Ansökan: Högupplösande seismiska studier i västra Jämtland: Identifiering av strukturer i de översta 5 km för geologisk tolkning och djupborrning

Tidsperiod:

1 januari 2010 – 31 december 2012

Projektledare:

Christopher Juhlin

Projektdeltagare:

Christophe Pascal

Finansiär:

Vetenskapsrådet

Bidragstyp:

Projektbidrag

Budget:

3 744 000 SEK

Många av dagens Sverige baserade multinationella företag har sina ursprung inom gruvindustrins utnyttjande av svensk berggrund för malmbrytning. Det höga välståndet i dagens Sverige kan vi delvis tacka vår berggrund för. Även om vi har en lång tradition av malm prospektering och gruvdrift, kan vi relativt lite om, till exempel, berggrundens struktur på djupet, processer inom berggrunden, och det biologiska livet nere i berget. Vår kunskap kommer huvudsakligen från observationer på jordens yta. Bara borrhåler, gruvor och geofysiska experiment kan tillföra viktigt information i den tredje dimensionen, djupet. Det finns stora möjligheter att bättre förstå processer som till exempel jordskalv, deformation i berggrunden som funktion av djup, evolution av liv i berget, och hur vi bäst utnyttjar de energi resurser som finns i berget med ett svenskt djupborrnings program. Genom att identifiera borrplatser som är både av vetenskapligt intresse och av intresse för resurs och borrteknologi industrier är det möjligt att skapa ett starkt nationellt djupborrnings program. Svensk berggrund kommer att blir ett stort laboratorium som undersöks med avancerad borrteknologi vid några få utvalda punkter med stort intresse för vetenskap och industri.

Därför har Svenska djupborrningsprogrammet (SDDP) initierats för att studera grundläggande problem i Jordens dynamiska system, dess naturliga historia och utveckling. Många vetenskapliga nyckelfrågor med global betydelse kräver undersökningar under markytan, en del problem är unika för Skandinavien. Genom ett VR (Vetenskapsrådet) planeringsbidrag under åren 2007 och 2008 har forskare med olika bakgrund från de större universiteten i Sverige träffats för att definiera viktiga problem som kräver borrning i ”svensk” berggrund och för att utveckla vetenskapliga förslag. Dessa vetenskapliga projekt stöds av tre hörnstenar, grundforskning, tillämpad forskning och samhällsnytta. Ett av dessa projekt involvera borrning i Kaledoniderna (fjällkedjan) i Jämtland för att studera orogena processer (bergsbildning). Dessa processer och deras yttre tecken (t.ex. tibetanska platån) och aktiva bergskedjors effekter på Jorden (t.ex. aktiv tektonik, klimat/monsun) påverkar många människor. Viktiga kunskaper är dolda för forskningen tiotals kilometer under bergstopparna. Dessa bergskedjor kan exempelvis studeras genom att jämföra djupt eroderade gamla orogener (Kaledoniderna, ca 400 Ma) med moderna analogier, t.ex. Himalaya. Målet är att knyta samman pågående orogena processer i aktiva bergskedjor med spår efter ”fossila” processer i gamla orogener. Detta hjälper att förstå utvecklingen av dagens bergskedjor och hur tektoniska processer förandras över tiden.

Två borrhål ner till ca 2,5 km djup för att undersöka orogena processer planeras i Jämtland, ett i närheten av Åre och ett i närheten av Järpen. Nödvändiga seismiska förundersökningar måste utföras innan de slutgiltiga lägen för borrhålen bestäms. Dessutom finns det möjlighet för geofysisk loggning i grunda (200-400 m) befintliga borrhål som borrades i mineralprospekterings sammanhang i förra seklet. Denna loggningen kommer koncentreras till att mäta värmeflödet från djupet i området. De seismiska mätningarna kommer att utföras längst två ca 10 km långa profiler. Målen med seismiken är att ge korrekta strukturella bilder av berggrunden i Åre-Järpen området. Tillsammans med befintlig seismiska resultat i området, kommer de nya profilerna bidrag till nya tolkningar av den geologiska strukturen i Åre-Järpen området. Nya värmeflödes mätningar från loggningen kommer att ge möjlighet att bättre prediktera temperaturen på djupet genom att extrapolera resultaten från mätningarna i de grunda borrhålen. När värmeflödes data tolkas tillsammans med seismiken finns det möjlighet att ge en bättre uppskattning av potentialen för geotermisk energi i Åre-Järpen området. Vi söker här medel för (i) två seismiska profiler, (ii) geofysisk loggning i befintliga borrhål och (iii) ett