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Título: Influência da estratigrafia mecânica no desenvolvimento de falhas distensionais em bacias do tipo Rifte: contribuição da modelagem física
Autor(es): Oliveira, Magda Estrela
Palavras-chave: Modelagem física;Estratigrafia mecânica;Falhas normais
Data do documento: 16-Mar-2015
Editor: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citação: OLIVEIRA, Magda Estrela. Influência da estratigrafia mecânica no desenvolvimento de falhas distensionais em bacias do tipo Rifte: contribuição da modelagem física. 2015. 78f. Dissertação (Mestrado em Geodinâmica e Geofísica) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2015.
Resumo: In the last decades, analogue modelling has been used in geology to improve the knowledge of how geological structures are nucleated, how they grow and what are the main important points in such processes. The use of this tool in the oil industry, to help seismic interpretations and mainly to search for structural traps contributed to disseminate the use of this tool in the literature. Nowadays, physical modelling has a large field of applications, since landslide to granite emplacement along shear zones. In this work, we deal with physical modelling to study the influence of mechanical stratifications in the nucleation and development of faults and fractures in a context of orthogonal and conjugated oblique basins. To simulate a mechanical stratigraphy we used different materials, with distinct physical proprieties, such as gypsum powder, glass beads, dry clay and quartz sand. Some experiments were run along with a PIV (Particle Image Velocimetry), an instrument that shows the movement of the particles to each deformation moment. Two series of experiments were studied: i) Series MO: We tested the development of normal faults in a context of an orthogonal (to the extension direction) basin. Experiments were run taking into account the change of materials and strata thickness. Some experiments were done with sintectonic sedimentation. We registered differences in the nucleation and growth of faults in layers with different rheological behavior. The gypsum powder layer behaves in a more competent mode, which generates a great number of high angle fractures. These fractures evolve to faults that exhibit a higher dip than when they cross less competent layers, like the one of quartz sand. This competent layer exhibits faulted blocks arranged in a typical domino-style. Cataclastic breccias developed along the faults affecting the competent layers and showed different evolutional history, depending on the deforming stratigraphic sequence; ii) Series MOS2: Normal faults were analyzed in conjugated sub-basins (oblique to the extension direction) developed in a sequence with and without rheological contrast. In experiments with rheological contrast, two important grabens developed along the faulted margins differing from the subbasins with mechanical stratigraphy. Both experiments developed oblique fault systems and, in the area of sub-basins intersection, faults traces became very curved.
metadata.dc.description.resumo: Nas últimas décadas, a modelagem analógica tem sido utilizada na geologia para melhorar o conhecimento sobre a nucleação de estruturas geológicas, como elas crescem e quais são os principais pontos importantes em tais processos. O uso desta ferramenta na indústria do petróleo, para ajudar a interpretações sísmicas e, principalmente, para procurar armadilhas estruturais, contribuíram para difundir o uso desta ferramenta na literatura. Atualmente a modelagem física tem um grande campo de aplicações, desde deslizamento de terra a alojamento de granitoides ao longo de zonas de cisalhamento. Neste trabalho, nós lidamos com modelagem física para estudar a influência da estratificação mecânica na nucleação e desenvolvimento de falhas e fraturas em um contexto de bacias oblíquas e ortogonais (à direção de distensão) conjugadas. Para simular uma estratigrafia mecânica usamos materiais diferentes, com propriedades físicas distintas, como pó de gesso, microesferas de vidro, argila seca e areia quartzosa. Alguns experimentos foram realizados com acompanhamento do PIV (Particle Image Velocimetry), um instrumento que mostra o movimento das partículas para cada momento de deformação. Foram estudadas duas séries de experimentos: i) Série MO: Testou-se o desenvolvimento de falhas normais em um contexto de uma bacia ortogonal (à direção de distensão). Os experimentos foram realizados levando-se em consideração a mudança de materiais e espessuras de camadas. Alguns experimentos foram feitos com sedimentação sintectônica. Foram registradas diferenças na nucleação e crescimento de falhas em camadas com diferente comportamento reológico. A camada de pó de gesso se comporta de um modo mais competente, o que gera um grande número de fraturas de alto ângulo. Essas fraturas evoluem para falhas que apresentam um mergulho mais acentuado do que quando elas atravessam as camadas menos competentes, como as de areia quartzosa. As camadas mais competentes exibem blocos falhados, dispostos em um típico arranjo em dominó. Brechas cataclásticas desenvolveram-se ao longo das falhas que afetam as camadas mais competentes e mostraram histórias evolutivas diferentes, dependendo da sequência estratigráfica sob deformação; ii) Série MO-S2: Falhas normais foram analisadas em sub-bacias conjugadas (oblíquas à direção de extensão), desenvolvidas em sequências com e sem contraste reológico. Em experimentos com contraste reológico, dois importantes grabens foram desenvolvidos ao longo das margens falhadas diferentemente do que ocorre nas sub-bacias com estratigrafia mecânica. Sistemas de falhas oblíquas foram desenvolvidos nos dois conjuntos de experimentos e, na área de intersecção das sub-bacias, as falhas geradas possuem traço bastante curvo.
URI: http://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/20033
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