EgerERT

Großskalige Geoelektrik in der Eger-Rift-Zone (W-Böhmen) an beantragten PIER-ICDP Fluidmonitoring Bohrungslokationen zur Abbildung fluidrelevanter Strukturen

Einführung

Das Eger-Rift (NW-Böhmen) ist durch ablaufende magmatische Prozesse im intra-kontinentalen lithosphärischen Mantel gekennzeichnet. Diese führen zu wiederholten Erdbeben-Schwärmen im Bereich der Kreuzung der Marienbader Störung und der Pocatky-Plesna-Störungszone. Damit verbunden ist auch ein Aufstieg von CO2 und dessen Austritt in zahlreichen Mofetten des Gebietes. Die ICDP-Initiative "Drilling the Eger Rift" versucht, die Enstehung der Erdbeben und den Aufstieg von CO2 mit Hilfe von mehreren bis 500m tiefen Bohrungen näher zu verstehen. Begleitend werden mehrere Projekte durchgeführt, darunter geophysikalische Erkundungen mit Magnetotellurik (GFZ), Seismik (TU Freiberg) und auch Geoelektrik (Uni Leipzig + LIAG) durchgeführt, um die (oberflächennahe) Geologie und ihre Relevanz für den Fluid-Aufstieg besser zu verstehen.

Im Rahmen des Projekts 

Large-scale geoelectrical survey in the Eger Rift zone (W-Bohemia) at proposed PIER-ICDP fluid monitoring drill sites to image fluid-related conductivity structures

führten die Partner der Uni Leipzig und des LIAG großskalige geoelektrische Messungen mit einer geplanten Tiefenreichweite von ca. 1km aus.

Experimente

In den Jahren 2017 und 2018 wurden zwei Kampagnen mit tiefengeoelektrischen Dipol-Dipol-Experimenten durchgeführt. Das Profil 2017 führte Ost-West (senkrecht zur Pocatky-Plesna-Störung) mit dem Mittelpunkt an der Mofette in Hartousov, wo auch die ICDP-Vorbohrung liegt, bis zur Marienbader Störung. Das Profil 2018 führte Südwest-Nordost (senkrecht zur Marienbader Störung) von Devin bis nach Kopanina (s .Abb).

Dazu wurden Ag/AgCl-Sonden in einem Abstand von 100m ausgebracht und mit Datenloggern Zeitreihen registriert. Zum Einsatz kamen der am LIAG entwickelte 3-Kanal-Datenlogger (Oppermann & Günther, 2018) sowie Reftek Texan-125A. An fast allen Dipolen wurde mit den Hochstromquellen des LIAG und der Uni Leipzig Strom (im Mittel 10A) über einen Zeitraum von 20min eingespeist. Die Auswertung der Zeitreihen erfolgte mit dem Verfahren der selektiven Stapelung. Die erhaltenen Spannungen und Stromstärke wurden mit dem Programmpaket BERT in ein Untergrundmodell (s. Abb.) umgesetzt und zusammen mit den vorhandenen Bohrlochinformationen interpretiert.

Da die Marienbader Störungszone kaum überdeckt war, wurde 2019 ein weiteres Profil mit einem ABEM Terrameter LS2 in einem Elektrodenabstand von 20m vermessen. Das Experiment von 2017 und dessen Ergebnisse ist bei Nickschick et al. (2019) im Detail beschrieben, die weitere Datenauswertung ist noch nicht abgeschlossen, auch weil seismische Daten noch nicht vorliegen.

Publikationen aus dem Projekt

  • Large-scale electrical resistivity tomography in the Cheb Basin (Eger Rift) at an International Continental Drilling Program (ICDP) monitoring site to Image fluid-related structures. Solid Earth, 10(6), 1951-1969.
    2019, NICKSCHICK, T., FLECHSIG, C., MRLINA, J., OPPERMANN, F., LÖBIG, F. & GÜNTHER, T.
  • A remote-control datalogger for large-scale resistivity surveys and robust processing of its signals using a software lock-in approach. - Geoscientific Instrumentation, Methods and Data Systems, 7, 55-66.
    2018, OPPERMANN, F. & GÜNTHER, T.
  • Flechsig, C. & Günther, T. (2019): Large-scale geoelectrical survey in the Eger Rift zone (W-Bohemia) at proposed PIER-ICDP fluid monitoring drill sites to image fluid-related resistivity structures. Final report, DFG, 15p.
  • Bussert, R., Kämpf, H., Flechsig, C., Flores, H., Hesse, K., Nickschick, T., Vylita, T., Wagner, D., Umlauft, J., Wonik, T., Alawi., M. (2017): Drilling into an active mofette – pilot hole study of the impact of CO 2 -rich mantle-derived fluids on the geo-bio interaction in the western Eger Rift (Czech Republic). Sci. Drill, 23, 13-27. https://doi.org/10.5194/sd-23-13-2017.
  • Nickschick, T., Flechsig, C., Meinel, C., Mrlina, J., Kämpf, H. (2017): Architecture and temporal variations of a terrestrial CO 2 degassing site using electric resistivity tomography and self-potential. Int. J. Earth Sci (Geol. Rundsch.). 106, 2915-2926. https://doi.org/10.1007/s00531-017-1470-0.

Projektleitung

Dr. Christina Flechsig (Uni Leipzig)

Dr. Thomas Günther

 

Projektbearbeitung

Tobias Nickschick (Uni Leipzig)

Frank Oppermann

Robert Meyer

Michael Grinat

Förderung

Laufzeit

01.02.2017 - 31.01.2019