Detektion und Lokalisierung akustischer Signale von Fluidaufstiegskanälen in der Nähe von CO2 Entgasungsstellen im Egerbecken (West-Böhmen)

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Korn
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie ; Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 252784381

Die Region Westböhmen/Vogtland ist ein Gebiet, in dem rezente geodynamische Prozesse aktiv sind, die sich u.a. im Auftreten von Erdbebenschwärmen, Austritt von Mantelfluiden und der Existenz von Mofetten manifestieren. Die PIER-ICDP Initiative (Probing of intra-continental magmatic acrivity: drilling the Eger Rift) will ein wissenschaftliches Bohrprogramm etablieren, um ein Tiefenobservatorium für Langzeitstudien der Erdbebenschwärme und damit zusammenhängender Phänomene zu etablieren. Die Seismizität ist hauptsächlich im Epizentralgebiet von Nový Kostel in Tiefen von mehr als 6 km konzentriert. Dagegen befinden sich die hauptsächlichen Entgasungsgebiete im Egerbecken, ca. 10 km weiter südlich. Die Migrationspfade der Fluide dazwischen sind unbekannt. Der Gasaustritt an der Oberfläche konzentriert sich teilweise auf nasse oder trockene Mofetten, teilweise findet er aber auch diffusiv auf größeren Flächen statt. Es besteht die Hypothese, dass die Fluide sich im Kristallin hauptsächlich entlang von vorhandenen Klüften bewegen, durch die Sedimentbedeckung des Egerbeckens aber eher diffus aufsteigen. Aus vulkanischen und geothermalen Gebieten ist bekannt, dass der Fluidfluss permanente seismische Schwingungen anregt. Die Detektion und Lokalisierung dieser Quellen kann daher dazu beitragen, die Aufstiegspfade der Fluide präziser darzustellen, und dadurch Kriterien für die Auswahl der Bohrlöcher für das künftige Monitoring beizutragen. Wir haben die Matched Field Processing (MFP) Methode zur Lokalisierung permanenter seismischer Rauschquellen in den Mofettenfeldern Süd-Hartousov und Doni Cástkov erfolgreich getestet, und mit Hilfe kleinräumiger Arrayaufstellungen Abbildungen der Rauschquellenverteilung in einem Volumen mit einer Kantenlänge von einigen 10er Metern erhalten. Im Rahmen der Fortsetzung dieses Projekts werden wir Messungen an weiteren Mofettenfeldern vornehmen, und darüber hinaus mehrfache Wiederholungsmessungen an einer Mofette durchführen, um zeitliche Variationen der Entgasungsstärke und des Verlaufs der Fluidpfade im flachen Untergrund zu beobachten. Ferner wird die Apertur der Messarrays vergrößert, um größere Volumina im Untergrund abbilden zu können. Die Datenerhebung und das -prozessing wird begleitet von Verbesserungen der MFP Methode. Zusätzlich werden wir numerische Modellierungen mit dem Ziel durchführen, das Auflösungsvermögen und die Unsicherheiten der Methode besser zu verstehen. Die detaillierte Abbildung von Fluidaufstiegspfaden bis in Tiefen von einigen 100 m und ihre Korrelation mit seismischen und elektrischen Leitfähigkeitsstruktuen sowie lithologischer Parameter leistet einen wichtigen Beitrag zur Festlegung der Bohrpunkte innerhalb des Eger Rift ICDP Vorhabens.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1006: Bereich Infrastruktur - Internationales Kontinentales Bohrprogramm (ICDP)
• Mitverantwortliche: Dr. Hortencia Flores Estrella; Dr. Andreas Schmidt