Onsdag 24.5.2017 - Uke 21

logo

Samarbeidspartnere

 Karbonatplattformer gir viktig informasjon som både er relevant for petroleumsindustrien så vel som for klimaforskere. Studenter ved Universitetet i Bergen får et viktig innblikk i dette når de reiser på felttur til Bahamas.


530x305 figur1Great Bahama Bank og San Salvador er karbonatplattformer i Det karibiske hav og mot Atlanterhavet. Plattformene er dannet av skallrester fra dyr og planter, og består av kalsiumkarbonat. Illustrasjon: Google Earth

Denne saken ble først publisert juni 2015.

Institutt for geovitenskap ved Universitetet i Bergen tilbyr en rekke kurs for sine studenter. Noen av disse kursene er relevante for både petroleums- og klimaforskning.

Ett eksempel er feltkurset på San Salvador som setter fokus på karbonatplattformer.

Navnet «karbonatplattformer» har de fått fordi de i hovedsak består av rester av dyr og planter som bygger skall og skjelett av kalsiumkarbonat. Lag på lag av slike skallrester avsettes og kittes sammen over tid, og plattformene kan gjerne bli opptil ti kilometer tykke.

Karbonatplattformer er viktige reservoarer for grunnvann, olje og gass - over 50 prosent av verdens påviste petroleumsreserver er lagret i karbonatplattformer.

Oljen og gassen finnes i større og mindre porerom. Porerommene er enten mellom karbonatpartiklene, inni større skjelett som koraller, eller de er dannet som følge av kjemisk oppløsning av kalkbergarten.

Se video nederst i artikkelen.

530x330 figur2Studenter og lærere dykker langs en slak skråning ned mot dypet på en karbonatplattform. Her er en blanding av små koralloppbygginger med karbonatsand (lysere partier) i mellom. Foto: Bjarte Lønøy

På San Salvador studerer vi både moderne og fossile karbonatavsetninger. De moderne avsetningene kan studeres ved å ta på seg maske, svømmeføtter, snorkel, og eventuelt ekstra lufttilførsel.  

Ved å dykke på plattformen får vi en unik mulighet til å observere fordelingen av korallknoller og karbonatsand i tre dimensjoner. Denne fordelingen gir en pekepinn på hvordan fordelingen av reservoarenheter er i eldre karbonatplattformer, noe som er viktig når olje og gass skal produseres fra dem.

Karbonatplattformer


San Salvador er en karbonatplattform øst for den større Great Bahama Bank, og er en del av øyriket Bahamas. Både Great Bahama Bank og San Salvador består stort sett av skallrester fra bunnlevende dyr og planter som trives i grunt og varmt sjøvann.

 

Skallene er laget av kalsiumkarbonat. Kvartssand og leire som er vanlig i elveavsetninger og delta finnes ikke på Bahamas. De få kvartskornene som finnes er vindblåst støv fra Saharaørkenen.


Karbonatplattformer er viktige reservoarer for grunnvann, og i gamle begravde plattformer kan de også inneholde store mengder olje og gass – som i Midt-Østen.
Store karbonatplattformer er dannet i tropisk og subtropisk klima.

 

I Nordsjøen har vi mektige karbonatavsetninger av sen kritt – paleocen alder (ca. 60 – 70 millioner år gamle), men disse er i vesentlig grad dannet av skallene fra mikroskopiske alger som levde i overflatevannet.

 

Lignende alger, såkalte coccolithophorider, blomstrer opp i fjordene våre hvert eneste år. Det første oljefeltet som ble satt i produksjon i Norge, Ekofisk-feltet, produserer fra slike avsetninger.

Men skal vi virkelig «se inn i» de eldre lagene må vi benytte oss av geofysiske metoder. Disse metodene vil være bestemmende for hvor borekjerner skal taes.

Det vil igjen gi informasjon om innhold av olje og gass, men for klimaforskere og paleontologer vil de også gi informasjon om klima, havnivåforandringer og livets utvikling gjennom tidene.

Virkningen av klima- og havnivåforandringene på grunn av istider og mellomistider i løpet av de siste 220 000 årene kan observeres spesielt godt på San Salvador.

530x357 figur3Vindblåste karbonatskallrester fra strandsonen ble blåst opp på land og dannet store sanddyner for 125 000 år siden. Skrålagene som heller mot venstre viser at vinden har blåst materialet fra høyre mot venstre. Foto: Gunnar Sælen

Store sanddyner som består av karbonatskallrester ble dannet da havet oversvømmet plattformkanten. I disse periodene ble nedbrutte skallrester i strandsonen blåst opp på land og store sanddyner ble dannet.

Da havnivået stod seks meter høyere enn i dag vokste korallrevene der det i dag er tørt land. Når havnivået sank til under plattformkanten under istidene ble store deler av plattformen liggende tørr, og vindblåst pollen kunne vokse til planter og danne jordsmonn.

Regnvann kunne samtidig trenge ned i undergrunnen og starte den langsomme oppløsningen av kalsiumkarbonatbergarten. Slik ble de store grottene dannet.

Noen grotter, såkalte kystflanke grotter, ble dannet i blandingssonen mellom ferskt og marint grunnvann. Studerer man de kjemiske signalene i stalaktitter og stalagmitter i hulene kan dette gi ytterligere informasjon om klimaet da disse ble dannet.

530x361 figur4Den største grotten på San Salvador, Lighthouse Cave, blir delvis fylt av tidevannet. Foto: Joan Mylroie

Andre oppløsningshulrom, såkalte «blue holes» kan ha sitt opphav i sammenraste grottetak eller større sprekker. Noen av disse kan være flere hundre meter dype, og inneholder sjøvann som strømmer inn og ut med tidevannet gjennom de porøse karbonatavsetningene.

Atter andre har mindre tidevannsutskifting, og vannet i dem ser svart ut. Dette skyldes at en har oppblomstring av sulfidoksiderende purpurbakterier i overgangssonen mellom det ferske overflatevannet og det marine bunnvannet.

Organisk materiale fra bakterier og alger som lever i overflatevannet, og blader fra høyere planter som vokser rundt hullet, synker ned i bunnvannet og blir brutt ned av bakterier.

Denne nedbrytningen bruker opp oksygenet i bunnvannet, og andre bakterier som bruker sulfat til å bryte ned de organiske restene tar over. I denne siste prosessen dannes den giftige gassen hydrogensulfid.

Institutt for geovitenskap har, sammen med forskere fra Mississippi State University, kjørt kurset på San Salvador siden 2013. Kurset er like inspirerende og informativt for oljegeologer som for klimaforskere, og har så langt vært finansiert av ConocoPhillips.

Videoopptak fra ett av dykkene ved San Salvador

Samarbeidspartnere

Nyhetsbrev

captcha 

195x248 Banner

200 ledige stillingerb

200 Tips oss

200 Fortell om din forskning

 

 Ukens PhD comics

20


Redaktør: Denne e-postadressen er beskyttet mot programmer som samler e-postadresser. Du må aktivere javaskript for å kunne se den.å

Om: Info om Geoforskning.no

Annonsere: Informasjon og priser

Kontakt: Kontaktinformasjon Tips oss

Webløsning ©2013-15 av Web Norge. Skjerm: