TEMA 4 2013

FALLAMIENTOFALLAMIENTO

Mapas de SubsueloMapas de Subsuelo

TEMA 4TEMA 4

TEMA 4: FALLAS DEL SUBSUELO. MAPA DE FALLAS. TEMA 4: FALLAS DEL SUBSUELO. MAPA DE FALLAS. INTEGRACIONINTEGRACION

FALLAS DEL SUBSUELO. FALLAS DEL SUBSUELO.

Son deformaciones frágiles. Los materiales se rompen y se produce un desplazamiento suficiente de los "fragmentos" rotos (sin desplazamiento no es posible visualizar las fallas).

Generalmente las identificamos porque se ponen en contacto materiales de distintas edades.

TIPO DE FALLA

Transcurrente

VerticalNormalInversaTranscurrente

SIN FALLA

Estructura SimpleEstructura y Discordancia

DESPLAZAMIENTO

Horizontal

Vertical

CON FALLA

CLASIFICACION DE LAS ESTRUCTURASCLASIFICACION DE LAS ESTRUCTURAS

ESTRUCTURA SIMPLEESTRUCTURA SIMPLE

ESTRUCTURA FALLADAESTRUCTURA FALLADA

Sección Sísmica

ESTRUCTURA FALLADAESTRUCTURA FALLADA

TRAMPA GEOLOGICA O PETROLIFERATRAMPA GEOLOGICA O PETROLIFERA

Estructura geológica que hace posible la acumulación y concentración del petróleo, manteniéndolo atrapado y sin posibilidad de escapar de los poros de una roca permeable subterránea.

El petróleo así acumulado constituye un yacimiento petrolífero secundario y la roca cuyos poros lo contienen se denomina roca almacén.

EstratigráficaEstratigráfica trampa formada por el cambio lateral trampa formada por el cambio lateral de las propiedades de la roca recipiente.de las propiedades de la roca recipiente.

PaleogeomórficaPaleogeomórfica desarrollada sobre la forma desarrollada sobre la forma anterior de la superficie.anterior de la superficie.

EstructuralEstructural trampa formada por deformación de la trampa formada por deformación de la roca recipiente.roca recipiente.

MixtaMixta incluye las trampas formadas por la incluye las trampas formadas por la combinación de las condiciones anteriores, junto con los combinación de las condiciones anteriores, junto con los efectos hidrodinámicos.efectos hidrodinámicos.

TRAMPAS DE ACUMULACIONTRAMPAS DE ACUMULACION

Trampas estructurales Cuando la causa es tectónica. Puede ser una falla que ponga en contacto una roca impermeable con otra porosa, produciendo un escalón en donde se acumula el petróleo, o más frecuentemente por un pliegue anticlinal, que forma un recipiente invertido en el que queda atrapado el petróleo en su lenta huida hacia la superficie. También son trampas de tipo estructural las acumulaciones de petróleo que se pueden producir asociadas a las estructuras periféricas de un domo salino.

TIPOS DE TRAMPAS DE ACUMULACIONTIPOS DE TRAMPAS DE ACUMULACIONTrampas estratigráficas

Se forman cuando, en una sucesión estratigráfica, las capas suprayacentes a una capa porosa son impermeables, sellándola e impidiendo el flujo del petróleo. En todos los casos los hidrocarburos fluyen hacia la parte superior de la roca almacén. Las discordancias pueden asi mismo formar trampas al petróleo, cuando disectan una capa porosa y son cubiertas por materiales impermeables.

FallasFallas

DiscordanciaDiscordancia

AcuñamientoAcuñamiento

Estructura y

TRAMPA COMBINADATRAMPA COMBINADA

TRAMPAS COMBINADASTRAMPAS COMBINADAS

FALLAMIENTOFALLAMIENTO

• Muestras CanalMuestras Canal

NúcleosNúcleos

ParedPared

• PerfilesPerfiles EléctricoEléctrico

RadioactivoRadioactivo

BuzamientoBuzamiento

CalibraciónCalibración

VelocidadVelocidad

• MapasMapas EstructuralEstructural

IsópacoIsópaco

• Secciones TransversalesSecciones Transversales

Fuente de DatosFuente de Datos

TIPOS DE FALLATIPOS DE FALLA

VERTICALVERTICAL

NORMALNORMAL

TRANSCURRENTETRANSCURRENTE

ROTACIONALROTACIONAL

CENTRALCENTRAL

RADIALRADIAL

INVERSAINVERSA

CORRIMIENTOCORRIMIENTO

TIPOS DE FALLATIPOS DE FALLA

FALLAS FALLAS VERTICALESVERTICALES

FALLA VERTICALFALLA VERTICAL

FALLAS VERTICALESFALLAS VERTICALES

FALLAS FALLAS NORMALESNORMALES

HorstHorst

GrabenGraben

Pilar TectónicoPilar Tectónico

Fosa TectónicaFosa Tectónica

FALLAS NORMALESFALLAS NORMALES

PUNTO DE CORTEPUNTO DE CORTE

FALLAS FALLAS TRANSCURRENTESTRANSCURRENTES

FALLA TRANSCURRENTEFALLA TRANSCURRENTE

FALLA VERTICAL TRANSCURRENTEFALLA VERTICAL TRANSCURRENTE

FALLA NORMAL TRANSCURRENTEFALLA NORMAL TRANSCURRENTE

FALLAS FALLAS ROTACIONALESROTACIONALES

FALLAS ROTACIONALESFALLAS ROTACIONALES

PIVOTAL ROTACIONAL

FALLAS CIRCULARES FALLAS CIRCULARES FALLAS RADIALESFALLAS RADIALES

FALLAS CIRCULARESFALLAS CIRCULARES

FALLAS RADIALESFALLAS RADIALES

FALLAS FALLAS INTERACTIVASINTERACTIVAS

FALLAS INTERACTIVASFALLAS INTERACTIVAS

FALLAS INVERSASFALLAS INVERSAS

CORRIMIENTOSCORRIMIENTOS

FALLA INVERSAFALLA INVERSA

CORRIMIENTOSCORRIMIENTOS

Cuando el bloque colgante se mueve hacia arriba respecto del yaciente

Es una falla inversa de bajo angulo

CORRIMIENTOS

ZONA DE FALLASZONA DE FALLAS

CAMPO LAMA

SISTEMAS DE FALLAMIENTOSISTEMAS DE FALLAMIENTO

SISTEMA DE FALLASSISTEMA DE FALLAS

Serranía de PerijáSerranía de Perijá

SISTEMA DE FALLASSISTEMA DE FALLAS

INDICIOS DE FALLAMIENTOINDICIOS DE FALLAMIENTO

1.1. Brecha en los núcleos. Espejos de falla. Brecha en los núcleos. Espejos de falla.

2.2. Pérdida del lodo de perforaciónPérdida del lodo de perforación

3.3. Cambio anormal en la desviación del pozoCambio anormal en la desviación del pozo

4.4. Temperaturas anormalesTemperaturas anormales

5.5. Valores de radioactividadValores de radioactividad

6.6. Anomalías en el perfil de buzamientoAnomalías en el perfil de buzamiento

7.7. Disminución del espesorDisminución del espesor

8.8. Omisión de capas Omisión de capas

9.9. Repetición de capas, fallas inversasRepetición de capas, fallas inversas

10.10. Depresiones cerradas alargadasDepresiones cerradas alargadas

11.11. Aumento local de espesorAumento local de espesor

12.12. Aumento abrupto del buzamientoAumento abrupto del buzamiento

13.13. Cambio brusco del rumboCambio brusco del rumbo

14.14. Desplazamiento de contactos geológicosDesplazamiento de contactos geológicos

15.15. Discrepancia en los contactos de fluidosDiscrepancia en los contactos de fluidos

16.16. Diferencias en la presión de fondoDiferencias en la presión de fondo

17.17. Variaciones en el tipo de crudoVariaciones en el tipo de crudo

Brecha. Brecha.

Espejos de fallaEspejos de falla

Pérdidas del lodo de Pérdidas del lodo de perforaciónperforación

EN PERFORACIONEN PERFORACION

CAMBIO ANORMAL EN LA DESVIACION DEL POZOCAMBIO ANORMAL EN LA DESVIACION DEL POZO

TEMPERATURAS ANORMALESTEMPERATURAS ANORMALES

VALORES DE RADIOACTIVIDADVALORES DE RADIOACTIVIDAD

ANOMALIAS EN EL BUZAMIENTOANOMALIAS EN EL BUZAMIENTO

ANOMALIAS EN EL PERFIL DE BUZAMIENTOANOMALIAS EN EL PERFIL DE BUZAMIENTO

DISCORDANCIA DISCORDANCIA

SIN FALLASIN FALLA

FALLAFALLA

Mapas de SubsueloMapas de SubsueloMapas de SubsueloMapas de Subsuelo

DISMINUCION DEL ESPESORDISMINUCION DEL ESPESOR

MAPA ISOPACOMAPA ISOPACO

REPETICION DE CAPASREPETICION DE CAPAS

FALLA INVERSA EN PERFILFALLA INVERSA EN PERFIL

DEPRESIONES CERRADAS ALARGADASDEPRESIONES CERRADAS ALARGADAS

AUMENTO ABRUPTO DEL BUZAMIENTOAUMENTO ABRUPTO DEL BUZAMIENTO

PERFIL DE BUZAMIENTOPERFIL DE BUZAMIENTO

AUMENTO ABRUPTO DEL BUZAMIENTOAUMENTO ABRUPTO DEL BUZAMIENTO

CAMBIO BRUSCO DE RUMBOCAMBIO BRUSCO DE RUMBO

DESPLAZAMIENTO DE CONTACTOS GEOLOGICOSDESPLAZAMIENTO DE CONTACTOS GEOLOGICOS

FLUIDOSFLUIDOS

FALLAS SELLANTES Y NO-SELLANTESFALLAS SELLANTES Y NO-SELLANTES

Area LL-453Area LL-453

DISCREPANCIA EN LOS CONTACTOS DE FLUIDOSDISCREPANCIA EN LOS CONTACTOS DE FLUIDOS

VARIACIONES EN EL TIPO DE CRUDOVARIACIONES EN EL TIPO DE CRUDO

DIFERENCIAS EN DIFERENCIAS EN GRAVEDAD DEL CRUDO Y GRAVEDAD DEL CRUDO Y CONTACTOS DE FLUIDOSCONTACTOS DE FLUIDOS

DIFERENCIAS EN DIFERENCIAS EN

PRESIONES DE FONDOPRESIONES DE FONDO

CONTACTOS DE FLUIDOS CONTACTOS DE FLUIDOS

TIPO DE CRUDOTIPO DE CRUDO

Para reconocer e interpretar la presencia y las características de las fallas, tanto en los mapas geológicos como sobre el terreno, se pueden emplear diversos criterios. Algunos de ellos son enumerados a continuación:

• No siempre pueden identificarse las fallas sobre el terreno. En muchos casos se deducen a partir de diferentes afloramientos y de la disposición de los materiales geológicos. Así, no siempre es fácil saber de qué tipo de falla se trata con lo que, en muchas ocasiones, se interpretan e indican como contactos tectónicos indiferenciados.

• Las fallas corresponden a puntos de la corteza terrestre más susceptibles de ser meteorizados. Por ello, es bastante frecuente que la red de drenaje en macizos rocosos coincida con la orientación de las fallas y fracturas principales.

• La regla general para conocer ciertas características de las fallas es que en el bloque hundido se encuentran los materiales geológicos más modernos.

Reconocimiento de Fallas en Mapas Geológicos Reconocimiento de Fallas en Mapas Geológicos

• Otra regla para interpretar la presencia y las características de las fallas consiste en que una misma formación geológica tendrá espacialmente un aumento drástico de potencia o de espesor en el bloque hundido de una falla o fractura, sin que ello signifique un cambio de orientación en los materiales geológicos. • Las fallas normales e inversas suelen tener ángulos de buzamiento pronunciados y una orientación más o menos constante a la escala habitual de los mapas geológicos.

Reconocimiento de Fallas en Mapas Geológicos Reconocimiento de Fallas en Mapas Geológicos

FALLAS EN UN MAPA FALLAS EN UN MAPA

Son las principales discontinuidades de origen tectónico que aparecen en los mapas geológicos. Su origen suele estar asociado a episodios geológicos de deformación, ya sean estos de tipo compresivo o distensivo. Su datación relativa se efectúa de acuerdo al Principio de Intersección.

1.1. La letra D a un lado de la traza de falla indica en los mapas La letra D a un lado de la traza de falla indica en los mapas

estructurales el bloque deprimido; L ó U corresponde al bloque estructurales el bloque deprimido; L ó U corresponde al bloque

levantado.levantado.

2.2. Pequeñas líneas normales a la traza marcan el buzamiento del Pequeñas líneas normales a la traza marcan el buzamiento del

plano de una falla normal. Triángulos pequeños se utilizan en fallas plano de una falla normal. Triángulos pequeños se utilizan en fallas

inversas.inversas.

3.3. La traza de una falla se señala con una sola línea si la falla es La traza de una falla se señala con una sola línea si la falla es

vertical.vertical.

4.4. La falla que no es vertical requiere dos líneas paralelas en el mapa La falla que no es vertical requiere dos líneas paralelas en el mapa

estructural para indicar la traza en el bloque levantado y la traza en estructural para indicar la traza en el bloque levantado y la traza en

el bloque deprimido. Cuando la falla es inversa, se construye un el bloque deprimido. Cuando la falla es inversa, se construye un

mapa estructural para cada bloque.mapa estructural para cada bloque.

ESTRATOS FALLADOSESTRATOS FALLADOS

MAPA DEL PLANO DE FALLAMAPA DEL PLANO DE FALLA

Los mapas del plano de falla son de gran interés para el geólogo porque Los mapas del plano de falla son de gran interés para el geólogo porque

permiten dibujar la traza de las fallas en el mapa estructural de un permiten dibujar la traza de las fallas en el mapa estructural de un

determinado estrato.determinado estrato.

Para elaborar el mapa del plano de falla se ubica mediante correlación Para elaborar el mapa del plano de falla se ubica mediante correlación

el punto de corte de las fallas en cada pozo y se establece la sección el punto de corte de las fallas en cada pozo y se establece la sección

omitida o repetida. La profundidad observada se relaciona al nivel del omitida o repetida. La profundidad observada se relaciona al nivel del

mar y se anota en un mapa base, igual que el total de la sección omitida mar y se anota en un mapa base, igual que el total de la sección omitida

o repetida.o repetida.

Se cuenta así con una serie de puntos que corresponden al plano de Se cuenta así con una serie de puntos que corresponden al plano de

falla y se procede al trazado con curvas de nivel.falla y se procede al trazado con curvas de nivel.

PLANO DE FALLAPLANO DE FALLA

NORMAS DE CONSTRUCCIÓNNORMAS DE CONSTRUCCIÓN1.1. Son mapas de curvas de nivel y siguen las normas generales del trazado de Son mapas de curvas de nivel y siguen las normas generales del trazado de

isolíneas.isolíneas.

2.2. El plano de falla generalmente no es un plano recto sino una superficie El plano de falla generalmente no es un plano recto sino una superficie

curvilínea u ondulante.curvilínea u ondulante.

3.3. Las isolíneas del plano de falla pueden formar ángulos, en lugar de la forma Las isolíneas del plano de falla pueden formar ángulos, en lugar de la forma

suavementesuavemente ondulada y gradual, típica de los plegamientos.ondulada y gradual, típica de los plegamientos.

4.4. Curvas muy juntas del plano de falla representan un buzamiento mayor de la Curvas muy juntas del plano de falla representan un buzamiento mayor de la

falla cuando cambia su pendiente.falla cuando cambia su pendiente.

5.5. Las isolíneas pueden converger o llegar a unirse a medida que el Las isolíneas pueden converger o llegar a unirse a medida que el

buzamiento del plano de falla se acerca a la vertical.buzamiento del plano de falla se acerca a la vertical.

6.6. Un incremento gradual de la sección omitida o repetida indica una falla que Un incremento gradual de la sección omitida o repetida indica una falla que

aumenta su desplazamiento. Cambios mayores sugieren falla diferentes.aumenta su desplazamiento. Cambios mayores sugieren falla diferentes.

La geología regional debe tenerse presente al indicar La geología regional debe tenerse presente al indicar en un mapa las características de las fallas.en un mapa las características de las fallas.

CONSTRUCCION DEL PLANO DE FALLACONSTRUCCION DEL PLANO DE FALLA

MAPA DEL PLANO DE FALLASMAPA DEL PLANO DE FALLAS

CONSTRUCCIONCONSTRUCCION

1.1. Establecer los puntos de corte en cada pozoEstablecer los puntos de corte en cada pozo

2.2. Determinar el desplazamientoDeterminar el desplazamiento

3.3. Referir profundidades al nivel del marReferir profundidades al nivel del mar

4.4. Llevar los datos al mapa-baseLlevar los datos al mapa-base

5.5. Trazar el mapa del plano de fallas.Trazar el mapa del plano de fallas.

PUNTO DE CORTE

PLANO DE FALLAPLANO DE FALLA

MAPA-BASEMAPA-BASE

Puntos de CortePuntos de Corte

DesplazamientoDesplazamiento

El plano de falla puede ser representado como un mapa con curvas de nivel El plano de falla puede ser representado como un mapa con curvas de nivel si tres pozos que no se encuentren en línea recta han penetrado la falla.si tres pozos que no se encuentren en línea recta han penetrado la falla.

INTERPOLACIONINTERPOLACION

Si se nota una marcada irregularidad en un punto de las curvas del mapa Si se nota una marcada irregularidad en un punto de las curvas del mapa

de falla es necesario revisar la verticalidad de los pozos, la exactitud de de falla es necesario revisar la verticalidad de los pozos, la exactitud de

los puntos de corte y el cálculo de relación al nivel del mar.los puntos de corte y el cálculo de relación al nivel del mar.

En las fallas inversas o de corrimiento se En las fallas inversas o de corrimiento se

sigue el trazado del plano de falla de sigue el trazado del plano de falla de

manera igual que para las fallas normales, manera igual que para las fallas normales,

y el mismo mapa se utiliza para los dos y el mismo mapa se utiliza para los dos

bloques, que pueden ser dibujados en bloques, que pueden ser dibujados en

mapas - base separados.mapas - base separados.

FALLAS INVERSASFALLAS INVERSAS

FALLAS PRINCIPALES Y SECUNDARIAS

Los planos de varias fallas pueden ser dibujados sobre un mismo

mapa-base.

La distinción entre varias fallas puede definirse siguiendo en el

mapa la falla que muestra en los pozos un espesor omitido o

semejante.

Cuando se incluyen planos de falla derivados de un mismo mapa –

base, cada isolínea de los ramales deriva de la curva de la falla

principal que tiene el mismo valor.

FALLA PRINCIPAL Y FALLA SECUNDARIAFALLA PRINCIPAL Y FALLA SECUNDARIA

FALLA PRINCIPAL Y FALLAS SECUNDARIASFALLA PRINCIPAL Y FALLAS SECUNDARIAS

INTEGRACIONINTEGRACION

MAPA DE FALLA YMAPA DE FALLA Y

MAPA ESTRUCTURALMAPA ESTRUCTURAL

TRAZA DE LA FALLATRAZA DE LA FALLA

Un punto, referido al nivel del mar, que pertenece al mapa estructural y tiene la misma cota en el plano de falla es un punto de la traza en el mapa estructural.

Falla vertical

TRAZA DE LA FALLATRAZA DE LA FALLA

Al igual que sucede con el resto de planos geológicos, en los mapas se representa la traza en superficie de las fallas, es decir, la línea resultado de la intersección entre el plano de falla y la topografía. Si la falla es estrictamente vertical, la traza en superficie será estrictamente rectilínea pero, si no es así, la traza de la falla será una línea curvada de acuerdo a la topografía que atraviese.

PLANO DE FALLA

ESTRATOS

Falla Inclinada

Para obtener la traza de una falla en el mapa estructural del estrato se superpone el mapa de falla al mapa estructural del horizonte y se halla la intersección entre cada curva del estrato y la del mapa de falla que tenga igual valor.

Se cuenta así con una serie de puntos que conforman la traza de la falla en el mapa estructural

INTEGRACIONINTEGRACION

INTEGRACION DE UNA FALLA NORMALINTEGRACION DE UNA FALLA NORMAL

INTEGRACION

INTEGRACION2.

3. INTEGRACION

MAPA ESTRUCTURAL INTEGRADO4.

INTEGRACION INTEGRACION

MAPA ESTRUCTURALMAPA ESTRUCTURAL

MAPA INTEGRADOMAPA INTEGRADO

Mapa EstructuralMapa Estructural

Mapa de FallaMapa de Falla

Otro Ejemplo

INTEGRACION INTEGRACION

DESPLAZAMIENTO DE LA TRAZADESPLAZAMIENTO DE LA TRAZA

PLANO DE FALLA

ESTRATOS

DESPLAZAMIENTO DE LA TRAZA

DESPLAZAMIENTO DE LA TRAZADESPLAZAMIENTO DE LA TRAZA

TEMA 4 2013

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