Fachausschuss Geowissenschaften

Mineral Vein Dynamics Modeling (FRACS) – Phase 1

Die „Mineral Vein Dynamics Modeling“ Gruppe (FRACS) besteht aus einem Team von 7 Forschungsgruppen der Universitäten Mainz, Aachen, Tübingen, Karlsruhe, Bayreuth, der ETH Zürich und der Universität Glasgow, die an einem Verständnis der dynamischen Entwicklung von Brüchen, Fluidfluss und Bruchverheilung arbeiten. Welt-Klasse Geländelaboratorien, vor allem Karbonatsequenzen aus den Oman Mountains, werden untersucht und klassifiziert. State of the art numerische Simulationen wurden entworfen, weiterentwickelt und verwendet, um das dynamische Zusammenwirken von Bruchbildung, Fluidfluss und Bruchheilung zu untersuchen, und die Ergebnisse werden mit den Geländebefunden verglichen. Neueste analytische Methoden wie Laser Scanning, hochauflösende Röntgenmikrotomographie, Fluideinschlussstudien und Isotopenanalysen werden verwendet, um die Ergebnisse der Simulationen zu verstehen und diese mit den natürlichen Beispielen zu vergleichen. Ein neues statistisches Programm wurde entwickelt, um natürliche Brüche und Adersysteme zu klassifizieren und um diese mit den Simulationen und den Ergebnissen der analytischen Methoden zu vergleichen. Die Ergebnisse der ersten Projektphase sind sehr vielversprechend. Die meisten numerischen Modelle wurden weit genug entwickelt, um die natürlichen Beispiele zu simulieren. Die Modelle erlauben es, die ersten Proxies für hohe Fluiddrücke und tektonische Spannungen zu definieren. Durch Untersuchungen ein komplexes und sehr dynamisches System darstellen, das mehrfach Bruchsysteme entwickelt, welche wieder verheilen, und dieses Verhalten wird von kleinen Adersystemen bis hin zu großen Abschiebungs- und Blattverschiebungssystemen beobachtet. Die numerischen Simulationen zeigen, dass die Permeabilität eines solchen Systems keine Konstante ist, sondern dass das System sich konstant an Randbedingungen wie hohe Fluiddrücke anpasst. Wenn das System sich schnell schließt, kann es zu Fluktuationen kommen, so dass das System konstant bricht und wieder verheilt, was auch den Beobachtungen im Geländegebiet entspricht.