Abstract Characterisation of fracture networks at different scales is challenging and important to many fields of geoscience, especially when access to multiple resolution datasets is limited. Here, we develop an integrated analysis of fracture networks on carbonate platforms using three scales of observation: small (outcrop), intermediate (airborne LiDAR) and large (3D seismic). Statistical analyses and ternary diagrams of geometrical and topological data from Cariatiz (South East Spain) and Pernambuco (East Brazil) are used to understand the relationships and distribution of fracture networks between multi-scale datasets. A variety of fracture types at each scale of observation reveal how complex fracture networks are on carbonate platforms. Our results demonstrate that fracture network properties behave differently depending on the fracture size, and that transitional scale gaps between datasets constrain fracture characterisation. Airborne LiDAR maps show that intermediate-sized fractures appear to have a better controlled orientation and a lower connectivity than smaller fractures from the same area in Cariatiz. Fracture branch length distributions fit a negative exponential or log-normal distribution for massive non-stratabound units. This work is important as it demonstrates that the use of outcrop data is a good approach to understand fracture complexity of carbonate platforms. Understanding sub-seismic fracture networks is therefore critical in quantifying fluid flow and permeability in carbonate reservoirs.

中文翻译：

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碳酸盐岩台地多尺度裂缝网络表征

摘要 对不同尺度的裂缝网络进行表征对地球科学的许多领域来说都是具有挑战性和重要的，尤其是在对多个分辨率数据集的访问受到限制时。在这里，我们使用三个观测尺度对碳酸盐岩平台上的裂缝网络进行综合分析：小（露头）、中（机载 LiDAR）和大（3D 地震）。来自 Cariatiz（西班牙东南部）和 Pernambuco（巴西东部）的几何和拓扑数据的统计分析和三元图用于了解多尺度数据集之间裂缝网络的关系和分布。每个观测尺度的多种裂缝类型揭示了碳酸盐平台上的裂缝网络是多么复杂。我们的结果表明，裂缝网络属性的行为取决于裂缝大小，并且数据集之间的过渡尺度差距限制了裂缝特征。机载 LiDAR 地图显示，与来自 Cariatiz 同一地区的较小裂缝相比，中等大小的裂缝似乎具有更好的控制方向和较低的连通性。断裂分支长度分布适合大量非分层单元的负指数或对数正态分布。这项工作很重要，因为它表明使用露头数据是了解碳酸盐平台裂缝复杂性的好方法。因此，了解次地震裂缝网络对于量化碳酸盐岩储层中的流体流动和渗透率至关重要。并且数据集之间的过渡尺度差距限制了裂缝特征。机载 LiDAR 地图显示，与来自 Cariatiz 同一地区的较小裂缝相比，中等大小的裂缝似乎具有更好的控制方向和较低的连通性。断裂分支长度分布适合大量非分层单元的负指数或对数正态分布。这项工作很重要，因为它表明使用露头数据是了解碳酸盐平台裂缝复杂性的好方法。因此，了解次地震裂缝网络对于量化碳酸盐岩储层中的流体流动和渗透率至关重要。并且数据集之间的过渡尺度差距限制了裂缝特征。机载 LiDAR 地图显示，与来自 Cariatiz 同一地区的较小裂缝相比，中等大小的裂缝似乎具有更好的控制方向和较低的连通性。断裂分支长度分布适合大量非分层单元的负指数或对数正态分布。这项工作很重要，因为它表明使用露头数据是了解碳酸盐平台裂缝复杂性的好方法。因此，了解次地震裂缝网络对于量化碳酸盐岩储层中的流体流动和渗透率至关重要。机载 LiDAR 地图显示，与来自 Cariatiz 同一地区的较小裂缝相比，中等大小的裂缝似乎具有更好的控制方向和较低的连通性。断裂分支长度分布适合大量非分层单元的负指数或对数正态分布。这项工作很重要，因为它表明使用露头数据是了解碳酸盐平台裂缝复杂性的好方法。因此，了解次地震裂缝网络对于量化碳酸盐岩储层中的流体流动和渗透率至关重要。机载 LiDAR 地图显示，与来自 Cariatiz 同一地区的较小裂缝相比，中等大小的裂缝似乎具有更好的控制方向和较低的连通性。断裂分支长度分布适合大量非分层单元的负指数或对数正态分布。这项工作很重要，因为它表明使用露头数据是了解碳酸盐平台裂缝复杂性的好方法。因此，了解次地震裂缝网络对于量化碳酸盐岩储层中的流体流动和渗透率至关重要。这项工作很重要，因为它表明使用露头数据是了解碳酸盐平台裂缝复杂性的好方法。因此，了解次地震裂缝网络对于量化碳酸盐岩储层中的流体流动和渗透率至关重要。这项工作很重要，因为它表明使用露头数据是了解碳酸盐平台裂缝复杂性的好方法。因此，了解次地震裂缝网络对于量化碳酸盐岩储层中的流体流动和渗透率至关重要。