1. Einleitung. 1.1 Lage des Wiener Beckens

Transkript

1 1. Einleitung 1.1 Lage des Wiener Beckens Das Wiener Becken befindet sich geographisch gesehen im Dreiländereck zwischen Tschechien, der Slowakei und Österreich, wobei der Hauptanteil des Gebietes dem zuletzt genannten Land zufällt. Geologisch gesehen wird es im Norden vom Kristallin der Böhmischen Masse und im Süden von den Sedimenten des Pannonischen Beckens begrenzt. Nach Osten und Westen hin trennt es die Nördlichen Kalkalpen von, den östlich des Wiener Beckens beginnenden Karpatenbogen ab. 1.2 Geologischer Überblick (Abb. A1) Die Geologie Österreichs wird stark durch geologisch- tektonische Gegensätze geprägt. Zum einen ist es das Kristallin der Böhmischen Masse, dessen jurassisch- kretazischer Sedimentmantel und deren Bruchschollentektonik von der Erdoberfläche bis in die Tiefe unter den alpinen Decken den größten Teil Österreichs (ca. 50 %) unterlagern. Zu anderen sind es die m mächtigen allochthonen alpiden Decken, die durch extreme tektonische Einengung als ehemals weit entfernt gebildete Sedimentkörper während des Zeitraums Oberkreide bis Alt-tertiär aufeinandergestapelt wurden. Der so entstandene Orogenkörper, wurde auf das Vorland aufgeschoben und scherte dabei Teile von dessen proximalen Sedimenten von der Unterlage ab. Diese Sedimente wurden in die Einengungstektonik als Schuppen einbezogen. Als weiteres währen noch die intramontanen neogenen Einbruchbecken, die die Heraushebung des alpinen Orogens in den letzten 20 Mio. J. nicht mitgemacht haben sowie das nach Ende der alpinen Bewegungen noch verbliebene Vortiefenbecken, zu nennen. Sie dienten als Sediementfänger der sich heraushebenden Alpen, in denen heute die einzigen weitestgehend ungestörten Sedimentfolgen Österreichs zu finden sind. Die Erdöl- und Erdgasprovinzen Österreichs werden zu den montanen Beckentypen gerechnet. Sie lassen sich in drei Typen untergliedern (Plein, 1994): 1. das Vortiefen Becken (Länge 300 km), welches in die Vortiefenplattform übergeht, die von alpinen Decken überschoben wurde 2. den gefalteten und überschobenen Gürtel der alpinen Decken 3. die Intramontanen Einbruchsbecken über dem alpinen Deckenstapel Das Wiener Becken auf das hier näher eingegangen werden soll gehört zum Intramontanen Einbruchsbecken. 1.3 Geologie des Wiener Beckens Der Einbruch des Wiener Beckens begann im Miozän und setzte sich im Pliozän fort. Dabei wurden vor allem die tektonischen Achsen genutzt, die aufgrund von Bruchsystemen, von den Ostalpen und den Westkarpaten vorgegeben waren. Es kam zur Bildung eines >pull- apart basin < aufgrund sinistrale Seitenverschiebungen die an Biegungen und seitwärtigen Versätzen der Hauptstörung Krustenverdünnungen erzeugten (Royden 1985). Die jungtertiäre Sedimentfüllung des Bassins erreicht stellenweise eine Mächtigkeit von 6000 m. Dies hing aber sehr stark von den synsedimentären Vertikalbewegungen der einzelnen Hoch und Tiefschollen ab. In der Pannonischen Stufe war die Beckensenkung im wesentlichen beendet. Sie wird nur noch schwach diskordant von Oberpliozän und Pleistotän überlagert. Über das Innere des

2 Wiener Beckens wurde im Jungtertiär eine zeitweise Verbindung von der Molasse- Vortiefe am Alpen- Karpaten- Außenrand zum Pannonischen Becken hergestellt. Abb. A2 Schema der Entstehung des Wiener Becken (aus Ladwein, 1988) Der Begriff Wiener Becken ist demzufolge verstärkt auf die jungen Sedimente des Neogens zurückzuführen. Erdölgeologisch gesehen umfaßt er jedoch einen Stockwerksaufbau bei dem das Neogen das erste Stockwerk bildet. Die darrunterliegenden Stockwerke bilden kalkalpin verfaltete Decken, die auf Vorland- Tertiär und autochthones Mesozoikum aufgeschoben wurden sind. Den Liegendbereich nimmt das Kristallin der Böhmischen Masse ein. 3. Stockwerksbau Entsprechend der geologischen Entwicklung können die KW- Lagerstätten des Wiener Beckens nach Stockwerken gegliedert werden: Stockwerk I umfaßt die Lagerstätten in den nicht oder kaum deformierte Neogen- Ablagerungen; Stockwerk II besteht aus den allochthonen alpinen Decken; Stockwerk III besteht aus autochthonem Mesozoikum und Tertiär unter den Überschiebungen (Plein, 1994). Stockwerk I Die Ablagerungen des Neogens setzen sich aus klastischen Sedimenten zusammen, in die vereinzelt Karbonate eingeschalten sind. Es gibt eine Reihe von Depozentren, durch Störungen voneinander getrennt, die Sedimentmächtigkeiten von bis zu 5000 m besitzen. An der Basis des Neogens ist eine lokal differenzierte Faziesentwicklung der marinen und brackischen bis limnisch- fluviatilen Sedimente zu verfolgen. Sie ist bedingt durch erhebliche Reliefunterschiede und führt zu einer lückenhaften Sedimentation. Im Badenien (vor ca. 15 Mio. J.) erfolgte eine gleichmäßige Überflutung des Becken, welch bis ins Pont andauerte. Bis heute sind im Neogen ca. 50 Erdöl- und Erdgaslagerstätten erschlossen. Dabei befinden sich die bedeutendsten Lagerstätten im zentralen Beckenbereich, wo vorneogene Strukturrücken die Situation bis in die jüngsten Schichten geprägt haben.

3 Speichergesteine werden in diesem Stockwerk vor allem von den neogenen Sanden des Badenien gebildet. Dabei fungieren Antiklinalen, Verwerfungsfallen und Paläorelieffallen als Fangstruckturen. Karbonatgesteine und Sandsteine bilden die Gasspeicher. Die Fangstruckturen dafür sind mannigfaltig: sie reichen von überschobenen komplexen Antiklinalen über Transgressions- und Faziesfallen bis zu Porositäts- und Permeabilitätsbarrieren (Kulke, 1994). Der Muttergesteinsanteil ist in diesem Stockwerk hingegen fragwürdig. Dies hängt mit der geringen Teufe zusammen, in dem es sich befindet. Es ist aber zu vermuten, daß Faulgas,welches aus biogene Ablagerungen stammt, Anteile am Gaspotential des Stockwerkes besitzt In diesem Bereich befindet sich die produktivste Lagerstätte des Wiener Beckens, die Lagerstätte Matzen. Weiterhin wären die Lagerstätten Aderklaa, Gaiselberg und Pirawarth zu nennen, wobei sich die zuletzt genannten genau auf der Steinberg- Störung befinden. Stockwerk II (Abb. A3) Dieses Stockwerk besteht überwiegend aus Kalkstein und Dolomit mit untergeordnetem Mergel. Des weiteren sind Tone, Sandsteine und Evaporite aus Perm, Trias, Jura und Kreide anzutreffen. Alttertiäre Ablagerungen sind an den Hauptüberschiebungen lokal eingeschaltet. Flyschsedimente wurden vorwiegend aus turbiditischen Sandfolgen, der mittleren Kreide bis zum Eozän, gebildet. Im kalkalpinen Untergrund sind KW- Funde an das Vorhandensein von karbonatischen Speichern gebunden. Dabei unterscheidet man zwischen Relief- und Internlagerstätten (Wessely, 1984). Dabei spielt die Abdichtung eine entscheidende Rolle zur Unterscheidung der beiden Lagerstättentypen. Sie erfolgt bei den Relieflagerstätten durch das überlagernde tonige Neogen. Hierzu gehören die Gaslagerstätten von Aderklaa, Hirschstetten und Zwerndorf- Baumgarten sowie die Öllagerstätten von Schönkirchen- Tief. Bei Internlagerstätten erfolgt die Abdichtung innerhalb des Kalkalpins (z. B. durch Oberkreide- oder Paläozän- Sedimente). Dabei spielen interne Antiklinalbildungen sowie Diskordanzen und Aufschiebungen eine wichtige Rolle. Zu diesem Typ gehören die Gaslagerstätten von Schönkirchen- Übertief und Aderklaa- Tief (Plein, 1994). Eine Besonderheit bildet die Gaslagerstätte Reyersdorf (Teilfeld von Matzen), die sowohl eine tertiär- neogene als auch eine inner- Kalkalpine Abdichtung besitzt. Stockwerk III (Abb. A4) Mesozoische Schichten welche auf das Kristallin der Böhmischen Masse transgrediert sind, bilden das dritte Stockwerk. Sie reichen vom Dogger bis in die Oberkreide, wobei die Serien des Doggers vor allem von Delta- und Prodeltasedimenten bestimmt werden. Im Malm hingegen überwiegen Karbonate und Mergel. Glaukonitische Sande der Oberkreide überlagern diese Folgen und können zu Teil in Mergel und Kalksteine übergehen. Vier übertiefe Bohrungen haben dieses Stockwerk erreicht, aber nicht durchteufen können (Wesssly, 1990;aus Plein, 1994 ). Es wurden aber keine wirtschaftlich relevanten Lagerstätten gefunden. Das Hauptmuttergestein des Wiener Beckens wurde im autochthonen Malm gebildet. Es besitzt einen Kerogentyp II- III. Bei dem Gestein handelt es sich um einen geschichteten, dunkelgrauen- braunen Mergel- bis Siltstein mit 1.5-2% TOC. Er wurde als Stillwasserfazies im Oxford unter anaeroben Bedingungen sedimentiert. Sein KW- Potential liegt bei 2 bis 5 kg Öl/t Gestein, was einer mittleren Muttergesteinsqualität entspricht. Die Teufen des Ölfensters betragen 4-6 km, darunter befindet sich der Gasbereich. Im Wiener Becken wurden diese Teufen im jüngeren Miozän erreicht. Daneben können lokal entwickelte Tonsteine im

4 autochthonen Dogger geringe Mengen an Öl und Gas generieren (Ladwein, 1990; aus Plein 1994). 3. Kohlenwasserstoffpotential Österreichs Abb. A5 Entwicklung der Öl- und Gasförderung in Österreich ab 1930 (Wessely, 1988b) 3.1 Produktion und Reserven (Abb. A5) Die berechneten Öl- und Gasvorkommen Österreich betragen 115 Mio. t Erdöl und 80 Mrd. m 3 Gas. Die Produktion bis Ende 1991 betrug 100 Mio. t Öl und 63 Mrd. m 3 Erdgas betrug die Förderung Rohöl in Österreich 1.2 Mio. t. Dem gegenüber steht ein Verbrauch von 10 Mio. t. Bei Erdgas ist im gleichen Jahr eine Produktion von 1.3 Mrd. m 3 zu verzeichnen, dem gegenüber steht ein Verbrauch von 5.9 Mrd. m 3 steht. Österreich ist somit in der Lage 12% seines Öl- und 22% seines Gasverbrauchs zu decken. Allerdings ist ein Rückgang der Produktion bis heute zu verzeichnen.

5 Abb. A6 Öl und Gasfelder im österreichischen Teil des Wiener Beckens und seiner Umgebung (aus Wessely 1988a) 3.2 Produktion und Reserven des Wiener Beckens (Abb. A6) 90% des in Österreich geförderten Öles und 60% des Erdgases stammen aus dem Wiener Becken. Dabei ist die Lagerstätte Matzen mit einer kumul. Förderung(bis 1991) von 68 Mio. t Öl und 25 Mrd. m 3 die produktivste. Weitere Lagerstätten sind: Aderklaa: mit t Öl und 19 Mio. m 3 Gas; Gaiselberg: mit t Öl und 2.5 Mio. m 3 Gas; Pirawarth: mit t Öl und 8.5 Mio. m 3 Gas. Erkundet sind zur Zeit die Lagerstätten: Schönkirchen- Tief mit initial 19 Mio. t Öl; Zwerndorf- Baumgarten mit Reserven von 5 Mrd. m 3 Gas; Schönkirchen- Übertief mit initial 15 Mrd. m 3 Gas. 3.3 Weitere Fundorte

6 Weitere Vorkommen an Kohlenwasserstoffen findet man in Österreich noch in den Molassen des Alpenvorlandbeckens. Dabei betrug die kumulative Produktion in den Molassen Oberösterreichs(1992) 7.6 Mio. t Öl ( t Öl gefördert) und 13.8 Mrd. m 3 Gas ( Mio. m 3 Gas gefördert). Die Molassen Oberösterreich sind mit t Öl und 170 Mio. m 3 Gas der wesentlich unproduktivere Teil. Den Abschluß bilden die Lagerstätten in den kalkalpinen Deckenbereichen. Hier wurden bei einer Erkundung in den Sanden des Cenomans bei Grünau (Teufe ca m) 120 m 3 Öl pro Tag gefördert. Der Nachweis einer Erdgasführung innerhalb der kalkalpinen Decken gelang mit der Bohrung Molln Hier wurden bei einer Testproduktion (Teufe m) Zuflußraten von m 3 Gas gemessen. 4. Literatur Plein, E., 1994; in Kuhlke, H. (1994): Regional Petroleum Geology of the World Part 1: Europe and Asia Stuttgard 1994 Schönberg und, R. und Neugebauer, J. (1997): Einführung in die Geologie Europas Freiburg i. Br Möbus, G.: Geologie der Alpen Köln 1997 Zeitschrift Erdöl Erdgas Kohle Jahrgänge:

7 Inhalt Zusammenfassung 1. Einleitung 1.1 Lage des Wiener Beckens 1.2 Geologischer Überblick 1.3 Geologie des Wiener Beckens 2. Stockwerksbau 3. Kohlenwasserstoffpotential Österreichs 3.1 Produktion und Reserven 3.2 Produktion und Reserven des Wiener Beckens 3.3 Weitere Fundorte 4. Literatur Zusammenfassung Die Republik Österreich ist in der Lage ca. 12% ihres Ölbedarfs und ca. 22% ihres Gasbedarfs aus landeseigener Produktion zu decken. Dabei stellt das Wiener Becken das Hauptliefergebiet dar. Die meisten Lagerstätten (ca. 50) sind in den Neogenen Sanden des Beckens erschlossen, wobei der Hauptölträger von einer Sand- Mergel- Wechsellagerung des Badenien gebildet wird. Als Muttergestein fungiert ein dunkelgrau- brauner Mergel- Siltstein, mit einem Kerogentyp II- III, welcher im Malm abgelagert wurde. Das größte Fördergebiet stellt hier die Lagerstätte Matzen dar, mit einer jährlichen Förderung von t Öl und 400 Mio. m 3 Gas. Weitere KW führende Gebiete sind die Molassen Ober- und Niederösterreichs und die Nördlichen Kalkalpen. Sie spielen aber in der Gesamtproduktion nur eine untergeordnete Rolle (10%).

8 Abb. A3 Geologischer Schnitt durch die Öl- und Gasfelder Matzen- Schönkirchen- Reyersdorf (aus Kröll, 1984)

9