CAPÍTULO 9

ESTRUCTURAL

GEOMETRV ANO EQUILIBRIO

INTRODUCCIÓN

El equilibrio estructural está basado en el concepto intuitivamente satisfactorio que el intérprete no debe crear, ni destruir el volumen durante el proceso de interpretación (GogueI1962). Así, un mapa interpretado o el corte transversal, si esto ser una sección geológica o sísmica, deberían restaurar volumétricamente sin traslapos o vacíos en la sección estratigráfica. Una analogía podría ser un niño que quita un nuevo rompecabezas de bloque de una caja y la coloca en el suelo. Una vez que todas las piezas del rompecabezas han sido quitadas de su contenedor, el rompecabezas puede ser devuelto a su estado inicial colocando cada bloque atrás en su posición apropiada. La primera tentativa del niño en restaurar el rompecabezas puede causar la mayor parte de piezas.the colocadas en la caja con una o dos piezas restantes en el suelo. Una segunda tentativa podría causar todas las piezas colocadas en la caja, pero con sorne de las piezas inclinadas en varios ángulos u obligado a caber.

El geophysicist o el geólogo experimentan problemas similares cuando el intento a re trodeform (restaura) datos geofísicos andlor geológicos. Por supuesto, la solución correcta de un rompecabezas es el que que ha sido perfectamente devuelto a su posición inicial.

Las ventajas de equilibrio son fundamentales para corregir geologicinterpretations. La naturaleza no contiene ningunos agujeros o traslapos

de masas; así, una sección que no equilibra no puede ser geológicamente razonable por motivos geométricos simples. Lamentablemente, una sección equilibrada, aunque físicamente razonable, no necesariamente tiene que causar ínter-geológico correcto pretation. El equilibrio no es único y dos geólogos pueden producir dos secciones equilibradas que no son parecidas. Obviamente, más completo el conjunto de datos y mejor las técnicas interpretativas, más probablemente que la sección equilibrada reflejará la realidad.

El equilibrio todavía es una relativamente nueva disciplina, y nuevas técnicas e interpretaciones

400 Estratigrafía mecánica 401

están siendo desarrollados cada año. Así, en el análisis final, tendemos a creer que la interpretación correcta atenuada por un concepto de conservación de masas es la llave a construcciones geológicas válidas. Si la interpretación estructural es correet, entonces el equilibrio de técnicas puede ser usado para cuantificar la interpretación.

Este capítulo es diseñado principalmente para presentar la mayor parte de las técnicas de correlación estructurales conocidas y no es querido principalmente como un texto para interpretación o geología estructural. El lector debería tener ya un entendimiento bueno de la geología estructural. Varios textos excelentes existen en la geología estructural y equilibrando (Billings 1972; Suppe 1985; Woodward, Boyer, y Suppe 1985; Marshak y Mitra 1988).

Los objetivos últimos de equilibrar son devolver la roca complejamente deformada a su inicial estado o a su restauración palinspastic correcta y determinar la

secuencia de acontecimientos. . Tal información puede ser muy útil para el geólogo o

geophysicist. No sólo es el la geometría de la estructura mejor entendió, causando mejor y res-más exacto ervoir mapas, pero las tendencias geológicas, como líneas de arena pueden estar más exactamente localizadas. Un entendimiento del cronometraje de los acontecimientos estructurales debería ayudar en estudios de migración de petróleo, y definir como y donde los fluidos pueden haber entrado en la estructura. Si la geometría de la estructura es entendida, entonces este conocimiento puede ser utilizado para tratar más exactamente datos sísmicos, que en tum causan un aún mejor entendimiento de las geometrías. El equilibrio también puede ser con eficacia utilizado para comprobar sus asunciones e interpretaciones. Finalmente, el equilibrio tiende a guardar al intérprete más enfocado. Si la sección no equilibra, entonces quizás es tiempo de reconsiderar la interpretación.

El equilibrio puede ser subdividido en dos disciplinas: el equilibrio de c1assical, que fue desarrollado principalmente por Goguel (1962), y Dahlstrom (1969) y sus compañeros de trabajo, y equilibrio no clásico, que fue desarrollado principalmente por Suppe (1983, 1985) y sus estudiantes y compañeros de trabajo. La mayor parte de los conceptos que fueron desarrollados en la introducción pueden ser atribuidos a Goguel y Dahlstrom.

STRATIGRAPHV MECÁNICO

¿Durante muchos años, los geólogos estructurales han discutido de las propiedades mecánicas de la corteza superior - expone el comportamiento elástico y/o friccional como indicado por la tierra - temblores, o es esto viscoelastic o viscoplastic como índicated por los estratos de facilidad en las áreas de gozne de pliegues? ¿Tiempo de CouId ser un factor? ¿Siguen los estratos sedimentarios buckIe (Biot 1961) o los estratos faltas en la sección sedimentaria (1934 Rico)? Aunque todos estos mecanismos sean posibles, pruebas ahora fuertemente sugieren que el defor-mation que ocurre en palanganas de petróleo es controlado principalmente por el frágil (temperatura baja) procesos de deformación, y que la deformación viscosa expresada por trenes de pliegue (Higo, 9-1) es encajonada a cinturones metamórficos (Tearpock y Bischke 1980). Los foId diseñan de picted en Fig. 9-1 con su cerca de la longitud de onda constante no es comúnmente observado en petro-leum palanganas, y así se requiere que otro mecanismo de deformación explique los pliegues que atrapan hidrocarbonos. Este mecanismo parece ser la deformación friccional. Davis et al. (1983), Dahlen et al. (1984), y Dahlen y Suppe (1988), han formulado un frie-tional o teoría frágil de la deformación crustal que applíes tanto a compressional como a

FOL D TRAI N OBSERVAN D EN CINTURONES METAMÓRFICOS

La figura 9-1 Exampleof un tren de pliegue comúnmente observedin cinturones metamórficos.

. YO ¡402 Chapo 9 / Geometría Estructural y Equilibrio

Cruz de figura 9-2 seetíon 01ramp geometría. Para la explicación, ver el texto. (Modificado después de Rieh 1934. Publicado por el permiso 01 la Asociación americana de Petróleo Ge-ologists.)

regímenes extensivos. La teoría resuelve la paradoja de sobreempuje (Srnoluchowski 1909; Hubbert y Rubey 1959) y es consecuente con la información geológica y sísmica coleccionada de palanganas de petróleo. Nuestra intención aquí es aplicar esta teoría y su Ob - servations a nuestras áreas de interés. Aquellos lectores que mantienen un interés a la mecánica pueden consultar las referencias puestas en una lista al final de libro de texto.

La teoría friccional de la deformación crustal declara esto cuando los pliegues se forman, el máximo - imum tensión principal« (1'.) es inclinado ligeramente a las superficies que se acuestan (Fig. 9-2). La roca se fracturará entonces a lo largo de ángulos que son dependientes de la presión de poro y la fuerza intrínseca ofthe la roca. Más débil la roca, más abajo el ángulo entre (JI y la fractura.

Por ejemplo, considere una secuencia altemating de capas de pizarra y piedra caliza (Fig. 9-2). Intuitivamente, parece que las capas de pizarra son más débiles que las capas de piedra caliza mejor consolidadas, y es conocido que las pizarras pueden contener presiones fluidas anormalmente altas que drásticamente debilitan estos tipos de roca. La teoría declara que ya que las pizarras son más débiles que la piedra caliza, theangle (Al-) entre (JI y las fracturas en pizarras deben ser más pequeñas que el ángulo (az) entre (1'1 y las fracturas en piedras calizas (Fig. 9-2). Como (1'1 es slightlyinclined a la ropa de cama, las fracturas en las pizarras son más subhorizontales que las fracturas en las piedras calizas. Esto lleva a la conclusión primaria de esta sección: En más rocas competentes o más fuertes, las fracturas se formarán en un ángulo alto a la ropa de cama, y en las pizarras sobrepresionadas débiles, las fracturas tienden a formar la paralela o subparalelo a la ropa de cama..

Si el movimiento a lo largo de estas fracturas hace que ellos se fundan, entonces un decollement formará a lo largo de aquel fíat el área mentirosa que puede seguir la pizarra (o evaporite) horizontes para decenas de kilómetros (Davis y Engelder 1985).In áreas donde las capas más débiles ganan la fuerza o son pellizcadas o criticadas, el decollement puede trepar a structurallevel más alto (Higo, 9-2). Como estas rampas deben pasar por rocas que son más fuertes y tienen presiones de poro inferiores que las pizarras, el ángulo (az) entre 0 "1 y las fracturas serán más grandes. Así, las rampas tienen ángulos más altos con respecto a la ropa de cama que hacen la parte mentirosa llana del empuje critica (Fig. 9-2).

-

Técnicas de Equilibrio clásicas 403

Cuando la rampa se une con una capa más débil en structurallevel más alto, la rampa transforma en un flato Una vez que una red de rampas y pisos es formada y una fuerza de Iarge es aplicada a la espalda de la región en forma de cuña en Fig. 9-2, los estratos aboye los pisos y rampas comenzarán a circular la falta. El material comenzará a deslizarse a lo largo de los pisos y las rampas. Finalmente, los pliegues comenzarán a formarse en una manera que fue al principio descrita por el Rico (1934), pero este proceso es el sujeto de una sección posterior.

El ángulo en el cual la rampa aumenta de la ropa de cama es llamado el límite o paso - se desvían (6 en Fig. 9-2). Este ángulo a

menudo es característico (fundamental) para un cinturón empujado por el pliegue particular y depende tanto de la presión de poro en la roca como del tipo de roca. Las relaciones similares pueden existir en terrenos extensivos. El ángulo de límite característico de varios cinturones de pliegue-y-empuje es generalIy menos de 20 deg y tiende a variar dentro de varios niveles de su valor medio. En Taiwán el ángulo de aumento característico es 13.3 deg +/-2.4 deg (Suppe y Namson 1979; Dahlen et al. 1984). Una tentativa debe ser hecha determinar este ángulo antes de un estudio de equilibrio. Este ángulo de aumento será utilizado para equilibrar sus estructuras.

Parecen haber al menos tres métodos que dan la perspicacia en la estimación del ángulo de aumento característico, los Estudios de campo o una búsqueda de literatura pueden ser conducidos en la área de interés. Como el ángulo de aumento es el ángulo entre el piso y el rarnp (Fig. 9 - 2), las medidas de campaña o una descripción de esta relación proporcionarán la respuesta requerida. Un segundo, Iess la técnica de medida directa debe observar un bien-imaged rampa y piso en una sección sísmica, pero recordar al primer converso de profundidad la sección sísmica. Last1y, los estratos que montan la rampa tendrá la misma pendiente que la rampa y por lo tanto la misma pendiente que el aumento angIe (Higo, 9-2). Por lo tanto, un estudio de las pendientes a través de un área puede dar la perspicacia en el ángulo de aumento característico. Para este método, es necesario primero saber la pendiente regional o no deforme del área. Por ejemplo, suponga que un área no tiene ninguna pendiente regional. Esto por lo tanto sigue esto las camas no deformes tendrán la pendiente cero. Los estratos que han subido rampas y son deformados pueden díp en 12 grado. El ángulo de aumento característico es por lo tanto 12 grado. Podríamos ser, sin embargo, enfrentantes con una situación en la cual el 20 % de las pendientes está cerca del cero, el 30 % es 3 deg, y el 50 % es aproximadamente 9 deg o mayor. ¿El problema aquí intenta decidirse si la pendiente regional es el cero o 3 deg y si el ángulo de aumento es 9 deg o 12 deg, o mayor? A menudo este asunto es resuelto encontrando que una de estas opciones simplemente trabaja mejor que otro durante la restauración pro - cess.

TÉCNICAS DE EQUILIBRIO CLÁSICAS

En secciones anteriores introdujimos los conceptos de la conservación de volumen y frágil de formación, que tenemos la intención de aplicar a palanganas de petróleo y no a cinturones metamórficos que a menudo Iie adyacente a nuestras áreas de interés. Aquí desarrollaremos estos conceptos en una manera que puede llevar a la correlación de estructuras que mejor definen nuestras áreas de perspectiva.

Los conceptos de conservación de volumen que son deveIoped en esta sección, aunque riguroso en su aplicación general, no especifican exactamente como este volumen debe ser conservado. El intérprete debe conservar el volumen, pero las técnicas no definen

exactamente como este volumen debe ser conservado. Así, un nivel significativo de la licencia artística es dejado al intérprete. Por esta razón las técnicas classicaI desarrolladas por Goguel (1962) y Dahlstrom (1969) son por último cualitativas en su enfoque. Ningún gráfico o fórmula reprimen la interpretación.

i. :I404 Chapo 9 / Geometría Estructural y Equilibrio

Responsabilidad de volumenRegla

El principio básico detrás de todas las técnicas de equilibrio es que la naturaleza y no el intérprete puede crear o destruir unidades de roca, y que el intérprete debería explicar aU del presente o volumen preexistente. Así, el concepto actual es un ofvolume accountabílíty. La mayor parte de geólogos serán rápidos para indicar que geologiccompaction, en particular en estructuras de crecimiento, cambia el volumen con el tiempo. Además, el flujo de fluidos por la roca puede quitar el volumen por la solución de presión, y otros por el estilo, y esta reducción de volumen puede ser significativa (Groshong 1975; Engelder y Engelder 1977).Arguments ofthis tipo, aunque corregido, no debería ser substituido por el pensamiento perezoso. Hemos descubierto que hasta el pensamiento sobre estructuras de crecimiento en términos de conservación de volumen estricta ha forzado el desarrollo de nuevo equilibrio y técnicas de interpretación. ¿Si la estructura no equilibra volumet-rícally, entonces qué proceso causa el desequilibrio? La conservación del principio de volumen al menos pone entre paréntesis el error o ayuda a definir la cantidad de compactación, etc. En caso del retiro de volumen extendido, el equilibrio regional y el análisis estructural indicarían que otro proceso ocurre y hasta que punto. Normalmente encontramos, sin embargo, que estos procesos de reducción de volumen no son una preocupación principal, y que el intérprete ni - mal1ycan piensa en términos de conservación de volumen, estando preparado para alternativas.

La cuestión económica que tiene que ser dirigida aquí es mucho más práctica y mucho con mayor probabilidad se opondrá al intérprete cada día que es la solución de presión. Los intérpretes a menudo inconscientemente tienen una tendencia de introducir traslapos de masas y huecos en sus interpretaciones. A menudo estos huecos o traslapos son encajonados a una región particular de sus cortes transversales o a una estructura particular. Por ejemplo, un corte transversal dado sobre retrodeformation tiene dos veces más el volumen entre sp (shotpoint) 320 a sp 420 (en aproximadamente 1.5 segundo a 2.2 segundo) y ningún volumen entre sp 285 a sp 400 (en aproximadamente 2.8 segundo a 3.1 segundo). Una pregunta obvia así se levanta: ¿afecta esta incompatibilidad de volumen la viabilidad de la perspectiva, y realzaría una mejor interpretación o quitaría mérito al prospectivity del área? Por lo tanto, el equilibrio literalmente intenta tomar los "agujeros" de nuestras interpretaciones.

Área Accountabillty

En la sección en la Estratigrafía Mecánica, describimos la palangana de petróleo como un régimen de temperaturas bajo sujeto al frágil (es decir, friccionales) deformación. En el flujo de ambiente suchan, el alargamiento y el allanamiento no son de la importancia primaria, y así el tres-i-mensional problema de volumen puede ser reducido a dos dimensiones. En otras palabras, supondremos que el material no entre o deje el corte transversal geológico, y por lo tanto el problema puede ser reducido a dos dimensiones. Las excepciones notables a esta regla serían la pizarra y salarían diapirs, que son fenómenos a menudo tridimensionales. Estas estructuras, que tienen que ver la retirada wíth y el borde synclines alrededores del diapir (Trusheim 1960), contienen una riqueza de la información que define la sal flowage. La deformación dependiente del tiempo es mal entendida actualmente pero va el día sorne ser utilizado para equilibrar la sal diapirs en tres dimensiones. Otra excepción es la estructura de falta normal que se bifurca, que mueve el material del avión de corte transversal. Las técnicas para estudiar este tipo de la deformación son brevemente dirigidas en la sección en Estructuras Extensivas. Mientras tanto, sin embargo, y mientras la deformación es frágil y la dirección de transporte es subperpendicular al rastro de falta, el problema tridimensional puede ser reducido a un corte transversal de dos dimensiones que es subperpendicular a la huelga de la falta.

Técnicas de Equilibrio clásicas 405

Consecuencia de Longitud de cama

Si aceptamos la premisa que las rocas que petroleurn-llevan sean frágiles y forma en tem-bajo perature, entonces el problema de dos dimensiones puede ser linearized (Goguel 1962). En otras palabras, si no hay ningún flujo material a gran escala dentro de o sin el avión del dos corte transversal dimensional ~, entonces la reflexión sísmica o la longitud de cama antes de la deformación permanecerán el mismo después de que la deformación (Fig. 9~3).This lógica se mantendrá para el grosor de cada cama implicada en la deformación, el que significa que el plegado será del tipo concéntrico. Así, la longitud de cama puede ser utilizada para equilibrar cortes transversales. Si un sedi-mentary secuencia es 2 kilómetros mucho antes de la deformación, debe permanecer 2 kilómetros mucho después de la deformación. La cama puede ser doblada y puede estar rota, pero todavía será 2 kilómetros de largo.

Aunque la lógica inherente en la susodicha declaración pueda parecer evidente, el ít parece ser una de las causas primarias del "" corte transversal equilibrado llamado que es frecuente en todas partes de Iiterature. La susodicha lógica implica que si uno mide las longitudes de cama a través de una perspectiva, y las longitudes de cama son iguales a todos los niveles, entonces el corte transversal equilibrará. En la práctica, sin embargo, los pequeños cambios de las longitudes oflines pueden causar cambios de volumen significativos que resultan de inexactitudes en, o una carencia de, bañan mea-surements. Esto sigue de la relación trigonométrica que en ángulos bajos la longitud de la línea adyacente es sobre el igual a la hipotenusa (Fig. 9~4).Consequently, uno puede ver que el segmento de línea que AB es sobre el igual a la corriente alterna, aunque el HACHA de grosor no sea igual al grosor CZ. Por lo tanto, uno puede · a menudo revise cortes transversales existentes simplemente observando o camas o las formaciones son sujetas al grosor inexplicado varia-tions. Si estas variaciones de grosor no son debido a variaciones lógicas en el estratigráfico grueso - Ness, entonces la interpretación debería ser sujetada al análisis adicional.

MAPA DE DEFORMACIÓN

ESTADO INICIAL

¿

ÁREA • ?Mapa de Deformación de figura 9-3 de palanganas de petróleo contra cinturones metamórficos. Bajo los tem-peratures tienden al volumen preservecross-seccional, mientras que en cinturones metamórficos; el material fluirá en y del avión de cruz sectíon.

406 Capítulo 9 / Geometría Estructural y Equilibrio

Un S. Corriente

alterna pero

HACHA., Ez Donde COMO, corriente alterna es LONGITUD SED

HACHA, CZ Es el GROSOR DE CAMA.

La figura 9-4 Notlceable ehanges en el grosor de cama causa pequeño

ehanges en la cama longitud.

Líneas de Pln

Usted puede comprobar la validez de cualquier corte transversal midiendo la cama Iengths, no dejando pasar un ojo para variaciones en el grosor de unidades. Esto es llevado a cabo a través del uso de líneas de alfiler (Dahlstrom 1969).In este procedimiento, uno trata de localizar regiones que no son sujetas a la deformación (tales que esquilan o ropa de cama del resbalón plano, etc.) y luego adjunte estas regiones al sótano conduciendo un alfiler verticalmente por el corte transversal. El consecuencia de longitud de cama es medido entonces con relación a estas líneas de alfiler (Fig. 9-5). Dahlstrom realizó que el consecuencia de longitud de cama debe ser conservado en tanto dos y tres dimensiones y que si el consecuencia de longitud de cama no sostiene de una sección al otro, entonces inter - el pretation probablemente estará equivocado. La figura 9-5 es modificada de Dahlstrom con Fig. significación 9-5a del estado de alfiler no deforme. Si el unít es concéntricamente doblado y desplazara una distancia S, entonces la longitud de cama (lo) de foId concéntrico después de la deformación debería ser la misma longitud que era antes de la deformación (Fígs. 9-5a y 9-5b).

En Fig. 9-5b, la longitud (lo) de unít doblado no es el mismo ya que la longitud del under1ying no deformó unít (es decir, 1 no es igual a Lo), y la unidad ha sido cortocircuitada una distancia S (Higos comparados. 9-5b y 9-5c). En Fig. las camas de baño 9-5c recubren camas llanas, que es la indicación clásica de una discontinuidad geométrica o decollement.

xAlfiler de figura 9-5 Linas y cama langth consecuencia. (a) cama No deforme stata. (b) y cama de Deformad (e). (Modiflad después de Dahlstrom 1969. Publicado por permlssion de ResearchCouncil Nacional 01 Canadá.)

Correlación de Contorno estructural (Correlación de Esfera de Longitud de onda Larga)407

La figura 9-5(continuado)

CORRELACIÓN DE CONTORNO ESTRUCTURAL (LONGITUD DE ONDA LARGA

CORRELACIÓN DE ESFERA)

La correlación detallada tiende a concentrarse en los rasgos de longitud de onda más cortos que son re solubles en un conjunto de datos, Al otro final del espectro es la forma estructural o la correlación de contorno, que tiende a concentrarse en wavelengthfeatures más largos que están presentes dentro del conjunto de datos, Pensando por esta escala fuerzan s que el intérprete para concentrarse en los aspectos más generales o regionales del problema, más bien que en especifica. Así, la correlación de contorno estructural es otro concepto que puede ser aplicado a perspectivas en áreas de la deformación compleja.

Nutrias de correlación de contorno estructurales varias ventajas. Este tipo general de la correlación de forma puede ser hecho muy rápidamente y áreas tan grandes como una palangana puede ser terminada en un día o dos. La correlación debería ser conducida por la misma escala que la otra longitud de onda más larga - conjuntos de datos (como la gravedad o magnetics, etc.) de modo que estos mapas puedan ser direct1y el uno comparado con el otro. Por lo tanto, un entendimiento general de la forma del struc-tures en una palangana puede ser obtenido en un período muy corto de tiempo. Furtherrnore, los rasgos principales son los únicos rasgos de que trazan un mapa, entonces ellos son destacados en el mapa. El mapa de contorno estructural es una representación exacta pero generalizada de la geometría de las estructuras principales dentro de la palangana. Esta correlación de longitud de onda larga puede no y quizás nunca puede estar de acuerdo exactamente con los mapas de horizonte temporal más detallados, en particular en áreas de la deformación más compleja. Por esta razón, es una idea buena de conducir el largo y

408

Chapo 9 / Geometría Estructural y Equilibrio

los estudios de longitud de onda cortos independientes el uno del otro para evitar ideas preconcebidas, razonamiento de circular, y vista sólo lo que buscamos. Al final, los dos estudios conducidos en balanzas extensamente divergentes deberían ser comparados y satisfactoriamente racionalizados.

Un ejemplo de como la correlación de contorno estructural es conducida para estructuras de empuje es como sigue. Sólo habría que pensar en términos de longitud de onda más larga rasgos estructurales y no en términos de tiempo o estratigrafía. Sólo trace un mapa de los cambios principales de la pendiente (los rnajor bañan dornains), los cambios principales de la forma estructural, la cumbre y la base de las estructuras. La forma tiene la importancia principal. Los horizontes temporales son en gran parte descuidados, aunque trazando un mapa de la base o la terminación de una estructura, sorne tentativa pueda ser hecho quedarse cerca de los mismos horizontes temporales. Concéntrese en la forma y la posición de cambios estructurales principales o discontinuidades. Estos rasgos son en gran medida independientes de la correlación geológica o estratigráfica, y así las discrepancias entre tipos diferentes de mapas pueden indicar errores de correlación.

El resultado será un mapa que muestra la posición de cambios estructurales con respecto a su forma general y no estrictamente con respecto al tiempo. Lo que será representado es la anchura y las crestas de antic1ines, el fondo de palanganas, las posiciones y las tendencias de las faltas principales, faltas enfadadas y rasgos cortantes enfadados, las posiciones donde el frente, atrás, y los lados de pliegues comienzan y se terminan. La línea que define donde el lado de los finales de pliegue marca la tendencia ofthe lateral (lado) rampas que formaron el anticlines (Wilson y Stearns 1958). Esta tendencia también puede ser la posición de juegos de gas buenos (Wheeler 1980). Finalmente, ~

,

II

Yola correlación de contorno estructural en su misma naturaleza es más general en su enfoque, y la probabilidad de hacer un error es por consiguiente reducida. Así, aunque la forma rnapping necesite no.strictly siguen tiempo u horizontes stratigraphíc, las desviaciones principales entre los mapas generales y detallados podrían indicar errores o errores de correlación, etcétera.

CONSECUENCIA DE CORTE TRANSVERSAL.

Hasta ahora, hemos generalizado el concepto de la deformación frágil o friccional a unos dos · corte transversal dimensional. Como la deformación es tridimensional, la deformación frágil impone coacciones en los cortes transversales contiguos; por lo tanto, los pliegues o las faltas una vez formadas no deben termínate

repentinamente. La deformación debe ser tomada en otro formoIn otras palabras, el resbalón debe ser althougb consecuente no necesariamente conservado, del corte transversal al corte transversal. Sin embargo, el resbalón puede morir como el resultado de deformación en los corazones de pliegues.

Por ejemplo, si una estructura compleja expone tres faltas de empuje con 3 mi del resbalón, entonces es muy probable que un corte transversal cercano también contendrá tres faltas de empuje de forma similar y forma que también contienen aproximadamente 3 mi del resbalón. Si estas tres faltas de empuje radicalmente cambian la posición y/o la forma, entonces sorne intervención de la estructura transversal debe existir para acomodar la deformación. Tales estructuras intermedias son llamadas zonas de transferencia, y estas estructuras existen en compressional (Dahlstrom 1969) así como los ambientes extensibles (Gibbs 1984).Transfer zonas a menudo ocurren como rasgón o faltas enfadadas que se forman en ángulos altos a la tendencia estructural principal. Además, estas estructuras transversales a menudo son responsables de cambios de las tendencias y las formas de las estructuras del corte transversal al corte transversal. La figura 9-6 ilustra que una transferencia por el lateral esquila de un pliegue de curva de falta al otro (ver la sección en Pliegues de Curva de Falta). En Fig. 9-6a, los desplazamientos en la falta 1 son compensados por desplazamientos en la falta 2 (ver el lado izquierdo del diagrama Fig. 9 - 6a). La suma de los desplazamientos en falta 1 y falta 2 constante rernain; así, como el resbalón en falta 1 disminuciones, el resbalón en falta 2 aumentos. Las estructuras que resultan causadas por el lateral esquilan son mostrados en Fig. 9-6b.

-- Consecuencia de Corte transversal 409

PLAN DE DESPLAZAMIENTO

Resbalón de Falta agregado (bajan 1+slip2)::

100 unidades F B F :# 1 FBF:#2

100 unlts La figura 9 · 6 zona de Transferencia de una falta dobla el pliegue al otro. (Publicado por por - misión de Ted Snedden.)

!

Yo

:; YO PLAN DE ADISPLACEMENT

Falta de ggregate .(Sllpl+sllp2) =100- Resbalones de unlt

Al 1 yo

-Construcción de Corte transversal 411

ARCO y FLECHA

REGLA

Arco de figura 9-7 y Regla de Flecha. Resbale el perpendicular para criticar la huelga es aproximadamente 10%of tha longitud de falta. (Elliott aftar modificado 1976. Publishad según permiso de Sociedad Real tha de Londres.)

¿Por lo tanto, vemos que pequeños ehanges son apparent1y permisible de la sección eross a la sección eross, pero cómo el cambio de mueh es permisible? Elliott (1976) ha contestado al grado sorne a esta pregunta con la Regla de Flecha Bowand (Fig. 9-7). Esta regla declara que la cantidad de displaeement puede variar a lo largo de una zona de falta, pero en una cantidad igual al 7 % al 12 % de su longitud de huelga. Por ejemplo, suponga que usted trazó un mapa de la deformación a lo largo de una zona de falta grande que tiene un totallength de 10 mi. De la Regla de Flecha y Arco, uno predeciría que el movimiento de resbalón de la pendiente máximo en la falta estaría a la orden de 0.7 mi a 1.2 mi. Ahora déjenos también suponer que se conozca que la cantidad de desplazamiento a lo largo de otra falta aumenta a lo largo de una parte lü-rni de la zona de falta. Nosotros ean ahora predieta que no sólo está allí al menos 1.4 mi a 2.4 mi de la pendiente-slíp motíon, sino también que la falta es al menos 20 mi mucho tiempo. Elliott desarrolló la Regla de Flecha y Arco para faltas de empuje, pero una regla similar también puede existir para criticar normal. En general, más grande la magnitud de la falta normal, mayor la probabilidad que la falta amplía latera1ly.

Dahlstom también indicó que en un ambiente geológico dado, probablemente habrá un consecuencia de formas estructurales o estilos, y que sólo un número limitado de formas estructurales oceur dentro de una palangana o cinturón orogenic. Además, estos estilos de struetural tienden a ocurrir en la cruz seetion después del corte transversal. Este consecuencia en la forma de struetural también reprime la interpretación y pone límites sobre los procedimientos de equilibrio.

CONSTRUCCIÓN DE CORTE TRANSVERSAL

Hay actualmente dos métodos disponibles para extrapolar datos de pendiente a la profundidad - el método Tocar música en la calle de la circular segmentada Ares (Bush 1929), y el

método de Vuelta, que acentúa los miembros planos largos expuestos por la mayor parte de pliegues (Faill1969, 1973; Laubscher 1977; Suppe 1985; Boyer 1986). Ambos métodos suponen que el plegado sea concéntrico o que la ropa de cama o formación thiekness (en ausencia de la información más detallada) permanece constante.

O 412

Chapo 9 / Geometría Estructural y Equilibrio

Tocar música en la calle o el método de Vuelta pueden ser utilizados para extrapolar

cualquier tipo de datos de pendiente. El los datos pueden estar en la forma de pendientes de afloramiento, cumbres de formación o fondos tomados de afloramiento o información welllog, o datos dipmeter obtenidos de welllogs. 1t es importante, sin embargo, para ser consecuente en el uso 01the datos. Por ejemplo, una cumbre de formación es proyectada a una cumbre de formación adyacente sólo si las formaciones trazadas un mapa no cambian el grosor, que a menudo es el caso sobre cortas distancias. Un dipmeter que registra viniendo desde dentro una formación no es proyectado a un dipmeter que lee en un adyacente bien a menos que éstos re cordings estén al mismo nivel estratigráfico. En otras palabras, es importante entender que usted proyecta el ángulo o la curvatura de una cama, y usted no debería proyectar de una grabación de pendiente al otro basado únicamente al nivel al cual las medidas son tomadas.

Busklng

Normalmente, los datos de pendiente medidos de afloramientos superficiales, welllogs, o secciones sísmicas no estarán a lo largo del avión de corte transversal. Así, los datos deben ser proyectados al avión usando los métodos hablados en el Capítulo 6. Déjenos suponer para la simplicidad que los datos, medidos del afloramiento, sean mostrados en el Higo, 9-8a. Normals (perpendicular de líneas para bajar) son atraídos de la posición de los datos de medida de pendiente. Estos normals se cruzan a un punto que representa un radio de curvatura para ser (señale O en Fig. 9-8b) que es utilizado para proyectar las camas entre las dos funciones de datos A y B. Una brújula centrada al punto O es ampliada de modo que esto tenga un radio DA, y luego ser es construido del punto un a la línea D. Este procedimiento es repetido entonces para el punto B utilización del radio OB (Fig. 9-8c). El resultado de este ejercicio es dos son segmentos AE y BF whieh definen una capa curva AE-BF que tiene un grosor constante AF o SER. Si otra función de datos O es introducida, el normal a esta función de datos adioining se cruzará en una posición diferente, señalará O', y ahora varios radios diferentes (O'B, 0'0, 01) son utilizados para completar la profundidad a la extrapolación de capa (Fig. 9-8d).

El método puede ser visualizado como consistiendo en varias regiones contiguas o esferas en las cuales la curvatura 01 las camas es constante, y en la intersección de estos domaíns la curvatura de las camas cambia repentinamente. El método Tocar música en la calle es por lo tanto una pendiente curva

La figura 9 · 8(continuado)

414

Chapo 9 / Estructural

', ~..

el método de esfera que es mejor aplicado a las áreas de gozne de

pliegues, en particular para criticar pliegues de propagación, pero sufre de una inhabilidad a retrodeform fácilmente.

Método de vuelta

El siguiente método que ha resultado muy útil para extrapolar datos a la profundidad o a lo largo de un corte transversal es la vuelta o método de esfera de pendiente constante (Faill 1969, 1973; Laubscher 1977; Suppe y Chang 1983).In el método Tocar música en la calle, los datos que estuvieron mutuamente relacionados, y que fueron supuestos exponer una curvatura común, representaron una esfera de curvatura común. Sin embargo, podríamos tener como el readi1y bisecó el ángulo entre las funciones de datos de pendiente y creó dos regiones de la pendiente constante relacionada con las dos funciones de datos. En el límite, o donde aquellos datos son estrechamente espaciados, ambos métodos serían idénticos.

Como mostrado en la Cifra 9-9a, la primera tarea en capas kinking es proyectar la pendiente en la función de datos B en dirección de la función de datos A. Después, coloque dos triángulos adyacentes el uno al otro de modo que el triángulo (X) superior sea paralelo para bañar A y puede ser corrido el triángulo (Y) inferior (Fig. 9-9a). Ahora mueva el triángulo superior hacia arriba por delante de la pendiente B función de datos y construya el CD atine de modo que el punto D sea approxirnately a mitad de camino entre puntos A y B (Higo, 9-9b). Trabajando con verdaderos datos, indique que D no tiene que ser intermedio entre puntos A y B, y su posición dependerá de donde las camas cambian la pendiente.

Después de bisecar el ángulo entre líneas cn y DB con un protractor, los datos de pendiente A son proyectados hasta Unewith divisorio dornain el triángulo (línea AE, Fig. 9-9c). Los triángulos son movidos entonces a una nueva posición de modo que uno de ellos sea paralelo a la pendiente B datos y este triángulo es bajado para seguir la pendiente Un líne en la esfera B zona de datos (línea EF, Fig. 9 - 9c). El resultado es dos bañan dornains con cada dornain que contiene una pendiente constante y a

(a) (b) La figura 9 · 9 Aproximación de Método de Vuelta. Las camas sedimentarias son proyectadas a la profundidad a lo largo de superficies planas. El método se aplica a un majorlty de pliegues que poseen miembros subplanos.

Construcción de Corte transversal 415

Límite de

esfera Une ,

(Superficie axial)

Esfera de pendiente

Esfera de pendiente 8

(e)

PUNTO DE RAMIFICACIÓN

j416 Chapo 9 yo Estructural Geometría y Equilibrio

cama teórica de grosor constante (DE). El proceso puede ser repetido como

adicional los datos son introducidos (Fig. 9-9d). Note que en Fig. 9-9d, la esfera de pendiente B converge y se termina al punto 0, que es llamado un punto de ramificación. Sólo dos bajan dornains existen bajo el punto de ramificación, donde tres esferas existen aboye el punto de ramificación. Note que las superficies axiales bisecan las camas tanto aboye como debajo de los puntos de ramificación.

En muchas áreas dobladas, las regiones extensas de la pendiente relativamente constante lindan con regiones más pequeñas de la pendiente que cambia rápidamente. Esto a menudo es visto en secciones sísmicas. Estas relaciones sugieren que muchos pliegues posean miembros que tienen un uniforme o cerca de la pendiente constante, pero tienen zonas de gozne que son encorvadas. A consecuencia de esta uniformidad en la pendiente, el método de vuelta es fácilmente adaptado para trabajar en cinturones de pliegue de temperaturas bajos.

Aplicando la pendiente constante dornain método, siempre rernember para bisecar el ángulo entre los conjuntos de datos, así creando dos pendiente contigua e individual dornains. Por lo general los datos son generalizados. Esto puede ser llevado a cabo tomando dos triángulos y alineándolos de modo que el triángulo superior pueda ser pasado a través de los datos. En esta manera, el triángulo puede ser usado como un filtro para generalizar o hacer un promedio de los datos. Las áreas del gen diferente - eralized pendiente son definidas como individuo o esferas de pendiente separadas, y la pendiente es entonces assurned constante dentro de cada dornain. El rnethod también trabaja muy bien con sísmico o bien datos. Este procedimiento es de hecho una aplicación de la Ley de Snell aplicado al equilibrio (Suppe 1988) (Fig. 9-10).

Si este procedimiento es juiciosamente aplicado, el corte transversal con mayor probabilidad rayará el equilibrio de área y la longitud.

Cuando rnapping utilización de la vuelta rnethod, uno encontrará que, como el grosor de cambio de forrnations, el nivel teórico de la formación como predito por el método de vuelta se desviará del nivel observado. Así, adjustrnents periódico en el grosor de cama debe ser hecho, por lo general en la posición de las superficies axiales o en Une divisorio dornain (Fig. 9-9c). Nuestra preferencia debe seguir la formación observada o límite de secuencia en regiones

La figura 9 · 10 Geometría de Método de vuelta.

(Después de que Suppe 1980, 1985.) Profundidad a Cálculos de Separación

Ejemplo de figura 9-11 que utiliza la aproximación de grosor uniforme. El cambio principal del grosor de Unidad S, pero no en la Unidad A, implica que una estructura o changa estratigráfico están presentes en la región que carece de datos.

de onlap, etc., aunque tbis cause una divergencia de una vez líneas paralelas. Si las unidades aboye la incompatibilidad no cambian el grosor

dramáticamente, poco daño es hecho representando exactamente lo que pasó a los estratos.

En áreas de datos buenos, los datos de esfera de pendiente bisecados asegurarán la longitud de línea apropiada y el equilibrio de área. En regiones donde los datos son pobres o inexistentes, tbe método de vuelta puede ser usado para extrapolar tbe theoreticallevel de las unidades trazadas un mapa. Incluso en estas condiciones, la asunción de grosor uniforme puede ser too1 muy potente. Suponga, por ejemplo, que usted trace un mapa de unidades A y B en Fig. 9-11 desde el norte, pero que usted encuentra una región donde ningunos datos existen. La correlación hacia el área sin datos del soutb causa un partido bueno en la unidad A, pero un partido pobre en la unidad B. ¿Qué concluiría usted en este caso? La falta de armonía podría resultar de un cambio radical en facies o de una falta que dejó de ponerse previa 10 deposición tbe de la unidad A.

Antes de seguir a tbe siguiente sección, déjenos examinar Higos. 9-8e y 9-9d en luz de los dos métodos. ¿Si usted aplica Tocar música en la calle metbod a los datos de miembro escarpados (arco de GH, Fig. 9-8e), usted es inclinado por la intuición a terminar sumersión de tbe son, pero dónde? Aún, considerando datos superficiales contiguos, el método de vuelta proporciona una estimación de la profundidad máxima de las unidades estratigráficas (Fig. 9-9d).

OEPTH A CÁLCULOS OETACHMENT

Un método de determinar la profundidad en la cual el plegado se termina puede ser atribuido a Chamberlin (1910) y a Bucher (1933), quién aplicó el método de determinar la profundidad a la separación en las Montañas de Jura. Si la secuencia tbe que usted estudia consiste en un tren de pliegues, entonces cada pliegue debe ser aislado y estudiado por separado. En este método, uno mide la longitud (lo) de un marcador o cama de referencia, la longitud presente (1), y la cantidad media tbat ha sido elevado (u) aboye el nivel no deforme de la cama de marcador (Fig. 9-12). La cantidad de mantequilla que la unidad ha experimentado es definida como

S=lo-l

El área de tiempos de elevación la longitud presente (u x 1) es comparada entonces hasta un total de

418

Chapo 9 yo Geometría Estructural y Equilibrio PROMEDIO

PIES De UPLl

n>-n-+-1 -

La figura 9-12 La cantidad media que una cama de marcador ha sido elevada (Ün) puede ser determinada midiendo segmentos de línea igualmente espaciados que son dibujados entre un nivel bajo y la cama de marcador, y luego hacer un promedio las longitudes de línea.

el material que entra en la estructura de los lados (S x d), donde d es la profundidad a de tachment (Fig. 9-13).

Esto por lo tanto sigue esto (Bucher 1933)

d = 1x ülS

Altematively, si la profundidad a la separación es conocida, entonces el método puede ser utilizado para comprobar la forma de pliegue.

Un método estrechamente relacionado desarrollado por Goguel (1962) y empleado por Laubscher (1961) ha sido comúnmente usado en la industria de petróleo, ya que su aplicación generalmente cede la predicción más exacta de la profundidad a la separación. Este método también supone que ningún material entre en la estructura de abajo como en un doble (ver la sección en Duplexes) y que todo el material en el corazón de la estructura es sacado de los lados de la estructura. Mitra y Namson (1989) han indicado que estas asunciones son _ifthere inválido es la intercama esquilan (es decir, deformación del alfiler vertical Une) o si el material es transferido del área del corte transversal como ocurre en pliegues de curva de falta.

Si el material entra en la estructura de los lados, entonces el área dentro del corazón de una estructura (Au) a un nivel de referencia dado es medida, como es el finallength (1) y el initiallength (lo) de una referencia o cama de marcador (Fig. 9-13). La mantequilla como antes al nivel de referencia es

S = Lo-1

Se supone que el área dentro del corazón de la estructura bajo la cama de referencia (Au) sea igual a un volumen equivalente que entra del lado (Como) (Fig. 9-13). El área Au puede ser obtenida por planimetry.

yo

_______________ 1Métodos no clásicos 419

Predlcted deplhd Área de slrutlural

Cama de marcador de deeollement rellef, Au

o Ikm '------'

Profundidad de figura 9-13 a cálculo de separación. La cantidad de material que entra en el corte transversal de los lados es igual al material que ha sido elevado encima del nivel bajo. (Modificado después de Laubscher 1961; Suppe 1985. Publicado por permíssion de la Sociedad Geologícal suiza.)

Por lo tanto:

Como = Sxd

donde d =profundidad a separación, y como

resulta que:

Au = (Lo-l) d

y

d

= A) (Lo - 1)

MÉTODOS NO CLÁSICOS

Introducción

En la sección en Técnicas de Equilibrio Clásicas describimos varias técnicas potentes y conceptos, desarrollados por Goguel y Dahlstrom. La aplicación de estas técnicas sólo no debería permitirle tasar más críticamente a otra gente' s cortes transversales, sino también ayudarle en la construcción de mejores cortes transversales en su propio.

¿Dahlstrom subrayó que dentro de un área dada, sólo un número limitado de estructuras geológicas es probable a existo Él también realizó que estas estructuras que deben el área y la longitud fina equilibrar, pero exactamente cómo lleva a cabo el intérprete estas tareas? Un obvio

Yo

Yo

.~

420 Capítulo 9 / Geometría

Estructural y Equilibrio

el método es medir longitudes de cama de formación para comprobar el equilibrio, pero esto sólo puede ser llevado a cabo después de que la interpretación es terminada. ¡Además, dos intérpretes dados el mismo conjunto de datos muy probablemente colocarán líneas de equallength en posiciones diferentes dentro del corte transversal, aunque ambos productos sean las secciones equilibradas de la longitud de línea! ¿Cómo debemos entonces evaluar cual de las dos secciones es correcta, y como podrían las interpretaciones ser mejoradas? Un problema consiste en que el equilibrio de longitud de línea no tiene ningunas reglas asociadas con el método, además de esto las longitudes de cama deben ser consecuentes y que los estilos estructurales son limitados.

Este problema se hace particularmente agudo cuando los datos en un área son undercon-estirado, como a menudo es el caso, y lleva lo que John Suppe se ha referido como al "" problema de papel en blanco (Woodward et al. 1985).For ejemplo, usted estudia un área en la cual los únicos datos disponibles están en profundidades playas y estos datos fuertemente sugieren que las estructuras sigan con la profundidad. Como el equilibrio clásico carece de coacciones, cualquier tentativa de seguir la interpretación a la profundidad probablemente resultará en tantas interpretaciones como hay intérpretes.

Aquellos de ustedes que han trabajado con estructuras saben que varias relaciones son el área frorn recurrente al área. En terrenos de falta normales, las faltas a menudo son listric, ellos contienen estructuras de aplazamiento, antithetic y faltas menores sintéticas, y quizás una estructura de clave. Esto sugiere que control del proceso de producción fundamental sorne s el desarrollo y la formación de faltas normales. En el régimen compressional, los pliegues a menudo tienden a ser syrnrnetric como descrito por Gwinn (1964) con su trabajo de Appalachians, o ellos son asyrnmetric como en Rockies (Relación 1949) los.Geologists han notado que cuando los pliegues están presentes, parece que las faltas también existen conjuntamente con el plegado (Woodward et al. 1985; ¡Jones 1971).As muchas regiones diferentes alrededor del mundo poseen cinturones de empuje que contienen dentro de ellos pliegues simétricos y asimétricos, sorne proceso fundamental parece

controlar el proceso de orogenic! Si pudiéramos desarrollar modelos realistas de estos cinturones de pliegue-y-empuje, entonces la industria de petróleo tendría instrumentos potentes en los cuales ayudar a la interpretación.

De ahí, entramos en el mundo de fórmulas, gráficos, y modelos. Quizás se requiere una palabra de precaución en este tiempo para el nuevo estudiante de geología. Aunque los modelos puedan ser instrumentos muy potentes (p.ej, el plato revolucionario modelo tectónico), appli-impropio cation de un modelo correcto a la situación incorrecta sólo resultará, por supuesto, por error. Para hacer asuntos el equilibrio peor, hasta modelo es no único. Los intérpretes diferentes, aplicando el mismo modelo a una estructura dada, probablemente generarán resultados similares, que veremos durante los ejercicios, pero el escéptico indicará que esto es simplemente un artefacto de ser enseñado en las mismas técnicas de interpretaciones.

Antes de que entremos en la excitación y el mundo exigente del modelado cinemático, tenemos que repetir que este libro es diseñado principalmente para presentar técnicas de correlación de subsuperficie y no es una referencia completa en la interpretación en sí. En las secciones de equilibrio de este libro, thernapping técnicas a menudo son difíciles de separarse de la interpretación, ya que usted debe elegir qué técnica aplicarse a una estructura dada, y esta opción implica la interpretación. Déjenos advertirle que otras técnicas de interpretación existen que no implican ninguna técnica de correlación particular, como el crecimiento pattems sedimentario y struc-tures (Medwedeff y Suppe 1986).These modelos de crecimiento a menudo son muy provechosos en la determinación qué modelo o técnica para aplicarnos a la estructura, y así también recomendamos que el estudiante se matricule en uno de los cursos de interpretación apropiados.

Los Postulados de Suppe

Cuando presentado el problema de un conjunto de datos pobre o no existente, varios enfoques están abiertos para el intérprete. Parece que las soluciones de este problema implican el siguiente.

................ ~.J Métodos no clásicos 421

1. Reúnase más y/o mejores datos. 2. Haga más asunciones a fin de solucionar el problema estructural. Si los

datos carecen o son imposibles de conseguir, todavía es posible solucionar el problema estructural que dispone que usted puede extrapolar datos conocidos, usando principios geológicos conocidos, en la área de interés. Para exarnple, en Higos. 9-8e y 9-9d, fuimos opuestos con el problema de extrapolar las unidades dentro del miembro de un pliegue a mayores profundidades, aunque ningunos datos existieran en esta región. Solucionamos este problema suponiendo que métodos de Vuelta o Tocar música en la calle fueran apropiados. Seguramente, otras asunciones podrían ser hechas llegar a una solución. En este sentido, las asunciones pueden sustituir datos.

3. Invente métodos de interpretación más potentes y técnicas de modo que usted pueda ex -

datos de existencia de trapolate en las "" áreas de papel en blanco. Las soluciones de los problemas aboye pueden implicar: la Solución 1: Este área es dejada a los contratistas de datos. La solución 2: Asunciones

a. "Las faltas de empuje aumentan repentinamente de un decollement y no tienen contin-

el uously encorvó formas de listric." b. "Todas las faltas de empuje (produciendo un estilo estructural dado)

en un paso de área dejado en aproximadamente el mismo ángulo."

c. "La paralela de capa incluye una hoja de empuje es limitado con esto causado por cambios de

baje" (Suppe 1988) el.This es otro modo de declarar que el método de vuelta se aplica siempre.

La solución 3: Esto es el sujeto de las secciones restantes en el capítulo de equilibrio.

Pliegues de Curva de falta

Nuestro examen de secciones sísmicas de varias partes del mundo (p.ej, Australia y por la Región del Pacífico a Alaska, westem y Estados Unidos eastem y Venezuela, etc.) indica que hay dos estilos de pliegue que se repiten comúnmente dentro de las partes de temperaturas bajas de cinturones de empuje: el simétrico o la falta doblan el tipo de pliegue (Higos. 9-14 y 9-15) (1934 Rico; Suppe 1983), y el asimétrico o propagación de falta doblan el tipo (Fig. 9-24) (Relación 1949; Suppe 1985) los.We subrayan aquí que las complicaciones en estas estructuras a menudo existen, tal como múltiple y empujes traseros, y otras geometrías relacionadas con el empuje también están presentes (Fig. 9-16). Deseamos subrayar, sin embargo, que estos dos estilos estructurales son los tipos más simples de pliegues que comúnmente están presentes en palanganas de petróleo.

Los pliegues de curva de falta fueron descritos por el Rico (1934) en la región de empuje de Montaña de Pino de Appalachians, donde él reconoció que este estilo de pliegue consistió en el anticlines simétrico (Fig. 9-17). Rico también reconoció que estos pliegues tuvieron que ver con faltas de empuje y él postuló que los pliegues eran el resultado de la "" deformación pelada delgada. Note que si el movimiento fuera ocurrir a lo largo del decollement en Fig. 9-2, el material montaría la rampa y en el piso. Rico reconoció que si esto ocurre, el anticlines y synclines se formaría (Fig. 9-18). Este ejemplo fue finalmente modelado, utilizando un vol-ume concepto de conservación (Suppe y Namson 1979; Suppe 1980; y Suppe 1983), y la cinemática del proceso son como sigue.

Un decollement en structurallevel inferior (Y nivel, Fig. 9-19a) trepa a un nivel estratigráfico más alto (X nivel). El movimiento a lo largo de la falta de.the y la conservación de volumen prin-ciple hace que las camas monten la rampa y superficie axial ro11through POR. Esto causa el panel de pendiente trasero (o tapa, BYY'B' para formar (Fig. 9-19a). Las dos superficies axiales (POR y B'Y') y la espalda bañan el panel termínate en la superficie de falta, ya que ellos son producidos por

• ¡

la curva en el decollement como las camas sube Sirnilarly rampo, el movimiento de camas

Métodos no clásicos 423

La Falta de figura 9-15 bsnd se dobla en el Valle de Hudson, Nueva York, locatad en la Ruta 23 aproximadamente 300 metros wast 01 Autopista de York Naw. (Complimants de Jon Mosar.)

la rampa y en el piso debe rodar por el HACHA superficial axial, que forma el panel de pendiente frontal AXX'A' (Fig. 9-19a). Como las camas ruedan por el HACHA superficial axial, se supone que ellos experimenten el resbalón plano que se acuesta dentro del panel de pendiente frontal. Este resbalón produce esquilan en el frontallimb del pliegue [Fig. 9-19 (b)] y hace que el frontallimb baje en un ángulo más alto que el panel de pendiente trasero. Este punto está enfatizado aquí ya que será aplicado a la solución de problemas más complicados en la sección en Duplexes. Como las camas

" YO

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FAUlT SENO FOLO FALTA PROPAGATlON · ¡:: EJLD · '· R

OllOVERSRUCTURE T

VUELTA BANOS UFT-DE FOlO FALTA de FOlDEO La figura 9-16 Los ejemplos de la falta relatad doblan tipos. (Publicado por permiso de John Suppe.)

424

Chapo 9 / Estructural

Geometría y Equilibrio

1 1

!

La figura 9 · 17 pliegue de curva de Falta que se forma sobre un aumento en una falta de empuje. (A partir de 1934 Rico. Publlshed según permiso de la Asociación americana de Geólogos de Petróleo.)

ro11through surfaee axial activo POR y HACHA, una porosidad de fractura probablemente se formará en las camas deformes. '

Como el pliegue crece, resbalón de falta inereases, los paneles de pendiente se extienden de ancho, e indican que Y' emigra hacia el punto X [Higo, 9-19 (b)] hasta que el pliegue alcance su amplitud máxima. Cuando este oecurs, B'Y surfaee axial' ha emigrado a la cumbre de la rampa y punto Y' reaehes footwall superior eutoff [señalan X en Fig. 9-19 (b)]. El foId ahora amplía por el movimiento lateral ofaxial la superficie SÍ' lejos de B'X superficial axial (Fig. 9-1ge). Como los dos paneles de pendiente alejan el uno del otro, y ya que el pliegue ha alcanzado su amplitud máxima, ningún material rueda actualmente por SÍ' surfaee axial. Esta superficie se ha hecho inactiva. Sin embargo, el material sigue a ro11through B'X y POR superficies, probablemente fracturando la roca.

La nueva satisfacción idealizó la forma de pliegue, causada por el aumento simple del material a lo largo de una rampa y en un piso,

tiene un panel de pendiente frontal que contiene slíghtly pendientes más altas que el panel de pendiente trasero (~ es por lo general sIightly mayor que 9; Fig. 9-19c). Así, la geometría de pliegue, par - ticularly en ángulos eutoff de menos de aproximadamente 20 deg, es aproximadamente simétrica,

Las matemáticas de este modelo ean ser resumidas en la forma de un gráfico (Fig. 9 - 20).This modelo enérgicamente utilizan el método de vuelta, y ya que este método conserva el volumen, la longitud de línea, y el grosor de cama, no es necesario para retrodeform una solución whieh es sacada de Fig. 9-20. Si los datos se conforman con los ángulos presentados en Fig. 9-20, la interpretación va automáticamente retrodeform. Así, los métodos graphieal presentados en este seetion poseen varias ventajas que son dispuestas al funcionamiento en un ambiente de producción.

Déjenos aplicar Fig. 9-20to el caso de una falta que se baja de un decoUement en una (inicial) 20-deg eutoff ángulo y rampas a un piso superior que iguala Iower decollement (Fig. 9-21a). Esto significa esto <l> = 6. También note que cuando <l> = 6, 6 no puede exceder 30 deg (ver Fig. 9-20). La otra asunción que haremos con objetivos de la demostración es que la cantidad de resbalón en más abajo decollement es igual a la longitud de rampa. Esto significa que surfaee axial (B'Y' en Fig. 9-19b) se ha movido hasta la cumbre del rampo La inicial eutoff sesga 6 ean ahora ser leída lejos de la abscisa y projeeted hacia arriba en Fig. 9-20 hasta esta línea interseets el "l> = 6 lineoNext, la pendiente de la tapa frontal (13) puede ser leída lejos de las más abruptamente líneas de baño en Fig. 9-20, que en este caso es aproximadamente 23 deg (también ver la Tabla 9-1); y el ángulo axial (y) ean ser leído de la ordenada, que en este caso es 78.5 grado. La decisión final, mostrada en Fig. 9-21b, va automáticamente el área y el equilibrio de longitud de línea, pero hay una revisión final que debería ser hecha.

"YO

La figura 9-18 Modal de la falta dobla el pliegue construido de hojas de papel. (A partir de 1934 Rico. Publicado por permiso de la Asociación americana de Geólogos de Petróleo.)

-Métodos no clásicos 425

PANEL DE PENDIENTE

La cinemática de pliegue de curva de Falta de figura 9-19 que ilustra el desarrollo progresivo de camas que montan un empuje rampo Las camas es deformada por las superficies axiales activas. (Modificado después de Suppe 1983, 1985. Publicado por permiso de la Ciencia de Diario 01 americana.)

426 .. (. 319NIt "WIXlt"

'" Métodos no clásicos 427

py =0.87 (buey)

(~) La Falta de figura 9-21 dobla el ejercicio de pliegue para camas que trepan un

ángulo de límite 20-deg.

Antes declaramos que ya que las camas rodaron por el HACHA superficial axial (Fig. 9-19a), la deformación fue acomodada fijando el resbalón plano dentro del panel de pendiente frontal. Se requiere que esto conserve tanto el volumen como el grosor de cama, y las causas sesgan f3 para ser más grandes que el ángulo a. Así, sorne del resbalón que montó la rampa es consumido dentro de las camas del panel de pendiente frontal, y hace que la cantidad de resbalón a lo largo del piso superior sea menos que la cantidad de resbalón a lo largo más abajo flatoThe la cantidad del resbalón para ser esperado a lo largo del piso superior puede ser deterrnined de Fig. 9-22. Otra vez una línea es proyectada del ángulo de límite 20-deg hacia arriba de la abscisa <al 1> = e = 20 línea deg que hemos asumido para este ejemplo.

La proporción del resbalón (un línes) en el piso superior con relación al piso inferior puede ser leída ahora del diagrama, que en este caso es aproximadamente 0.87; por lo tanto, el resbalón a lo largo del piso superior debe ser 0.87 del resbalón aiong el más abajo flato los geólogos de Campaña a menudo han observado

428

-Métodos no clásicos 429

que el resbalón en faltas muera o disminuya dentro de los corazones de pliegues. Este ejercicio es el más útil experimentando con estructuras que exponen geometrías extrañas o formas de

compIicated. El otro empieza a trabajar el soIution debería medir longitudes de cama a más de un nivel estructural.

Critique Pliegues de Propagatlon

Los pliegues de propagación de falta son la mayor parte de eommon foId tipo para ser observado en el afloramiento y en el sísmico (Higos. 9-23 y 9-24), y como la curva de falta se conoce que pliegues son productores buenos.. pliegues de propagación de FauIt, ya que el nombre implica, posea la característica particular que ya que el foId cultiva los avances de deformación en la punta de una falta de empuje de propagación (Fig. 9-24), de ahí el pliegue de propagación de falta de nombre (Suppe 1985); Mientras la estructura no ha sido criticada por (es decir, ha sida sido sujeta a la brecha), el resbalón es consumido fijando el avión dispIacements Iocated a lo largo del frontallimb del foId (Fig. 9-25c).

Los pliegues de propagación de FauIt típicamente tienen ángulos de límite más altos que la falta dobla foIds, en la variedad de aproximadamente 20 deg a 40 deg, que hace que estos tipos de foId posean abruptamente el baño a miembros frontales volcados que no son imaged en secciones sísmicas, junto con una asimetría característica (Fig. 9-26). Esta asimetría asombrosa, cuando imaged en secciones sísmicas, da el aspecto de una serpiente asombrosa, dando ocasión a la expresión "cabeza de serpiente."

La cinemática offault pliegues de propagación es como sigue: una falta, propagándose hacia arriba de un decollement, hace que las camas delante de la punta de falta que se propaga se doblen adelante y suban la rampa (Higo, 9-25a). Como en el plegado de curva de falta, las camas también van ro11 la rampa creada por la falta de empuje de propagación y por la superficie axial B, creando el panel de pendiente trasero perfilado por superficies axiales B y B' (Higo, 9-25a).

El suplemento de ejercicio a este libro describe como este estilo del plegado tiende a acomodar el resbalón a lo largo de la superficie de falta por un aumento en cantidad de la deformación dentro del eore del pliegue. Por lo tanto, las camas cerca del final del empuje critican la curva adelante, a menudo en ángulos escarpados (Fig. 9-25a). Esta deformación intensa dentro de las camas que bajan más abruptamente, así como ropa de cama del resbalón plano entre las camas, consume el resbalón a lo largo de la falta de empuje. Así, el resbalón muere dentro del eore del pliegue. Además, las camas que bajan más abruptamente entre el frente y la cumbre de la estructura forman dos superficies axiales A y un ' (Fig. 9-25a).

Como el pliegue crece en la amplitud y la falta que se propaga se adelanta, esto incor-porates más material en el miembro frontal de la estructura. Por consiguiente, ya que la falta se adelanta y ya que surfaee axial un ' aleja de surfaee axial A, superficie axial un ' ineorporates señalan 2 del Higo, 9~25binto el abruptamente baño frontallimb. Con la deformación inereasing, los paneles de pendiente definidos por superficies axiales AA' y BB' se ensanchan

(Fig. 9-25e). También note que surfaee axial B' es surfaee activo en el cual modifica la pendiente ofaxial surfaee un ya que la superficie axial B' se adelanta. Esto tiene el effeet de aumentar ser - plitude del pliegue, sujetando el strueturally las capas inferiores al plegado apretado e incor-porating más material en el miembro trasero del strueture (Fig. 9~25c).The surfaee axial activo también tienen el efecto de fracturar la roca.

El plegado de propagación de falta puede exponer una variedad de estilos de struetural según el ángulo de eutoff (Fig. 9-26) y la cantidad de resbalón. Como los aumentos de ángulo de eutoff, y para la misma cantidad del resbalón, el plegado parecerá ser más simétrico en secciones sísmicas aunque la cantidad de resbalón permanezca sin alterar. Si el pliegue forma aceording a los procesos descritos en Fig. 9-25, el ángulo de límite puede ser determinado directamente de la pendiente de las camas dentro del panel de pendiente trasero ya que estas camas igualan la rampa..

Considerando cantidades adicionales del resbalón, la propagación de falta puede encontrar un débil o incorn-

-

Métodos no clásicos 431

el horizonte de petent que iguala la ropa de cama y se hace un pliegue de curva de falta híbrido (Fig. 9-27c). O bien, la estructura puede abrir camino el anticlinal, el synclinal, o el sobre - las partes de miembro giradas del pliegue, creando geometrías más complejas (Higos. 9-27a, b, y d).

Como con pliegues de curva de falta, los pliegues de propagación de falta pueden ser equilibrados utilizando fórmula o gráficos (Suppe y Medwedeff 1984; Suppe 1988) (Fig. 9-28). En outerop o en seetions sísmico, los pliegues de propagación de falta pueden ser equilibrados observando el ángulo de rampa (e) o la pendiente de miembro baek del pliegue. Recuerde a la profundidad correet el seismie o elegir seetions que están aproximadamente por una escala de un a uno. Esto puede ser fácilmente aecomplished digitalizando los horizontes sísmicos más prominentes y por la profundidad que corrige los perfiles de digitízed que utilizan el intervalo o apilan velocidades. Hemos encontrado este proeedure siendo adecuado para la mayor parte de casos.

Estudiaremos un caso simple para bálancing.fault pliegues de propagación. Por ejemplo, usted puede observar que las camas en una profundidad convirtieron la sección sísmica, que baja en 30 deg y recubre camas llanas. Como las camas de miembro traseras son decididas a bajar en 30 deg, los corre-sponding ángulos axiales 'Yp y 'Y ~ ean son leídos lejos de Fig. 9-28 (aproximadamente 53 deg y 38 deg, respectivamente). El método de vuelta puede ser empleado ahora como sigue. Primero

construya 30-deg que bajan rampoAt la punta de la falta de empuje, construya el estructuralmente más abajo 't» surfaee axial que baja en 53 deg (Fig. 9-29a). La punta de la falta de empuje también determina la posición del punto de ramificación a lo largo de 'Yp y 'Y: superficies axiales (Fig. 9-28). Como la pendiente del miembro delantero (el ~) es definido por

~ = 6 + 2 ('Y ~)

Falta de figura 9-24 propaqatlon pliegue, Appalachians, Tennessee. El miembro frontal baña más abruptamente que la espalda Iimb. (De Suppe 1985.)

.1 432 Chapo 9 / Struetural Geometry y Balaneing

(e)

La propagación de Falta de figura 9~25 dobla la cinemática, iIIustrating devel-

progresivo opment de deformación de camas en la punta de una falta de empuje de propagación. (Modifiad después de Suppe 1985.)

(ver Fig. 9~28,9-29b), la pendiente de miembro frontal en este caso es 106 grado. La posición del punto de ramificación está localizada proyectando el horizonte, que está al nivel de la punta de falta, en del derecho. Este horizonte es doblado hacia arriba por la superficie axial activa (revista B, Fig. 9-25), es bisecado (l05 deg, Fig. 9-29b), y luego es proyectado hacia arriba a donde esto termínates en la intersección con el panel de pendiente delantero. La longitud del panel de pendiente frontal determinará ahora donde el resbalón se termina a lo largo del decollement. Después, estructuralmente más alto 'Yp superficie axial puede ser atraído en, junto con el más abajo 'Y: superficie axial (Fig. 9-29b). Los elementos ofthe estructura son completos ahora, el additionallayers puede ser proyectado en todas partes de la estructura, y las longitudes de línea pueden ser medidas para la confirmación de área (Fig. 9-29c).

No clásico Métodos 433

35 grados

30 grados

25 grado

20 grados

.

15 grados

1

La propagación de Falta de figura 9-26 se dobla en el límite diferente anglas. Frontallimb baña el aumento como la reducción - del ángulo dacreasas. En ángulos de límite bajos, las pendientes de miembro son demasiado altas para ser imaged en sectlons sísmico convantional. (Publishad según permiso de John Suppe.)

Estructuras de Imbricate

Como el cinturón de empuje se mueve cada vez más al promontorio, hay una tendencia para nuevas faltas de empuje para formarse cerca del dedo del pie (el frente) de la cuña de empuje y para estos empujes para buscar un nivel inferior. Las faltas de empuje que se forman a un nivel estructural más alto han sido, quizás inapropiadamente, llamadas empujes de la secuencia. Cuando una falta de empuje se forma debajo de una falta (s) pre existente, el movimiento a lo largo de la falta más profunda hará que la falta (s) playa se doble o se doble, y para la deformación para producir geometrías bastante interesantes y complejas sorne (Fig. 9-30).

434 Chapo 9 / Geometría Estructural y Equilibrio

ANGLO AXIAL, "f La figura 9-28 La propagación de falta dobla el gráfico para un aumento

simple de un decollement superficie. Esta teoría simple se aplica al límite anglas greaterthan 20 a 30 grado (Mod-ifiad de Suppe 1985.)

Métodos no clásicos 435

(b) La figura 9 · 30 Diagrama mostrando tipos diferentes de duplexes. (a) falta

Apilada propa- los pliegues de gation (b) Promontorio y anticlinal apilaron duplexes (A partir de 1986 Mitra. Publicado por permiso de la Asociación americana de Geólogos de Petróleo.)

436 Chapo 9 / Geometría

Estructural y Equilibrio

Este proceso complejo es mejor descrito por el ejemplo. Supondremos primero que una falta doble el pliegue formado cerca del frente de una cuña de empuje, como mostrado en Fig. 9-31a. En este ejemplo hemos supuesto que el límite sesgue ís (como antes) 20 deg, y que la falta formó la rampa AB. Podemos determinar ahora los ángulos de panel de pendiente frontales que utilizan los métodos desarrollados en la sección en Pliegues de Curva de Falta. Nosotros que shaU también asumen con objetivos de la demostración que, a un punto particular a tiempo, otra rampa se forma delante de la rampa que formó el pliegue de curva de falta. La nueva rampa que se forma a lo largo el más abajo decollement es la rampa en (Fig. 9-31b).

Esta estructura en forma de cuña, que es completamente rodeada por rampas AH y cn y pisos BD y corriente alterna, es llamada un caballo (Boyer y Elliott 1982).If varios caballos suben sus rampas, entonces ellos se forman un doble de imbricate doblado empuja (Fig. 9~30).

(e) La figura 9 • 31

(continuado) 438

Chapo 9 / Geometría Estructural y Equilibrio

Después asumimos, otra vez con objetivos de la demostración, que el empuje tiene pro - gressed a una etapa que la distancia original entre puntos A y C ha sido exactamente partida por la mitad, el que significa que sólo una parte del caballo rhornb-en-forma-de ha pasado en el piso superior (Fig. 9-31c). Como las partes frontales del caballo en forma de rombo suben la rampa, sus pociones frontales se doblarán en la misma manera que las capas deforman durante el plegado de curva de falta. Así, para esta parte de la deformación, somos capaces de determinar la forma deforme del caballo utílizing el método de vuelta y las técnicas desarrolladas en la sección en Pliegues de Curva de Falta. Esto ahora sigue esto ya que el caballo sube una rampa 20-deg y en un piso superior, esto tendrá el mismo ángulo de pendiente frontal (B) que el pliegue de curva de falta tenía cuando yo, subió la rampa AB en Fig. 9-31a. Por lo tanto, el ángulo de pendiente frontal puede ser decidido a ser 23 deg de Fig. 9-20, o de la Tabla 9-1, y la cantidad del resbalón consumido por la flexión de las capas dentro del panel de pendiente frontal del caballo puede ser determinado de Fig. 9-22, que en este caso es aproximadamente 0.87 del resbalón total, o 0.87 de la corriente alterna ~ (Fig. 9-31c). Por lo tanto, después de la deformación, la distancia DD' será igual a 0.87 corriente alterna de distancia original ofthe en Fig. 9-31b.

Después bisecamos el ángulo entre las partes del caballo que fueron dobladas (donde esto montó la rampa) y sus partes no deformes (en este caso 78.5 deg), y luego proyecte la cumbre (superior el más) capas del caballo a la izquierda. Como el consecuencia de longitud de cama requiere que las capas sean la misma longitud antes y después de la deformación, longitud BD antes de la formación (Fig. 9-31b) debería ser igual a la longitud BD' después de la deformación (Fig. 9-31d).

El problema del caballo deforme puede seguir ahora como sigue. La parte de rampa AB localizado cerca del punto B (Fig. 9-31b) montó el CD de rampa sin ser deformada. Como el ángulo de límite es 20 deg, las partes superiores de la rampa AB puede ser proyectado hacia abajo en un ángulo 20-deg en Fig. 9-31d (í.e., segmento de línea FB). Del mismo modo, las partes inferiores de la rampa que AB (localizado cerca del punto un de Fig. 9-31b) deslizó a lo largo del piso inferior sin ser deformado, y así las partes inferiores de la rampa AB pueden ser proyectadas hacia arriba en un 20-ángulo de deg (ver la línea AE en Fig. 9-31d).

Las partes centrales de rampa (es decir. EF de segmento de Une en Fig. 9-31d), sin embargo, han sido sujetos a la deformación ya que el caballo subió el CD de rampa y por la superficie axial

TABLA 9-1

Bañe Análisis

Espectral

Pendientes de Foreward (+) Pendientes traseras (-) Fundamental

VII VI V 111 IV 11 límite angleOfl 11 111 IV V VI VII

61.6 ° 52.5 ° 43.0 ° 34.0 ° 25.2 ° 16.6 ° 8.2 ° 8 ° 8 ° 15.9 ° 23.4 0 30.6 °37.3 ° 43.5 ° 49.3 °

70.2 ° 59.2 ° 48.6 ° 38.3 ° 28.3 ° 18.6 ° 9.2 ° 9 ° 9 ° 17.8 ° 26.2 ° 34.0 °41.3 ° 47.9 ° 53.9 ° 80.6 ° 67.6 ° 55.2 ° 43.3 ° 31.9 ° 20.9 ° 10.3 ° 10 ° 10 °19.7 ° 28.9 ° 37.4 ° 45.1 ° 52.0 ° 58.2 ° 93.1 ° 77.3 0

62~6 ° 48.8 ° 35.7" 23.3 ° 11.4 ° 11 ° 11 0 21.6 ° 31.5 ° 40.6 0

48.7 ° 55.9 ° 62.2 ° 109 ° 88.8 ° 71.0 ° 54.8 · 39.8 ° 25.8 ° 12.6 ° 12 ° 12 0 23.5 ° 34.1 ° 43.7 °

52.1 ° 59.5 ° 65.9 ° 128 ° 102 ° 80.5 ° 61.5 ° 44.3 · 28.5 ° 13.8 ° 13 ° 13 ° 25.4 ° 36.7" 46.7 °

55.4 ° 62.9 ° 69.4 ° 160 ° 119 °91.3" 68.6 ° 48.9" 31.2 ° 15.0 ° 14 ° 14"27.2 ° 39.1 ° 49.5" 58.4 ° 66.1 ° 72.5 °

146 ° 104 0 76.3 ° 53.6 ° 33.9 ° 16.2 ° 15 ° 15 ° 29.1 ° 41.5 ° 52.3 °61.4 ° 69.0 ° 75.5 ° 124 ° 85.9 ° 59.0 ° 36.8 ° 17.4 ° 16 ° 16 ° 30.9 ° 43.9 ° 54.9 °64.1 °

99.2 ° 65.6 ° 40.2 °

Métodos no clásicos 439

CE (Fig. 9-31d). CE superficial axial es fijada al más abajo footwall límite al punto C en Fig. 9-31d. Ya que el CD de rampa tiene un ángulo de límite inicial 20-deg, pendientes de CE superficiales axiales en 80 grado.

Hemos decidido ahora que, como critican movimientos de AB por CE superficial axial, debe ser deformado (se dobló hacia arriba); ¡y como la rampa AB baja en 20 deg befo re deformación, esto debe bajar en un ángulo aún más alto después de la deformación! Como una línea de baño 20-deg (línea AB) dirigió una rampa de baño 20-deg (el CD de línea de Fig. 9-31d), uno podría incorrectamente eonclude que la parte deforme central de la falta AB (es decir, segmento de línea EF en el Higo, 9-31d) presentIy díps en 40 grado. En el seetion en el plegado de curva de falta aprendimos que a fin de mantener longitudes de línea, el ángulo 13 o la pendiente de la tapa frontal debe ser mayor que la (inicial) eutoff el ángulo (9). Esta relación debe ser mantenida en cada structurallevel dentro de estructuras imbricate. Por lo tanto, ya que las partes frontales del caballo hacen que las camas que recubren aboye esto bajen adelante en un ángulo más alto (+ 11region en Fig. 9-31e), las pendientes a un nivel estructural más alto experimentarán un aumento cuántico de la pendiente (Suppe 1980, 1983). En otras palabras, ya que una rampa 20-deg causó una pendiente frontal 23-deg (Fig. 9-31a), la introducción del caballo en el piso superior hará que las camas más altas (+ 11region en Fig. 9-31e) bajen en un ángulo que es mayor que dos veces 23 deg, o en este caso 52 deg (la Tabla 9-1). A fin de mantener la longitud de línea y el grosor de formación, los estratos aboye el caballo esquilarán en sueh una manera que un aumento de la pendiente en el panel frontal es acomodado por una disminución en la pendiente en el panel trasero. Así, la pendiente compensadora del segmento de línea EF en Fig. 9-31d es 38 deg y no 40 deg (la Tabla 9-1).

Aunque pueda parecer al principio que este ejercicio sea una complicación molesta, usaremos estos pequeños cambios de la pendiente en nuestro beneficio en lo que es llamado pendiente el análisis espectral (Suppe 1980, 1983). Este procedimiento puede ser utilizado para desarrollarse el a menudo mal imaged juegos de subempuje.

Nuestro problema puede ser completado ahora bisecando los ángulos a lo largo de la rampa superior deforme (p.ej, Fuerzas Expedicionarias Americanas de ángulos, EFB, etc. en Fig. 9-31d) y proyectando las esferas de pendiente hacia la superficie (Fig. 9-31e). En lo alto de la rampa superior localizada al punto B (Fig. 9-31a) existe el rollo ver asociado con el pliegue de curva de falta original, y un panel de pendiente frontal que baja en 23 grado. El panel de

pendiente frontal del pliegue de curva de falta original fue deformado posteriormente por las partes frontales del caballo (entre puntos D y D' en Fig. 9-31c), y así las camas aboye la parte deforme del caballo bajarán en un ángulo aún más alto, que puede ser decidido de la Tabla 9-1 a ser 52 deg (Fig. 9-31e). La proyección en los estratos superiores cede la decisión final mostrada en Fig. 9-31e.

Considere el geornetry presente en Fig. 9-31e que tiene varia estafa de implicaciones - cerning petróleo expIoration. Suponga que el horizonte delgado aboye el piso inferior sea un horizonte de embalse productivo. Notiee que este embalse puede ser cruzado en dos struc-turalIevels causar dos juegos potenciales, El primer juego es el cierre asociado con el pliegue de curva de falta original presente en Fig. 9-31a. El segundo juego es un cierre parcial localizado dentro del caballo, y así su prospectivity dependería de mech-que atrapa anism, o la permeabilidad de las camas aboye el horizonte de embalse delgado.

Bañe el Análisis Espectral. Después examinamos como localizar juegos de subempuje potenciales en la práctica. Aprendimos del ejercicio de estructura imbricate (sección anterior) que, ya que uno sube el montón estructural, las pendientes por delante del aumento de estructuras imbricate en un aumento rateo Además, las pendientes traseras, exponiendo un aumento correspondiente, haga así en una disminución rateo Por lo tanto, las pendientes frontales exponen un aumento cuántico único de la pendiente (en nuestro caso 52 deg son mayores que dos veces 23 deg), mientras las pendientes traseras exponen una disminución de precio cuántica única en la pendiente (la Tabla 9-1). Estos cambios únicos de la pendiente permiten que nosotros determinemos el número de subempujes y su posición aproximada.

Note que en el Higo, 9-31e la estructura final expone el tres panel s de pendiente frontal o haga -

440 Capítulo 9 / Geometría Estructural y Equilibrio

conducto principal (marcado + 1+11, y + 1) y tres atrás paneles de pendiente (marcado

- 1, - 11, - 1) esto son separados por una región de la pendiente inicial (puso etiqueta a O).In naturaleza, correlación detallada a través de la estructura mostrada en Fig. 9 · 31e podría causar la sección topográfica mostrada en Fig. 9. 32a. En esta cifra, las pendientes siguientes ocurren de la izquierda a la derecha: 0, - 38, - 20,0, 23, 52,0, - 20, - 20, - 20, y grado O. Si una pendiente trasera regional de 5 deg debiera existir, entonces el correspondingdipswouldbe-5,-43,-25,-5,18,47,-5,-25,-25,-25, y 5 deg; por lo tanto, un breve análisis de estos números sugiere que una pendiente regional de 5 deg

debería ser rernoved antes del análisis. Las pendientes consiguientes corregidas para la pendiente regional son O, - 38, - 20, O, 23, 52, O, - 20, - 20, - 20, y Odeg. Hemos mostrado que las pendientes más altas existen por delante de la estructura, mientras las pendientes inferiores ocurren en la espalda (Fig. 9 31e). Así, M

la pendiente 52-deg y su pendiente 23-deg asociada son pendientes avanzadas, mientras la negativa - 38-pendiente de deg y su asociado - la pendiente 20-deg es pendientes atrasadas (ver

la Tabla 9-1). Como hay dos pendientes avanzadas, el 52-degdip representa un + II dornain, mientras la pendiente 23-deg representa una +1 pendiente dornain. Estos nurnbers, cada uno de los cuales representa una pendiente individual dornain, pueden ser cornpared a la Tabla 9-1 (línea 13) para indicar que hay dos empujes que trepan en 20 deg causando del segundo pedido frontal y pendientes traseras de 52 deg y - 38 deg, respectivamente, y de primer orden frontal y pendientes traseras de 23 deg y - 20 deg, respectivamente. Si tres faltas están presentes, entonces esperaríamos una pendiente avanzada adicional de aproximadamente 98 deg y una pendiente trasera de aproximadamente 53 grado. Como sólo dos pendientes avanzadas existen en nuestro exarnple, la Tabla 9-1 sugiere que sólo dos faltas son presentoTherefore, los datos superficiales y subsuperficiales pueden ser comparado con la Tabla 9-1 a fin de determinar el nurnber de imbrications esto existo

. Déjenos ponerse a solucionar la estructura presentada en Fig. 9-32a. que está basado en Fig. 9-31e. La primera tarea para ser llevada a cabo es determinar las pendientes de las superficies axiales que separan cada una de la pendiente observada dornains. Una vez que han hecho un promedio de las pendientes relacionadas dentro de cada una de las esferas de pendiente como fue descrito en la sección en Kinking, la superficie axial puede ser determinada de la fórmula siguiente: .

donde e = baje ofaxial revisten counterc1ockwise tomado del horizontal

Pendiente, = pendiente media en pendiente dornain 1 Pendiente - = pendiente media en dornain adyacente 2

La pendiente es tomada para ser negativa si está en 90 deg a 180deg cuadrante (ver Fig. 9-32a para la convención de signo).

Las pendientes de las superficies axiales para la pendiente apropiada dornains presentado en Higos. 9 - 32a y 9-31e son dados en la Tabla 9-2. Por ejemplo, en lo alto de la colina un O-degdip existe adyacente a una pendiente 23-deg (Fig. 9-32a). Estas dos pendientes representan Oand un + 1dip dornain (Fig. 9-31e y la Tabla 9-1), y en la intersección de dos dornains ellos forrn un límite de esfera de pendiente, que por definición es la 0+1 superficie axial. Así, el 0+1 límite de esfera de pendiente baja en (O-23 + 180)/2 = 78.5 deg (la Tabla 9-2). Note que Fig. 9-32a no hace

YoYo~

442 Chapo 9 / Geometría Estructural y Equilibrio

incluya el - panel de pendiente 20-deg aboye el piso inferior que está presente en Fíg. 9-31e. Este shouId hace nuestra solución más interesante y realista. El 0-II datos son incluidos en TabIe 9-2 por motivos que se harán pronto aparentes.

Estos cálculos de pendiente superficiales axiales son mejor aplicados a la solución de problemas que utilizan un método que fue sugerido por John Suppe, y mostrado en la parte inferior de Fig. 9-32a. La pendiente de cada superficie axial es proyectada hacia abajo de un punto central, y marcada. Dos triángulos pueden ser alineados ahora con los datos de pendiente superficiales axiales y deslizados en cualquier posición que el intérprete desee. Este procedimiento hará el proceso de interpretación más rápido.

Poseyendo el conjunto de datos presentado a lo largo del perfil de topographíc en Fig. 9-32a y el conocimiento de la solución del problema presentado en Fig. wi1lnot 9-31e permiten que nosotros lleguemos a una solución única de nuestro problern. Se requerirá que el método de tanteos y la adivinación de sorne solucione el problema presentado en Fig. 9-32a.

El primer paso en la solución de nuestro problema debe examinar los datos frorn un punto de vista geométrico. Dos observaciones son críticas a una interpretación exacta. En primer lugar, las pendientes observadas tienden a seguir la cuesta topográfica, que a menudo es el caso en la naturaleza. En segundo lugar, las camas aboye la pendiente de falta de empuje en aproximadamente el mismo ángulo que el empuje fauIt, que también es comúnmente observado, sugiriendo que una rampa ís responsable de la inclinación 20-deg a estas camas. Por lo tanto, la falta de empuje puede ser proyectada hacia abajo a donde cruza el adyacente (O-deg) esfera de pendiente. El cambio de la topografía puede ser utilizado entonces para colocar y proyectar la 0-1 superficie axial hacia abajo al punto donde predecimos la falta de empuje a rarnp (Fig. 9-32b, señale A). En consecuencia, también hemos predito el structurallevel del piso superior o decollement (Fig. 9-32b).

Ahora aplicamos el razonamiento siguiente. La tabla 9-1 fue utilizada para sugerir que hay dos empujes 20-deg que trepan que crearon las pendientes 23-deg y 52-degforward observadas, y así estos dos empujes deben ser imbricated (es decir, apilado) a fin de producir el aumento cuántico observado de la pendiente. Los datos sugieren que una pendiente 52-deg dornain linda con un O-degdip dornain y por lo tanto una superficie axial 64-deg (0 + II dornain de la Tabla 9-2) es colocada en el cambio apropiado de la cuesta topográfica (Higo, 9-32b). Sabemos que dos cosas pasan a la izquierda de la intersección de 0 + II superficie axial y su inter - sección con el piso superior (Fig. 9-32b, señale B). En primer lugar, la pendiente de camas estructuralmente más alta en 52 deg a la derecha, y en segundo lugar, un empuje deforme 23-deg debe existir bajo 52-deg camas que bajan. Esto sigue de una aplicación directa de la Tabla 9-1 y la teoría que presentamos antes.

Por consiguiente, en la intersección de 0 + II superficie axial y el piso superior, dibujamos en las camas de baño 52-deg y la falta de baño 23-deg deforme (Fig. 9-32c). Las camas de baño 52-deg son proyectadas entonces hasta los +1 + II superficie axial (Fíg. 9-32c, que

TABLA 9-2

Cálculos Superficiales axiales

Pendiente domaín Bañe la superficie de ofaxial límite' (Dípl" + Dípl" + 180')/2 (en grados)

-1 -

11 (38 + 20

+

180)/2 119.0

O- 11

(O + 38

+180)/2

109.0

0-1

(O + 20

+180)/2

100.0

0+1

(O - 23 +180)/2

78.5

O + 11

(O - 52

+180)/2

64.0 +1 + 11 (-23 - 52+ 180)/2 52.5

• Dlps y las esferas dlp son tomados de la Figura 9 · 32a.

Métodos no clásicos 443

es colocado en la ruptura en la cuesta topográfica). A este punto, el método de vuelta es aplicado al bloque de caballo deforme y un 78.5-deg (O + 1) la superficie axial es dibujada hacia abajo a un punto donde esto cruza el piso superior (Fig. 9-32c, punto C). Las partes frontales del bloque de caballo deforme han sido correctamente bisecadas ahora (es decir, hemos bisecado el no deforme y las regiones deformes del bloque de caballo). Este punto, C marcado en Fig. 9-32c, no sólo marcan la posición donde el bloque de caballo ha montado a caballo en el piso superior, sino también determina donde la rampa estructuralmente inferior puede ser proyectada hacia abajo en un ángulo 20-deg (Línea CE, Fig. 9-32c).

Seguir con la construcción: las camas de baño 52-deg dobladas por el + 1 + II superficie axial puede ser proyectada en un ángulo 23-deg hasta la 0+1 superficie axial, o a donde las camas van horizontales (señale F, Fig. 9-32c). Note que las 0+1 y 0-1 superficies axiales convergen al punto G, que define el borde del bloque de caballo o el límite footwall superior a la falta original doblan foId (Fig. 9-31a, señalan B). A este punto, la falta superior puede ser proyectada hacia abajo en un ángulo 20-deg hasta el - 1"" - superficie axial (señale H, II Fig. 9-32c), que ís definido por los datos y por una ruptura menor en la cuesta topográfica. En esta intersección, el método de vuelta es aplicado otra vez y la falta deforme es proyectada hacia abajo Al-un ángulo 38-deg, como definido por los datos de pendiente, hasta que la falta superior se cruce la 0-11 superficie axial (señale 1, Fig. 9-32c). Bisecando el ángulo en el 0-II superficie axial proyecta la falta superior para nivelarse en el IJ structurallevel. Al punto 1, las

camas entre el superior y la falta inferior son bisecadas (una superficie 100-degaxial) y una 0-1 superficie axial es dibujada en predecir la posición del límite footwall de la falta inferior (señale E, Fig. 9-32c).

¿Cuál es el resultado? ¡Hemos obedecido por lo visto todas las reglas con un resultado que es algo complejo y confuso! Las faltas superiores e inferiores no se han combinado en mismo structurallevel (compárese 1to E, Fig. 9-32c). ¿Cómo podemos mejorar la solución y que rasgos deberíamos buscar intentando llegar a un más satisfactorio tan - lution? En primer lugar, la distancia ED que el bloque de caballo ha montado la rampa inferior no es compatible con la distancia CB que el bloque de caballo ha montado en el piso superior. Nosotros leamed antes que CB debe ser 0.87 de ED (Fig. 9-21 y 9-22). Así, un error fue hecho en esta parte de nuestro análisis que representa no sólo una pista a la solución apropiada, sino también la posición aproximada de nuestras dificultades. En segundo lugar, volviendo a la Tabla 9-1 reexaminamos las esferas de pendiente posibles que tienen que ver con dos empujes 20-deg que trepan. Como hay problemas obvios detrás de la estructura, quizás el problern está en esta región. La tabla 9-1 sugiere que un - 1dip el dornain puede existir entre Oand - II atrás esfera de pendiente. El etiquetaje a los paneles de pendiente en nuestra solución revela que un - l-deg esfera de pendiente no fue incluido en las partes de área traseras de nuestra solución.

Ahora nos ponemos a desandar, modificando la primera solución insertando un - 1 (atrás) esfera de pendiente entre el - II y los paneles de pendiente de Oback. Sabemos que la distancia ED en Fig. 932da debería ser igual a CB/0.87, y esta distancia es entrada en la cifra. Por lo tanto, de la posición deliberada del punto E proyectamos una 0-1 superficie axial hacia arriba a la base del empuje superior deforme (señale K en Fig. 932da). De este punto nosotros proyecto a - I-11axial emergen hacia arriba hacia la superficie. Esto también sigue de este rea-soning que a la izquierda del punto el K existe un panel de pendiente 20-degback y un - 1-II superficie axial que cruza el decollement al punto L. Esta solución, aunque ligeramente diferente de Fig. 9-32c, crea un bloque de caballo deforme.

De este ejercicio complejo concluimos: (1) duplexes producen struc-más doblado tures; (2) el equilibrio estructural hasta bajo situaciones ideales puede ser no único; (3) el en - terpretation proceso puede ser riguroso, pero en esta edad de déficits de energía domésticos las recompensas podrían ser sustanciales. Mejor entendemos la geometría detallada de struc-tures, más probablemente debemos extraer el petróleo frorn estas estructuras.

444 Chapo 9 / Geometría Estructural y Equilibrio

Caja y Estructuras de Despegue

La caja e Iift-offstructures representan una clase particular offolds, que cuando visto con relación a la pendiente regional son estructuras aproximadamente simétricas pero angulares (Higos. 9 33 y 9 34). M M

Tanto los tipos estructurales se forman conjuntamente con una zona de la separación débil localizada en la profundidad, como poseen el characteristíc que el decollement es isoclinally doblado en la pared colgante (Laubscher 1961; Namson 1981).In las Montañas de Jura, esta zona de débil. Ness consiste en evaporites (es decir, yeso), aunque las pizarras sobrepresionadas probablemente produzcan un estilo de deformational similar. La caja y las estructuras de despegue se diferencian de estructuras diapiric en las cuales hay menos transporte de masas o el flujo en los corazones de estos pliegues. Esto hace que la caja y estructuras de despegue tengan miembros casi que bajan verticalmente en el más abajo structurallevel. Además, diapiric estructuras resultan de una

inestabilidad de gravedad, mientras que la caja e Iift-de dobla el resultado de la compresión.

La caja y el ascensor-offstructures pueden ser reconocidos en el afloramiento o sísmicos de su simetría bilateral, sino también de su geometría angular. Si las amplias zonas de camas que bajan verticalmente son encontradas en el afloramiento (p.ej, 70-80 deg), estos estilos estructurales deben ser sospechados (Fig. 9-34).

Los pliegues de caja tienen casi cumbres planas y miembros que bajan verticalmente y superficies axiales que bajan en aproximadamente 45 deg (Fig. 9-33). Si dos superficies axiales se cruzan en casi ángulos rectos, entonces usted debería considerar la posibilidad que los pliegues de caja sean presento En el sísmico, las camas que bajan verticalmente no serían imaged, y así un modelo de reflectores que bajan simétricamente separados por dos zonas de reflectores no coherentes, representando casi vertical1y camas que bajan, puede ser una indicación de este estilo de la deformación. Sin embargo, las zonas de reflectores no coherentes en secciones sísmicas pueden resultar de otras causas, como el tirón criticar, tipo de roca o datos mal coleccionados. Análisis de reflexión sísmico (Payton 1977; 1980 de sheriff) podría resolver este problema como las secuencias sedimentarias en los flancos de caja e Iift-de se dobla son elevados dentro de los corazones de estas estructuras.

Los pliegues de despegue diferencian de pliegues de caja en esto los miembros playos de los tipos de pliegue de despegue

~446 Chapo 9 / Geometría Estructural y Equilibrio

tienda a bajar en el 45-deg a la variedad 60-deg con relación a la pendiente regional. En la profundidad, los miembros playos que bajan abruptamente se combinan en una zona de camas de baño casi verticales (Higo, 9-33). Si usted observa el despegue struetures sólo encima del decollement, entonces una estructura de despegue puede ser imposible de distinguirse de un pliegue de caja, ya que ambos tipos estructurales poseen 45 deg baño de la superficie axial en este structurallevel. En la práctica, sin embargo, este differenee puede ser aea-demie.

Si el pliegue de despegue ís no subjeet a la ropa de cama del avión esquila, entonces los miembros del pliegue en una pendiente de nivel estructural más alta en aproximadamente 53 grado. Este ángulo de pendiente del cual los cambios con el aumento del avión que se acuesta esquilan (Namson 1981) y la cantidad esquila puede ser ealculated de la pendiente de los miembros de pliegue (Mitra y Namson 1989). Si allí se acuesta avión esquilan dentro del strueture, entonces Mitra y Namson muestran que esto esquila affeets la profundidad a detaehment presentado en la sección en la Profundidad a Detaehment Caleulations, aunque la diferencia no sea principal para pequeñas cantidades de esquilan. El trabajo de Theit debería ser eonsulted para la profundidad más exacta a cálculos de separación.

La caja y Jift-de se dobla son eommonly encontrado el uno conjuntamente con el otro. En los prealpes, Mosar y Suppe (1988) han observado que el ascensor-offstructures se forma en la conducción o la posición rastreadora con relación a pliegues de propagación de falta. Además, ellos observaron que los pliegues de propagación de falta pueden transformar lateralmente en el despegue struetures, y que los dos estilos de struetural pueden estar relacionados con eaeh otro por el ángulo de eutoff local. Así, en ángulos de eutoff bajos (menos de aproximadamente 18 deg a 20 deg), los pliegues de curva de falta pueden formarse en un área, mientras que si el ángulo de límite es mayor que aproximadamente 20 deg a 25 deg, los pliegues de propagación de falta por lo general se forman en vez de pliegues de curva de falta. Si el ángulo de límite inereases a más de 60 deg a lo largo de la huelga de una estructura, entonces la estructura puede transformar en el pliegue de caja o un despegue.

Trazando un mapa de caja o estructuras de despegue, habría que utilizar el método de vuelta. Aplicando este método aproximado a estas estructuras simétricas, recuerde que se supone que la pared colgante decollement se eleve verticalmente aboye la separación básica y a ro11back sobre sí (Higos. 9-33 y 9-34).

Zonas de triángulo y Estructuras de Cuña

Las zonas de triángulo y las estructuras de cuña son tipos de estructuras complejas que exponen tanto un inferior como una separación superior. ¡La separación básica a menudo es llamada el único empuje, mientras el empuje más alto es ealled el roo! empuje (Boyer y Elliott 1982; Banks y Wharburton 1986).

Gordy et al. (1975, 1977) al principio utilizó el concepto de una zona de triángulo para explicar las relaciones complejas asociadas con un anticlinorium localizado por delante del canadiense Rockies. Jones (1982) más tarde refinó el concepto, y mostró que la estructura eontained un doble y que era responsable de la terminación del eastem dirigido empujando a lo largo del Frente de Empuje de Rocky Mountain. Hemos aprendido que durante el o - los ogenic tratan los progresos de deformación (es decir, avances) hacia el promontorio y allí - delantero, en una vez anterior durante la formación ofthe cinturón de empuje, las viejas "partes frontales" existirían actualmente el interior del frente de empuje. Esto implica que las zonas de triángulo de fósil pueden existir dentro de los corazones de sierras, quizás representando el borde frontal de la deformación en una vez anterior.

Una zona de triángulo simple es ilustrada en Fig. 9-35 que utiliza el eoncept de monocline que trepa. Note que la deformación se termina donde el empuje de tejado encuentra el único empuje, creando medio syncline. Este syncline con sólo un miembro sale el promontorio mintiendo del cinturón de empuje. Jones (1982) trazó un mapa de medio syncline a lo largo del Frente de Rocky Mountain y concluyó que debe empujarse un cuerpo en forma de cuña del material debajo de las camas que bajan de la mitad sync1ine. Una parte sísmica de una zona de triángulo compleja es mostrada imaged en el Higo, 9- Métodos no clásicos 447

La figura 9-35 zona de triángulo Simple.

36. Note que el cuerpo en forma de cuña representado por la

copia de la reflexión localizado en entre sp 190 a sp 240 y en 1.2 segundo a 1.5 segundo parece guardar correlación a la reflexión llana en 1.5 segundo delante de la estructura. Esta sección también expone características de una estructura de cuña a la izquierda de sp 260 en 0.4 segundo a 0.8 seco

Medwedeff (1988, 1989) ha ampliado el concepto del interactivo único y empujes de tejado a estructuras solas, y él ha llamado estos empujes interactivos acuñan estructuras. La cifra 9-37a es un ejemplo de una estructura de cuña que tiene dos ángulos de límite en su único empuje y una curva sola en su empuje de tejado. Como los progresos de deformación [Fig. 9-37 (b)], el movimiento a lo largo del único empuje deforma el empuje de tejado, ya que atrás y pendiente frontal los paneles se forman sobre lo que es esencialmente un pliegue de curva de falta que también tiene una separación de tejado superior. Note, sin embargo, que las camas que montan el empuje de tejado, que también es un empuje trasero, también se formarán frontal y paneles de pendiente traseros asociados con un pliegue de curva de falta que se forma a consecuencia de la rampa en la separación superior. Como este structuralIy el pliegue más alto es causado por las curvas en el empuje de tejado, sus paneles de

pendiente terminales en la separación superior (Fig. 9~37b). El resultado es dos pliegues por el precio de uno que son ligeramente compensados el uno del otro. Mientras que la deformación progresa (Fig. 9-37c), las superficies axiales interfieren y aniquilan el uno al otro ya que ellos forman puntos de ramificación. Este ejemplo ilustra que el proceso de deformación puede ser muy pasajero, y que la introducción de curvas de falta adicionales causa pliegues que han más doblado sobre cumbres (Fig. 9-37c). Medwedeff ha utilizado estructuras de cuña para modelar el presente de relaciones estratigráfico complejo en Wheeler Ridge, California. Re almacenado y presente los welllogs y las posiciones de los pozos a lo largo de la estructura son mostrados en Higos. 9-38 y 9-39, respectivamente, Estas cifras demuestran como welllogs puede ser usado para definir las relaciones complejas que existen dentro de estructuras sorne. Las correlaciones precisas y el equilibrio pueden ser con eficacia integrados para localizar perspectivas que no pueden ser reconocidas por técnicas de correlación normales.

Estructuras de interferencia

¿Creería usted que antíclines puede formarse sobre synclines sin pruebas de un inter - vening falta o pruebas de más de una deformación? Sin embargo, hemos visto la evidencia clara para esta relación aparentemente contradictoria en líneas sísmicas patentadas de

La figura 9 · 37 estructura de Cuña mostrando fases de desarrollo progresivas. (Bar - lished según permiso de Don Medwedeff 1988,)

varias compañías petroleras principales. En la última sección en estructuras de cuña, vimos que de la formación a un nivel inferior podría modificar la forma y la forma de paneles de pendiente de estructuras localizadas a un nivel estructural más alto. Cuando resultados de modificación estructurales de una deformación sola a lo largo de una superficie de empuje, como ilustrado en Fig. 9-40a, las estructuras que resultan son llamadas estructuras de interferencia (Suppe 1988).

Las estructuras de interferencia comúnmente están presentes cuando el espaciado entre rampas es relativamente estrecho, causando el panel de pendiente trasero de la estructura principal interferir con el panel de pendiente frontal de la estructura rastreadora (Higos. 9-40a y b). La interferencia tiende a producir pliegues de galón y estructuras de vuelta conjugadas (Weiss 1972; Suppe 1988).

La interferencia de Theresulting pattems que son creados por la deformación es el espaciado de rampa de acceso dependiente, el ángulo de límite inicial, y el importe de resbalón. Dos modelos son útiles

450 La figura 9 · 39 estructura de Cuña en el estado actual de tenientes como definido por bien registra, Wheeler Ridge, California, (Publicado por Don Medwedeff permissionof 1988,)

·.:. "1'

Métodos no clásicos 451

en rnapping estos tipos de estructuras, aunque esto no niegue la utilidad de otros tipos de modelos. En el primer ejemplo, el pliegue de curva de falta principal ha dirigido una rampa mientras el panel de pendiente frontal del pliegue rastreador (un monocline) ocupa una parte del piso inferior (Fig. 9-40a). La deformación que resulta crea una estructura en cual Hes anticline frontal bajo un estructuralmente más alto anticline formado por el pliegue rastreador. Las pendientes llanas y un syncline existen aboye el piso inferior directamente delante del rastreo monocline.

Mientras que la deformación progresa, las partes frontales del rastreo monocline comenzarán a Ron la rampa principal (Fig. 9-40b). Si ambas rampas tienen sobre el mismo ángulo de límite, entonces que el rastreo el monocline dirige la segunda rampa, las camas en el panel de pendiente frontal del rastreo monocline aplanarán (Fig. 9-40b). Un resultado de la deformación es crear un región de pendientes casi llanas y syncline estrecho sobre la rampa principal ya que el monocline se despliega. Este ejercicio otra vez acentúa la naturaleza progresiva de la deformación. Las estructuras no son echadas en un molde; ellos se mueven, se doblan, y estratos de nueva curva. Conocimiento de que las regiones del pliegue han sido sujetas al nuevo plegado debería ayudar en la predicción de porosidades de fractura y mejor bien posición de sitio. En nuestro ejemplo, sorne de los estratos en el panel de pendiente trasero del pliegue de curva de falta principal fue doblado primero hacia atrás y luego expida por el avance monocline. Ya que las superficies axiales activas barren por

\

MONOCLlNE

EN EL SENTIDO DE LAS AGUJAS DEL RELOJ

(a) La Interferencia de figura 9-40 struetures (a) y (b) para la deformación elockwise y en - ereasing resbalón (e) para eounter elockwise esquila. (Modificado después de Suppe 1988. Publicado por permiso de John Suppe.)

;~

SEDS LLANO

(b)

EN SENTIDO CONTRARIO AL DE LAS AGUJAS DEL RELOJ

(e)

La figura 9 · 40 (continuad)

452 Métodos de Nonclasslcal 453

la estructura, las regiones particulares dentro de estos pliegues serán sujetas a la deformación repetida, Uno puede estudiar el nuevo plegado utilizando el método de vuelta y por el modelado

avanzado en - plegar cantidades del resbalón (ver la sección en la Estrategia de Equilibrar Cortes transversales).

Haremos más dos puntos antes de dejar este sujeto. En primer lugar, ya que el ángulo de límite inicial disminuye, el estructuralmente más alto el anticline se moverá verticalmente lejos del struc-turally bajan syncline, pero al mismo tiempo cambian a una posición donde está localizado casi directamente encima del syncline. En segundo lugar, los dos ejemplos presentados hasta ahora eran para un en el sentido de las agujas del reloj esquilan dentro de la interferencia frontal y paneles de pendiente traseros. En otras palabras, las camas dentro de los paneles de pendiente entrometidos exponen un Z vergence (Suppe que 1988).An el ejemplo de un S vergence (en contrario esquilan), en que el panel de pendiente frontal del rastreo monocline pasa por anticline superior, es mostrado en Fig. 9-40c.

Una Estrategia de Equilibrar Cortes transversales

Antes subrayamos que el equilibrio no es único. Es sujeto a errores de inter - pretation. Monte et al. (1990) han propuesto un procedimiento de equilibrio de corte transversal franco que utiliza el concepto del método de tanteos adelante modelando, que debería ayudar a minimizar errores de interpretación. Los fundamentos de la estrategia de modelado avanzada son como sigue (Fig. 9-41):

1. Compile y examine los datos: AH los datos deberían ser compilados por una escala de un a

un, perpendicular a la dirección de huelga de la estructura bajo estudio (el Capítulo 6). Los datos son sujetos entonces a una interpretación inicial.

2. Desarrolle una hipótesis trabajadora del conjunto de datos: Esta etapa ofthe interpretatíon proceso

implica la generación de una "idea genial" o, después de Chamberlain (1897), el

Expida Estrategia de Modelado de Equilibrar Cruz-Sectlons

Compile y Examine Datos

Formule Funcionamiento Hypo.thesis ~ 1

Yo

Genere Modelo Avanzado Equilibrado

II

t :ICompare Model lo

Data Equilibrado 1- J

+Soludon equilibrado

La figura 9 · 41 Organigrama para estrategia de modelado avanzada. (Publicado por permiso ot Monte, Suppe, y Gancho 1990.)

1

J ~ 454

Chapo9 / Geometría Estructural y Equilibrio

generación y pruebas de todas las ideas geniales "razonables". Cada idea o interpretación pueden ser probadas entonces de acuerdo con los datos. La escala más grande, o la longitud de onda más larga, los rasgos deberían ser estudiados primero (ver la sección en el Mapa de Longitud de onda Largo - sonido metálico), y los rasgos secundarios o más pequeños analizaron lateroIf la hipótesis es incorrecta, el proceso de modelado avanzado probablemente causará un resultado negativo, pero la hipótesis incorrecta debería ser archivada para futura referencia y uso.

3. Generación de modelos avanzados equilibrados: curva de falta y propagación de falta y

la teoría de pliegue de curva de falta de crecimiento (Medwedeff y Suppe 1986) es utilizada para generar un modelo avanzado equilibrado que se acerca los rasgos principales presentes en los datos.

4. Compare el modelo Lo observó rasgos: Si el modelo generado no hace juego los rasgos conocidos, luego una nueva hipótesis es probada, o después de Chamberlain, usted puede desear probar todas sus ideas razonables. Si un modelo particular tiende a duplicar la mayor parte de los rasgos observados, entonces refínements estructurales son incorporados en el modelo preferido.

5. Solución equilibrada: "Después de varias iteraciones, una solución equilibrada es convergida

sobre esto suficientemente cumple las relaciones estructurales y estratigráficas observadas" (Monte et al. 1990). Estos procedimientos exponen la ventaja adicional en esto para - los modelos de sala son más fácilmente equilibrados que el campo actual, pues o datos sísmicos.

ESTRUCTURAS EXTENSIVAS: EQUILIBRIO INTERPRETACIÓN DE ANO

Introducción

El equilibrio de estructuras extensivas está actualmente en las etapas iniciales de desarrollo; por lo tanto, los conceptos y las técnicas sacadas de este trabajo son nuevos y han sido sujetos a pruebas limitadas. Hemos aplicado los conceptos siguientes a varias regiones en la Costa de Golfo, en particular a la región de Canto Brazos, Texas de la costa (Vogler y Robison 1987), con resultados buenos. Hasta que estas técnicas y conceptos sean successfulIy aplicado a otras regiones ofthe mundo en ajustes extensivos diferentes, no podemos garantizar el unversality o la generalidad de nuestros métodos. Por lo tanto, en esta sección documentamos nuestros procedimientos y conclusiones de modo que usted pueda tasar más críticamente nuestro trabajo. Nunca - theless, muchos de nuestros lectores serán activos en la región de Costa de Golfo donde nuestro estudio y otros fueron iniciados.

Esta sección está dividida en dos partes: (1) el estudio de efectos de compactación a lo largo del crecimiento faltas normales y como las proporciones de piedra arenisca/pizarra son utilizadas para predecir la forma de falta y la posición, o a la inversa como la forma de falta es usada para predecir proporciones de piedra arenisca/pizarra; (2) el origen ofrollover, antithetic, y faltas sintéticas y estructuras de clave. Nos dirigimos a tales sujetos como (a) por qué las faltas de crecimiento sorne mueren tanto en las direcciones ascendentes como en hacia abajo y lo que esto significa físicamente, y (b) donde las estructuras de aplazamiento probablemente existirán o serán colocadas a lo largo de faltas normales listric principales (es decir, faltas que extensión vertical grande exhibít a través de la superficie de falta).

Efectos de compactación a Lo largo de Faltas Normales

En esta sección presentamos una teoría por Xiao y Suppe (1989) que intenta explicar por qué el crecimiento sorne faltas normales está listric (cóncavo ascendente) o anti-listric (cóncavo abajo - sala). Generalmente, trazan un mapa aproximadamente del 20 % al 30 % de las faltas en la región de Costa de Golfo

Estructuras extensivas: el Equilibrio e Interpretación 455

como anti-listric, mientras que en el Canto Brazos afea de nuestros estudios los rnajority del maíz - pensating (antithetic) faltas son anti-listric. Deberíamos subrayar que las técnicas siguientes para calcular la forma de falta y la posición sólo son queridas para aplicarse a faltas de syndepositional que se formaron al mismo tiempo como el paquete sedimentario creciente (es decir, son activos cuando los sedimentos están siendo depositados), y no a faltas dentro del precrecimiento sedi-ments que fueron depositados antes de criticar normal, ni a faltas dentro de los sedimentos de crecimiento que se formaron después de que los sedimentos son depositados. En otras palabras, éstos tecnología - niques sólo se aplican a las faltas de crecimiento o a aquellas partes de una falta aquel crecimiento de experiencia.

Considere dos pequeñas columnas del material, colurnn Un localizado en el fondo del mar, y colurnn B localizado en la profundidad (Fíg. 9-42). El Colurnn A acaba de ser depositado sólo y no ha sido sujeto a la compactación, mientras que la columna B ha sido sepultada y es sujeta a com-paction. Al principio, colurnn A tiene el HACHA de anchura y una porosidad inicial de <1> 0' Si la altura o la profundidad de colurnn A son definidas como Un Y, entonces la

pendiente inicial del crecimiento falta normal con relación al footwall es definida por

bronceados, = AYIAX (9-1)

donde

el eo es la pendiente de falta inicial

Después del entierro, la columna A va dewater y tomar la forma de colurnn B (Higo, 9-42),

EL NIVEL DEL MAR

FONDO DE MAR

La figura 9 · 42 Compactación y entierro a lo largo de un crecimiento falta normal. El elemento un en el fondo del mar comprime al presente de geometría en B. Estas relaciones son tomadas con relación a footwall comprimido. (De Xiao y Suppe 1989. Publicado por permiso de la Asociación americana de Geólogos de Petróleo.)

456 Chapo 9 / Geometría Estructural y

Equilibrio

donde el tlx', tl Y', a, y <1> son la anchura sepultada, altura, critica la pendiente, y la porosidad, respec. tively. Por lo tanto, la pendiente de falta en B es definida como

tane = tl y '/tlX'

Sin embargo, la compactación principalmente afecta la altura y no la anchura; por lo tanto

tlX = tlX'

y así, utilización de Eqs. (9-1) y (9-2):

tane/tane, = tl Y'ttl y (9-4)

Ya que la porosidad controla el grado de compactación . (Baldwin y

Butler 1985), la masa

la fórmula de conservación escrita en términos de volumen sólido es

tlX' · tlY' (1- <1» = tlX · tlY (1-

<1> 0) (9-5)

y de Eqs. (9-3) y (9-4), nos derivamos

tanü/tanü, = (1 - <1>,) / (1 -<p) (9-6)

Por lo tanto, si somos capaces de predecir la pendiente de falta inicial (60) y porosidad (<1> 0)' junto con la porosidad (<p) de la roca a cualquier nivel de

profundidad dado, entonces podemos determinar la pendiente de falta (e) al nivel trabajador (Higo, 9-42).

Como dewatering y compactación es un proceso rápido que ocurre dentro de aproximadamente 700 pies superiores (Baldwin y Butler 1985), cualquier ecuación de compactación será controlada principalmente por la porosidad, que está por su parte relacionada con la proporción de piedra arenisca/pizarra. Así, si la posición de una falta normal es conocida en un single bien y si las proporciones de piedra arenisca/pizarra son conocidas de footwall local o contiguo welllogs, entonces la forma de falta y su loeation pueden ser extrapolados entre la utilización de pozos contigua Eq. (9-6).

Antes de aplicar Eq. (9-6) a un área, debemos ser capaces a ealculate la cantidad oí" porosidad para ser esperada en piedra arenisca y horizontes de pizarra en cualquier profundidad dada. Los Poros-ity/depth ecuaciones son dependientes de la región estudiada (Baldwin y Butler 1985), y ya que estas relaciones representan la porosidad media de piedra arenisca o pizarra en cualquier profundidad dada, usted debería determinar estas relaciones de datos locales. Como los poros-ity/depth ecuaciones representan promedios, sus resultados también representarán promedios.

Para la Costa de Golfo, que contiene muchas pizarras sobrepresionadas, Em siguiente - pirically piedra arenisca sacada y ecuaciones de porosidad/profundidad de pizarra puede ser aplicada (Xiao y Suppe 19,89).For horizontes de pizarra,

<Psh = 0.2684 - 0.1972 x registran ¡o (z/3300

pies) (9-7)

donde

<Psh=

porosidad de pizarra

z

=

profundida

d en pies

Para horizontes de piedra arenisca, Eqs. (9-8) a

(9-10) puede aplicarse:

<l> ss = 0.3198 - 0.0327 x (z/3300 pies)

debajo de 8000 pies, (9-8)

_____________ 1Estructuras extensivas: el Equilibrio e Interpretación

y

<Pss = 0.3933 - 0.0635 x (z/3300 pies)

aboye 8000 pies,

o, o bien, usted puede probar la ecuación siguiente (Atwater y Miller 1965):

<Pss = <Po - 0.01265 x (depth/lOOO pies)

donde <Pss = porosidad de piedra de arena

<Po = la porosidad

inicial 457

(9-9)

(9-10)

Las ecuaciones de porosidad/profundidad para áreas además del Golfo son presentadas por Baldwin y Butler (1985) y Sclater y Christie (1980).

La técnica puede ser aplicada ahora como sigue. En primer lugar, las partes de piedra arenisca de bien son determinadas localizando la piedra arenisca y las líneas base de pizarra de troncos de SP. La práctica de industria de Cornrnon sugiere que las piedras areniscas existan dondequiera que el tronco de SP exceda el 25 % de la distancia entre la piedra arenisca y líneas de fondo de pizarra (Fig. 9-43). Valores de menos del 25 %

om

POTENCIAL ESPONTÁNEO \l

millivolts :i r-----------------~m

-H + 10

Línea de

fondo de-shaJe

wro oo

wCD oo

línea de arena

'línea divisoria

Relaciones de figura 9-43 utilizadas para determinar arena-shaleratlos. La arena está presente whereverthe SP registran devíatesmore que 25%off la línea base de pizarra. (De Xlao y Suppe 1989. Publicado por permisslonof AmericanAssoclatlon de PetroleumGe-oloqtsts.]

yo~

458 Chapo 9 / Estructural Geometría y Equilibrio

. /' tault forman en la pizarra pura

SH

4

SH

5.::::::

La figura 9-44 El método "de empalme" para estimar la falta baja de la pizarra de la arena horl-zons determinado de troncos de SP. La pendiente de falta en un horizonte de arena es tomada para ser la arena pura, y en un horizonte de pizarra, ser la pizarra pura. Las pendientes en los horizontes de pizarra y arena alternos son empalmadas entonces o añadidas juntos. (De Xiao y Suppe 1989. Publicado por permiso de la Asociación americana de Geólogos de Petróleo.)

en SP dividido tronco son tomados para ser la pizarra (Schlumberger 1987). En segundo lugar, el "método de empalme" es el ernployed (Fig. 9-44). Por ejemplo, Eqs. (9-8) a (9-10) son utilizados para describir aquellas regiones del tronco de SP que han sido decididas a ser la piedra arenisca, y Eq. (9-7) es aplicado a aquellas partes del tronco que representan la pizarra.

La ecuación (9-6) también es dependiente de la pendiente de falta inicial y porosidades que han sido decididas a ser 67.5 deg, y el 39 % y el 68 % para la piedra arenisca y pizarra, respectivamente (Xiao y Suppe 1989) el.You puede desear confirmar estos valores iniciales de datos locales antes de la aplicación de Eq. (9-6) a su área de interés. Hemos determinado la piedra arenisca y las partes de pizarra de la sección sedimentaria de los troncos de SP y podemos calcular su porosidad media en cualquier profundidad dada de Eqs. (9-7) a (9-10). Por lo tanto, podemos calcular ahora la pendiente de falta media (6) en cualquier profundidad de Eq, (9-6) y el "método de empalme." Estas fórmulas fueron probadas en varios pozos en el Golfo con resultados buenos (Fig. 9-45).

Inversión de Pendientes de Falta para Determinar Proporciones de Arena/Pizarra

En el área de Canto Brazos, muchos del crecimiento faltas normales en primera pendiente en ángulos playos (40 deg a 45 deg) y con mayores profundidades, pendiente en ángulos más altos (50 deg a 60 deg). Estas faltas normales anti-listric se aumentan en una sección conocida de proporciones de piedra arenisca/pizarra más altas (aproximadamente 1.0 a 1.5), y así estas faltas normales presentan un método de utilizar las pendientes de falta para determinar proporciones de piedra arenisca/pizarra (Bischke y.Suppe 1990a). La teoría básica para llevar a cabo esta tarea ha sido presentada en la sección anterior, y es implícita en Eq, (9-6).

Por ejemplo, si la pendiente de falta inicial (60) y.porosities (<1> 0) es conocida (como ha sido definido antes), y si las porosidades medias (<1» son conocidos a todos los niveles de profundidad [p.ej, Eqs. (9-7) a (9-10)], entonces la pendiente de falta (6) al nivel trabajador puede ser calculada de Eq. (9-6). Esto es llamado el procedimiento de modelado avanzado.

-Estructuras extensivas: el Equilibrio e Interpretación459

La colina de ejemplo de Prueba de figura 9-45 que proyecta tault baja entre pozos. El tronco de SP de Bien núm. 1, la pendiente de falta (Fig. 9-42), y las ecuaciones de porosidad/profundidad es utilizad para predecir que la forma y la posición 01 critican un con la profundidad. (De Xiao y Suppe 1989. Publicado por permiso de la Asociación americana 01 Geólogos de Petróleo.)

Si, sin embargo, la pendiente de falta (8) es conocida de las secciones sísmicas corregidas de la profundidad, entonces las porosidades (4)) puede ser calculado de Eq. (9-6) a cualquier nivel trabajador. Esto es llamado el problema inverso. Como las porosidades son dependientes de lithology [ven Eqs, (9-7) a (9-10)], podemos determinar la curva de sand-shale/depth en cualquier área, a condición de que tengamos infor-mation en curvas de profundidad de porosidad locales. Esta información puede ser sacada de los pozos más cercanos, que en áreas fronterizas podrían ser muchas millas de la área de interés.

Después, debemos calcular la proporción de piedra arenisca/pizarra, que puede ser llevada a cabo uti-lizing Fig. 9-46. En la práctica, la altura observada de la cifra es la cumbre y el fondo del rastro digitalizado de una falta normal interpretada. Esta distancia, que debe ser la profundidad

La figura 9 · 46 Una secuencia alterna 01sand y horizontes de pizarra puede ser generalizada En un horizonte de pizarra 01thickness hSh • y una capa 01sandstone de grosor hss. (Bar - lished según permiso de Dick Bischke.)

corregido, representa una columna de piedra arenisca interfijada y

horizontes de pizarra. Utilización a "la cubierta de naipes" analogía, las capas de arena son quitadas de la cubierta y colocadas en su fondo.

Ahora contamos

h2 = hshlsin (6sh)

h, = hss/sin (6ss)

donde:

hsh = grosor de pizarra hss =

grosor de piedra arenisca

6sh

=critique la pendiente en la unidad de pizarra

6ss

=

critique la pendiente en la piedra arenisca unít

60bs

=

pendiente de falta observada a nivel trabajador

h2

=longitud de falta en horizonte de pizarra

h3 = longitud de falta

en horizonte de piedra arenisca y utilización de

la ley de senos:

pecado (6ss - 6obs)/h2 = pecado (6obs -

6sh) lh3

y substitución y nuevo arreglo de

producciones

'Cale = hss/hsh = [pecado (6obs

- 6sh) pecado (6ss)] / [pecado (6ss- Sollozos)

pecado (6sh)]

donde

'calc = proporción de piedra arenisca/pizarra deliberada media 60bs

= la pendiente de falta observada calculada de un

interpretado y profundidad corrigió la sección

Estructuras extensivas: el Equilibrio e Interpretación 461

Como 6sh y 6ss puede ser obtenido de Eq. (9-6) y la porosidad de Eqs. (9-7) a (9-10), podemos calcular la curva de arena/pizarra media con la profundidad creciente.

Antes de seguir a un caso de prueba, perfilaremos varios factores que afectan la exactitud de nuestros métodos.

1. El método sólo aplica el crecimiento de Lo faltas normales, y así a áreas que son ex -

periencing tanto sedimentación activa como extensión. 2. Aunque el método pueda ser aplicado dondequiera que la información de

velocidad esté disponible, el la función de velocidad es crítica a la obtención de resultados confiables. Hablan de determinaciones de velocidad del Capítulo 5.

3. La teoría en su etapa actual del desarrollo sólo implica la compactación, y así

la deformación de faltas normales por otros procesos no es considerada. 4. El método es restringido a la profundidad a la cual las reflexiones sísmicas

pueden ser re solucionado.

5. El método sólo se aplica a la piedra arenisca/pizarra lithologies, y no a piedras calizas.

A fin de compararse observado bien registran resultados (que resuelven horizontes a dentro de pies) a datos sísmicos, en los cuales la resolución está una función de profundidad, el bien los datos de tronco deben ser transformados a longitudes de onda más largas. Esto es llevado a cabo por la primera determinación de los horizontes de pizarra y arena de troncos de SP, como fue hablado antes (Fig. 9-43), y luego medición de la longitud de onda de reflectores coherentes directamente de la sección sísmica. El contenido de frecuencia de la sección sísmica es así determinado. Ya que el contenido de frecuencia disminuye con la profundidad, la longitud de onda de los aumentos de reflexiones con la profundidad. Esta longitud es entonces la profundidad corregida y pasada sobre los datos SP como un valor medio móvil, la longitud del operador que aumenta con la profundidad. El resultado de este proceso que hace un promedio de una muestra bien es la curva de profundidad de piedra arenisca/pizarra mostrada en Fig. 9-47. Los datos son trazados en una frecuencia de dos longitudes de onda sísmicas. Estos datos weIllog pueden ser directamente comparado con los cálculos de falta normales mostrados después. Los resultados típicos de una falta de crecimiento cercana, que fue tratada utilizando apilando.velocities, son mostrados en Fig. 9-48 para la comparación. La falta normal, que se termina en 7000 pies, ha predito el presente de proporciones de piedra arenisca/pizarra más alto entre el nivel de 6000 pies 5000-ftto.

Este método tiene la amplia aplicación a la exploración de petróleo, y hemos encontrado que el método es robusto en esto los resultados de useul son obtenidos de datos de velocidad imprecisos, como el amontonamiento de velocidades (Bischke y Suppe 1990a).Normally, cuando bien es taladrado, los parámetros conocidos menores son la profundidad y la proporción de arena/pizarra del embalse. Ya que la sección contiene la pizarra de Oto 4600 pies, Higo, productos 9-48also una predicción positiva para sellar. Tal información puede ser utilizada por el geólogo-ingeniero para determinar mejor las profundidades objetivo para pozos y mejorar los cálculos de reservas potenciales antes de la perforación. Como el método puede ser aplicado a la tercera dimensión, los mapas de proporción de arena/pizarra tridimensionales pueden ser construidos para seleccionar mejor welllocations. Se requiere que AHthat se aplique el método es una serie del pequeño crecimiento faltas normales. La utilidad de los aumentos de método también controla se hace limitado y la distancia entre pozos en - pliegues.

Origen de Aplazamiento

Las estructuras de aplazamiento, como anticlines, han sido con éxito taladradas durante muchos años, aún muchas preguntas permanecen acerca de su perspicacia principal originoA en el origen del aplazamiento fue iniciado por Hamblin (1965) cuando él reconoció que éstos "revés extraño arrastran

2.0 La figura 9-47 curva de profundidad de piedra arenisca/pizarra Tratada obtenida haciendo un promedio de arena / horizontes de pizarra tomados de un tronco de SP. Los datos están en la frecuencia de dos longitudes de onda sísmicas y se extienden en profundidad de 3000 tt a 10 000 pies. (Publicado por permiso ot Dick Bischke.)

los pliegues" son la consecuencia natural del movimiento a lo largo de faltas normales listric. Él razonó que si el bloque de la pared colgante se separa del bloque de footwall, un agujero se abriría entre los dos bloques, y como el bloque de la pared colgante gravitatíonally colapsos en el bloque de footwall, una estructura de rastra inversa iba formo sin Embargo, Hamblin no especificó exactamente como este colapso gravitacional ocurre. Gibbs (1984) más tarde reconocido de datos de Mar del Norte que pareció que las estructuras extensivas (como en la analogía con estructuras compressional) formaron duplexes, completo de caballos y zonas de transferencia, etc. Aún varias preguntas quedan por ser totalmente contestadas, como:

1. Pueden las estructuras de aplazamiento playas ser utilizadas para predecir la estructura más profunda (p.ej,

¿estructura de subfalta) y extrapolar en regiones de datos pobres o no existentes (p.ej, en mal imaged zonas sísmicas)?

2. Lo que es origín preciso del aplazamiento y es esto posible predecir la amplitud,

¿estilo, y posición del aplazamiento de rasgos de geologíc conocidos?

Estructuras extensivas: el Equilibrio e Interpretación 463

Piedra arenisca/Pizarra

La figura 9-48 falta de crecimiento Tratada mostrando predijo la curva de

profundidad de piedra arenisca/pizarra sacado de falta dlps. La falta es adyacente al bien datos mostrados en Fig. 9-47. La curva de XS usa la ecuación de compactación de Xiao-Suppe, mientras en denota Atwater equa-tion. (Publicado por permiso de Dick Bischke.)

3. Lo que es los orígenes del antithetic o compensación de faltas y estructuras de clave

¿y cómo hacen estas estructuras influenee geometría de aplazamiento? 4. Que causas sorne (quizás el más) compensación de faltas de

crecimiento para exponer desplazan - ¿el ments a lo largo de sus superficies que mueren tanto en las direcciones ascendentes como en hacia abajo en una relación aparentemente contradictoria?

Las respuestas a al menos sorne de estas preguntas deberían

ayudar a explorationists en reducir el tiempo y gasto de localizar aplazamientos, generando mejores mapas, y aislando atrapar mecanismos. Nuestra investigación y aquel de otros sugieren que eornpaction (ver la sección en Efectos de Compactación), critique forma, antithetic y criticar sintético, y estructuras enfadadas affeet la geometría de las estructuras de aplazamiento.

Desarrollando una teoría para una estructura que es tan compleja como un aplazamiento, las teorías iniciales probablemente serán demasiado simplistas. Nuestra posición es que una teoría sólo está tan bien como su capacidad de explicar cuantitativamente las observaciones. Por lo tanto, esperamos que en el futuro, las

modificaciones y los refinamientos son Iikely para hacer estas teorías más exigentes.

iI 464 Chapo 9 yo Geometría Estructural y Equilibrio

La colina de Método de figura 9-49 que estima Ilstrie critica pendientes. (De Gibbs 1983. Publicado por permiso del Diario de Geología Estructural.)

La primera tentativa en la predicción de la forma de estructuras de aplazamiento fue presentada por Gibbs (1983). Después de Hamblin (1965), Gibbs y los otros razonaron que ya que el bloque de la pared colgante se corrió el bloque de footwall, el bloque de la pared colgante se separaría del bloque de footwall y luego caería verticalmente en la superficie de falta (Higo, 9-49). Resulta que los desplazamientos verticales (derrumbados) en lo alto del bloque (1) de la pared colgante están relacionados con el componente horizontal del resbalón (h) por las relaciones mostradas en Fig.9-49. Así, la pendiente de falta es definida como la tangente del ángulo entre la gota vertical (1) y la distancia horizontal (h), que son tomados con relación a la pendiente de la falta normal.

Si la forma del aplazamiento es conocida, entonces el aplazamiento puede ser segmentado en un intervalo uniforme h con respecto a un horizontalline que es la tangente dibujada a la cumbre ofthe aplazamiento. Las líneas verticales son proyectadas hacia abajo de la cumbre de la línea horizontal para cada incremento de h, y vectores (p.ej aa', bb', etc.) son construidos entonces para cada componente t-h. Los vectores son añadidos para determinar la posición de la falta normal en la profundidad (Fig. 9-49). Este ejercicio causa una falta normal listric. Los problemas con la teoría de desintegración vertical consisten en que no explica una estructura parecida a graben que a menudo está presente cerca del frente del aplazamiento (Fig. 9-60, entre e y D). Además, la teoría de desintegración vertical no es muy sensible a pendientes de aplazamiento, entonces la teoría puede predecir faltas de listric que son demasiado profundas con relación a sus pendientes de aplazamiento. Normaliy, estructuras observadas tener pendientes de aplazamiento altas también tienden a tener faltas playas (es decir, la pendiente de falta disminuye rápidamente con la profundidad). Rowan y Kligfield (1989) han mostrado, sin embargo, que la teoría de colapso vertical rnay generaliza los desplazamientos complejos que tienen que ver con estructuras de aplazamiento sorne.

Estructuras extensivas: el Equilibrio e Interpretación 465

o5 kilómetros

escala: horlzontal-vertical

-

dibujo fino

==~~~===---------------------

-

trom sísmico

(a)

predicción de modef

(b)

La Comparación de figura 9-50 del Canto Brazos datos sísmicos (a) al modelo computacional (b) utilización de Coulomb rompe la teoría. (Publicado por permiso de Xlao y Suppe.)

Teoría de Colapso de Coulomb

Una teoría que utiliza un coulomb o la desintegración friccional de la pared colgante en el bloque de footwall ha sido avanzada por Xiao y Suppe (1988), y los elementos de esta teoría también están presentes con el trabajo de Groshong (1989). Según esta teoría, se supone que la roca falle a lo largo de las superficies de fricción internas o coulomb orientadas en aproximadamente 30 deg al máximo - imum tensión principal (<T), (Billings 1972), que en caso

de la deformación extensiva es subvertical. Esta desintegración angular es en contraste con las superficies de desintegración verticales asumidas por el Método de Galón. Esta teoría cualitativamente describe muchos de los rasgos observados sobre secciones sísmicas, y tiene en casos simples rnimicked la geometría de aplazamiento observada (Fig. 9-50).

Los elementos de la teoría coulomb son mostrados en Higos. 9-51a al 9-51e, donde Fig. 9-51a representa el estado inicial o precriticado. Este ejemplo simple muestra fauIt principal que tiene, con objetivos de la demostración, una curva ascendente cóncava sola. En la naturaleza, las faltas normales listrie principales son normalmente encorvadas, y este caso más realista puede ser du - plicated introduciendo varias curvas ascendentes cóncavas en un modelo.

Como el bloque de la pared colgante se corre el bloque de footwall, un pinchazo se abre

yo-~

466 Chapo 9 / Geometría Estructural y Equilibrio

entre la pared colgante y los bloques de footwall, como ha sido descrito por Hamblin (1965) (Fig. 9-51b).In el coulomb esquilan el caso, el bloque de la pared colgante caerá gravitacionalmente en el vacío (creado por el deslizamiento) a lo largo de las superficies de fracaso coulomb, que en este caso son supuestas ser 70 deg, más bien que a lo largo de la superficie de desintegración vertical asumida por el método de Galón (Higo, 9-49). Como el material llena el agujero, se supone que las camas que experimentan la deformación esquilen paralelo a las superficies de fracaso coulomb, que causa su extensión (Fig. 9-51c). Gibbs (1984) era primero en realizar que el frontallimbs de estructuras de aplazamiento experimentaría la extensión grande.

Observe en Higos. 9-51b y 9-51c que la parte del material que pasa por el coulomb esquila la superficie, y que es fijado a la curva ascendente cóncava en la falta principal, es el material que experimenta la deformación. Por esta razón, esta superficie es llamada la superficie axial activa (Fig. 9-51c). Por lo tanto, la deformación sólo ocurre a lo largo de superficies axiales activas que son adjuntadas a las curvas de faltas de listric.

El material inicial que pasó por la curva fue deformado por la superficie axial activa y fue traducido basinward. Este material actualmente está adyacente a la superficie axial inactiva (Fig. 9-51c).

Este proceso puede ser más fácilmente entendido si la falta es sujeta al otro en - crement de deslizarse (Fig. 9-51d). Por supuesto en la naturaleza, estos incrementos son infinitésimos. El deslizamiento abre otro agujero entre la pared colgante y los bloques de footwall y la superficie axial activa que se formó en Fig. 9-51c es inmediatamente traducido basinward (Fig. 9-51d).However, el vacío está al instante cerrado por el gravitacional esquilan el fracaso

que fija la superficie axial activa a la parte footwall ofthe curva. La estructura consiguiente mostrada en Fig. 9-51e contiene una estructura parecida a graben adyacente a la parte más escarpada de la falta principal y un monoc1inally formó la estructura de aplazamiento. La compactación de Sedimetary dentro de la palangana cerraría la estructura.

Estructuras extensivas: el Equilibrio e Interpretación 469

Usted puede entender mejor estos procesos volviendo a dibujar Fig. 9-51e

y cortando el la ejecución en la horca de la pared se obstruye del bloque de footwall con unas tijeras. Entonces sujete la falta principal a otro incremento de movimiento y colapso el material suspendido en el footwaIl paralelo a las superficies de fracaso coulomb.

La mayor parte de faltas normales principales en el Golfo de México, por ejemplo, son faltas de crecimiento activas. Esto significa que la sedimentación ocurre ya que la falta principal baja, y que los sedimentos son sujetos a la extensión vertical a través de la superficie de falta (es decir, los sedimentos se espesan en el lado downthrown de la falta de crecimiento). ¿Cómo afecta esta sedimentación syndepositional el problema? .

Refiriéndose atrás a Fig. 9-51c, déjenos suponer que una capa de sedimentos sea depositada a través del hangwall y las partes footwall de la nuestra estructura (Fig. 9-52a). Como el graben es más profundo que la cumbre del roIlover, los sedimentos serán los más gruesos sobre el graben y va delgado sobre el footwall y las partes crestal del aplazamiento monoclinal. Vimos en Higos. 9-51b por el 9-51e que la superficie axial activa es fijada a la curva en la falta principal y que en los sedimentos de precrecimiento que la superficie axial inactiva (que ya no no es sujeto a la deformación) emigra basinward. Note en Fig. 9-52athat ya que la superficie inactiva no es sujeta a deforrnation, esto no puede afectar los sedimentos recientemente depositados. La superficie axial activa, sin embargo, que es una zona de la deformación reciente, deformará los sedimentos de crecimiento. Por consiguiente, un crecimiento superficie axial debe unir la superficie axial activa con la superficie axial inactiva (Fig. 9-52a).

usted puede convencerse de esta declaración visualizando de que una astilla de sedimentos de crecimiento es depositada capa aboye 1. Estos sedimentos serán depositados horizontalmente. Otro pequeño incremento de slidingalong la falta principal deformará esta astilla de sedimentos recientemente depositados en la región donde el activo y el crecimiento las superficies axiales convergen (Fig. 9-52a). Un incremento adicional de slidingcombined con el crecimiento sedímentation producirá la geometría observada en Fig. 9-52b. El crecimiento que la cuña sedimentaria amplía como los sedimentos de crecimiento se mueve por la superficie axial activa (Fig. 9-52b).

Otro rasgo interesante de este modelo es el siguiente. Para el aplazamiento más grande struc-tures, los sedimentos arenosos con mayor probabilidad serán depositados en el graben, mientras suspendido pelagíc sedimentos con mayor probabilidad serán dominantes a través de la cumbre del aplazamiento. Por lo tanto, los cambios de facies y las trampas de stratigraphie son preditos a oceur en los alrededores del crecimiento superficie axial. Las faltas de Sorne listric son observadas a al principio tlatten (para bajar más suavemente con la profundidad) y luego poseer pendientes más escarpadas con la profundidad inereasing (Fig. 9-56). Esto crea un eoneave hacia abajo se doblan en la falta principal. Si esto ocurre, la teoría de colapso de coulomb predice que la deformación ocurre a lo

largo del basinward que baja conjugado esquilan la superficie. Esquile puede oecur aJongtwo eonjugate superficies (Billings 1972), y en nuestros ejemplos esto esquila está en la dirección cloekwise (Fig. 9-53a).

El Canto Brazos puede ser utilizado para demostrar la teoría de desintegración coulomb para amore caso realista. En el sentido más general, la Falta de Corsario, el comandante listrie normal la falta en el área de Brazos, en primeras pendientes en aproximadamente 45 deg, aplana a aproximadamente 10 deg, y luego se aumenta a aproximadamente 20 grado La región Brazos es sujeta actualmente tanto a deformación activa como a sedimentación y así los sedimentos depositados sobre el bloque de la pared hangíng son sedimentos de crecimiento. Si aboye descrito del modelo de falta de Brazos simple es sujeto al gravitacional (basinward) el deslizamiento, dos agujeros serían creados, un aboye la concavidad parte y otro adyacente a la concavidad abajo parte de la falta de maestro. Reloj - el colapso sabio aboye eoncave más profundo hacia abajo se dobla (Fig. 9-53a) y contrareloj - el colapso sabio aboye la curva ascendente cóncava (Fig. 9-53b) produciría la geometría observada en Fig. 9-53c. Si los precios de deposición son altos (como en Brazos), entonces los sedimentos llenarán el rasgo parecido a graben adyacente a las partes más playas de la falta principal, delgada

(b) Deformación de exposición de desarrollo de Aplazamiento de figura 9-52 durante crecimiento sedimen-tation. Los sedimentos más recientemente depositados son deformados al punto donde el activo y el crecimiento superficies axiales convergen. (Modificado después de Suppe 1988. Publicado por el permiso 01 John Suppe.)

Estructuras extensivas: el Equilibrio e Interpretación 471

por encima de la estructura de aplazamiento, y luego espesan basinward. La extensión vertical observó en este ejemplo c1earlydemonstrates por qué los sedimentos que fueron depositados durante el período de tiempo que la deformación es activa son mandados a como el crecimiento sedi-ments. También note que el no deforme y los sedimentos de crecimiento deformes en Fig. 9 - 53c son separados por un crecimiento superficie axial (compárese con Fig. 9-52). La cifra 9-53c contiene amplitudes de aplazamiento que son más altas que es observado a lo largo del Canto Brazos (Fig. 9-50). Sin embargo, la compactación combinada con el sintético y antithetic criticar podría reducir las amplitudes de aplazamiento.

A condición de que la información exista en las pendientes de falta que crearon un aplazamiento, la teoría de desintegración coulomb puede ser utilizada para predecir el ángulo de aplazamiento (9) o pendientes de cama. En la teoría coulomb, el ángulo de aplazamiento (e) puede estar relacionado con el cambio de la pendiente de falta (<1» por un juego complicado de fórmulas trigonométricas que pueden ser representadas por gráficos (Higos. 9 ~ 54 y 9-55). Las asunciones usadas en los gráficos son que el material en la ejecución en la horca

. la pared es sujeta a coulomb colIapse (como hablado antes), y que la estructura tiene

no compactación sedimentaria experimentada, como descrito en la sección en Efectos de Compactación a Lo largo de Faltas Normales. Así, estos diagramas estrictamente se aplican a la fase de no crecimiento de la sedimentación y va overestirnate el ángulo de aplazamiento dentro de sedimentos de crecimiento.

Déjenos suponer que unas imágenes de sección sísmicas el shalIow y las partes más profundas de una estructura de aplazamiento pero mal imágenes la cama bajen. Si las condiciones arriba mencionadas son encontradas y si la pendiente de falta inicial (f3) y la pendiente de falta al nivel trabajador (Al-) pueden ser observadas sobre la sección sísmica convertida de una profundidad, entonces la pendiente de aplazamiento al nivel trabajador puede ser estimada de Fig. 9-54 o Fig. 9-55. La figura 9~55assumes un ángulo de desintegración coulomb de

EJEMPLO PENDIENTE DE FALTA DEBAJO DE LÍMITE DE LA PARED

DE PIE (oc),

cp "'30 ·8 - 19 ° 0 (1 = OIP=300

La figura 9-54 predietion teórico de ángulo de aplazamiento (6) de

pendientes de falta (~and a,) colina un coulomb esquila el ángulo de 60 Diagrama de grado no hace inelude la compactación. (Publicado por permiso de Dick Bischke.)

70 deg, mientras que Fig. 9-54 asume un ángulo de desintegración 60-deg. Por ejemplo, el Canto Brazos generalmente tiene una falta principal que al principio baja en aproximadamente 45 deg y aplana a aproximadamente 15 grado. Por lo tanto, <1> = 30 grado De Higos. 9-54 y 9-55 se estima que las pendientes de cama preditas por delante de las estructuras de aplazamiento son 18 deg a 22 grado. Aunque los sedimentos de crecimiento de Canto Brazos hayan sido sujetos a la compactación, estos resultados se comparan favorablemente con pendientes de cama observadas localizadas a lo largo de theflat o la base del aplazamiento, que promedio 20deg. Figura 9-54and 9-55can también ser utilizado para generar modelos genéricos o idealizados no comprimidos simples de estructuras de aplazamiento.

Origen o, Sintético, Antithetic, y Clave Structuresj y Dovinward Faltas de Crecimiento Agonizantes

En la región de Canto Brazos, como en otras áreas, la mayor parte de los antithetic o compensación de faltas no tienen que ver con la superficie axial activa que se forma en la curva ascendente cóncava en la falta normal principal (p.ej, Fig. 9-56). Sorprendentemente, pocas faltas de antithetic están presentes en la región directamente aboye la curva ascendente cóncava en la falta principal. Como tbis región es sujeto a la extensión, como fue hablado antes, esto es al contrario de lo que podría ser esperado. En cambio, la mayor parte de las faltas de antitbetic se terminan en y salen mintiendo aboye y ba-sinward de una falta sintética que parece tener que ver witb la curva hacia abajo cóncava en la falta principal (Fig. 9-56) (Bischke y Suppe 1990b).For carencia de un mejor término, esta falta sintética será llamada el "maestro sintético." En Fig. 9-56, el maestro la falta sintética es imaged entre sp B y sp e en 0.2 segundo a 2.0 secoFigure 9-56a1sodepicts esto