Sektionsrestaurering

Exempel på återställd och balanserad sektion från National Wildlife Refuge 1002 Area, Alaska

Inom strukturell geologi är sektionsrestaurering eller palinspastisk restaurering en teknik som används för att progressivt deformera en geologisk sektion i ett försök att validera tolkningen som används för att bygga sektionen. Det används också för att ge insikter i geometrin för tidigare stadier av den geologiska utvecklingen av ett område. En sektion som framgångsrikt kan deformeras till en geologiskt rimlig geometri, utan förändring i arean, är känd som en balanserad sektion .

Jämförbart är en palinspastisk karta en kartvy över geologiska särdrag, ofta även inklusive dagens kustlinjer för att hjälpa läsaren att känna igen området, som representerar tillståndet före deformation.

2D-restaurering

Utveckling av teknik

De tidigaste försöken att producera återställda sektioner var på förlandsvikt och tryckbälten . Denna teknik antog en stratigrafisk mall med enhetstjocklekar antingen konstanta eller jämnt varierande över sektionen. Linjelängder mättes på den nuvarande deformerade sektionen och överfördes till mallen, för att återuppbygga sektionen som den var innan deformationen startade. Denna metod garanterar inte att området är bevarat, bara linjelängden. Tekniken applicerades på områden med utvidgningstektonik från början med vertikal enkel skjuvning. Under det kommande decenniet blev flera typer av kommersiell restaureringsprogram tillgängliga, vilket gjorde att tekniken kunde tillämpas rutinmässigt.

Deformationsalgoritmer

SimpleshearRestoration.png

För att beräkna förändringen i form av ett element inom sektionen används olika deformationsalgoritmer. Många av dessa applicerades från början manuellt, men är nu tillgängliga i specialprogramvarupaket. Det är värt att nämna att dessa deformationsalgoritmer är approximationer och idealiseringar av faktiska töjningsvägar och avviker från verkligheten (Ramsey och Huber, 1987). Geologiska medier är vanligtvis inte kontinuummaterial; det vill säga att de inte är isotropa medier som implicit antas i alla stamalgoritmer som används för tvärsnittsbalansering. Som sagt, balanserade tvärsnitt upprätthåller materiell balans, vilket är viktigt för att konceptualisera kinematisk historia av deformerade regioner.

Vertikal/lutande skjuvning

Denna mekanism deformerar ett element för att ta emot en förändring i form genom rörelse på tätt åtskilda parallella glidplan. Det vanligaste antagandet är vertikal skjuvning, även om jämförelser med välförstådda exempel tyder på att antitetisk lutande skjuvning (dvs. i motsatt mening av fall till det styrande förkastningen) vid cirka 60°–70° är den bästa approximationen till beteendet hos verkliga stenar under förlängning. Dessa algoritmer bevarar arean men bevarar i allmänhet inte linjelängden. Återställning med denna typ av algoritm kan utföras för hand, men görs normalt med hjälp av specialprogramvara. Denna algoritm anses generellt inte representera den faktiska mekanismen genom vilken deformation sker, bara för att representera en rimlig approximation.

Böjlig slip

I en böjningssliralgoritm uppstår deformation genom att den deformerade förkastningsgränsade hästen vecklas ut genom att glida längs ströplanen. Denna modelleringsmekanism representerar en verklig geologisk mekanism, vilket visas av slickensides längs vikta bäddplan. Formen på den ovikta hästen begränsas ytterligare antingen genom att använda den återställda förkastningsgränsen till den föregående hästen i den återställda sektionen eller genom att använda en invändig tapp i själva blocket, förutsatt att detta var oskjuvat under deformationen. Denna algoritm används normalt endast vid mjukvarubaserad återställning. Det bevarar både area och linjelängd.

Trishear

En trishear-algoritm används för att modellera och återställa felutbredningsveck eftersom andra algoritmer misslyckas med att förklara tjockleksförändringar och töjningsvariationer associerar med sådana veck. Deformationen inom spetszonen av fortplantningsförkastningen idealiseras till heterogen skjuvning inom en triangulär zon som börjar vid förkastningsspetsen.

Packning

I de flesta sektionsrestaureringar finns ett inslag av backstripping och dekomprimering. Detta är nödvändigt för att justera sektionens geometri för de kompakterande effekterna av senare sedimentbelastning.

Framåtmodellering

Sektionsrestaurering innebär att deformera ett naturligt exempel, en form av omvänd modellering. I många fall hjälper det att utföra framåtmodellering att testa koncept för hela eller delar av sektionen.

3D-restaurering

Ett grundläggande antagande för 2D-restaurering är att förskjutningen på alla fel ligger inom sektionens plan. Den förutsätter också att inget material kommer in i eller lämnar sektionsplanet. I områden med komplexa flerfas- eller slirdeformationer eller där salt förekommer är detta sällan fallet. 3D-restaurering kan endast utföras med hjälp av specialmjukvara, såsom Midland Valleys Move3D, Paradigms Kine3D eller Schlumbergers Dynel3D. Resultaten av en sådan restaurering kan användas för att studera migrationen av kolväten i ett tidigare skede.