Relationship between micro-fracture network and karstification in recent (Mecsek) and paleokarst (Gomba) reservoirs - Bauer Márton (2017)
A karsztos és paleokarsztos fluidum tárolók rendkívül heterogén szerkezeti egységek, melyek világszerte jelentős részesedéssel bírnak mind a szénhidrogén termelés, mind pedig a geotermikus energia hasznosítás területén. Az általában rétegzett vagy pados karbonátos képződményekben a fő tárolási tereket és áramlási pályákat a törésrendszer alakítja ki, melyet tovább tagolnak az esetleges barlangi üregek, vagy kollapszusok, de a kisebb méretű oldásos üregek, kavernák is számottevően növelhetik a pórusteret. Magyarország prekainozoos aljzatában számos helyen találhatóak olyan karbonát testek, melyek alkalmasak lehetnek szénhidrogén tárolásra, illetve a földtörténet során valamikor karsztosodhattak. A Paleogén Medencében található gombai szénhidrogén telep is repedezett mészkövekhez köthető, melyekben karsztosodáshoz kapcsolható folytonossági hiányok találhatóak. A terület kutatása a 90-es évek végén kezdődött meg, míg a termelés a kétezres évek elején. Az eltelt időszak alatt felhalmozódott geológiai és geofizikai ismeretek nem kerültek publikálásra, így kizárólag a MOL Nyrt. belső jelentéseiből ismertek. A dolgozat fő célja, a gombai szénhidrogén telep karbonátos kőzettestének petrológiai jellemzése, különös tekintettel az esetleges karsztosodási fázisokat meghatározó törésrendszerre. További célja, hogy az egyedi törésekből épített törésrendszer-szimulációk alapján a karsztosodásra alkalmas mélységtartományokat felderítse, illetve meghatározzon olyan zónákat, ahol fejlettebb üregrendszer nem alakulhatott ki. Szintén célja a disszertációnak a Nyugat-Mecseki karszt repedésrendszere és karsztos formakincse közötti kapcsolat megismerése. Mivel ez a terület felszínközeli és több évtizedes szerteágazó kutatási múlttal bír, így a kapott eredmények jól korrelálhatók más ismeretekkel. Az ilyen formán validálható eredmények fontos következményekkel bírhatnak a gombai szénhidrogén rezervoár repedésrendszerének vizsgálatában is. A disszertáció két részből áll. Az első szakasz a törés paraméterek (hosszúság, nyitottság, sűrűség) és a karsztos formák kapcsolatával foglalkozik az orfűi Vízfő-forrásbarlang példáján, a második pedig a gombai szénhidrogén rezervoár kőzettanát és repedésrendszerét elemzi. A mintaterületek sajátosságából fakadóan némileg különböző módszertan alkalmazása volt célravezető a két vizsgált területen, ugyanakkor az alkalmazott munkafolyamat mindkét esetben azonos: kőzettani jellemzés, törés parametrizálás, DFN szimuláció, végül a következtetések levonása. A mecseki mintaterület esetében a petrológiai jellemzés – köszönhetően a jelentős mennyiségű irodalmi forrásnak – irodalmi adatok alapján történt. A gombai terület esetében azonban célszerű volt a fúrómagok petrográfiai újra értelmezése is, így mind makroszkópos, mind vékonycsiszolati léptékben vizsgáltam a Gomba-1 és Gomba-3 fúrás rendelkezésre álló kőzetmintáit. Az optikai mikroszkópos elemzés mellett Pásztázó Elektron Mikroszkópos, Röntgen diffrakciós, Röntgen fluoreszcens, Raman spektroszkópiás, UV-spektroszkópiás és katód lumineszcens, fluidum zárvány, valamint stabil izotóp összetétel vizsgálatok is történtek. A maximális hőmérséklet megbecslésére Raman spektroszkópiai alapú szenes anyag termométert alkalmaztunk (Beyssac et al. 2002, Rahl et al. 2005). A feltárt breccsás szakaszok esetében a szöveti vizsgálatot képelemzési módszerrel végeztük el vékonycsiszolatokon, melyhez Olympus Streem Essential és ImageJ szoftvereket alkalmaztunk. A vizsgálat során mértük a klasztok méretét, a klasztok átlagos tengelyirányát, a klasztok és a mátrix arányát és a klasztok kerekítettségét is. A legnagyobb eltérés a két területen alkalmazott módszerben a törésparametrizálás esetén volt. A felszíni esetben változó méretű (0,1–2,0 m2) kőzetkibukkanások, míg a gombai területen a fúrásban mért CBIL/FMI logok, illetve maguk a fúrómagok szolgáltatták a mintákat. Mindkét esetben vizsgáltuk a törések hosszúság eloszlását (E), a törések nyitottságát (a), és a törés sűrűséget, melyet a fraktál dimenzióval jellemeztünk (D). A mecseki mintaterület esetében minden paramétert digitalizált kőzetkibukkanásokról származtattunk (összesen 11 minta, 1727 db törés). Amíg a mecseki terület esetében a D paramétert box-counting módszerrel számítottuk, addig a fúrásokban (gombai minták), az értelmezett CBIL/FMI adatsorból meghatározott Hurst kitevőből származtattuk a D értéket...