INSIDE GeoLaB - Die Spur der Steine
Typisches Aussehen des Granits aus der Tromm-Region. © D. Scheuvens
Privatdozent Dr. Jens Carsten Grimmer ist Geologe am Institut für Angewandte Geowissenschaften am Karlsruher Institut für Technologie. Sein Spezialgebiet: Die Geologie des Oberrheingrabens und seiner Randgebirge. Aktuell werten er und seine Kolleginnen und Kollegen im GeoLaB-Projekt Bohrkerne aus. Diese stammen aus zwei Erkundungsbohrungen von der Tromm im Odenwald. Besonders wichtig? Risse und Klüfte. Und es gab auch eine interessante Entdeckung!
Zwölf Tonnen schwere Bohrkerne mit einer Gesamtlänge von 500 Metern - warum macht Ihr euch die Mühe, sie zu untersuchen?
Wir wollen wissen, wie es im Untergrund aussieht. Damit wir Geologen uns davon ein genaues Bild machen können, müssen wir in die Tiefe bohren und das Gestein an die Oberfläche bringen. Erst dann können wir es im Labor untersuchen und parallel dazu Computersimulationen erstellen.
Aus welchem Gestein bestehen die Bohrkerne?
In den oberen 400 Metern haben wir im Wesentlichen Granit erbohrt. Granit ist ein in der Tiefe abgekühltes und auskristallisiertes Magma, also ehemals geschmolzenes Gestein. Das ist auch das Gestein, das hier im Odenwald auf der Tromm an der Oberfläche liegt. Es kommt auf allen Kontinenten der Welt in der Erdkruste in den oberen fünfzehn Kilometern vor. Wir haben aber auch noch etwas anderes gefunden: In etwa 410 Metern Tiefe zeigen die Forschungsbohrungen einen Übergang von Granit zu Gneisen und anderen Gesteinen. Diese unterschiedlichen Gesteinsarten können wir für die geplanten Experimente im Felslabor nutzen. Das vergrößert unser Forschungsspektrum.
Lass uns eine Zeitreise in die Erdgeschichte machen – wann ist dieses Gestein entstanden?
Der Tromm-Granit ist 339 Millionen Jahre alt und zu der Zeit entstanden, als zwei Kontinente miteinander kollidiert sind. Im Zuge der Kollisionsprozesse ist granitische Schmelze (Magma) aus größeren Tiefen aufgestiegen. In 10 bis 15 Kilometern Tiefe hat die Schmelze, wie wir Geologen es ausdrücken, „Platz genommen“, ist erkaltet und auskristallisiert. Dabei haben sich diese typischen, wunderschönen Minerale mit ihren glänzenden Kristallflächen gebildet, aus denen der Granit besteht.
Was hat es mit den Klüften im Tromm-Granit auf sich?
Auf den ersten Blick sehen wir fast in jedem gewonnenen Bohrkern einen oder mehrere Klüfte. Die detaillierte Untersuchung mit Spezialsonden hat ergeben, dass es um die Bohrungen herum deutlich mehr als 1000 Risse und Klüfte gibt. Einige davon sind geeignet, Wasser zu transportieren. Die Klüfte sind extrem wichtig für uns, denn wir brauchen sie für unsere geplante Geothermie-Forschung. Will man Erdwärme aus Granitgestein tief unter der Erde gewinnen, muss Thermalwasser durch Risse und Klüfte im Gestein transportiert werden, um dort Wärme aufzunehmen. Wir wollen verstehen, wie Wasser durch Klüfte fließt und was sich dabei verändert. Im GeoLaB sollen die Prozesse, die in Geothermie-Projekten tief unter der Erdoberfläche stattfinden, im Felslabor nachgebildet und untersucht werden.