Eigentlich galten komprimierte Schichten im Sandstein – so genannte Kompaktionsbänder – als ziemlich dicht. Jetzt aber haben amerikanische Forscher mittels Mikrotomografie von Gesteinsproben entdeckt, dass diese vermeintlich guten Barriereschichten doch durchlässig für Flüssigkeiten und Gase sind. Diese in der Fachzeitschrift „Geophysical Research Letters“ veröffentlichte Erkenntnis hat große Bedeutung für die Suche nach Lagerstätten beispielsweise für die CO2-Speicherung im Untergrund, aber auch für die Gewinnung von Erdgas durch „Fracking“.
Wenn Geologen ein Gebiet auf der Suche nach potenziellen Öl- oder Gaslagerstätten erkunden – oder aber nach geeigneten unterirdischen Lagern für Atommüll oder aber Kohlendioxid suchen – geht es vor allem darum, im Untergrund Schichten zu finden, die als Barriere dienen können. Solche Gesteinsschichten lassen weder Wasser, Öl noch Gase hindurch und dienen damit als Basis oder aber Deckgestein für Reservoire und schließen sie effektiv gegen das Grundwasser umgebende Umwelteinflüsse ab.
Bisher galten auch die so genannten Kompaktionsbänder im Sandstein, einem normalerweise eher lockeren Quarzgestein, als relativ dicht. Diese stark komprimierten, flachen Schichten innerhalb des Sandsteins sollten daher, so die Annahme, als Barrieren gegen Öl oder Gas dienen können. Doch ein Forscherteam um José Andrade vom California Institute of Technology (Caltech) hat jetzt Gegenteiliges herausgefunden.
Mikrotomografie enthüllt Durchlässigkeit
Ihre Analyse von Proben der Aztec Sandstein Formation in Nevada, USA zeigt, dass die Kompaktionsbänder deutlich permeabler sind als bisherige, auf zweidimensionalen Daten und Aufnahmen beruhende Modelle ermittelten. Die Wissenschaftler ermittelten für ihre Studie sowohl die dreidimensionalen mikromechanischen Eigenschaften des Gesteins mit Hilfe einer computergesteuerten Mikro-Tomografie als auch quantitativ die makroskopische Durchlässigkeit für Flüssigkeiten.
