Sektion 4.5: Sedimentbeckenmodellierung

Sedimentbecken bestimmen maßgeblich die Geologie der Erdoberfläche sowohl der Kontinente als auch der Ozeane. Der größte Teil fossiler und erneuerbarer Geo-Energie-Ressourcen auf der Erde sind in diesen geologischen Strukturen gebunden. Sedimentbecken sind von gesellschaftlicher Bedeutung unter anderem als Lagerstätten von Wasser, Kohle, Erdöl und Erdgas, für die Speicherung von Stoffen und für die Nutzung von Geothermie.

In der Sektion 4.5 untersuchen wir die Dynamik dieser Becken in geologischen Zeiträumen. Dabei stehen jene physikalischen Faktoren im Mittelpunkt, welche die Entstehung und Entwicklung der Becken mit unterschiedlichen geodynamischen Rahmenbedingungen steuern. Wir nutzen die Ergebnisse geologischer und geophysikalischer Untersuchungen auch, um die heutigen Bedingungen und Prozesse in diesen Sedimentbecken besser zu verstehen.

Zur Analyse entwickeln wir datengestützte Modelle, mit denen wir unter anderem die Druck- und Temperaturbedingungen in den Becken in Gegenwart und Vergangenheit berechnen. Daraus können wichtige Informationen für die Nutzung der Ressourcen dieser Becken abgeleitet werden.

Fragen denen wir nachgehen sind zum Beispiel welche Struktur hat das interkontinentale Norddeutsche Becken heute und wie sind Temperatur und Druck in seinem Inneren verteilt? Die Deformation dieses Beckens wurde über den Zeitraum der letzten ca. 250 Millionen Jahre durch das darin enthaltene Zechsteinsalz maßgeblich beeinflusst. Dieses Salz beeinflusst außerdem das tiefe geothermische Feld entscheidend.

Ein weiterer Schwerpunkt unserer Forschung sind die Becken an den passiven Kontinentalrändern des Atlantiks, die Vorlandbecken der Alpen und der argentinischen Anden. Unsere Ergebnisse helfen, Konzepte zur Nutzung des geologischen Untergrunds zu verbessern, wie zum Beispiel zur Erschließung des geothermischen Potentials von Großstädten.

 

Aktuelles

Induzierte Seismizität besser vorhersagen

Im Zusammenhang mit unterirdischen Arbeiten – etwa zur Erschließung geothermischer Lagerstätten oder anderer Ressourcen – kann es zu unerwünschten seismischen Aktivitäten wie Erschütterungen oder kleineren Erdbeben kommen. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, die Vorhersage solcher induzierter seismischer Gefährdungen zu verbessern. Wissenschaftler des Deutschen GeoForschungsZentrums Potsdam und der Freien Universität Berlin haben kürzlich im Fachmagazin Scientific Reports ein neuartiges mathematisches Modell vorgestellt, das die angenommenen Statistiken für den Einsatz in beliebigen Injektions- und Förderkonstellationen verallgemeinert und das auf beliebige physikalische Prozesse anwendbar ist.

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Originalpublikation: M. Cacace, H. Hofmann, S. A. Shapiro, Projecting seismicity induced by complex alterations of underground stresses with application to geothermal systems. Scientific Reports, 11, 23560 (2021) DOI: 10.1038/s41598-021-02857-0

Neuigkeiten

Oktober 2021: Willkommen Naiara Fernandez Terrones

Wir freuen uns, unser neues Sektionsmitglied, Naiara Fernandez Terrones , bei uns begrüßen zu dürfen.

Naiara promovierte an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, wo sie geodynamische numerische Modellierungswerkzeuge einsetzte, um die Deformationsprozesse der flachen Krustenskala auf geologischen Zeitskalen zu verstehen, mit dem Schwerpunkt Falten und Diapirismus. Vor ihrer Promotion hatte sie am Geo3BCN (Spanish Research Council - CSIC) einschlägige Forschungserfahrungen gesammelt und war als wissenschaftliche Mitarbeiterin für regionale Strukturwissenschaften an Vorlandfalt- und Schubbecken tätig. Nach ihrer Promotion und bevor sie zum GFZ wechselte, war sie wissenschaftliche Mitarbeiterin am Bureau of Economic Geology der University of Texas in Austin. Bei UT Austin konzentrierte sich ihre Forschung auf salztektonische Prozesse, für die sie unterirdische Beobachtungen aus 3D seismischen Reflexionsdaten mit numerischen Vorwärtssimulationen integrierte.

Naiara arbeitet als Post-Doc in der Sektion. Ihre Arbeit am Marmara-Projekt konzentriert sich zunächst auf die Beschränkung der rheologischen Konfiguration der Lithosphäre unterhalb des Marmarameeres. Das Ziel ist es, die Rolle von Deformationsmechanismen und Flüssigkeitsdruck auf die Art der seismischen Aktivität entlang des Main Marmara Fault zu verstehen.

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