Sedimentbeckenanalyse und Charakterisierung der Kohlenwasserstoffsysteme für das Westliche Bredasdorp Becken (Südafrika) – neue Erkenntnisse durch krustenskalige 3D Modellierung

Tiefenkarte von Top Syn-Rift 1 (Valanginian) im Bredasdorp Becken (© Wasiu Sonibare)

Das Westliche Bredasdorp Becken ist Teil des südlichen Kontinentalrandes von Südafrika, der sich im Jura und der Unterkreide durch eine Kombination von Rift- und Transformbewegungen unter dem Einfluss von Plattenbewegungen entlang der Agulhas-Falkland Bruchzone entwickelt hat. Zahlreiche reflexionsseismische Profile und Bohrlochdaten ermöglichen die Erstellung eines 3D Strukturmodells der jurassisch-känozoischen Sedimentbeckenfüllung, repräsentiert von jeweils drei Syn-rift- und drei Post-rift-stratigraphischen Einheiten. Durch die Kombination von isostatischer und 3D gravimetrischer Modellierung lässt sich die Dichteverteilung in der gesamten Kruste ermitteln, insbesondere die Struktur einer Einheit von Pre-rift-Metasedimenten.

Die beobachtete und modellierte Mächtigkeitsverteilung der sedimentären Einheiten, die entsprechenden Störungsgeometrien und die Mächtigkeit der ausgedünnten tieferen Kruste geben Aufschluss über kinematische Veränderungen während der verschiedenen Syn-rift- und Post-rift-Phasen. Die heutige Beckenkonfiguration kann durch ein Modell erklärt werden, bei dem die Syn-rift-Beckenentwicklung von einer die gesamte Kruste erfassenden flower structure kontrolliert wird, während in der Post-rift-Phase thermische Subsidenz dominiert, vor allem oberhalb der beobachteten Hochlage der Moho. Aus den Sedimentmächtigkeiten und –altern lassen sich Sedimentationsraten ableiten, die für die Syn-rift-Phasen deutlich höher sind als für die Phasen von Post-rift-thermischer Subsidenz, ein typisches Indiz für die Entwicklung an einem gescherten passiven Kontinentalrand. Eine Subsidenzanalyse unter Verwendung der „backstripping“-Technik wird weitere Erkenntnisse über die Beckenentwicklung (z.B. Paläowassertiefen) und ihre Ursachen liefern.

Wir verwenden das geologische Strukturmodell und die damit verbundene Verteilung lithologie- und tiefenabhängiger physikalischer Eigenschaften außerdem zur Berechnung des 3D stationären, konduktiven thermischen Feldes. Die resultierende Temperatur- und Wärmeflussverteilung, die mit vorhandenen Temperaturmessdaten konsistent ist, liefert ideale Randbedingungen für die anschließende Modellierung der Kohlenwasserstoffsysteme. Mit diesem krustenskaligen Ansatz lässt sich das Kohlenwasserstoffpotential des Beckens hinsichtlich der Muttergesteinsreife und der Entstehung, Migration und Anreicherung der Kohlenwasserstoffe charakterisieren.

 

Poster

Depositional Margin Evolution of Western Bredasdorp Basin (Southern Offshore of South Africa): Insights from a 3D Basin Model

 

Publikationen

Sonibare, W. A., Sippel, J., Scheck-Wenderoth, M., Mikeš, D., submitted. Crust-scale 3D model of the Western Bredasdorp Basin (Southern South Africa): data-based insights from combined isostatic and 3D gravity modelling. Submitted to Basin Research.

 

Betreuung des Doktoranden

Dr. Daniel Mikeš (Department of Earth Sciences, Stellenbosch Universität, Südafrika)

Dr. Magdalena Scheck-Wenderoth (Sektion 4.4 Sedimentbeckenanalyse, GFZ Potsdam Deutschland)

Prof. Dr. Rolando di Primio (Sektion 4.3 Organische Geochemie, GFZ Potsdam Deutschland)

Prof. Ron Steel (School of Geological Sciences, Universität von Texas in Austin, USA)

 

Partner

Nelson Mandela Universität, Südafrika

 

Finanzierung

Inkaba ye'Africa (eine deutsch-südafrikanische Initiative zur Erforschung von Erdsystemen) in Zusammenarbeit mit dem Helmholtz Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ 

 

Projektdetails

Ansprechpartner

Zuwendungsgeber

Sonstige

Status

abgeschlossen