GIS-gestützte Beckenanalyse am Beispiel des Französischen Juragebirges

Das Untersuchungsgebiet liegt an der französisch-schweizerischen
Grenze. Es erstreckt sich in Nord-Süd-Richtung von 45°45'N nach
47°30'N und in Ost-West-Richtung von 5°30'E nach 7°00'E. Dabei
umfasst es das Französische Juragebirge sowie Teile der
angrenzenden Molas-se, der Subalpinen Ketten sowie der
Französischen Voralpen. Grundlage für die Beckenanalyse war die
detaillierte Auswertung von 89 Erdöltiefbohrungen und die
geochemische Untersuchungen von Bohrlochproben potentieller
Erdölmuttergesteine. Die Ergebnisse aus den Bohrlochprotokollen und
den geochemischen Untersuchungen wur-den in eine Bohrlochdatenbank
aufgenommen. Zusätzlich wurden Literaturdaten zur geologi-schen
Geschichte, paläogeographische Karten, Wärmeflusskarten und
Bohrlochmessungen verwendet. Die Organisation dieser sehr
vielfältigen und heterogenen Datenbasis erfolgte in einem
paläogeographischen Informationssystem. Erst die Verwendung dieses
PaläoGIS er-möglichte die detaillierte und über das gesamte
Untersuchungsgebiet einheitliche Rekonstruk-tion der geologischen
Ereignisse, die die Grundlage für die Modellierung der Subsidenz
und der thermischen Geschichte bildete. Das PaläoGIS enthält somit
alle Daten des konzeptionel-len Modells für die Durchführung der
Beckenanalyse. In einem weiteren Schritt wurden
Bohrlochkorrelationen (chronostratigraphische und litho-fazielle
Profile) erstellt. Diese vermitteln ein Bild der für die
vorliegende Arbeit relevanten Gesteinseinheiten zur Zeit der
Ablagerung und heute. Im Anschluss daran erfolgte eine
Rekonstruktion der Subsidenzgeschichte. Das konzeptionel-le Modell
für die Subsidenzanalyse setzt sich in erster Linie aus der
Lithostratigraphie und der Chronostratigraphie der zu
untersuchenden Einheiten zusammen. Da die Auswertung der
Bohrlochprotokolle zum großen Teil nur lithostratigraphische
Informationen ergab, mussten in einem zweiten Schritt diese lokalen
lithostratigraphischen Einheiten in ein global gültiges,
chronostratigraphisches Zeitgerüst eingeordnet werden. Daneben
bilden eustatische Meeres-spiegelschwankungen, paläobathymetrische
Daten sowie Dichte und Porosität der beteiligten Gesteine wichtige
Bestandteile des konzeptionellen Modells. Wichtigstes Ergebnis der
Subsi-denzanalyse sind die Subsidenzkurven, die den rein
tektonischen Anteil der Subsidenz dar-stellen. Dieser tektonische
Anteil der Subsidenz wird durch Korrektur der Gesamtsubsidenz um
den Einfluss der sedimentären Subsidenz gewonnen, wobei Kompaktion,
eustatischen Meeresspiegelschwankungen und Paläobathymetrie
berücksichtigt werden (Backstripping-Verfahren). Diese
Subsidenzkurven stellen wiederum den wichtigsten Eingangsparameter
für die Model-lierung der thermischen Geschichte dar. Weitere
wichtige Parameter für die numerische Mo-dellierung der thermischen
Geschichte sind der Wärmefluss an der Erdoberfläche und an der
Basis der Lithosphäre, Paläo-Oberflächentemperaturen sowie
Wärmeleitfähigkeit und spezi-fische Wärmekapazität der beteiligten
geologischen Einheiten. Ergebnis der thermischen Mo-dellierung ist
u.a. die Maturität bestimmter Zielhorizonte. Die Kalibrierung des
thermischen Modells erfolgt indirekt über im Labor ermittelte,
geochemische Maturitätsparameter (Werte der Vitrinit-Reflexion,
Tmax-Parameter). Porosität und Permeabilität, die wichtigsten
Eigenschaften eines Speichergesteins, wurden für den Horizont des
Buntsandsteins aus geophysikalischen Bohrlochmessungen berechnet.
Die Permeabilität wurde hierbei mit Hilfe des Tongehalts
abgeschätzt. Die flächenhafte Interpolation der zunächst punktuell
vorliegenden Ergebnisse aus Geoche-mie, Subsidenzanalyse und
thermischer Modellierung erfolgte mit Hilfe geostatistischer
Ver-fahren (Variogramm-Analyse, Kriging, Kreuzvalidierung). Auf
Basis all dieser oben aufgeführten Untersuchungsergebnisse wurde
ein Modell für die Genese von Kohlenwasserstoffen im Arbeitsgebiet
erstellt. Neben reifen Muttergesteinen (Permokarbon), einem
wirtschaftlichen Speichergestein (Buntsandstein) und vorhandenem
Deckgestein (Muschelkalk) existieren auch Fallenstrukturen
(permokarbonischer Blockschol-lenbau, synsedimentäre Abschiebungen
der Trias und des Lias), deren Bildung dem Beginn der Migration
vorausgeht. Somit sind alle theoretischen Voraussetzungen für die
Existenz von Kohlenwasserstofflagerstätten gegeben. Offen bleibt
die Frage, wo permokarbonische Mut-tergesteine von genügender
Mächtigkeit tatsächlich abgelagert wurden sowie die genaue Lage der
Fallenstrukturen. Dies bleibt als Aufgabe für weitere
Explorationstätigkeiten, die am aus-sichtsreichsten in den Gebieten
erscheinen, in denen permische Gräben lokalisiert sind.