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Projekt
Seismische Charakterisierung der COSC-2 Bohrlochumgebung
Fachliche Zuordnung
Physik des Erdkörpers
Förderung
Förderung von 2021 bis 2024
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 456669297
Ziel des Projektes COSC (Collisional Orogeny in the Scandinavian Caledonides) ist das verbesserte Verständnis rezenter sowie abgeschlossener orogener Prozesse in den paläozoischen Kaledoniden von Skandinavien, die ein gut erhaltenes, tief erodiertes Beispiel einer paläozoischen Kontinent-Kontinent Kollision darstellen. Die heutige Struktur besteht aus Allochthonen und darunterliegenden autochthonen Einheiten, sowie einem flach mit 1-2 Grad nach Westen einfallendem basalen Décollement, welches diese beiden Einheiten trennt und aus einer gering-mächtigen Schicht Schwarzschiefer besteht. Das COSC Projekt untersucht diese Einheiten anhand von zwei bis zu 2.5 km tiefen Kernbohrungen im westlichen Jämtland. Zusätzlich zu den strukturgeologischen Informationen werden die Bohrungen in einzigartiger Weise Aufschluss über den rezenten Temperaturgradienten in den Kaledonien sowie über Porosität, Permeabilität und die petrophysikalischen Eigenschaften der Gesteine in größeren Tiefen geben können. Die Bohrung COSC-1 wurde 2014 abgeteuft und hatte dabei das Ziel, die hochgradig metamorphen Allochthone des Seve Nappe Komplexes zu untersuchen. Die zweite Bohrung, COSC-2, wird die darunterliegenden unteren allochthonen Decken, das Haupt-Décollement sowie das präkambrische Basement durchteufen.Bereits existierende seismische und magnetotellurische Daten wurden bisher genutzt, um die Struktur der oberen Kruste abzubilden. Mehrere reflexionsseismische Voruntersuchungen wurden durchgeführt, um geeignete Standorte für die Bohrungen festzulegen. Die Umgebung der COSC-1 Bohrung wurde 2014 mittels umfangreicher seismischer Untersuchungen, bestehend aus mehreren bohrloch- und oberflächenbasierenden Experimenten, charakterisiert. Das hier vorgeschlagene Projekt soll in ähnlicher Weise auf die Umgebung der COSC-2 Bohrung angewandt werden, um kleinskalige Strukturen besser aufzulösen und die vorherrschenden Gesteine im Detail zu charakterisieren. Dies wird durch eine Kombination aus seismischen Transmission- und Reflexionsmessungen erreicht, für die eine Geophonkette im Bohrloch platziert wird und dazu ergänzend Oberflächenprofile mit Geophonen ausgestattet werden. Um das Bohrloch herum werden dabei sich kreuzende seismische Profile angeordnet, wobei ein Teil dieser Profile durch Airgun- und OBS-Profile im angrenzenden See ergänzt werden. Zwei weitere Experimente, eine zero-offset VSP Messung und eine hochfrequenz walkaway VSP Messung, werden dazu beitragen, die direkte Umgebung der Bohrung zu charakterisieren. Zur Datenauswertung werden kürzlich entwickelte moderne Abbildungstechniken verwendet, wobei das Hauptaugenmerk unter anderem auf der Analyse von Anisotropieeffekten liegt. Das Ergebnis unserer Untersuchungen werden hochauflösende seismische Abbildungen der krustalen Strukturen sein, welche wichtige Informationen für eine verlässliche Extrapolation der im Bohrloch beobachteten strukturellen und petrophysikalischen Eigenschaften liefern.
DFG-Verfahren
Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
Internationaler Bezug
Schweden
Kooperationspartner
Professor Dr. Christopher Juhlin
