NEONOR2 Neotectonics in Nordland - Implications for petroleum exploration

Vi har i NEONOR2 prosjektet studert neotektonisk deformasjon i Nordland, både på land og sokkel. Den integrerte tolkningen inkluderer geologiske, seismologiske og geodetiske data kombinert med bergmekanikk, anvendt geofysikk og numerisk modellering. Et seismisk nettverk med 26 seismografer registrerte mer enn 1000 jordskjelv i løpet av en 2.5 års periode. Det er tilsammen beregnet bergspenninger fra 123 fokalplanløsninger som gir et detaljert bilde av hvordan bergspenningene er fordelt. De observerte jordskjelvene er lokalisert langs kysten og kontinentalskråningen i tillegg til et område nord på Trænabanken (NV for Nordlandsryggen). Offshore data viser i stor grad kompresjonjon mens kystdata viser ekstensjon. Geodetiske observasjoner viser dessuten at Nordlandskysten er under NV-SØ ekstensjon. Endelig element modellering av bergspenningene viser at dype strukturer (b.a. Moho dyp), svakhetssoner og topografi/batymetri er bestemmende for hvor jordskjelv opptrer i Nordland. Isbreer har gjennom en rekke istider flyttet store mengder sedimenter fra Vestfjorden og Helgelandskysten ut i havet slik at den grunne kontinentalsokkelen ble dannet. Dette gir hevning og utvidelse av jordskorpa langs kysten og sokkelen rundt Lofoten og innsynkning og sammenpressing av bergartene under kontinentalsokkelen i sørvest. Oppfylling av Storglomvatnet for 20 år siden gir fremdeles innsynkning I området omkring resevoaret. Smeltevannet fra Svartisen gir dessuten økt trykk i grunnvannet i sprekke- og forkastningssoner i berggrunnen. Vi observerer en korrelasjon mellom jordskjelv og volum regn og smeltevann i Nordland. Dette antyder at det er en sammenheng mellom væsker I undergrunnen og bergspenninger. Omtrent 20 jordskjelv opptrer langs Grønnaforkastningen på den sørøstlige flanken av Vestfjordbassenget. Dette antyder at forkastningen kan være aktiv på dypet på lignende måte som Stuoragurraforkastningen i Finnmark. Den sistnevnte forkastningen viser imidlertid ekstensjonsjordskjelv. Det er også et rekke jordskjelv langs den østlige grensen av Helgelandsbassenget. En antatt postglasial forkastning i Troms (Nordmannvikdalforkastningen) er studert i mer detalj ved hjelp av graving og georadarprofiler. Resultatene fra prosjektet framstilles i en oppdatering av M 1:3 million neotektonisk kart over Norge. Videreutviklingen av InSAR-metoden for kartlegging av deformasjon i berggrunnen har ført til at NGU er tildelt et nasjonalt InSAR-senter for overvåking av ustabile fjellsider. NEONOR2 prosjektet er finansiert av Forskningsrådet i tillegg til elleve oljeselskap NGU, OD, Kartverket og UiB.

The coinciding patterns of sediment loading/unloading and compressional/tensional earthquakes in the Nordland region indicate that there is a causal relationship between the two phenomena. However, the seismic and geodetic data previously acquired are too scarce to resolve the precise deformation and uplift patterns and to isolate their underlying mechanisms. Our study aims at reconciling how present-day deformation relates to Pleistocene uplift. The implications for petroleum systems of such processes ar e fundamental in terms of thermal history of the basins and of their reservoir integrity. The project consists of four interconnected work packages (WPs) that address measurements and models of the present-day stress and strain fields as well as estimate s of their Pleistocene equivalents. We propose to collect detailed seismological, GPS and DInSAR data to resolve the local-scale stress and strain patterns and to derive an integrated, continuous stress field. We propose to map in detail the regional sei smicity areas of the onshore-offshore Nordland area to obtain best regional coverage. This is to test and improve the presently known pattern of enhanced and reduced seismicity and to map the onshore-offshore extent of the tensional stress regime. To this purpose, we will deploy 21 temporary seismic stations that have been granted from the Norwegian seismometer pool, and which will be fully integrated in the existing Norwegian National Seismic Network (NNSN). Improved spatial resolution of the surface mot ions will be achieved through the combination of differential SAR interferometry (DInSAR) techniques with new processing of existing permanent GPS stations. We propose to apply active and passive direct in-situ stress measuring methods in three deep boreh oles. We will use 3D numerical finite element modelling to correlate these observations with the denudation and deposition history in order to estimate the Pleistocene paleo-stresses and thermal fields in 3D.