Renowacja sekcji

Przykład odrestaurowanej i zrównoważonej sekcji z obszaru National Wildlife Refuge 1002 na Alasce

W geologii strukturalnej renowacja sekcji lub renowacja palinspastyczna to technika stosowana do stopniowego odkształcania sekcji geologicznej w celu sprawdzenia poprawności interpretacji zastosowanej do budowy sekcji. Służy również do wglądu w geometrię wcześniejszych etapów rozwoju geologicznego danego obszaru. Sekcja, którą można z powodzeniem odkształcić do geologicznie uzasadnionej geometrii, bez zmiany powierzchni, nazywana jest sekcją zrównoważoną .

Porównywalnie mapa palinspastyczna to widok mapy cech geologicznych, często obejmujący również współczesne linie brzegowe, aby pomóc czytelnikowi w rozpoznaniu obszaru, przedstawiając stan przed deformacją.

Renowacja 2D

Rozwój techniki

Najwcześniejsze próby wykonania odrestaurowanych sekcji dotyczyły pasów fałdowych i oporowych przedpola . Technika ta zakładała szablon stratygraficzny o stałej lub płynnie zmieniającej się grubości jednostek w przekroju. Długości linii zmierzono na dzisiejszym odkształconym odcinku i przeniesiono do szablonu, aby odbudować odcinek tak, jak wyglądał przed rozpoczęciem deformacji. Ta metoda nie gwarantuje zachowania obszaru, a jedynie długość linii. Technika ta została zastosowana do obszarów tektoniki ekstensjonalnej początkowo przy użyciu pionowego prostego ścinania. W ciągu następnej dekady dostępnych stało się kilka rodzajów komercyjnego oprogramowania do renowacji, co umożliwiło rutynowe stosowanie tej techniki.

Algorytmy deformacji

SimpleshearRestoration.png

W celu obliczenia zmiany kształtu elementu w przekroju stosuje się różne algorytmy deformacji. Początkowo wiele z nich było stosowanych ręcznie, ale obecnie są one dostępne w specjalistycznych pakietach oprogramowania. Warto wspomnieć, że te algorytmy deformacji są przybliżeniami i idealizacjami rzeczywistych ścieżek odkształcenia i odbiegają od rzeczywistości (Ramsey i Huber, 1987). Media geologiczne zazwyczaj nie są materiałami ciągłymi; to znaczy nie są ośrodkami izotropowymi, jak domyślnie zakłada się we wszystkich algorytmach odkształceń używanych do równoważenia przekroju poprzecznego. To powiedziawszy, zrównoważone przekroje zachowują równowagę materiałową, co jest ważne dla konceptualizacji historii kinematycznych zdeformowanych regionów.

Pionowe/pochyłe ścinanie

Mechanizm ten odkształca element, aby dostosować się do zmiany kształtu poprzez ruch na blisko rozmieszczonych równoległych płaszczyznach poślizgu. Najczęstszym założeniem jest ścinanie pionowe, chociaż porównania z dobrze poznanymi przykładami sugerują, że przeciwstawne ścinanie nachylone (tj. w przeciwnym kierunku do uskoku kontrolującego) przy około 60°–70° jest najlepszym przybliżeniem zachowania się rzeczywistych skał podczas rozciągania. Algorytmy te zachowują obszar, ale generalnie nie zachowują długości linii. Rekonstrukcja przy użyciu tego typu algorytmu może być przeprowadzona ręcznie, ale zwykle jest wykonywana przy użyciu specjalistycznego oprogramowania. Ogólnie nie uważa się, że ten algorytm reprezentuje rzeczywisty mechanizm powstawania deformacji, a jedynie rozsądne przybliżenie.

Poślizg zginania

W algorytmie poślizgu giętnego odkształcenie następuje poprzez rozłożenie zdeformowanego konia ograniczonego uskokiem przez poślizg wzdłuż płaszczyzn podłoża. Ten mechanizm modelowania reprezentuje prawdziwy mechanizm geologiczny, jak pokazują śliskie boki wzdłuż złożonych płaszczyzn podłoża. Kształt rozłożonego konia jest dodatkowo ograniczany albo przez użycie przywróconej granicy uskoku do poprzedniego konia w odrestaurowanej części, albo przez użycie wewnętrznego sworznia w samym bloku, zakładając, że nie został on ścięty podczas deformacji. Ten algorytm jest zwykle używany tylko w przywracaniu opartym na oprogramowaniu. Zachowuje zarówno obszar, jak i długość linii.

Trishear

Algorytm trishear jest używany do modelowania i przywracania fałd propagacji uskoków, ponieważ inne algorytmy nie potrafią wyjaśnić zmian grubości i zmian odkształceń związanych z takimi fałdami. Odkształcenie w strefie wierzchołkowej propagującego się uskoku jest wyidealizowane do niejednorodnego ścinania w strefie trójkątnej rozpoczynającej się od wierzchołka uskoku.

Zagęszczanie

W większości uzupełnień przekrojowych występuje element backstrippingu i dezagęszczenia. Jest to konieczne, aby dostosować geometrię odcinka do zagęszczania późniejszego obciążenia osadami.

Modelowanie do przodu

Odtworzenie przekroju obejmuje odkształcenie naturalnego przykładu, formę modelowania odwrotnego. W wielu przypadkach przeprowadzenie modelowania w przód pomaga przetestować koncepcje dla całości lub części sekcji.

Renowacja 3D

Podstawowym założeniem odbudowy 2D jest to, że przemieszczenie na wszystkich uskokach mieści się w płaszczyźnie przekroju. Zakłada się również, że żaden materiał nie wchodzi ani nie opuszcza płaszczyzny przekroju. W obszarach o złożonej deformacji wielofazowej lub poślizgu uderzeniowego lub tam, gdzie występuje sól, zdarza się to rzadko. Rekonstrukcję 3D można przeprowadzić tylko przy użyciu specjalistycznego oprogramowania, takiego jak Move3D firmy Midland Valley, Kine3D firmy Paradigm lub Dynel3D firmy Schlumberger. Wyniki takiej renowacji można wykorzystać do badania migracji węglowodorów na wcześniejszym etapie.