Geomechanical modelling of fracturing and damage induced by igneous intrusions : implications for fluid flow in volcanic basins

La última década de investigación muestro que muchas cuencas sedimentarias en el mundo contienen voluminosos complejos ígneos intrusivos, sobre todo filones capas y lacolitos. Estas intrusiones ígneas tienen enormes implicaciones en el sistema petrolero a través de la maduración, la circulación y la trampa de hidrocarburos. En esta contribución, nos centramos en las implicaciones estructurales y mecánicas de las intrusiones ígneas en las rocas cajas sedimentarias. Cuando el magma se introduce en las rocas sedimentarias, hace su espacio empujando y rompiendo la roca caja, lo que puede ocasionar daños intensos y fracturas. Comprender y cuantificar la distribución de dicho patrón de deformación inelástica inducida por intrusión es esencial para restringir adecuadamente las vías de migración de hidrocarburos y las trampas alrededor de filones capas y lacolitos. Sin embargo, la mayoría de los modelos establecidos de emplazamiento de filones capas y lacolitos solo dan cuenta de las rocas elásticas que se rompen en tensión, por lo que no pueden predecir la distribución de fracturas y daños inelástico alrededor de las intrusiones ígneas. En la Universidad de Oslo, diseñamos un conjunto novedoso de métodos de modelamiento para estudiar y cuantificar el emplazamiento del magma y las fracturas y distribución del daño asociadas. En este documento, desarrollamos una compilación resumida de estos métodos: experimentos de laboratorio 3D, experimentos de laboratorio 2D y modelos numéricos. Los resultados de nuestros modelos destacan la importante contribución de la deformación inelástica de la roca caja de los filónes capas, donde un daño de cizallamiento inelástico sustancial y fallamiento puede desarrollarse. En general, nuestros modelos muestran que los modelos establecidos de emplazamiento de filones capas y lacolitos, basados en la suposición de que la roca madre se deforma por flexión elástica, son limitados y que las propiedades frágiles de Coulomb de las rocas sedimentarias deben tenerse en cuenta para entender la naturaleza y distribución de las fracturas y daño asociado con intrusiones ígneas.