KINE3D: a New 3d Restoration Method Based on a Mixed Approach Linking Geometry and Geomechanics
Une nouvelle méthode de restauration 3D basée sur une approche couplée géométrie-mécanique
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Institut français du pétrole, Diection Géologie-Géochimie
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Igeoss: Cap Omega - Rd Pt Benjamin Franklin, 34960 Montpellier Cedex 2 - France
Corresponding author: isabelle.moretti@ifp.fr
We developed a new methodology for 3D restoration by coupling a geometric modelling software and a mechanical finite-element code. This method allows the geologist to impose the displacement on the main faults in order to get an adequate restored geometry and to compute the 3D strain and stress fields within the main blocks based on the unfolding with the mechanical approach. Complex meshing of the solid take into account heterogeneities due to the layering and facies variation. Results are discussed on compressive and extensional contexts, as well as in backward and forward approaches. The compressive case is illustrated by the restoration of a faulted anticline with massive sand and shaly beds. This case has been also restored with 2D surface unfolding processes and we will compare the information that geologists may get from the various methods. The second case concerns the deformation, in a gravity gliding context, of a sandy channel embedded into a shaly matrix. The mixed approach allows to quantify the reorientation of the stress field on the sand/shale boundary.
Résumé
Une nouvelle méthode de restauration 3D a été développée en couplant un logiciel de modélisation géométrique avec un code d'élément fini de mécanique. Cette méthode permet à l'utilisateur d'imposer le déplacement sur le plan de failles afin d'obtenir la géométrie initiale désirée tout en calculant une déformation continue dans les blocs par le programme de mécanique. Le maillage du bloc 3D permet de tenir compte des éventuelles hétérogénéités induites par les couches géologiques et l'évolution latérale des faciès. Les résultats sont discutés dans des cas extensifs et compressifs; en rétro-déformation ainsi qu'en déformation directe. Le cas compressif correspond à la restauration d'un anticlinal faillé constitué de bancs massifs, sable et argile en alternance. Il a aussi été restauré en 2D, via une mise à plat surfacique, et les conclusions des deux restaurations 2 et 3D sont comparées. Le second cas, une modélisation directe, est un cas de glissement gravitaire le long d'une marge dans laquelle des chenaux sableux sont interstratifiés dans une matrice argileuse. Les résultats permettent de quantifier la rotation du champ de contraintes sur les interfaces sable/argile.
© IFP, 2006