Ansökan: Yt- och borrhåls seismiska bilder i Jämtland för COSC projketet

Tidsperiod:

1 januari 2014 – 31 december 2017

Projektledare:

Christopher Juhlin

Projektdeltagare:

Stefan Buske

Finansiär:

Vetenskapsrådet

Bidragstyp:

Projektbidrag

Budget:

3 120 000 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. Borrhål, gruvor och geofysiska experiment kan tillföra viktig 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 borrteknologiska 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 Norden. Ett projekt inom SDDP 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 till att förstå utvecklingen av dagens bergskedjor och hur tektoniska processer har förändrats genom 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 längre österut. Nödvändiga seismiska förundersökningar måste utföras innan de slutgiltiga lägen för borrhålen bestäms. En ca 35 km lång profil har skjutits mellan Åre och Mörsil i 2010. Denna profil har möjliggjort utplaceringen av COSC-1 borrhålet i närheten av Åre. Profilen förlängdes mot sydost med ca 15 km i 2011. Ytterligare seismiska mätningar krävs nu för att placera ut det andra borrhålet, COSC-2. De seismiska mätningarna kommer att utföras längst en ca 35 km lång profil som sträcker sig ner mot Myrviken. Målen med seismiken är att ge korrekta strukturella bilder av berggrunden i området. Tillsammans med andra befintlig seismiska resultat i området, kommer den nya profilen att bidra till nya tolkningar av den geologiska strukturen i området, som i sin tur möjliggör utplacering av det andra borrhålet, COSC-2.

COSC-1 borrhålet, nära Åre, börjar borras i april 2014. Efter borrning till ca 2,5 km vill vi utföra borrhåls seismiska mätningar i det under 2014 för att bättre tolka ytseismiken och att undersöka bergets egenskaper runt borrhålet. Dessa mätningar kommer att ske i samarbete med tyska och andra internationella forskare. Samtidigt som mätningar görs i borrhålet kommer vi också mäta det seismiska vågfältet på ytan. Genom att kombinera dessa mätningar är det möjligt att få förfinade bilder runt borrhålet och flera km ifrån det. Dessa bilder kommer att hjälpa oss och andra forskar tolka de geologiska strukturerna i området och, därmed, den geologiska historian om fjällkedjan.