Resumen

El flujo de fluidos a escala de la corteza terrestre puede considerarse un mecanismo de transporte bimodal. A bajos gradientes de carga hidráulica, el flujo de fluidos a través de la porosidad de la roca es lento y puede describirse como difusional. Estructuras como las brechas hidráulicas y las vetas hidrotermales se forman cuando las velocidades y presiones de los fluidos son altas, lo que puede lograrse mediante el transporte localizado de fluidos en el espacio y el tiempo, a través de las hidrofracturas. La propagación de las hidrofracturas y el flujo simultáneo de fluidos pueden considerarse como un mecanismo de transporte "balístico", que se activa cuando el transporte por difusión por sí solo es insuficiente para liberar la sobrepresión local de fluidos. La activación de un sistema balístico reduce localmente la fuerza motriz, al permitir el escape de fluido. Utilizamos un modelo numérico para investigar las propiedades de los dos modos de transporte en general y la transición entre ellos en particular. Desarrollamos un modelo numérico para estudiar los patrones que resultan del transporte bimodal. Cuando las hidrofracturas se activan debido a la baja permeabilidad en relación con el flujo de fluido, se forman muchas hidrofracturas que no se extienden por todo el sistema. Estas abundantes hidrofracturas siguen una distribución de tamaño tipo ley de potencia. Un factor de Hurst de ~0,9 indica que el sistema se autoorganiza. Las abundantes hidrofracturas a pequeña escala organizan la formación de hidrofracturas a gran escala que ascienden por todo el sistema y drenan fluidos en grandes ráfagas. A medida que aumenta la contribución relativa del flujo poroso, las ráfagas de fluido que se escapan son menos frecuentes, pero más regulares en el tiempo y de mayor volumen. Proponemos que las rocas metamórficas con abundantes vetas, como en el prisma de acreción de Kodiak (Alaska) y los esquistos de Otago (Nueva Zelanda), representan regiones con abundantes hidrofracturas cerca de la fuente de fluidos, mientras que las brechas hidrotermales están formadas por las grandes ráfagas de fluidos que pueden ascender por la corteza hasta niveles menos profundos.

• Materias:Algoritmos genéticos Geoquímica Análisis de suelos Agua Carbón
• Subjects:Genetic algorithms Geochemistry Soil testing Water Coal
• Palabras claves:modelo numérico, sistema completo, flujo de fluido, hidrofracturas a escala, hidrofracturas abundantes, transporte de fluido localizado, mecanismo de transporte bimodal, sobrepresión de fluido local, flujo de fluido simultáneo, distribución del tamaño de la ley
• Keywords:numerical model, whole system, fluid flow, scale hydrofractures, abundant hydrofractures, localized fluid transport, bimodal transport mechanism, local fluid overpressure, simultaneous fluid flow, law size distribution