Paläogeothermie, KW-Potential der Alpen/Dinariden Sloweniens

Slowenien hat geologisch Anteil an den Ostalpen, den Südalpen, den Dinariden und den tertiären Pannonischen Becken. Die Reifungsgeschichte der Sedimente der Tertiärbecken bezüglich ihres Kohlenwasserstoffpotentials ist gut erfaßt. Im Rahmen dieses Projektes sollen die geologischen Einheiten im Westen Sloweniens unter gleichartigen Gesichtspunkten erforscht werden (Nordkarawanken; Julische-, Sanntaler Alpen und Südkarawanken; Slowenischer Trog und Savefalten; Adriatisch-Dinarische-Karbonatplattform). Hauptziele sind dabei: Maturität: Erfassung des diagenetisch- bis niedrig-gradig metamorphen Reifemusters von permo-mesozoischen Sedimenten aller geologischen Großeinheiten Sloweniens. Auf dieser Grundlage sollen Paläotemperaturen grob abgeschätzt werden und die Beziehung von Erwärmungszeitpunkt und tektonischen Bewegungen (relativ zu Deckenüberschiebung, Seitenversatz, etc.) geklärt werden. HC-Potential: Menge, Art, Reife und Entstehungszeit von Kohlenwasserstoffen werden untersucht. Beckensimulation: Erstellt werden Modelle der Beckenentwicklung, wobei die frühere Beckengeometrie, erodierte Mächtigkeiten, räumlich-, zeitliche Wärmeflußveränderungen und HC-Bildungszeit wichtige Gesichtspunkte sind. Folgende Methoden sollen eingesetzt werden: Vitrinitreflexionsmessung, Biomarkeraromatisation und - isomerisation, Rock-Eval Pyrolyse, Spaltspurdatierung, Röntgendiffraktometeranalyse, Flüssigkeitseinschlußuntersuchung, Conodont Colour Alteration, K/Ar-Datierung. Dieses Projekt soll (gemeinsam mit den Resultaten eines früheren FWF Projekts) die Grundlage zu einem besseren Verständnis bilden für: die thermische Entwicklung der Erdkruste während eines orogenen Zyklus (Grabenbildung - Kollision mit Krustenverdickung - tektonische Denudation laterale Extrusion) die geodynamische Entwicklung Sloweniens, einer Schlüsselregion des Pannonisch-Karpatisch-Dinarischen (PANCARDI) Raums das Kohlenwasserstoff-Potential Sloweniens

Slowenien hat Anteil an den Ost- und Südalpen, den Dinariden und dem tertiären Pannonischen Becken. Die thermische Geschichte der Tertiärbecken und ihr Kohlenwasserstoffpotential wurden im Rahmen eine Vorläuferprojektes untersucht. Ziel des gegenständlichen Projektes war (1) die Reife der karbonen bis eozänen Sedimente Sloweniens zu bestimmen, (2) das Muttergesteinspotential organisch-reicher Sedimente zu charakterisieren, (3) sowie die thermische Geschichte zu modellieren. Im Rahmen des Projektes wurden insgesamt mehr als 1000 Proben unterschiedlicher tektonischer Position und unterschiedlichen Alters mittels Vitrinitreflexion, RockEval Pyrolyse, organischer Geochemie und Tonmineraldiagenese untersucht. Die Reife der Proben reicht von der geringen Diagenese bis in den Bereich der niedriggradgen Metamorphose. Die Reifemuster spiegeln die mesozoische Gliederung des Schelfs des Tethys-Ozeans in flache Plattformen und das zwischengeschaltete tiefe Slowenische Becken wider. Die topographischen Unterschiede, die in der Trias angelegt wurden, blieben bis zur kretazisch-alttertiären Auffüllung des Beckens mit Flyschsedimenten erhalten. Gleichalte Schichten sind daher im Bereich des Slowenischen Beckens deutlich höher inkohlt als jene der angrenzenden Plattformen. Das Becken begrenzende mesozoische Abschiebungen pausen sich in Reifekarten als Bereiche hoher lateraler Reifegradienten durch. Zum Teil wurden die mesozoischen Abschiebungen (z.B. Idria-Störung) als neogene Seitenverschiebungen reaktiviert und versetzen die Linien gleicher Reife. Innerhalb der tektonischen Einheiten nimmt die Reife mit dem Alter der Sedimente zu. Die maximale Aufheizung erfolgte im Alttertiär. Die tertiäre Deckenstapelung spielt für die Temperaturüberprägung nur eine lokale Bedeutung. Der Wärmefluß war während der Oberkreide und dem Alttertiär generell gering (z.B. ca. 50 mW/m im Bereich der Südkarawanken). Dies stimmt mit der geodynamischen Position (Übergang passiver-aktiver Kontinentalrand) überein. Im Bereich des Slowenischen Beckens, in dem die oberkretazischen Schichten auf Temperaturen über 250 C aufgeheizt wurden, war er möglicherweise erhöht. Auf Grund einer geänderten geodynamischen Situation (subduktionsbezogener Magmatismus, Extension im Pannonischen Raum) werden dagegen im Oligozän und Miozän extrem hohe Wärmeflüsse erreicht. Die Reifedaten erlauben auch Aussagen über die Mächtigkeit von erodierten Schichtgliedern. Wegen der hohen Inkohlungstemperaturen muss im Bereich des Slowenischen Beckens mit Erosion von ca. 5 km mächtigen (alttertiären) Sedimenten gerechnet werden. Im Bereich der Julischen Alpen wurde dagegen wesentlich weniger erodiert. Potentielle (unreife bis gering reife) Kohlenwasserstoff-Muttergesteine mit algenreichem Typ II Kerogen sind auf das Karn (Obertrias) und das Ladin (Mitteltrias) der Ost- und Südalpen beschränkt. Meist sind die organisch- reichen Sedimente aber überreif (z.B. Ladin im Slowenischen Becken). Die Kohlenwasserstoffgenese aus den überreifen Schichten erfolgte während des Alttertiärs. Häufig beobachtete Bitumenimprägnierungen sind auf die früh generierten Kohlenwasserstoffe zurückzuführen. Kohleflözen im Karn, dem Jura (Anthrazit), der Oberkreide (Gaskohle) und dem Alttertiär (Glanzbraunkohle) der adriatisch-dinarischen Karbonatplattform kommt wegen geringer Mächtigkeiten keine Bedeutung als Erdgasmuttergestein zu.