Fluidbewegungen in Westböhmen/ Vogtland: Identifizierung und Dynamikabbildung (Bohemian FluID)

• Antragsteller: Dr. Matthias Ohrnberger, seit 10/2021
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie ; Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 419455546

Die Installation von drei seismischen 3D Arrays bildet eine Hauptkomponente von ICDP-Eger Rift zur Beobachtung und Untersuchung geodynamischer Prozesse in Westböhmen/ Vogtland. Im Rahmen dieses Antrags werden wir den Oberflächenteil eines 3D Arrays installieren und mit einem zusätzlichen mobilem Array seismologische Beobachtungen an strategischen Punkten durchführen. Das Projekt befasst sich mit der Untersuchung und Abbildung der zeitlichen und räumlichen Dynamik von tiefen (mehrere Kilometer) Fluidkanälen in Westböhmen/ Vogtland. Dafür werden wir das seismische Rauschen (Noise) benutzen, dass durch die Bewegung von Fluiden entsteht. Vorhergehende Studien haben die "Matched Field Processing" (MFP) Methode als vielversprechendes Werkzeug zur Untersuchung der zeitlichen und räumlichen Verteilung von mit Fluidbewegungen in Zusammenhang stehenden Rauschquellen identifiziert. Bei dieser Methode wird das an einem Array aufgezeichnete seismische Wellenfeld mit einem modellierten verglichen und dadurch Rauschquellen im Untergrund geortet. Wir werden die MFP Methode dahingehend erweitern, dass diese Ortung auch für mehrere Kilometer tiefe Quellen verbessert wird. Im Projekt werden wir seismologische Daten von einem permanenten Oberflächenarray, welches an dem ICDP Bohrstandort S1 (Landwüst, Vogtland) installiert wird, sowie von einem mobilen Array, als auch von – sobald vorhanden – Bohrlochinstallationen verwenden. Wir haben für unsere Untersuchungen zwei Zielregionen nördlich und südlich von Novỳ Kostel identifiziert. Südlich von Novỳ Kostel haben aktuelle seismologische und magnetotellurische Untersuchungen einen Fluidkanal entdeckt, der in direkten Zusammenhang mit den in der Region auftretenden Schwarmbeben gebracht wurde. Die Region nördlich von Nový Kostel hat in den letzten Jahren eine erhöhte seismische Aktivität vor allem in flacheren Tiefenbereichen gezeigt und ist momentan aktiv. Da wir für beide Regionen einen direkten Zusammenhang der Beobachtungen mit aktiven Fluidbewegungen vermuten, werden wir die MFP Methode dort zur Untersuchung der räumlichen und zeitlichen Dynamik einsetzen. Für diesen Zweck wird auch eine Weiterentwicklung der Methode mit Hilfe von Muliarrayverfahren, gezielter Gewichtung der verwendeten Daten, um das Auflösungsvermögen der Methode zu verbessern und der Berücksichtigung von Effekten komplexer Untergrundmodelle betrieben. Zusätzlich werden wir Langzeitbeobachtungen von tief liegenden Fluidkanälen sammeln und mit einem besonderen Augenmerk auf den Zusammenhang ihrer zeitlichen Variabilität mit dem Auftreten von Schwarmbeben auswerten. Insgesamt wird durch diesen Antrag der zur Verfügung stehende Methodenpool im ICDP-Eger Rift zur Untersuchung der geodynamischen Prozesse, welche in engem Zusammenhang zu Fluidbewegungen und Schwarmbeben in der Region Westböhmen/ Vogtland stehen, erweitert.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1006: Bereich Infrastruktur - Internationales Kontinentales Bohrprogramm (ICDP)
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Michael Korn
• Ehemalige Antragstellerin: Dr. Katrin Hannemann, bis 9/2021