Advertisement

Geologische Rundschau

, Volume 68, Issue 3, pp 1172–1183 | Cite as

Diagenetische Veränderungen in den Rotliegend Sandsteinen im NW-Deutschen Becken

  • Hans Joachim Drong
Article

Zusammenfassung

Mit seinen auf 3000 m bis 6000 m versenkten Schichten bildet das Rotliegende in Nordwestdeutschland eine Gasprovinz, deren Lagerstätten-Inhalte aus dem Karbon im Liegenden abgeleitet werden. Die Reservoire sind Sandsteine, die mit Tonsteinen wechsellagern. Sie wurden nach einer Phase reger vulkanischer Aktivität des untersten Perm als red bed-Sedimente in einem ariden Klima abgelagert.

Das Untersuchungsgebiet ist der Raum zwischen Weser und Elbe. Es wurde versucht, eine grundsätzliche Teufen/Porositäts-Variation der Sandsteine zu erarbeiten, was wegen der komplexen Gefügebedingungen sehr schwierig ist. In diesem Zusammenhang ergab sich die Markierung des Endes der mechanischen Kompaktion bei einer Porosität um 22% für feinkörnige Sandsteine.

Die in den Poren (epigenetisch) ausgefällten allochemischen Zementminerale zeigen Merkmale einer synsedimentären bis frühdiagenetischen Kristallisation. Nicht zuletzt kommt das in der regionalen paläogeographischen Anordnung der Zementminerale Karbonat, Sulfat und Halit zum Ausdruck, in dieser Reihenfolge zunehmend evaporitischen Charakters vom Beckenrand im Süden zur Beckenachse im Norden hin bevorzugt verteilt.

In den Intergranularen der Sandsteine sind authigene Tonminerale weit verbreitet, besonders als Coating- und Overgrowth-Gefüge. Die Reaktion von Feldspat und die gesteigerte Authigenese von Tonmineralen in einem Gebiet, in dem die gewöhnlich anzutreffenden Effusivgesteine im Liegenden fehlen, werfen ein Licht auf die Herkunft dieser Tonminerale und auf die Migrationsvorgänge.

Abstract

With its sequences attaining depths of 3000 to 6000 m, the Rotliegend in NW Germany forms a gas province whose reservoir contents are derived from underlying Carboniferous. The reservoirs consist of sandstones alternating with shales, which were deposited in an arid climate as red bed sediments after a phase of intensive volcanic activity in the lowermost Permian.

The investigated area is situated between the rivers Weser and Elbe. It was tried to obtain a basic depth/porosity variation of the sandstones, a rather difficult attempt because of the very complex fabric conditions. In this connection the end of the mechanical compaction could be marked at a porosity of about 22% for fine-grained sandstones.

The allochemical cement minerals precipitated (epigenetically) in the pores show features of a synsedimentary to early-diagenetic crystallisation. This is not least reflected in the regional paleogeographic distribution of the cement minerals carbonate, sulfate and halite which, in the order of their listing, become more evaporitic, with increasing proportions from the basin margin in the south towards the basin axis in the north.

In the intergranulars of the sandstones, authigenic clay minerals occur frequently, in particular in the form of coating and overgrowth. Reaction of feldspar and advanced authigenesis of clay minerals in an area where the generally occurring effusive rocks are missing in underlying formations give an idea of the genesis of clay minerals and of migration processes.

Résumé

Le Rotliegend constitue au nord-ouest de l'Allemagne une province à gisements de gaz naturel. Les réservoirs consistent en grès alternant avec des argiles, qui ont subi un affaissement de 3000 à 6000 m. Ces couches sont des »sédiments rouges« déposés dans un climat aride après une phase d'activité volcanique intense dotant du permien le plus inférieur. Le gaz provient du carbonifère.

La région étudiée est située entre le Weser et l'Elbe. On a eu en vue la variation fondamentale entre la profondeur et la porosité des grès, tâche assez difficile en raison des conditions de texture très complexes. A cette occasion on a pu enregistrer la fin de la compaction mécanique avec une porosité de 22% environ pour les grès fins.

Les minéraux allochémiques du ciment préciptés (épigénétiquement) dans les pores montrent les caractéristiques d'une cristallisation synsédimentaire à protodiagénétique. Cela se manifeste aussi dans la distribution paléogéographique régionale des minéraux du ciment, carbonate, sulfate et halite, qui deviennent dans cet ordre, de plus en plus évaporitiques à partir du bord méridional du bassin vers son axe; en d'autres termes les minéraux les plus évaporitiques sont déposés vers le nord.

Dans les pores des grès, les minéraux d'argile authigènes sont très répandus, en particulier sous forme d'une pellicule enveloppante et d'enrobement. La réaction de feldspath et l'authigenèse avancée des minéraux d'argile dans une région où les roches effusives normalement présentes sont absentes les couches inférieures, permettent de se faire une idée de la genèse des minéraux d'argile et des processus de la migration.

кРАткОЕ сОДЕРжАНИЕ

кРАсНыИ лЕжЕНь сЕВЕР О-жАпАДНОИ гЕРМАНИИ, с лОИ кОтОРОгО РАспОлОжЕН ы НА глУБИНЕ 3000 ДО 6000 М, ОБРАжУЕт пРОВИН цИУ, БОгАтУУ гАжОМ, пРИ ЧЕМ МОжНО пРЕДпОлАгАть, Ч тО гАж ОБРАжОВАлсь В слОьх к АМЕННОУгОльНОгО пЕР ИОДА, ОБРАжУУЩИх жДЕсь пОД ОшВУ. лОВУшкОИ гАжА ьВльУтсь жДЕсь п ЕсЧАНИкИ, пЕРЕМЕжАУЩ ИЕсь с глИНИстыМИ слАНцАМИ. ОНИ ОтлОжИлИсь пОслЕ ФАжы ИНтЕНсИВН ОИ ВУлкАНИЧЕскОИ Акт ИВНОстИ В НИжНЕИ пЕРМИ В ВИДЕ кР АсНых ОсАДОЧНых пОРОД (red bed-Sediments) В А РИДНОМ клИМАтЕ.

ИсслЕДОВАлИ ОБлАсть МЕжДУ ВЕжЕРОМ И ЁльБО И. сДЕлАНА пОпыткА УстАНОВИть с ВьжИ МЕжДУ глУБИНОИ жАлЕг АНИь И пОРИстОстьУ пЕ сЧАНИкА, ЧтО ОкАжыВАЕтсь НЕ лЕгкО И жАДАЧЕИ В сВьжИ сО слОжНОстьУ Их стРУктУР. пРИ ЁтОМ У стАНОВИлИ жАВЕРшЕНИЕ МЕхАНИЧЕ скОгО УплОтНЕНИь пРИ пОРИс тОстИ В 22 % В МЕлкОжЕРНИ стых пЕсЧАНИкАх.

АллОхИМИЧЕскИЕ МИНЕ РАлы цЕМЕНтОВ, ВыпАВш ИЕ В пОРАх ЁпИгЕНЕтИЧЕскИ, пРОь ВльУт ЧЕРты сИНсЕДИМЕНтАц ИОННОИ ДО РАННЕ-ДИАгЕ НЕтИЧЕскОИ кРИстАллИжАцИИ. РЕгИ ОНАльНОЕ пАлЕОгЕОгРАФИЧЕскО Е РАспОлОжЕНИЕ цЕМЕН тНых МИНЕРАлОВ — кАРБОНАт, сУльФАт И гАлИт — ЧАстО ВстРЕЧАЕМОЕ ж ДЕсь В ОпИсАННОИ пОслЕДОВАтЕльНОстИ, гОВОРИт О ВОжРАстАУЩ ЕМ ЁВАпОРИтНОМ хАРАктЕ РЕ От кРАь БАссЕИНА НА УгЕ к ОсИ БАссЕИНА НА сЕВЕРЕ.

В пРОстРАНстВЕ МЕжДУ жЕРНАМИ пЕсЧАНИкА ЧА стО ВстРЕЧАУтсь АУтИгЕН НыЕ глИНИстыЕ МИНЕРАлы, ОсОБЕННО В В ИДЕ Их пОкРОВА, ИлИ жЕ Н АРОстОВ. РЕАкцИь пОлЕВОгО шпА тА И пОВышЕННыИ АУтИгЕНЕжИс глИНИст ых МИНЕРАлОВ В РАИОНА х, гДЕ В пОДлЕжАЩИх слОьх ОБы ЧНО ВстРЕЧАУтсь ЁФФУжИВ НыЕ пОРОДы, РАжРЕшАУт пРЕДпОлАгАть пРОцЕс сы МИгРАцИИ пРИ ОБРАжОВАНИИ глИНИст ых МИНЕРАлОВ. ВыДВИНУ ты гИпОтЕжы О пРОцЕссАх МИгРАцИИ И ОБРАжОВАНИь глИНИстых МИНЕРАлОВ.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Schriftenverzeichnis

  1. Engelhardt, W. v.: Der Porenraum der Sedimente. 207 S., 83 Abb.; Springer Verlag Berlin-Göttingen-Heidelberg, 1960.Google Scholar
  2. Füchtbauer, H., Müller, G.: Sediment-Petrologie, Teil II, Sedimente und Sedimentgesteine. 726 S., 326 Abb., 66 Tab.; E. Schweitzerbart'sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 1970.Google Scholar
  3. Glennie, K. W., Mudd, G. C. &Nagtegaal, P. J. C.: Depositional environment and diagenesis of Permian Rotliegendes sandstones in Leman Bank and Sole Pit areas of the UK southern North Sea. Journ. Geol. Soc,135 Part 1, 25–34, 4 Abb., 2 Taf.; London 1978.Google Scholar
  4. Lutz, M., Kaasschieter, J. P. H. &van Wijhe, D. H.: Geological Factors Controlling Rotliegend Gas Accumulations in the Mid-European Basin. Proceed. 9th World Petrol. Congr. Tokyo,Vol. 2, 93–103, 7 Abb.; Applied Science Publishers Ltd., London 1975.Google Scholar
  5. Plein, E.: Rotliegend-Ablagerungen im Norddeutschen Becken. Z. dt. geol. Ges.,129, 71–97, 10 Abb., 6 Taf.; Hannover 1978.Google Scholar
  6. Selly, R. C.: Porosity gradients in North Sea oil-bearing sandstones. Journ. Geol. Soc.,135 Part 1, 119–132, 16 Abb., 2 Taf.; London 1978.Google Scholar

Copyright information

© Ferdinand Enke Verlag Stuttgart 1979

Authors and Affiliations

  • Hans Joachim Drong
    • 1
  1. 1.Gewerkschaften Brigitta und ElwerathBetriebsführungsgesellschaft MBHHannover 51

Personalised recommendations