KRÄFTE IM UNTERGRUND: DEFORMATIONSVORGÄNGE IN KIESABLAGERUNGEN
ID: 214505
Verbiegungen in den Ablagerungsschichten des Eisenstadt-Sopron-Beckens werden durch
unregelmäßig verteilte Verformung im umgebenden Sediment bewirkt. Die Ursache sind
Gradienten in der Verformungsintensität, die sowohl parallel als auch rechtwinklig zu einer
Bruchzone auftreten. Diese Ergebnisse eines vom Wissenschaftsfonds FWF unterstützen
Projektes erlauben sowohl ein besseres Verständnis über grundlegende geologische
Vorgänge als auch über die Bildung und Struktur von Lagerstätten für Öl und Wasser.
Für redaktionelle Zwecke bei Nennung der Quelle kostenfrei: Ulrike Exner.(firmenpresse) - Tektonische Kräfte können schon was bewegen. Der Himalaja oder der pazifische
Tiefseegraben belegen das eindrucksvoll. Doch selbst diese wachsen im Jahr nur wenige
Millimeter bis Zentimeter. Genau in dieser Dimension bewegen sich auch andere Zeugen
geologischer Kräfte - die sogenannten Deformationsbänder. Sie treten in weichen,
porösen Gesteinsschichten, wie Sandstein, auf. Entstehen tun sie dort, wo grobkörnige
Gesteine von Scherkräften der darüber- und darunterliegenden Gesteinshorizonte bewegt
werden oder eine Volumenveränderung erfahren. Im Gegensatz zu einer sogenannten
Verwerfung, bei der die Gesteinsschicht bricht, werden in den Deformationsbändern aber
nur Gesteinskörner zermahlen oder neu organisiert. Dabei ändert sich jedoch die Porosität
des Gesteins und damit seine Permeabilität für Flüssigkeiten. So tragen
Deformationsbänder zur Bildung und Struktur von Öl- oder Wasservorkommen bei. Ihre
Bildung und Wirkung auf das umgebende Gestein besser zu verstehen, ist das Ziel eines
Projektes am Department für Geodynamik und Sedimentologie der Universität Wien.
DAS KORN MACHTS!
Die Projektleiterin Dr. Ulrike Exner und ihr Team konnten dabei zeigen, dass
Deformationsbänder im Eisenstadt-Sopron-Becken nahe des Neusiedlersees aufgrund der
relativ groben Körnung einen Gradienten in der Intensität ihrer Verformungen aufzeigen.
Dieser Gradient verläuft vom undeformierten Nebengestein hin zum Zentrum des
Deformationsbands. Dazu Dr. Exner: "Die hier verantwortlichen Zugspannungen wirken im
rechten Winkel auf das Gestein des Deformationsbands. Doch wir haben auch festgestellt,
dass es einen Verformungsgradienten parallel zur Orientierung der Bruchzone gibt. Bei
diesem ist der größte Versatz in der Mitte des Deformationsbands zu erkennen. Nach oben
und unten hin nimmt dieser dann ab." Die Konsequenz dieser beiden unterschiedlich
ausgerichteten Verformungsgradienten ist eine Verfaltung der umgebenden
Sedimentschichten.
DIE WIDERSINNIGE SCHLEPPUNG
Die weitere Wirkung dieser inhomogenen Deformationen im Gestein erklärt Dr. Exner so:
"Die umgebenden Gesteinshorizonte beginnen sich zu verbiegen. Ein Effekt, der als
Reverse Drag oder widersinnige Schleppung bezeichnet wird. Bei eng
nebeneinanderliegenden Deformationsbändern können sich solche Schleppungen - oder
Verdrehungen - sogar überlagern. Dann gibt es zunehmend wildere Muster." Doch selbst
für diese Muster gibt es Erklärungsmodelle, wie Dr. Exner weiter ausführt: "Das
sogenannte Domino-Modell erklärt diese Muster mit dem Rotieren von Gesteinsblöcken
zwischen den verschiedenen Deformationsbändern. Da das Gestein noch weich ist und
die Verformung sehr langsam vor sich geht, verhalten sich diese Blöcke zähflüssig und
lassen sich leicht verformen."
Auffällig ist bei den untersuchten Deformationsbändern das Verhältnis zwischen dem
Versatz der sich gegeneinander verschiebenden Gesteinsschichten und der Länge der
Deformationsbänder. Mit 1:100 bis zu 1:10 sind diese Verhältnisse ungewöhnlich groß.
Eine Tatsache, die laut Dr. Exner die Entstehung von Reverse Drag begünstigen könnte.
Obwohl sich die Vorgänge, die Dr. Exner untersucht, in geologischen Tiefen abspielen, ist
die praktische Bedeutung ihrer Arbeit unmittelbar erlebbar: Deformationsbänder bilden sich
vor allem in porösem Gestein, der aufgrund der vielen Poren auch als Lagerstätte für Öl
oder Wasser dient. Deformationsbänder ändern die Porosität und können so die
Förderung von Öl oder Wasser beeinflussen. Und selbst in himmlischen Höhen hat dieses
FWF-Projekt Bedeutung: Der Kalksandstein, auch als Leithakalk bekannt, des Wiener
Stephansdoms stammt aus dem Eisenstadt-Sopron-Becken. Auch seine Porosität - und
damit sein Verhalten gegenüber Umwelteinflüssen und Schutzmaßnahmen - wird von
Deformationsbändern beeinflusst.
Daten präsentiert auf dem "European Geosciences Union General Assembly 2010" am 2.-
7. Mai in Wien
Bild und Text ab Montag, 21. Juni 2010, ab 09.00 Uhr MEZ verfügbar unter:
http://www.fwf.ac.at/de/public_relations/press/pv201006-de.html
Wissenschaftlicher Kontakt:
Dr. Ulrike Exner
Universität Wien
Department für Geodynamik und Sedimentologie
Althanstraße 14
1090 Wien
T +43 / 650 / 35 66 948
E ulrike.exner@univie.ac.at
Der Wissenschaftsfonds FWF:
Mag. Stefan Bernhardt
Haus der Forschung
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1090 Wien
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Datum: 22.06.2010 - 10:48 Uhr
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