Multi-scale structural inheritance of fracture systems pattern in coal-bearing measures of the Lorraine-Saar coal Basin
The Lorraine-Saar Basin (LSB) is one of the major Paleozoic coalfields of Western Europe that has been shapedover two centuries as a heartland of underground coal mining and associated industrial activities in the transborderarea of France and Germany. The Basin still has considerable coal reserves...
Збережено в:
| Дата: | 2022 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2022
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/253710 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Репозитарії
Geofizicheskiy Zhurnal| id |
journalsuranua-geofizicheskiy-article-253710 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Geofizicheskiy Zhurnal |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
Lorraine-Saar coal Basin coalbed methane environmental challenges mitigating methane emissions geologic structure fracture networks multi-scale analysis X-ray computer tomography cleat systems Лотаринзько-Саарський вугільний басейн метан вугільних пластів екологічні проблеми зменшення викидів метану геологічна структура тріщинуватість мультимасштабний аналіз рентгенівська комп'ютерна томографія системи кліважу |
| spellingShingle |
Lorraine-Saar coal Basin coalbed methane environmental challenges mitigating methane emissions geologic structure fracture networks multi-scale analysis X-ray computer tomography cleat systems Лотаринзько-Саарський вугільний басейн метан вугільних пластів екологічні проблеми зменшення викидів метану геологічна структура тріщинуватість мультимасштабний аналіз рентгенівська комп'ютерна томографія системи кліважу Pryvalov , V. Pironon, J. Donato , P. de Michels, R. Izart, A. Morlot, C. Panova, O. Multi-scale structural inheritance of fracture systems pattern in coal-bearing measures of the Lorraine-Saar coal Basin |
| topic_facet |
Lorraine-Saar coal Basin coalbed methane environmental challenges mitigating methane emissions geologic structure fracture networks multi-scale analysis X-ray computer tomography cleat systems Лотаринзько-Саарський вугільний басейн метан вугільних пластів екологічні проблеми зменшення викидів метану геологічна структура тріщинуватість мультимасштабний аналіз рентгенівська комп'ютерна томографія системи кліважу |
| format |
Article |
| author |
Pryvalov , V. Pironon, J. Donato , P. de Michels, R. Izart, A. Morlot, C. Panova, O. |
| author_facet |
Pryvalov , V. Pironon, J. Donato , P. de Michels, R. Izart, A. Morlot, C. Panova, O. |
| author_sort |
Pryvalov , V. |
| title |
Multi-scale structural inheritance of fracture systems pattern in coal-bearing measures of the Lorraine-Saar coal Basin |
| title_short |
Multi-scale structural inheritance of fracture systems pattern in coal-bearing measures of the Lorraine-Saar coal Basin |
| title_full |
Multi-scale structural inheritance of fracture systems pattern in coal-bearing measures of the Lorraine-Saar coal Basin |
| title_fullStr |
Multi-scale structural inheritance of fracture systems pattern in coal-bearing measures of the Lorraine-Saar coal Basin |
| title_full_unstemmed |
Multi-scale structural inheritance of fracture systems pattern in coal-bearing measures of the Lorraine-Saar coal Basin |
| title_sort |
multi-scale structural inheritance of fracture systems pattern in coal-bearing measures of the lorraine-saar coal basin |
| title_alt |
Мультимасштабна картина структурного успадкування систем тріщин у вугленосних товщах Лотаринзько-Саарського вугільного басейну |
| description |
The Lorraine-Saar Basin (LSB) is one of the major Paleozoic coalfields of Western Europe that has been shapedover two centuries as a heartland of underground coal mining and associated industrial activities in the transborderarea of France and Germany. The Basin still has considerable coal reserves accumulated in numerous laterally continuous coal seams that were affected by processes of thermogenic production of gaseous hydrocarbons during post-Carboniferous burial and related coalification. The LSB stands out by its up to 6 km sedimentary column and its inversion resulting in Paleozoic erosion in the range of 750 m (French part of the Basin) and pre-Mesozoic (Permian) erosion between 1800 and 3000 m (German part of the Basin). Historically, coal production in the Lorraine and the Saar portions of the entire Basin was associated with numerous mining hazards because of the high methane content in coal seams. The LSB has the potential to host an enormous unconventional resource base including coalbed methane (CBM). Coal mines here are no longer operated to produce coal; however, methane generated in deep compartments is venting here via fracture swarms to the Earth’s surface. Cutting natural methane emissions throughout CBM production within coal-bearing terrains is a crucial opportunity for slowing global warming rates. Nearly all CBM plays worldwide are affected in some way by natural multiscale fracture sets ranging from large fault zones to closely spaced joints, micro-shears, or cleat sets in coal seams. The LSB is not excluded indeed from this trend because of the long-term experience of geological exploration during extensive coal mining in the past. Characterization of structural patterns of fracture networks at different scales is a pragmatic process boosting the reliable perception of the performance of coalbed methane gas reservoirs. The focus of this contribution is to get an insight into the style and kinematic description of the multi-scale fault and cleat patterns in the LSB based on results of subsurface and underground geological mapping, and X-ray computer tomography. It will benefit the right mindset to ensure proper technical decisions for efficient exploration and exploitation of CBM reservoirs in the Basin. |
| publisher |
Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2022 |
| url |
https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/253710 |
| work_keys_str_mv |
AT pryvalovv multiscalestructuralinheritanceoffracturesystemspatternincoalbearingmeasuresofthelorrainesaarcoalbasin AT pirononj multiscalestructuralinheritanceoffracturesystemspatternincoalbearingmeasuresofthelorrainesaarcoalbasin AT donatopde multiscalestructuralinheritanceoffracturesystemspatternincoalbearingmeasuresofthelorrainesaarcoalbasin AT michelsr multiscalestructuralinheritanceoffracturesystemspatternincoalbearingmeasuresofthelorrainesaarcoalbasin AT izarta multiscalestructuralinheritanceoffracturesystemspatternincoalbearingmeasuresofthelorrainesaarcoalbasin AT morlotc multiscalestructuralinheritanceoffracturesystemspatternincoalbearingmeasuresofthelorrainesaarcoalbasin AT panovao multiscalestructuralinheritanceoffracturesystemspatternincoalbearingmeasuresofthelorrainesaarcoalbasin AT pryvalovv mulʹtimasštabnakartinastrukturnogouspadkuvannâsistemtríŝinuvuglenosnihtovŝahlotarinzʹkosaarsʹkogovugílʹnogobasejnu AT pirononj mulʹtimasštabnakartinastrukturnogouspadkuvannâsistemtríŝinuvuglenosnihtovŝahlotarinzʹkosaarsʹkogovugílʹnogobasejnu AT donatopde mulʹtimasštabnakartinastrukturnogouspadkuvannâsistemtríŝinuvuglenosnihtovŝahlotarinzʹkosaarsʹkogovugílʹnogobasejnu AT michelsr mulʹtimasštabnakartinastrukturnogouspadkuvannâsistemtríŝinuvuglenosnihtovŝahlotarinzʹkosaarsʹkogovugílʹnogobasejnu AT izarta mulʹtimasštabnakartinastrukturnogouspadkuvannâsistemtríŝinuvuglenosnihtovŝahlotarinzʹkosaarsʹkogovugílʹnogobasejnu AT morlotc mulʹtimasštabnakartinastrukturnogouspadkuvannâsistemtríŝinuvuglenosnihtovŝahlotarinzʹkosaarsʹkogovugílʹnogobasejnu AT panovao mulʹtimasštabnakartinastrukturnogouspadkuvannâsistemtríŝinuvuglenosnihtovŝahlotarinzʹkosaarsʹkogovugílʹnogobasejnu |
| first_indexed |
2024-04-21T19:43:37Z |
| last_indexed |
2024-04-21T19:43:37Z |
| _version_ |
1796974698844651520 |
| spelling |
journalsuranua-geofizicheskiy-article-2537102022-04-03T12:26:00Z Multi-scale structural inheritance of fracture systems pattern in coal-bearing measures of the Lorraine-Saar coal Basin Мультимасштабна картина структурного успадкування систем тріщин у вугленосних товщах Лотаринзько-Саарського вугільного басейну Pryvalov , V. Pironon, J. Donato , P. de Michels, R. Izart, A. Morlot, C. Panova, O. Lorraine-Saar coal Basin coalbed methane environmental challenges mitigating methane emissions geologic structure fracture networks multi-scale analysis X-ray computer tomography cleat systems Лотаринзько-Саарський вугільний басейн метан вугільних пластів екологічні проблеми зменшення викидів метану геологічна структура тріщинуватість мультимасштабний аналіз рентгенівська комп'ютерна томографія системи кліважу The Lorraine-Saar Basin (LSB) is one of the major Paleozoic coalfields of Western Europe that has been shapedover two centuries as a heartland of underground coal mining and associated industrial activities in the transborderarea of France and Germany. The Basin still has considerable coal reserves accumulated in numerous laterally continuous coal seams that were affected by processes of thermogenic production of gaseous hydrocarbons during post-Carboniferous burial and related coalification. The LSB stands out by its up to 6 km sedimentary column and its inversion resulting in Paleozoic erosion in the range of 750 m (French part of the Basin) and pre-Mesozoic (Permian) erosion between 1800 and 3000 m (German part of the Basin). Historically, coal production in the Lorraine and the Saar portions of the entire Basin was associated with numerous mining hazards because of the high methane content in coal seams. The LSB has the potential to host an enormous unconventional resource base including coalbed methane (CBM). Coal mines here are no longer operated to produce coal; however, methane generated in deep compartments is venting here via fracture swarms to the Earth’s surface. Cutting natural methane emissions throughout CBM production within coal-bearing terrains is a crucial opportunity for slowing global warming rates. Nearly all CBM plays worldwide are affected in some way by natural multiscale fracture sets ranging from large fault zones to closely spaced joints, micro-shears, or cleat sets in coal seams. The LSB is not excluded indeed from this trend because of the long-term experience of geological exploration during extensive coal mining in the past. Characterization of structural patterns of fracture networks at different scales is a pragmatic process boosting the reliable perception of the performance of coalbed methane gas reservoirs. The focus of this contribution is to get an insight into the style and kinematic description of the multi-scale fault and cleat patterns in the LSB based on results of subsurface and underground geological mapping, and X-ray computer tomography. It will benefit the right mindset to ensure proper technical decisions for efficient exploration and exploitation of CBM reservoirs in the Basin. Лотаринзько-Саарський басейн (ЛСБ) — один з головних палеозойських вугільних басейнів Західної Європи, котрий протягом двох століть виконував роль важливого осередку підземного видобутку вугілля та пов'язаних з ним багатопрофільних видів промислової діяльності у транскордонному районі Франції та Німеччини. Басейн має значні запаси вугілля, зосереджені в численних латерально витриманих вугільних пластах, в яких під впливом процесів вуглефікації під в процесі занурення кам’яновугільних відкладів генерувалися газоподібні вуглеводні. ЛСБ виділяється потужним осадовим чохлом до глибини 6 км, який зазнав інверсійних рухів, що призвели до палеозойської денудації близько 750 м у французькій частині басейну та домезозойської (пермської) денудації в діапазоні 1800—3000 м у німецькій частині басейну. Історично вуглевидобуток у районах Лотарингії та Саару був пов'язаний зі значними ризиками безпеки підземних робіт через високий вміст метану у вугільних пластах. ЛСБ має величезний потенціал щодо видобутку нетрадиційної вуглеводневої сировини, включаючи метан вугільних пластів. Вугільні шахти тут більше не експлуатують для видобутку вугілля; однак метан, що утворився на глибоких горизонтах унаслідок термогенних перетворень органічної речовини, мігрує по тріщинах до земної поверхні. Скорочення природних викидів метану за рахунок видобування метану вугільних пластів є винятково важливою можливістю для уповільнення темпів глобального потепління. Практично всі відомі родовища вугільного метану в світовому масштабі так чи інакше порушені системами природних різномасштабних тектонічних розривних дислокацій — від великих зон розломів до близько розташованих мікрозсувів і тріщин кліважу у вугільних пластах. З огляду на багаторічний досвід геологічних досліджень під час видобутку вугілля в минулому, ЛСБ не є винятком з цієї тенденції. Характеристика структурних закономірностей розподілу тріщинуватості у різних масштабах є прагматичним процесом, що підсилює адекватне сприйняття продуктивності покладів вугільного метану. Основна мета статті — отримати уявлення про стиль і кінематичні характеристики мультимасштабних систем тріщин у вугленосних товщах на підставі аналізу результатів геологічного довивчення площ ЛСБ, підземної геологічної документації гірничих виробок, а також рентгенівської комп'ютерної томографії зразків вугілля. Це допоможе вибрати правильну стратегію забезпечення належних технічних рішень для ефективної розвідки та видобутку метану вугільних пластів у басейні. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2022-04-03 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/253710 10.24028/gzh.v44i1.253710 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 44 No. 1 (2022); 40-54 Геофизический журнал; Том 44 № 1 (2022); 40-54 Геофізичний журнал; Том 44 № 1 (2022); 40-54 2524-1052 0203-3100 en https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/253710/251586 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |