Beschreibung:
Metallanreicherungen durch hydrothermale Systeme in Sedimentbecken entstehen durch das perfekte Zusammenspiel von chemischen und physikalischen Prozessen auf unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Skalen, welche quantitativ nur mit Untersuchungen erklärt werden können, die über die Größe einer Lagerstätte hinausgehen. Numerische Prozessmodelle bieten die Möglichkeit, entscheidende Faktoren der Lagerstättenbildung zu identifizieren und physikalische und chemische Grundvoraussetzungen für die Bildung von weltweit bedeutenden Lagerstätten zu untersuchen, welche für die Exploration hilfreich sein könnten. In diesem Projekt werden wir ein reaktives Transportmodell für Erzlagerstättenbildung in Sedimentbecken entwickeln, welches das geochemische Modell GEMS3 und das Fluidflussmodel CSMP++ nutzt. Dieses gekoppelte Modell wird 1) die Wechselwirkungen zwischen chemischen und physikalischen Prozessen während der Mobilisierung, des Transports und der Ausfällung von Metallen, und 2) die relevanten räumlichen und zeitlichen Skalen für die wirtschaftliche Anreichung von Metallen abbilden können. Dadurch werden wir den Einfluss von Parametern wie Fluidsalinität, Oxidationszustand, pH, Verfügbarkeit von Metallen und Schwefel, Wärmefluss im Sedimentbecken, Topographie, Lithologie, Porenraum und permeable Fließwege auf die Dynamik der Metallanreicherung quantitativ untersuchen.
Projektinformationen:
Projektlaufzeit: 2024 - 2027
Finanzierung: DFG
PI: Dr. Philipp Weis, Thomas Wagner (RWTH Aachen)
Description:
Ore metal enrichment in basin-scale hydrothermal systems results from a perfect convergence of chemical and physical processes on different temporal and spatial scales. These systems can only be quantitatively understood by observations and studies beyond the deposit scale. Numerical process models have the potential to identify first-order controls on ore formation and provide physical and chemical constraints on the feasibility and efficiency of hydrothermal systems to generate world-class deposits, which may help guiding future exploration. In this collaborative project, we will develop and apply a reactive transport model for ore formation in sedimentary basins, using the geochemical model GEMS3 and the fluid flow model CSMP++. With this coupled model for reactive transport, we will quantitatively investigate the respective roles of key parameters like fluid salinity, oxidation state, pH, metal and sulfur availability, basin-scale heat flux, topography, basin strata, pore space and permeable fluid pathways on the dynamics of ore metals enrichment.
Project details:
Duration of project: 2024 - 2027
Funding: DFG
PI: Dr. Philipp Weis, Thomas Wagner (RWTH Aachen)
Project details
Duration of project: 2020 - 2022
PI: Dr. Philipp Weis (GFZ 3.1)
Funding: DFG