Gasförmige Kohlenwasserstoffe in isländischen Hydrothermalsystemen: erste Untersuchungen bezüglich ihrer isotopischen und isotopologischen Zusammensetzung

• Antragsteller: Professor Dr. Jens Fiebig
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 272754999

In der Vergangenheit wurde postuliert, dass u.a. die Grösse und Richtung der Kohlenstoffisotopenfraktionierungen zwischen den n-Alkanen und das Erreichen des Kohlenstoffisotopengleichgewichts zwischen CO2 and CH4 Indikatoren für eine abiogene Kohlenwasserstoffgenese sein könnten. Es sind aber weitere, systematische Untersuchungen an natürlichen Systemen vonnöten, um zu verstehen, welche Parameter einen Einfluss auf die Grösse und Richtung der Kohlenstoffisotopenfraktionierung zwischen CO2, CH4 und höheren n-Alkanen ausüben. Unsere bisherigen Untersuchungen beschränkten sich auf vulkanisch-hydrothermale Systeme des Mittelmeerraums. Innerhalb der meisten dieser Systeme scheint sich Methan im chemischen und isotopischen Gleichgewicht mit ebenfalls vorkommenden CO2 zu befinden. Im Gegensatz zu den Vulkanen des Mittelmeerraums besitzt Island auch Hydrothermalsysteme, welche deutlich geringere Reservoirtemperaturen und -salinitäten aufweisen. Wir streben einen Vergleich der isländischen Hydrothermalsysteme mit denen des Mittelmeerraums an, um den Einfluss von Temperatur und Salinität auf eine mögliche Equilibrierung zwischen CH4 und CO2 zu untersuchen. Aufgrund der Begebenheit, dass die Hydrothermalsysteme Islands zum Teil mit Gasen aus dem tieferen Mantel gespeist werden, eignen sich diese Systeme zudem, zu überprüfen, ob der Mantel eine mögliche Methanquelle darstellt. Darüber hinaus wird beabsichtigt, erste Daten bezüglich der C-Isotopenzusammensetzung weiterer gasförmiger n-Alkane wie Ethan, Propan und n-Butan, des 14C-Gehalts und der clumped Isotopenzusammensetzung (13C-D) des Methans zu erhalten. Anhand dieser Untersuchungen sollen zusätzliche Informationen bezüglich der genetischen Stellung zwischen CO2, CH4 und seinen höherkettigen Homologen gewonnen werden. Dazu soll das Volumen der Probennahmebehälter entsprechend modifiziert werden, um die für diese Analysen benötigten Probenmengen zu erhalten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Island, USA
• Kooperationspartner: Professor Dr. Shuhei Ono; Professor Dr. Andri Stefánsson