UELG-073

Magnetik Inversionsrechnung
2017
Im Zuge dieses Projekts soll ein Werkzeugkasten mit Software und dazugehörigen Verfahrensabläufen zusammengestellt werden, welcher es uns ermöglicht geomagnetische Daten zu bearbeiten und 3D-Modelle der magnetischen Eigenschaften des Untergrundes zu erstellen. Dieser Werkzeugkasten soll in der Folge verwendet werden um aktuelle aeromagnetische Daten unter rohstoffrelevanten Gesichtspunkten zu bearbeiten und zu interpretieren.
Ergebnis einer geophysikalischen 3D-Modellierung mit dem Programm Mag3D (UBC), dargestellt mit „Oasis Montaj“. Inversion ohne Start- oder Referenzmodell. Quadergröße 100x100x100 Meter. Dargestellt ist nur der Bereich oberhalb -2000m über Geoid bzw. innerhalb des Messgebiets. Dargestellt sind nur Quader mit einer magnetischen Suszeptibilität von mehr als 0.008 [SI]. Blickwinkel 60° Inklination und 345° Azimut (Ausschnitt).
Für viele rohstoffrelevante Fragestellungen ist es notwendig, Erkenntnisse über die Geometrie (z.B. Lage und Tiefenerstreckung des Vorkommens) und die petrophysikalischen Eigenschaften von Lagerstätten zu gewinnen. Solche Informationen sind jedoch direkt aus dem gemessenen Erdmagnetfeld nur bedingt ableitbar. Hier kann eine räumliche (3D) Modellierung der Verteilung der magnetischen Suszeptibilität, bzw. der Magnetisierung, des Untergrundes wesentliche Informationen liefern. Speziell aufgrund der sehr komplexen Metallogenese der Ostalpen sind derartige Modellierungen allerdings ohne zusätzliche Kenntnis über Lagerungsverhältnisse und Tektonik nur schwer möglich. Unter Umständen kann auch die Modellierung nicht vererzter magnetischer Leithorizonte zur Auflösung des Baues einer Vererzung beitragen.
Die Metallogenese der Ostalpen ist mehrphasig und sehr komplex. Es finden sich einerseits syngenetische schichtgebundene Mineralisationen (vielfach hydrothermal überprägt) und andererseits epigenetische hydrothermale Mineralisationen welche überwiegend eng mit der alpidischen Tektonik und Metamorphose verknüpft sind. Bei lagerstättenrelevanten hydrothermalen Systemen spielen Fluide an Scher- und Störungszonen eine zentrale Rolle. Da für die tektonische Position, Ausbildung und Form der Vererzungen, wie sie sich heute darstellen, alpidische Tektonik und Metamorphose als steuernde Faktoren zu betrachten sind, ist die Auflösung des geologischen Baues essenziell für ein Verständnis der Metallogenese. In der Böhmischen Masse stehen Mineralisationen oft in Zusammenhang mit hydrothermalen Alterationen im Zuge magmatischer Aktivitäten (Greisen und Skarne).
In vielen metallogenetischen Einheiten Österreichs treten Magnetit und Pyrrhotin in unterschiedlichen Mengen auf. Die extrem hohe magnetische Suszeptibilität des Magnetits bewirkt, dass schon Gesteine mit geringen Gehalten merkliche geomagnetische Anomalien verursachen können. Magnetit führende Gesteine und Mineralisationen können somit leicht erfasst werden. In geringerem Ausmaß gilt dasselbe für Pyrrhotin (Magnetkies). Gesteinstypen mit Magnetitführung sind vor Allem intermediäre und basische (Meta-)Vulkanite und (Meta-)Plutonite. Ultrabasite, die frisch nur mäßige Magnetisierung aufweisen, werden mit zunehmender Alteration und Metamorphose aufgrund fortschreitender Serpentinisierung und damit verbunden zunehmendem Magnetitgehalt extrem hoch magnetisiert.

In der ersten Phase des Projekts wird die Möglichkeiten der Softwarepakete „Mag3D“ und „Oasis Montaj (Geosoft)“ ausgelotet. Bei „Mag3D“ handelt es sich um Software zur automatischen 3D Inversion von geomagnetischen Daten. Modelliert wird die magnetische Suszeptibilität ohne Berücksichtigung der remanenten Magnetisierung. „Oasis Montaj“ erlaubt das Erstellen und Darstellen von 3D-Modellen sowie die Inversion sowohl der magnetischen Suszeptibiliät als auch des Magnetisierungsvektors in Betrag und Richtung (induzierte und remanente Magnetisierung). Diese Software ist in der Explorations- und Bergbauindustrie weit verbreitet.Die Tests zur Softwareentwicklung bzw. zum Kennenlernen der Softwarepakete sollen an realen Messdaten erfolgen.

In der zweiten Phase des vorgeschlagenen Projekts werden die zuvor ermittelten Lösungswege zur Erstellung von 3D-Modellen aus geomagnetischen Daten an weiteren Testgebieten angewandt. Die Auswahl der Testgebiete, die Aufbereitung der geologischen und petrophysikalischen Informationen sowie die Interpretation der Ergebnisse soll in enger Zusammenarbeit mit der Fachabteilung Rohstoffgeologie der GBA erfolgen. Falls erforderlich, sollen im Zusammenhang mit dieser 3D Modellierung auch Messungen der magnetischen Suszeptibilitäts in-situ an geologischen Aufschlüssen durchgeführt werden.
Projektfacts
ProjekttitelUELG-073 - Magnetik Inversionsrechnung für rohstoffrelevante Fragestellungen
ProjektkürzelUELG-073
ProjektkurztitelMagnetik Inversionsrechnung
ProjektleitungDr. Andreas Ahl
ProjektmitgliederDipl.-Ing. Bernhard Atzenhofer, Martin Heidovitsch, Mag. Irena Lipiarska, Dr. Mandana Peresson, Mag. Julia Rabeder, Heinz Reitner, Dr. Peter Slapansky, Mag. Julia Weilbold
FachabteilungGeophysik, Rohstoffgeologie
Zeitraum01.07.17 - 31.12.22
FinanzierungVollzug des Lagerstättengesetzes