Bachelorarbeit, 2010
59 Seiten, Note: 1,3
Geowissenschaften / Geographie - Geologie, Mineralogie, Bodenkunde
1 Einleitung
1.1 Zielsetzung der Arbeit
1.2 Das GeneSys-Projekt
2 Probenmaterial
2.1 Geologische Entwicklung
2.2 Detfurth- und Volpriehausen-Formation
2.2.1 Detfurth
2.2.2 Volpriehausen
3 Die natürliche Radioaktivität der Gesteine
3.1 Grundlagen
3.2 Strahlungseigenschaften
3.3 Wechselwirkung der Gammastrahlung mit Materie
3.4 Eigenschaften und Zerfallsreihen der wichtigsten Isotope
3.4.1 Kalium
3.4.2 Uran
3.4.3 Thorium
4 Messtechnik und angewandte Messverfahren
4.1 Bohrkernmessung
4.1.1 Das Messverfahren
4.1.2 Anwendung
4.1.3 Grenzen und Korrekturen
4.2 Bohrlochmessung
4.2.1 Das Messverfahren
4.2.2 Anwendung
4.2.3 Grenzen und Korrekturen
5 Messergebnisse
5.1 Ergebnisse der Bohrkernmessung
5.2 Ergebnisse der Bohrlochmessung
6 Auswertung
7 Zusammenfassung
8 Ausblick
Diese Arbeit untersucht radiometrische Messdaten von Bohrkernen der Detfurth- und Volpriehausen-Formation, um eine präzise Teufenkorrelation zwischen Bohrkern- und Bohrlochdaten im Rahmen des Geothermie-Projekts GeneSys zu ermöglichen und lithologische Profile zu verifizieren.
2.2.1 Detfurth
Die Detfurth-Formation (smD) lässt sich in Detfurth-Wechselfolge und Detfurth-Sandstein gliedern. Die Detfurth-Wechselfolge besteht überwiegend aus rotbraunen, schwach karbonatischen, teilweise feinsandigen Tonsteinen. In diese sind dichte Feinsandsteine eingeschaltet. Der Detfurth-Sandstein ist in Oberbank, Zwischenmittel und Unterbank unterteilt. Die Oberbank besteht aus feinkörnigen, quarzitischen und dichten Sandsteinen. Im Zwischenmittel findet man dunkelrotbraune Tonsteine. Die Detfurth-Unterbank besteht aus fein- bis grobkörnigen Sandsteinen, die quarzitisch und mäßig porös sind. Die Detfurth-Formation beginnt mit der sogenannten Detfurth-Diskordanz, welche durch Grobkorn- und Geröllführung gekennzeichnet ist.
Die Detfurth-Folge wird in zwei Kleinzyklen unterteilt: die Detfurth-Wechselfolge sowie die Oberbank des Sandsteins (smD, 2) und das tonige Zwischenmittel sowie die Unterbank des Detfurth-Sandsteins (smD, 1). Es gibt keine weitere Feingliederung (Becker, 2005).
Die nebenstehende Abbildung zeigt einen Bohrkern aus einer Teufe von 3560,83 – 3561,83 m. Er stammt aus der Detfurth-Unterbank.
Die drei auf natürliche Strahlung zu untersuchenden Kernstrecken aus dem Detfurth stammen sowohl aus der Detfurth-Wechselfolge als auch aus dem Detfurth-Sandstein. Somit sind beide Kleinzyklen vertreten.
1 Einleitung: Dieses Kapitel führt in die Aufgabenstellung der Arbeit im Kontext des GeneSys-Projekts ein und definiert das Ziel, durch radiometrische Messungen Teufenkorrelationen in der Bohrung Groß-Buchholz GT1 zu erstellen.
2 Probenmaterial: Es werden die geologischen Rahmenbedingungen sowie die stratigraphischen Einheiten der Detfurth- und Volpriehausen-Formation detailliert beschrieben.
3 Die natürliche Radioaktivität der Gesteine: Dieses Kapitel erläutert die physikalischen Grundlagen der Radioaktivität, insbesondere die Zerfallsreihen und Eigenschaften der Isotope Kalium, Uran und Thorium.
4 Messtechnik und angewandte Messverfahren: Hier werden die eingesetzten Messmethoden für Bohrkerne (Szintillationszähler) und Bohrlochmessungen sowie die notwendigen Korrekturverfahren vorgestellt.
5 Messergebnisse: Die erhobenen radiometrischen Messdaten werden präsentiert und hinsichtlich der Lithologie sowie der Interpretation von Tonmineralen analysiert.
6 Auswertung: Dieses Kapitel führt die manuelle Teufenkorrelation zwischen Bohrkern- und Bohrlochdaten unter Berücksichtigung der ermittelten Versatzwerte durch.
7 Zusammenfassung: Die Arbeit schließt mit einer Rekapitulation der wichtigsten Erkenntnisse zur Teufenkorrelation und der Validität der durchgeführten Messungen.
8 Ausblick: Der abschließende Teil skizziert die weiteren Schritte im GeneSys-Projekt, insbesondere im Hinblick auf die geplante hydraulische Reservoir-Erschließung.
GeneSys, Groß-Buchholz GT1, Detfurth-Formation, Volpriehausen-Formation, Radiometrie, Gammastrahlung, Bohrkernmessung, Bohrlochmessung, Teufenkorrelation, Lithologie, Mittlerer Buntsandstein, Spektrometrie, Szintillationszähler, Geothermie
Die Arbeit beschäftigt sich mit radiometrischen Messungen an Bohrkernen und Bohrlochdaten, um die Lithologie der Detfurth- und Volpriehausen-Formation in der Geothermie-Bohrung Groß-Buchholz GT1 präzise zu korrelieren.
Die Schwerpunkte liegen auf der natürlichen Radioaktivität von Gesteinen, der Anwendung spezialisierter Messverfahren sowie der statistischen und geologischen Auswertung zur Bestimmung von Teufenversätzen.
Das Hauptziel ist die exakte Bestimmung der Teufen der Sandsteinhorizonte, die für die geothermische Nutzung (GeneSys-Projekt) als Ziel- und Re-Injektionshorizonte fungieren.
Es werden integrale und spektrale Gamma-Messungen an Bohrkernen mit Heger-Sonden durchgeführt sowie Bohrlochlogs und MWD-Daten (Measurement While Drilling) zur Korrelation herangezogen.
Der Hauptteil gliedert sich in die theoretischen Grundlagen der Radioaktivität, die technische Beschreibung der Messverfahren, die Präsentation der Messergebnisse sowie die lithologische Interpretation und Korrelation der Daten.
Die Arbeit lässt sich am besten mit Begriffen wie Geothermie, Teufenkorrelation, Radiometrie, Gammastrahlung und Mittlerer Buntsandstein beschreiben.
Da bei der Entnahme von Bohrkernen und bei der Durchführung von Bohrlochmessungen unterschiedliche Tiefenreferenzen vorliegen können, ist eine Korrelation entscheidend, um die genaue Lage geologischer Schichten für technische Arbeiten wie das Wasser-Fracking korrekt zu bestimmen.
Die Detfurth-Formation dient als eines der Hauptuntersuchungsobjekte, an dem die Korrelationsmethodik erprobt wird, um lithologische Abfolgen innerhalb des Mittleren Buntsandsteins besser zu verstehen.
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