The South African Karoo Basin, which is known for its potentially shale gas bearing formations, was the target of an extensive research programme launched by the Nelson Mandela University, South Africa. The aim of this project was to obtain a fundamental understanding of the geology, petrology and hydrology of the sedimentary layers. In 2014, Magnetotelluric (MT) measurements were conducted in the Eastern Karoo Basin to image the electrical conductivity structure of the shallow subsurface and to develop a three-dimensional (3D) model. Previous studies by Weckmann et al. (2007a, b) and Branch et al. (2007) identified the potentially shale gas bearing Whitehill Formation as an electrically conductive sub-horizontal layer, which covers large parts of the Karoo Basin. The increased interest in future shale gas exploration raised concerns regarding the potential impact on aquifers in this water scarce and fragile environment. Since the electrical conductivity is sensitive to fluids, imaging both, the black shale horizon and the deep aquifer system in this region was the ultimate goal of the MT study. Our field experiment is designed to serve as a baseline study before any activity regarding shale gas exploitation commenced. With high resolution 2D and regional 3D inversion and forward models several aquifers, the Whitehill formation and the possible source region of the Beattie Magnetic Anomaly could be mapped.This data publication (10.5880/GIPP-MT.201423.1) encompasses a detailed report in pdf format with a description of the project, information on the experimental setup, data collection, instrumentation used, recording configuration and data quality. The folder structure and content of the data repository are described in detail in Ritter et al. (2019). Time-series data are provided in EMERALD format (Ritter et al., 2015).
The region of Geyer in the Ore Mountains (Erzgebirge) of Germany, situated approximately 110 kilometres south of Leipzig, has a long history of ore mining. The region is known for its deposits of tin, zinc, tungsten, molybdenum, copper, iron, silver, and indium. Due to this long history and known reservoir potential, this area was selected as a test site for the Innovative, Non-invasive and Fully Acceptable Exploration Technologies (INFACT) project. INFACT is a EU funded project aiming to foster new and innovative non-invasive methods for the exploration of new mineral deposits and is coordinated by the Helmholtz Institute Freiberg for Resource Technology (HIF) at Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR). Within the framework of this project, the GFZ - German Research Centre for Geosciences, Potsdam, Germany, acquired magnetotelluric (MT) and radiomagnetotelluric (RMT) data near Geyer. The main objectives of these measurements were to map the shallow subsurface for mineral deposits and to evaluate the potential of these methods in densely populated areas with high levels of anthropogenic noise. This data publication (10.5880/GIPP-MT.201933.1) encompasses a detailed report in pdf format with a description of the project, information on the experimental setup, data collection, instrumentation used, recording configuration and data quality. The folder structure and content of the data repository are described in detail in Ritter et al. (2019). Time-series data are provided in EMERALD format (Ritter et al., 2015).
The West Bohemian Massif as part of the geodynamically active European Cenozoic Rift System is characterised by ongoing magmatic processes in the intra-continental lithospheric mantle. A series of phenomena such as massive degassing of CO2 and repeated earthquake swarms make the Eger Rift a unique target area for European intra-continental geo-scientific research. The ICDP project "Drilling the Eger Rift" was funded to study the field of earthquake-fluid-rock-biosphere interaction. In the framework of this ICDP project, magnetotelluric (MT) experiments have been conducted to image the subsurface distribution of the electrical conductivity down to depths of several tens of kilometres as the electrical conductivity is particularly sensitive to the presence of high-conductive phases such as aqueous fluids, partial melts or metallic compounds. Based on recent MT experiments in 2015/2016, Munoz et al. (2018) presented 2D images of the electrical conductivity structure along a NS profile across the Eger Rift. It reveals a conductive channel at the earthquake swarm region that extend from the lower crust to the surface forming a pathway for fluids up to the region of the mofettes. A second conductive channel is present in the south of the model. Due to the given station setup along a profile, the resulting 2D inversion allows ambiguous interpretations of this feature. As 3D inversion is required to distinguish between the different interpretations, we conducted another MT field experiment at the end of 2018. This data publication (10.5880/GIPP-MT. 201810 .1) encompasses a detailed report in pdf format with a description of the project, information on the experimental setup, data collection, instrumentation used, recording configuration and data quality. The folder structure and content of the data repository are described in detail in Ritter et al. (2019). Time-series data are provided in EMERALD format (Ritter et al., 2015).
Magnetotellurics (MT) is a geophysical deep sounding tool that can help decipher the deep hydrology and geology of Antarctica, in concert with more established and already applied geophysical methods, such as seismology, gravity, and magnetics. Electrical conductivity is an important physical parameter to identify properties of rocks and, perhaps more importantly, constituents within, such as fluids or mineralisation.The unique conditions of Antarctica, which is largely covered with ice cause technical issues, particularly with the electric field recordings, as highly resistive snow and ice at surface of Antarctica hampers contact of the E-field sensors (telluric electrodes) with the ground. The project was a feasibility study to address this principal problem and to test modified MT equipment of the Geophysical Instrument Pool Potsdam (GIPP) in the vicinity of the Neumayer Station III (NMIII) on the Ekström Ice Shelfon.This data publication encompasses a detailed report in .pdf format with a description of the project, information on the experimental setup, data collection, instrumentation used, recording configuration and data quality. The folder structure and content of the data repository are described in detail in Ritter et al. (2019). Time-series data are provided in EMERALD format (Ritter et al., 2015).
Das Verbundprojekt 'GeoEnergie (GeoEn)' wurde im Rahmen des BMBF Programms 'Spitzenforschung und Innovation in den Neuen Ländern' nach länderinternen Wettbewerben am 5. Mai 2008 für eine Förderung ausgewählt. Es stehen drei Kernthemen im Mittelpunkt der Untersuchungen: (1) Kohlendioxid-Verfahrenskette, (2) Shale Gas (unkonventionelle Georessourcen) und (3) Geothermie. Die zweite Phase des Verbundprojektes startete im Januar 2010 mit den folgenden Forschungsarbeiten. Die Laboruntersuchungen organisch-reicher Tone vom Nordrand des Rheinischen Schiefergebirges werden fortgesetzt. Im Zuge der geplanten Arbeiten soll das Shale-Gas Potential bewertet und Empfehlungen zur umweltschonenden Shale-Gas Förderung ausgearbeitet werden. Im Arbeitspaket 'Regionalthermische Exploration' wird die systematische Bestimmung thermischer Parameter der bis mehrere Kilometer mächtigen Schichtenfolge des Norddeutschen Beckens zum Abschluss gebracht. Es sollen weitere Messungen zur Wärmeleitfähigkeit ganzer Bohrprofile durchgeführt werden, um die Modellierung zur Kartierung von Temperaturzuständen in Norddeutschland weiter zu führen. In der zweiten Förderphase stehen weiterhin die Prozesse der Kohlendioxidabscheidung und des Kohlendioxidtransports im Fokus der Forschungen. Techniken, Verfahren und Prozessmodellierungen insbesondere im Bereich des Sauerstoff/Kohlendioxid Verbrennungsprozesses (Oxyfuel-Prozess) sollen weiterentwickelt werden. In der ersten Phase wurde das Kohlendioxid-Labor an der BTU Cottbus aufgebaut und Versuche in großem Maßstab durchgeführt. Die Messstrecke soll in der zweiten Phase insbesondere am Oxyfuel-Verbrennungsversuchsstand erweitert werden, um die Energieeffizienz von Oxyfuel-Brennkammern zu quantifizieren und zu simulieren. Ein weiterer wesentlicher Prozess, der im Kohlendioxid-Labor untersucht werden soll, ist die Umwandlung von Kohlendioxid mittels neuartiger Katalysatormaterialien zu Methan- und Methanol. In der zweiten Förderphase der Universität Potsdam wird die Auswertung der Bohrlochdaten fortgesetzt mit dem Ziel, die 3D Sedimentfüllungsmodellierung für das Zentraleuropäische Beckensystem zum Abschluss zu bringen. Im Bereich Geomikrobiologie werden in der zweiten Phase die Wechselwirkungen zwischen Mikroorganismen, Fluid und Gestein untersucht. In enger Zusammenarbeit mit den Projektpartnern wird untersucht, inwieweit die Umlagerungsvorgänge von Mineralen durch mikrobielle Stoffwechselvorgänge beeinflusst werden. Die Universität Potsdam ist weiterhin federführend bei dem Ausbau der Masterstudiengänge 'Geoenergie' und 'Geomikrobiologie'. Während der ersten Phase des Projektes wurde an der Universität Potsdam die Infrastruktur für die neue Fachrichtung Geomikrobiologie aufgebaut, so dass in der zweiten Phase die Nachwuchsgruppe weiter aufgebaut und eingearbeitet werden kann.
Multidisziplinäre Untersuchungen am Standort ermöglichen es uns, die Lage und Struktur des Reservoirs sowie die ablaufenden Prozesse zu identifizieren. Über den Aufbau eines integrierten Standortmodells kann beispielshaft die Entstehung eines geothermischen Reservoirs in Chile nachempfunden werden. So kann einen fundamentalen Beitrag zur zukünftigen Exploration weiterer geoth. Reservoire in Chile geleistet werden. Darüber hinaus liefert der Wissenstransfer aus in Chile gewonnenen Erkenntnissen besonders auf dem Gebiet der Magnetotellurik und Thermalwasserchemie das Prozessverständnis in dt. Geothermiesystemen zu verstehen. Geophysik: Die gravimetrische Messkampagne ist für den Zeitraum November/Dezember 2014 angesetzt. Die eigentlichen Messungen werden 4 Wochen benötigen. Darüber hinaus wird eine Vorbereitungszeit von 2 Wochen benötigt. Im Anschluss an die Messkampagne müssen die Daten über einen Zeitraum von mehreren Monaten bearbeitet und interpretiert werden. Geochemie: Erste Vorversuche zur hydrothermalen Alteration wurden schon im Vorfeld des Projektes begonnen, sodass die 2-3 monatigen Autoklav Versuche gleich mit Projektstart im August begonnen werden können. Die analytische und numerische Aufbereitung der geochemischen Versuche erfolgt im Zeitraum November - Juni '15. Kombination: Nachdem die Einzeldaten aus Geochemie, Geologie und Geophysik aufgenommen, prozessiert und interpretiert sind, wird im Sommer 2015 begonnen das geologische und numerische 3D Modell zu erstellen.
Das Verbundprojekt Brine ist ein wissenschaftliches Begleitprogramm zu den geplanten Erkundungsmaßnahmen für die projektierte CO2-Speicherung in salinaren Aquiferen Ostbrandenburgs (Beeskow-Birkholz und Neutrebbin). Die Projektziele sind die Entwicklung eines integrierten Frühwarnsystems zur Erkennung einer Salzwassermigration in süßwasserführende Aquifere und die Untersuchung von Techniken zur Druckentlastung in der CO2-Speicherformation bei gleichzeitiger geothermischer Nutzung der salinaren Wässern. An dem Verbund sind das Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ) und die Brandenburgisch Technische Universität Cottbus (BTU) beteiligt. Das GFZ Potsdam ist für die Entwicklung eines strukturgeologischen Modells zuständig. Im Rahmen des Reservoir Managements sind Untersuchungen zur optimierten Druckhaltung im CO2-Speicherhorizont und zum geothermischen Potential geplant. Weiterhin wird das GFZ Potsdam mit Hilfe numerischer Simulationen der Salzwassermigration die Möglichkeit einer Grundwasserversalzung bewerten. Durch kombinierten Einsatz von Magnetotellurik und Widerstandstomographie soll die Leitfähigkeitsverteilung des Untergrundes erfasst und die Eignung dieser Methoden für das geplante Frühwarnsystem geprüft werden.
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