Équilibrage de structures géologiques 3D dans le cadre du projet GOCAD

Balancing 3D geological structures in the frame of the GOCAD project

• Auteur / Autrice : Philippe Samson
• Direction : Jean-Laurent Mallet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche en informatique (Vandoeuvre-lès-Nancy, Meurthe-et-Moselle) - Centre de recherches pétrographiques et géochimiques (Vandoeuvre-lès-Nancy, Meurthe-et-Moselle)
• Jury : Président / Présidente : Michel Chipot
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : John Suppe, Jean-Pierre Gratier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cisaillement (mécanique)

Failles (géologie)

Roches -- Déformation

Modélisation tridimensionnelle

Corrélation stratigraphique

Mots clés libres

Gocad

Problème inverse

Coupe équilibrée

Plissement

Algorithme

Cisaillement simple

Corrélation stratigraphique

Méthodes puits à puits

Dépliage

Validation

Reconstitution palinspatique

Gocad

Inverse problem

Balanced cross sections

Folding

Algorithms

Simple shear

Stratigraphic correlation

Crosshole methods

Résumé

L’équilibrage de structures géologiques 3D est une méthode de validation d'un modèle structural par analyse de sa déformation au cours du temps. L’équilibrage étant basé sur le principe de conservation de la matière (i. E. De volumes) une approche tridimensionnelle est plus satisfaisante que les approches 2D classiquement utilisées. Toutefois, la troisième dimension génère des difficultés supplémentaires. Il faut être capable de construire le modèle initial. Nous avons utilisé GOCAD pour résoudre ce problème. L’approche discrète a base de triangles proposée dans GOCAD, permet de construire des modèles géologiques complexes. En contrepartie, il nous fallait être capable d'adapter le maillage au problème pour lequel le modèle a été réalisé. Une surface n'étant pas nécessairement dépliable, nous proposons une étude préalable des courbures afin d'obtenir des informations précieuses au dépliage tout comme pour l'étude du plissement et la détection de failles. Nous avons développé un algorithme de respect de l'aire des surfaces au cours de la déformation. Le but étant de déplier un modèle complet, nous sommes capables de combiner le respect du volume des couches avec le respect de l'aire des surfaces. Nous proposons aussi une méthode de cisaillement simple qui permet de déplier certains modèles (notamment en extension) et de faire une mise à plat rapide permettant aux sédimentologies de faire des corrélations entre puits tout en respectant le modèle structural. Enfin, un modèle pouvant être composé de plusieurs blocs délimités par des failles, l'ajustement entre blocs rigides dépliés indépendamment, que nous proposons, rétablit la cohérence du modèle. Ces méthodes permettent aux géologues de déplier des modèles complexes et de tester la validité de leurs hypothèses sur la géométrie de la structure actuelle et sur le mode de déformation