3.2. TÜRKIYE’DE SOSYAL BELGESEL FOTOĞRAF ÇALIŞMALAR
3.2.1. Milyonluk Manzara: Kentsel Dönüşüm Resimleri
6.1 Introdução
A modelagem computacional é uma ferramenta bastante usada na indústria petrolífera para a compreensão da evolução mecânica e cinemática das estruturas. A aplicação mais usual desta ferramenta é a modelagem inversa de estruturas mapeadas em linhas sísmicas, também denominada de restauração de seções. Partindo de uma estrutura deformada e através do uso de algoritmos em software tenta-se reverter ao aspecto não deformado.
A modelagem computacional foi utilizada neste trabalho para verificar a sua aplicabilidade à modelagem de falhas de geometria flat-ramp e, ao mesmo tempo, comparar os resultados da modelagem física analógica. Para tal foi utilizada a suite de aplicativos MOVE2010 da Midland Valley. Esta suite tem módulos que permitem uma modelagem direta ou inversa, além de módulos para a restauração de camadas e previsão de fraturas de escala subsísmica.
O objetivo da utilização do restauramento de seções na presente dissertação é monitorar e elucidar o desenvolvimento das estruturas geradas nas porções internas dos experimentos distensionais realizados. Para tal, selecionou-se um modelo físico com a falha do tipo flat-ramp.
As fotografias das seções obtidas no experimento IX foram importadas para o programa 2DMove e correspondem ao modelo de falha do tipo flat-ramp, cujo piso é inclinado e tem uma variação de largura variável (vide item 5.1). Depois de carregadas as imagens, as camadas e as falhas foram interpretadas. Neste caso, foram apenas interpretadas as camadas superiores sin e pré-tectônicas, assim como a falha mestra. Este processo foi repetido para as 12 seções. Após a interpretação das seções, estas foram carregadas no programa 3DMove, onde foi feita uma interpolação entre as diferentes
6.1).
A análise das superfícies tridimensionais revelou a complexidade geométrica das camadas. As camadas, principalmente as pré-tectônicas, apresentaram superfícies de bastante complexidade, devido aos algoritmos de interpolação disponíveis. Tornando assim inviável uma restauração das superfícies.
No entanto, foi possível confirmar as observações quanto à geometria das dobras referidas no capítulo 5. A relação geométrica entre o anticlinal e o piso da falha pode ser bem observada nas camadas sintectônicas. O anticlinal é mais aberto no lado leste, onde o piso da falha também é mais largo e mais fechado no lado oeste da falha (figura 6.1)
Figura 6.1: Mapa tridimensional do experimento IX, correspondendo à modelagem física de uma falha normal, do tipo flat-ramp, cujo piso é inclinado (vide item 5.1). (A) Representação da camada sin e pré-tectônica mais recente (vermelho escuro e amarelo, respectivamente) e da falha em vermelho claro. (B) Representação 3D da falha onde se pode observar o mergulho do piso para leste.
6.2 Modelagem computacional
A modelagem computacional no software Move2010 pode ser feita recorrendo a algoritmos matemáticos que simulam a deformação de um corpo rochoso.
A modelagem foi realizada usando os modelos físicos como padrão. Foi escolhida uma relação escalar de 105 entre os modelos físico e numérico, assim um centímetro de distensão no modelo físico equivale a um quilometro no modelo numérico, esta relação permite uma comparação direta entre as etapas de deformação.
Os algoritmos relevantes para este tipo de situação foram testados, permitindo escolher qual deles fornecia resultados mais semelhantes ao modelo físico. A deformação
“Desenvolvimento de dobras e falhas em ambiente distencional: Aplicação da modelagem física”
com uso dos algoritmos simple shear (figura 6.2a) e fault bend fold, não geraram falhas reversas, como no modelo físico, tendo sido por isso rejeitados. O algoritmo trishear apresentou bons resultados nos estágios iniciais de deformação, no entanto com o aumento da distensão começaram a surgir anomalias, como por exemplo, interpenetração das camadas (figura 6.b).
Figura 6.2: Resultado da modelagem bidimensional com os algoritmos: (A) simple
shear e (B) trishear.
O algoritmo que apresentou melhores resultados foi fault parallel flow. As estruturas resultantes desta modelagem apresentam bastantes semelhanças com o modelo físico. Tal como nos experimentos físicos, a distensão era interrompida a intervalos constantes de 11% e foram adicionadas camadas sintectônicas a cada 22% de distensão.
Na figura 6.3 estão representadas algumas das seções produzidas durante o experimento. É possível observar a geração de falhas inversas na interface entre o piso e a rampa da falha, assim como falhas antitéticas e sintéticas que delimitam um graben em regiões mais distais à falha.
Foi também modelado, através do algoritmo fault parallel flow, uma falha do tipo flat-ramp com o piso horizontal. Com ambas as falhas verificou-se a presença de duas dobras, um anticlinal formado por cima do piso da rampa e um sinclinal mais distal à superfície da falha (figura 6.4a).
O anticlinal possui uma direção este-oeste em ambos os modelos, a sua abertura reflete a geometria do piso, ou seja, em ambos os modelos o anticlinal é mais aberto para leste, onde o piso da falha é mais largo. Em ambos os modelos de falha o anticlinal se apresenta com mergulho para oeste, porém, no modelo em que o piso da falha é horizontal, o mergulho do anticlinal é menor. Esta arquitetura é mais evidente nas camadas pré-tectônicas, que se encontravam inicialmente acima do piso da falha, pois como é possível observar na figura 6.4b a inclinação do eixo do anticlinal suaviza-se à
deve-se ao fato, das camadas mais recentes serem menos deformadas, o que influencia na inclinação do eixo do anticlinal.
Figura 6.3: Resultado da modelagem bidimensional com o algoritmo fault parallel flow. São apresentadas cinco seções (i, ii, iii, iv, v) em distensões sucessivas. No lado esquerdo está representada a extremidade leste da falha, onde o piso se encontra a uma cota mais superior que no lado oeste, apresentado no lado direito da figura.
“Desenvolvimento de dobras e falhas em ambiente distencional: Aplicação da modelagem física”
Também é possível observar um sinclinal, formado mais afastado da superfície da falha. Na figura 6.4c, observa-se que quando o piso não é horizontal, a direção do anticlinal é N70ºE, enquanto no caso da falha com o piso horizontal a direção do sinclinal é N83ºE.
Tal, como nos experimentos físicos, foi possível dividir as dobras em três domínios estruturais distintos (figura 6.4c). Um domínio oeste onde o sinclinal é mais aberto e o anticlinal mais fechado, sendo esse ultimo inexistente nas camadas prétectônicas. Um outro domínio situado na região leste da falha apresenta uma arquitetura inversa, o anticlinal encontra-se mais aberto e o sinclinal mais fechado. Entre estes dois domínios pode ser definido um terceiro domínio, intermediário, onde as camadas prétectônicas são subhorizontais, junto à falha e as camadas sintectônicas apresentam um anticlinal e um sinclinal com perfil simétrico e um comprimento de onda semelhante.
Embora com algumas simplificações, a comparação entre os modelos físicos e computacionais mostra que, é possível a utilização de uma ou outra técnica para visualizar a arquitetura de estruturas desenvolvidas no hangingwall de falhas do tipo flat-
Figura 6.4: (A) Modelos tridimensionais resultantes da aplicação do algoritmo fault
parallel flow. (B) Variação do mergulho do anticlinal entre as diversas camadas, são
apresentadas duas camadas sintectônicas, a mais antiga (creme) e a mais recente (verde). (C) Mapa do topo da sequência pré-tectônica, onde é possível observar a obliquidade do sinclinal relativamente à distensão assim como, a compartimentação em domínios das estruturas na zona de influência da falha.