Rekonstruksjon av reversforkastninger tilbake i tid kan være avgjørende for å kunne forstå modningshistorien til et basseng. I denne artikkelen presenteres et eksempel fra Kirgisistan.
Figur 1. Profil fra et kompresjonsområde i Kirgisistan. Profilet er ca. 15 kilometer langt, 9 kilometer dypt, og har betydelige reversforkastninger. Ulike farger viser sedimenter av ulike aldre; kildebergarten er antatt å være de oransje/brune formasjonene (lagene 3,4 og 5 ovenfra).
En kildebergart er en sedimentær bergart med store mengder organisk materiale og som er eller var i stand til å danne olje og gass. En organisk rik skifer er en typisk kildebergart, og er en nødvendig forutsetning for at det skal dannes et petroleumsreservoar.
Det organiske materialet i kildebergarten har opprinnelig vært planterester eller mikroskopiske organismer som har levd i vann eller ved kysten. Forholdene må ha vært slik at det organiske materialet ikke ble brutt ned med det samme.
Etterhvert som tykkelsen av sedimentlagene over kildebergarten har økt, har temperaturen og trykket også økt. Det organiske materialet kan da ha blitt omdannet til hydrokarboner. Omdanningen skjer først til et vokslignende stoff som kalles kerogen.
Når temperaturen er mellom 60 oC og 120 oC vil kerogen omdannes (modnes) til petroleum. Dette temperaturintervallet kalles ’oljevinduet’.
Når en skal lete etter petroleum, er altså temperaturhistorien til det sedimentære bassenget en svært viktig faktor å ta hensyn til.
Temperaturhistorien i sedimentene er gjenstand for beregninger, og det er viktig å gjøre dette på en realistisk måte.
Temperaturen i et sedimentært basseng styres av varmestrøm fra jordas indre, overflatetemperaturen og sedimentenes varmeledningsevne.
For å finne temperaturhistorien, og dermed også mulig omdanning av organisk materiale til olje og gass, er det viktig å rekonstruere hvordan bassenget har utviklet seg og hvordan varmestrømmen fra jordas indre har endret seg over tid, og ha et estimat av sedimentenes varmeledningsevne.
LES OGSÅ: Temperaturen i sedimentene
LES OGSÅ: Rifting og termisk innsynkning av Vikinggrabenen
Vi skal i denne artikkelen konsentrere oss om rekonstruksjon av bassengutviklingen, og i særdeleshet reversforkastninger, og deres betydning for temperaturhistorien og dermed modning av hydrokarboner.
Vi har tidligere sett hvordan normalforkastninger kan påvirke temperaturhistorien.
Forkastninger deles vanligvis inn i tre hovedtyper:
1) Normalforkastninger: Dannes i områder der jordskorpen er under strekk
2) Reversforkastninger: Dannes der jordskorpen blir trykket sammen
3) Sidelengsforkastninger: Dannes der bevegelsen foregår horisontalt (sidelengs)
Fokus nå er rekonstruksjon av reversforkastninger og konsekvensen for realistisk beregning av temperatur- og modningshistorien.
Figur 1 (over) viser et profil fra et område i Kirgisistan med betydelige reversforkastninger. Området har altså en gang i tiden vært utsatt for kompresjon. Kildebergarten her er antatt å være de orange/brune formasjonene (lagene 3, 4 og 5 fra toppen).
Figur 2 (under) viser rekonstruksjon tilbake til perioden da den øverste delen av kildebergarten akkurat hadde blitt avsatt. Som vi ser, var profilet på dette tidspunktet minst to kilometer lengre enn i dag, men det er tydelig at kompresjonen allerede hadde startet på dette tidspunktet.
Figur 2. Rekonstruksjon tilbake til tidssteg da kildebergarten ble avsatt i Kirgisistan-bassenget. Profilet er ca. 17 kilometer langt på dette tidssteget.
Figur 2 viser kun ett tidssteg i rekonstruksjonen av bassengutviklingen, men vi må ha rekonstruert mange tidssteg for å kunne beregne temperaturhistorien på realistisk måte. Basert på hele den rekonstruerte bassengutviklingen for Kirgisistan-bassenget, har vi gjort beregning av temperaturhistorien og modningen av kildebergarten.
Figur 3. Beregnet grad av omdanning av organisk materiale til petroleum i kildebergarten. Fargeskalaen går fra 0 (0 prosent) til 1 (100 prosent). Rød farge viser områder der 90 – 100 prosent av det organiske materialet er omdannet til petroleum, mørk blå farge viser områder der (nesten) ingenting er omdannet. Det er bare kildebergarten som er fargelagt, de andre formasjonene er grå.
Resultatet vises i figur 3 (over); her ser vi hvor mye organisk materiale i kildebergarten som kan være omdannet til petroleum.
Vi ser at omdanningen til petroleum i kildebergarten varierer mye. Områdene med rød farge betyr at kildebergarten her har omdannet 90 – 100 prosent av organisk materiale til olje og naturgass, mens mørk blå farge viser områder hvor (nesten) ingenting er omdannet.
Figuren demonstrerer viktigheten av å gjøre rekonstruksjon av reversforkastningene.
De forskjellige elementer av kildebergarten har gått igjennom ulik utviklingshistorie som gjør at de får forskjellig temperaturhistorie, og dermed forskjellig modningshistorie. Vi ser på høyre side av profilet at de ulike elementene av kildebergarten kan ha bortimot 100 prosent modenhet i helt forskjellige dyp.
