بررسی رفتار هیدرولیکی گسل ها و مدل های رفتاری حاکم بر آن‌ها

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه مهندسی معدن، دانشکده مهندسی، دانشگاه کاشان

چکیده

درزه ها، نوارها ، لایه های تغییر شکل یافته و گسل ها ساختارهای فیزیکی در توده سنگ هستند، خصوصیات هیدرولیکی این ساختارها و همچنین توزیع مکانی آنها در توده سنگ نفوذپذیر ممکن است شرایط پیچیده ای را به لحاظ محاسبه جریان در این توده سنگ ها ایجاد کنند. توجه و درک این نکته که این ساختارهاچگونه می توانند بر روی جریان سیال و مسیرهای عبور آن از توده سنگ تاثیر بگذارند در مطالعات اقتصادی و مدیریت به خصوص در مطالعه مخازن بسیار حائز اهمیت است. در این میان گسل ها ساختارهای پیچیده هیدرولیکی هستند که تعیین خصوصیات هیدرولیکی این مناطق یکی از مشکلات اجرایی به خصوص در مواردی نظیر محل دفن باطله های هسته ای و یا مخازن نفتی است. گسل ها در مناطق مختلف رفتارهای هیدرولیکی متفاوتی از خود نشان می دهند دربسیاری از حالات این ساختارها به عنوان مجراهایی برای عبور جریان عمل می کنند اما در مواقعی نیز این گسل ها به عنوان موانعی در برابر جریان و یا ترکیبی از هردو مورد فوق عمل کنند. هر کدام از این رفتارها می توانند اخلالی در حرکت سیال در منطقه ایجاد کنند. بنابراین مدل سازی و تعیین چگونگی رفتار هیدرولیکی گسل ها بسیار حائز اهمیت است. در ایران علیرغم اهمیت بالای این موضوع تاکنون مجموعه مدونی برای مطالعه نقش گسل ها ورفتار هیدرولیکی آنها در محیط های مختلف صورت نگرفته است. در این تحقیق به مروری اجمالی بر روی مدل های مختلف توصیف کننده شرایط هیدرولیکی مناطق گسلی(مدل های کاین، اسمیت، تیلور و ..) پرداخته شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Review on Hydraulic Behavior of faults and models

نویسنده [English]

  • Ali Aalianvari
Mining Engineering Department, Faculty of Engineering, University of Kashan, Kashan, Iran,
چکیده [English]

Joints, deformation bands and faults are physical structures in rocks that have been developed as tabular zones of strain and fracture in response to tectonic and gravitational loading. The flow properties of faults are in general quite complex, because they can act as conduits or barriers to fluid flow. In most cases, a fault displays both aspects of this complex signature in time and space. Thus, the accurate description of permeability in the fault zone is an important aspect of the overall characterization of the reservoir or aquifer. Fault zone components consist of sheared joints, deformation bands, fragmented rock, fault rock, and slip surfaces, while damage outside of the core is in the form of joints, sheared joints and deformation bands.The distribution and orientation of these components may be variable within a fault zone,
and each component has its hydraulic properties that vary as functions of geologic, mechanical,
and hydrologic condition. Further, the infl uence of a given structural component on fl uid fl ow
within and around a fault zone depends strongly on the component’s geometric relationship to
other structural components and to the direction of fl uid fl ow in this research the different models that describe the hydraulic behavior of faults has been reviewed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydraulic behavior of faults
  • Permeability
  • Faults
Antonellini, M., Aydin, A., 2002Microstructure of deformation bands in pourous sandstones at arches nation park, journal of structural geology 16, 941-959.

Caine, J.S, et al, 1996, fault zone architecture and permeability structure, geology 24, 1025-1028.

Graham Wall, B, 2004, evoluation of fluid pathways along fracture controlled faults in fold-thrust belt carbonate strata , Ph.D thesis, Stanford university.

Micarelli, L. et al 2006, “Structural evolution and permeability of normal fault zones in highly porous carbonate rocks ” Journal of Structural Geology 28 , 1214–1227.

olsson, W, 1992, “The effect of slip on the flow of fluid through afracture”, geophysical research, 19, 541-543

Smith, L. 1990, “ Interaction of fault zones, fluid flow, and heat transfer at the basin scale, In: hydrogeology of low permeability environments”, hydrogeology, p 41-67

Smith . 1995, “ scaling and nonsealing faults in Louisiana gulf coast salt basin-implications for effective permeability of fractured rock”, association of petroleum geologist 64, 145-172

Taylor, W.L, 2000, “Affinity of joints and deformation bands-implications for effective permeability of fractured rock”, water resources research

Taylor, W.L, (1999), “fluid flow in and chemical alteration in fractured sandstones.”Ph.D thesis, Stanford university.