Caracciolo, Luca

Dr. Luca Caracciolo

Akademischer Mitarbeiter

Lehrstuhl für Geologie
GeoZentrum Nordbayern

Schlossgarten 5
91054 Erlangen
Deutschland

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My research is focused on the application of a wide spectrum of Provenance analysis techniques applied to basin analysis, particularly on the relationships between tectonic and sedimentation. Most relevant analytical approaches and research interests are Quantitative sedimentary provenance analysis; Sedimentary petrology and heavy minerals, detrital geochemistry, sedimentary processes (weathering / recycling, sorting and volcaniclastic sedimentation) diagenesis (cementation chronology, pore-water interaction, thermal history), Low temperature thermochronology (Fission tracks and U/Th/He dating). I’m keen at using and integrating state of the art techniques – e.g. Raman and QemScan – and model compositional data to link sediment mineralogy to sedimentary processes.

The most exciting and challenging aspect of my researach is to use provenance and sediment composition in different fields, especially those related to the O&G and geothermal industry for enhanced interpretation of facies hetherogeneity, reservoir connectivity, diagenetic environments and their influence on fluid migration . Combining both academic and industry experience, I had the chance to work and publish in areas distributed in all continents including Europe, North and South America, Africa, SE Asia, Australia and New Zealand. I’m actively involved in industry projects and training of professionals from the O&G industry.
 

School on Sandstone Diagenesis

Information about the School on Sandstone Diagenesis can be found here.

  • Die Ausbreitung von Umweltsignalen in Sedimentleitungssystemen zur Zeit der Perm-Trias Grenze

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Project leader:
    Term: 1. März 2022 - 28. Februar 2025
    Funding source: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

    Das Projekt zielt darauf ab, einen neuen Satz von Analyse- und Modellierungsmethoden zu entwickeln, um die Kenntnisse über drei der schwierigsten Forschungsfragen in der Sedimentgeologie zu verbessern: (i) die Identifizierung von Umweltsignalen in der geologischen Vergangenheit, (ii) die Rekonstruktion der Evolution von vorzeitlichen Sedimentleitsystemen, (iii) die Auswirkungen von Klimaveränderungen über die Perm-Trias-Grenze hinweg auf die Sedimentproduktion und den Sedimenttransfer in den Ozean und deren Auswirkungen auf die Erholung von Leben nach dem verheerendsten Aussterbeereignis in der Geschichte unseres Planeten. Die Mehrheitsmeinung in der Literatur unterstützt ein allgemeines Modell, das auf eine zunehmende Trockenheit vom späten Perm bis zur frühen Trias hindeutet. Neuere Literatur weist jedoch auf einen zunehmenden Sedimenteintrag im Zusammenhang mit saisonalen feuchten Bedingungen und einem höheren Wasserabfluss hin, wodurch Ungewissheiten bei der Interpretation des Klimas und der Sedimentproduktion ungelöst bleibt. Um eine so große Herausforderung zu bewältigen, stützt sich das Projekt auf eine umfangreiche Zusammenstellung von Analysewerkzeugen, sowie paläoklimatischen und paläotektonischen Modellen, die auf geologische Abschnitte in Südrussland und China angewendet werden sollen. Dort bilden hochpräzise TIMS-Datierungen von Vulkanschichten die Grundlage, um Umweltvariationen in der Vergangenheit belegen zu können. Die Integration paläoklimatischer und paläotektonischer Modelle mit quantitativer Provenienzanalyse, Ne-kosmogenen Nukliden, Niedrig-T-Thermochronologie und radiogenen Isotopen-Tracern 143Nd / 144Nd (ausgedrückt als εNd) und 87Sr / 86Sr in Tonsteinen bildet die Grundlage, um Provenienzvariationen, Denudationsraten und Sedimentfluss mit dem Klimawandel und der tektonischen Aktivität zu verknüpfen. Der Nachweis und insbesondere die Quantifizierung einer Zunahme des Sedimentflusses sind von größter Wichtigkeit. Zum einen, da die PTB eines der kritischsten Zeitintervalle der Erdgeschichte ist und das Zusammenspiel von Tektonik, Klima und Veränderungen des Sedimentflusses derzeit kaum verstanden ist. Zweitens könnte eine verstärkte Silikat-Verwitterung effektiv zur Bindung von atmosphärischem CO2 beigetragen haben, welches durch den Vulkanismus der Sibirischen Flutbasalte emittiert wurde, anstatt dass durch keine wesentlichen Veränderungen der Verwitterungsraten und umfangreicher vulkanischer Entgasung die Klimaregulierung durch Silikat-Verwitterung fehlgeschlagen sein könnte.

  • Allogene Kontrolle der Sedimenterzeugung und der Erosionsraten im höchsten Küstengebiet der Erde: die Sierra Nevada de Santa Marta (Nordost Kolumbien)

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Project leader:
    Term: 1. Januar 2020 - 31. Dezember 2021
    Funding source: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)
  • Rapide Versenkung eines trockenen Sandsteins – die besondere kompaktionsdominierte Diagenese der Twyfelfontein Formation, NW Namibia

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Project leader: ,
    Term: 1. Oktober 2019 - 30. September 2022
    Funding source: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)
  • Geothermal energy for megacities: phase 1, Bogota

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Project leader:
    Term: 1. Januar 2019 - 31. Dezember 2021
    Acronym: MEGATHERM
    Funding source: Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD)
  • Geothermisches Potenzial in Nord-Kolumbien und Süd-Peru, Aufbau einer Kooperation mit Universitäten und Entwicklung eines Studentenaustauschprogramms

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Project leader:
    Term: 1. Januar 2018 - 31. August 2018
    Acronym: Kolumbien Peru
    Funding source: Bayerische Forschungsallianz (BayFOR)
  • Masterstudiengang "GeoThermie/GeoEnergie"

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)

    Overall project: Geothermie-Allianz Bayern (GAB)
    Project leader:
    Term: 1. Januar 2016 - 31. Dezember 2021
    Acronym: GeoT/GeoE
    Funding source: Bayerisches Staatsministerium für Bildung und Kultus, Wissenschaft und Kunst (ab 10/2013)
    URL: https://www.geoenergy.nat.fau.de/studium/

    In Bayern gibt es bisher keinen Studiengang, der auf Geothermie/Geoenergieressourcen fokussiert ist und relevante Lehrinhalte ganzheitlich - von der Aufsuchung und Erschließung bis zur energetischen Nutzung und Speicherung der Ressource - an Studierende vermittelt. Die an den beiden Standorten TU München und FAU Erlangen vorhandenen Lehr- und Forschungskompetenzen sollen durch die Einrichtung eines in der Verantwortung der FAU liegenden interdisziplinären Master-Studiengangs "GeoThermie/GeoEnergie" zusammengeführt und und inhaltlich ergänzt werden. Dies erfordert einen personellen Ausbau der Fachrichtungen I) Seismische Interpretation & Untergrund-Modellierung und II) Reservoirgeologie & Geohydraulik.
    Für den Master-Studiengang "GeoThermie/GeoEnergie" wird ein interdisziplinärer Ansatz angestrebt:
    Neben der geowissenschaftlichen Komponente soll auch die technische Erschließung
    und energietechnische Nutzung von geothermischen Reservoiren, ergänzt durch energiewirtschaftliche
    und berg-/umweltrechtliche Aspekte behandelt werden. Somit kann den Studierenden
    sowohl das angestrebte ganzheitliche Systemverständnis als auch das einem modernen
    Anforderungsprofil der Energiewirtschaft entsprechende Methodenspektrum vermittelt werden.
    Die den Studierenden vermittelten Methoden sind jedoch keinesfalls nur auf Anwendungen in
    der Geothermie beschränkt, sondern auch auf sehr viele andere, das Verständnis des tieferen
    geologischen Untergrunds betreffende Fragestellungen (z.B. Gas-, Fluid- und
    Wärmespeicherung) direkt übertragbar.

  • Late Cretaceous to Recent post-breakup evolution of the African S-Atlantic margin: integrating onshore field studies; sequence development, offshore seismic data, numerical dating and modelling

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)

    Overall project: SPP 1375: SAMPLE: South Atlantic Margin Processes and Links with onshore Evolution
    Project leader:
    Term: 1. November 2008 - 31. Juli 2017
    Funding source: DFG / Schwerpunktprogramm (SPP)

    Multiple phases of volcanism, uplift and subsidence are recorded after the breakup of the Namibian South Atlantic margin segment – features which are regarded as atypical when compared to published examples of other post-breakup continental margin successions. It is currently not understood whether these geodynamic processes are only of regional or a broader, South Atlantic intercontinental importance. Existing low T thermochronometric analyses, cosmogenic isotope measurements on bedrock surfaces and tectonic and stratigraphic analysis of the post-breakup succession could be advantageously completed and calibrated by (A) the interpretation of offshore industrial seismic and well log data (uppermost 2s TWT) and (B) the analysis of onshore sedimentary archives such as post-breakup fluvial depositional sequences, marine terraces, aeolianites, palaeo-seacliffs, incised valleys and syntectonic strata in the hanging-walls of normal faults. Both, onshore and offshore strata provide a high-resolution archive of processes accompanying the breakup and post-breakup evolution of the South Atlantic margin. Many of the coastal marine terraces contain dateable material suitable for biostratigraphic analysis combined with ESR and OSL dating. Offshore seismic structural and stratigraphic analysis and well data will be integrated with a detailed 3D stratigraphic and structural analysis as well as dynamic retro- and forward modelling which forms the basis for a combined 3D onshore-offshore surface-subsurface model.

2025

2024

2023

2022

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