MIMES: Mechanical Implications of Magma Emplacement on Sedimentary sequences

Vulkansk aktivitet er ofte ansett som ødeleggende for hydrokarbonsystemer: den enorme varmen som frigis fra magmaen er forventet å "brenne" hydrokarboner som finnes i vulkanske formasjoner. Likevel, nyere studier og funn viser at denne antakelsen er for enkelt, hvis ikke galt. Gode eksempler er hydrokarbonfunn (1) innenfor kjernen av vulkaner i Neuquén Basseng, Argentina, og (2) innenfor strukturer indusert av inntrenging av magma langs norskekysten. Til tross for disse eksemplene, forblir den virkelige effekten av magma injeksjon på hydrokarbonsystemer dårlig forstått. Spesielt hvordan magma inntrenging deformerer omkringliggende bergarter? Hvordan påvirker dette migrasjon og lagring av hydrokarboner? Å besvare disse spørsmålene har potensielt store konsekvenser for leting etter hydrokarboner i Møre og Vøring bassengene, ved Norskekysten, hvor magmatisme har påvirket de sedimentære sekvenser i stor grad. I MIMES prosjektet ønsker vi å få en ny mekanisk forståelse av hvordan magma intrusjioner påvirker strukturen av sedimentære formasjoner. Prosjektet bygger på ny tverrfaglig forskning. Prosjektgruppen vil først føre flere geologiske ekspedisjoner i Patagonia i Andesfjellene, som tilbyr unike felt analoger av de vulkanske bassenger av den norskekysten særlig spektakulært utsatte magmatiske systemer i et hydrokarbon-produserende miljø. Mens disse geologiske objekter er ikke aktive vulkansystemer, vil vi forstå deres dynamikk ved å produsere miniatyr magmatiske systemer i våre laboratorier ved Universitetet i Oslo. Vi vil også benytte virtuelle datasimuleringer. Begge metodene fører til en kvantitativ forståelse av mekanikerne forbundet med magma 'kropper' i sedimentære sekvenser. Resultatene fra prosjektet vil være avgjørende for vurderingen av hydrokarbonpotensialet i Møre og Vøring bassengene av den norske margin, og trolig også flere.

The aim of the MIMES project is to create novel structural and mechanical knowledge to considerably improve hydrocarbon exploration possibilities in the volcanic basins of the Norwegian continental shelf, such as the Vøring and Møre Basins, Lofoten Basin, and the southwestern Barents Sea. Recent volcanic-related hydrocarbon discoveries (Tulipan Sill, Møre Basin) have highlighted that these basins, which host voluminous magmatic intrusions, can offer strategic possibilities for hydrocarbon exploration in Norway. Currently, exploration risks in these segments of the Norwegian margin are quite high because (1) our mechanical understanding of intrusion-induced structures is limited, and (2) our knowledge of the full structures of these magmatic complexes is incomplete, as they can only be studied from seismic data. The MIMES project aims to overcoming these challenges through state-of-the-art multidisciplinary research that integrates (1) combined quantitative fieldwork and seismic interpretation in a unique case study, (2) detailed seismic interpretation of intrusion-induced structure in key Norwegian volcanic basins, (3) frontier quantitative laboratory experiments using the latest technical developments at UiO, (4) numerical modeling using Discrete Element Models (DEM) and (5) elasto-plastic theoretical modeling. The results from the MIMES project will (1) considerably improve our understanding of the permeability architectures of large- (whole igneous plumbing systems) and small-scale (intrusion walls) intrusion-related structures and (2) assess trapping and reservoir properties of sill- and laccolith-induced forced folds. This project results thus have the potential to become strategic for considerably enhancing hydrocarbon exploration prospects in the yet poorly explored Norwegian volcanic basins.