Determination of the mobility and saturative distribution of aequous fluids by "low frequency" nuclear magnetic resonance (NMR and hydraulic measurements on microporous rock of the continental crust)

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Nach jüngsten Erkenntnissen der Bohrlochuntersuchungen im tiefen Abschnitt der Explorationsbohrung in Long Valley (LVEW III) sind erheblich niedrigere Formationstemperaturen als erwartet festgestellt worden. Erhebliche Spülungsverluste, welche die Anwesenheit von zusammenhängenden Fließwegen beweisen, und rezente Quarz-Kristallbildungen in den zahlreichen offenen Klüften im untersuchten Kern deuten auf aktive hydrothermale Konvektionsprozesse hin. Die Untersuchung von Mobilitätseigenschaften der im Gestein befindlichen wässrigen Phase, dies sind die hydraulische Permeabilität und der kapillare Rückhaltedruck, ist das Hauptziel des im ITE konzipierten Forschungsvorhabens. Durch den Einsatz der kombinierten niederfrequenten Wasserstoff-Kernspinresonanz- (NMR) und von hydraulischen Messungen sollen die freien und gebundenen Wasseranteile für die aus der Long Valley Bohrung stammenden Gesteinsproben quantifiziert werden. Dabei werden der Gleichgewichtsmagnetisierungsbeiwert und zwei charakteristische Relaxationszeiten bestimmt. Während der Magnetisierungsbeiwert die gesamte Fluidporosität erfaßt, können die Relaxationszeiten (longitudinale und transversale) mit der Porengrößenverteilung, dem mobilen und dem gebundenen Anteil des Porenwassers sowie mit der Permeabilität des untersuchten Gesteins korreliert werden. Die schließlich abgeleiteten Korrelationen sollen zur Analyse der hydrothermalen Fließprozesse im Bereich der Long Valley Caldera verwendet werden.