2D model geologického vývoje a termální historie podél seismických profilů 5/83 a 5/84

Bc. Petr Jirman

Master's thesis

2D model of the geological evolution and thermal history along 5/83 and 5/84 seismic lines

Abstract:

Cílem práce bylo vytvořit 2D model geologického vývoje a termální historie podél seismických profilů 5/83 a 5/84, které leží v jihovýchodní části kulmu Nízkého Jeseníku. Výsledný model byl vytvořen v programu PetroMod 2D firmy Schlumberger a je založen na starší interpretaci seismických profilů a profilu opěrného vrtu Potštát-1, ze kterého byla využita dostupná data petrofyzikální a kalibrační. Model geologického vývoje je založen na následujícím scénáři: kulmská souvrství byla sunuta na vzdálenost 31,5 km v době od 325 do 320 Ma a silně erodována. Během sunutí dochází v intervalu od 322 do 320 Ma k odlupování podložních vápenců a tvorbě duplexního systému vápenců, jak jej zachytil vrt Potštát-1. V rámci kulmských souvrství vzniká ke konci sunutí v 321 Ma taktéž vrtem zachycený přesmyk. Po dosunutí kulmských souvrství do současné pozice v 320 Ma předpokládá scénář jejich pokračující erozi. Ukončení modelu představuje usazení miocénních sedimentů karpatské předhlubně v jihovýchodní části profilu 5/83. Model termální historie je založen na následujícím scénáři: kulmská souvrství získala svou přeměnu odraznosti vitrinitu před dosunutím na počátku modelu v době 325 Ma vlivem vyšší hustoty tepelného toku a velkého pohřbení. Kalibrace vrtem zachycené části moravického souvrství je založena na kombinaci hustoty tepelného toku 80 mW/m2 na bázi tohoto souvrství za současného pohřbení pod 7,3 km mocný sloupec kulmských souvrství. Celkovou velikost uvedené eroze potvrzují i nezávislá data litostatického tlaku studia fluidních inkluzí nedaleko studované oblasti. Dosažená teplota se dle modelu pohybovala v rozmezí 310 °C ve svrchní vrtem zachycené části souvrství až 400 °C na bázi tohoto souvrství. Duplexní systém vápenců získává svoji přeměnu vitrinitu v době po 320 Ma vlivem pohřbení při dosunutí kulmských souvrství. Kalibrace vrtem zachyceného duplexního systému vápenců je založena na kombinaci hustoty tepelného toku 66 mW/m2 na bázi tohoto systému za současného pohřbení pod 7,1 km mocný sloupec dosunutých kulmských souvrství. Dosažená teplota se dle modelu pohybovala v rozmezí 260 °C ve svrchní vrtem zachycené části duplexního systému až 285 °C na bázi tohoto systému.

Abstract:

The aim of this study was to create a 2D model of geological development and thermal history along the seismic profiles 5/83 and 5/84 in the Culm area of Nízký Jeseník mountains. The final model was created using PetroMod 2D software of Schlumberger. The model is based on the older geological interpretation of studied seismic profiles and sedimentary profile of the deep borehole Potštát-1 from which the petrophysical and calibration data were used. The model of the geological development is based on the next scenario: Culm sequences were thrust to the length of 31.5 km from 325 to 320 Ma and strongly eroded during the thrusting. Between 322 and 320 Ma the carbonate duplex system drilled by the Potštát-1 borehole was created as a result of peeling off the underlying carbonates caused by thrusting. The thrust fault drilled by the borehole was also created in 321 Ma within the framework of the Culm sequences. The erosion of the Culm sequences according to the scenario was continuing also after thrusting. The geological development of the model was finished in Miocene by deposition of the sediments of the Carpathian foredeep in the south-easternmost part of the 5/83 seismic profile. The model of the thermal history is based on next scenario: Culm sequences reached the values of vitrinite reflectance at 325 Ma before thrusting due to the high heat flow and burial. The calibration of the drilled Moravice Fm. is based on combination of the heat flow of 80 mW/m2 at its base and burial to the depth of 7.3 km under the later eroded Culm sequences. The modeled total amount of eroded thickness is also confirmed by the lithostatic pressure according to fluid inclusion studies nearby. The reached temperature due to these conditions vary between 310 °C at the top of drilled formation and 400 °C at its base. Duplex system of underlying carbonates reached the values of vitrinite reflectance after the 320 Ma as a result of burial caused by overthrusting of Culm sequences. The calibration of the drilled carbonate duplex system is based on combination of the heat flow of 66 mW/m2 at its base and burial to the depth of 7.1 km under the overthrust Culm sequences. The reached temperature due to these conditions vary between 260 °C at the top of the duplex system and 285 °C at its base.

Keywords

Termální historie, Variscidy, Vrt Potštát-1, Moravické souvrství, 2D model, PetroMod TecLink 2D, Thermal history, Variscides, Potštát-1 borehole, Moravice Formation

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 5. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 16. 6. 2016
• Supervisor: doc. Mgr. Eva Geršlová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Geology / Geology