Zeitschrift für Angewandte Geologie: Band 10, Heft 9 September 1964 [Reprint 2021 ed.] 9783112562185, 9783112562178

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ZEITSCHRIFT FÜR ANGEWANDTE GEOLOGIE H E R A U S Q E Q E B E N VON DEM ZENTRALEN

QEOLOQISCHEN

INSTITUT

U N D D E R Z E N T R A L E N V O RRATS K O M M I SS I O N DER D E U T S C H E N D E M O K R A T I S C H E N

REPUBLIK

KURT PIETZSCH zum 80. Geburlstag gewidmet

A U S DEM I N H A L T C. Herbst, G. Magalowski & E. Tzsehoppe Prognostische Einschätzung der Braunkohlenführung im Tertiär auf dem Territorium der DDR 0 . Wagenbreth Methodische Gesichtspunkte und Erfahrungen bei der Braunkohlenerkundung in der Egelner Südmulde und den Oscherslebener Mulden H. Matschak Geologische Grund- und Sonderfragen bei dem Braunkohlenabbau K. Strzodka Die geologischen und hydrogeologisehen Probleme beim Aufschluß von Großtagebauen R. Hohl Komplexerkundung von Braunkohlenlagerstätten E. Hurtig & F. Jacobs Erfahrungen bei geoelektrischen Messungen im Vorfeld von Braunkohlentagebauen

AKADEMIE-VERLAQ

• BERLIN

BAND 1« / H E F T S SEPTEMBER 1 9 6 4 SEITE 4 4 9 - 5 0 8

CONTENTS

INHALT

COflEPJKAHHE

H. Hetzer

K u r t P i e t z s c h zum 80. Geburtstag

KypTy IIHMY K BOCLMHflecHTn;ieTHK) CO JJHH pOJKfleHHH

80th Anniversary of the Birth of 449

G. Herbst, G. Magalowski ( E. Tzschoppe

Prognostische Einschätzung der Braunkohlenführung im Tertiär auf dem Territorium der DDR

IIporH03HaH oijemta ßypoyrneHOCHOCTH Ha TeppHTOpHH T f l P

Prognostic Estimate of Brown- 451 Coal Bearing in the Territory of the G. D. R.

0. Wagenbreth

Methodische Gesichtspunkte und Erfahrungen bei der Braunkohlenerkundung in der Egelner Südmulde und den Oscherslebener Mulden

MeToaniecKne

Methodical Aspects and Expc- 460 riences with the Exploration of Brown-Coal in the Southern Trough of Egeln and the Troughs of Osehcrsleben

Erfahrungen bei der Erkundung von Bitumenkohle mittels Kernbohrungen im Braunkohlenfeld Amsdorf

OnbiT n p H pa3BeflKe 6nTyMHH03H o r o y r j i H kojiohkobhm 6 y p e HHeM b 6yp0yr0JibH0M n o n e

Experiences with the Use of 468 Core Drillings in the Exploration of Bituminous Coal in the Brown-Coal Field of Amsdorf

F. Staîimberger

Zur Bemusterung unserer Braunkohlenlagerstätten

K

The Sampling of our Brown-Coal Deposits

H. Leibiger, L. Pester & J. POMMERENKE

Stand und Perspektive der Erkundung der Salzkohlefelder der D D R

CocTOHHHe h nepcneKTHBa pa3BeflKH nnomaReft cojieHBix yr-

Status and Perspective of Explo- 474 ration of Salt-Coal Fields in the G. D. R.

H. Matschak

Geologische Grund- und Sonderfragen bei dem Braunkohlenabbau

OcHOBHtie h c n e i i H a n b H b i e r e o noranecKHe Bonpocti n p n paspaSoTKe ö y p o r o y r j i H

Fundamental and Special Geo- 478 logical Problems of Brown-Coal Mining

K. Strzodka

Die geologischen und hydrogcologischen Probleme beim Aufschluß von Großtagebauen

TeoJioriMecKHe h rnAporeojioninecKHe n p o ß j i e M M n p « Bcupbi-

The Geological and Hydrogeo- 484 logical Problems Connected with the Exposure of Large Opencast Mines

H. Hohl

Komplexerkundung von Braunkohlenlagerstätten

KoMnJieKCHan

MecTO-

Complex Exploration of Brown- 489 Coal Deposits

H. Brause

Untergrundbedingte Braunkohlenlagerungsverhältnisse in der Umgebung von Hoyerswerda

Cbh3l yojioBHii 3ajieraHHH Sypbix

Mutual Relations of the Brown- 493 Coal Subject to the Subsoil in the Environs of Hoyerswerda

Die Tertiärbecken des SE-Harzvorlandes und ihre Beziehungen zur Subrosion

TpeTHHHtie ö a c c e f i n u I O B - n p e a r o p b H T a p i i a h hx othoiiichha

The Tertiary Basins of the S. E. 498 Foreland of the Hartz Mountains and their Relations to Subrosion

E. Hurtig & F. Jacobs

Erfahrungen bei geoelektrisclien Messungen im Vorfeld von Braunkohlentagebauen

OnbiT

Experiences with Geoelectrical 501 Measurements in the Forefield of Brown-Coal Opencast Mines

W. Mehner

Zur Genese der Glassande

K reHe3Hcy Hii>KHejiy;KimKnx

H. Hildebrandt & F. Groh

G. Jakkowski

Niederlausitzer

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reoJiornqecKaH HHTepnpeianHH pe3yjn>TaT0B ßypeHHH HAMEIEHA B RAJIBHEÄNIHX NYSUHKANIRAX.

Summary Methodical aspects and experiences are recorded from about 120 drillings covering nearly 24,700 running metres

for the exploration of brown coal in the southern trough of Egeln and the troughs of Oschersleben from 1957 to 1961. They are concerned with the use and force of evidence of the seismic refraction procedure, drilling technique, quality and loss of cores, sampling and treatment of samples, geophysical borehole measurement, final list of strata, columnar sections and drilling documents, seam correlation as well as reserve calculation. Items of particular importance are a comparison of dry and flushing-core drillings, which turns out in favour of the latter, a „varved" bedding in fine sand and silt only based on the drilling process, a hypothetical swelling of coal that presents itself in excess core and can also be derived from geophysical borehole measurement and, finally, problems of seam correlation resulting from mutual seam relations in marginal deeps of salt tectonics. Further publications will deal with a geological evaluation of the drilling results.

Literatur ZVK: Instruktion zur Anwendung der „Klassifikation der Lagerstättenvorräte fester mineralischer Rohstoffe" auf Braunkohlenlagerstätten der Deutschen Demokratischen Republik. — Z. angew. Geol., 6, S. 222 bis 226, Berlin 1060. — Klassifikation der Lagerstättenvorräte fester mineralischer Rohstoffe der Deutschen Demokratischen Republik. — Z. angew. Geol., 8, S. 494 bis 496, Berlin 1962. BRENDEL, K . : Geologisches Projekt zum Ansatz von Erkundungsbohrungen in der Egelner Südmulde. — Unveröff. Manuskr., Archiv VEB Geol. Erkund. West, Halle, Halle 22. 11. 1957. — Geologisches Projekt zum Ansatz von Erkundungsbohrungen in der Egelner Südmulde — Ergänzung für das Jahr 1959. — Unveröff. Manuskr., Archiv VEB Geol. Erkund. West, Halle, Halle 15.12.1958. GROSSE, S.: Abschlußbericht über refraktionsseismische Untersuchungen im Gebiet Oschersleben (mit Zwischenbericht). — Unveröff. Manuskr., Archiv VEB Geol. Erkund. West, Halle, und VEB Geophysik, Leipzig 1960. HOYNINGEN-HUENE, E. v.: Sonderbericht über die geologischen Verhältnisse im Bereich der Braunkohlenverwaltung Magdeburg. — Unveröff. Manuskr., Archiv VEB Geol. Erkund. West, Halle, Halle 1959. LENK: Abschlußbericht über die sporenpaläontologischen Untersuchungen der Proben aus dem Braunkohlenprojekt Egeln-Süd. — Unveröff. Manuskr., Archiv VEB Geol. Erkund. West, Halle, Halle 15. 8. 1960. — Mikropaläobotanische Untersuchungen am Tertiär der Oscherslebener Mulden. — Unveröff. Manuskr., Archiv VEB Geol. Erkund. West, Halle, Halle 2. 1. 1962. LEOPOLD, G., K. SCHELLMOSER & A. BERTHOLD: Projekt für geologische Erkundungsarbeiten auf Braunkohle unter Berücksichtigung sonstiger mineralischer Rohstoffein der Egelner Südmulde. (Objekterkundung 1959— I960). Unveröff. Manuskr., Archiv StGK, Berlin 15. 10.1959 [1959 a]. — Projekt für die geologischen Erkundungsarbeiten auf Braunkohle mit Berücksichtigung sonstiger mineralischer Rohstoffe in der Oscherslebener Mulde (Vorerkundung 1960). — Unveröff. Manuskr., Archiv StGK, Berlin 30. 11. 1959 [1959 b]. MARTIN, W.: Abschlußbericht über refraktionsseismische Messungen in der Egelner Südmulde, Leipzig, 14. 4. 1959. — Unveröff. Manuskr., Archiv VEB Geol. Erkund. West, Halle, und VEB Geophysik, Leipzig. [1959a], — Refraktionsseismische Arbeiten in der Egelner Südmulde. — Z. angew. Geol., 5, S. 4 2 5 - 4 2 8 , Berlin 1959 [1959b], NÖTZOLD, T.: Bericht über karpologische Untersuchungen an Probenmaterial der Bohrungen Egelncr Südmulde. — Unveröff. Manuskr., Archiv VEB Geol. Erkund. West, Halle, Berlin 19. 9.1960. ORTMANN, R . : Schwermineralanalytische Untersuchungen am Tertiär der Egelner Südmulde. — Unveröff. Manuskr., Archiv VEB Geol. Erkund. West, Halle Halle, 28. 10. 1960. — Schwermineralanalytische Untersuchungen am Tertiär der Oscherslebener Mulden. — Unveröff. Manuskr., Archiv VEB Geol. Erkund. West, Halle, Halle 1961. — Schwermineralanalytische Untersuchungen des Tertiärs der Mulden von Egeln und Oschersleben sowie der angrenzenden Gebiete. — Diss., math.-nat. Fak. Halle, 1962. PIETZSCII, K . : Die Braunkohlen Deutschlands. — Berlin 1925. SCHELLMOSER, K.: Zur Berechnung von Vorräten nach der Isolinienmethode. - Z. angew. Geol., 8, S. 1 5 - 1 8 , Berlin 1962. STAMMBERGER, F . : Einführung in die Berechnung von Lagerstättenvorräten fester mineralischer Rohstoffe, — Akademie-Verlag, Berlin 1956. — Zu den Toleranzen bei Vorratsangaben und deren Aussagesicherheit. — Z. angew. Geol., 5, S. 5 9 6 - 6 0 1 , Berlin 1959. WAGENBUETH, O.: Ergebnisbericht über die geologischen Erkundungsarbeiten auf Braunkohle in der Egelner Südmulde (1957 — 1960) mit Ergänzungsbericht 1961. Unveröff. Manuskr., Archiv VEB Geol. Erkund. West, Halle, Halle Nov. 1961 [1961a]. — Ergebnisbericht über die geologischen Erkundungsarbeiten auf Braunkohle in den Oscherslebener Mulden (1960 —1961). — Unveröff. Manuskr., Archiv VEB Geol. Erkund. West, Halle, Halle Dez. 1961 [1961b], — Wahre und scheinbare Mächtigkeit geneigter Schichten in Saigerbohrungen und ihr Einfluß auf Vorratsbegrenzung und Vorratsberechnung von Flözlagerstätten. — Z. angew. Geol., 8, S.39 —45, Berlin 1962. WAHLICH, G., & A. BERTHOLD: Projekt für geologische Erkundungsarbeiten (Objekterkundung) inj Jahre 1961 auf Braunkohle in der Egelner Südmulde. — Unveröff. Manuskr., Archiv der StGK, Berlin 1960,

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 ( 1 9 6 4 ) Heft 9

468

HILDEBRANDT & GROH

/ Erkundung von Bitumenkohle

Die Erfahrungen bei der Erkundung von Bitumenkohle mittels Kernbohrungen im Braunkohlenfeld Amsdorf1) HARALD HILDEBRANDT & FRANZ GROH,

Röblingen

Das Braunkohlenvorkommen von Oberröblingen befindet sich zwischen Halle und Eisleben im Bereich des östlichen Harzvorlandes. In einem Tertiärbecken liegt ein einheitlicher, geschlossener Flöztrog vor, dessen ursächliche Anlage auf Salzwanderung zurückzuführen ist. Die Braunkohlenablagerung erfolgte muldenförmig in zwei Flözen (Abb. 1). Das im östlichen Lagerstättenteil auskeilende Unterflöz erreicht im W maximale Mächtigkeiten bis zu 7 m. Es wird überlagert von einem ebenfalls im östlichen Teil auskeilenden, meist tonigen Mittel mit maximal 2 m Mächtigkeit. Das darüberliegende Hauptflöz erreicht im Mittel 16 m und wächst im Muldentiefsten auf mehr als 25 m an. Die Gesamtmächtigkeit der Hangendschichten beträgt 25 bis 93 m. Das Vorkommen wird seit Mitte des 19. Jahrhunderts bergbaulich genutzt. Bereits frühzeitig wurde der hohe Bitumengehalt einiger Straten der Flöze erkannt und zur Gewinnung von Rohmontanwachs genutzt; dennoch entsprach die geologische Erkundung der Lagerstätte bis Ende 1962 nicht den Erfordernissen. Die Abbohrung des Röblinger Vorkommens, die bis zum Jahre 1840 zurückgeht, erfolgte unsystematisch. Der chemischen Untersuchung der Kohle wurde wenig Beachtung geschenkt. Während der durchschnittliche Bohrlochabstand im Norden etwa 200 m beträgt, geht er im Süden stellenweise bis auf 50 m zurück. Vorhandene untertägige Bohrungen konzentrieren sich im wesentlichen auf die Feldesteile, in denen die Kohle im Tiefbau zum Abbau gelangte. Sie dienten vorwiegend der Erkundung der Hangend- und Liegendverhältnisse. Sämtliche Bohrungen wurden mittels Schappe bzw. Spirale im Trockenbohrverfahren niedergebracht. Die bei einem Teil der Bohrungen durchgeführte Qualitätsuntersuchung der Kohle erfolgte in der Hauptsache aus Mischproben von 1,0 bis 2,0 m Probemächtigkeit. Die Ergebnisse waren für die Berechnung von aushaltbarer Bitumenkohle nicht zu verwenden, da sie keinerlei Systematik in der Ablagerung erkennen ließen. Dagegen zeigten die im Tagebau Etzdorf seit 1962 am Kohlenstoß durchgeführten Flözkartierungen eine relativ gleichbleibende Wechsellagerung von bitumenarmen und bitumenreichen Straten. Zur exakten Erfassung der Kohlenqualitäten waren für den Tagebau Amsdorf im Jahre 1963 40 Kernbohrungen vorgesehen. Zum Einsatz gelangten die' Gerätetypen U R B 2 A, F S B 304 und S I F 150. Stellt man den Kerngewinn dieser drei Bohrzeugtypen gegenüber, so ergibt sich etwa folgendes Bild: G e r ä t e t y p U R B 2 A: Von 19 niedergebrachten Bohrungen mußten zwei wegen zu geringen Kerngewinns, eine Bohrung wegen totalen Spülungsverlustes und ein Bohrloch wegen 1

) Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 4. 5,1964

extrem hohen Überkerngewinns wiederholt werden. Der Kerngewinn der 15 verwertbaren Bohrungen lag bei fünf unter 9 0 % und bei zehn über 9 0 % . Der Kerndurchmesser betrug 75 mm. G e r ä t e t y p F S B 304: Abgeteuft wurden 17 Bohrungen, von denen eine wegen Spülungsverlustes zur Aufgabe zwang. Von den verbleibenden 16 Bohrungen erreichten sechs weniger als 9 0 % und zehn mehr als 9 0 % Kerngewinn. Der Kerndurchmesser betrug 133 mm. G e r ä t e t y p S I F 150: Von den 11 niedergebrachten Bohrungen schieden drei wegen zu geringen Kerngewinns aus. Fünf weitere erreichten einen Kerngewinn von unter 9 0 % und drei lagen knapp über 9 0 % . Der Kerndurchmesser betrug 133 mm. Die kohlenpetrographische Bearbeitunglag in den Händen der Abteilung Brennstoffgeologie und angewandte Brennstoffpetrologie des Deutschen Brennstoffinstituts. Diesem Institut wurden einschließlich Ersatzbohrungen 47 Kernprofile zur Bearbeitung übergeben. Davon konnten 39 zur Auswertung genutzt werden. Der Kerngewinn aller ausgewerteten Bohrungen lag zwischen 80,1% und 99,5%. Der durchschnittliche Kerngewinn betrug 90,9%. Zu Beginn der petrologischen Untersuchungen kam für die Kerngewinnung ein Einfachkernrohr, System SCHÖNEMANN, mit einem Innendurchmesser von 75 mm zum Einsatz. Der geringe Bohrkerndurchmesser ließ keine eindeutige Abgrenzung nach Lithotypen zu, da beim Bohrvorgang die ursprüngliche Struktur der Kohle zerstört wurde. Weiterhin konnte durch den aufgelockerten Charakter der Kohle die Bohrspülung eindringen und erwirkte einen Uberkerngewinn. Nach Einsatz des Einfachkernrohrs, System SCHÖNEMANN, mit 133 mm Innendurchmesser war eine bessere petrologische Bearbeitung der Kohle möglich. Der vom Werk gestellten Bohraufsicht oblag die richtige Kohleentnahme aus dem Kernrohr, die sofortige Kernpräparation nach einer Anleitung des Deutschen Brennstoffinstituts, die ordnungsgemäße Lagerung des Kerns, die sich vor allem während der Wintermonate erforderlich machte, sowie der Transport der Kohlekerne. Die oftmals erdige bis feinstückige Struktur der Kohle ließ nur eine teilweise Entfernung der anhaftenden Spültrübe zu. Der gesäuberte Kern wurde unverzüglich in Paraffin eingebettet und somit der weiteren oxydativen Einwirkung des Luftsauerstoffs entzogen. Die makropetrographische Bemusterung der Kohle erfolgte im Labor der Rohmontanwachsfabrik Amsdorf. Voraussetzung für das Erkennen der Lithotypen war die Schaffung frischer Bruchflächen senkrecht zur Schichtung. Mittels eines Kernbrechers für Braunkohlenkerne konnten einwandfreie Bruchflächen hergestellt werden. Eine genaue Ab-

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Helt 9 HILDEBRANDT & GKOH / E r k u n d u n g v o n B i t u m e n k o h l e

grenzung nach Lithotypen war nicht in jedem Falle möglich, da durch den Bohrvorgang die textureilen und strukturellen Ausbildungen teilweise überprägt waren. Bei der makropetrographischen Bemusterung wurden folgende Lithotypen bestimmt: sandig-tonige, doppleritische, mittelhelle und helle Kohle. Die genaue Identifizierung der Lithotypen erfolgte mit Hilfe des Remissionsgrades. Die makropetrographische Bemusterung diente gleichzeitig der Zusammenstellung von Faziesproben. Die Probenmächtigkeit schwankte im allgemeinen zwischen 0,1 und 0,5 m. Lediglich bei schlechter Kernqualität, wenn eine differenzierte Aussage nicht möglich war, wählte man als maximale Probenmächtigkeit 1,0 m. Nach gründlicher Reinigung der Kohle von bohrtechnisch bedingten Verunreinigungen wurde das Probematerial zur Bestimmung der Qualitätskennziffern dem Laboratorium übergeben. Von jeder Probe zweigte man einen Teil für feinpetrographische Untersuchungen ab. Von den niedergebrachten Kernbohrungen wurden 24 geophysikalisch vermessen. Bei Bohrungen mit größeren Spülungsverlusten in der Kohle lehnte der VEB Geophysik eine Vermessung ab. Das betraf hauptsächlich die Bohrungen, die in der Nähe von Tiefbaufeldern standen. Als Meßmethoden kamen zur Anwendung: Kaliber, kleine und große Normale, Gamma und Gamma-Gamma. Die Meßkurven gaben im Deckgebirge keine genaue Trennung von Ton und Schluff an. Das Kohlehangende des Hauptflözes, das Mittel zum Unterflöz sowie das Liegende ließen sich einwandfrei' abgrenzen. Nur in den Fällen, wo die Liegend- bzw. Hangendpartien nach makroskopischer Bemusterung und chemischem Untersuchungsbefund eine ballastreiche Kohle nachwiesen, zeigte die Meßkurve keine Kohle an. Der Grenzwert lag etwa bei 35% Asche. Eine verwertbare Abgrenzung der Kohlequalitäten ließ sich aus den geophysikalischen Ergebnissen nicht ablesen. Bei Kernverlusten im Kohlehangenden oder -liegenden konnte durch die geophysikalische Messung eine einwandfreie Zuordnung des Verlustes zum Abraum oder zur Kohle erfolgen. Bei Abweichung der Mächtigkeit nach Kernaufnahme und Geophysik wurden die Ergebnisse wie folgt korrigiert: a) E r g a b die geophysikalische B o h r l o c h v e r m e s s u n g eine größere Mächtigkeit der Kohle, als die K e r n a u f n a h m e n a c h wies, w u r d e im H a n g e n d e n bzw. Liegenden der Kohle oder in der B e g r e n z u n g z u m Zwischenmittel Kohle n a c h geop h y s i k a l i s c h e m Nachweis eingefügt. b) W u r d e gegenüber der K e r n a u f n a h m e d u r c h die geophysikalische B o h r l o c h v e r m e s s u n g eine geringere Kohlem ä c h t i g k e i t nachgewiesen, so erfolgte die R e d u z i e r u n g a n K e r n s t r e c k e n , die nicht m e h r i m f e s t e n K e r n v e r b a n d vorlagen u n d deren Mächtigkeit deshalb nicht m i t Sicherheit feststellbar w a r .

Der bei dem Bohrvorgang aufgetretene Kernverlust wurde an den Kopf der jeweiligen geteuften Kernstrecke gestellt. Die Hangend- und Liegendgrenzen der nicht geophysikalisch vermessenen Bohrungen setzte man so fest, daß der Kernverlust im ersten und letzten Kernmarsch in der Kohle stets in das Hangende bzw. Liegende zu stehen kam. Die Auswertung der makroskopischen, chemischen und geophysikalischen Untersuchungen erfolgte für

469

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Helt 9 HILDEBRANDT & GROH / E r k u n d u n g v on Bitumenkohle

470 jede Bohrung getrennt in einem Kernbohrprofil (Abb. 2). Dieses baute sich von links nach rechts wie folgt auf: Teufenangabe in m NN, Nummer der Einzelproben, Säulenprofil mit Lithotypen nach Makrobefund, Mächtigkeiten in m vom Kohlehangenden gerechnet, graphische Darstellung der Kohlequalitäten, Darstellung der Bitumen- und Ascheprozente, bezogen auf wasserfreie Substanz, in Diagrammen über den einzelnen Proben. Für die in den Kernverlust eingegangenen Flözstrecken wurden die mittleren Bitumen- und Aschegehalte der Gesamtlagerstätte eingesetzt. Die Abgrenzung der Kohlequalitäten (extraktionswürdige Kohle, Brikettierkohle, Kesselkohle) geschah in Abhängigkeit von den durch die Staatliche Plankommission bestätigten Konditionen und einer geforderten, noch aushaltbaren Mindestmächtigkeit für Bitumenkohle von 1 m. Die Kernbohrprofile ließen sich durch tabellarische Zusammenstellung ihrer Ergebnisse einmal sofort zur Berechnung des Lagerstättenvorrats im abgebohrten O) -t -C

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85,0 86,0 87,0 88,0 89,090,0" 91,0 92,0 93094,095,0 96,097,098,099,0-

100,0101,0102,0-

103,0103,5-

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Gebiet verwenden, zum anderen konnten, da die Bohrungen im Netz angesetzt waren (von geringen Verschiebungen abgesehen, die durch alte Tiefbaufelder bedingt waren), Nord—Süd- und Ost—West-Schnitte aufgestellt werden, die den Flözaufbau in bezug auf die durch die Konditionen geforderten drei Kohlequalitäten zeigten (Abb. 3). Die Auswertung der einzelnen Kernbohrprofile zeigte, daß selbst nach der hier zur Anwendung gekommenen Methode nicht die Möglichkeit bestand, die einzelnen Bitumenbänder zusammenhängend in Schnitten darzustellen. Die makroskopische Erkennbarkeit der einzelnen Bänder am Kern und damit die Probeneinteilung muß deshalb, wenn man die am geschnittenen Kohlestoß deutlich sichtbare, systematische Ablagerung der hellen Bitumenbänder auch auf das abgebohrte Gebiet übertragen will — und es besteht kein Grund, das nicht zu tun —, noch mit Unsicherheiten verbunden sein, die den systematischen Aufbau des Flözes im Detail verschleiern. Das wird natürlich auch durch die Unsicherheiten bedingt, die zwangsläufig durch Kernverluste entstehen.

2>2 o % Asche (wf)

% Bitumen (wf)

zS5l

2 4

0,0 0,40 -0,70

6

12 14,216

20

10 12 141516 18 20

24

•1,10

-1,40 •1,85 •2,35 •2,75 •3,20 •3,65 -4,00 •4,20 •4,50

28

32

F a ß t man jedoch die einzelnen Lithotypen zu aushaltbaren Flözpartien mit vorgegebenen Quali36 tätskennziffern zusammen, wie das in den Kernbohrprofilen geschehen ist, t r i t t eine gewisse Systematik im Flözaufbau deutlich hervor. Als Ergebnis der in unserem Werk durchgeführten Untersuchungen kann man feststellen, daß die Berechnung von Bitumenkohlevorkommen in einem Flöz nur durch die Auswertung von Kernbohrungen erfolgen kann. Ein Bohrkerngewinn von mindestens 8 0 % , wie er zu Beginn unseres Bohrprogramms vorgegeben wurde, genügt nicht. Die in der 2. Braunkohlen-Instruktion geforderten 9 0 % Kerngewinn werden durch unsere Erfahrungen bestätigt. Zur exakten Untersuchung des Deckgebirges müssen in ausreichender Zahl Vollkernbohrungen gestoßen werden, die als Eichbohrungen für die geophysikalische Vermessung dienen können. Die in unserem Werk gestoßenen drei Bohrungen reichen nicht aus. Die geophysikalische Vermessung sämtlicher meßbarer Kernbohrungen muß

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-5,10 •5,60 •6,05 •6,60

•710 -7.50 7.70 8'2§

•655

•8,90 •9,35 •9,70 -10,10 •10,50 -10,85 -11,25 •11,70 -11^5 -12,30 -12,70 -13,05 •13,55 •1305 •14,25 •14,75 •15,20 -15,65 15,80 -1630 -1680 -1705 "1725 •1770 •ti95 "10,25 "18,50

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Abb. 2. Kernprofil aus dem Kohlenfeld Amsdorf 1 — extraktionswürdige Kohle, 2 — Brikettierkohle, 3 — Kesselkohle

I375~

unbedingt angestrebt werden, wenn man auch die bis zur Kohle gespülten Bohrungen zur Auswertung der Deckgebirgsverhältnisse heranziehen will. Bei Anwendung des Einfachkernrohrs darf bei mulmiger und erdiger Kohle nicht mit zu kleinem

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Heft 9 HILDEBRANDT & GROH

/ Erkundung von Bitumenkohle

471

Abb. 3. Teilprofil durch das Kohlenfeld Amsdorf 1 — extraktionswürdige Kohle, 2 — Brikettierkohle, 3 — Kesselkohle, 4 — Zwischenmittel

Bohrdurchmesser gekernt werden, da die Struktur der Kohle hierbei zerstört wird und durch eintretende Spültrübe ein Uberkerngewinn entsteht. Dadurch wird eine richtige Erfassung der Kohlequalitäten wenn nicht unmöglich, so doch sehr erschwert und unsicher. Obgleich die hier aufgezählten Faktoren dem Werk zu Beginn des Bohrprogramms nicht in vollem U m f a n g bekannt waren und damit auch nur ungenügend berücksichtigt werden konnten, gaben uns die Bohrergebnisse die Möglichkeit, unsere Lagerungsverhältnisse besonders innerhalb der Flöze so genau zu erfassen, daß darauf eine reale Planung aufgebaut werden konnte.

Zusammenfassung Im Tertiärbecken von Oberröblingen geht seit Mitte des 19. Jahrhunderts der Abbau auf Braunkohle um. Bereits frühzeitig wurde der hohe Bitumengehalt einiger Straten der Flöze zur Gewinnung von Rohmontanwachs genutzt. Die von 1840 bis 1962 zur Flözerkundung niedergebrachten Trockenbohrungen gestatteten nicht, die anstehenden Bitumenkohlenvorräte zu berechnen. Aus diesem Grunde brachte man im Jahre 1963 Kernbohrungen im Netz nieder, die in Kernbohrprofilen und Ost—West- sowie Nord—Süd-Schnitten ausgewertet wurden, wobei man die einzelnen Lithotypen zu aushaltbaren Flözpartien mit vorgegebenen Qualitätskennziffern zusammenfaßte. Die Erfahrungen zeigten, daß ein 90%iger Kerngewinn erreicht werden muß, wenn ausreichend genaue Ergebnisse erzielt werden sollen, wobei bei Anwendung des Einfachkernrohrs mit genügend großem Bohrdurchmesser gearbeitet werden muß, um eine Zerstörung der Kohlestruktur und das Eindringen von Spültrübe in den Kern zu vermeiden. Die geophysikalische Vermessung aller verwendbaren Kernbohrungen ist anzustreben. Eine ausreichende Anzahl von Vollkernbohrungen als Eichbohrungen ist dafür Voraussetzung. Pe3H)Me B TpeTiMHOM SacceäHe OKOJIO OßeppeÖJiHHreH 6ypiiä y r o n t pa3paßaTHBaeTCH c c e p e j ( H H M X I X BCKA. Y I K C jjaBiio 4

Angewandte Geologie, H e f t 9/64

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Summary In the Tertiary basin of Oberröblingen brown coal has been mined since the middle of the 19th century. At an early period already, the high bitumen content of some seam strata was utilized to obtain raw montan wax. Dry boreholes sunk from 1840 to 1962 for the exploration of seams did not allow a calculation of in-situ reserves of bituminous coal. For this reason, core drillings were brought down in the net in 1963 and were evaluated in profiles as well as E.—W. and N.—S. sections, summing up individual lithotypes into seam sections with given quality indexes. Experiences have shown t h a t a core recovery of 90 per cent must be obtained to achieve sufficiently accurate results. In the case of a single core tube the diameter drilled must be large enough to avoid a destruction of the coal structure and penetration of drilling mud into the core. Efforts must be made to secure a geophysical survey of all core drillings available, for which a sufficient number of full-core drillings to be used as standard drillings is a prerequisite.

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Heit 9

472

STAMMBERGER

/ Zur Bemusterung unserer Braunkohlenlagerstätten

Zur Bemusterung unserer Braunkohlenlagerstätten1) FRIEDRICH STAMMBERGER,

Berlin

1. Vorbemerkung Die neuen Industriepreise sind auch auf die Qualität der Erzeugnisse abgestimmt. Höhere Betriebserträge sind in Braunkohlentagebauen deshalb u. a. dadurch zu erreichen, daß der Betrieb nicht n u r Kesselkohle, sondern auch preisgünstigere Brikettierkohle fördert. Auf diese Weise k ö n n t e n Großtagebaue ihren betrieblichen Gewinn oft u m mehrere Millionen MDN vergrößern, ohne daß der Arbeitsaufwand wesentlich erhöht werden müßte. Abgesehen von administrativen M a ß n a h m e n (vor allem hinsichtlich der Kohleversorgung unserer Großabnehmer) wird f ü r eine derartige Abbaulenkung und Organisation in erster Linie eine bessere Kenntnis der anstehenden Kohlequalitäten benötigt. Dazu wiederum ist eine vorschriftsmäßige Bemusterung des anstehenden Rohstoffs grundlegende Voraussetzung. Bisher waren die Betriebe an diesen Arbeiten materiell n u r unzureichend interessiert, weil die Kohlen f ü r einen von der Qualität unabhängigen Preis an die Abnehmer abgegeben werden m u ß t e n . Die Forderungen der ZVK zur Bemusterung wurden von der Industrie nicht selten als „ ü b e r s p i t z t " , „nicht erforderlich" u. ä. bezeichnet und nur widerstrebend und m a n g e l h a f t erfüllt. Die neuen Industriepreise werden mit Sicherheit dazu beitragen, die Bemusterung unserer Braunkohlenl a g e r s t ä t t e n auf höherem Niveau durchzuführen.

2. Die Bemusterung und ihre Aufgaben Aufgabe der B e m u s t e r u n g ist es, repräsentative Angaben über die Qualität des anstehenden Rohstoffs zu liefern. Das wird durch U n t e r s u c h u n g von Proben erreicht, d. h. relativ geringer Mengen aus dem anstehenden Rohstoff. Als Probe k a n n jedoch n u r eine solche Menge bezeichnet werden, die in den zu untersuchenden Eigenschaften dem „größeren G a n z e n " entspricht, aus dem sie e n t n o m m e n wurde. Dieses „ G a n z e " kann in der Braunkohlenindustrie nie das ganze Flöz sein, weil es sich qualitativ auf Grund seiner geologischen Bildungsbedingungen sowohl in seiner Mächtigkeit als auch in seiner horizontalen Verbreitung mehr oder weniger intensiv verändert. J e d e Probe k a n n d a r u m nur f ü r eine wechselnd große, in ihren Ausmaßen jedoch b e s t i m m b a r e Menge des Flözes tatsächlich r e p r ä s e n t a t i v sein. Die E r k u n d u n g s wissenschaft h a t eindeutige Vorschriften und Regeln erarbeitet, bei deren E i n h a l t u n g die geforderte Repräsentanz der Proben (ohne die jede Bemusterung sinnlos wird, das e n t n o m m e n e Material seinen Charakter als Probe verliert und sich in ein simples H a n d s t ü c k verwandelt) gesichert ist. Leider m u ß festgestellt werden, daß die derzeitige Praxis der Bemusterung unserer anstehenden Braun-

l

) Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 12. 5 . 1 9 6 4

kohlen noch oft diesen Regeln der Bemusterungstheorie widerspricht. Die Wurzeln f ü r dieses Übel liegen einerseits in dem bisher fehlenden ökonomischen Anreiz (diese Ausgaben h a b e n sich nicht „rentiert"), z. T. sind sie auch traditionsgebunden und leiten sich aus schlechten Beispielen der kapitalistischen Vergangenheit ab. (Es m u ß allerdings bemerkt werden, daß einzelne kapitalistische Betriebe in der Vergangenheit auch sehr sorgfältig b e m u s t e r t haben.) Braunkohlenlagerstätten werden mit Hilfe von Bohrungen erkundet. Dabei ist ein solches Bohrverfahren zu wählen und eine solche D u r c h f ü h r u n g der Bohrarbeiten zu sichern, daß f ü r die Bemusterung einwandfreies, d. h. nicht durch den Bohrvorgang entstelltes (z. B. zusätzlich verunreinigtes) Material zur Verfügung steht. W e n n dies nicht gewährleistet ist, wird der gesamte Bemusterungsprozeß im günstigsten Falle die entstellten W e r t e richtig wiedergeben, jedoch keine Unterlagen darüber liefern, wie die Qualität des Rohstoffs tatsächlich ist. Die Zentrale Vorratskommission h a t in ihren „Begriffserläuterungen" noch einmal dargelegt, d a ß u n t e r Bemusterung die Arbeitsprozesse Probenahme, Vorbereitung der Proben zur Untersuchung, d. h. vor allem ihre Reduzierung, und die U n t e r s u c h u n g der Proben zu verstehen sind. Dabei wird f ü r alle Arbeitsprozesse eine ausreichende Kontrolle verlangt, d a m i t die Bemusterungsergebnisse die erforderliche Zuverlässigkeit aufweisen. Fehler, die für sich genommen bereits das Endergebnis entscheidend entstellen können, sind in jedem dieser Arbeitsprozesse möglich und machen d a m i t den Arbeitsa u f w a n d und die Sorgfalt bei den übrigen Arbeitsgängen zunichte. Besonders bitter ist es, wenn entscheidende Fehler bereits bei der P r o b e n a h m e gemacht werden, weil dadurch die folgende Arbeit (die noch so sorgfältige Probenreduzierung u n d die exakteste Arbeit des Chemikers) an untauglichen Objekten durchgeführt und zu wissenschaftlichem Leerlauf wird. Leider werden gegenwärtig nach der E r f a h r u n g der ZVK die gröbsten Fehler der Bemusterung gerade bei der P r o b e n a h m e begangen, wodurch nicht n u r die Qualitätsangaben unzuverlässig werden. Die gesamte Vorratsberechnung verwandelt sich d a m i t zugleich in eine simple Massenberechnung fast ohne jeden praktischen W e r t . Die ZVK ist bei ihren U b e r p r ü f u n g e n solcher Vorratsberechnungen d a n n zur Ablehnung der Vorratsberechnung, zu Zurückstufungen der berechneten Vorräte und zu zusätzlichen Hinweisen auf die Unzuverlässigkeit der Qualitätsangaben gezwungen.

3. Einige grobe Mängel der Bemusterung Die zulässigen A b s t ä n d e f ü r b e m u s t e r t e Bohrungen ergeben sich aus der horizontalen Veränderlichkeit des Flözes. Sie dürfen folglich nicht schematisch festgelegt werden. Bei zu großen festgelegten A b s t ä n d e n würden die Proben eine unrichtige Verbreitungsfläche vertreten und d a m i t nicht r e p r ä s e n t a t i v sein; bei

STAMMBERGER

/ Zur Bemusterung unserer Braunkohlenlagerstätten

zu kleinen Abständen würde dagegen unnötiger, völlig überflüssiger Aufwand getrieben werden. Im letzten Falle wird zwar im Unterschied zum ersten nicht die Repräsentanz der Probe verletzt; der überflüssige Aufwand ist jedoch ebenfalls abzulehnen, weil er sich nicht nur auf die Probenahme beschränkt, sondern sich wie ein rollender Schneeball durch die nachfolgenden Arbeiten (Probenreduzierung und chemische Untersuchung) vergrößert und vor allem die noch knappe Laborkapazität unnötig belastet. Richtige horizontale Abstände der Probenahmepunkte können für jede Lagerstätte nur durch entsprechende Untersuchungen (bei der Vorerkundung und zu Beginn der Erkundung) ermittelt werden. Sie können durch das Studium der Verhältnisse am Stoß in benachbarten Tagebauen ergänzt werden und durch die geologische Auswertung der großen Erkundungs- und Abbauerfahrung, die im Braunkohlentagebau unserer Republik vorliegt. Solche Festlegungen und Auswertungen kann nur ein qualifizierter Geologe treffen. Von seiner Arbeit hängen somit beachtliche Einsparungen und Verbesserungen des ökonomischen Betriebsergebnisses ab. Vertikal, vom Hangenden zum Liegenden des Flözes, treten ebenfalls in ihrer Intensität stets vom Flözaufbau abhängige Veränderungen auf. Aus dem Bohrkern muß eine repräsentative Probe deshalb so genommen werden, daß sie einem qualitativ einheitlichen Mächtigkeitsintervall entspricht. Die derzeitige Praxis widerspricht oft dieser Vorschrift. Entweder — in den schlimmsten Fällen — wählt der Bohrmeister (!) eine Portion des erbohrten Materials nach Gutdünken aus, der er ebenfalls nach Gutdünken zuschreibt, daß sie für ein bestimmtes Intervall der Mächtigkeit repräsentativ sei. Es ist verständlich, daß selbst das größte Bemühen eines Bohrmeisters nicht die Wissenschaftlichkeit einer solchen Arbeit ersetzen kann. Mangelhaft ist auch die weitverbreitete schematische Festlegung, daß vom Hangenden zum Liegenden des Flözes aus konstanten Intervallängen (z. B. 2—3 Meter oder 5 Meter) Material für die Probe entnommen werden soll und dieses Material als Repräsentant des betreffenden Intervalls der Rohstoffmächtigkeit zu gelten hat. Bei einer rationellen Erkundung muß das Probenintervall stets nach den vorhandenen petrographischen Eigenschaften der erbohrten Mächtigkeit (insbesondere auch nach seinen schon augenscheinlichen Aschegehalten) festgelegt werden. Das richtige einzelne Intervall muß daher in Einzelfällen entweder kleiner als das vorgeschriebene oder in anderen Fällen bedeutend größer sein. Es wird nur ausnahmsweise und zufällig mit der vorgeschriebenen konstanten Länge übereinstimmen. Zweitens muß bei der Erkundung mit Bohrungen das ganze Material (d. h. der ganze Kern) des betreffenden Intervalls als Ausgangsprobe betrachtet werden; es darf nicht — ganz besonders nicht von dem hierfür nicht qualifizierten Bohrmeister oder Geräteführer — von diesem Material ein wahllos gegriffener oder mit besonderer Absicht ausgewählter Teil als „ P r o b e " weitergegeben werden. Der an das Labor weiterzuleitende Teil des erbohrten Kerns muß nach besonderen Regeln aus der Ausgangsprobe entnommen 4*

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Heft 9

473

werden, wenn dabei die Repräsentanz der Probe nicht verlorengehen soll. Bei uns war bisher schon Vorschrift, „Mischproben" zu nehmen, worunter verstanden wurde, daß das ganze Material des betr. Intervalls sorgfältig gemischt und dann auf die vom Labor benötigte Menge reduziert wird. Diese Vorschrift wurde erfahrungsgemäß in der Vergangenheit oft verletzt. Als Mischprobe wurde meist eine willkürliche Auswahl verschiedener Stücke des ausgebrachten Materials bezeichnet. Es ist einleuchtend, daß auf diese Weise keine verläßlichen Angaben über die tatsächlich erbohrte Qualität des anstehenden Rohstoffs erhalten wurden, daß damit der gesamte Erkundungsaufwand — die niedergebrachten Bohrungen eingeschlossen — weitgehend vergebens war.

4. Einige Schlußfolgerungen Die vorliegenden Mängel in der Bemusterung unserer Braunkohlenlagerstätten sind derzeit ein ernstes Hindernis für die Betriebe, alle Möglichkeiten und Vorzüge des neuen ökonomischen Systems voll auszunutzen. Dieser Umstand kann zu einem Hemmnis für unsere Entwicklung werden, wenn er nicht bald verändert wird. Auf geologischem Gebiet könnten folgende Maßnahmen in optimaler Frist zu einer Veränderung führen: 1. Vor allem ist zur Verbesserung der Arbeit notwendig, daß die Zahl der in der Braunkohlenindustrie beschäftigten Geologen wesentlich erhöht und die vorhandenen Geologen fachlich richtig eingesetzt werden. Es steht außerhalb jeden Zweifels, daß besonders für die bei uns durchgeführte Erkundung der Braunkohlenlagerstätten das LENlNsche Wort volle Gültigkeit hat: „Lieber weniger, aber besser!" Mit Sicherheit können z. B. in der Braunkohlenerkundung viele der gegenwärtig vorgesehenen Bohrmeter eingespart werden, wenn die geologische Auswertung auf höherem Niveau durchgeführt wird. 2. Notwendig ist ferner die Qualifizierung der bereits vorhandenen Braunkohlengeologen in Form von Lehrgängen und Qualifizierungskursen. Als vordringliche Themen sollten neben neueren geologischen Erkenntnissen zur Geologie der Braunkohle vor allem die Methodik der Erkundung, die geologische Betreuung von Bohrarbeiten, die Theorie der Bemusterung, die industrielle Einschätzung der Lagerstätten und — als die Hauptmethode der geologischen Erkundung — die geologisch-ökonomische Analyse behandelt werden. Selbstverständlich sind in der Braunkohlenerkundung z. Z. nicht nur bei der Probenahme große Mängel vorhanden. Verf. ist jedoch der Meinung, daß dieser Mangel besonders hervorgehoben werden muß. Er ist gegenwärtig als das entscheidende Kettenglied unserer Erkundungstätigkeit zu betrachten. Wie in einer Kette ist die Bemusterung mit allen übrigen Erkundungsarbeiten verbunden. Wenn wir die Bemusterung verbessern wollen, müssen wir zwangsläufig viele Arbeitsprozesse der Erkundung verbessern. Wenn wir ihr wissenschaftliches Niveau heben wollen, müssen wir die ganze Kette, das wissenschaftliche Niveau der gesamten Braunkohlenerkundung heben.

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Heft 9

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A u t o r e n k o l l e k t i v / E r k u n d u n g der Salzkohlefelder der D D R

Das neue ökonomische System der Planung und Leitung unserer Volkswirtschaft stellt nicht nur an die Geologen unserer Republik erhöhte Anforderungen. E s führt zwangsläufig auch zu einer innerbetrieblichen „Aufwertung" der Geologen. Von ihnen wird ein

spürbarer Beitrag zur Verwirklichung unserer ökonomischen Politik erwartet. Die Geologen sind sich dieser Verpflichtung bewußt, sie wollen ihrer Rolle in der Montanindustrie gerecht werden und erwarten entsprechende Unterstützung.

Stand und Perspektive der Erkundung der Salzkohlefelder der DDR1) HEINZ LEIBIGER, LOTHAR PESTER & J Ü R C E N POMMERENKE, L e i p z i g

Die zur Versorgung der Chemiewerke Leuna und Buna aus dem Geiseltal geförderte Normalkohle geht in der Produktion ab 1968 stark zurück, da es in der Vergangenheit aus technischen Gründen nicht gelang, die Kesselanlagen in Leuna und Buna auf Salzkohle umzustellen und damit die übrigen Verbraucher länger mit Normalkohle zu versorgen. Da der Ausfall der Geiseltaltagebaue durch Neuaufschlüsse von Normalkohletagebauen im R a u m Merseburg nicht ausgeglichen werden kann, wird die Forderung erhoben, die LeunaWerke bis 1979 vollständig, die Buna-Werke nur zum Teil auf Salzkohle umzustellen. Einschließlich der bisherigen Abnehmer (Bkw. Ammendorf) ergibt sich ein Bedarf an Salzkohle von rd. 10 Mill. t / J a h r . Für die im R a u m Ammendorf und Egeln zur Schließung der nach 1975 entstehenden Energielücke zu errichtenden Kraftwerke wird der Bedarf rd. 20 Mill. t / J a h r betragen, so daß der Gesamtbedarf an Salzkohle auf 30 Mill. t / J a h r ansteigt; davon entfallen auf den R a u m Ammendorf rd. 18 Mill. t / J a h r und auf die Egelner Mulden rd. 12 Mill. t / J a h r . Daraus resultiert die Notwendigkeit, die für den Aufschluß vorgesehenen Salzkohlefelder eingehend zu erkunden, zumal lediglich für den Tagebau Lochau eine bestätigte Vorratsberechnung vorliegt. Die Bearbeitung der Vorratsberechnung Wallendorf wurde bis Mitte des Jahres 1964 abgeschlossen. Nach dem bisherigen Stand der Erkundung sind die Salzkohlevorräte als prognostische und zu einem Teil als C-Vorräte einzustufen. Die Salzkohle als geologisches Phänomen erfuhr durch H. LEHMANN 1952 eine eingehende Erläuterung. Neben einigen wesentlichen Hinweisen zu ihrer technischen Bedeutung wurde deren Verbreitung in der Deutschen Demokratischen Republik beschrieben und die enge Bindung dieser Kohlen an das Vorkommen von Zechsteinschichten im prätertiären Untergrund hervorgehoben. Die Hauptverbreitungsgebiete der Salzkohle sind südöstlich Halle (Abb. 2) und im R a u m Staßfurt — Egeln (Abb. 1) zu finden. Eine mehrfarbige Übersichtskarte, die diese Verhältnisse wiedergibt, wurde von BILKENROTH &

RAMMLEE

1955 veröffentlicht.

Das

Gebiet südöstlich von Halle ist am besten erkundet. Im Feld Lochau wird die Salzkohle x

) Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 13. 5. 1964

z. Z. im Tagebaubetrieb gewonnen. Im Feld Wallendorf befinden sich die Aufschlußarbeiten im Stadium der Vorbereitung. Das Feld Röglitz und die Lützener Felder werden vorerst nicht näher erkundet. Aus dem R a u m von Staßfurt — Egeln ist stark versalzene Kohle in den Egelner Mulden nachgewiesen worden, und auch aus den Oscherslebener Mulden ist Salzkohle bekannt. Schließlich ist Salzkohle in geringem Umfang noch u. a. im Geiseltal, bei Oberröblingen und im R a u m Profen bei Zeitz vorhanden. Als Ergebnis der bisherigen Erkundungsarbeiten werden in der Tabelle die wichtigsten Kennwerte für die aus den Abb. 1 u. 2 ersichtlichen Tagebaufelder mitgeteilt. Wie aus der Tabelle zu ersehen ist, betragen die Salzkohlevorräte in der D D R nach dem jetzigen Stand der Erkundung rd. 1540 Mill. t, wovon auf den R a u m

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Heft 9

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A u t o r e n k o l l e k t i v / E r k u n d u n g der Salzkohlefelder der D D R

Das neue ökonomische System der Planung und Leitung unserer Volkswirtschaft stellt nicht nur an die Geologen unserer Republik erhöhte Anforderungen. E s führt zwangsläufig auch zu einer innerbetrieblichen „Aufwertung" der Geologen. Von ihnen wird ein

spürbarer Beitrag zur Verwirklichung unserer ökonomischen Politik erwartet. Die Geologen sind sich dieser Verpflichtung bewußt, sie wollen ihrer Rolle in der Montanindustrie gerecht werden und erwarten entsprechende Unterstützung.

Stand und Perspektive der Erkundung der Salzkohlefelder der DDR1) HEINZ LEIBIGER, LOTHAR PESTER & J Ü R C E N POMMERENKE, L e i p z i g

Die zur Versorgung der Chemiewerke Leuna und Buna aus dem Geiseltal geförderte Normalkohle geht in der Produktion ab 1968 stark zurück, da es in der Vergangenheit aus technischen Gründen nicht gelang, die Kesselanlagen in Leuna und Buna auf Salzkohle umzustellen und damit die übrigen Verbraucher länger mit Normalkohle zu versorgen. Da der Ausfall der Geiseltaltagebaue durch Neuaufschlüsse von Normalkohletagebauen im R a u m Merseburg nicht ausgeglichen werden kann, wird die Forderung erhoben, die LeunaWerke bis 1979 vollständig, die Buna-Werke nur zum Teil auf Salzkohle umzustellen. Einschließlich der bisherigen Abnehmer (Bkw. Ammendorf) ergibt sich ein Bedarf an Salzkohle von rd. 10 Mill. t / J a h r . Für die im R a u m Ammendorf und Egeln zur Schließung der nach 1975 entstehenden Energielücke zu errichtenden Kraftwerke wird der Bedarf rd. 20 Mill. t / J a h r betragen, so daß der Gesamtbedarf an Salzkohle auf 30 Mill. t / J a h r ansteigt; davon entfallen auf den R a u m Ammendorf rd. 18 Mill. t / J a h r und auf die Egelner Mulden rd. 12 Mill. t / J a h r . Daraus resultiert die Notwendigkeit, die für den Aufschluß vorgesehenen Salzkohlefelder eingehend zu erkunden, zumal lediglich für den Tagebau Lochau eine bestätigte Vorratsberechnung vorliegt. Die Bearbeitung der Vorratsberechnung Wallendorf wurde bis Mitte des Jahres 1964 abgeschlossen. Nach dem bisherigen Stand der Erkundung sind die Salzkohlevorräte als prognostische und zu einem Teil als C-Vorräte einzustufen. Die Salzkohle als geologisches Phänomen erfuhr durch H. LEHMANN 1952 eine eingehende Erläuterung. Neben einigen wesentlichen Hinweisen zu ihrer technischen Bedeutung wurde deren Verbreitung in der Deutschen Demokratischen Republik beschrieben und die enge Bindung dieser Kohlen an das Vorkommen von Zechsteinschichten im prätertiären Untergrund hervorgehoben. Die Hauptverbreitungsgebiete der Salzkohle sind südöstlich Halle (Abb. 2) und im R a u m Staßfurt — Egeln (Abb. 1) zu finden. Eine mehrfarbige Übersichtskarte, die diese Verhältnisse wiedergibt, wurde von BILKENROTH &

RAMMLEE

1955 veröffentlicht.

Das

Gebiet südöstlich von Halle ist am besten erkundet. Im Feld Lochau wird die Salzkohle x

) Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 13. 5. 1964

z. Z. im Tagebaubetrieb gewonnen. Im Feld Wallendorf befinden sich die Aufschlußarbeiten im Stadium der Vorbereitung. Das Feld Röglitz und die Lützener Felder werden vorerst nicht näher erkundet. Aus dem R a u m von Staßfurt — Egeln ist stark versalzene Kohle in den Egelner Mulden nachgewiesen worden, und auch aus den Oscherslebener Mulden ist Salzkohle bekannt. Schließlich ist Salzkohle in geringem Umfang noch u. a. im Geiseltal, bei Oberröblingen und im R a u m Profen bei Zeitz vorhanden. Als Ergebnis der bisherigen Erkundungsarbeiten werden in der Tabelle die wichtigsten Kennwerte für die aus den Abb. 1 u. 2 ersichtlichen Tagebaufelder mitgeteilt. Wie aus der Tabelle zu ersehen ist, betragen die Salzkohlevorräte in der D D R nach dem jetzigen Stand der Erkundung rd. 1540 Mill. t, wovon auf den R a u m

Zeitschrift; f ü r angewandte Geologie, B d . 10 ( 1 9 6 1 ) H e f t 9

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Autorenkollektiv / Erkundung der Salzkohlefelder der D D R Abb. 2. Salzkohlevorkommen im R a u m Ammendorf Lützen

und

Ammendorf 810 Mill. t, auf die Lützener Felder 72 Mill. t und auf die Egelner Mulden 658 Mill. t entfallen. Die angeführten Kennwerte sind mit großen Unsicherheiten behaftet und müssen durch weitere Untersuchungen erhärtet werden. Daß der Salzgehalt der Kohle auf aszendente Zechsteinsole zurückzuführen ist, darüber bestehen für die aufgeführten Vorkommen keine Zweifel. Unterschiedlich ist aber die Meinung über den Zeitpunkt der Versalzung. H. LEHMANN schließt auf Grund der im Flöz und in der tertiären Schichtenfolge vorhandenen Tendenz der Zunahme des Salzgehalts vom Hangenden zum Liegenden auf eine Versalzung lange nach Abschluß der Flözbildung. JACOB (1960) dagegen nimmt eine syngenetische Versalzung an und lehnt eine epigenetische ab, da die Flöze praktisch als wasserundurchlässig anzusehen sind. Die Tatsache, daß im Feld Wallendorf, das ausschließlich im Gebiet der Elster-Luppe-Aue liegt, noch heute eine laufende Versalzung des in den Aueschottern fließenden Grundwassers erfolgt, spricht an sich nicht für die Syngenese. Ohne näher auf diese Verhältnisse eingehen zu wollen, sei nur erwähnt, daß das Grundwasser der Aueschotter eine Zunahme des Salzgehalts von weniger als 100 mg/1 auf durchschnittlich 200—400 mg/1 erfährt, daß im westlichen Teil der Elsteraue Halophytengesellschaften vorkommen und daß der Cl-Gehalt im Grundwasser der höheren Tertiärschichten mehrere tausend mg/1 und in den tieferen Tertiärschichten und im Prätertiär mehrere zehntausend mg/1 beträgt. Es sollte geprüft werden, ob nicht ein paläobotanischer Beitrag zur Klärung des Problems „Epigenese oder Syngenese" geliefert werden kann, da im Falle der Syngenese zumindest lokal Salzpflanzen vorhanden gewesen sein müßten.

Tabelle. Salzkohlenvorräte

industrielle Vorräte

Mächtigkeitsverhältnis D : K A : E7) Ar: K x )

Mill. t 1. R a u m A m m e n d o r f Lochau Wallendorf Röglitz Zusatzfelder

73 349 184 204

Summe Ammendorf

810

2. L ü t z e n e r F e l d e r Lützen-Nord Lützen-Süd

41 31

Summe Lützener Felder

72

3. I l a u m E g e l n e r M u I d e n Egeln-Nord Hakeborn — Schneidlingen Löderburg

135 400 123

Summe Egelner Mulden

658

HjO-Gehalt

%

wf

unterer Heizwert Hu

%

kcal/kg

%

%

16 16 16 16

2300 2300 2300 2 300

14 14 14 6

2,2 2,2 2,2 1,0

8 17 17

1,3 3,8 3,8

Asche-Gehalt A

4,lx) 1,8 X ) 4,2 X ) 3,0 X )

53 53 53 53

6,0 S,0 7 )

52 52

17 17

2350 2350

2,5 X ) 5-9 2,8 X )

49 47 49

16 23 23

2710 2720 2750

'

Na 2 0-Gehalt wf-A. wi-K.

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Heit 9 A u t o r e n k o l l e k t i v / E r k u n d u n g der Salzkohlefelder der D D R

476 Die Lagerungs- und Ablagerungsverhältnisse der tertiären Schichtenfolge sind in den einzelnen Salzkohlefeldern verschieden, im großen und ganzen jedoch nicht einfach. Für die Felder Wallendorf (Abb. 3), Löderburg (Abb. 4) und Egeln-Nord ist entsprechend der 2. Braunkohlen-Instruktion der Lagerstättentyp II anzusetzen, wobei teilweise Übergänge zu Typ III gegeben sind. Die Flöze sind in der Regel durch den Flöztyp 2 gekennzeichnet. Die Lagerungsverhältnisse in den Salzkohlefeldern sind durchaus nicht komplizierter als in einigen anderen Feldern wie z. B. in den Feldern im Gebiet von Zeitz — Meuselwitz oder im Geiseltal. In dieser Beziehung bietet die Salzkohleerkundung keine Besonderheiten. Demgegenüber bedingt aber die Untersuchung des Salzgehalts ein ausgedehntes Analysierungsprogramm, da dieser in den einzelnen Flözen unterschiedlich ist und außerdem innerhalb eines Flözes horizontal und vertikal variiert. Nach den bisher vorliegenden Ergebnissen betragen die Na 2 0-Gehalte im Flöz Bruckdorf, dem Hauptflöz des Feldes Wallendorf, bezogen auf wasserfreie Kohle, durchschnittlich etwa 2,2%. Neben nahezu salzfreien Kohlepartien treten solche mit extrem hohen Werten bis maximal etwa 8% Na 2 0 auf. Der an C1 gebundene Teil • des Na 2 0 schwankt zwischen 0 und über 3 % (bezogen auf wasserfreie Kohle). Im Feld Löderburg liegt der durchschnittliche Na 2 0-Gehalt bei 3 bis 4,4%, der an C1 gebundene Anteil im Durchschnitt etwa bei 1,5 bis 3,5%. Auch hier sind innerhalb des Feldes große Schwankungen vorhanden. In der Salzkohle können Chloride in nennenswerter Menge vorliegen. Da diese leicht löslich sind, kann ein Teil des NaCl während des Bohrvorgangs von dem meist im Bohrloch vorhandenen Wasser gelöst werden. Dadurch können Kohleproben einen geringeren Salzgehalt ausweisen, als tatsächlich vorliegt. Diese Frage hat besonders für Trockenbohrungen Bedeutung, da hier das Bohrgut verhältnismäßig stark zerkleinert wird. Es sei hier kurz auf die Ergebnisse von Versuchen hingewiesen, die auf Veranlassung des P K B „Kohle" zur Lösung einer anderen Frage vom Brennstofflabor der Zentralstelle für wirtschaftliche Energieanwendung durchgeführt wurden. Vier Kohleproben aus dem Feld

Wallendorf mit Na 2 0-Gehalten von 3,8 bis 4,2% und Cl-Gehalten von 1,85 bis 3,12% in der wasserfreien Kohle wurden bei einer Korngröße von 2 bis 6 mm mit stehendem und fließendem Wasser behandelt. Bereits nach 10 Minuten waren bei unbewegtem Wasser rd. 50% des als Chlorid gebundenen Salzes in Lösung gegangen, bei bewegtem Wasser war der Anteil noch größer. Diese Tatsache ist vor allem dann bei der Erkundung von Bedeutung, wenn ein hoher Anteil der Alkalisalze als Chlorid vorliegt. Die günstigste Erkundungsmethode, um fehlerhafte Analysenwerte zu vermeiden, ist die Arbeit mit einem hohen Anteil an Kernbohrungen. Sie liefern einerseits kompakte Kohlekerne, die der Auslaugung besser widerstehen; andererseits bleiben Schädigungen der Proben durch die Tonspülung in erträglichem Rahmen. Ein weiterer beachtenswerter Umstand bei der Erkundung von Salzkohlefeldern ist der, daß durch die Versalzung und vor allem durch die unterschiedliche Versalzung die Aussagekraft der geoelektrischen Bohrlochmessungen eingeschränkt wird, was besonders dann der Fall ist, wenn der Spülung dissoziierende Zusätze beigegeben wurden. Die hydrologische Erkundung der Braunkolilenfelder erfolgte in der Vergangenheit kaum systematisch und meist in unzureichendem Umfang. Es wurden lediglich beim Bohren der Wasserstand und gegebenenfalls dessen Veränderung festgestellt. So fehlten u. a. Grundwasserbeobachtung und Durchlässigkeitsbeiwerte der einzelnen Grundwasserleiter, auch der Chemismus des Grundwassers wurde nicht untersucht. In den Salzkohlefeldern ist neben den hydrologischen Kennwerten besonders dem Wasserchemismus große Aufmerksamkeit zu schenken. Von Bedeutung ist vor allem die Bestimmung des Salzgehalts, da die Ableitung salzhaltiger Grubenwässer in einen Vorfluter schwerwiegende Folgen haben kann. Der Umfang der Einleitung ist abhängig von der bereits vorhandenen Abwasserbelastung und der weiteren Nutzung des Vorfluters. Von den meisten Salzkohlefeldern liegen nur wenige hydrologische Werte vor. Es ist z. B. bekannt, daß in den Egelner Mulden stark gespannte Wässer auftreten

A b b . 3. Geologischer S c h n i t t d u r c h das Feld Wallendorf

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Helt 9

477

A u t o r e n k o l l e k t i v / E r k u n d u n g der Salzkohlefelder der D D R

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40 m

A b b . 4. Geologischer Schnitt durch das Feld L ö d e r b u r g

und im Tagebaufeld Lochau nur im Hangenden des Hauptflözes eine Wasserführung vorhanden und im Liegenden keine Entspannung erforderlich ist. Im Tagebaufeld Wallendorf sind umfangreiche Untersuchungen durchgeführt worden. Da nur der Salzgehalt des Grundwassers eine Besonderheit darstellt, werden im folgenden lediglich die in dieser Hinsicht gewonnenen Erkenntnisse erläutert. Bereits beim Bohren wurden von allen Pegel- und Brunnenbohrungen in Intervallen von 1,5—2,0 m Wasserproben entnommen. Dadurch konnten die regionalen Unterschiede und die Veränderung des Salzgehalts in Abhängigkeit von der Teufe ermittelt werden. Die Unterschiedlichkeit des Salzgehalts innerhalb der holozänen Terrasse zu erklären, ist naturgemäß schwierig. Im allgemeinen zeigt sich die Tendenz einer Zunahme an C1 von Ost nach West. Eine unterschiedliche Versalzung und Wasserführung des Tertiärs modifizieren das Bild weitgehend. Auch eine lokale Stagnation des Wassers in Auskolkungen und Vertiefungen der Terrassenschotter können eine Erhöhung das Salzgehalts bedingen. Es ergab sich eine stetige Zunahme innerhalb der einzelnen Grundwasserleiter, aber eine sprunghafte an der Grenze vom Pleistozän zum Tertiär. Der Salzgehalt im Pleistozän beträgt 100—400 mg/1 Cl, im Tertiär mehrere tausend mg/1 Cl und im Prätertiär mehrere zehntausend mg/1 Cl. Pumpversuche ergaben, daß eine selektive Gewinnung der Salzwässer eines Grundwasserleiters in Abhängigkeit von der Teufe nicht möglich ist. Die bereits angeführten Versuche über die Löslichkeit des Salzes aus der Kohle sind von Bedeutung für die Technologie der Entwässerung, da eine Aufsalzung des Grundwassers durch die Berührung mit der Kohle eintritt. Aus der hydrologischen Erkundung des Tagebaufeldes Wallendorf ergeben sich folgende Gesichtspunkte,

die in Salzkohlefeldern beachtet werden müssen: Mit den hydrologischen Kennwerten muß eine genaue Berechnung der Wassermenge aus den einzelnen Grundwasserleitern möglich sein, damit im Zusammenhang mit dem Chemismus für die Ableitung der Grubenwässer exakte Angaben vorliegen. Es muß eine umfangreiche Bestimmung des Wasserchemismus und besonders des Salzgehalts unter Berücksichtigung der hydrogeologischen Bedingungen erfolgen. Bereits beim Abbohren ist darauf zu achten, daß durch ordnungsgemäßes Abdichten der Grundwasserleiter untereinander beim Verfüllen der Bohrung eine Vermischung des Wassers ausgeschlossen wird, da sonst die hydrochemischen Verhältnisse verfälscht werden. Abschließend wird festgestellt, daß der derzeitige Stand der Erkundung der Salzkohlelagerstätten im allgemeinen nicht ausreicht, um eine wissenschaftlich fundierte Projektierung der Neuaufschlüsse durchzuführen. Zu Beginn einer bergtechnischen Aufgabenstellung muß die Einstufung bzw. Bestätigung von C 1 -Vorräten durch die ZVK vorliegen, wobei die wichtigsten Eigenschaften der Kohle und die geologischen, hydrologischen und bodenmechanischen Verhältnisse der Lagerstätte in den Grundzügen bekannt sein müssen. Für den Tagebau Wallendorf wurde die Erkundung auf Ci"Vorräte bereits abgeschlossen, so daß die Vorratsberechnung Mitte 1964 vorlag. Für die übrigen Felder ist unter Beachtung der angeführten Hinweise eine konzentrierte Bohrtätigkeit erforderlich, um die bestehenden Erkundungsrückstände in kürzester Frist aufzuholen. Zusammenfassung Die Verf. bringen eine kurze Ubersicht über den derzeitigen S t a n d und die Perspektive für die E r k u n d u n g der

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 ( 1 9 6 4 ) Heft 9

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MATSCH AK / B r a u n k o h l e n a b b a u

Salzkohlefelder in der D D R . A n h a n d von T a t s a c h e n geben sie H i n w e i s e f ü r d e n w e i t e r e n E r k u n d u n g s a b l a u f .

Pe3iOMe AßTOptl «aiOT KpaTKHft 0630p 0 COBpeMeHHOM COCTOHHHH H o n e p c n e K T H B a x R J I H pa3Be^,KM nnomaAeä coJiem>ix yrneit B r,HP. Ha npHMepe ( J I A K T O B O H H R A I O T Y K A 3 A R A I H nun «anbHeiiutero xo«a pa3BeflKH. Summary T h e p r e s e n t s t a t u s a n d p e r s p e c t i v e s of e x p l o r a t i o n of s a l t c o a l fields i n t h e G . D . R . a r e b r i e f l y r e v i e w e d . F a c t s so f a r available draw attention to further exploration work.

Literatur BILKENKOTH, G., & E. RAMMLER : Entwicklungsfragen der Braunkohlenverarbeitung unter Berücksichtigung der Lagerstättenverhältnisse. — Freiberger Forsch.-H.. A 33, 3 2 - 5 9 , Berlin 1955.

JACOB, H.: Betrachtungen zur Genesis von Salzkohlen. — Braunkohle, H. 7, 3 5 5 - 3 6 1 (1960). LEHMANN, H.: Entstehung und Verbreitung der Salzkohle. — Schriftenreihe des Verl. Technik, Bd. 42, 7 - 1 5 (1952). — Leitfaden der Kohlengeologie. — V E B Wilhelm Knapp Verlag, Halle (Saale) 1953. LEHMANN, R . : Die geologischen Verhältnisse der A. Riebeckschen Montanwerke. — I n : A. Riebecksche Montanwerke; Die Geschichte einer mitteldeutschen Bergwerksgesellschaft. — Verlag F. Bruckmann AG, München 1933. LISSNER, A.: Schädliche Salzgehalte der Rohbraunkohlen. — Schriftenreihe des Verl. Technik, Bd. 42, 1 2 1 - 1 2 9 (1952). PLETZSCH, K . : Die Braunkohlen Deutschlands. — In: Handbuch der Geologie und Bodenschätze Deutschlands. — Verl. Gebr. Borntraeger, Berlin 1925. Instruktion zur Anwendung der „Klassifikation der Lagerstättenvorräte fester mineralischer Rohstoffe" auf Braunkohlenlagerstätten der DDR. — 2. Braunkohlen-Instruktion v. 29. 8.1963. — Z. angew. Geol., 9, H. 11, 5 9 8 - 6 0 3 , Berlin 1963. Arbeitsgruppe „Vereinheitlichung von Analysenmethoden": Untersuchungsverfahren für feste Brennstoffe unter besonderer Berücksichtigung der Braunkohle. — Freiberger Forsch.-H., A 219, Berlin 1962. P K B „Kohle", Berlin: Studie zur Entwicklung der Salzkohleförderung. — (unveröff.). P K B „Kohle", Außenstelle Leipzig: Projektierungsunterlagen (unveröff.).

Geologische Grund- und Sonderfragen bei dem Braunkohlenabbau1) HANS MATSCHAK, F r e i b e r g ( S a . )

Die Gewinnung der Braunkohle im Tagebau und die damit verbundene vollständige Abräumung des Deckgebirges stellt den Bergbau unmittelbar in die Geologie der Lagerstätte, welche durch seine durchgreifenden Aufschlüsse und durch das ständige Fortschreiten der Böschungen über große Flächen zutage gelegt wird und weit über die vorangegangenen Bohrergebnisse hinaus besonders interessierende anomale Lagerungsverhältnisse und Lagerungsstörungen sowie glazigene Einflüsse und Wechsellagerungen bis in Einzelheiten erkennen läßt. In einem in den letzten Jahren zunehmenden Maße finden sich daher in der Literatur der Geowissenschaften und des Bergbaus zahlreiche Arbeiten, in denen die Ergebnisse dieser großen Aufschlüsse der Tagebaue zum Gegenstand wissenschaftlicher Abhandlungen gemacht wurden, die zur Erweiterung unserer Kenntnisse über die Geologie der Lagerstätten in hohem Maße beitrugen, während andererseits in der Bergbauprojektierung der Tagebaue die Geologie der Lagerstätten der einzelnen Baufelder nach dem Stand der jeweiligen Erkundung weitgehend berücksichtigt wird. Unter dem Gesichtspunkt geologischer Fragen im Braunkohlentagebau ist auf das bereits 1925 erschienene Buch von KURT PIETZSCH „Die Braunkohlen Deutschlands" hinzuweisen, das alle seinerzeit bekannten Braunkohlenlagerstätten umfaßt und in dem die natürlichen Verbreitungsgebiete der Vorkommen, ihre Beschaffenheit im einzelnen und ihre Bedeutung und Nutzbarmachung für den Bergbau dargelegt sind. Damit wurde dem sich zu jener Zeit noch in der Entwicklung befindlichen jungen Bergbauzweig die erste Braunkohlengeologie zur Verfügung gestellt, in der auch bereits die fruchtbare Synthese zwischen der Geologie der Lagerstätte und ihrem Abbau in ihren wichtigen Grundzügen verankert ist. In den letzten Jahren wurden die zahlreichen Aufschlüsse der an Zahl und Größe zunehmenden Tagebaue geologisch weiter ausgewertet, wobei auch ausländische Vorkommen 2

) Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 18. 3.1964

berücksichtigt wurden, wie durch das Buch von LEHMANN (1953) oder durch die Abhandlungen wichtiger Teilgebiete in mehreren Aufsätzen von HUNGER & SEICHTER

(1955),

WAGENBRETH

(1955),

VIETE

(1961)

u. a., so daß die Verbindung zwischen der Geologie und dem Braunkohlentagebau weiter ausgebaut und vertieft wurde. Zu den mit dem Braunkohlenbergbau seit langem in Verbindung stehenden Institutionen, den einschlägigen Instituten an der Bergakademie Freiberg, den Geologischen Erkundungsbetrieben usw., gesellten sich 1960 unter Berücksichtigung der zunehmenden Bedeutung dieses Fachgebietes die von der Abteilung Kohle des Volkswirtschaftsrates geschaffenen Fachgruppen für Geologie und Hydrologie auf allen Ebenen der Verwaltung und in den Betrieben, wodurch zahlreiche Geologen in den Braunkohlenbergbau kamen und ein fruchtbares Arbeitsfeld gefunden haben. Nachstehend wurde versucht, die Fülle der geologischen Fragen im Braunkohlentagebau, die für die Planung und den Betrieb wichtig sind und sich aus Forschungsarbeiten, aus Bohrberichten und Betriebserfahrungen ergeben haben, in eine Übersicht einzuordnen und eine Untergliederung in Grund- und Sonderfragen einzuführen, wobei zu ersteren das geologische Mächtigkeitsverhältnis und die Tagebauwürdigkeit sowie der Lagerstättentyp und die anzuwendende Technologie gezählt wurden (s. Tab. 1). Die geologischen Sonderfragen befassen sich mit den im Tagebaubetrieb besonders zu berücksichtigenden anomalen Lagerungsverhältnissen und Lagerungsstörungen, mit wichtigen stratigraphischen Bedingungen, die zur Ausbildung vorgegebener Gleitflächen führen, und schließlich mit sedimentpetrographischen Fragen in den Bereichen der Tone, Schluffe und Sande. Der größte Teil der geologischen Sonderfragen steht in unmittelbarer Verbindung mit den im letzten Jahrzehnt durchgeführten bodenmechanischen Untersuchungen, wodurch die Beziehungen zwischen Geologie und Tagebautechnik durch ein neues Bindeglied offen-

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 ( 1 9 6 4 ) Heft 9

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Salzkohlefelder in der D D R . A n h a n d von T a t s a c h e n geben sie H i n w e i s e f ü r d e n w e i t e r e n E r k u n d u n g s a b l a u f .

Pe3iOMe AßTOptl «aiOT KpaTKHft 0630p 0 COBpeMeHHOM COCTOHHHH H o n e p c n e K T H B a x R J I H pa3Be^,KM nnomaAeä coJiem>ix yrneit B r,HP. Ha npHMepe ( J I A K T O B O H H R A I O T Y K A 3 A R A I H nun «anbHeiiutero xo«a pa3BeflKH. Summary T h e p r e s e n t s t a t u s a n d p e r s p e c t i v e s of e x p l o r a t i o n of s a l t c o a l fields i n t h e G . D . R . a r e b r i e f l y r e v i e w e d . F a c t s so f a r available draw attention to further exploration work.

Literatur BILKENKOTH, G., & E. RAMMLER : Entwicklungsfragen der Braunkohlenverarbeitung unter Berücksichtigung der Lagerstättenverhältnisse. — Freiberger Forsch.-H.. A 33, 3 2 - 5 9 , Berlin 1955.

JACOB, H.: Betrachtungen zur Genesis von Salzkohlen. — Braunkohle, H. 7, 3 5 5 - 3 6 1 (1960). LEHMANN, H.: Entstehung und Verbreitung der Salzkohle. — Schriftenreihe des Verl. Technik, Bd. 42, 7 - 1 5 (1952). — Leitfaden der Kohlengeologie. — V E B Wilhelm Knapp Verlag, Halle (Saale) 1953. LEHMANN, R . : Die geologischen Verhältnisse der A. Riebeckschen Montanwerke. — I n : A. Riebecksche Montanwerke; Die Geschichte einer mitteldeutschen Bergwerksgesellschaft. — Verlag F. Bruckmann AG, München 1933. LISSNER, A.: Schädliche Salzgehalte der Rohbraunkohlen. — Schriftenreihe des Verl. Technik, Bd. 42, 1 2 1 - 1 2 9 (1952). PLETZSCH, K . : Die Braunkohlen Deutschlands. — In: Handbuch der Geologie und Bodenschätze Deutschlands. — Verl. Gebr. Borntraeger, Berlin 1925. Instruktion zur Anwendung der „Klassifikation der Lagerstättenvorräte fester mineralischer Rohstoffe" auf Braunkohlenlagerstätten der DDR. — 2. Braunkohlen-Instruktion v. 29. 8.1963. — Z. angew. Geol., 9, H. 11, 5 9 8 - 6 0 3 , Berlin 1963. Arbeitsgruppe „Vereinheitlichung von Analysenmethoden": Untersuchungsverfahren für feste Brennstoffe unter besonderer Berücksichtigung der Braunkohle. — Freiberger Forsch.-H., A 219, Berlin 1962. P K B „Kohle", Berlin: Studie zur Entwicklung der Salzkohleförderung. — (unveröff.). P K B „Kohle", Außenstelle Leipzig: Projektierungsunterlagen (unveröff.).

Geologische Grund- und Sonderfragen bei dem Braunkohlenabbau1) HANS MATSCHAK, F r e i b e r g ( S a . )

Die Gewinnung der Braunkohle im Tagebau und die damit verbundene vollständige Abräumung des Deckgebirges stellt den Bergbau unmittelbar in die Geologie der Lagerstätte, welche durch seine durchgreifenden Aufschlüsse und durch das ständige Fortschreiten der Böschungen über große Flächen zutage gelegt wird und weit über die vorangegangenen Bohrergebnisse hinaus besonders interessierende anomale Lagerungsverhältnisse und Lagerungsstörungen sowie glazigene Einflüsse und Wechsellagerungen bis in Einzelheiten erkennen läßt. In einem in den letzten Jahren zunehmenden Maße finden sich daher in der Literatur der Geowissenschaften und des Bergbaus zahlreiche Arbeiten, in denen die Ergebnisse dieser großen Aufschlüsse der Tagebaue zum Gegenstand wissenschaftlicher Abhandlungen gemacht wurden, die zur Erweiterung unserer Kenntnisse über die Geologie der Lagerstätten in hohem Maße beitrugen, während andererseits in der Bergbauprojektierung der Tagebaue die Geologie der Lagerstätten der einzelnen Baufelder nach dem Stand der jeweiligen Erkundung weitgehend berücksichtigt wird. Unter dem Gesichtspunkt geologischer Fragen im Braunkohlentagebau ist auf das bereits 1925 erschienene Buch von KURT PIETZSCH „Die Braunkohlen Deutschlands" hinzuweisen, das alle seinerzeit bekannten Braunkohlenlagerstätten umfaßt und in dem die natürlichen Verbreitungsgebiete der Vorkommen, ihre Beschaffenheit im einzelnen und ihre Bedeutung und Nutzbarmachung für den Bergbau dargelegt sind. Damit wurde dem sich zu jener Zeit noch in der Entwicklung befindlichen jungen Bergbauzweig die erste Braunkohlengeologie zur Verfügung gestellt, in der auch bereits die fruchtbare Synthese zwischen der Geologie der Lagerstätte und ihrem Abbau in ihren wichtigen Grundzügen verankert ist. In den letzten Jahren wurden die zahlreichen Aufschlüsse der an Zahl und Größe zunehmenden Tagebaue geologisch weiter ausgewertet, wobei auch ausländische Vorkommen 2

) Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 18. 3.1964

berücksichtigt wurden, wie durch das Buch von LEHMANN (1953) oder durch die Abhandlungen wichtiger Teilgebiete in mehreren Aufsätzen von HUNGER & SEICHTER

(1955),

WAGENBRETH

(1955),

VIETE

(1961)

u. a., so daß die Verbindung zwischen der Geologie und dem Braunkohlentagebau weiter ausgebaut und vertieft wurde. Zu den mit dem Braunkohlenbergbau seit langem in Verbindung stehenden Institutionen, den einschlägigen Instituten an der Bergakademie Freiberg, den Geologischen Erkundungsbetrieben usw., gesellten sich 1960 unter Berücksichtigung der zunehmenden Bedeutung dieses Fachgebietes die von der Abteilung Kohle des Volkswirtschaftsrates geschaffenen Fachgruppen für Geologie und Hydrologie auf allen Ebenen der Verwaltung und in den Betrieben, wodurch zahlreiche Geologen in den Braunkohlenbergbau kamen und ein fruchtbares Arbeitsfeld gefunden haben. Nachstehend wurde versucht, die Fülle der geologischen Fragen im Braunkohlentagebau, die für die Planung und den Betrieb wichtig sind und sich aus Forschungsarbeiten, aus Bohrberichten und Betriebserfahrungen ergeben haben, in eine Übersicht einzuordnen und eine Untergliederung in Grund- und Sonderfragen einzuführen, wobei zu ersteren das geologische Mächtigkeitsverhältnis und die Tagebauwürdigkeit sowie der Lagerstättentyp und die anzuwendende Technologie gezählt wurden (s. Tab. 1). Die geologischen Sonderfragen befassen sich mit den im Tagebaubetrieb besonders zu berücksichtigenden anomalen Lagerungsverhältnissen und Lagerungsstörungen, mit wichtigen stratigraphischen Bedingungen, die zur Ausbildung vorgegebener Gleitflächen führen, und schließlich mit sedimentpetrographischen Fragen in den Bereichen der Tone, Schluffe und Sande. Der größte Teil der geologischen Sonderfragen steht in unmittelbarer Verbindung mit den im letzten Jahrzehnt durchgeführten bodenmechanischen Untersuchungen, wodurch die Beziehungen zwischen Geologie und Tagebautechnik durch ein neues Bindeglied offen-

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MATSCHAK / B r a u n k o h l e n a b b a u

Tabelle 1. Übersicht über geologische Grund- und Sonderfragen im Braunkohlentagebau

Ablagerungen und Deckgebirgsbeschaffenheit gebunden. Zur Veranschaulichung der Beziehungen zwiGeologische Grundfragen schen diesen F a k t o r e n werden die in der „KlassiGeol. Mächtigkeitsverhältnis • 100 m über NN), östlich bei 80 — 100 m (vorwiegend bei ± 90 m) über NN. Verfolgt man nun die vorhin genannte Stauchungszone, sieht man, daß im Bereich des Profils 4 so gut wie keine Stauchungen vorhanden sind. Außerdem lassen sich die Stauchungszonen der Profile l , 2 und 3 nicht einwandfrei geradlinig mit denen der Profile 5 und 6 verbinden.

überein, wodurch das Fehlen größerer Stauchungen plausibel wird. Größere Stauchungen waren dann von vornherein nur östlich und westlich der Querverwerfung im Bereich der etwas früher entstandenen Hindernisse möglich. Die vorher gemachten Voraussetzungen wurden also durch die intensive Auswertung der vorhandenen Flachbohrungen bestätigt. Nach Ablagerung des mittelmiozänen Lausitzer Hauptflözes gab es tektonische Nachbewegungen an der Innerlausitzer Hauptverwerfung. An den dadurch entstandenen Hindernissen kam es zu glazigenen Stauchungen. Noch jünger als diese tektonischen Bewegungen waren Schollenverstellungen an der Hoyerswerdaer Querstörung. Die Kenntnis dieser Beziehungen ist ebenfalls für die Braunkohlenindustrie wesentlich, insbesondere auch in bezug auf Prognosearbeiten für tiefer liegende Braunkohlenflöze. Bei beiden Störungssystemen handelt es sich sicherlich um ältere Anlagen, durch die z. B. höffige Gebiete für den 4. Lausitzer Flözhorizont begrenzt sein könnten. Aber auch für weitere Untersuchungen über die Lagerungsverhältnisse des Hauptflözes dürfte diese Kenntnis einiger grundlegender Zusammenhänge nicht unwesentlich sein. Nicht zuletzt wollen diese Ausführungen zu weiteren analogen Untersuchungen anregen. Die H o y e r s w e r d a e r Q u e r s t ö r u n g wird hier zum ersten

Mal

beschrieben.

LINDNER

(1963)

deutete

die

Möglichkeit einer solchen Verwerfung auf Grund der Ergebnisse der regionalen gravimetrischen Vermessung an. Inzwischen ist die Verwerfung auch durch tiefere Bohrungen bestätigt worden. Ohne näher auf Einzelheiten eingehen zu wollen, seien einige Fakten angeführt, durch die es möglich ist, das Störungssystem noch weit nach SSW und nach NNE zu verfolgen (s. Abb. 4 ) : a) Ausgeprägte Isogammenscharung im Gebiet nördlich von K a m e n z bis etwa an den Südrand des Meßtischblattes Hoyerswerda; der Schwereanstieg geht nach W e s t e n und dürfte seine Ursache im tieferen Untergrund haben. b) I m gleichen R a u m besteht eine scharfe Ostgrenze der Grauwackenvorkommen (nördlich von K a m e n z bis Oßling). U n m i t t e l b a r östlich der Störung grenzen an die Gesteine der Lausitzer Grauwackeneinheit tertiäre S c h i c h t e n m i t B r a u n kohlenlagerstätten.

I n A b b . 3 sind die Stauchungsbereiche durch ein schraffiertes B a n d miteinander verbunden. D a die Stauchungszone recht breit ist, soll dies nur zur anschaulicheren Darstellung der Verhältnisse dienert Diese Verbindungslinie m u ß nicht unbedingt vollständig m i t der L a g e der Innerlausitzer Hauptverwerfung gleichgesetzt werden.

c) I m Bereich des Meßtischblattes 4 6 5 1 ist die Störung auch durch die erdmagnetische Regionalvermessung A z gut fixierbar.

Die obengenannten Tatsachen sind durch die Annahme einer Querverwerfung gut erklärlich, natürlich auch durch die Annahme von Nachbewegungen an einer älteren Störung in diesem Gebiet. Diese tektonischen Bewegungen müssen noch jünger sein als die obengeschilderten nachmittelmiozänen WNW gerichteten Störungen, da sie diese versetzen. Der Westflügel der Störung ist etwas gehoben worden. Das dabei entstandene Relief war zur Zeit des vordringenden Eises noch nicht wieder ausgeglichen. Das Streichen dieser tektonisch gebildeten Geländestufe stimmte aber etwa mit der Generalrichtung des Eisvorstoßes

e) Versetzung des Lausitzer H a u p t a b b r u c h e s (nicht ganz sicher).

h) Ostgrenze des Schwerehochgebietes von V e t s c h a u — D r e b k a u und Westgrenze der (Schwere-) S t r u k t u r Döbern beziehungsweise Versetzung der an sich einheitlichen Schweres t r u k t u r an der Störung, wobei die S t r u k t u r D ö b e r n relativ nach Norden versetzt ist.

'-) Für die "Überlassung des Materials ist der Autor dem Projektierungsund Konstruktionsbüro ( P K B ) Kohle, Berlin, zu Dank verpflichtet.

i) Ubereinstimmung mit der Lage der N N E gerichteten Schwereminus- und -plusachsen auf den Meßtischblättern 4 1 5 3 , 4 2 5 3 , 4352, 4 3 5 3 und 4452.

d) Beeinflussung des Laufs der Schwarzen E l s t e r im R a u m Hoyerswerda. •

f) Westgrenze der S t r u k t u r Mulkwitz bzw. von deren S o c k e l ; besonders gute Übereinstimmung ist bei B e a c h t u n g des Schwerebildes (U zzz ) erkennbar. g) Der N N E gerichtete schmale Oberkreidegraben auf den Meßtischblättern 4452 und 4 3 5 2 liegt ebenfalls direkt in der Fortsetzung des Störungssystems.

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Heit 9

B r a u s e / Braunkohlenlagerungsverhältnisse

497 Abb. 4. Fakten zur Fixierung der Hoyerswerdaer Querstörung (unter Verwendung von Unterlagen von H. Lihdner, H. Fischer, F. K ö l b e l u. a.)

1 — Magmatite und Gesteine der Lausitzer Grauwackeneinheit, 2 — Altpaläozoikum, 3 — Schwerehochgebiete ( Cz zz ), dargestellt sind die Schwerehochgebiete von Vetschau—Drebkau, von Döbern und des Horstes von Mulkwitz, 4 — refraktionsseismisches Kurzzeitengebiet über der Muschelkalkplatte von Drebkau, 5 — Schweresenken westlich von Forst und bei Guben, 6 — Oberkreidegraben, 7 — Schwereflanken, Zacken in Gradientenrichtung, 8 — Schwereminusachsen, ö — Schwereplusachsen, 10 — Störungen, Zacken in Richtung der tiefer liegenden Seholle

-v

pung von NNE gerichteten Schollen schließen lassen. o) Richtungsänderung des Laufes der Lausitzer Neiße auf Meßtischblatt 4153. Diese Fülle verschiedener Fakten ist fast überwältigend. Neben den anzunehmenden älteren Bewegungen sind die letzten Nachklänge sicher sehr jung (mindestens spättertiär), was sich anhand der beschriebenen Fakten aus der Umgebung von Hoyerswerda, aus der Einbeziehung verschiedener tertiärer Schichten und aus der Beeinflussung der Läufe der Schwarzen Elster und der Lausitzer Neiße ergibt. Das genaue Studium aller genannten Fakten wird sicher noch genauere zeitliche Einstufungen der älteren und jüngeren tektonischen Bewegungen ermöglichen. Zusammenfassung

Bautzen (

+1

p .

j) Ungefähre Ostgrenze des seismischen Kurzzeitengebietes über der Muschelkalkplatte von Drebkau. k) Ostgrenze der westlich von Forst gelegenen Schweresenke. 1) Ungefähre Westgrenze der Schweresenke von Guben. m) Genereller Anstieg der erdmagnetischen Feldstärke (Az) östlich der Störung im Gebiet zwischen Guben und dem Westende der Struktur Mulkwitz. n) Unterschiede in der Tiefenlage der Tertiärbasis östlich und westlich der Störung, die auf eine gegenseitige Verkip-

Es schien möglich, daß es im Bereich des Meßtischblattes Hoyerswerda relativ junge tektonische Bewegungen an älteren Störungslinien gegeben hat. Durch eine Auswertung von Braunkohlenflachbohrungen konnte dies bestätigt werden. Die verschiedenen tektonischen und eistektonischen Erscheinungen erlauben einerseits Rückschlüsse auf die genaue Lage der Untergrundstrukturen, sind andererseits aber auch für die 10 Braunkohlenindustrie von Bedeutung. Etwas eingehender wird die Hoyerswerdaer Querstörung beschrieben. Sie läßt sich zunächst durch verschiedene Fakten aus dem Raum von Kamenz bis über Wilhelm-Pieck-Stadt Guben hinaus über eine Länge von ca. 100 km belegen. Pe3H)Me Ilpejinojiaraiiocfc,

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Zeitschrift f u r angewandte Geologie, B d . 10 ( 1 9 6 4 ) H e f t 9

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JANKOWSKI / D i e T e r t i ä r b e c k e n d e s

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Summary T h e p o s s i b i l i t y t h a t i n t h e r e g i o n of t h e p l a n e t a b l e s h e e t of H o y e r s w e r d a o l d e r f a u l t l i n e s h a v e b e e n a f f e c t e d b y r e l a tively y o u n g m o v e m e n t s could be confirmed b y an evalua t i o n of b r o w n - c o a l flat d r i l l i n g s . W h i l e , o n t h e o n e h a n d , conclusions m a y be drawn f r o m the different tectonic and i c e - t e c t o n i c p r o c e s s e s i n v i e w of t h e p r e c i s e p o s i t i o n of s u b soil s t r u c t u r e s , t h e s e p r o c e s s e s are, on t h e o t h e r h a n d , a l s o

SE-Harzvorlandes

essential to t h e brown-coal industry. A m o r e detailed des c r i p t i o n is g i v e n of t h e t r a n s v e r s e f a u l t of H o y e r s w e r d a , f o r w h i c h e v i d e n c e i s g i v e n b y d i f f e r e n t f a c t s f r o m t h e a r e a of K a m e n z b e y o n d t h a t of W i l h e l m - P i e c k - S t a d t G u b e n a t a r a n g e of a b o u t 1 0 0 k m s .

Literatur FISCHER, H.: Gravimetrische Erkundung — Niederlausitz. — Unveröff. Ergebnisber. d. V E B Geophysik, Leipzig 1963. HXJLTZSCH, A. : Glazigene Dynamik tertiärer und quartiärer Schichtcn im R a u m Hoyerswerda unter besonderer Berücksichtigung der Tonlagerstätten des V E B (K) Ziegelkombinat Bautzen. — Ber. Geol. Ges. D D R , 8, 550-615, Berlin 1963. KÖLBEI, F . : Das Prätertiär von Südbrandenburg. — Geologie, 11, 1113 bis 1132, Berlin 1962. LINDNER, H . : Gravimetrische Erkundung — Oberlausitz. — Unveröff. Ergebnisber. d. V E B Geophysik, Leipzig 1963. MEHNER, W . : Das Tertiär und Prätertiär der östlichen Niederlausitz. — Geologie, 6, 9 4 - 9 8 , Berlin 1957. VIETE, G. : Glazigene Flözdeformationen im Braunkohlenfeld Zeißholz — Wittichenau. - Bergakademie, 12, 5 6 7 - 5 7 0 , Berlin 1960.

Die Tertiärbecken des SE-Harzvorlandes und ihre Beziehungen zur Subrosion1) G Ü N T E R JANKOWSKI, S a n g e r h a u s e n

Seit dem Bestehen des Mansfelder und Sangerhäuser Kupferschieferbergbaus sind katastrophenartige Wassereinbrüche in die Grubenbaue bekannt, deren Auftreten und Auswirkungen der Anlaß für planmäßige hydrogeologische Forschungsarbeiten waren. Einen Teil dieses hydrogeologischen Forschungsplanes stellt die Untersuchung der Tertiärbecken des südöstlichen Harzvorlandes dar, weil aus der Beziehung zwischen Tertiär und Subrosion Rückschlüsse auf Subrosionsvorgänge zu erwarten sind. Das Erkennen der Genese der einzelnen Tertiärbecken erfordert die genaue Kenntnis der Ausbildung des leicht löslichen salinaren Untergrundes, der Tektonik und unter Umständen der Oberflächengestaltung. Aus diesem Grunde soll zunächst auf das Idealprofil des salinaren Untergrundes (BLEI & J u n g 1962) hingewiesen werden (s. Tab. 1). Die Ausbildung der einzelnen Zechsteinzyklen im Untergrund der Tertiärbecken ist so, daß in der Mehrzahl der Profile oberhalb des Hauptanhydrits nur die sogenannten Auslaugungsreste oder das Einsturzgebirge angetroffen wurden. Lediglich im Zentralteil der Mansfelder Mulde und im Süden der Sangerhäuser Mulde sind Gebiete bekannt, in denen eine vollständige Zechsteinfolge sowie Röt und Unterer Muschelkalk auftreten. Bis auf die Tertiärbecken im Zentrum der Mansfelder Mulde lagert das Tertiär nur normal mächtigem oder reduziertem Unterem Buntsandstein auf. Die Tektonik des Untersuchungsgebietes wird von herzynisch und erzgebirgisch streichenden Störungen von unterschiedlicher Sprunghöhe bestimmt (s. Abb.). Die Oberfläche der beiden Mulden ist als flachwelliges Hügelland zu bezeichnen, wobei auf Grund der Härte der einzelnen ausstreichenden Schichtglieder eine undeutliche Schichtstufenlandschaft besonders am Ausgehenden des Kupferschiefers zu beobachten ist. ) Eingang des Manuskripts in der Jicdaktion: 23. April 106-1 Vorliegender Beitrag ist ein Auszug aus einer unter dem gleichen Titel von der Math.-Nat. Fakultät der Universität Bostock genehmigten Inauguraldissertation 1963. l

Die in der Sangerhäuser und Mansfelder Mulde bekannten Tertiärbecken, welche seit ca. 100 Jahren nicht mehr geologisch untersucht wurden, sind zusammen mit den Ergebnissen der in neuerer Zeit durchgeführten Kupferschiefer- und Flachbohrungen stratigraphisch überarbeitet worden. Diese Untersuchungen waren notwendig, um mit Hilfe von Alter, Lagerung, petrographischer Beschaffenheit und regionaler Verbreitung des Tertiärs Rückschlüsse auf Alter, Intensität und Art der subrosiven Vorgänge ziehen zu können. Die zum gegenwärtigen Zeitpunkt bekannten braunkohleführenden Tertiärbecken von Frankenhausen, Esperstedt, Borxleben, Artern, Walkmühle, Riestedt, Bornstedt—Holdenstedt, im Helme—Unstrut-Ried, Gonna — Riestedt, Helfta, Eisleben, Helbra — Benndorf, im NE-Teil der Mansfelder Mulde, Zaschwitz, Schochwitz — Wils, Schwittersdorf und Polleben Tabelle 1

Zechstein 4

Grenzanhydrit (A 4r) Allersteinsalz (Na 4) Pegmatitanhydrit (A4) Boter Salzton (T4)

0 , 2 0 - 1,00 0,00-25,00 1 , 0 0 - 2,00 12,00-15,00

Zechstein 3

Leinesteinsalz (Na 3) Hauptanhydrit (A3) Grauer Salzton (T3)

0,00-60,00 m 40,00-50,00 m 3 , 0 0 - 6,00 m

Zechstein 2

Deckanhydrit (A2r) Decksteinsalz (Na2r) Kalilager Staßfurt (K2)/ Sangerhäuser Anhydrit ( K 2(A)) Staßfurtsteinsalz (Na 2) Basalanhydrit (A 2) Stinkschieier (Ca2st)

Zcchstein 1

Oberer Werraanhydrit (A l(o)) Werrasteinsalz ( N a l ) / Salzäquivalent (Na 1 (A)) Unterer Werraanhydrit (Al(u)) Zechsteinkalk ( C a l ) Kupferschiefer (T1) Weißliegendes (Z IS) bzw. Zechsteinkonglomerat (Z IC)

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Zeitschrift f u r angewandte Geologie, B d . 10 ( 1 9 6 4 ) H e f t 9

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JANKOWSKI / D i e T e r t i ä r b e c k e n d e s

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Summary T h e p o s s i b i l i t y t h a t i n t h e r e g i o n of t h e p l a n e t a b l e s h e e t of H o y e r s w e r d a o l d e r f a u l t l i n e s h a v e b e e n a f f e c t e d b y r e l a tively y o u n g m o v e m e n t s could be confirmed b y an evalua t i o n of b r o w n - c o a l flat d r i l l i n g s . W h i l e , o n t h e o n e h a n d , conclusions m a y be drawn f r o m the different tectonic and i c e - t e c t o n i c p r o c e s s e s i n v i e w of t h e p r e c i s e p o s i t i o n of s u b soil s t r u c t u r e s , t h e s e p r o c e s s e s are, on t h e o t h e r h a n d , a l s o

SE-Harzvorlandes

essential to t h e brown-coal industry. A m o r e detailed des c r i p t i o n is g i v e n of t h e t r a n s v e r s e f a u l t of H o y e r s w e r d a , f o r w h i c h e v i d e n c e i s g i v e n b y d i f f e r e n t f a c t s f r o m t h e a r e a of K a m e n z b e y o n d t h a t of W i l h e l m - P i e c k - S t a d t G u b e n a t a r a n g e of a b o u t 1 0 0 k m s .

Literatur FISCHER, H.: Gravimetrische Erkundung — Niederlausitz. — Unveröff. Ergebnisber. d. V E B Geophysik, Leipzig 1963. HXJLTZSCH, A. : Glazigene Dynamik tertiärer und quartiärer Schichtcn im R a u m Hoyerswerda unter besonderer Berücksichtigung der Tonlagerstätten des V E B (K) Ziegelkombinat Bautzen. — Ber. Geol. Ges. D D R , 8, 550-615, Berlin 1963. KÖLBEI, F . : Das Prätertiär von Südbrandenburg. — Geologie, 11, 1113 bis 1132, Berlin 1962. LINDNER, H . : Gravimetrische Erkundung — Oberlausitz. — Unveröff. Ergebnisber. d. V E B Geophysik, Leipzig 1963. MEHNER, W . : Das Tertiär und Prätertiär der östlichen Niederlausitz. — Geologie, 6, 9 4 - 9 8 , Berlin 1957. VIETE, G. : Glazigene Flözdeformationen im Braunkohlenfeld Zeißholz — Wittichenau. - Bergakademie, 12, 5 6 7 - 5 7 0 , Berlin 1960.

Die Tertiärbecken des SE-Harzvorlandes und ihre Beziehungen zur Subrosion1) G Ü N T E R JANKOWSKI, S a n g e r h a u s e n

Seit dem Bestehen des Mansfelder und Sangerhäuser Kupferschieferbergbaus sind katastrophenartige Wassereinbrüche in die Grubenbaue bekannt, deren Auftreten und Auswirkungen der Anlaß für planmäßige hydrogeologische Forschungsarbeiten waren. Einen Teil dieses hydrogeologischen Forschungsplanes stellt die Untersuchung der Tertiärbecken des südöstlichen Harzvorlandes dar, weil aus der Beziehung zwischen Tertiär und Subrosion Rückschlüsse auf Subrosionsvorgänge zu erwarten sind. Das Erkennen der Genese der einzelnen Tertiärbecken erfordert die genaue Kenntnis der Ausbildung des leicht löslichen salinaren Untergrundes, der Tektonik und unter Umständen der Oberflächengestaltung. Aus diesem Grunde soll zunächst auf das Idealprofil des salinaren Untergrundes (BLEI & J u n g 1962) hingewiesen werden (s. Tab. 1). Die Ausbildung der einzelnen Zechsteinzyklen im Untergrund der Tertiärbecken ist so, daß in der Mehrzahl der Profile oberhalb des Hauptanhydrits nur die sogenannten Auslaugungsreste oder das Einsturzgebirge angetroffen wurden. Lediglich im Zentralteil der Mansfelder Mulde und im Süden der Sangerhäuser Mulde sind Gebiete bekannt, in denen eine vollständige Zechsteinfolge sowie Röt und Unterer Muschelkalk auftreten. Bis auf die Tertiärbecken im Zentrum der Mansfelder Mulde lagert das Tertiär nur normal mächtigem oder reduziertem Unterem Buntsandstein auf. Die Tektonik des Untersuchungsgebietes wird von herzynisch und erzgebirgisch streichenden Störungen von unterschiedlicher Sprunghöhe bestimmt (s. Abb.). Die Oberfläche der beiden Mulden ist als flachwelliges Hügelland zu bezeichnen, wobei auf Grund der Härte der einzelnen ausstreichenden Schichtglieder eine undeutliche Schichtstufenlandschaft besonders am Ausgehenden des Kupferschiefers zu beobachten ist. ) Eingang des Manuskripts in der Jicdaktion: 23. April 106-1 Vorliegender Beitrag ist ein Auszug aus einer unter dem gleichen Titel von der Math.-Nat. Fakultät der Universität Bostock genehmigten Inauguraldissertation 1963. l

Die in der Sangerhäuser und Mansfelder Mulde bekannten Tertiärbecken, welche seit ca. 100 Jahren nicht mehr geologisch untersucht wurden, sind zusammen mit den Ergebnissen der in neuerer Zeit durchgeführten Kupferschiefer- und Flachbohrungen stratigraphisch überarbeitet worden. Diese Untersuchungen waren notwendig, um mit Hilfe von Alter, Lagerung, petrographischer Beschaffenheit und regionaler Verbreitung des Tertiärs Rückschlüsse auf Alter, Intensität und Art der subrosiven Vorgänge ziehen zu können. Die zum gegenwärtigen Zeitpunkt bekannten braunkohleführenden Tertiärbecken von Frankenhausen, Esperstedt, Borxleben, Artern, Walkmühle, Riestedt, Bornstedt—Holdenstedt, im Helme—Unstrut-Ried, Gonna — Riestedt, Helfta, Eisleben, Helbra — Benndorf, im NE-Teil der Mansfelder Mulde, Zaschwitz, Schochwitz — Wils, Schwittersdorf und Polleben Tabelle 1

Zechstein 4

Grenzanhydrit (A 4r) Allersteinsalz (Na 4) Pegmatitanhydrit (A4) Boter Salzton (T4)

0 , 2 0 - 1,00 0,00-25,00 1 , 0 0 - 2,00 12,00-15,00

Zechstein 3

Leinesteinsalz (Na 3) Hauptanhydrit (A3) Grauer Salzton (T3)

0,00-60,00 m 40,00-50,00 m 3 , 0 0 - 6,00 m

Zechstein 2

Deckanhydrit (A2r) Decksteinsalz (Na2r) Kalilager Staßfurt (K2)/ Sangerhäuser Anhydrit ( K 2(A)) Staßfurtsteinsalz (Na 2) Basalanhydrit (A 2) Stinkschieier (Ca2st)

Zcchstein 1

Oberer Werraanhydrit (A l(o)) Werrasteinsalz ( N a l ) / Salzäquivalent (Na 1 (A)) Unterer Werraanhydrit (Al(u)) Zechsteinkalk ( C a l ) Kupferschiefer (T1) Weißliegendes (Z IS) bzw. Zechsteinkonglomerat (Z IC)

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Zeitschrift für nngeivandte Geologie, B d . 10 (1964) Heft 9

JANKOWSKI / D i e T e r t i ä r b e c k e n d e s S E - H a r z v o r l a n d e s

499

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(Abb.) lassen sich zyklisch gliedern. Unter einem Zyklus wird eine S c h ü t t u n g v o n der kiesig-sandigen bis zur schluffig-tonigen Fraktion verstanden, die in den meisten Fällen mit der Sedimentation von Braunkohle abschließt. In der Braunkohle ist ebenfalls im Sinne

von

GOTHAN, P E T R A S C H E K

& PIETZSCH

(1927)

d a s Liegende als lignitische und d a s Hangende als erdige Weichbraunkohle entwickelt. Die E n t s t e h u n g der braunkohleführenden Tertiärbecken ist nur durch irgend eine F o r m der Absenkung des Untergrundes erklärlich. Nach PIETZSCH (1925) k o m m e n als geologische Ursachen für die Braunkohlenbildung folgende F a k t o r e n in F r a g e : 1. die E n t s t e h u n g flacher Senken durch A b d ä m m u n g ; 2. durch Winderosion entstandene H o h l f o r m e n ; 3. die E n t s t e h u n g der Becken durch Bodensenkung.

Hierfür werden als Möglichkeiten a n g e f ü h r t : a) Hohlformen, die tektonischen V o r g ä n g e n ihre stehung verdanken, und b) durch A u s l a u g u n g entstandene Hohlformen.

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I — Tertiärbecken, I I — Verbreitung des Staßiurtsteinsalzes (3STa2), I I I — Verbreitung des Muschelkalkes, IV — Ausgehendes des Kupferschiefers ( T l ) , V — Kupferschieferuntersuchungsbohrungen B — Bohrungen Burgsdorf, E — Bohrungen Edersleben, F — Bohrungen Friedeburg, M — Bohrungen Mansfeld, S — Bohrungen Sangerhausen 1 — Tertiärbecken von Steinthalleben (außerhalb), 2 — Tertiärbecken von B a d Frankenhausen, 3 — Tertiärbecken von Esperstedt, 4 — Tertiärbecken von Borxleben, 5 — Kuhlöeherbccken, 6 — Havelsberger Becken, 7 — Ederslebener Becken, 8 — Tertiärbecken von Gonna (Walkmühle), 9 — Tertiärbecken von Riestedt, 10 — Tertiärbecken von Bornstedt —Holden-

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felder Mulde (aus Geologie, 1964, Beiheft 43)

stedt, 11 - Tertiär im Helme-Unstrut-Ried (Bohrungen E 5, 6, 13), 12 — Tertiärvorkommen von Einsdorf, 13 — Tertiärbecken von Gonna — Riestedt, 14 — Tertiärbecken von Helbra, 15 — Tertiärbecken von Benndorf, 16 — Tertiärbecken von Eisleben, 17 — Tertiärbecken von Helfta, 18 — Tertiärbecken von Oberröblingen, 19 — Tertiärbecken von Querfurt. 20 bis 23 — Tertiärvorkommen im NE-Teil der Mansfelder Mulde, 24 — Tertiärbecken von Schwittersdorf, 25 — Tertiärbecken von Polleben, 26 — Tertiärbecken von Zascliwitz, 27/28 — Tertiärbecken von Schochwitz und Wils, 29 — Tertiärbecken von Strenznaundorf, 30 — Tertiärbecken von Sandersleben

H E R M A N N (1930) n e n n t z u s ä t z l i c h

c) Wannen- und Beckenbildung im Anschluß an Salzvvanderungen i m tieferen Untergrund.

Die E n t s t e h u n g von Senken durch A b d ä m m u n g sowie durch Winderosion scheidet im Untersuchungsgebiet wegen der Flachwelligkeit und Härte des triassischen Untergrundes genauso aus wie epirogen oder orogen entstandene Becken wegen des sporadischen Auftretens der Tertiärbecken oder wegen des Fehlens einer deutlichen tektonischen Begrenzung. Ebenfalls sind Salzabwanderungsbecken bis auf das Tertiärbecken von Oberröblingen (BLEI 1962) nicht erkennbar. S o m i t k a n n als einzige Entstehungsursache nur die Subrosion, d. h. die Ablaugung von Kali- und Steinsalz bzw. die Auslaugung von Anhydrit oder Gips i m tieferen Untergrund, herangezogen werden. Die subrosiven Vorgänge erhielten durch tektonische Bewegungen heue Impulse und führten durch den S u b s t a n z v e r l u s t zu einer mehr oder weniger rhythmischen Senkung der Oberfläche. Demzufolge muß aus der zyklischen Sedimentation und L a g e r u n g der Braunkohlen sowie der relativen

Zeitschrift für ungewandte Geologie, Bd. 10 ( 1 9 6 1 ) Heft 0

500

JANKOWSKI / Die Tertiärbecken des SE-Harzvorlandes

Tab. 2 Lagerungstypen der Tertiärbeoken Lagerungstyp

Relative Größe der Becken

Mächtigkeit der Kohle

Sedimentation

Entstanden durch Subrosion von

Beispiele der Sangerhäuser und Mansfelder Mulde

Halittyp

groß

konstant

poly zyklisch

Steinsalz

Riestedt, Bornstedt—Holdenstedt, Kyffhäuserrand, Walkmühle, Eisleben, Zaschwitz, Helfta usw.

Sulfat typ

klein

schwankend

monozyklisch

Anhydrit bzw. Gips

Artern, Helbra —Benndorf, Polleben

Halit-Sulfat-Typ

mittel

konstant bis schwankend

heterozyklisch

Steinsalz und Anhydrit bzw. Gips

Schwittersdorf, Schochwitz — Wils

Größe der T e r t i ä r b e c k e n die A r t des aufgelösten Gesteins erkennbar sein. Vergleicht m a n die einzelnen T e r t i ä r b e c k e n regional und m i t dem salinaren Untergrund, so lassen sich diese leicht in drei T y p e n einordnen ( T a b . 2). B e i m H a l i t t y p sind die T e r t i ä r b e c k e n r e l a t i v groß, weisen zahlreiche Sedimentationszyklen und B r a u n kohlenflöze auf (polyzyklische Sedimentation), und es b e s t e h t i m Untersuchungsgebiet eine deutliche Beziehung zum subterranen Ausbiß des S t a ß f u r t steinsalzes ( N a 2 ) . Die Mächtigkeiten der B r a u n k o h l e n flöze sind k o n s t a n t , und in den meisten Fällen ist eine dachziegelförmige Lagerung in R i c h t u n g zum Steinsalzr a n d erkennbar. Der S u l f a t t y p ist durch relativ kleine Tertiärb e c k e n , durch nur einen Sedimentationszyklus (monozyklische Sedimentation) und nur ein B r a u n k o h l e n flöz gekennzeichnet. E s b e s t e h t i m Untersuchungsgebiet eine deutliche Beziehung zum Sangerhäuser Anhydrit [ K 2 ( A ) ] und z u m H a u p t a n h y d r i t ( A 3 ) . Die Mächtigkeiten des Braunkohlenflözes sind auf engstem R a u m s t a r k schwankend, und die Isopachenkarten zeigen eine dolinenförmige Lagerung. Die T e r t i ä r b e c k e n v o m H a l i t - S u l f a t - T y p besitzen eine relativ mittlere Größe, zeigen nur sehr wenige Sedimentationszyklen (heterozyklische Sedimentation), und die B r a u n k o h l e n m ä c h t i g k e i t e n sind k o n s t a n t bis schwankend. I m Untersuchungsgebiet t r e t e n Tertiärb e c k e n von einem derartigen Mischtyp nur i m Zentralteil der Mansfelder Mulde auf, und ihre E n t s t e h u n g m u ß wegen der großen Teufenlage der Zechsteinoberk a n t e und des Fehlens zahlreicher Zechsteinhorizonte (BLEI & JUNG 1962) auf Subrosion von Rötsteinsalz und R ö t g i p s zurückgeführt werden. W e i t e r h i n g e s t a t t e n die Verbreitung der einzelnen L a g e r u n g s t y p e n und das mikrobotanisch b e s t i m m t e Alter des Tertiärs Aussagen über die Ausbildung des salinaren Untergrundes i m T e r t i ä r . Die T e r t i ä r b e c k e n v o m H a l i t t y p sind auffallend an die Verbreitungsgrenze des Staßfurtsteinsalzes gebunden (Abb.). Da eine Abhängigkeit zum W e r r a - , Leineoder Allersteinsalz n i c h t besteht, müssen diese Salze entweder p r ä t e r t i ä r abgelaugt worden sein, oder sie werden primär durch äquivalente Bildungen vertreten. Auf jeden F a l l ist eine t e r t i ä r e , mehrere k m betragende Ablaugung des N a l , Na 3 und Na 4 wegen des geringen Abstandes v o m T e r t i ä r z u m Staßfurtsteinsalzrand ( N a 2 ) abzulehnen. Die i m Z e n t r u m der Mansfelder Mulde gelegenen T e r t i ä r b e c k e n v o m H a l i t - S u l f a t - T y p lassen v e r m u t e n , d a ß in einer Spezialsenke des Oberen B u n t s a n d s t e i n s Steinsalz zur Abscheidung k a m , obwohl durch die

zahlreichen Bohrungen zwar Rötgips, aber noch kein Steinsalz nachgewiesen werden k o n n t e . W e g e n der engen Beziehung zwischen T e k t o n i k , Subrosion, Beckenbildung und tertiärer S e d i m e n t a t i o n sind aus dem Alter, der Lagerung und der Verbreitung des T e r t i ä r s Rückschlüsse auf das Alter der t e r t i ä r e n saxonischen T e k t o n i k und auf die Zeiten v e r s t ä r k t e r Ab- und Auslaugung möglich. I m Ergebnis einer derartigen Auswertung gelang es, die von SCHRIEL (1922) nachgewiesene „eozäne H e b u n g s p h a s e " an der P a l ä o z ä n / E o z ä n - G r e n z e und die von HERRMANN (1926) und VETTER (1932) angegebene „pliozäne H e b u n g s p h a s e " an der Pliozän/Pleistozän-Grenze i m gesamten U n t e r suchungsgebiet zu bestätigen. Die i m P a l ä o z ä n entstandenen T e r t i ä r b e c k e n sind vermutlich auf postume Bewegungen der subherzynen P h a s e und die i m Mitteleozän bis Miozän entstandenen B e c k e n auf postume Bewegungen der eozänen Hebungsphase zurückzuführen. Die „ P h a s e n v e r s t ä r k t e r Ab- und Ausl a u g u n g " sind demnach m i t den t e k t o n i s c h e n P h a s e n etwa gleichaltrig.

Zusammenfassung Die Tertiärbecken des SE-Harzvorlandes zeigen eine deutliche Abhängigkeit zur Subrosion des salinaren Untergrundes. Aus dem Vergleich der Sedimentationsverhältnisse, der relativen Größe der Becken, der Lagerung und Mächtigkeit der Braunkohlen und der Beziehung zum salinaren Untergrund ist eine Unterteilung in Tertiärbecken vom Halit-, Sulfat- und Halit-Sulfat-Typ möglich. Die Ausbildung des Tertiärs erlaubt Aussagen über die Beschaffenheit des salinaren Untergrundes im Tertiär, das Alter der tertiären Tektonik und die Intensität der Subrosion. Pe3ioMe TpeTHMHLie

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n j i a c T a ß y p o r o y r j i n . MMeeTCH i u i o m a ^ H o e H3o6paiKeHHe p e j i b e i j a K p o B j m n n a c T a I Y B p a i t o H e BHCTyna (fyHjjaMCHTa „KpoßflHHiiep K j i a n n e " .

Summary T w o e x a m p l e s are described to show the possibilities of u s i n g g e o p h y s i c a l m e a s u r e m e n t s i n s u p p o r t of geological e x p l o r a t i o n w i t h i n t h e r a n g e of b r o w n c o a l o p e n c a s t m i n e s . W i t h o u t major expenses, statements on the o v e r b u r d e n s t r u c t u r e a n d b e d d i n g f o r m s of t h e T e r t i a r y c a n b e m a d e b y electrical resistivity m e t h o d s f r o m the virgin surface. A c l o s e - m e s h e d e l e c t r i c a l m a p p i n g i n t h e f o r e f i ë l d of H a s e l b a c h o p e n c a s t m i n e s h o w s t h e s u p e r f i c i a l d i s t r i b u t i o n of s a n d a n d g r a v e l occurrences near t h e s u r f a c e a n d r e v e a l s a b r a n c h e d glacial d r a i n a g e s y s t e m . I n t h e f o r e f i e l d of W i t z n i t z I I o p e n c a s t m i n e , a net of e l e c t r i c a l d e p t h s o u n d i n g s e n a b l e s t h é i d e n t i f i c a t i o n of d e e p e r b e d d i n g f a u l t s in t h e s e a m a r e a . T h e t o p surface relief of s e a m I V is d e t e r m i n e d w i t h i n t h e r a n g e of t h e p r i m a r y r o c k u p l i f t of „ K r e u d n i t z e r K l i p p e " .

Literatur BÖHME, P.: Ergebnisbericht über die von der Staatlichen Geologischen Kommission durchgeführten Erkundungsarbeiten auf Ton im Kaum

Haselbach, Bisenburg und Borna in den Jahren 1957/1958. — Unveröff. Ergebnisbericht, Archiv ZGF, Berlin. BÖHNERT, D.: Einsatz geophysikalischer Methoden bei der Grundwassererkundung. — Unveröff. Dipl.-Arb., Institut für geophys. Erkundung Leipzig 1963. ENGKRT, P.: Der prätertiäre Untergrund von Nord-West-Sachsen und seine Tektonik. - Ber. geol. Ges. DDR, 2, S. 165 (1956). FLATHE, H.: Geoelektrische Arbeiten zur Aufsuchung und Abgrenzung von Tonvorkommen. — Ber. deutsch, keramischen Ges., 30, 6 (1953). — A practic'al method of calculating geoelectrical model graphs for horizontally stratifled media. — Geophys. Prosp., 3, 3, S. 268 (1955). GRAHMANN, It.: Diluvium und Pliozän in Nordwcstsachsen. — Abh. Math.Phys. Kl. Sächs. Akad. Wiss., 39, 4, Leipzig 1925. HOHL, II.: Der Haselbacher Ton des Weißelster-Beckens. — Z. angew. Geol., 5, 12, S. 589, Berlin 1959. JACOBS, F.: Geophysikalische Verfahren bei der Erschließung von Braunkohlenvorräten. — Unveröff. Dipl.-Arb., Institut für geophys. Erkundung, Leipzig 1963. KETJNECKE, 0 . : Ergebnisse neuerer geophysikalischer Untersuchungen in Kohlenfeldern des rheinischen Reviers zum Zwecke der Festlegung tektonischer Störungen. — Braunkohle, Wärme u. Energie, 11, S. 314 (1959). KRAJEW, A. P.: Grundlagen der Geoelektrik. - VEB Verl. Technik, Berlin 1957. KÜHN,

B.,

& B . DAMMER: E r l ä u t e r u n g e n

zur

Geologischen

Karte

von

Preußen und benachbarten Bundesstaaten, Blatt Windischleuba. — Preuß. geol. Landesanst., Berlin 1906. MENZEL, U.: Strukturerkundung der Braunkohle Im Vorfeld des Tagebaues Witznitz II. — Unveröff. Seminararb., Institut für geophys. Erkundung, Leipzig 1963. MEYER, G.: Der Einfluß der geologischen Strukturen im Meuselwitz—Bornaer Revier auf Planung und Abbau. — Freiberger Forsch.-H., 1 (Sonderheft), S. 49 (1950). MUSCHALLA, W.: Auswertung der Bohrungen im Vorfeld des Tagebaues Haselbach hinsichtlich der Kiesverbreitung im Rahmen der gewinnbaren Menge und, soweit vorhanden, der Kornverteilung. — Unveröff. Ingenieurarb., Bergingenieurschule Zwickau, Abt. Geologie, 1963. PIETZSCH, K.: Geologie von Sachsen. - VEB Deutsch. Verl. Wiss., Berlin 1962. SCHÄFFER, W.: Erkenntnisse aus neueren geoelektrischen Untersuchungsergebnissen. — Braunkohle, Wärme u. Energie, 9, S. 356 (1957). WAGENBRETH, O:: Glazigene Braunkohlenaufpressungen in Bohrungen, in der geophysikalischen Widerstandskartierung und im Aufschluß des Tagebaues Profen b. Zeitz. — Bergakademie, 14, 3, S. 172, Leipzig 1962.

Zur Genese der Niederlausitzer Glassande1) WALTER MEHNER, B e r l i n

Im Raum den Orten

südlich v o n Senftenberg(N.-L.) stehen bei

Hohenbocka—Hosena—Guteborn—Leippe—

der

Glassandgenese

Kohlentagebau

beschäftigt.

Als

im

damaligen

„ E r i k a " d e r G l a s s a n d als F l ö z l i e g e n d e s

T o r n o sowie nordwestlich v o n H o y e r s w e r d a reine Quarz-

in mehreren parallel W N W — E S E streichenden R ü c k e n

s a n d e in w e i t e r V e r b r e i t u n g an, die w e g e n ihres gleich-

unter reduzierter Kohlenflözmächtigkeit freigelegt war

m ä ß i g feinen Kornes, ihres h o h e n S i 0 2 - G e h a l t e s u n d be-

( A b b . 2), s c h l o ß KEILHACK a u f d e n

sonders

als

der

des

Aufschlüssen

Sie

M e i n u n g n a c h n i c h t d i e s e r A n s i c h t , s o d a ß er d i e ä o l i s c h e

2. L a u s i t z e r

E n t s t e h u n g der G l a s s a n d e aus G l i m m e r s a n d e n für be-

wegen

„Hohenbockaer In-

und

lagern

ihrer

Eisenarmut

Glassande"

Auslandes

unmittelbar

Braunkohlenflöz

in

verarbeitet unter

dem

(Unterflöz)

seit

der

alters

Glasindustrie

werden

( A b b . 1).

miozänen und

her

stellen

eine

fast

Glassande. und

Beobachtungen Tagebauen

Dünencharakter in

benachbarten

widersprachen

g r ü n d e t hielt, u m so m e h r , als die o b e n

seiner

aufgezeigten

g l i m m e r f r e i e V a r i e t ä t der G l i m m e r f e i n s a n d e dar. Seit-

Kriterien des Glassandes — Kornaufbau und -beschaflen-

lich

heit, das nahezu völlige Fehlen v o n Glimmer und Kohle-

und

nach

der Tiefe

G l i m m e r s a n d e über. lung im

Verband

zu

gehen

die

Glassande

Diese stratigraphisch-fazielle

des Glimmersandhorizontes

in

Stel-

schließt

partikelchen

—

die

Theorie

der

Windumlagerung

stützten.

g e n e t i s c h die A n n a h m e eines b e s o n d e r e n Liefergebietes für die G l a s s a n d e aus. D a s ist i n der L i t e r a t u r

bisher

n i e d i s k u t i e r t w o r d e n u n d soll a u c h h i e r n i c h t v e r s u c h t w e r d e n . W e n n aber primäre F a k t o r e n die

Entstehung

der Glassande nicht b e g ü n s t i g t haben, m ü s s e n

sekun-

däre V o r g ä n g e n a c h A b l a g e r u n g der G l i m m e r f e i n s a n d e b e s t i m m e n d gewesen sein. KEILHACK: ( 1 9 2 1 , 1 9 2 3 ) , e i n h e r v o r r a g e n d e r

Kenner

der geologischen Verhältnisse i m Niederlausitzer Braunkohlengebiet,

hat sich erstmalig mit

diesem

Problem

') Eingang des Manuskripts in der Redaktion : 28. Februar 1964

A b b . 1. Ü b e r s i c h t s s k i z z e G l a s s a n d v e r b r e i t u n g N i e d e r l a u s i t z 1 — Glassandverbreitung, 2 — noch in Betrieb stehende Glassandabbaue

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Heft 9 MEHNER / Niederlausitzer Glassande

506

einem kleinen V o r k o m m e n bei Calau auf den Hohenbockaer R a u m . Die Dünentheorie k a n n diesen Widerspruch nicht lösen, so daß Zweifel an ihrer Allgemeingültigkeit berechtigt sind. Abb. 2. Glassanddüne unter dem 2. Lausitzer Kohlenflöz im ehem. Kohlentagebau „Erika" b. Hoyerswerda (aus KEILHACK 1938) 1 — Glimmerfeinsand, 2 — Braunkohlenflöz, 3 — Glassand

W i e sich KEILHACK die genetische Abfolge vorstellt, h a t er m e h r f a c h , zuletzt 1 9 3 8 , dargelegt. Als Verwitterungsschutt der südlichen kristallinen Massive wurden feine Sande durch Flüsse mit geringem Gefälle in einen fast das gesamte Gebiet der Niederlausitz umfassenden flachen Binnensee geschüttet. Der in den Uferbereichen dieses Sees durch Wellenschlag aufgeworfene Sand konnte vom Wind erfaßt und in der Nähe zu Dünen aufgeweht werden. Die leichten Glimmerblättchen und Kohlepartikelchen wurden dabei ausgeblasen und weiter verfrachtet. Dieser „Saigerungsvorgang", der noch vor der Braunkohlenbildung begann und mit ihr endete, ist für die Entstehung der Glassande aus dem Glimmersandverband der entscheidende Faktor gewesen. Soweit KEILHACK. ES ist sein unbestrittenes Verdienst, die stratigraphische und fazielle Stellung der Glassande e r k a n n t zu h a b e n . Inwieweit seine Dünentheorie, die dem ersten E i n d r u c k nach b e s t r i c k t und in der neuesten L i t e r a t u r wiederholt übernommen wurde, einer kritischen Überprüfung standhält, soll i m folgenden u n t e r s u c h t werden. A m D ü n e n c h a r a k t e r des Glassandes i m ehemaligen T a g e b a u „ E r i k a " soll nicht gezweifelt werden. Schwieriger wird es schon, ihn in den anderen L a g e r s t ä t t e n des H o h e n b o c k a e r R a u m e s nachzuweisen. Verf. k e n n t aus seiner E r k u n d u n g s p r a x i s einen großen Teil dieser Glassandaufschlüsse und h a t , von ganz örtlichen Stellen abgesehen, den allgemeinen D ü n e n c h a r a k t e r nicht bes t ä t i g t gefunden. Der von KEILHACK: als typische Strichdüne wiederholt herausgestellte Glassandzug von Guteborn über Hosena z u m K o s c h e n b e r g (Abb. 1) ist m i t 12 k m S W — N E - E r s t r e c k u n g und mehreren h u n d e r t Meter B r e i t e nicht äolisch entstanden, sondern glazialdynamisch geprägt worden. HULTZSCH (1963) h a t darüber ausführlicher referiert. E b e n s o liegen die anderen L a g e r s t ä t t e n bei T o r n o , Leippe und im T a g e b a u Heide in einem kompliziert eisgestauchten Gebiet und waren besonders dort dem A b b a u zugänglich, wo sie m i t dem Unterflöz oberflächennah herausgepreßt wurden. Zum andern drängt sich die F r a g e auf, w a r u m nur i m H o h e n b o c k a e r R a u m aus Dünenbildungen Glassand e n t s t a n d e n ist. Ist doch sein „ M u t t e r g e s t e i n " , der feinkörnige Glimmersand, in der Niederlausitz s a m t dem Unterflöz über einen weit größeren R a u m verbreitet und sowohl nach Kornzusammensetzung — er ist genauso feinkörnig wie der Glassand — wie auch nach der paläogeographischen Situation als „dünenfreundl i c h " anzusehen! Vor der beginnenden Vermoorung des Niederlausitzer B e c k e n s h a b e n in Übereinstimmung m i t KEILHACK weite Sandgebiete t r o c k e n gelegen und h ä t t e n durch W i n d u m l a g e r u n g des Glimmersandes Glassanddünnen erzeugen müssen. Nach bisheriger K e n n t n i s b e s c h r ä n k t sich aber der Glassand außer

Diese Zweifel verstärken sich, wenn die Lagerungsverhältnisse und der schichtige A u f b a u der Glassande näher u n t e r s u c h t werden. Verf. b e o b a c h t e t e in der Grube Guteborn die feine farbliche B ä n d e r u n g der Glassande an der frischen Strosse und deutlich schichtige L a g e n dunkler schluffiger P a r t i e n im eingekieselten Glassandstein (Abb. 3 und 4). APELT (1960) und LUMPE (1960) berichten von ähnlichen B ä n d e r u n g e n aus den Gruben F a b i a n und Guteborn, von k o n k o r d a n t in die S c h i c h t u n g eingelagerten schluffig-sandigen B ä n d e r n in den oberen Strossen eisenarmer Glassande, von S c h w e m m k o h l e n s t ü c k e n in den unteren Strossen, von unterschiedlich körnigen L a g e n ( F e i n s a n d — M i t t e l s a n d ) i m gesamten Strossenbereich. Die U n t e r s u c h u n g des K o r n a u f b a u s an H a n d von Einzelschlitzproben beider Gruben zeigt eine Kornvergröberung der Glassande m i t zunehmender E n t e i s e n u n g v o m Liegenden z u m H a n genden (HUXTZSCH 1963, S. 553). Selbst KEILHACK (1923) beschreibt aus der Grube F a b i a n die durch organische Stoffe schwarz gefärbten dünnen B ä n d e r i m weißen Glassand. Dieser schichtige A u f b a u der Glassande widerlegt die D ü n e n t h e o r i e ; alle B e o b a c h t u n g e n sprechen dafür, daß der Glassand, von örtlichen Erscheinungen wie in

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 ( 1 9 6 4 ) Heft 9

507

.MEHNER/ .N'iederlausil/.er ( i l a s s a n d e

die Enteisenung der Liegendsande betrachten. TREPPSCHUH (1952) deutet Gleiches an. A m R a n d e sei e r w ä h n t , d a ß d e r P r o z e ß d e r K a o l i n i s i e r u n g v o n F e l d s p a t g e s t e i n e n a u ß e r v o n LANG w i e d e r h o l t i n d i e s e m S i n n e d i s k u t i e r t w o r d e n i s t . STREIIME ( 1 9 0 9 ) , STAHL ( 1 9 1 2 ) u n d DLENEMAIOT & BURRE ( 1 9 2 8 ) w e i s e n a u f d e n Z u s a m m e n hang zwischen Braunkohle und Kaolinisierung hin; andere (UARRASSOWITZ 1 9 2 6 , V E T T E R 1 9 5 1 ) l e h n e n i h n a b u n d f a s s e n d e n P r o z e ß d e r K a o l i n i s i e r u n g als t r o p i s c h e L a teritbildung auf. URBAN ( 1 9 5 2 ) argumentiert ähnlich, s t i m m t j e d o c h der später erfolgten B l e i c h u n g farbiger K a o l i n e d u r c h B r a u n k o h l e n w ä s s e r zu.

A b b . 5. ( i l a s s a n d e m i t P a r a l l e l - und S e h r ä g s e h i c h t u n g sowie B i p p e l b i l d u n g e n in e i n e m 2 m h o h e n S t r o s s e n t e i l d e r ( ¡ r u b e C . u t e b o r n ( F o t o v o n 1". XAOLKR 1 9 5 2 )

clor Grube „ E r i k a " abgesehen, n i c h t d u r c h W i n d u in 1 a g o r u n g, s o n d e r n f lu vi a 111-11 inn i s c h entstanden sein muß. Meines Erachlens erhärtet die Abb. 5, wenn die Lagerungsverhältnissc mit Parallel- und Schrägschichtung sowie Wellenrippeln komplex betrachtet werden, diese Auffassung. Iis sind die gleichen Lagern ngsverhältnisse, wie sie in den Talsanden durch unruhige fluviatile Sedimentation liäulig beobachtet werden (z. 1!. ILULTZSCH "1903, S. 592''. Mit der Ablehnung der l\EILHAOKschcn Dünentheorie bleibt weiterhin die (¡eneseder .Niederlausitzer (Hassande aus Glimmersanden zu klären. Die in engsten Hereichen schwankende Kornzusammensetzung als Kriterium der Glassande trifft augenscheinlich auch auf die gleichmäßig feinkörnigen Glinmiersandc zu und kann daher in diesem Zusammenhang vernachlässigt werden. Wie KEELHACK richtig erkannt hat, liegt der Unterschied zwischen beiden vor allem in der Eisenfreilieit der Glassande gegenüber den (llininiersaiulen. was auf das ['Villen von Glimmerverimroinigungen zurückzuführen ist. Iis liegt also nahe, zur Lösung dieses Problems sekundäre c h e m i s c h e R e d u k t i o n e n f ü r d i e G l a s s a n d g e n c s c heranzuziehen. Diese Auflassung ist nicht neu. Fast zur gleichen Zeit, in der KEILHACK seine Dünentheorie

begründete,

Dieser sekundäre Bleichungsprozeß der Glassande durch unmittelbare chemische Reduktionsfähigkeit der überlagernden Braunkohle wird ohne Zweifel der E r scheinungsform der Glassande, d. h. ihrer Lagerung unter der Braunkohle, ihrem limniseh-fluviatilen Charakter, dem allmählichen Übergang in die liegenden Glimmersande, gerecht. Offen bleibt jedoch immer noch die Frage nach dem sporadischen Auftreten der Niederlausitzer Glassande in einem relativ kleinen Raum, wobei doch im gesamten Niederlausitzer Becken unter den Braunkohlenflözen gleiche chemische Reaktionen anzunehmen sind. Diese Frage ist im Zusammenhang mit dem Bleiclieflekt durch Huminsäuren der Braunkohle leicht zu beantworten, meines Wissens aber bisher nicht aufgezeigt worden. Glassande sind überall dort unter dem Braunk o h l e n f l ö z e n t s t a n d e n , wo d i e H u m i n s ä u r e n u n g e h i n d e r t in die L i e g e n d s c h i c h t e n e i n d r i n g e n k o n n t e n . Abb. 0 veranschaulicht dies. Im Gegensatz zum ,,Oberbegleiter' 1 fehlt zwischen dem l'nterflöz und dem Liegeudsand die sonst in der Niederlausitz verbreitet anzutreffende 0 , 5 — 1 m mächtige Tons c h i c l i t . Das wurde nicht nur im Tagebau Heide festgestellt, sondern ist auch den Aufschlußbeschreibungeu v o n APELT (1960) u n d LUMPE (1900) sowie den

Schich-

tenverzeichnissen der Erkundungsbohrungen auf Glassand von TREPPSCHUH (1952) im Hohenbockaer R a u m zu entnehmen. Daraus erklärt sich, daß Glassande bevorzugt in diesen tonfreien Bereichen aus Glimmersanden entstanden sind und in der übrigen .Niederlausitz wegen der abdichtenden Tonscliieht nicht entstehen konnten. Abb. 7 aus dem gleichen Tagebaugebiet Heide soll das noch einmal unterstreichen. In sämtlichen Bohrungen überlagert die Braunkohle, soweit sie in einigen Bolirbereiehen nicht restlos abgebaut wurde, unmittelbar

wies LANG ( 1 9 2 1 / 1 9 2 2 ) a u f den ur-

sächlichen Zusammenhang zwischen Braunkohle ,,gebleichtem .Nebengestein" hin.

und

S

V o r a l l e m in t r o p i s c h - - s u b t r o p i s c h e n h u m i d e n B e r e i c h e n e n t s t a n d e n e .Moore b i l d e n „saiierslofTl'reie S c h w a r z w ä s s e r o c k e r g e l b e r - k a f f e e b r a u n e r F ä r b u n g " . Diese s a u r e n l l u n i u s w ä s s e r v e r m ö g e n i M s e n v e r b i n d u n g e u im N e b e n g e s t e i n a u f z u l ö s e n u n d w e g z u f ü h r e n . S o sind die p o d s o l i s i e r t e n B l e i c h e r d e n in d e r B o d e n z o n e g e m ä ß i g t e r K l i m a t e m i t l i e g e n d e n (Irls! ein- und B a s e n e i s e n e r z a b s ä t z e n entstanden, ebenso im Liegenden der BraunkohlenlUize gebleichte Tone, K a o l i n e , TCRL iürquarzi te und ( ¡ l a s s a n d e .

Diese Theorie - - B l e i c h u n g u n d E n t e i s e n u n g d u r c h d i e 11 u m i n s ä u r e n d e r B r a u n k o h l e — greifen S C H A U E R (1938) und S C H M I D T & Voss (1958) erneut auf, indem sie die auflagernde Braunkohle nicht nur als Schutzfilter für die unterlagernden Glassande, sondern ihre eiscnlöscnden iTumussäuren als ITauptfaktor für

0

50

100

1$0

2Q0m

Abb. 6. S c h n i t t aus Kohlenfeld Heide 5 / X L (nach 1963)

VrLPirs

1 — Sande und Kiese Pleistozan. Tertiär; Miozän: 2 - Ton; 3 - Glimmerieinsanil, schlufFstreifig; 4 — Giassand; 5 — Braunkohlenfiüze, T/II sog. Oberbcgleiter, I I sog. l'nterflüz

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Helt 9

508

.MEHNER / N i e d e r l a u s i t z e r

Glassandc

den Glassand. Der nach dem Liegenden der Glassande zunehmende Eisengehalt beruht auf der abnehmenden Bleichungsintensität der Huminsäuren nach der Tiefe zu und dokumentiert zugleich den allmählichen Ubergang in die stärker eisenhaltigen Glimmerfeinsande. Wenn diese Theorie der Glassandgenese richtig ist, resultieren daraus Hinweise für den Erkundungsgeologen. Glassandlagerstätten unter Braunkohlenflözen der Niederlausitz sind dort zu suchen, wo Feinsande ohne Deckton unmittelbar das Kohlenflöz unterlagern. Hier liegen viel25 SO 75 100m I-/ F T J leicht noch einige Möglichkeiten, in den KohlenabbauAbb. 7. Untersuchungsergebnisse von Glassandbohrungen aus Kohlenfeld Heide 5/NL, östl. Teilfeld (nach VTILPITTS 1963) gebieten der ¡Niederlausitz I - Kohle (Unterflöz), I I - 1 - 5 Glassandsorten; 1 max. 0,008% FejO,, 2 max. 0,015% Fc,Oj, 3 max. hochwertige Glassandlager0,025% Fe a 0 3 , 4 max. 0,080% FejO,, 5 über 0,080% Fe 2 O s (unverwertbar) stätten aufzufinden; denn im Hohenbockaer Raum, auf dessen Glassande sich die Inditions prevailing in Lower Lusatia. It can neither be demonstrated by conditions of exposure in the vitreous dustrie von jeher gestützt hat, sind die Vorräte bald sand of Holienbocka, nor explains in view of the pro-dune habit erschöpft und weitere Perspektiven nicht mehr gegeben. of micaceous fine sands why vitreous sands could only be formed in this area and not in Lower Lusatia at large. Observations made during the exposure distinguish the Zusammenfassung fluviatile-limnic formation of vitreous sands by their Die von KEILHACK: begründete Theorie der äolischen bedded character. A secondary formation from micaceous Glassandgenese ist, von Sonderfällen abgesehen, für die fine sands caused by humic acids of the superposing brownNiederlausitzer Verhältnisse abzulehnen. Sie ist weder durch coal seam took only place where the sealing argillaceous die Aufschlußverhältnisse im Glassand des Hohenbockaer layer below the coal seam was missing. Provided this theory Raumes zu belegen, noch erklärt sie bei dem dünenfreundof the genesis of vitreous sands is correct, further probably lichen Habitus der Glimmerfeinsande, warum nur in diesem vitreous-sand bearing areas may be discovered in the large Räume und nicht allgemein in der Niederlausitz Glassande brown coal fields of Lower Lusatia. entstehen konnten. Aufschlußbeobachtungen kennzeichnen die fluviatil-limnische Entstehung der Glassande nach Literatur ihrem schichtigen Charakter. Sie sind aus GlimmerfeinAPELT, H . : Fazies und Lagerung des Glassandes in der Grube Fabian. — sanden sekundär durch die Huminsäuren des überlagernden Unveröff. Ingenieurarbeit 1960, Archiv des VEB Geol. Erkundung Nord, Braunkohlenflözes nur dort entstanden, wo die abdichtende Arbeitsstelle Berlin. Tonschicht unter dem Kohlenflöz fehlt. Ist diese Theorie DIENEMANN, W., & O. BTTRRE: Die nutzbaren Gesteine Deutschlands, l)d. 1, der Glassandgenese richtig, können evtl. weitere höffige Enke-Verlag, Stuttgart 1928. HARRASSOWITZ, H . : Laterit. — Fortsein. Geol. Pal., 4, H. 14, Borntraeger, Gebiete auf Glassand in den großen Braunkohlenfeldern der Berlin 1926. Niederlausitz gefunden werden. HULTZSCH, A.: Glazigene Dynamik tertiärer und quartärcr Schiclitcn im

Pe3Hme 06ocHOBaHHyK> KEÖJIBXAKOM Teopnio sojiOBoro reneaHca CTeKOJitHbix necKOB HejitaH npii.sHaBaTb ßjin Hi-iiKHejiyJKHIJKHX yCJIOBHÜ, HCKJIKWaH HaCTHbie CJiyTOH. O H a He yTBepiKÄaeTCH

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