Imaging thrust and fault zones using 3D seismic image processing techniques

David Iacopini (*) & Rob Butler (*)
(*) Geology and Petroleum Geology, University of Aberdeen, UK.

Imaging di sovrascorrimenti e zone di faglia utilizzando tecniche di processamento di immagini sismiche 3D. Negli ultimi 20 anni grazie allo sviluppo di avanzate tecniche di processamento e di migrazione del segnale, la sismica a riflessione 3D ha permesso di osservare strutture deformative a scala fine (dell ordine dei 5-100 metri) all interno di faglie, pieghe ed accavallamenti associati a depositi sottomarini in zone di avampaese. L'imaging di queste strutture è tuttavia spesso limitato da notevoli zone di rumore, chiamate in letteratura Seismic Disturbance Zones (SDZ). Le SDZ sono indotte sia dal limite di risoluzione intrinseca del segnale sismico (tuning thickness, zone di Fresnel) sia dai criteri di acquisizione e migrazione cui vengono applicati in fase di processamento che dal grado di complessità della struttura esplorata non sempre definibile a scala sismica. Il risultato è che esiste un notevole grado di incertezza sia nell'interpretazione di strutture di accavallamento che nel decifrare la reale architettura di faglie così come appaiono in sismica (sia profonda che di superficie). Queste incertezze pongono inoltre limiti nella reale stima delle proprieta di permeabilita e di sealing delle faglie e impedisce il riconoscimento delle zone di danneggiamento sia in ambienti di reservoir (e/o structural trap) nei margini passivi che all interno delle strutture sismogenetiche in zone di accrezione frontale. Difatti in linee sismiche, le strutture di faglia sono ancora oggi generalmente rappresentate, in maniera semplicistica come singole superficie di faglia e/o zone di discontinuita' a dislocare i riflettori principali. Le strutture di accavallamento, invece, spesso sono rappresentate adattando gli schemi classici (fault propagation fold, fault bend fold, trishear fault ecc., ecc.) piuttosto che intepretando il segnale per se. Tuttavia le reali geometrie di strutture equivalenti osservate in diversi affioramenti analoghi confermano i limiti di tali schemi specie in ambienti deposizionali profondi. Una possibile alternativa in grado di raffinare l'intepretazione di tali strutture alla scala sismica consiste nell'esplorare le SDZ utilizzando tecniche di imaging (in fase di post stack) che sfruttano e analizzano proprieta del segnale definite come attributi sismici (ampiezza, fase, frequenza). In sintesi si tratta di cartografare il rumore utilizzando proprietà del segnale e possibilmente di riconoscere tracce di segnale associabili a specifiche strutture deformative. Con questo breve contributo intendiamo sintetizzare e descrivere lo stato dell'arte, i limiti e le potenzialità di questa metodologia, nonche discutere l'effettivo impatto delle SDZ sia nella stima della deformazione in avampaese, che nella caratterizzazione dei reservoir. Suggeriamo infine che tali metodologie siano oramai mature da poter essere trasferite nello studio dell' architettura di faglie sismogenetiche sottomarine in ambienti tettonici di accrezione frontale dove in genere la qualita della sismica non e' eccezionale.

3D seismic, damage zones, deep water thrust, fault architecture, fault imaging, reservoir characterization, seismic image processing