Zweijahresbericht 2004/2005 - Bibliothek - GFZ

Abb. 4.56: Aufbau des Experiments zur Untersuchung der Spülungsgase in Echtzeit.
Setup of the real-time mud gas monitoring experiment.
helium weniger als 5 %, während er unterhalb von ~ 3.420
m auf ~ 10 % anwächst. Der unterschiedliche Anteil an
Helium mit Mantelursprung demonstriert, dass die verschiedene
Gaszusammensetzung in beiden Hauptzutrittszonen
nicht nur auf lithologische Bedingungen zurückzuführen
ist. Die San Andreas Störung fungiert daher zumindest
partiell als Barriere für horizontale Fluidmigration.
Der allgemein geringe Anteil an Mantelhelium zeigt an,
dass der vertikale Aufstieg von Fluiden und Gasen aus großer
Tiefe innerhalb der aktiven Störungszone eher untergeordnet
ist. Im Gegensatz dazu weisen zwei nahegelegene
Öl- bzw. Wasser-Bohrungen deutlich höhere Anteile an
Mantelhelium von bis zu 25 % auf.
Die Radonaktivität in Bereich von ca. 3.100 m bis ca.
3.550 m Tiefe ist gering und liefert somit ebenfalls keinen
deutlichen Hinweis auf eine aktive Fluidzirkulation. Auch
die übrigen Gase treten nur in kleinen Konzentrationen
auf, so dass allgemein die Durchlässigkeit der Gesteine
für Gase und Fluide in diesem Abschnitt als gering angesehen
wird. Erhöhte Gaskonzentrationen finden sich lediglich
zwischen 3.150 m bis 3.200 m sowie in unmittelbarer
Nähe der SAF in 3.340 m Tiefe. Diese Gasansammlungen
bestehen fast ausschließlich aus Kohlenwasserstoffen,
im oberen Abschnitt enthält das Gas zusätzlich
auch CO 2. In diesen Bohrlochabschnitt wurden karbonathaltige
Gesteine durchteuft, so dass CO 2 möglicherweise
durch den Bohrprozess freigesetzt wurde. Die in
unmittelbarer Nachbarschaft der SAF gefundenen Gas-
ansammlungen, befindet sich in einer relativ porösen
Sandsteinlage, umgeben von gering durchlässigen, tonigen
Lagen. Diese sind zum Teil reich an organischem
Material, welches generell als Quelle der Kohlenwasserstoffe
anzusehen ist. Es handelt sich also vermutlich eher
um eine lithologisch bedingte Gasakkumulation, welche
in keinem direkten Zusammenhang zur SAF steht.
In der überwiegend sedimentären Zone der Hauptbohrung
(von 1.900 m bis 3.995 m) überraschten die ungewöhnlich
hohen Wasserstoffgehalte von bis zu 6 vol.%, die zum
allergrößten Teil natürlichen Ursprungs sein müssen. Es
gibt ältere Beobachtungen, dass in der Bodenluft oberhalb
von aktiven Störungszonen erhöhte Wasserstoffgehalte
auftreten können. Es scheint möglich, dass der Wasserstoff
durch thermisch-chemische Zersetzung von Wasser
an bei Scherprozessen neu gebildeten Mineraloberflächen
(insbesondere Quarz) produziert werden kann. Entsprechende
Laborversuche um diesen Prozess zu überprüfen
sind geplant.
Recycling versus Neubildung von Kruste am aktiven
Kontinentalrand der Zentralen Anden (18 bis
40° S) – isotopengeochemische Indikatoren
Entstehung, Wachstum und stoffliche Differenzierung der
Kontinente aus dem vorgegebenen Stoffbestand des oberen
Erdmantels ist ein zentrales Thema geologischer und
geochemischer Forschung. Speziell die unterschiedlichen
Zweijahresbericht 2004/2005 GeoForschungsZentrum Potsdam
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