Oluşum aşırı basınç, jeolojik tabakalardaki hidrostatik koşullardan gözenek su basıncının sapmasını tanımlayan jeolojide kritik bir kavramdır. Bu fenomen, kolektif olarak “anormal oluşum basıncı” olarak adlandırılan subnormal basınç (hidrostatikten daha düşük) veya aşırı basınç (hidrostatikten daha yüksek) olarak ortaya çıkabilir.
Anormal oluşum basıncının kökenlerini açıklamak için çoklu hipotezler önerilmiştir, yetersiz bileşik, hidrokarbon üretim kaynaklı aşırı basınç ve tektonik sıkıştırmaya bağlı aşırı basınç dahil olmak üzere baskın mekanizmalar. Bununla birlikte, rakip teorilerin çoğalması, anlayışta parçalanmaya yol açmıştır:
1. hipotezler bir fil tanımlayan kör adamlar gibi çoğalır: Önerilen mekanizmalar tektonik sıkıştırma ve yetersizlikten hidrokarbon üretimine bağlı basınç, hidrotermal etkiler, epizodik hidrokarbon sınır dışı etme ve aşırı basınç güdümlü göç arasında değişir.
2. her hipotez sadece bulmacanın bir parçasını ele alır: Örneğin, hidrokarbon üretim kaynaklı aşırı basınç yüksek basınç rejimlerini açıklar, ancak aşırı düşük basınç koşullarını açıklayamaz. Bu parça parça yaklaşım doğal teorik boşlukları ortaya koymaktadır.
Yıllarca süren derinlemesine araştırma boyunca, jeolojik sıvı (öncelikle oluşum su geçirgenlik hızı) ve oluşum basıncı rejimini belirleyen tektonik hareket hızı arasındaki zaman gecikmesinin kritik kavramını önerdik. Bu birleşik teorik çerçeve, basınç katsayılarının yorumlanmasını veya tahminini sağlar.
———————————–
Lütfen alıntı: Mao Xiaoping, Li Shuxian, Chen Xiurong ve ark. 2024. Oluşum su infiltrasyon oranı, tektonik hareket ve oluşum basınç katsayısı arasındaki ilişki. Uygulamalı Bilimler. 14, 5615. https://doi.org/10.3390/app14135615
———————————–
Bu makale, tektonik hareket hızı oluşum su geçirgenlik hızını aştığında aşırı basınç geliştiğini göstermektedir. Hızlı son sedimantasyon, çökme veya yükseliş, aşırı basınçları indükleyebilir. En önemlisi, zamansal yakınlık çok önemlidir-eğer mezo-cenozoik tektonik aktivite durursa (yani uzun süreli tektonik stabilizasyon), aşırı basınç dağılır ve normal basınç koşullarına geçer. Dört mod tanımlanmıştır (Şekil 1). Küresel havza verilerinin çapraz çizelgesi, tektonik hareket hızı ve basınç katsayıları arasında pozitif bir korelasyonun altını çizmektedir (Şekil 2). Bu birleşik çerçeve hem aşırı basınç hem de aşırı basınç açıklar. Anormal basınçlar sadece mezodijenetik tabakalarda kendini gösterir; Yüksek gözeneklilik ve geçirgenlik ile karakterize edilen erken diyajenetik tabakalar, basınç anomalilerini sürdüremez.
Mod 1: Hızlı sedimantasyon odaklı aktif aşırı basınç (Nanpu modeli)
Neojen, özellikle kuaterner hızlı çöküş, aktif aşırı basıncını tetikler. Aşırı basınç oluşumu, gözenek sıvısı sınır dışı edilmesinin sedimantasyon oranlarının gerisinde kaldığı mezodijenetik tabakaları gerektirir. Örnekler arasında Nanpu petrol sahası ve Baiyun Sag. Çin'in kıta marjında çok sayıda havza, tortu kalınlığı ~ 5 km'yi aştığında aktif aşırı basınç sergiler.
Şekil 1 Dört oluşum basıncı modu
Şekil 2: İnşaat hareket oranı ve aşırı basınç arasındaki ilişki. Şekildeki sayılar farklı havzaları veya tabakaları temsil eder (sadece kısmi, lütfen ayrıntılar için orijinal metni indirin)
Mod 2: Hızlı yükselme kaynaklı pasif aşırı basınç (Sichuan modeli)
Neojen-Kuaterner mezarlık gibi son hızlı yükselme olayları sırasında pasif aşırı basınç gelişir. Uplift sonrası, artık gözenek basıncı sığ tabakalarda devam eder ve yeni derinliklere yeniden hesaplandığında görünür aşırı basınç yaratır. Örneğin, Sichuan havzasındaki iyi JY1 hızlı yükseliş yaşarken, Wells PY1 ve LY1 (yavaş yükselme) daha düşük basınç katsayıları sergiler. Şekil 3'te gösterildiği gibi, 8 km derinlikte bilgi öncesi tabakalar hidrostatik dengeye (80 MPa gözenek basıncı) ulaştı. 4 km derinliğe kadar hızlı çıkarma, gözenek basıncını ~ 74 MPa'ya (gözenek geri tepmesi ve sıcaklık azalması nedeniyle) azaltarak 1.85 basınç katsayısı verir. Bununla birlikte, daha sonraki gözenek sıvısı göçü, bu aşırı basıncını yavaş yavaş dağıtır. Bu işlemin süresi basınç tutulmasını belirler: hızlı tektonik olaylar (kısa süreli gecikme) aşırı basıncını daha uzun süre korurken, uzun süreli sıvı dengesi hidrostatik değerlere doğru basınç katsayılarını azaltır (örn. 40 MPa). Tektonik yükselme ve sıvı permeasyon arasındaki bu zamansal ayrışma, kalıcı aşırı basınç anomalilerini açıklar.
Şekil 3 Hızlı yükselme pasif aşırı basıncının oluşum modu
Mod 3: Uzun süreli tektonik dindarlık kaynaklı normal basınç (Songliao modeli)
Mezozoik veya senozoik sırasında – ihmal edilebilir yükselme/çökme veya minimal dikey yer değiştirme ile işaretlenmiş uzun süreli tektonik sessizlik – normal basınç rejimlerinde yer alıyor. Yeterli zaman, gözenek sıvılarının hidrostatik denge oluşturarak anormal basınçları tamamen dağıtmasına izin verir. Örneğin, Songliao Havzası, K2'den sadece kademeli yükseliş yaşanan Erlian Havzası gibi Kretase'den (K2) çünkü büyük ölçüde inaktif kalmıştır.
Mod 4: Büyük ölçekli artış ve ardından küçük çökme kaynaklı aşırı alt basınç (sulig modeli)
Önemli yüksekliklere kadar uzun süreli önemli yükseliş, ardından önceki maksimum gömme derinliklerine ulaşmayan hızlı küçük çökme, aşırı alt basınç üretir. Yüksek yüksekliklerde uzatılmış konut, hidrostatik koşulları koruyarak anormal gözenek basınçlarını tamamen dağıtır. Müteakip küçük çökme, orijinal gözenekliliği ve basıncı koruyarak diyagenezi durdurur. Yeni derinliklere yeniden hesaplandığında, bu statik basınç rejimi aşırı düşük basınç olarak kendini gösterir, çünkü sıvı yeniden dengeleme veya gözenek su ikmali için yetersiz zaman vardır. Şekil 4, bu mekanizmayı göstermektedir: maksimum gömme derinliği elde etmeden sığ derinliklere hızlı iniş, basınçlı koşulları tuzağa düşürür.
Şekil 4: Büyük yükselme ve küçük düşme modu
Şekil 2 Son tektonik hareket oranları (çökme için pozitif, yükselme için negatif) ve birden fazla küresel havzadaki basınç katsayıları arasındaki korelasyonu gösterir. Tutarlı bir pozitif ilişki gözlenir: Daha hızlı yeni tektonik aktivite (yükselme veya çökme) daha yüksek basınç katsayıları ile ilişkilidir. Bugüne kadar herhangi bir istisna tespit edilmemiştir.
Mao Xiaoping
Enerji Kaynakları Okulu, Çin Geosciences Üniversitesi (Pekin)
Tel & Wechat: 13911360200
22 Haziran 2025
Bir yanıt yazın