Original paper

Absenkungs- und Temperaturgeschichte paläozoischer und mesozoischer Formationen im Nordwestdeutschen Becken

[Burial and temperature of Paleozoic and Mesozoic rocks in the Northwest German Basin.]

Neunzert, Gregor Helmut; Gaupp, Reinhardt; Littke, Ralf

Kurzfassung

Im Nordwestdeutschen Becken wurde eine 2D-Beckensimulation unter Verwendung von PetroMod Software durchgeführt. Ziel der Studie war es. die Zusammenhänge zwischen Beckensubsidenz, Wärmefluß, Reifung organischen Materials und der Bildung von Kohlenwasserstoffen näher zu erforschen. Hierzu wurde eine 2D-seismische Linie verwendet, für die eine genaue stratigraphische, lithologische und tektonische Interpretation erstellt wurde. Hierbei stellte es sich heraus, daß die Entwicklung des Beckens in vier Hauptphasen unterteilt werden kann, die alle durch Zeiten der Erosion oder einen Hiatus voneinander getrennt sind. Phase I (Oberkarbon) spiegelt die Entwicklung des Arbeitsgebietes als "Back-arc-Basin" oder als "Foreland-Basin" wider. Phase II (Autun bis Jura) wird mit "Rifting" und anschließendem thermischen Ausgleich in Verbindung gebracht. In dieser Phase wurde das erste Mal organisches Material inkohlt und Methan gebildet. Den Phasen III (Kreide) und IV (Tertiär) kann kein spezifisches tektonisches Ereignis zugeordnet werden. Wahrscheinlich wurde die Beckensubsidenz während dieser Phasen von den geodynamischen Entwicklungen im Alpenraum und im Nordatlantik gesteuert. Phase III ist ein Zeitraum, in dem nur ein geringes Gasgenesepotential verwirklicht wurde. Im Tertiär (Phase IV) wurden die westfälischen Muttergesteine am tiefsten versenkt und erreichten ihre höchste organische Reife. Daher wurde die heutige Menge und Zusammensetzung der Gase in den Reservoirs während dieses Zeitraumes später Gasgenese entscheidend mitbestimmt.

Abstract

In the Northwest German Basin, a 2D basin modelling study using PetroMod software was performed to unravel the interactions between basin subsidence, heat flow, maturation of organic matter and generation of hydrocarbons. Therefore a 2D seismic line was used, for which a detailed stratigraphic, lithologic, and tectonic interpretation was established. The study revealed that the basin history can be subdivided into four major phases, which are separated by times of erosion or non-deposition. Phase I (Upper Carboniferous) reflects the development of the study area as back-arc basin or a foreland basin. Phase II (autunian to Jurassic) can be related to rifting and subsequent thermal relaxation. It is the first stage of major coalification and methane generation. Phase III (Cretaceous) and phase IV (Tertiary) can not be related with certainty to particular tectonic events, but they are likely to be influenced by both alpine and Northatlantic geodynamic evolution. Phase III is a stage during which only little gas generation occurred except in areas with abnormal thermal influence. During the Tertiary Westphalian source rocks reached their deepest burial and highest organic maturity. Thus, the quantity and the composition of the natural gases in the reservoirs were influenced to a great extent by this late maturation stage.