Der marine Sektor des Norddeutschen Beckens und der Tornquist Zone: Strukturelle Entwicklung und Fluidmigration

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Christian Hübscher; Dr. Vera Noack
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers ; Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 396852626

Dieses Projekt zielt auf die Rekonstruktion und das Verständnis von strukturgeologischer Entwicklung und Fluiddynamik im marinen Sektor (Skagerrak, Kattegat und Ostsee) des Norddeutschen Beckens sowie entlang des längsten, prä-alpinen Störungssystems von Europa, der Tornquist Zone. Diese besteht aus den Sorgenfrei-Tornquist und Teisseyre-Tornquist Zonen, welche den Übergangsbereich vom präkambrischen Baltischen Schild zum kaledonisch-variszischen Europa markieren. Wir werden 1) die Deformationsgeschichte seit dem Rotliegenden bis rezent quantifizieren; 2) Eisauflast induzierte Tektonik beforschen; 3) Salztektonik im Norddeutschen Becken neu untersuchen; und 4) Fluid Migration von Meso- und Paleozoischen Speicher- und Muttergesteinen zum Meeresboden untersuchen.Folgende Hypothesen wollen wir überprüfen: 1) Die in der späten Kreide einsetzende Inversionstektonik hält bis heute an. 2) Seit dem Einsetzen der Vergletscherung im Mittleren Pleistozän führt lateral differentielle Eisauflast zur Reaktivierung alter oder Entstehung neuer Störungssysteme, die heute teils bis zum Ostseeboden reichen. 3) Salztektonik in Randbereichen des Norddeutschen Beckens lässt sich durch einen Gravitationskollaps erklären lassen. 4) Das Kohlenwasserstoffsystem im Untersuchungsgebiet ist durchlässig.Die Themen werden mit geophysikalischen und geologischen Methoden bearbeitet. Der einzigartige Kerndatensatz umfasst etwa 2500 (von 3500) km reflexionsseismische Daten, die 2016 in der Ostsee mit einem 2700 km langen Streamer und acht GI-Guns als Quelle aufgezeichnet worden sind. Der kurze initiale Quellen-Hydrophonabstand ermöglichte erstmalig eine vertikal lückenlose Untergrundabbildung vom paläozoischen Grundgebirge bis zum Meeresboden. Mit diesen Daten werden wir Tiefensektionen in bisher nicht erreichter Auflösung erstellen, die eine akkurate Störungsversatzanalyse und bilanzierte Rekonstruktion, und damit die Quantifizierung von Deformationsprozessen wie Dehnung und Kompression erlauben. Die tektonische und stratigraphische Entwicklung des nordwestlichen Endes der Tornquist-Zone im Skagerrak und Kattegat werden wir anhand von etwa 1000 km industrie-seismischen und 3.200 km eigenen Seismik-Daten aus Forschungsfahrten untersuchen.Alle neuen Daten werden im Kontext von >30.000 km bereits vorhandenen Seismik-Daten interpretiert, die aber nur die obersten etwa 1000 m abbilden. Frühere geophysikalische und geochemische Untersuchungen haben überzeugende Hinweise dafür geliefert, dass am Meeresboden austretende Fluide ihren Ursprung in mesozoischen und paleozoischen Mutter- und Speichergesteinen haben. Die Aufstiegspfade werden wir seismisch abbilden und anhand von AVO-Analyse und weiteren seismischen Attributen charakterisieren. Wir gehen davon aus, dass die Erkenntnisse auch für das angrenzende Festland gültig sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Polen, Schweden
• Mitverantwortliche: Professorin Dr. Katrin Huhn-Frehers; Professorin Dr. Nina Kukowski; Dr. Daniel Kühn; Professor Dr. Wolfgang Rabbel; Professor Dr. Klaus Reicherter; Dr. Martin Thorwart
• Kooperationspartner: Professor Dr. Christopher Juhlin; Professor Dr. Michal Malinowski; Dr. Daniel Sopher