The internal structure of evaporites: a case study of the Zechstein salt using 3D seismic data, field observation, and numerical modeling.

• Applicant: Privatdozent Dr. Frank Strozyk
• Subject Area: Palaeontology
• Term: from 2012 to 2020
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 228476119

Die dreidimensionale Geometrie von Salzstöcken mit Faltung und Boudinage eingebetteter, kompetenter Evaporitlagen sind lediglich von einigen Untertagesalzbergwerken sowie wenigen Aufschlüssen an Salzstöcken, aber auch aus seismischen Daten und Bohrungen bekannt. Trotzdem werden große Salzkörper in 3D-seismischen Studien meist als strukturlose, homogene Masse angesehen. In diesem Projekt sollen deshalb die Internstrukturen von Salzkörpern am Beispiel des Zechsteins in 3D Reflexionsseimsikdaten der nördlichen Niederlande anhand der Reflektoren des Zechstein 3 Hauptanhydrits und Plattendolomits (stringer) untersucht werden. Eine vorbereitende Machbarkeitsstudie zeigt, dass salzinterne Strukturen mithilfe von Reflektoren in moderner 3D-Seismik kartiert werden können. Eine detaillierte Kartierung und Interpretation wird demnach das Verständnis der Internstrukturen in Salzkörpern vertiefen. Die Ergebnisse werden mit kinematischen Rekonstruktionen der unter- und überlagernden Sedimentpakete kombiniert, was die Definition von wichtigen Parametern für Modelle der Salzdynamik im Zechstein ermöglicht. Die Rheologie und Mechanik der Evaporite soll mit Hilfe numerischer Modellierung ausgearbeitet werden. Die Ergebnisse der geomechanischen Modellierungen sollen dann mit den Beobachtungen aus den seismischen Daten integriert werden um so ein verbessertes Verständnis des Zusammenwirkens wichtiger Prozesse in Salzkörpern zu erhalten, z.B. (i) der Initiierung und Dynamik der Salztektonik, (ii) der Entwicklung von salzinternen Strukturen durch bruchhafte und duktile Deformation kompetenter Evaporitlagen, (iii) die mögliche Kopplung salzinterner Prozessen mit denen der Sedimente im Liegenden und Hangenden, und (iv) die Auswirkung der variablen Evaporit-Rheologie auf deren strukturelle Entwicklung. Die Ergebnisse können zudem einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung von undestruktiven Methoden zur Vorhersage salzinterner Strukturen vor dem Bohren oder der Anlage von Untertagebergwerken liefern.

• DFG Programme: Research Grants