Atelier16

Numa linha sísmica, a maioria das falhas normais tem uma geometria semelhante à ilustrada nas figuras abaixo : os reflectores do bloco inferior (muro da falha), debaixo do plano da falha, são puxados para baixo. No campo ou num modelo geológico em profundidade (ver abaixo), os reflectores são, mais ou menos, horizontais.

As figuras da direita ilustram um modelo geológico de uma falha normal e a sua resposta sísmica. Teoricamente, devido ao movimento relativo para baixo de bloco superior da falha, os intervalos sedimentares com grandes diferenças de velocidades de intervalo são justapostos, o que tem consequências importantes na resposta sísmica. Os reflectores do bloco falhado inferior, debaixo do plano da falha (área com mudanças laterais de velocidade) são puxados para baixo, uma vez que, ao mesmo nível, o intervalo de velocidade no bloco falhado superior é menor. No modelo matemático (à esquerda), três intervalos sedimentares são consideradas acima do embasamento. Todos os intervalos são afectados por uma falha normal. Os sedimentos do bloco superior da falha são mais densos (a falha é posterior à compactação). Eles chegaram a profundidades maiores. As velocidades das ondas de compressão são maiores do que a dos sedimentos do bloco superior. Posteriormente, na resposta sísmica, os reflectores do bloco superior (da lapa), abaixo do plano de falha, são puxados para baixo, onde há uma mudança lateral da velocidade de intervalo.

O artefacto sísmico, induzido pelas variações laterais de velocidade de intervalo, é facilmente reconhecido nos dados sísmicos, como ilustrado, abaixo, nas linhas sísmicas do offshore de Angola. Como os sedimentos do bloco superior da falha normal (falha de crescimento) têm uma velocidade menor (principalmente argilas) do que a dos sedimentos do bloco inferior (principalmente carbonatos), não só os reflectores debaixo do plano de falha são puxados para baixo, mas também o reflector associado à sutura salífera.

Na linha sísmica do offshore de Angola, ilustrada em cima, o puxão para baixo do reflector amarelo (base do intervalo evaporítico do evaporítico), debaixo do plano de falha que limita a Oeste um depocentro Terciário, é induzido pela justaposição lateral de intervalos sedimentares com velocidades diferentes. A falha coloca, lado a lado, os calcários do bloco falhado inferior, às argilas, do bloco falhado superior. Numa versão em profundidade desta linha sísmica, a desarmonia tectónica induzida pela tectónica salífera (enfatizada pelo marcador amarelo) deve ser, mais ou menos, sub-horizontal. Esta conjectura pode ser utilizada para corrigir tentativa de interpretação geológica, e localmente a velocidade de intervalo utilizada na conversão profundidade, assim como o ponteado da desarmonia. Na linha sísmica ilustrada em baixo, que vem do mesmo offshore, os artefactos sísmicos induzidos pelas falhas normais são fáceis de reconhecer, assim com o facto, mencionado várias vezes, que, em geral, não existe nenhum reflector associado aos planos de falha, os quais são enfatizados pelas terminações dos reflectores dos blocos falhados.

No modelo geológico de falha inversa utilizado em baixo, a geometria das diferentes fácies sedimentares (litologias) é paralela e horizontal. As velocidades de intervalo são lateralmente constantes. Devido ao movimento das falhas, criadas por um regime tectónico compressivo (encurtamento sedimentar), o bloco falhado inferior foi levantado, e por isso, pacotes sedimentares com diferentes velocidades de intervalos são justapostos (mudança lateral de velocidade). A principal consequência de uma tal mudança lateral e abrupta da velocidade de intervalo é um puxão para cima de reflectores sísmicos debaixo do plano da falha, isto é, do bloco falhado inferior. A resposta sísmica mais provável (em tempo) deste modelo, assim como as velocidades utilizadas, está ilustra nas figuras em baixo.

O modelo geológico de uma falha inversa e sua, provável, resposta sísmica aqui ilustradas são bastante evidentes. Devido ao encurtamento dos sedimentos induzidos por um regime tectónico compressivo, os pacotes sedimentares do bloco falhado superior foram levantados. Um tal descontínuo levantamento colocou em justaposição intervalos sedimentares com diferentes litologias e compactações, uma vez que o modelo assume um falhamento pós-compactação. Por outras palavras, há uma mudança, acentuada, das velocidades de intervalo entre os blocos de falha. Como uma falha inversa é uma falha com baixo ângulo, numa linha sísmica, os reflectores do bloco falhado inferior são puxados para cima devido a uma mudança lateral da velocidades de intervalo, como ilustrado no esboço em cima à direita. A resposta sísmica de um modelo matemático de uma falha inversa (em baixo), na qual os sedimentos de bloco falhado inferior são menos compactados (menos densos) do que as do bloco superior, corrobora a hipótese de que os reflectores debaixo do plano de falha são puxados par cima criando a ilusão, muito comum, de uma estrutura anticlinal.

É particularmente importante notar que numa linha sísmica, o traço do plano de falha, duma falha inversa, não é enfatizado por uma reflexão evidente, mas marcado pelas terminações dos reflectores que inclinam de maneira rectilínea (à direita) e os reflectores puxados para cima à esquerda (bloco inferior). Os geocientistas não devem interpretar um puxão para cima dos reflectores como um levantamento geológico associado a um regime tectónico compressivo (como numa armadilha anticlinal, por exemplo). Em caso de dúvidas, para decidir entre um puxão para cima e um evento tectónico estrutural, uma conversão de profundidade pode resolver o problema : (i) Se a estrutura desaparece na versão profundidade da linha sísmica, isso significa que era um puxão par cima induzido por uma mudança de velocidade lateral ; (ii) Se, ao contrário, a estrutura persiste ela pode pode ser interpretada, tentativamente, como o resultado de um encurtamento sedimentar no bloco superior (raramente como uma antiforma).

Esta tentativa interpretação de linha sísmica do onshore da França ilustra o artefacto sísmico associado às falhas inversas e cavalgamentos, ou seja, uma antiforma debaixo do plano de falha. Não obstante a forte presunção de um puxão sísmico para cima, os geocientistas decidiram fazer um poço de pesquisa pensando que estavam testando uma grande armadilha estrutural. Na realidade, em certas bacias sedimentares, existem prolíficos armadilhas de petróleo debaixo de falhas inversas e cavalgamentos, como no onshore da Colômbia. Os geocientistas devem sempre testar as interpretações tempo com conversões em profundidade antes fazer uma perfuração. Se uma estrutura antiforma é detectada no bloco inferior duma falha inversa, eles devem-se admitir duas possibilidades: (i) Artefacto Sísmico e (ii) Anticlinal, as quais devem, imperativamente, ser testar rejeitando a menos resistente aos testes de refutação. Na linha sísmica de baixo (offshore de Angola), pode dizer-se que quando o intervalo salífero é pouco espesso, cinturas de cavalgamentos de sal (Apciano) e carbonatos (Albiano) se formam, em particular, nas águas profundas da Bacia do Congo ao largo de Angola, o que implica a presença, nas linhas sísmicas, de puxões para cima debaixo das falhas inversas e cavalgamentos.

Uma tentativa de interpretação geológica de uma linha sísmica com um doma de sal e a respectiva conversão de profundidade (mais ou menos. um modelo geológico) estão ilustrados nas figuras abaixo. A tentativa de interpretação (no lado direito da figura) exibe anomalias sísmicas associadas com as variações de espessura do sal. Neste exemplo particular, o intervalo salífero, o qual tem uma velocidade de 4580 m / s, é coberto por sedimentos com fácies calcárias que têm uma alta velocidade das ondas de compressão (cerca de 5480 - 4870 m / s). Assim, quando o sal flui lateralmente, ele fica menos espesso, e por isso, o resultado é um puxão sísmico para baixo dos reflectores (velocidade das ondas no sal é, relativamente, mais lenta do que nos carbonatos).

No modelo geológica, a velocidade das ondas de compressão no sal é constante e igual a 4580 m / s. A densidade do sal varia entre 2,15 e 2,17 g / cm^3. Além disso, o sal não pode ser compactado, quer isto dizer, que a sua densidade é constante e assim a velocidade das ondas não é alterada em profundidade. A velocidade de intervalo dos estratos suprasalíferos é suposta ser, lateralmente, constante. Na linha sísmica de um tal modelo geológico, ilustrado à direita, a base da camada salífera é ondulada. Ela sofreu um puxão sísmico para cima debaixo do sal espesso. A resposta sísmica para o modelo geológico é bastante evidente. A parte inferior do sal, particularmente, sob o ápice do doma de sal, é puxado para cima, quase 0,2 segundos (tempo duplo, t.w.t.). Da mesma forma, as suturas salíferas (ausência de sal, devido ao escoamento lateral e vertical) são puxadas (sismicamente), ligeiramente, para baixo. Note que este modelo geológico de um domo de sal com flancos verticais é irrealista. Na realidade, devido ao facto de que o sal não pode ser compactado, estruturas salíferas com flancos verticais são uma impossibilidade física. Na parte inferior, abaixo do ponto de inversão de densidade, a pressão dos sedimentos contra o sal é maior do que a pressão do sal contra os sedimentos. Ao contrário, na parte superior, acima do ponto de inversão de densidade, a pressão do sal contra os sedimentos é maior do que a pressão dos sedimentos contra o sal. Subsequentemente, uma estrutura salífera com a forma de uma gota se forma, a qual pode ser ou não desconectada da rocha-mãe salífera com formação de uma sutura salífera vertical.

O modelo de velocidade e a resposta sísmica ilustradas acima mostram, claramente, as causas aparentes da geometria ondulada da base do sal (ou evaporitos) em secções tempo (migradas ou não-migradas). Unicamente numa linha sísmica convertida profundidade, a base do sal é, mais ou menos rectilínea, à condição que a velocidade de intervalo de todos os pacotes sedimentares seja bem conhecida. A linha sísmica abaixo, vem de uma bacia evaporítica onde as mudanças laterais de espessura de sal são frequentes. Estas mudanças de espessura induzem mudanças laterais da velocidade de intervalo, que causam artefatos sísmicos óbvios. No entanto, sem uma conversão profundidade correcta, é, por vezes, perigoso assumir, a priori, que a base do sal é plana. De facto, na bacia do Kwanza, por exemplo, degraus ou escadas sedimentares associadas às zonas de fractura e construções carbonáticas pré-salíferas fossilizadas por biselamentos de sal tem sido observadas.

A tentativa de interpretação geológica da linha sísmica do onshore de Luisiana (EUA) ilustra o artefatos sísmico induzido por um intervalo evaporítico não isópaco. A base de sal é puxada para cima onde o intervalo salífero é mais espesso. As ondas sísmicas viajando através de um intervalo de alta velocidade e mais espesso (± 5,000 m / s) gastam menos tempo, de modo que a base do sal é puxado para cima. O mesmo sucede na linha sísmica do offshore de Angola, na qual o sal fossiliza por biselamento um degrau sedimentares infrasalíferos o que quer dizer, que a base do sal nunca foi isócrona.

Para avançar clique