Model subsidenční a termální historie sedimentů vrtu Tlumačov 1

Mgr. Lujza Medvecká

Bachelor's thesis

Subsidence and thermal history of the Tlumačov 1

Abstract:

The one dimensional model (1D) of thermal history and subsidence of the Tlumačov-1 borehole was created in order to determine the thickness of missing units. The reliability of the model was verified by using vitrinite reflectance Rr [%] and bottom hole temperature measurement as calibration parameters (Hantschel & Kauerauf et. al. 2009). Studied borehole is located in the prospection area Vizovice Hills 1 in the East part of Czech Republic. Borehole Tlumačov-1 hit crystalline basement, autochthonous Carpathian foredeep formed mostly by shales and sandstones, allochthonous formations are represented by thrust unit of Pouzdrany unit formed by shales, sandstones, marls and conglomerates, Němčice (Submenilitic) formation formed by shales and sandstones and Zdanice-Hustopece formation formed by shales, sandstones, marls and conglomerates. Total drilled depth reached 2 315 m. Thermal maturity of organic matter, measured as vitrinite reflectance, was used for calibration of the model. The borehole Tlumačov-1 has a specific maturity trend with increasing depth, and each individual nappe has its own geothermal gradient, and must be modelled independently (Hantschel & Kauerauf, 2009; Gusterhuber, et al., 2013). The heat flow (HF) scenario during strata sedimentation respects published geological concept presented in Pícha et al. (2006). The heat flow increase to 71 mW/m2 for Devonian is followed by continuous cooling down to Neogene. Due to the thrusting of Western Carpathian nappes the heat flow values were rapidly decreased to the 46 mW/m2. In the final model, the comparison of modelled and measured vitrinite reflectance data provided a good fit.

Abstract:

Jednorozměrný model (1D) subsidenční a termální historie sedimentů vrtu Tlumačov-1 byl vytvořen pro určení mocnosti dnes chybějících jednotek. Spolehlivost modelu byla ověřena pomocí měřených hodnot odraznosti vitrinitu Rr [%] a ustálených teplot ve vrtu (Hantschel & Kauerauf et. al. 2009). Studovaný vrt Tlumačov-1 je lokalizovaný v oblasti Vizovických vrchů na východě České republiky. Vrt Tlumačov-1 zachytil krystalinikum, miocén karpatské předhlubně tvořený především jílovci a pískovci a alochtonní útvary reprezentované nasunutými příkrovy Západních Karpat (ZK). Z příkrovových jednotek se ve vrtném profilu nachází pouzdřanská jednotka tvořená jílovci, pískovci, slínovci a slepenci, němčické (podmenilitové) souvrství, které je tvořeno jílovci a pískovci a ždánicko-hustopečské souvrství tvořeného jílovci, pískovci, slínovci a slepenci. Konečná hloubka vrtu je 2 315 m. Tepelná zralost organické hmoty, vyjádřená jako odraznost vitrinitu, byla použita pro kalibraci předkládaného modelu. Vrt Tlumačov-1 má specifický trend zralosti s narůstající hloubkou a každý individuální příkrov má svůj vlastní geotermální gradient a musí být modelován zvlášť (Hantschel & Kauerauf et. al., 2009; Gusterhuber, et al., 2013). Použitý scénář vývoje tepelného toku v průběhu sedimentace respektuje publikovaný geologický koncept prezentovaný v práci Píchy et al. (2006). Výsledný model subsidenční historie vrtu Tlumačov-1 předpokládá erozi minimálně 4 250 m příkrovových jednotek. Vývoj tepelného toku předpokládá nárůst v devonu na 71 mW/m2 a během jury 60 mW/m2 a následný kontinuální pokles až do neogénu. V důsledku násunu příkrovů Západních Karpat došlo k prudkému poklesu tepelného toku na bázi Karpatské předhlubně až na 46 mW/m2. Pro výsledný model je dobrá shoda průběhu simulované a měřené křivky odraznosti vitrinitu s hloubkou.

Keywords

Tlumačov-1, subsidence, termální historie, jednorozměrný model, odraznost vitrinitu, tepelný tok, Tlumačov-1 borehole, thermal history, one dimensional model, vitrinite reflectance, heat flow

Language used: Slovak

Date on which the thesis was submitted / produced: 6. 5. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 11. 6. 2015
• Supervisor: doc. Mgr. Eva Geršlová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Geology / Applied and Environmental Geology