Gesteinsphysik (Subrosion)

Bestimmung der komplexen elektrischen Eigenschaften von Karbonaten mit Hilfe von SIP

Aufgabe dieses Teilprojektes ist die Untersuchung der komplexen elektrischen Eigenschaften mittels Spektraler Induzierter Polarisation (SIP) zur Charakterisierung von natürlichen Festgesteinen. Als Probenmaterial stehen unterschiedliche Karbonate verschiedener Typlokationen mit einer breiten Auswahl an petrophysikalischen Parametern zur Verfügung (Porosität: 0,5 - 40 %, Permeabilität: 0,001 - 300 mD).

Die charakteristischen Eigenschaften der Proben werden anhand petrophysikalischer Messungen (Dichte, Porosität, Permeabilität, Spezifische Oberfläche, Nuklear Magnetische Resonanz (NMR), Porengrößenverteilung mittels Quecksilberporosimetrie, Röntgen-Computertomografie), mineralogischer (Dünnschliffe, Rasterelektronen-Mikroskop) sowie geochemischer Untersuchungen bestimmt. Des Weiteren werden SIP-Messungen zunächst mit einem Fluid konstanter Leitfähigkeit (100 mS/m) durchgeführt. Erste Ergebnisse der SIP-Messungen zeigen deutliche Polarisationseffekte sowie eine starke Beziehung zwischen Real- und Imaginärteil der elektrischen Leitfähigkeit. Im nächsten Schritt sollen robuste empirische Beziehungen zwischen IP- und petrophysikalischen Parametern aufgedeckt werden. Anschließend folgen ausgewählte Lösungsexperimente, um den Einfluss der Auslaugung auf die IP-Spektren eingehend zu untersuchen. Damit sollen schließlich die (dominierenden) Polarisationsmechanismen für Karbonate im Vergleich zu den bekannten Mechanismen der Sandsteine verstanden werden.