Modelado cartográfico de cuerpos geológicos estratificados discontinuos
Si el ángulo de inclinación de la falla es grande y la estructura del plano de interfaz estratigráfica es similar dentro del rango de modelado, también se puede utilizar el método de modelado cartográfico. La idea de mapear y modelar cuerpos geológicos en capas discontinuas es: primero dibujar trazas de fallas en un conjunto de secciones horizontales paralelas, dividir cada traza de falla en dos trazas correspondientes a las paredes superior e inferior y seleccionar una del grupo de secciones horizontales; se utiliza como una sección estándar, con trayectorias de falla y líneas de falla como restricciones, y la sección estándar se divide en cuadrículas triangulares o cuadriláteras para formar una cuadrícula plana estándar con líneas de límite y líneas de falla en otras secciones horizontales como restricciones, la cuadrícula plana estándar; es Mapear a otras secciones horizontales para obtener varias cuadrículas de secciones horizontales con la misma estructura de cuadrícula; use segmentos de línea para conectar los nodos correspondientes en todas las cuadrículas de secciones horizontales adyacentes para formar una red de trayectoria de nodos de acuerdo con las condiciones de corte de falla, en cada bloque; la interfaz estratigráfica original se simula internamente, y la intersección entre la red de trazas de nodos y la interfaz estratigráfica original se realiza para generar la interfaz estratigráfica, las trazas de falla de las interfaces estratigráficas adyacentes se conectan a los nodos correspondientes en la línea límite para formar estratos, y varios estratos forman un modelo sólido. Los pasos específicos son los siguientes:
(1) Seleccionar un grupo de secciones geológicas horizontales en diferentes elevaciones, dibujar trazas de fallas respectivamente y conectar las trazas de la misma falla en secciones adyacentes para formar una interfaz de falla.
(2) Seleccione una sección geológica horizontal estándar y realice una triangulación o división cuadrilátera con trazas de fallas y líneas límite como restricciones para formar una cuadrícula plana estándar.
(3) Utilizando el método de deformación de mapeo plano, se selecciona a su vez una sección en el grupo de secciones geológicas horizontales, y los rastros de falla y las líneas límite de la sección se usan como restricciones para deformar la cuadrícula plana estándar. para formar la sección. De esta forma, se puede obtener un conjunto de secciones geológicas horizontales con la misma estructura de cuadrícula y trayectorias de falla reflectantes. Utilice segmentos de línea para conectar los nodos correspondientes en todas las secciones geológicas horizontales adyacentes para obtener una red de seguimiento de nodos.
(4) De acuerdo con las condiciones de corte de la falla, el modelo se divide en diferentes bloques de falla y los datos de muestreo originales se utilizan para simular la interfaz estratigráfica original en cada bloque de falla.
(5) Seleccione un bloque de falla por turno y use las trazas de nodos en el bloque de falla para cruzar cada interfaz estratigráfica original. El punto de intersección resultante es el nodo de cuadrícula correspondiente a la interfaz estratigráfica. Combine estos nodos con la topología de una cuadrícula plana estándar para formar la interfaz de formación.
(6) Las líneas límite y los rastros de falla de las secciones geológicas horizontales adyacentes se conectan correspondientemente para formar la interfaz lateral y la interfaz de falla del modelo, formando así un modelo sólido cerrado.
7.3.3.2 Sistema de fallas estructurales
Dibujar secciones geológicas horizontales en diferentes elevaciones es un medio para reflejar las características espaciales de las fallas. En las secciones geológicas horizontales, las fallas se representan mediante trazas. Si se conectan las huellas de la misma falla en diferentes secciones geológicas horizontales, se forma un plano de falla. La colección de todos los planos de falla forma un sistema de fallas (Figura 7.13). Por conveniencia, se puede seleccionar un cierto número de secciones geológicas horizontales equiespaciadas en función de la geometría del plano de falla.
Figura 7.13 Un sistema de fallas construido a partir de secciones geológicas horizontales paralelas
Para garantizar una conexión razonable entre los bloques de falla de la pared superior e inferior de la falla, la falla se considera como un rebanada delgada compuesta por superficies curvas de doble capa. El espesor de la rebanada es aproximadamente igual al recorrido horizontal de la falla. Según este método, una traza de falla en la misma sección geológica horizontal se puede dividir en dos curvas con exactamente el mismo número de nodos y el mismo orden de los nodos. La fisión de la línea que se cruza en realidad se realiza mediante la fisión de los nodos en la línea que se cruza. Al modelar, primero puede dividir cada nodo en grupos de nodos con las mismas coordenadas y diferentes números de nodo, y luego ajustar las coordenadas de cada nodo en el grupo de nodos de manera adecuada de acuerdo con el grosor del segmento de falla. Como se muestra en la Figura 7.14, cuando un nodo está en el rastro de falla, se divide en dos nodos; cuando el nodo es la intersección de dos rastros de falla, se puede dividir en tres o cuatro. La Figura 7.14(a) muestra que el nodo está en una línea de falla, la Figura 7.14(b) muestra que dos líneas de falla se cruzan en forma de "D" y la Figura 7.14(c) muestra que dos líneas de falla se cruzan en forma de "X" forma.
Figura 7.14 División de trayectorias de fallas
7.3.3.3 Construcción de una cuadrícula plana de perfil geológico horizontal
Primero seleccione un perfil estándar de un conjunto de perfiles geológicos horizontales. utilizando las trazas de falla y las líneas límite en la sección como restricciones para realizar una triangulación o división cuadrilátera, formando una cuadrícula plana estándar H0.
Luego se selecciona una sección Hi en secuencia del grupo de secciones horizontales, y las trazas de falla y las líneas límite de Hi se usan como restricciones fijas para deformar la cuadrícula plana estándar para obtener la cuadrícula plana de Hi. Aunque las formas geométricas de Hi y H0 son diferentes, sus cuadrículas son completamente correspondientes, es decir, los nodos de la cuadrícula de Hi y H0 están en correspondencia uno a uno, y las unidades de la cuadrícula también están en correspondencia uno a uno. correspondencia.
El método de cálculo de la deformación puede utilizar el método DSI y el método directo. Esta deformación es similar a la deformación elástica del material. Cuando el límite de un material cambia, el interior del material también cambia para adaptarse a la deformación del límite. A continuación se toma el segmento horizontal Hi como ejemplo para presentar el método de deformación. En el cálculo de la deformación, los nodos en la trayectoria de la falla y la línea límite de H0 se asignan primero a la trayectoria de la falla y la línea límite en Hi en secuencia. Luego, con los nodos de la trayectoria de la falla y la línea límite en Hi como restricciones fijas, se utiliza el método DSI o el método directo para realizar una deformación de malla plana que preserva la topología.
Tras formar una a una las rejillas de secciones geológicas horizontales según el método anterior, se obtiene un conjunto de rejillas planas con diferentes formas geométricas pero con la misma estructura. Se puede formar una red de seguimiento de nodos conectando los nodos correspondientes de todas las partes adyacentes con segmentos de línea.
7.3.3.4 Simular interfaz estratigráfica.
Las fallas dividen el modelo en varios bloques de fallas independientes B={Bk|k=0,...,m} (m es el número de bloques de fallas independientes en el modelo. Se modela la interfaz estratigráfica). por separado. El proceso del algoritmo de simulación de interfaz estratigráfica es el siguiente:
(1) Seleccione el bloque de falla Bk del conjunto de bloques de falla, use el rango de proyección máximo del bloque de falla Bk en el plano horizontal como plano de referencia, y cree el conjunto de interfaz original sk={ ski|i=0,...,n} (i es el número de interfaz estratigráfica, n es el número de capas estratigráficas) utiliza el método de modelado cartográfico de cuerpos geológicos en capas continuas.
(2) Seleccione la interfaz ski del conjunto de interfaces original, calcule los puntos de intersección de todas las trazas de nodos en el bloque de falla Bk y ski, forme un conjunto de intersección Nki, seleccione diferentes interfaces estratigráficas originales a su vez, Repita este proceso, se obtendrá el conjunto de intersecciones Nk={Nkii=0,...,n}.
(3) Seleccione diferentes bloques de falla por turno y repita los pasos 1) y 2) para obtener la intersección de todas las interfaces estratigráficas originales en todos los bloques de falla, N={Nk|k=1,... , m }.
(4) Seleccione los nodos que pertenecen a la misma interfaz de capa Si de N para formar un conjunto Gi={Nkik=0,...,m} y reemplace la cuadrícula plana estándar H0 con nodos en la conjunto de nodos gi El nodo correspondiente hace que H0 se convierta en Si. Repetir este proceso puede formar los conjuntos de interfaz de formación.
7.3.3.5 Conexión de límites laterales
Una vez completada la simulación de la interfaz de formación, conecte directamente las líneas límite de las interfaces de formación adyacentes y los nodos correspondientes en las líneas límite de la falla para formar una formación, y luego formar un modelo sólido. Además, dado que cada límite de falla incluye los muros superior e inferior, la relación entre el límite de la falla y el bloque de falla debe considerarse al conectar los estratos. La parte entre los límites de los muros superior e inferior no tiene nada que ver con los estratos de la falla. bloque, por lo que se deben asignar atributos de falla.