Fluiddurchgang in Karbonatstörungsgesteinen

  • Hausegger, Stefan, (Teilnehmer (Co-Investigator))
  • Kurz, Walter (Projektleiter (Principal Investigator))

Projekt: Foschungsprojekt

Beschreibung

Störungen sind sowohl in der Strukturgeologie, Tektonik, sowie der Ingenieurgeologie und Felsmechanik von übergeordnetem Interesse. Das Interesse an Störungen und Störungszonen ist sowohl von praktischer als auch wissenschaftlicher und ästethischer Bedeutung, da Störungen und damit verbundene Strukturen die wichtigsten Diskontinuitäten in der Erdkruste bilden und wesentlich zur Gestaltung und Form von Gebirgszügen beitragen.
Die Bildung von Störungen verändert die Charakteristik von Orogenen und des Gebirges wesentlich in allen Maßstäben. Im Orogen- und Aufschluss- Maßstab resultieren mit Störungen verbundene Strukturen (Scher- und Extensionsbrüche) in einer Auflockerung des Gebirges und einer zunehmenden Zugänglichkeit von Verwitterungsprozessen; im Kleinmaßstab resultiert die Störungsaktivität in strukturellen, chemischen und mechanischen Veränderungen (z.B. Scherfestigkeit).
Das wichtigste Vorhaben im Rahmen dieses Projektes ist die Rekonstruktion der Entwicklung von Störungsgesteinen während kontinuierlicher Deformation innerhalb einer Störungszone, und die damit verbundenen chemischen Alterationen sowohl des Nebengesteins als auch der Störungsgesteine, und die Beziehung zwischen übergeordneten Störungen und Strukturen in den Internbereichen aufsteigender Gebirgsmassive.

Die Lokalisierung von Scherdeformation entlang von Störungszonen wird häufig auf fluide Phasen und den Durchfluß von fluiden Phasen zurückgeführt, da diese die Bildung von Störungsgesteinen begünstigen. Fluid-Gesteins-Wechselwirkungen spielen daher eine wichtige Rolle bei der Bildung von lithologisch unterschiedlichen Störungsgesteinen. Die Pentration von fluiden Phasen durch Großstrukturen (im speziellen Störungen und deren Fortsetzung in Bereiche der tieferen Kruste) ist ein relativ gut untersuchtes Phänomen. Vorgänge dabei sind bekannt durch Beobachtungen bei seismischer Aktivität, z.B. bei der Bildung hydraulischer Brüche, und indirekt durch die Hydratation und hydrothermale Metasomatose entlang nicht mehr aktiver Störungen. Im Krustenmaßstab spielen Störungen eine Schlüsselrolle für den geochemischen Kreislauf, in welchem volatile Phasen aus der Hydrosphäre in feste Phasen, z.B. Hydroxide oder Karbonate, umgewandelt werden, und anschließend wieder an die Erdoberfläche abgegeben werden, beispielsweise durch Freisetzung entlang von Störungen nach ihrer Versenkung oder Kompaktion, oder Devolatilisierung im Zuge metamorpher Prozesse. Die mechanische und chemische Rolle von fluiden Phasen entlang von Störungen und Scherzonen ist relativ gut untersucht. Allerdings gibt es wenig quantitative Information über den Ursprung der Reservoirs der fluiden Phasen, über die involvierten chemischen Stofftransporte, die umgebenden Temperaturen und Drucke, physikalische und chemische Eigenschaften, hydraulische Randbedingungen, und die eventuelle Entwicklung von fluid-regimes während eines progressiven inkrementellen Displacement entlang von Störungen und Störungszonen.
Weiters kann die Aktivierung von Störungen die kinetische Barriere von niedrig temperierten Mineralreaktionen (größer als 100°C) herabsetzen.
StatusAbschlussdatum
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende1/12/0631/12/09