Fachausschuss Geowissenschaften

Active Tectonics in Northwest Germany: Glacial Isostatic Adjustment and/or a Consequence of Hydrocarbon Production?

Das Ziel des DGMK Projektes 773 war es, die rezenten seismischen Ereignisse in Norddeutsch-land auf Grundlage ihrer Auslösemechanismen zu charakterisieren und unterscheiden zu können. Das Projekt setzt sich aus drei wesentlichen Teilen zusammen: (I) seismologischen Analysen, die eine Relokalisierung sowie die Berechnung von Herdmechanismen der Ereignisse umfassen, (II) einer geologischen 3-D Untergrundmodellierung der Regionen in Norddeutschland mit erhöhter Seismizität und (III) der numerischen Simulation der glazial-isostatischen Ausgleichsbewegungen an den identifizierten Störungslokationen.
Die charakteristischen Merkmale anthropogen induzierter Seismizität, insbesondere die räumlich-zeitliche Definition, lassen sich auf fast alle seismischen Ereignisse Norddeutschlands anwenden. Die seismischen Ereignisse in Tiefen zwischen 5 und 9 km mit Magnituden ML ≤ 3.9, die in unmit-telbarer Nähe zu den Erdgasfeldern liegen, konzentrieren sich entlang von Störungen mit Abschie-bungskinematik des permischen Rotliegend Riftsystems. Diese NNW-SSO oder N-S streichenden Störungen sind nicht optimal orientiert, um ein erhöhtes Reaktivierungspotential durch die glazial-isostatischen Ausgleichsbewegungen zu erhalten. Aus diesen Gründen wird für die schwachen Ereignisse in Norddeutschland die Erdgasförderung als höchstwahrscheinlichster Auslösemecha-nismus angenommen.
Leicht stärkere Ereignisse (ML ≥ 4.0) aus größeren Tiefen, wie zum Beispiel das Rotenburg Beben von 2004 haben vermutlich einen komplexeren Auslösemechanismus. Die Störungen, an denen diese Ereignisse liegen, sind für die induzierten Spannungen der glazial-isostatischen Ausgleichs-bewegungen nicht optimal orientiert. Spannungsänderungen, die die Störung nahe an das Bruch-kriterium bringen, sind möglich. Neben den glazial-isostatischen Ausgleichsbewegungen könnte auch eine Druckabsenkung in einem sehr nahe gelegenen Reservoir ausreichen, um eine Bewe-gung an der vermutet seismogen aktiven Störung auszulösen.
Die Ursachen der fünf tiefen Erdbeben sind bisher nicht eindeutig zu bestimmen, da sehr wenig Daten über die Untergrundgegebenheiten vorliegen. Allerdings bilden die Spannungsänderungen, ausgelöst durch die glazial-isostatischen Ausgleichsbewegungen, einen möglichen Mechanismus, um diese tiefen Erdbeben auszulösen. Weitere Untersuchungen sind jedoch erforderlich