Effets transitoires Revisite

Effets transitoires Revisite
Aujourd'hui, j'ai eu la chance de voir le livre "Fondements de bassin et des systèmes pétroliers de modélisation" par Thomas Hantschel et Armin Kauerauf (Springer-Verlag, 2009). Il semble que les effets transitoires peuvent être encore fondamentalement mal compris (et sous-estimé). Leur fig. 3.4a à la page 109 (ci-dessous) montre un modèle 1D en passant par le dépôt, hiatus, et les étapes d'érosion. En supposant que le flux de chaleur à la base du sédiment reste constant à 60 mW/m2, le modèle prévoit petite (± 5 mW/m2) changements dans le flux de chaleur dans la colonne de sédiments. Les auteurs concluent que l'effet transitoire est inférieur à celui causé par la radioactivité dans les sédiments. Vous pouvez cliquer sur l'image pour voir une version avec une meilleure résolution.Lors de l'évaluation des effets transitoires, il peut ne pas être approprié de supposer flux de chaleur constant à sédiments de base. Vous pouvez le voir sur la figure que la limite de base est contraint de limiter la portée des effets transitoires. Avec une meilleure limite, le changement du flux de chaleur devrait être plus importante. Plus important encore, en définissant la frontière à la base des sédiments, il ne considère que le processus de chauffage des sédiments, mais rate le problème que le dépôt de la nouvelle couche met également la lithosphère toute hors d'équilibre en déplaçant la frontière de la surface.La figure ci-dessous illustre ce concept. Après avoir ajouté les nouveaux sédiments, afin d'établir l'état d'équilibre thermique à nouveau (courbe verte), la température, donc le flux de chaleur doit changer tout au long de la lithosphère entier, pas seulement dans les nouveaux sédiments. Deuxièmement, depuis la lithosphère dans son ensemble doit être chauffé (pas seulement les sédiments) pour atteindre le nouvel équilibre, il peut prendre beaucoup, beaucoup plus longue (lithosphère est typiquement 10-20 fois plus épaisse que les sédiments) que de chauffer les sédiments seul (voir mon post précédent sur cette ci-dessous).Ci-dessous un modèle avec mêmes conditions que le Hantschel et le modèle Kauerauf, sauf qu'il ne suppose pas un flux de chaleur constant à la base des sédiments. Plutôt que la température à la base de la lithosphère à 120 km est fixé à 1330 ° C. Les effets transitoires sont beaucoup plus fortes par rapport à la figure en haut.La figure suivante montre le flux de chaleur prédit à la base de la colonne de sédiments à travers le temps. Vous voyez que c'est loin d'être constante. À partir d'une première mW/m2 60, le flux de chaleur basale diminue à 48 mW/m2 à la fin de la période de dépôt, et augmente progressivement au cours de la pause. Puis elle augmente à 72 mW/m2 à la fin de la période d'érosion.Cela indique un changement de ± 12 mW/m2 plus de 10 millions d'années avec des taux de dépôt et d'érosion de 250 mètres / ma, un peu plus élevé que le taux de dépôt moyen. Cependant, l'eau profonde du golfe du Mexique a des taux de dépôt à plusieurs reprises plus haut, et le flux de chaleur à la base de sédiments aujourd'hui est d'environ 35 mW/m2, tandis que le flux de chaleur en régime permanent aurait été d'environ 50 mW/m2.Dans certaines régions récemment levés d'Afrique du Nord, nous voyons des flux de chaleur plus élevés aujourd'hui. Follwing cette analyse, il peut être conclu que le flux de chaleur avant le soulèvement pourrait être de 10 mW/m2 inférieure en fonction du taux d'érosion. Voir ce post pour plus de détails.La littérature la modélisation de bassin est jonché de papiers de faire des hypothèses de flux de chaleur à la base des sédiments indépendants de dépôt / érosion des taux. Lorsque les taux de sédimentation sont élevés, ou de modifier de manière significative au fil du temps, l'application de ces modèles thermiques peuvent entraîner des erreurs importantes dans l'estimation de la maturité et le calendrier de la production de pétrole. Pour être juste envers les auteurs, c'est la façon dont j'avais l'habitude de le faire dans les années 90. Mais j'ai appris mes leçons de ceux qui ont appris avant moi.