา Centrifuge รุ่นช่วยเหลือการตีความหมายของข้อมูลแผ่นดินไหวสะท้อนและความมุ่งมั่นของประวัติศาสตร์โครงสร้างและการเปลี่ยนรูปกลไกในแอ่งตะกอน. ความผิดปกติและ / หรือกระดูกหักในขอบเขตอันไกลโพ้นที่จะแสดงความสามารถที่จะ จำกัด การบุกรุก diapir จากนั้นจะมีรูปร่างผิดปกติต่อมาในระหว่างการขึ้นdiapir ความหลากหลายของรูปแบบเท่าที่เกี่ยวข้องกับ diapirs. ผลการสร้างแบบจำลองมีผลกระทบต่อการศึกษาของโครงสร้างย่อยเกลือที่เป็นตัวแทนที่สำคัญเป้าหมายการสำรวจในบางอ่าง (เช่นอ่าวเม็กซิโก) ในการเป็น AB

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

กลับไปสำรวจ– 2551 cspg cseg cwls ประชุม 771
centrifuge การจำลองปฏิสัมพันธ์ระหว่างพับและขยายในภูมิภาค diapirism ตลอด

เอเลน่า konstantinovskaya *
inrs-ete คูจาก BEC , QC
ไลเอิล แฮร์ริส , เบนจามิน carlier ออเดรย์ เลสซาร์ด ฟอนเทน จิมมี่ และเอเดรียน พูแลน handschuh
inrs-ete คูจาก BEC , QC , แคนาดา
ไลเอิล _harris @ จ้า . inrs . CA
อีริคจอห์นสันและโทมัส
ว่า Lฮาร์ตวิกวิทยาลัย , นีออน , นิวยอร์ก , สหรัฐอเมริกา


และ Sylvie แดเนียลมหาวิทยาลัยลาวาลคูจาก BEC , QC , แคนาดา

เพื่อสรุปแบบแสดงเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพเพื่อจำลอง ( 1 ) ปฏิสัมพันธ์ระหว่าง
ความผิดพลาดและ diapirs ในระหว่าง rifting ( 2 ) รูปทรงของ diapir ที่เกี่ยวข้องเท่า รวมถึง โครงสร้าง diapir
ย่อย ( 3 ) พับใช้งานที่เกี่ยวข้องกับการเกี่ยวกับความผิดปกติและ ( 4 ) พับและข้อบกพร่อง
เกี่ยวข้องกับแรงโน้มถ่วงระหว่างด้านข้างทางลาดในสันดอน . การถ่ายภาพรังสีส่วนตัดอาศัยคอมพิวเตอร์ ( CT สแกนและการ gocad
) อนุญาตให้ก้าวหน้าการพัฒนาโครงสร้างในรูปแบบ 3D
ซึ่งต้องศึกษา ในการตีความของแผ่นดินไหวและเขตข้อมูลและให้
ความหมายของการพัฒนาและการทดสอบสมมติฐานโครงสร้างซึ่งแบบจำลองสามารถให้
เพิ่มคุณค่าโปรแกรมการสำรวจปิโตรเลียม .

ผ่านการตรวจสอบพฤติกรรมของระบบ และแบบไดนามิก rheologically คล้ายคลึงทางกายภาพ ,
( อนาล็อก ) แบบให้ความรู้ความเข้าใจในการพัฒนาความก้าวหน้าและเรขาคณิต 3 มิติของโครงสร้างในแอ่งตะกอน
และพับสายกระตุก รุ่น sandbox ขณะที่เลียนแบบ
เปราะด้านบนของเปลือกโลกการใช้เครื่องจำลองการเร่งสูงมักจะดีกว่า
เหมาะในการศึกษาระบบแบบไดนามิกที่บังคับร่างกาย ( เช่น เนื่องจากความแตกต่างของความหนาแน่น ) มีความสําคัญ ,
หรือที่ปราดเปรียวพับเนื่องจากการความแตกต่างระหว่างชั้นสำคัญ การศึกษานำร่องคือ
) การพัฒนาวัสดุแบบใหม่ และ CT สแกนเทคนิคเพื่อจำลอง
ปฏิสัมพันธ์ระหว่าง diapirs และข้อบกพร่องและเรขาคณิต 3 มิติของโครงสร้างในระแหงแอ่ง deltas และ
ขอบเรื่อยๆผ่านอนาล็อกเพื่อการสร้างแบบจำลอง
กลับไปสำรวจ– 2551 cspg cseg cwls ว่าด้วยวิธีการในรูปแบบ diapir 772

ชั้นบางและ " ไมโครลามิเนต " ของการสร้างแบบจำลองดินเหนียวและดิน
แบบซิลิโคนผงผสมถูกใช้เพื่อจำลองลำดับระหว่างเตียงเป็นชั้น ความหนาแน่นน้อยกว่า / มากกว่า
อ่อนซิลิโคนมือถือจำลองขอบเขตเกลือไว้ในระดับที่แตกต่างกันในบางรุ่น
สมบัติและคุณสมบัติของวัสดุเหล่านี้รังสีเอกซ์แบบปริมาณและความสามารถในการแยกชั้น ในแต่ละชั้น
แพคเกจผ่านการถ่ายภาพสามมิติ (
" กะรัตสแกน " ) ก่อตั้งขึ้น กำหนดตัดในบางรุ่นแสดงความผิดของเครื่องบินของก่อนกำหนด
จิ้มเริ่มต้นและ / หรือการวาง เช่น ( รูปที่ 1A ) โมเดลอื่นๆ ประกอบด้วยชุดของชั้นความหนาแตกต่างกัน
และองค์ประกอบโดยไม่โครงสร้างเริ่มต้นที่ใช้ทดสอบผลของการศึกษาทางธรณีวิทยาบน
เสียรูปและการพัฒนา diapir . ในรูปแบบของการยุบโครงสร้างระหว่างทางลาดในสันดอน ,
ชั้นถูกสร้างขึ้นระหว่างผนังดินป่าถาวรเป็นตัวแทนควบคุมด้านข้าง
ทางลาดที่มีรูปทรงเรขาคณิต ( รูปที่ 1A ) ชั้นวางทับบนฐานไม้ทั้งหมด ทุกรุ่น
อยู่ในใบพัดที่มีชั้นแนวตั้ง ( ภาพที่ 1c ) และอนุญาตให้ขยายไปหนึ่งแกนในขณะที่
ได้รับการประมาณ 950 กรัม ปกติการฟอกเงิน CT สแกนรุ่น
ดำเนินการในขั้นตอนต่อเนื่องของรูปแบบของการเสียรูปและสุดท้ายก็เป็น การสร้างใหม่ซอย .
ของเรขาคณิต 3 มิติของ diapir ขอบขีดเครื่องหมาย และความผิดพลาดใน gocad จาก
digitised CT สแกน เช่น ( รูปที่ 2 ) ทำให้การพัฒนาความก้าวหน้าของแบบจำลองที่ศึกษา .
การกำหนดค่าที่เหมาะสมและวิธีการสำหรับการสแกน CT สแกน ซิลิโคนแบบดินเหนียว ชั้น
ได้รับการพัฒนา
( ก ) ( ข ) ( C )
1 รูป : ( ) ตัวอย่างของแบบมัลติเลเยอร์ก่อนรูปที่กำหนดตัดแสดงความผิดพลาด ( ข ) แผนผัง
รูปแบบทางลาดด้านข้างแผนผัง แรกเริ่ม multilayers ของการสร้างแบบจำลองดินเหนียว ฉาบซิลิโคน และแบบผสม ซิลิโคน ดินถูกวางระหว่าง
ซ่อมผนังไม้แทนการทางลาด บนชั้นครอบคลุมฐานทั้งหมด