はじめに
地中レーダ (GPR) は、浅い地下 (深さ 1 ～ 70 m) を比較的高解像度 (cm スケールから数百 m スケール) で視覚化できる地球物理学的ツールです。この方法は、地面に電磁電流を注入することに基づいています。電磁電流は、さまざまな電気的特性を持つ表面/機能によって反射され、表面のアンテナによって受信されます (Neal et al., 2002)。これは、考古学、土木建設、および法医学において、非侵襲的かつ迅速な方法として広く使用されています。層序学と堆積学では、GPR は、特に比抵抗が圧倒的に高い砂に富む堆積物において、古代の堆積物と浸食の特徴の構造と内部特性のユニークなビューを提供できます。
Sedimentary Geology に掲載された現在の研究では 、GPR は、ブラジル南南東、中央サントス盆地における第四紀沿岸システムの分布、堆積制御、および進化を決定するためのベースとして使用されました。さらに、結果は、高解像度の露頭と地震などの低解像度の深部地球物理学ツールとの間の中間スケールの視覚化を提供するため、石油産業のアナログ研究に使用できます。
データベースには、Geophysical Survey Systems Inc. (GSSI SIR-3000) の 200 MHz アンテナで Common Offset Method を使用して取得した、約 310 km² のエリアをカバーする 108 の GPR セクションが含まれていました。レーダーグラムの解釈は、レーダー相、つまり反射パターンと反射終端の決定に基づいています。レーダー相は堆積および/または侵食要素の地質学的解釈につながりますが、反射終了パターンは堆積システムの進化の解釈を可能にします.
地質状況
サントス盆地はブラジル南東部の大陸縁辺にあり、進化は白亜紀初期のゴンドワナの分裂と、アルビアンから現在までの受動的な縁辺の発達に関連しています。盆地の第四紀の記録は、沿岸平野が更新世と完新世の退行障壁と古卵形堆積物によって分けられたパラナの沿岸州で露出している (Angulo and Lessa, 1997; Souza et al., 2012)。更新世の障壁は、120 ky BP に始まり、最大 5 ky BP に達した海面上昇の段階によって中断された海洋後退に関連しています。この違反に続いて、回帰状態が再確立され、完新世のバリアが 5 ky BP から現在まで構築されました (Angulo and Lessa, 1997)。
Radarfacies と関連付け
形状、サイズ、連続性、振幅、周波数、終端、および境界面を考慮した類似の反射パターンを持つゾーンとして、13 のレーダー面がレーダーグラムから解釈されました。彼らの解釈は、これらの特徴と、海岸沿いの露頭やその他の場所に露出した堆積物との相関関係に基づいています。さらに、堆積システムのダイナミクスにも影響を与える侵食プロセスに関連しているため、局所的および地域的な切り捨て面が解釈されました。レーダー相のグループは、沿岸システムの海方向への移動の 2 つの異なる連続に分割され、地域的な切断面によって互いに分離されています。上部の連続は最大 15 m の厚さですが、下部の連続は完全には画像化されていません。
堆積モデル
Radarfacies は、波と沿岸の波の流れの作用によって制御される堆積と進化を伴う、禁止された沿岸システムの開発を示す 3 つの関連にグループ化されました。主なレーダー シグネチャは、海岸堆積物の進行に関連していますが、他のレーダー相は、空中および潮下のベッドフォームに関連しています。海岸面の堆積物の内部の切り捨ては、海岸の侵食をもたらした異常なエネルギーのエピソードの間に形成された、変動する環境エネルギーに関連する堆積の中断を表しています。この解釈は、露頭における嵐に関連した堆積体の解釈によって強化されます (Souza et al., 2012)。
最初のレーダー相の関連付けは、横方向に細長い砂に富む堆積物に対応し、海岸線に相関することができる進行パターンを持っています。これらの禁止された海岸の進化は、多くの場合、広大な海岸平野の構築をもたらし、そこでは、後岸 (地下の砂丘)、前浜 (浜辺)、および海岸 (浅い海洋) 堆積物の移動が、尾根と湿地の表面形態を備えた砂のくさびを形成します。泥と有機物の唯一の表情豊かな集中は、海岸に平行に走るストランド間湿地および/または限定された河川水路の形で、湿地内で発生します.
2 番目のレーダー相の関連付けも、進行パターンを持つ細長い堆積物に対応していますが、海岸方向に垂直な移動も記録されています。これらの堆積物は、海岸線平原と比較して面積が小さく、潮汐チャネルと沿岸砂体の沿岸移動によって形成されたスピット・インレット・システムと解釈されます。波はそのようなシステムの進化の制御要因ですが、潮汐プロセスも入江内の堆積に大きな役割を果たし、その結果、より濁った、より不均一な組成になります。 3 番目の関連付けは、透明から混沌とした構成のゾーンに対応しており、低い抵抗率をもたらす泥状の組成を示しています。陸に向かって移動する砂のくさびは、これらのゾーンに関連付けられています。この関連付けは、嵐などの高エネルギー エピソード中に形成されたウォッシュオーバー ファンを伴うバックバリア ラグーン堆積物として解釈されます。
層序と貯水池への影響
地域の切り捨て面によって分離された 2 つの一連のレーダー相は、海岸の進化のさまざまな段階を記録する層序単位として解釈されます。どちらのユニットも本質的に海に向かって移動するため、この場合は波のプロセスによって制御される正の堆積物収支の結果です。切頭面は、下部ユニットの部分的な侵食と海岸線の陸側への移動の期間を示し、海岸が浸水した完新世の海面上昇中に形成された波の峡谷面と相関しています (Angulo and Lessa, 1997)。したがって、下部の遷移は更新世の回帰性沿岸堆積物に対応し、上部の遷移は今日まで続く完新世の回帰に対応します。 2 つのユニットは、超越面によって分離された粗大化した連続であり、層序分類のパラシーケンスに対応します。
パラシーケンスは、その次元が深部地下の視覚化に使用されるツールの解像度と互換性があるため、一般的に深部地下研究の基本単位と見なされます (例:Ainsworth, 2005)。この研究で特定されたパラシーケンスは、砂が豊富で横方向に伸びており、石油貯留層にとって重要な特徴です。ただし、泥状の堆積物の形での不均一性は、地下の貯水池の質を損なう可能性があります (e.g., Cook et al., 1999)。
石油産業では、これらのタイプの不均一性により、区画化が生じ、石油の流れを妨げたり障壁になったりします。研究地域のパラシーケンスは、貯水池の主要な障壁を表す連続した泥状のラグーン堆積物によって制限されることがよくあります。さらに、同じパラシーケンス内のストランドプレーン システムとスピット インレット システムの相互嵌合は、内部区画化と異なる透過性経路での流動傾向に影響を与えることを意味します。
結論
GPR は、特に露出が不十分で地下の制御が制限されている地域で、浅い地下のイメージングにアクセス可能で用途の広いツールであることが証明されました。この結果は、地下の堆積体を画像化する可能性だけでなく、堆積システムの起源、組成、堆積状況、堆積プロセス、および進化を解釈する可能性も示しています。
したがって、古代の堆積システムの層序進化の研究に理想的であり、比較的高い頻度の堆積傾向の解釈を可能にします。砂質堆積物におけるレーダー データの最適な解像度は、石油地質学におけるアナログ貯留層の詳細な調査のための潜在的な方法にもなります。これは、露頭と深い地球物理学的ツールの間の中間スケールの視覚化を表し、別のレベルの不均一性を評価するために追加します。石油貯留層。
参考文献:
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