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Deformation Bands in Permian Reservoir Sandstones (Rotliegend, Northwest Germany)

by Berit Legler & Christian Marchel, Wietze

 

LEGLER, B. & MARCHEL, C. (2008): Deformation Bands in Permian Sandstone. Paläontologie, Stratigraphie, Fazies (16), Freiberger Forschungshefte, C 528: 125-138; Freiberg.

 

Abstract

Deformation bands are mm-thin bands formed by tectonic processes and resulted in few mm offset of bedding planes. Rotliegend reservoir sandstones in Northern Germany often exhibit deformation bands. Two different types, a disaggregation band and cataclastic bands, were found in conventional cores of two exploration wells and are described in this article. The cored intervals consist of sandstones deposited in dunes and damp to wet sandflats. Deformation bands occur in the investigated sandstones as single bands, they are grouped to a set of several bands in well 2. Deformation band zones with tens of bands or even slip faces were not observed. The disaggregation band is characterised by grain sorting parallel to the deformation band plane and is intensively cemented. It was formed during a very early stage of diagenesis, either by gravitational collaps of a dune or by synsedimentary tectonics. Cataclastic bands contain fragmented and grinded grains, and are cemented by quartz and locally chlorite. This deformation band type was formed during deep burial diagenesis, probably during Late Triassic to Middle Jurassic. Because of cementation and grain fragmentation deformation bands can influence reservoir quality. However, fluid flow is not hampered tremendously by single, subtile deformation bands in the investigated core intervals and compartmentalising of the reservoir seems not to be probable.

 

Zusammenfassung

Deformationsbänder sind mm-dünne Bänder, die durch tektonische Beanspruchung entstehen und sich durch Schichtversätze im mm-Bereich auszeichnen. Diese Bänder sind in Rotliegendsandsteinen Norddeutschlands häufig anzutreffen. Zwei unterschiedliche Typen, ein Disaggregationsband und kataklastische Bänder, treten in Bohrkernen zweier Explorationsbohrungen auf und werden in diesem Artikel beschrieben. Die gekernten Abschnitte bestehen aus Sandsteinen, die als Dünen und im Bereich feuchter bis nasser Sandebenen abgelagert wurden. Im untersuchten Intervall kommen Bänder nur einzeln vor, in der Bohrung 2 lassen sich jedoch mehrere von ihnen zu einer Gruppe zusammenfassen. Allerdings fehlen Deformationsbandzonen, in denen Bänder dicht gedrängt auftreten oder gar mit diskreten Störungsflächen assoziiert sind. Das Disaggregationsband zeichnet sich durch eine bandparallele Korngrößensortierung und durch intensive Zementation aus. Dieses Band entstand in einem sehr frühen Stadium der Diagenese, entweder während eines gravitativen Dünenkollaps oder ausgelöst duch synsedimentäre Tektonik. Die kataklastischen Bänder sind durch zerbrochene, teils zermahlene Körner charakterisiert. Die Deformationsflächen sind intensiv durch Quarz zementiert, bisweilen tritt Chlorit hinzu. Die kataklastischen Bänder entstanden während der Versenkung der Sandsteine, wohl im Zeitraum späte Trias bis Mitte Jura, in einem Stadium der Spätdiagenese. Deformationsbänder können die Reservoireigenschaften von Sandsteinen durch Zementation oder durch Kornverkleinerung und der damit einhergehenden Kohäsionszunahme negativ beeinflussen. Jedoch zeigen die Ergebnisse der Untersuchungen, dass die subtilen, einzelnen Deformationsbänder in den vorliegenden Kernabschnitten den Fluidfluss nicht dramatisch herabsetzen und deshalb nicht zu einer Kompartmentalisierung des Reservoirs führen.Damit sind Existenz und Definition einer Querfurt-Subformation zu überdenken.

 

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