Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-6709
Main Title: 3D‐Seismikinterpretation, Struktur‐ und Attributanalyse sowie Visualisierung submariner Canyons, Mud Volcanoes und Pockmarks am Kontinentalhang des Nigerdelta‐Beckens
Translated Title: 3D seismic interpretation, structural and attribute analysis and visualisation of submarine canyons, mud volcanoes and pockmarks at the continental slope of the Niger delta basin
Author(s): Sehnert, Christian
Advisor(s): Dominik, Wilhelm
Referee(s): Dominik, Wilhelm
Heubeck, Christopher
Krawczyk, Charlotte
Granting Institution: Technische Universität Berlin
Type: Doctoral Thesis
Language Code: de
Abstract: In dieser Arbeit wurden mithilfe der 3D-Seismikinterpretation, der seismischen Struktur- sowie Attributanalyse geologische Strukturen im Bereich des zentralen submarinen Nigerdeltas untersucht. In dem 3.282 Quadratkilometer großen Untersuchungsgebiet wurden ein submariner Canyon, zwei Paläo-Canyons, 43 Mud Volcanoes, 17 Paläo-Mud Volcanoes und fünf große Pockmark-Felder identifiziert. Zudem wurden die Bildungsprozesse der Mud Volcanoes und Pockmarks in Verbindung mit dem Störungssystem beschrieben. Die auf dem Kontinentalhang des Nigerdeltas vorkommenden sedimentären Ablagerungsgürtel beziehungsweise strukturellen Gefügezonen konnten im Untersuchungsgebiet nachgewiesen und mit der regionalen Geologie in Einklang gebracht werden. Die beobachteten Strukturen und Prozesse entsprechen den regionalgeologischen Gegebenheiten eines charakteristischen regressiven Deltas am passiven Kontinentalrand. Der subrezente bis rezente Canyon ist aktiv, unterscheidet sich in Morphologie und Geometrie von dem benachbarten, größeren Niger-Canyon und gehört definitionsgemäß zu den Typ II-Canyonsystemen. Er beginnt auf dem Kontinentalhang, stellt eine Reaktivierung des pleistozänen Paläo-Canyons dar und wird durch gravitative Massenbewegungen mit Sedimenten aus dem Niger gespeist. Die untersuchten Paläo-Canyons weisen eine andere Entwicklung auf, wobei einer den direkten Vorgänger an gleicher Stelle und der andere einen etwas älteren, alternativen Canyonverlauf darstellt, als die Zubringer der Sedimente weiter nordwestlich lagen. Die Paläo-Canyons entstammen fluviatilen Channels, da sie als Channel des Niger auf dem ehemaligen pleistozänen Kontinentalschelf entstanden, und gehören wie der rezente Niger-Canyon zum Typ I-Canyonsystem. Ihr Alter konnte auf das Jung- bis Mittelpleistozän datiert werden. Die Steuerungsprozesse für die Bildung und Erhaltung dieser submarinen Canyons gehen auf den allgemein regressiven Trend und die hohen Sedimentationsraten an einem passiven Kontinentalrand zurück. Die Bildung der Mud Volcanoes ist streng an die Existenz der Schlammdiapire gebunden und steht in Verbindung mit dem Auftreten und der Entwicklung von Growth Faults und anderen listrischen Abschiebungen. Der Diapirismus, welcher für die Deformationen der Sedimente im Untersuchungsgebiet verantwortlich ist, steht im Zusammenhang mit plastischen Tonsedimenten und der Sedimentauflast durch hohe Sedimentationsraten, die zur Bildung des Überdruck-Regimes in der Region führten. Ein großer Teil der Mud Volcanoes steigt entlang von Störungen auf, der Rest geht direkt aus den an die Sedimentoberfläche aufsteigenden Schlammdiapiren hervor. Die Mud Volcanoes verteilen sich fast ausschließlich in einer der drei im Untersuchungsgebiet identifizierten strukturellen Gefügezonen, welche durch die synsedimentären Growth Faults, Thrust Faults und die Kinematik der auftretenden Störungen definiert sind. Diese synsedimentären Störungen sind für die Nordwest-Südost-orientierte Hauptstörungsrichtung verantwortlich. Für die Entstehung der Pockmarks wurden zwei Bildungsprozesse identifiziert. Der erste Prozess steht in Zusammenhang mit listrischen Abschiebungen, entlang derer die Fluide aufsteigen und an denen sich die Pockmarks in Ketten aneinanderreihen. Der zweite Prozess steht in Zusammenhang mit den Mud Volcanoes und Schlammdiapiren, aus deren Gasschloten die Fluide entweichen. Die Häufigkeit der Pockmarks korreliert räumlich und zeitlich mit jener der Mud Volcanoes. In Bereichen mit dem häufigsten Auftreten dieser Strukturen sind die Fluidströme im Untergrund hydraulisch sehr aktiv, wobei der Nordwesten die jüngste und stärkste Aktivität aufweist.
In this work geologic structures of a part of the central submarine Niger delta were examined with the help of 3D seismic interpretation, seismic structural analysis as well as attribute analysis. In the 3.282 square kilometre study area a submarine canyon, two palaeocanyons, 43 mud volcanoes, 17 palaeo-mud volcanoes and five big pockmark fields were identified. Besides, the formation processes of the mud volcanoes and pockmarks in the context of the fault system were examined and described. The sedimentary depobelts respectively structural framework zones on the continental slope of the Niger delta were verified in the study area and made consistent with the regional geology. The studied structures and processes correspond to the regional geologic conditions of a characteristic regressive delta at a passive continental margin. The subrecent to recent canyon is active, differs in morphology and geometry from the adjacent, larger Niger canyon and are by definition part of the type II-canyon systems. It originates on the continental slope, represents a reactivation of the palaeo-canyon and is fed by gravitative mass transport with sediments from River Niger. The palaeo-canyons show a different development, from which one represents a direct predecessor at the same place and the other one some older, alternative canyon course when the direction of sediment supply was more to the northwest. The palaeo-canyons arose from fluvial channels, because they originate as channels of the River Niger on the former Pleistocene continental shelf and are type I-canyons like the recent Niger canyon. Their ages could be dated to the Late to Middle Pleistocene. The generally regressive trend and the high sedimentation rates at a passive continental margin like the Niger delta are the control processes for the formation and preservation of the submarine canyons. The formation of the mud volcanoes is linked to the existence of the mud diapirs and is mostly related to the appearance and the development of growth faults and similar listric normal faults. The diapirism which is responsible for the deformations of the sediments in the study area is linked to plastic shale sediments and the sediment load by high sedimentation rates which are the origins of the overpressure regime in the region. The majority of the mud volcanoes forms along faults, the remaining arise directly from the mud diapirs which are migrating to the sediment surface. The mud volcanoes spread almost exclusively in one of three structural framework zones identified in the study area which are defined by synsedimentary growth faults, thrust faults and the kinematics of the appearing faults. These synsedimentary faults are responsible for the main fault direction oriented from northwest to southeast. For the origin of the pockmarks two formation processes were identified. The first process is linked to listric normal faults in which the pockmarks line up in chains and the other to the mud volcanoes and shale diapirs from whose side vents the pockmarks arise. It is remarkable that the spatial frequency of the pockmarks correlates with that of the mud volcanoes. Overall the fluid flow in the study area is hydraulically very active; nevertheless, the northwestern part shows the most recent and maximum activity.
URI: https://depositonce.tu-berlin.de//handle/11303/7486
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-6709
Exam Date: 3-Nov-2017
Issue Date: 2018
Date Available: 2-Mar-2018
DDC Class: 551 Geologie, Hydrologie, Meteorologie
Subject(s): growth faults
thrust faults
mud diapirism
mud volcanoes
pockmarks
Schlammdiapirismus
Schlammvulkane
License: http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
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