構造地質 学において、断面復元法（またはパリンスポスティック復元法）は、地質断面を段階的に復元し、断面作成に用いられた解釈を検証する手法である。また、ある地域の地質学的発達の初期段階における形状に関する知見を得るためにも用いられる。面積を変化させることなく、地質学的に合理的な形状に復元できた断面は、バランス断面と呼ばれる。[1]
同様に、パリンスパスティック地図は地質学的特徴を示す地図であり、変形前の状態を表す、読者がその地域を認識しやすいように現在の海岸線も含まれていることが多い。
2D修復
技術の開発
復元断面を作成するための最も初期の試みは、前地褶曲帯と逆断層帯において行われた。[2]この手法では、断面全体にわたって単位厚さが一定または滑らかに変化する地層テンプレートを前提としていた。線の長さは、現在の変形断面で測定され、テンプレートに転写され、変形開始前の断面を復元した。この手法では、面積が保存されることは保証されず、線の長さのみが保証される。この手法は、当初は鉛直単純せん断を用いて伸張テクトニクス地域に適用された。[3] [4]その後10年間で、いくつかの種類の市販復元ソフトウェアが利用可能になり、この手法は日常的に適用できるようになった。
変形アルゴリズム
断面内の要素の形状変化を計算するために、様々な変形アルゴリズムが用いられます。当初はこれらの多くは手作業で行われていましたが、現在では専用のソフトウェアパッケージで利用可能です。これらの変形アルゴリズムは実際のひずみ経路の近似値および理想化であり、現実とは異なる点に留意する必要があります（Ramsey and Huber, 1987）。地質媒体は通常、連続体ではありません。つまり、断面バランス調整に使用されるすべてのひずみアルゴリズムで暗黙的に想定されているような等方性媒体ではありません。とはいえ、バランスの取れた断面は物質バランスを維持しており、これは変形領域の運動履歴を概念化する上で重要です。
垂直/傾斜せん断
このメカニズムは、近接した平行なすべり面上の移動による形状変化に対応するために要素を変形させる。最も一般的な仮定は鉛直せん断であるが、よく理解されている例との比較から、約60°～70°の反対傾斜せん断（すなわち、支配断層に対する傾斜の反対方向）が、伸張を受ける実際の岩石の挙動に最も近似していることが示唆されている。[5] [6]これらのアルゴリズムは面積を保存するが、一般的に線長は保存しない。この種のアルゴリズムを用いた復元は手作業で行うことも可能ですが、通常は専用ソフトウェアを用いて行われる。このアルゴリズムは、変形が発生する実際のメカニズムを反映しているのではなく、妥当な近似値を示しているに過ぎないと考えられている。
曲げ滑り
曲げ滑りアルゴリズムでは、変形は、地層面に沿った滑りによって境界を定められた変形断層が展開することによって生じます。[ 1]このモデリングメカニズムは、褶曲した地層面に沿ったスリックサイド（滑面）が示すように、実際の地質学的メカニズムを反映しています。 [7]展開された馬の形状は、復元された断層境界を復元されたセクション内の以前の馬と関連付けるか、ブロック自体の内部ピン（変形中に剪断されていないと仮定）を使用することによってさらに制約されます。このアルゴリズムは通常、ソフトウェアベースの復元でのみ使用されます。面積と線長の両方が保持されます。
トリシア
断層伝播褶曲のモデル化と復元には、三角せん断アルゴリズムが用いられる。これは、他のアルゴリズムではこのような褶曲に伴う厚さの変化やひずみの変化を説明できないためである。伝播する断層の先端領域における変形は、断層先端から始まる三角形領域内の不均一なせん断として理想化される。[8]
圧縮
ほとんどの断面修復には、バックストリッピングとデコンパクションの要素が含まれます。これは、後続の堆積物の荷重による圧縮効果を考慮して断面の形状を調整するために必要です。[9]
フォワードモデリング
断面の復元には、自然物の変形を元に戻すこと、つまり逆モデリングの一種が含まれます。[10]多くの場合、順モデリングを実行することで、断面全体または一部の概念をテストするのに役立ちます。
3D修復
2D復元の基本的な前提は、すべての断層における変位が断面の面内に存在することです。また、断面に物質が流入したり流出したりしないことも前提としています。複雑な多相変形や横ずれ変形が見られる地域、あるいは塩分が存在する地域では、この前提は当てはまりません。3D復元は、Midland Valley社のMove3D、Paradigm社のKine3D、Schlumberger社のDynel3Dなどの専用ソフトウェアを用いてのみ実行できます。このような復元結果は、炭化水素の移動をより早い段階で研究するために利用できます。[11]
参考文献
- ^ ab Groshong, R. (2006). 「構造検証、修復、予測」. 3次元構造地質学：定量的地表・地下図解釈のための実用ガイド. Birkhäuser. pp. 305– 372. ISBN 978-3-540-31054-9. 2010年2月20日閲覧。
- ^ Bally, AW; Gordy PL; Stewart GA (1966). 「南カナダロッキー山脈の構造、地震データ、そして造山運動の進化」.カナダ石油地質学紀要. 14 : 337–381 .
- ^ Gibbs, AD (1983). 「伸張テクトニクス地域における地震断面からのバランス断面構築」. Journal of Structural Geology . 5 (2): 153– 160. Bibcode :1983JSG.....5..153G. doi :10.1016/0191-8141(83)90040-8.
- ^ Williams, G.; Vann I. (1987). 「リストリック正断層の形状と上盤の変形」. Journal of Structural Geology . 9 (7): 789– 795. Bibcode :1987JSG.....9..789W. doi :10.1016/0191-8141(87)90080-0.
- ^ Hauge, TA; Gray GG (1996). 「正断層とロールオーバー構造のモデリング技術の批評」Buchanan PG & Nieuwland DA (編).構造解釈、検証、モデリングにおける現代的発展. 特別出版. 第99巻. 地質学会, ロンドン. pp. 89– 97. 2010年2月9日閲覧。
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