Zeitschrift für Angewandte Geologie: Band 4, Heft 8 August 1958 [Reprint 2021 ed.] 9783112558089, 9783112558072

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ZEITSCHRIFT FÜR A N QE WANDTE QEOLOQIE HERAUSQEQEBEN VON DER S T A A T L I C H E N Q E O L O Q I S C H E N UND DER ZENTRALEN DER D E U T S C H E N

KOMMISSION

V O R RA T S K O M M ISS IO N

DEMOKRATISCHEN

REPUBLIK

AUS DEM

INHALT

R. Hohl Hydrogeologische Fragen im Rahmen der Braunkohlenerkundung in N o r d westsachsen J. Klengel Laboruntersuchungen zur Feststellung der Frostveränderlichkeit von Lockerund Fclsgesteinen W . Mielecke Ober den „Septarienton" von Nennhausen bei Rathenow U. Wolff & H. Rothe Uber die Umwandlung und Neubildung von Schwermineralien in Sedimentgesteinen H.Reh Uber die neuen Nickelvorkommen in Manitoba, Kanada M. Volk Die oberdevonischen Wetzschiefer von Steinach in Thür, und ihre industrielle Bedeutung Autorenkollektiv Die Diffusion von Kohlenwasserstoffgasen durch Steinsalz H. Bartisch Bemerkungen zum gegenwärtigen Stand der Hochfrequenzseismik und zu ihrer Bedeutung R. Straube! Versuche zur seismischen Orientierung von Grubenbauen L. Lerbs Die Genauigkeit der für die Vorratsberechnung benutzten markscheiderischen Unterlagen

AKADEMIE -VERLAQ

• BERLIN

BAND 4 I HEFT O A U Q U S T 1958 S E I T E 353-400

IN HALT

Seite

Seite

R. HOHL: Hydrogeologische Fragen im R a h m e n der Braunkohlenerkundung in Nordwestsachsen

. . . .

P. L. ANTONOW,

LOW: Die Diffusion von durch Steinsalz

353

J . KLENGEL: Laboruntersuchungen zur Feststellung der Frostveränderlichkeit v o n Locker- u n d Felsgesteinen 359

Neubildung gesteinen

von

Ü b e r die U m w a n d l u n g

Schwermineralien

in

R. STRAUBEL: Versuche zur seismischen Orientierung von Grubenbauen 390

373

L. LERBS: Die Genauigkeit der f ü r die Vorratsberechnung b e n u t z t e n markscheiderischen Unterlagen . . 392 E. KÖHLER: Sedimentäre Eisenerze D. ANDREAS & J . MICHAEL:

H. REH : Über die neuen Nickelvorkommen in Manitoba, Kanada 379 oberdevonischen

Wetzschiefer

387

der Hochfrequenzseismik u n d zu ihrer Bedeutung . . 389

Sediment-

W . JUNG: Zur stratigraphischen Stellung des Sangerhäuser Anhydrits (Zechstein 2) 377

Die

KohlenwasserstofTgasen

H. BARTZSCH: Bemerkungen zum gegenwärtigen Stand

und

K. STEINIKE: Mineralogische Untersuchungen a n der Roteisenerzlagerstätte Pörmitz bei Schleiz in T h ü ringen 376

M. VOLK :

Kos-

P. J . MICHAILITZKIJ: Zur Methodik der Bestimmung der Menge der Bilanzvorräte an Gas in Erdöl- u n d Erdgaslagerstätten 388

W. MlELECKE: Über den „Septarienton" von Nennhausen bei Rathenow 366 U. WOLFF & H . R O T H E :

G. A . GLADYSCHEWA & W . P .

von

Steinach in Thür, u n d ihre industrielle Bedeutung . 382

392

Jahresversammlung

der

Geologischen Vereinigung e. V. in Karlsruhe März 1958

im 393

Besprechungen u n d Referate

394

Nachrichten u n d Informationen

398

Die ZEITSCHRIFT FÜR ANGEWANDTE GEOLOGIE berichtet ständig ausführlich über folgende Arbeitsgebiete: Geologische Grundlagenforschung

und Lagerstättenforschung / Methodik

der geologischen Erkundung / Ökonomie und

Planung

der geologischen Erkundung / Technik der geologischen Erkundung / Geologie und Lagerstättenkunde im Ausland / Bibliographie, Verordnungen, Richtlinien, Konferenzen, Personalnachrichten

Dem Redaktionskollegium gehören an: Prof. Dipl.-Berging. B Ü H R I G , Nordhausen -

Dr. HECK, Schwerin -

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Dr. REH, Jena — Prof. Dr. SCHÜLLER, z. Z. Peking — Dipl.-Berging.-Geologe STAMMBERGER, Berlin Prof. Dr. WATZNAUER, Karl-Marx-Stadt Chefredakteur: Prof. Dr. ERICH LANGE, Berlin

Die ZEITSCHRIFT FÜR ANGEWANDTE GEOLOGIE ist keinOrgan einer engen Fachgruppe. Auf ihren Seiten können alle strittigen Fragen der praktischen Geologie behandelt werden. Die Autoren übernehmen für ihre Aufsätze die übliche Verantwortung.

Herausgeber: Staatliche Geologische Kommission und Zentrale Vorratskommission f ü r mineralische Rohstoffe der Deutschen Demokratischen Republik. Chefredakteur: Prof. Dr. Erich Lange, Berlin. Redaktion: Berlin N 4, Invalidenstraße 44. Verlag: Akademie-Verlag GmbH, Berlin W 8 , Mohrenstraße 39 (Fernsprecher 20 0386, Postscheckkonto: Berlin 35021). Bestell- und Verlagsnummer des H e f t e s : 1047/4/8. Die „Zeltschrift f ü r angewandte Geologie" erscheint monatlich. Bezugspreis 2, —Dil je H e f t . — Satz und Druck: Drockhaus „Maxim G o r k i " . Altenburg. Veröffentlicht unter der Lizenznummer ZLN 5008 des Ministeriums f ü r Kultur, Hauptverwaltung Verlagswesen. K a r t e n : Mdl. der DDR Nr. 4)58, 4222 4244 / K 11. Printed in Germany.

Interessenten: Geologen, Mineralogen, Petrographen, Geographen

GEOLOGIE UND BODENSCHÄTZE AFRIKAS VON D r . j u r . D r . p h i 1.

ERICH Professor

emerit.

der

KRENKEL

Geologie

an

der

Universität

Leipzig

FRANKFURT/MAIN

2., s t a r k v e r ä n d e r t e A u f l a g e . XVI, 597 S e i t e n mit 158 A b b i l d u n g e n Preis Halbleinen

DM

1957 im T e x t . Gr.

8°

61,—

Abb. 1. Gondwana-Lineament: Scheide zwischen Nord- und Gondwana- (Süd-) Kontinenten.

A K A D E M I S C H E GEEST

V E R L A G S G E S E L L S C H A F T

& P O R T I G

K.-G.

•

LEIPZIG

Vorwort Im Jahre 1939 wurde meine Geologie Afrikas vollendet in einem Umfang von drei Bänden mit insgesamt 1900 Seiten Text und über 450 Abbildungen und Tafeln. Diese „Große" Geologie Afrikas ist vergriffen. Eine neue Auflage in diesem Umfang war zur Zeit nicht möglich. Das nun vorliegende Werk unter dem Titel „Geologie und Bodenschätze Afrikas" verwendet zwar die in seinem Vorläufer erkannten wissenschaftlichen Grundlagen, wurde aber stark gekürzt, in vielen Abschnitten völlig umgearbeitet, dazu durdi neue zusammenfassende Kapitel bereichert, 60 über die Orogene der Afriziden, die leitenden Lineamente, ferner über die Fiederung des Kontinentes, seinen alten und jungen Magmatismus und dessen Wellenfeld. Den Bodenschätzen Afrikas wurde ein besonderer Teil des Werkes gewidmet. Ziel der Darstellung ist durchaus die Schilderung der Struktur Afrikas und seiner geologischen Großregionen. Stratigraphische Daten sind als deren Ergänzung eingefügt und im Rückblick zusammengefaßt. Bei der Abfassung des Werkes wurden die eignen geologischen Beobachtungen verwendet, die auf ausgedehnten, zum Teil wiederholten Reisen durch Afrika gesammelt wurden, so in Marokko, Algerien und Tunesien, in Ägypten, Eritrea, in Kenya und Uganda bis zum Fuße des Ruwensori, in Tanganjika, in Südafrika und der Kongokolonie, schließlich an der Westküste des Kontinents. Das in der ersten Auflage erwähnte Spruchwort, von Aristoteles

überliefert,

„Immer bringt Afrika etwa Neues" (äti 6v) gilt gegenwärtig noch viel mehr als bei Vollendung der ersten Auflage. So mußte ein sehr gedrängter Überblick über die geologische Erforschung und über die kaum noch übersehbare Literatur genügen. Frankfurt, im April 1957.

E. K r e n k e 1

Probeseite

16

Atlasien II. Die Westlichen

Tellideu

Die W e s t t e l l i d e n f ü h r e n aus d e r P r o v i n z A l g e r in die P r o v i n z O r a n .

Wichtige

Elemente sind im I n n e r n das b r e i t a u f g e b e u l t e , j u n g g e h o b e n e Massiv der O u a r s e n i s , das sich gegen W in die k l e i n e r e n Baustüdce des M i n a - , C h o u g r a n e - , Tessala-Gebiets u n d in das „ T a f n a - B e c k e n " f o r t s e t z t . I m N d e r Furche des Chelif sind am M i t t e l m e e r zu n e n n e n D a h r a u n d „ K ü s t e n m a s s i v e " v o n O r a n . Das Ouarsems-Massiv.

W ä h r e n d im O der Linie B e r o u a g h i a - B o g h a r i die Telliden,

wie Biban- u n d H o d n a - B e r g e , O W streichen, t r i t t im W dieser Linie — ü b e r die v e r m i t t e l n d e n M a t m a t a - B e r g e — im O u a r s e n i s ein A b s c h w e n k e n gegen SW ein. Dessen B a u s t o f f e s i n d : Jura, der m i t A u s n a h m e der H o c h g i p f e l n u r eine geringe R o l l e spielt (er findet sich auch u m Orleansville, O u e d F o d d a - L a m a r t i n e , bei A i n A m r a ) . K r e i d e

Abb. 6. Pic von Ouarsenis. Gez. nach Calembert. 1 Trias, Ophite. 2 Unterlias. 3 Domerium-Toarcium. 4 Übergangsschichten. 5 Kalke des Bajoc.Batbonium. 6 rote Ammonitenkalke (Call.-Oxf.). 7 Kimmeridgium-Tithon. 8 Valanginium. n i m m t den g r ö ß t e n T e i l des z e n t r a l e n Gebietes ein. U n t e r k r e i d e ist v e r b r e i t e t i m O u m T e n i e t el H a a d und gegen die M a t m a t a - B e r g e . M i t t e l - u n d O b e r k r e i d e herrschen im N und W um A m m i Moussa, gegen die Mina-Berge. A l t t e r t i ä r begleitet den Südrand des O u a r s e n i s , als F o r t s e t z u n g des T i t t e r i ü b e r U e d O u a s s e l - G e b i e t

gegen

T i a r e t bis zur NO-streichendfen N e o g e n - Q u e r f u r c h e v o n Mascara-Relizane. Einzelne Reste erhielten sich im N . Das N e o g e n k o n z e n t r i e r t sich besonders auf die ChelifN i e d e r u n g , findet sich aber auch z. B. um T i a r e t . Z u r Burdigalzeit war das Massiv w o h l auf allen Seiten v o m Meer u m g e b e n . M a r i n e s Pliozän bildete sich n u r in der Chelif-Furche. — Trias t r i t t sporadisch h e r v o r , so bei L e t o u r n e u x , u m T e n i e t

el

Haad u n d im O u e d T e m e l a t . Die S t r u k t u r ist nicht voll g e k l ä r t . o r o g e n e n Phasen h e b e n sich ab. wickelt. tung.

Eine R e i h e v o n Baustücken aus m e h r e r e n

So ist im O eine Region m i t D o m s t r u k t u r

M e h r e r e Faltungsrichtungen v e r g i t t e r n sich; herrschend ist die

Eine Q u e r f a l t u n g in N W legt sich über.

ent-

NO-Rich-

Die G i p f e l r e g i o n b e s t e h t aus G r a n d

Pic (1985 m), Dj. Bei K h a i r e t u n d A b d el Kader, die sich m i t Jura ü b e r e i n t ö n i g e m zerschluchtetem U m l a n d aus Apt-Alb-Kreide-Flysch ste.il a u f t ü r m e n . G r a n d Pic bes t e h t am höchsten G i p f e l aus 300 m h o r i z o n t a l e m Unterlias, g ü r t e l f ö r m i g u n t e r lagert v o m übrigen Lias, v o n Jura bis T i t h o n u n d N e o k o m . des G r a n d Pic, h e r v o r g e g a n g e n

Die

aus einem Sattelkern, w u r d e b e i m

über die ü b e r s t ü r z t e n j ü n g e r e n Schichten geschoben.

Unterliasplatte Durchspießen

A u s

dem

I n h a l t :

I. Teil: Geologie Afrikas Oberblich

über

Afrika

Atlasien • . Küstengebiet am Mittelmeer — Der Teil-Atlas — Region der Hochsteppen und Hochplateaus in Algerien und Oran — Die Algeriden — Die Marokkiden — Die marokkanische M e s e t a — Nordostmarokko — Das Rif- und Vor-Rif-Gebiet — Das Paläzoikum in Nordafrika Saharien • . Die Westsahara — Die Mittelsahara — Die Ostsahara Der Graben des Roten Meeres •• Die Erythreis Syrabien:

Sinai — Kern und Randlandschaften Arabiens — Syrien mit dem Syrischen

Bogen und Grabenzug — G r e n z e zwischen Syrabien und Kleinasien Abessomalien: Abessinien — Somalien — Afar und Abessinischer Graben — Die SokotraInseln Ostafrika: Bruchzonen und G r ä b e n — Die Grundgebirgslandschaften — Die vulkanische Landschaft — Das Vorland Madagaskar Südafriha: Der Oststamm — D e r Weststamm des Sockels Das Kongobedien: Angola — Katanga — D e r Ostrand des Kongobeckens — Der W e s t rand des Kongobeckens: Unterkongo, Mayumbe, Gabun — Der Nordwest- und Nordrand des Kongobeckens — Der Nordostrand — Das innere Kongobecken Guinea-Sudan Die Atlantischen Inseln': Die Kanarischen Inseln — Die Kapverden-Inseln Afrika im Rückblick: Gondwania — Afrika — Die Afriziden — Die großen Lineamante — Die Fiederung — Der Magmatismus — Die Baumaterialien im Überblick Register zum I. Teil: Geologie Afrikas

II. Teil: Die Bodenschätze Afrikas Die Bodenschätze Afrikas: Erze — Nichterze Register zum II. Teil: Die Bodenschätze Afrikas Literaturverzeichnis zum I. Teil: Geologie Afrikas Literaturverzeichnis zum II. Teil. Die Bodenschätze

Afrikas

Bestellschein V o n der Buchhandlung

Expl. Krenkel, Geologie und Bodenschätze Afrikas

erbitte ich

Ort und Datum

N a m e und A d r e s s e

H (1) AG 05/0555/57 5000

ZEITSCHRIFT FÜR A N QE W A N D T E QEOLOQIE

CHEFREDAKTEUR: PftÖf.Dft.E. L A N Q E

B A N D 4 • A U Q V S T 1958 • H E F T 8

Hydrogeologisdie Fragen im Rahmen der Braunkohlenerkundung in Nordwestsachsen ^ RUDOLF HOHL, L e i p z i g

Einleitung Da beim Aufschluß von Tagebauen in großem Umfang grundwasserführende Schichten angeschnitten werden, die den Abbau der Kohle stören, aber für die Wasserversorgung des dem Abbau verfallenden Gebietes von großer Bedeutung sind, ist es erklärlich, daß der mit der Erkundung und anderen geologischen Arbeiten im Verbreitungsgebiet der Braunkohle beschäftigte Geologe hydrogeologischen Problemen seine besondere Aufmerksamkeit schenken muß. Grundwasser kommt im Bereich des WeißelsterBeckens (G. MEYER 1951) in folgenden Horizonten (Abb. 1) vor: 1. in der Decke und in den Zwischenmitteln, 2. in den Braunkohlenflözen und 3. im Liegenden des tiefsten Flözes, wobei sowohl an das Wasser in den unterlagernden Lockermassen des Tertiärs als auch in den noch tieferen Zonen, d. h. im festen Gebirge, gedacht wird. Grundwasser behindert den Bergbau schon beim Aufschluß und noch mehr bei der späteren Gewinnung der Braunkohle.Werden nicht umfangreiche Entwässerungsmaßnahmen durchgeführt, können größere Wassereinbrüche und insbesondere Liegendwasserdurchbrüche einen Tagebau unter Umständen zum Erliegen bringen. Da vielfach neben gröberen Schichten auch mächtigere feine Lagen von Schwimmsandcharakter auftreten, kommt es auch zu Fließungen und in Zusammenhang damit zu Nachbrüchen und Rutschungen der Decke. Neben der besonderen Bedeutung des Wassers für den Bergbau selbst steht die Frage der Wasserversorgung von Industrie und Gemeinden, die besonders dann wichtig wird, wenn der Bergbau alle höheren Wasserspiegel bis zur Tagebausohle abgesenkt h a t : ist doch ein Tagebau nichts anderes als ein riesiger Sammelbrunnen.

So spielen Schadenfälle und Fragen des Wasserentzuges in Braunkohlengebieten immer eine besondere Rolle. Oft ist es nicht einfach, eine richtige Entscheidung zu treffen, da die Unterlagen dürftig sind oder zum Teil überhaupt fehlen. Nicht immer ist der Bergbau an der Absenkung des Grundwasserspiegels schuld. Oft handelt es sich um ein langperiodisches natürliches Absinken aus anderen, vor allem klimatischen Ursachen. Aufgabe des Geologen muß es sein, richtig zu urteilen und klar zu entscheiden, wie weit der Einfluß des Bergbaues geht, was auf künstlichen und was auf natürlichen Ursachen beruht. Eine hohe Bedeutung kommt im Bahmen der Braunkohlenindustrie außerdem der Versenkungvon Industrieabwässern in tiefere, aufnahmefähige Schichten des Untergrundes zu. Dabei wird insbesondere an die Phenolwasserversenkung in die klüftigen Lagen des Plattendolomits des Oberen Zechsteins gedacht, wie sie z. B . seit 1944 unweit Zeitz vom V E B Braunkohlenwerk Profen vorgenommen worden ist. Im alten sächsischen ') Nach einem am 13. 9.1957 im Wissenschaftl.-Techn. Kabinett der Staatlichen Geologischen Kommission in Berlin gehaltenen Referat (gekürzt).

Alfenburg

Abb. 1. Übersichtskarte des Erkundungsgebietes

Zeitschritt für angewandte Geologie ( 1 9 5 8 ) Heft §

354

H o h l / Hydrogeotogische tragen der Braunkohlenerkundung

Gebiet haben der Geologische Dienst bzw. seine Vorgänger immer und mit Erfolg solche Vorschläge abgelehnt.

wurden vielfach nur tonige Feinsande angeschnitten, die in früheren Zeiten von den Bohrmeistern als „scharfe S a n d e " bezeichnet worden waren, weil beim Ventilen dieser Schichten feine Tonsubstanz ausgespült war und nur Sand als Bohrgut zurückblieb. Da die Körnungsbezeichnungen niemals einheitlich gehandhabt wurden, waren ausgesprochene Feinsande zu „scharfen Mittelsanden" und ähnlichem Material geworden. E s ist deshalb unter allen Umständen notwendig, bei der Einordnung des Bohrgutes in Kornfraktionen die vorhandenen DIN-Normen zu beachten. Da D I N 1179 veraltet ist und dem Vernehmen nach nicht wieder aufgelegt werden soll, sind zweckmäßig die Körnungsbezeichnungen der D I N 4022 bzw. 4023 zu verwenden, auch wenn diese zunächst für Baugrund- und Wasserbohrungen gedacht sind. Die zusätzliche Angabe von Vergleichsgrößen, z. B . etwa „Grobgrießgröße" usw., ermöglicht eine brauchbare Beurteilung des Bohrgutes, auch wenn keine Siebanalysen angefertigt werden. Gibt man den Bohrmeistern und vor allem auch den geologischen Sachbearbeitern Glasröhrchen mit genormten Körnungen oder das Kästchen „Korngrößeneinteilun'g der Staatlichen Geologischen Kommission" in die Hand, darf angenommen werden, daß in Zukunft das Bohrgut richtig und einheitlich bezeichnet wird. E s war früher auch für den kartierenden Geologen im Flachland selbstverständlich, zur Beurteilung des Materials bei seinen 2 m-Sondierungen mit der Peilstange zum Vergleich Glasröhrchen mit einzelnen Sandkörnungen bei sich zu führen.

Die Bedeutung einer genauen hydrogeologischen Aufnahme E s kann nicht genug betont werden, daß es Aufgabe jedes Bohrmeisters ist, nicht nur dem erbohrten Material, sondern auch den Wasserständen genaueste Beachtung zu schenken. Nach Möglichkeit müssen alle wasserführenden Schichten erfaßt und darüber hinaus Beobachtungen angestellt werden, wie sich das Wasser in den tieferen, Druckwasser führenden Grundwasserstockwerken verhält, um Unterlagen über die Größe der Spannung und der Verbindung einzelner Grundwasserleiter zu erhalten. Im allgemeinen wird es leicht sein, das oberste Stockwerk mit freiem Grundwasser sicher zu erkennen. Bei tieferen ist das bei Schappebohrungen, wie sie bei der Braunkohlenerkundung üblich sind, schon schwieriger. Es kommt darauf an festzustellen, ob sich der Wasserspiegel beim Anschneiden einer neuen Sand- und Kiesschicht verändert, ob das Wasser, wie der Bohrmeister sagt, „ a b g e h t " oder ob es „ansteigt". Liegt eine nur wenig oder gar kein Wasser enthaltende, aber durchlässige Schicht vor, die wasseraufnahmefähig ist, wird ein Absinken des vorher gemessenen Grundwasserstandes zu verzeichnen sein. Steigt der Wasserspiegel aber an, ist eine gespanntes Grundwasser führende Schicht angeschnitten worden. Die Höhenlage des Druckspiegels muß, ebenso wie alle übrigen Beobachtungen bei Bohrungen, notiert werden, weil daraus wichtige Schlüsse für den Aufschluß gezogen werden können. Bei den Bohrarbeiten ist meist leicht festzustellen, ob Sandschichten Wasser führen oder nicht. Die mehr oder weniger lockere oder festere Lagerung gibt einem erfahrenen Bohrmeister die Möglichkeit, dem Geologen brauchbare Angaben zu machen. Ebenso wichtig wie die Aufnahme der Wasserstände ist eine genaue Begutachtung der Korngröße des Materials. Gerade auf diesem Gebiet sind infolge der bei den Bohrmeistern unterschiedlichen Bezeichnungen in früherer Zeit viele Fehler gemacht und die Schichtenverzeichnisse oft falsch ausgewertet worden. E s kann daher nicht genug betont werden, daß die Aufnahme der Bohrproben keinesfalls dem Bohrmeister allein überlassen werden kann, sondern von einem Geologen oder geologisch geschulten Bearbeiter vorgenommen werden muß. Da die wasserführenden Schichten, insbesondere die im Liegenden des tiefsten Flözes, in Bergbaugebieten für die Wasserversorgung von Industrie und Gemeinden eine besondere Rolle spielen, ist eine einwandfreie Begutachtung grundlegend. Gleiches gilt auch für das Gebiet des Ausgehenden der Kohle oder das jenseits ihrer Verbreitung. Verfasser erinnert sich eines Falles, in dem ein Bergmann, der jahrzehntelang in der Braunkohle gearbeitet hatte, auf Grund von Bohrmeisterangaben Schichtenverzeichnisse ausgewertet und größere Wasservorkommen im Tertiär, im Liegenden pleistozäner Flußschotter, vorausgesagt hatte. Aus paläogeographischen Gründen schien es nicht möglich, daß in dem betreffenden R a u m gröbere wasserführende Sande im Liegenden des Pleistozäns in größerer Mächtigkeit vorkamen. Verf. warnte daher, ohne Versuchsbohrungen zu hohe Wassermengen im Tertiär zu erwarten und darauf schon weitere Maßnahmen zu gründen. Die Erfahrung hat Verf. recht gegeben. Bei den Bohrungen

In dem Kästchen „Korngrößeneinteilung der Staatlichen Geologischen Kommission" sind folgende neun Körnungen vorhanden: 1. Schluß —0,06 mm 2. Feinsand —0,2 mm 3. Mittelsand — 0,63 mm 4. Grobsand —2,0 mm 5. Feinkies —6,3 mm 6. 5 0 % Schluß und 5 0 % Feinsand 7. 5 0 % Feinsand und 5 0 % Mittelsand 8. 5 0 % Mittelsand und 5 0 % Grobsand 9. 5 0 % Grobsand und 5 0 % Feinkies F ü r Mittelkies (— 20 mm), Grobkies (— 63 mm) und Steine (über 63 mm) fehlen natürlich Beispiele, sind aber auch unnötig, weil hier in den Bezeichnungen kaum Fehler gemacht werden. Freilich sind damit noch nicht die alten Schichtenverzeichnisse richtiggestellt. E s wird immer schwierig bleiben, Bohrtabellen von verschiedenen Bohrmeistern aus ganz verschiedenen J a h r e n und Jahrzehnten einwandfrei zu deuten. Hier können Aufnahmen in den Tagebauen, persönliche Erfahrungen und geologische Überlegungen weiterführen, ohne daß es in jedem Falle möglich sein wird, eine richtige Entscheidung zu treffen.

Fragen der Wasserversorgung a ) „ U e g e n d w ä s s e r " (Abb. 2)

Bekanntlich sind im südlichen Teil des WeißelsterBeckens mächtige wasserführende Sand- und Kiesschichten im Liegenden des tiefsten Flözes (Unterflöz) teilweise weit verbreitet. Die bekannte „Pflichtendorfer R i n n e " im R a u m Altenburg setzt sich wahrscheinlich in nördlicher Richtung in die Löschütz-Rinne beim Tagebau Schleenhain fort. Eine andere derartige Rinne ist zum Beispiel die Phönix-Rinne zwischen Mumsdorf und Falkenhain, nördlich von Meuselwitz. Die hier vorhandenen Kiese und Kiessande im Liegenden des

Zeitschrift für angewandte Geologie ( 1 9 5 8 ) Heft 8

H O H L / Hydrogeologische F r a g e n der Braunkohlenerkundung

355

Abb. 2. Schematischer Schnitt von Südwesten nach Nordosten durch den südlichen Teil des WeißelsterBeckens, etwa im R a u m Tagebau Phönix—Tagebau Schleenhain, mit den wasserführenden Sanden und Kiesen im Liegenden des Unterflözes („Liegendwässer") Pleistozän: 1 — Geschiebelehm und -raergel des Riß- und Mindelglazials mit Sandeinlagerungen (10 — 15 m). 2 — Altpleistozäne Flußschotter (2 bis 4 m). Mitteloligozän:

(8-10 m).

3 — Toniger Feinsand

Obereozän.: 4 — Reste des Oberflözes (1 —4 m). 5 - „Haselbacher Ton" ( 6 - 8 m). 6 - F l u ß s a n d , mittel und grob (Mächtigkeit wechselnd). 7 — Hauptflöz (oberer Teil, „Thüringisches Hauptflöz" nach G. MEYER, Flöz I I I , (12 — 15 m). 8 — Hauptflöz (unterer Teil, „Bornaer Haupflöz" nach G. M E Y E R , Flöz I I , 1 2 - 1 4 m). 9 - Unterflöz (Flöz I , 3—4m, in einzelnen Kesseln bis auf 15 —30 zum Teil auch 40 m und mehr ansteigend). 1 0 - Ton ( 2 - 6 , meist 2 - 4 m ) . 11 - Sande und Kiese („Liegendkiese", 10—20 m, zum Teil über 30 m). 12 - Kaolinton.

Unterflözes erreichen oft 10 bis über 20 m, zumTeil sogar noch größere Mächtigkeiten und werden vom Unterflöz durch eine meist mehrere Meter mächtige Tonlage getrennt. Größere Wassermengen sind besonders in diesen mit groben Kiesen und Sanden erfüllten Spezialrinnen, aber auch in lokal ausgebildeten Kesseln im Liegenden der Braunkohle zu erwarten. In diesen wasserführenden Schichten stehen viele Brunnen für die Wasserversorgung von Industrie und Gemeinden, die zum Teil erhebliche Wassermengen fördern. So nutzen z. B. die Brunnen des Y E B Teerverarbeitungswerk Rositz diese wasserführenden Schichten im Raum von Ramsdorf, während die Stadt Altenburg u. a. die Wasserführung der Bruderzeche in der Pflichtendorfer Rinne verwendet. Das Vefbandswasserwerk Regis erschrotet Wasser aus diesen Lagen im Bereich eines verkippten Tagebaues in Regis-Breitingen. Wie zahlreiche Untersuchungen ergeben haben, ist die Wasserführung dieser tiefen Grundwasserspeicherstätte örtlich sehr unterschiedlich und im einzelnen von der lokalen Ausbildung des Grundwasserleiters, aber auch von der jweiligen Lage des Brunnens, ob inmitten oder am Rand größerer Rinnen oder Kessel, abhängig. So schwankt z. B. die Wasserspende der Ramsdorfer Tiefbrunnen auf engem Raum zwischen rund 10 m 3 /h und rund 60 m 3 /h. Das Brunnenergiebigkeitsmaß wurde zwischen 0,33 und 2,2 1/s/m festgestellt. Bei Untersuchungsarbeiten hat sich gezeigt, daß unmittelbar neben mächtigen, recht groben und reichlich Wasser führenden, scharfen Sanden und Kiesen tonig-sandige Lagen vorkommen, die nur wenig Wasser abgeben. An anderen Stellen sind die Sande und Kiese verbacken und verkrustet. Sie sind daher mehr oder weniger wasserundurchlässig geworden, eine Beobachtung, die in Nordwestsachsen vielfach auch in pleistozänen Schotterterrassen gemacht wurde. Aus dieser Darlegung geht hervor, wie wichtig eine genaue Aufnahme der Schichten besonders im Liegenden des tiefsten Flözes bzw. eine spezielle Untersuchung ihrer Wasserführung in jedem Einzelfall ist.

Der Chemismus der Grundwässer dieses tiefen Grundwasserstockwerkes unterscheidet sich ebenfalls in den einzelnen Gebieten sehr wesentlich. Bei starker Beanspruchung sind teilweise erhebliche Veränderungen festgestellt worden. Besonders unangenehm ist eine vielfach zu beobachtende Zunahme der permanenten Härte, die auf Überbeanspruchung hinweist. Die Sulfathärte wird dann größer, wenn Wässer aus den unterlagernden klüftigen Schichten des Zechsteins nachgezogen werden, die gipshaltig sind, während dort, wo darüber noch mächtigerer Buntsandstein vorhanden ist, die Verhärtungsgefahr gering ist. So weist die chemische Beschaffenheit dieser Wässer oft schon auf Art und Ausbildung des tieferen Untergrundes unter den tertiären Lockermassen hin, auch wenn dieser nicht angebohrt wurde. „ b) Grundwasser des alten Gebirges

Wo gröbere, wasserführende Sand- und Kiesschichten ¡ m Liegenden des tiefsten Flözes fehlen, ist zu erkunden, ob das alte Gebirge Grundwasser enthält. Dabei kommen, w i e bereits gesagt, die Schichten des Zechsteins zunächst deshalb nicht in Betracht, weil sie zu hartes Wasser liefern. Ob es freilich bei dem immer wieder steigenden Wasserbedarf nicht in Kürze notwendig sein wird, auch solcheWässer zu nutzen und entsprechend aufzubereiten, s e i dahingestellt. Zunächst wird man aber Wert darauf legen, besonders die in den Schichten des Buntsandsteins zirkulierenden, günstigeren Wässer zu erschroten. Die Vorstellungen über den Bau des Untergrundes im Weißelster-Becken (ENGERT 1957) geben die Möglichkeit, im großen und ganzen einigermaßen sichere Voraussagen zu machen. Eine Reihe tieferer Bohrungen, die a u s geologischen Gründen oder zum Zwecke der Wassererschließung niedergebracht wurde, ergänzt das Bild. Bekannt sind die beiden knapp 100 m tiefen artesischen Brunnen von Großzössen und Lobstädt bei Borna (Abb. 3), die weiches Wasser aus den Buntsandsteinschichten erschroten haben. Leider versanden diese Brunnen sehr leicht, weil zum großen Teil sehr feines Sandmaterial vorliegt. So lieferte

Zeitschrift für angewandt« Geologie ( 1 9 5 8 ) t i e f t 6

356 der Brunnen im Garten der Großzössener Schule zunächst 19 1/s Wasser, das als ein mehrere Meter hoher Springquell zutage trat. In wenigen Monaten war die Wasserspende bis auf 0,331/s zurückgegangen (C.GÄBERT 1904, S. 261). In einer aus geologischen Gründen bei Borna gestoßenen Pionierbohrung von rund 600 m Tiefe wurde auf Veranlassung des Verfassers mit Hilfe der Wasserwirtschaft vor der endgültigen Verfüllung ein

Abb. 3. Profil des artesischen Brunnens von Lobstädt, Kreis Borna, umgedeutet nach C. GÄBERT

pleistozän: 1 — Kiesiger Lößlehm. 2 — Mittelpleistozäne Flußschotter. Obereozän: 3 - Oberflöz 4 — Feiner Sand, weißlich 1 „Hasel5 — Ton, grau / bacher 6 — Sand, grau, mittel 7 - Ton, grau J Ton" 8 — Hauptflöz („Bornaer Hauptflöz") 9 — Sand, bräunlich, fein, fest gelagert 10 — Ton mit Schwefelkieskonkretionen 11 — Ton' und Kaolinton, weißlich, meist fett Unterer Buntsandstein: 12 — Sandsteine, bis 3 m mächtige Bänke und Lagen, in Wechsellagerung mit dünnen Schichten von bunten Letten.

Dauerpumpversuch in den über 60 m mächtigen Schichten des Unteren Buntsandsteins (bunte Letten mit zwischengeschalteten Sandsteinbänken) durchgeführt, der unter einer 50 m mächtigen pleistozänen und tertiären Decke erbohrt wurde. Dieses Wasser hatte sehr wenig Eisen (unfiltriert knapp 1 mg/1, filtriert 0,2—0,5 mg/1) und war bezüglich Härte mit 7°DH außerordentlich günstig. Dabei handelt es sich fast ausnahmslos um Karbonathärte. Auch der Wert für die aggressive Kohlensäure war mit 10—12 mg gering. Das Ergebnis des Pumpversuches, bei dem bei einer Absenkung des Ruhewasserspiegels um rund 10 m knapp 121/s Wasser gefördert wurden, hat insofern eine ganzbesondere Bedeutung erhalten, als mit dem Neuaufschluß des Tagebaues Borna-Ost die in tertiären Sanden stehenden Brunnen der Stadt Borna vernichtet werden. Es wird dadurch notwendig, das benötigte Wasser aus dem tieferen Buntsandstein zu erschroten. Auf Grund des Ergebnisses der Pionierbohrung und des durchgeführten Dauerpumpversuches ist zur Zeit bereits eine neue Wasserbohrung angesetzt worden.

HOHL / Hydrogeologische F r a g e n der B r a u n k o h l e n e r k u n d u n g c ) Wasser aus auflässigen Tiefbauen

In wasserarmen Gebieten kommt mitunter der Gedanke auf, die Wasserführung aufgelassener, alter Braunkohlentiefbaue zu nutzen. So wurde in einem alten Wasserhaltungsschacht im Bornaer Revier seitens der Wasserwirtschaft ein Dauerpumpversuch angesetzt und das Wasser chemisch untersucht. Hohe Sulfathärte (19,5°DH), Eisenreichtum,aggressive Kohlensäure usw., wiesen unter Beachtung des geologischen Profils darauf hin, daß das Wasser aus dem hier rund 6 m mächtigen Kohlenflöz stammen mußte, da wasserführende Schichten in der Decke nicht vorhanden waren. Weil der Pumpversuch mengenmäßig außerordentlich günstig ausging, glaubte man, eine Entnahme bis 700 m 3 /h einplanen und die Wasserversorgung der umliegenden Gemeinden sicherstellen zu können. Hydrogeologische Überlegungen ergaben, daß auf die Dauer nicht mehr Grundwasser gewonnen werden konnte, als die seinerzeitige Wasserhaltung in dem alten Tiefbau aus der Zeit vor dem ersten Weltkrieg erbracht hatte. Wie die Durchsicht von Bergamtsakten ergab, war nur ein Zufluß von 120 m 3 /h (rund 33 1/s) vorhanden gewesen. Die zusätzlich erschrotene Menge entsprach nicht dem Zufluß, sondern stammte aus den wassererfüllten alten Strecken und wäre in kurzer Zeit abzupumpen gewesen. Da angenommen werden muß, daß die unter Wasser stehenden Strecken teilweise nicht mehr in Ordnung bzw. die Stöße verschmiert sind, ist es wahrscheinlich, daß selbst ein Zufluß von 120 m 3 /h nicht auf die Dauer erhalten werden kann. Hier konnte der Geologe auf Grund seiner Erfahrungen vor übertriebenen Hoffnungen warnen. Liegendwasserdurchbrüche Die mächtigen wasserführenden Sande und Kiese im Liegenden des Unterflözes des Weißelster-Beckens bringen es gelegentlich mit sich, daß Durchbrüche von Liegendwässern auftreten. Im allgemeinen lagert zwischen der Kohle und den Sanden und Kiesen ein abdichtendes, 2—6 m mächtiges Tonflöz. Wenn dieses fetter ausgebildet und genügend mächtig ist, bestehen im allgemeinen keine Schwierigkeiten. Dort aber, wo dieses Tonmittel eine geringere Stärke aufweist oder gelegentlich sandige Einlagerungen enthält bzw. sandigschluffig ausgebildet ist, wird es beim Abbau oder dem Bau von Entwässerungsstrecken trotz aller Vorsichtsmaßnahmen gelegentlich zu Liegendwasserdurchbrüchen kommen. Insbesondere haben zwei Liegendwasserdurchbrüche in den 50er Jahren erhebliche Schwierigkeiten gemacht. Es handelt sich dabei einmal um einen Liegendwasserdurchbruch im Tagebau Witznitz II und zum anderen um einen im Tagebau Profen. Im Tagebau Witznitz II erfolgte am 18. 11. 1953 in einer 14 —15 m tiefen Liegendmulde auf einer Fläche von etwa 300 m 2 ein erheblicher Wasseraustritt. Im einzelnen wurden zunächst 25 Austritte auf neu aufgerissenen, ein- bis zweifingerbreiten Klüften festgestellt. Später war nur noch ein großer „Quellenaustritt" zu sehen. Die austretende Menge wurde auf 10—12 m 3 /min, d. h. auf rund 160—200 1/s geschätzt. An einem einzigen Tag sollen rund 15000 m 3 Wasser ausgelaufen sein. Das austretende Wasser hatte eine grauweiße Farbe und war mit Sand und tonigem Sand durchsetzt, wobei von vornherein feststand, daß dieses feine Material keinesfalls die Speicherstätte sein konnte. Die Temperatur des

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Heft 8

/ Hydi;ogeologische Fragen der Braunkohlenerkundung

357

Wassers betrug 14,5°C und ließ dadurch erkennen, daß es sich entweder um schnell versickertes Oberflächenwasser, oder, was wahrscheinlicher war, um Grundwasser aus größerer Tiefe handeln mußte, da im allgemeinen die aus den pleistozänen und tertiären Schichten zu erschrotenden Grundwässer Temperaturen um rund + 10°C aufweisen. Daß das Wasser nicht aus alten Tagebauen stammte, wurde durch chemische Analysen festgestellt. E s wies keinen größeren Sulfatgehalt auf, was in diesem Falle deshalb zu erwarten gewesen wäre, weil in die alten Tagebaue Asche eingespült worden ist. Das Wasser stimmte aber sehr gut überein mit dem Grundwasser, das 1500 m vom Tagebau entfernt aus einem Tiefbrunnen gepumpt wurde, der in Schichten unter dem Tertiär, d. h. im Unteren Buntsandstein steht. Beide Wässer zeigten eine höhere Karbonathärte, während also in der Sulfathärte das Gegenteil festzustellen war. Die Tagebaufelder in der Umgebung ließen dagegen vergleichsweise einen doppelt und dreifach so hohen Sulfatgehalt erkennen, was auf Ascheeinspülung zurückzuführen ist. Bei dem Durchbruchwasser handelt es sich höchstwahrscheinlich um Kluftwasser aus Störungen, die sich auch noch während des Tertiärs bemerkbar gemacht haben, da im dortigen Gebiet eine stärkere Absenkung der Flöze zu beobachten ist und gelegentlich Braunkohle unmittelbar neben Ton auftritt. Vielleicht ist diese Störung sogar noch im Pleistozän lebendig gewesen.

mit dem Fortschreiten des Tagebaues in Richtung zum Muldentiefsten mitzuführen, um es mit Hilfe von Pumpen aus dem Tagebau zu entfernen. Im Frühjahr 1955 ereignete sich im Südfeld des Tagebaues Profen ebenfalls ein Liegendwasserdurchbruch, der mit einer Wassermenge von rund 25 m 3 /min, d. h. über 400 1/s, etwa doppelt so groß war wie der im Tagebau Witznitz II, ohne daß mit geoelektrischen Methoden bzw. Färbe- oder Salzungsversuchen die Herkunft der Wässer zu ermitteln gewesen wäre. Dieser Liegendwasserdurchbruch kam auf Grund der Lagerungsverhältnisse im R a u m Profen nicht ganz unerwartet und war schon immer befürchtet worden. Im „Profener Kessel" ist das Unterflöz örtlich verdickt und schwillt teilweise auf rund 50 m Mächtigkeit an. Diese eigenartige Lagerung hängt mit Auslaugungserscheinungen des tieferen Untergrundes während der Flözbildung zusammen. Neben den „ K e s s e l n " , die nur eine Verdickung und Absenkung des Unterflözes mit sich bringen, wurden von G. MEYER (1951) sogenannte „ L ö c h e r " unterschieden, bei denen die Absenkung auch das Hauptflöz und dessen Hangendschichten betroffen hat, also bedeutend längere Zeit wirksam war. Im Liegenden des Unterflözes folgt im allgemeinen ein 4 —5 m mächtiger Ton, unter dem mächtigere wasserführende Sand- und Kiesschichten lagern (Liegendkiese). Diese werden im Südteil des Weißelster-Beckens für Zwecke der Wasserversorgung vielfach genutzt (S. 354). Darunter lagert der Plattendolomit des Zechsteins bzw. Riffdolomit. Daß der Abbau in derartigen Kesseln und Löchern, besonders in deren Randgebieten, schwierig und ständig die Gefahr eines Wasserdurchbruches vorhanden ist, leuchtet ein. Im Südfeld des Profener Tagebaues befinden sich nun zwei derartige „Löcher", das nach der Märzer Höhe auf dem Meßtischblatt Pegau Nr. 4839 bezeichnete westliche und östliche „Märzer Loch". Im östlichen Märzer Loch wurde in die Nähe des Randes eine Entwässerungsstrecke nahe dem Liegenden getrieben. Hier war der Ton etwas weniger mächtig, und an der Ostflanke kam es zu dem erwähnten Durchbruch der Liegendwässer. Naturgemäß können derartige Durchbrüche auch dort erfolgen, wo gegebenenfalls alte Bohrlöcher im Bereich des Flözes und seiner Unterlage nicht sorgfältig verfüllt wurden. So ergibt sich die Forderung, ganz besonders darauf zu achten, daß die Verfüllung von Bohrlöchern in der vorgeschriebenen Weise erfolgt und nicht einfach die ausgebrachten Lockermassen wahllos in das Bohrloch geworfen werden. Dabei kann es durchaus möglich sein, daß gerade im Bereich von abdichtenden Schichten durchlässiges Material, also Sande und Kiese, eingefüllt werden, die beim Anschnitt im Tagebau katastrophale Wirkungen haben können. Durch Schnitte, die insbesondere auf Auswertung von Bohrlöchern durch Dipl.-Ing. G. MEYER vom P K B „ K o h l e " , Außenstelle Mitteldeutschland, beruhen, ließ sich zeigen, daß in der Elsteraue in Richtung auf Zeitz die Braunkohle ausgeht und hier die jungen Auekiese der Elster unmittelbar von den tertiären „Liegendkiesen" unterlagert werden. Teilweise finden sich auch noch pleistozäne Schotter dazwischen, d. h., daß holozäne, pleistozäne und tertiäre Sande und Kiese unmittelbar miteinander verbunden sind und sich somit eine einzige große und einheitliche Grundwasserspeicherstätte ausbildet. Weiter nördlich, im Feld Profen, wird dieser einheitliche Grundwasserleiter durch Flöze und

HOHL

Bei der Befahrung war festzustellen, daß Störungen in ONO—WSW- und OSO - W N W - R i c h t u n g vorhanden waren, wobei die Wasserführung wahrscheinlich an die ONO—WSW-Störungen oder an die Kreuzungspunkte der Störungslinien gebunden war. Da der tiefste, 1—2 m mächtige Teil des Hauptflözes besonders fest und kompakt ist, muß er durch kleine Sprengungen aufgelockert werden. Im Zusammenhang mit der Entwässerung durch den Abbau dürften diese Sprengungen trotz der geringen Ladungen zum Aufreißen von Klüften und Spalten beigetragen haben. Wie die Erfahrung an den bekannten artesischen Brunnen von Großzössen und Lobstädt gelehrt hat, tritt bei Brunnenanlagen im feinkörnigen Buntsandstein im Laufe der Zeit Versandung ein. E s konnte also vorausgesagt werden, daß im Laufe der Zeit zumindest mit einem Nachlassen, wahrscheinlich mit einem völligen Versiegen der Wasseraustritte zu rechnen wäre, wenn auch ein breiter Spaltenaustritt nicht ohne weiteres mit einem Bohrbrunnen gleichzusetzen ist. Technisch bereitete der Wasserzufluß insofern Schwierigkeiten, als beim weiteren Fortschreiten des Abbaues das Gebiet der Wasseraustritte verkippt werden mußte, und daher die Gefahr erheblicher Rutschungen bestand. Eine Schließung der Wasseraustritte durch Zementinjektion unter Druck war nicht durchführbar und wurde wegen der Gewalt des austretenden Wassers von Vertretern des V E B Schachtbau, Verfestigungen und Abdichtungen der Staatlichen Geologischen Kommission abgelehnt. Beim Ausbau eines Brunnens und Abpumpen des zufließenden Wassers war es wahrscheinlich, daß an anderer Stelle erneut wasserführende Spalten aufrissen, zumal da man das Muldentiefste noch nicht erreicht hatte. Bei Schließung des Wasserzuflusses an einer höheren Stelle war mit einem neuen Austritt im tieferen Teil der Kohlenmulde zu rechnen. Man hat sich zweckmäßig damit geholfen, das Wasser im ganzen zu fassen und in einer Rohrleitung

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Heft 8

358 undurchlässige Tonmittel aufgespalten. Es ist verständlich, daß die Auffüllung dieser Sande und Kiese zum großen Teil unmittelbar durch die Elster erfolgt und sich dadurch riesige Wassermengen ergeben. Daß das austretende Wasser auch hier erhebliche Trübung aufwies, hängt damit zusammen, daß das unter großem Druck hervorsprudelnde Wasser feinstes Sand- und Kiesmaterial aus der Umgebung mitgerissen hat. Gerade dieser Liegendwasserdurchbruch zeigt, wie wichtig es ist, die Schichtenausbildung auch im kleinen, d. h. bei jeder einzelnen Bohrung, genauestens zu erfassen und auszuwerten. Eine Entspannung der Liegendwässer sollte nicht durch Auffahren von Entwässerungsstrecken erreicht werden, sondern dadurch, daß am Tagebaurand und auf der Tagebausohle eine Reihe von Tiefbrunnen abgeteuft wird, aus denen man das Wasser herauspumpt. Dabei sollte man sich in ähnlich gelagerten Fällen immer von dem Gedanken leiten lassen, dieses Wasser auch wirtschaftlich nutzbar zu machen und nicht in irgendeinen Vorfluter zu pumpen. Bei der Abgabe in einen Vorfluter muß genauestens überlegt werden, ob man dadurch nicht nur einen neuen Kreislauf des Wassers im Sinne Flußwasser—Grundwasser hervorruft. Dies bedeutet, daß nicht nur die hydrogeologische Situation des Tagebaufeldes, sondern auch die der weiteren Umgebung völlig geklärt sein muß, ehe man an den Abbau geht. Wasserentzug Vielfach tritt in Braunkohlegebieten an den Geologen die Aufgabe heran, sich in Streitfällen zwischen Gemeinden, Industriewerken, Siedlerverbänden usw. mit Werken der Braunkohlenindustrie über einen Wasserentzug zu äußern. Oft wird behauptet, daß die betreffenden Werke durch Tagebaue oder größere Brunnenanlagen die Grundwasserverhältnisse der Umgebung beeinflussen. Es ist dann immer notwendig, sich von beiden Parteien bestätigen zu lassen, daß sie mit der Bearbeitung seitens des Geologischen Dienstes als maßgeblicher staatlicher geologischer Dienststelle einverstanden sind und dieses Gutachten als endgültig anzusehen ist. Sehr oft zeigt sich, daß die Behauptungen eines Wasserentzuges jeder geologischen Grundlage entbehren. Andererseits steht fest, daß natürlich mit dem Näherrücken des Tagebaues die Grundwasserverhältnisse der Umgebung erheblich beeinflußt werden und es im Zusammenhang damit durchaus zum völligen Versiegen von Hausbrunnen und Wasserwerken kommen kann. Auch Fragen eines sich ungünstig verändernden hydrochemischen Bildes spielen bei künstlicher Absenkung des Grundwasserspiegels gelegentlich eine Rolle. Phenolwasserversenkung Seit dem Jahre 1944 werden im Bereich Profen 150 m 3 /Tag phenolhaltige Abwässer in die klüftigen Dolomite des Zechsteins versenkt. Auch beim Werk Deuben findet das gleiche statt und ist früher auch noch bei Trebnitz durchgeführt worden. Diese Maßnahmen wurden in einem Gutachten des Geologen E. P I C A R D bedingt zugelassen, während die Phenolwasserversenkung für andere Becken abgelehnt wurde. Im einzelnen wurde festgestellt, daß die Schluckfähigkeit der einzelnen Bohrlöcher recht unterschiedlich war. Da das Phenol im Wasser erhalten bleibt und sich als organischer

HOHL / Hydrogeologische F r a g e n der Braunkoh^enerkundung

Stoff nicht zersetzt, ist das Grundwasser wahrscheinlich auf Jahre, wahrscheinlich aber auf Jahrzehnte, verseucht und kommt für Trinkwasserzwecke nicht in Betracht. Die größer werdenden Forderungen an die Bereitstellung von Trink- und Industriewasser lassen es nicht mehr als tragbar erscheinen, derartige Phenolwasserversenkungen auch in Zukunft vorzunehmen, da ein Teil der im Zechstein zirkulierenden Wässer in Kürze genutzt werden muß und zum Teil schon genutzt wird. Wenn man sich zunächst davor gescheut hat, Grundwasser des Zechsteins zu verwenden, so deshalb, weil diese Wässer ausgesprochen hart sind und insbesondere eine hohe Sulfathärte aufweisen. Gewiß ist der Hydrogeologe bestrebt, Grundwasserspeicherstätten nachzuweisen, die auch in hydrochemischerHinsicht günstig sind und keinerlei kostspielige Aufbereitung verlangen. Bei den immer größer werdenden Forderungen nach Grundwasser, besonders seitens der Industrie,istes abernichtzuumgehen, auch Wasser aus den tieferen Grundwasserleitern zu erschroten und gegebenenfalls eine entsprechende Aufbereitung in Kauf zu nehmen. Da bei den schwierigen Lagerungsverhältnissen des Untergrundes im Raum Profen (Auftreten von Riffdolomiten) und den wenigen zur Verfügung stehenden Bohrungen im einzelnen nicht vorauszusagen ist, wo das phenolverseuchte Wasser später vielleicht einmal angebohrt wird, muß von geologischer Seite schärfstem gegen jede Einleitung von derartigen verseuchten Industriewässern in den Untergrund Einspruch erhoben werden. Schon PICARD hat darauf hingewiesen, daß die Frage noch nicht geklärt ist, wohin die phenolhaltigen Abwässer abfließen. Es ist interessant, daß während des zweiten Weltkrieges vom Werk Deutzen im Revier Borna versucht wurde, in seinen nördlichsten Brunnen phenolhaltiges Abwasser einzuleiten, ohne vorher eine Genehmigung dazu einzuholen. Der Versuch wurde bereits nach wenigen Tagen aufgegeben, weil das aus den anderen Brunnen entnommene Kesselspeisewasser „schäumte". Seitens der staatlichen Dienststellen wurde seinerzeit ein striktes Verbot jedweder Versenkung von Phenolwässern in den Untergrund für die Werke Deutzen und Böhlen durchgesetzt. Wie unsere Darstellung zeigt, spielen Wasserfragen bei der Erkundung von Braunkohlen und dem Abbau der Lagerstätten eine große Rolle und sind vielseitig. Besonders wegen der Sicherung der Trinkwasserversorgung für die Bevölkerung muß angestrebt werden, möglichst viele Bohrungen nicht nur bis wenige Meter unter das tiefste Flöz, sondern bis in den festen Untergrund hinein zu stoßen, um Unterlagen nicht nur über dessen Ausbildung, sondern auch über seine Wasserführung zu erhalten. Nach Untersuchungsbohrungen mit kleinem Durchmesser sollte der nächste Weg sein, einzelne Bohrungen mit größerem Durchmesser niederzubringen, diese als provisorische Filterrohrbrunnen auszubauen und die einzelnen Grundwasserstockwerke getrennt mittels Dauerpumpversuchen bezüglich Ergiebigkeit und chemischer Beschaffenheit genau zu untersuchen. Überall dort, wo Braunkohle in größerem Umfang abgebaut wird, tritt eines Tages die Frage auf, wo und wie die Wasserversorgung für Bevölkerung und Industrie aus dem tieferen Untergrund sichergestellt werden kann. Dann müssen bereits entsprechende Unterlagen vor-

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Heft 8 KLENGEL / Frostveränderlichkeit v o n Locker- und Felsgesteinen

handen sein, um in Kürze klare Planungen vornehmen zu können. Besonders wünschenswert ist, Grundwasser, das beim Neuaufschluß von Tagebauen anfällt, nicht in den nächsten Vorfluter abzugeben, sondern der Wirtschaft dienstbar zu machen, zumal die Beschaffung des nötigen Trink- und Brauchwassers besonders im mitteldeutschen Raum zu einer grundlegenden Frage geworden ist. So ergibt sich die Forderung, allen Grundwasserfragen bei der Braunkohlenerkundung größte Aufmerksamkeit zu schenken.

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Literatur ENGERT, P.: Der prätertiäre Untergrund von Nordwestsacnsen und seine Tektonik. - Ber. d. Geol. Ges. i. d. DDR II, Berlin 1957. GÄBERT, C.: Der artesische Brunnen von Großzössen bei Borna. — Z. prakt. Geologie 1904. HOHL, R.: Die Braunkohlenerkundung in Nordwestsachsen. — Z. angew. Geol. 1958, Heft 1. —: Verschiedene Gutachten über Wasserfragen im Weißelster-Becken — unveröffentlicht. — Archiv des Geologischen Dienstes Freiberg/Sa. HOPPE, W . : Die hydrogeologischen Grundlagen der Wasserversorgung in Thüringen. — Jena 1952. MEYER, G.: Der Einfluß der geologischen Strukturen im MeuselwitzBornaer Braunkohlenrevier auf Planung und Abbau. — Freiberger Forschungshefte Februar 1951, Heft 1. Weitere Gutachten und Bohrunterlagen aus dem Archiv des Geologischen Dienstes Freiberg/Sa. (unveröffentlicht).

Laboruntersuchungerl zur Feststellung der Frostveränderlichkeit von Locker- und Felsgesteinen K . JOHANNES KLENGEL,

Dresden

Einleitung Für viele Gebiete des Bauwesens — insbesondere für den Erd- und Straßenbau — sind Kenntnisse über die Beständigkeit von Gesteinen gegenüber Frost von außerordentlicher Bedeutung. Zwei Fragen stehen dabei im Vordergrund, einmal das Verhalten der Gesteine als Untergrund (Baugrund) und zum anderen als natürlicher Baustoff gegenüber Frost. Im folgenden sollen deshalb nach einer kurzen Übersicht über das Frostproblem selbst die wichtigsten auf diesen Gebieten bekannt gewordenen Prüfverfahren einer kritischen Betrachtung unterzogen werden. 1.0 Das Frostproblem In Abhängigkeit vom Klimaablauf, der immer stärkeren Zunahme des Schwerlastverkehrs und der Erhöhung der Geschwindigkeiten traten im Laufe der letzten 25 J a h r e Frostschäden an Straßen mehr und mehr in den Vordergrund und veranlaßten eine ständige Erhöhung der Kosten für Unterhaltung und Instandsetzung. Eine der Hauptursachen ist darin zu suchen, daß d a s B a u w e r k , , S t r a ß e " entgegen den Gepflogenheiten im Hochbau — im wesentlichen aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten — nicht frostfrei gegründet wird und damit innerhalb der klimatischen Einflußzone liegt. Inzwischen ergaben umfangreiche Untersuchungen, daß für das Auftreten von Frostschäden an Straßen das Zusammenwirken von Wasser, Frost, frostveränderlichen Gesteinen 1 ) und Verkehr verantwortlich zu machen ist. Die Vorgänge lassen sich dabei im einzelnen folgendermaßen darstellen. Beim Auftreten eines schnellen und tiefen Temperaturabfalles gefriert der Untergrund rasch, ohne daß sich das entstehende Eis in sogenannten Linsen anreichern und Wasser aus der weiteren Umgebung mobilisieren kann. Die entstehenden Hebungen des Untergrundes infolge der Volumenausdehnung des gefrierenden Wassers um 9 % bleiben dabei gering und ohne Abb. 1. Bodenwassergehalt vor und nach dem Gefrieren Einfluß auf die Straße selbst. [nach B E S K O W )

Beim Auftauen des gefrorenen Bodens, das sich von oben nach unten vollzieht, wobei tiefere Zonen noch gefroren sind und eine wasserundurchlässige Zone bilden, schmilzt nur die geringe Menge des vorhandenen Eises. Es tritt keine Übersättigung der Tauzone mit Wasser auf. Die Tragfähigkeit der Straße bleibt demzufolge erhalten.

Abb. 2. Prinzipielle Darstellung des Auftretens von Tauschäden (verändert nach R U C K L I ) Bei allmählichem und schwankendem Temperaturabfall geht im Untergrund ein langsamer Gefriervorgang vonstatten. Aus der Umgebung wird dadurch Wasser in großen Mengen zusätzlich mobilisiert und in der Frostzone angereichert (Abb. 1), so daß die entstehenden Eislinsen einen großen Umfang annehmen können. Diese kräftige Eisbildung bewirkt eine schädliche Hebung des Straßenkörpers, wodurch Decke und Unterbau einer Straße bereits zerstört bzw. beschädigt werden können. Beim Einsetzen der Tauperiode tritt infolge des oben geschilderten Vorganges eine Übersättigung der Bodenzone unter dem Straßenkörper mit Wasser ein, das durch die noch gefrorenen tieferen Zonen nicht abfließen kann. Dadurch bildet sich ein stark wasserhaltiger Bodenbrei. Decke und Unterbau verlieren auf diesem labilen Untergrund bei Belastung ihre Tragfähigkeit (Abb. 2). Besonders ungünstig wirken sich diese Vorgänge bei geschichteten und z. T. geschieferten — d. h. sogenannten veränderlichfesten Felsgesteinen aus, da die Wasserbeweglichkeit infolge einer doppelten in kapillaren Größenordnungen sich bewegenden Porosität — und zwar flächenhaft durch die intensive Zergliederung sowie im Korngefüge selbst durch die Sedimentation — außerordentlich hoch ist und damit auch die Wasserförderung in die Frostzone. Diese kann nach KEIL (1958) etwa das 16fache des Ausgangswassergehaltes erreichen. Unterstützt wird dieser Vorgang durch die hohe Wasser*) Dazu sind zu rechnen: Lockergesteine mit einem gewissen Anteil von Ton- und bzw. oder Schluffkorn. Lockergesteine mit hohem Anteil von Humus- oder Me-Oxyd-Gelen. Geschichtete oder stark zersetzte Felsgesteine mit Ton- und SchlufTkornanteil (bei den Schichtgesteinen handelt es sich dabei im wesentlichen um mechanisch verfestigte Gesteine der Gruppe 1).

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handen sein, um in Kürze klare Planungen vornehmen zu können. Besonders wünschenswert ist, Grundwasser, das beim Neuaufschluß von Tagebauen anfällt, nicht in den nächsten Vorfluter abzugeben, sondern der Wirtschaft dienstbar zu machen, zumal die Beschaffung des nötigen Trink- und Brauchwassers besonders im mitteldeutschen Raum zu einer grundlegenden Frage geworden ist. So ergibt sich die Forderung, allen Grundwasserfragen bei der Braunkohlenerkundung größte Aufmerksamkeit zu schenken.

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Literatur ENGERT, P.: Der prätertiäre Untergrund von Nordwestsacnsen und seine Tektonik. - Ber. d. Geol. Ges. i. d. DDR II, Berlin 1957. GÄBERT, C.: Der artesische Brunnen von Großzössen bei Borna. — Z. prakt. Geologie 1904. HOHL, R.: Die Braunkohlenerkundung in Nordwestsachsen. — Z. angew. Geol. 1958, Heft 1. —: Verschiedene Gutachten über Wasserfragen im Weißelster-Becken — unveröffentlicht. — Archiv des Geologischen Dienstes Freiberg/Sa. HOPPE, W . : Die hydrogeologischen Grundlagen der Wasserversorgung in Thüringen. — Jena 1952. MEYER, G.: Der Einfluß der geologischen Strukturen im MeuselwitzBornaer Braunkohlenrevier auf Planung und Abbau. — Freiberger Forschungshefte Februar 1951, Heft 1. Weitere Gutachten und Bohrunterlagen aus dem Archiv des Geologischen Dienstes Freiberg/Sa. (unveröffentlicht).

Laboruntersuchungerl zur Feststellung der Frostveränderlichkeit von Locker- und Felsgesteinen K . JOHANNES KLENGEL,

Dresden

Einleitung Für viele Gebiete des Bauwesens — insbesondere für den Erd- und Straßenbau — sind Kenntnisse über die Beständigkeit von Gesteinen gegenüber Frost von außerordentlicher Bedeutung. Zwei Fragen stehen dabei im Vordergrund, einmal das Verhalten der Gesteine als Untergrund (Baugrund) und zum anderen als natürlicher Baustoff gegenüber Frost. Im folgenden sollen deshalb nach einer kurzen Übersicht über das Frostproblem selbst die wichtigsten auf diesen Gebieten bekannt gewordenen Prüfverfahren einer kritischen Betrachtung unterzogen werden. 1.0 Das Frostproblem In Abhängigkeit vom Klimaablauf, der immer stärkeren Zunahme des Schwerlastverkehrs und der Erhöhung der Geschwindigkeiten traten im Laufe der letzten 25 J a h r e Frostschäden an Straßen mehr und mehr in den Vordergrund und veranlaßten eine ständige Erhöhung der Kosten für Unterhaltung und Instandsetzung. Eine der Hauptursachen ist darin zu suchen, daß d a s B a u w e r k , , S t r a ß e " entgegen den Gepflogenheiten im Hochbau — im wesentlichen aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten — nicht frostfrei gegründet wird und damit innerhalb der klimatischen Einflußzone liegt. Inzwischen ergaben umfangreiche Untersuchungen, daß für das Auftreten von Frostschäden an Straßen das Zusammenwirken von Wasser, Frost, frostveränderlichen Gesteinen 1 ) und Verkehr verantwortlich zu machen ist. Die Vorgänge lassen sich dabei im einzelnen folgendermaßen darstellen. Beim Auftreten eines schnellen und tiefen Temperaturabfalles gefriert der Untergrund rasch, ohne daß sich das entstehende Eis in sogenannten Linsen anreichern und Wasser aus der weiteren Umgebung mobilisieren kann. Die entstehenden Hebungen des Untergrundes infolge der Volumenausdehnung des gefrierenden Wassers um 9 % bleiben dabei gering und ohne Abb. 1. Bodenwassergehalt vor und nach dem Gefrieren Einfluß auf die Straße selbst. [nach B E S K O W )

Beim Auftauen des gefrorenen Bodens, das sich von oben nach unten vollzieht, wobei tiefere Zonen noch gefroren sind und eine wasserundurchlässige Zone bilden, schmilzt nur die geringe Menge des vorhandenen Eises. Es tritt keine Übersättigung der Tauzone mit Wasser auf. Die Tragfähigkeit der Straße bleibt demzufolge erhalten.

Abb. 2. Prinzipielle Darstellung des Auftretens von Tauschäden (verändert nach R U C K L I ) Bei allmählichem und schwankendem Temperaturabfall geht im Untergrund ein langsamer Gefriervorgang vonstatten. Aus der Umgebung wird dadurch Wasser in großen Mengen zusätzlich mobilisiert und in der Frostzone angereichert (Abb. 1), so daß die entstehenden Eislinsen einen großen Umfang annehmen können. Diese kräftige Eisbildung bewirkt eine schädliche Hebung des Straßenkörpers, wodurch Decke und Unterbau einer Straße bereits zerstört bzw. beschädigt werden können. Beim Einsetzen der Tauperiode tritt infolge des oben geschilderten Vorganges eine Übersättigung der Bodenzone unter dem Straßenkörper mit Wasser ein, das durch die noch gefrorenen tieferen Zonen nicht abfließen kann. Dadurch bildet sich ein stark wasserhaltiger Bodenbrei. Decke und Unterbau verlieren auf diesem labilen Untergrund bei Belastung ihre Tragfähigkeit (Abb. 2). Besonders ungünstig wirken sich diese Vorgänge bei geschichteten und z. T. geschieferten — d. h. sogenannten veränderlichfesten Felsgesteinen aus, da die Wasserbeweglichkeit infolge einer doppelten in kapillaren Größenordnungen sich bewegenden Porosität — und zwar flächenhaft durch die intensive Zergliederung sowie im Korngefüge selbst durch die Sedimentation — außerordentlich hoch ist und damit auch die Wasserförderung in die Frostzone. Diese kann nach KEIL (1958) etwa das 16fache des Ausgangswassergehaltes erreichen. Unterstützt wird dieser Vorgang durch die hohe Wasser*) Dazu sind zu rechnen: Lockergesteine mit einem gewissen Anteil von Ton- und bzw. oder Schluffkorn. Lockergesteine mit hohem Anteil von Humus- oder Me-Oxyd-Gelen. Geschichtete oder stark zersetzte Felsgesteine mit Ton- und SchlufTkornanteil (bei den Schichtgesteinen handelt es sich dabei im wesentlichen um mechanisch verfestigte Gesteine der Gruppe 1).

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KLENGEL / Frostveränderlichkeit von Locker- und Felsgesteinen

anlagerungs- und Saugfähigkeit der in den veränderlichfesten Felsgesteinen vorhandenen und durch die säkulare Verwitterung wieder aktivierten Tonmineralien und Körnungen feinster Größen. Diese Beweglichkeit bleibt auch nach dem völligen Zerfall zu Gesteinsschlamm, d. h. nach Verlust des durch Druckverfestigung erhaltenen festen Gefüges nach Frosteinwirkung in fast dem gleichen Maße bestehen (KEIL, 1950). Das Zersprengen eines Felsgesteines ist dabei im wesentlichen vom Grad der Füllung der Hohlräume in den Feinstrukturen mit Wasser abhängig, d. h. inwieweit das sich ausdehnende Wasser als Eis in den vorhandenen Poren aufgenommen werden kann oder nicht. In einem als Baumaterial verwendeten Felsgestein sind die Verhältnisse gleich, nur sind hier die wichtigen natürlichen Wasserzuleitungsbahnen gestört. Bei der Verwendung frostunbeständiger Baumaterialien im Straßenbau werden sogenannte sekundäre Frostschäden hervorgerufen, wodurch die Tragfähigkeit der Straße stark in Mitleidenschaft gezogen wird. Trotz der umfangreichen Kenntnisse über die Grundfragen des Frostproblemes harren noch viele Punkte auf diesem Gebiet einer endgültigen Klärung, insbesondere wichtige quantitative Zusammenhänge zwischen Wasser, Frost, Untergrund und Verkehr einerseits, der Höhe der Frosthebungen und dem Tragfähigkeitsverlust beim Tauvorgang andererseits in Abhängigkeit vom jeweiligen Straßenaufbau. Die augenblicklichen Forschungsarbeiten KEIL, KLENGEL & STRIEGLER (1957) gehen auch in der D D R dahin, spezielle Laboruntersuchungen — wie sie im weiteren Verlauf dieser Arbeit dargestellt werden — sowie genaue Aufnahmen von Frostschadenstellen im Gelände (KLENGEL, 1957) durchzuführen, um auf diese Weise weitere grundsätzliche Fragen zu klären. Daneben wird durch Auswertung der von den Straßenunterhaltungsbetrieben aufzustellenden sogenannten FrostSchädenkartei (KLENGEL, 1958) versucht, ein Zustandsbild der Untergrundverhältnisse unseres Straßennetzes zu gewinnen. In Verbindung mit dem Aufbau von Frostpegelstationen (KLENGEL, 1957), die der Temperaturregistrierung im Untergrund in verschiedenen Klimagebieten dienen und den ähnlichen Zwecken dienenden Frost-Indikatoren (SLEDECK, 1954) können dann rechtzeitig vor Beginn des kritischen Tauvorganges Straßensperrungen zur Erhaltung frostgefährdeter Straßenabschnitte als augenblicklich wirtschaftlichste Lösung vorgenommen werden. 2 . 0 Prüfverfahren 2.1 Bestimmung der Frostyeränderlichkeit

Zur Klärung der Frostveränderlichkeit des Untergrundes kommen normalerweise einfache auf die Belange der Praxis zugeschnittene Verfahren zur Anwendung. Zu ihnen gehören Feldprüfmethod en, bei denen im wesentlichen nur der relative Anteil des Feinstkornes, d. h. der die Frostgefahr bestimmenden Fraktionen (sogenannter „kritischer Kornanteil"), festgelegt wird sowie die normale Siebanalyse. Die weiteren in Frage kommenden Untersuchungen können nur im Frostschrank durchgeführt werden, sie dienen vor allem wissenschaftlichen Zwecken. 2.11

Feldprüfverfahren

Ohne Einsatz irgendwelcher Hilfsmittel lassen sich schon im Felde gewisse Aussagen über eine eventuell zu

erwartende Frostveränderlichkeit machen. Hierzu dienen vor allem Verfahren, wie sie von DÜCKER (1957) und K E I L in NEUMANN (1958) veröffentlicht wurden, und die sich i. allg. auf das unterschiedliche Verhalten der Gesteine mit vorwiegend tonig-schluffigen bzw. sandigkiesigen Fraktionen gegenüber Wasser begründen. Die Proben werden dabei z. B . ausgerollt, geschüttelt, in der Hand zerrieben, in Wasser gelegt usw., um den Grad ihrer Bindigkeit zu ermitteln. Eine Besprechung liegt nicht im Rahmen dieser Arbeit, außerdem stellen sie für den erfahrenen Bodenkundler nichts Neues dar. 2.12 Ermittlung

der

Kornverteilung

Das am häufigsten angewandte Verfahren zur Festlegung der Frostveränderlichkeit des LockergesteinUntergrundes ist auch heute noch die Sieb- und Schlämmanalyse („Kornkriterium"). IhreDurchführung zeichnet sich durch Schnelligkeit, geringen Aufwand und Einfachheit aus. Vor allem für die Praxis ist sie demn'ach von allererster Bedeutung. Dabei muß jedoch nachdrücklich darauf hingewiesen werden, daß eine bestimmte Kornverteilung des Untergrundes nur einen frostinduzierenden F a k t o r darstellt, der aber zweifelsohne, wie auch von SCHAIBLE (1957) wiederum festgestellt wurde, von ausschlaggebender Bedeutung für das gesamte Frostproblem ist. Außerdem lassen sich mit Hilfe der Siebanalyse ohne Schwierigkeit bereits Angaben über die zu erwartende Tragfähigkeit des Untergrundes machen, die j a sehr eng mit dem Frostproblem zusammenhängt. Infolge seiner Einfachheit am weitesten verbreitet und deshalb häufig angewendet wird das sogenannte „Frostkriterium nach CASAGRANDE" (1934). Danach ist ein ungleichförmiges Lockergestein (U ¡g 15) „frostgefährlich", wenn es mehr als 3 % Korngrößen kleiner als 0,02 mm aufweist, sehr gleichförmige Lockergesteine ( U i S 5) zeigen dagegen erst „frostgefährliche" Eigenschaften, wenn 1 0 % Korngrößen kleiner als 0,02 mm vorhanden sind. Voraussetzung für die Anwendbarkeit ist die Möglichkeit des Wassernachschubes aus dem Untergrund. Eine Bestimmung der Frostveränderlichkeit nach diesem Verfahren ist bereits nach Durchführung einer Sieb- und Schlämmanalyse möglich. Im folgenden wird die Ermittlung der Frostveränderlichkeit an Hand der Kornverteilung nach dem im Hinblick auf seine Bedeutung noch nicht im erforderlichen Maße in der Praxis eingeführten „Frostkriterium SCHAIBLE" (1957) kurz dargestellt: E s wird von dem auf seine Frostveränderlichkeit zu überprüfenden Lockergestein eine kombinierte Sieb- und Schlämmanalyse durchgeführt. F ü r Übersichtszwecke ist auch eine einfache Naßsiebanalyse (zurVerhinderung vonZusammenballungen der feinen Korngrößen) ausreichend. Als feinstes Sieb genügt dabei das Maschensieb 0,1 mm, ebenfalls von Bedeutung ist das Maschensieb 2,0 mm. Die übrigen Siebe sind nach Belieben zu wählen. Die Einwaage richtet sich — wie bei jeder normalen Siebanalyse — nach dem Grobkornanteil (Kies, Steine). Die gefundenen Werte werden in ein normales halblogarithmisches Diagramm eingetragen und zu einer Kurve verbunden. Im Diagramm sind die Grenzen der Bereiche mit zu hohem Anteil an Feinkorn und zu hohem Anteil an Grobkorn eingetragen (Abb. 3). Für den Schnittpunkt der gefundenen Kornverteilungskurven mit der Senk-

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KLENGEL / Frostveränderlichkeit von Locker- und Felsgesteinen

361

Besonders zweckmäßig ist es, bei der Überprüfung der Frostveränderlichkeit mittels Kornverteilung auch die Frage der Tragfähigkeit mit zu klären. Hierfür kommt nur die aus der gesamten Probe aufgestellte Kornverteilungskurve in Betracht. E s ist bekannt, daß Lockergesteine, die nur geringe Kornabstufungen aufweisen (gleichförmig aufgebaut sind), sich schlecht verdichten lassen und eine dauernde Bewegungsempfindlichkeit bewahren, mit anderen Worten eine schlechte Tragfähigkeit aufweisen. Gut abgestufte, d. h. sehr ungleichförmige LockerAM I AOOT A TUM aoa m tu as gesteine lassen sich gut verKemdurchmesstr • dichten und weisen für längere Abb. 3. Darstellung des Frostkriteriums SCHAIBLE mit Kornverteilungskurven Zeit eine gute Tragfähigkeit auf. als Beispiel (vgl. Text) Bei dynamischer Beanspruchung im sog. „dynamischen Tragkörper" (KEIL 1956) rechten über 2,0 mm Korngröße gibt es 3 Möglichkeiten, tritt aber im Laufe der Zeit auchhier eineEntmischung ein. die für die weitere Arbeit von Bedeutung sind: Die Feststellung des Ungleichförmigkeitsgrades erfolgt Die Probe hat weniger als 30 % Kornanteile < 2,0 mm durch Messung des Anstieges der Kornverteilungskurve (Kv-Kurve IV, V) 2 ) Die Probe hat zwischen 90 —40 % Kornanteile < 2,0 mm d60%\ /u . Die Vielzahl der zwischen 1 0 % und 6 0 % U = (Kv-Kurve II, III) \ d 10 /0/ Die Probe hat mehr als 90 % Kornanteile < 2,0 mm Untersuchungen von S C H A I B L E ergaben, daß eine (Kv-Kurve I, VI, VII). ausreichende Tragfähigkeit im Bereich U = 10—50 1. Hat das geprüfte Lockergestein weniger als 3 0 % vorhanden ist. Der Durchgang der Kurve für d l 0 % Kornanteile < 2,0 mm, so verläuft die Kornverteilungsliegt dabei zwischen 0,05—0,8 mm Korngröße. kurve durch den abgegrenzten Bereich mit zu hohem Anteil an Grobkorn, d. h. das untersuchte Lockergestein bildet keinen frostunveränderlichen also dauertragfähigen Untergrund für die Anlage einer Straße. Die Ursache dafür bildet die Tatsache, daß einmal infolge der Verkehrseinwirkungen feinkörniger und damit i. allg. frostveränderlicher Untergrund in die vorhandenen Hohlräume eindringen kann und daß zum andereninfolge mechanischer Beanspruchung die groben Gesteinsbrocken im Laufe der Zeit zerfallen und frostveränderliche Bestandteile bilden können, was viele Untersuchungen von S C H A I B L E eindrucksvoll nachgewiesen haben. 2. Liegt der Kornanteil < 2,0 mm im Bereich 90 bis 4 0 % 3 ) , so bestimmen diese feinen Körnungen allein das Verhalten des gesamten Lockergesteines, besonders während des gefährlichen Auftauprozesses. E s ist dann notwendig, nur aus dem Anteil < 2,0 mm die Frostveränderlichkeit zu bestimmen. E s wird also die Gewichtssumme der Fraktionen < 2,0 mm gleich 100 gesetzt, während der Anteil > 2,0 mm vernachlässigt wird. Schneidet die daraus aufgestellte Kornverteilungskurve den abgegrenzten Bereich mit zu hohem Anteil an Feinkorn, so ist das gesamte Lockergestein entsprechend „frostempfindlich" oder „frostgefährlich". 3. Weist ein Lockergestein mehr als 9 0 % Körnungen < 2,0 mm auf, so genügt seine normale Kornverteilungskurve zur Bestimmung der Frostveränderlichkeit. Aus der Lage der Schnittpunkte mit dem abgegrenzten Bereich ersieht man dann ebenfalls, ob „frostempfindl i c h " oder „frostgefährlich". s ) Kv-Kurve = Kornverteilungskurve, I —VII s. Abb. 3. *) Im Bereich 40—30% Kornanteile < 2,0 mm sind mehrere Untersuchungen erforderlich, da hier noch gewisse Unklarheiten vorliegen.

2.13 Andere

bodenphysikalische

Kennwerte

Durch Ermittlung der Plastizität, der Durchlässigkeit, der kapillaren Steighöhe und der Wasseraufnahmefähigkeit (Enslinwert) lassen sich viele mit dem Frostproblem im engen Zusammenhang stehende Fragen einer Lösung näherbringen. Für die Frage des Tragfähigkeitsverlustes beim Tauvorgang ist beispielsweise die Kenntnis der Plastizität wichtig, für die Frage der Wasserzuführung die Durchlässigkeit und die Kapillarität. Auf diesem Gebiet fehlen jedoch Vergleichsuntersuchungen und Kenntnisse über Abhängigkeiten und Beziehungen der Einzelwerte zueinander. Der komplexe Charakter des Frostproblems wird es wohl auch kaum möglich machen, durch Bestimmung von bodenphysikalischen und evtl. bodenmechanischen Kennwerten im Labor die gesamte Problematik eindeutig zu klären, abgesehen davon, daß die Kornzusammensetzung auf Schritt und Tritt (z. B . Geschiebelehm) wechseln kann. 2.14 Chemisch-mineralogisches

Verhalten

Wie die Untersuchungen von D Ü C K E R (1939, 1939/40) gezeigt haben, spielt bei der Bestimmung der Frostveränderlichkeit auch der chemisch-mineralogische Aufbau des Feinkornanteiles eine bedeutende Rolle. Als besonders gefährlich stellte sich das Überwiegen des Tonminerals Kaolinit in einem bindigen Lockergestein heraus, während der Montmorillonit hinsichtlich einer evtl. Frostveränderlichkeit wesentlich günstigere Eigenschaften aufweist. Letzteres Tonmineral verhindert infolge seiner außerordentlich hohen Quellfähigkeit den Wasserzufluß zur Frostzone in sehr starkem Maße,

¡Zeitschrift f ü r a n g e w a n d t e Geologie ( 1 9 5 8 ) H e l t 8

362

K L E N G E L / Frostveränderlichkeit v o n Locker- u n d F e l s g e s t e i n e n

so daß Lockergesteine mit einem Gehalt an Montmorillonit sich praktisch frostunveränderlich erweisen. Das Tonmineral Illit liegt im Verhalten hinsichtlich der Frostveränderlichkeit zwischen den Tonmineralien Kaolinit und Montmorillonit. In ähnlicher Weise bewirkt das Vorhandensein von Metallhydroxyden (Fe, Mn, AI) und humosen Bestandteilen in Gelform in einem nach den bekannten Kornkriterien frostunveränderlichen Lockergestein dessen Frostveränderlichkeit (DÜCKER, 1956). Da eine einfache und schnelle Festlegung der chemisch-mineralogischen Zusammensetzung eines Lockergesteins auf große Schwierigkeiten stößt, können nur Frostschrankversuche wissenschaftlich eindeutige Aussagen über die Frostveränderlichkeit vermitteln. Für praktische Arbeiten gibt es augenblicklich keine bessere Methode als die Anwendung eines der Kornkriterien.

HubscnreiOer

Bodenproben

Thermometer

2.15 Frostschrankcersuche Auf diesem Gebiete sind u. a. Untersuchungen von G. BESKOW (1935), L . ERLENBACH (1936), H . F . WINN

(1938) und A. DÜCKER (1939) bekannt geworden. Mit Hilfe verschiedener Anordnung und Konstruktion der Versuchseinrichtungen und unterschiedlicher Meßverfahren soll erreicht werden, die natürlichen Einflüsse und Vorgänge in der Natur möglichst weitgehend im Labor zu erfassen und wirksam werden zu lassen. 2.151 G e r ä t e a u f b a u Bei den im folgenden kurz erläuterten und durch Bilder in den Einzelheiten dargestellten Versuchseinrichtungen handelt es sich im wesentlichen darum, daß eine in einer Hülle aus unterschiedlichem Material befindliche Lockergesteinsprobe, die seitlich kälteisoliert ist, von oben einem Kältestrom ausgesetzt wird und von unten den erforderlichen Wassernachschub erhält. Dazu kommen noch eine Reihe von Zusatzeinrichtungen. Diese prinzipielle Anordnung kann verschieden variiert werden, was die folgenden Beispiele im einzelnen zeigen. 1. Versuchseinrichtung nach BESKOW (Abb. 4) Die senkrecht im Frostschrank stehende Bodenprobe (a) von 32,5 mm 0 steckt in einem Glaszylinder (b 2 ), dessen oberer Teil in Ringe (bj) aufgeschnitten ist und der mit Korkpulver (p) als Isolation seitlich umhüllt ist. Die Probe steht in einem Wassergefäß (i). Die Hebungen werden mittels Meßuhr (c) gemessen. Die

Druckvor richtung

\ cMeßuhr b}

gefrierende Bodenprobe x 'p

Glasring

Korkpulver

.ik.korkolane-W Elektr.

Heizelement

Abb. 4. Aufbau der Frostprüfeinrichtung für Lockergesteinsp r o b e n n a c h BESKOW

A b b . 5. F r o s t p r ü f e i n r i c h t u n g n a c h ERLENBACH

Vorrichtungen d/e dienen der Änderung des Belastungsdruckes und q/r des Kapillardruckes innerhalb der Probe. 2. Versuchseinrichtung nach ERLENBACH (Abb. 5) Die in einem Glasrohr befindliche Bodenprobe wird in eine unten und oben offene Papphülse, die mit Korkpulver allseitig isoliert ist, eingehangen. Die Kälte dringt von untenher in die Probe ein, die an ihrer Oberseite mit Wasser bedeckt ist. Die Hebungen werden mittels Schreibgerät an der Oberseite gemessen. 3. Versuchseinrichtung nach

W L N N (Abb. 6) Der eigentliche Frostschrank, der sich zusätzlich in einem Kälteraum befindet, weist 8 herausnehmbare Fächer auf. In jedes können 4 Proben eingesetzt werden, die allseitig von Sand umhüllt sind. Ein Fach entspricht demnach praktisch einer sandgefüllten Kiste. In diese sind die sich in paraffinierten und innen eingefetteten Papphülsen befindlichen zylindrischen Proben eingesetzt. Sie sitzen auf porösen Platten auf, die im Wasser stehen und so den Wassernachschub gewährleisten. Die Bodenproben haben einen Durchmesser von 72,2 mm und eine Höhe von 177,8 mm und sind allseitig — außer auf der Grundfläche — mit einer dünnen Paraffinschicht zur Verhinderung der Verdunstung überzogen.

4. Versuchseinrichtung des Geotechnischen Laboratoriums Dresden (Abb. 7) In Anlehnung an die bekannten Vorbilder wurde ein Frostversuchsschrank zur Durchführung verschiedener Versuche entwickelt. Dieser Gefrierschrank weist einen Nutzraum von ca. 1 m 3 auf. Er ist mittels einer Isolierplatte ( J ) von 15 cm Stärke in einen unteren und oberen Versuchsraum geteilt. Die Platte weist 6 Durchbohrungen von je 110 mm 0 auf. Hier können die Proben eingehängt werden, die in durchsichtigen Kunststoffzylindern (Z) stecken, deren obere Hälfte in 20 mm starke Ringe (R) zerschnitten sind. Den Boden des Zylinders bildet ein normaler Filterstein (F), der durch einen kleinen Stutzen (W) mit Wasser versorgt wird,

Zeitschrift für angewandte Geologie (1968) Heft 8 KLENGEL / Frostveränderlichkeit von Locker- und Felsgesteinen

das so von der Probe aufgenommen werden kann. Die Kunststoffzylinder haben den großen Vorteil des geringen Gewichtes und der Durchsichtigkeit. Die Hebungen werden mittel seiner Meßuhr (M) gemessen, die auf der Probe aufsitzt. Eine zusätzliche Kälteisolation zwischen Probe und Isolierplatte wird mittels Glaswolle erreicht (K — Kühlschlangen, L — Anschluß zum Aggregat). 2.152 U n t e r s u c h u n g s g a n g Bei der Durchführung eines Versuches wird i. allg. folgendermaßen vorgegangen. Die zu untersuchende Kornmischung, deren Wassergehalt, Plastizität, Kornverteilung und Durchlässigkeit bestimmt ist, wird in den Probezylinder eingefüllt und je nach den Versuchsbedingungen verdichtet. Sie kann auch zuerst in einen normalen Entnahmestutzen eingebracht und dann ausgedrückt werden, so daß die Probe bereits die geforderte zylindrische Form aufweist und nach Anbringen eines Paraffinmantels in den randlich eingefetteten Versuchszylinder eingesetzt werden kann. Vorher wird der Unterteil des Zylinders etwa 2 cm mit Fein- bis Mittelsand bedeckt, um ein Verschlämmen der Wasserzuführungseinrichtung zu verhindern. Zur Messung der Hebungen wird auf das obere Probeende eine Meßuhr aufgesetzt, die regelmäßig etwa alle 10 Min. abgelesen wird. Die Werte werden sofort in ein Zeit-Hebungsdiagramm eingetragen. Normalerweise arbeitet man im „offenen System", d. h. ein beliebig großer Wassernachschub ist gesichert, was beim Laborversuch durch die Wasserzuführung von unten her erreicht wird. Die Temperatur des zuströmenden Wassers darf höchstens + 5°C betragen, da sich sonst häufig sog. Fibereis bildet. Außerdem ist es sehr wichtig, die Probe vor Versuchsbeginn kapillar zu sättigen, da sonst der Wassernachschub schwer in Gang kommt. Der im Versuch nur von unten mit einfachen Mitteln installierbare Wasserzufluß (als „Grundwasser") ist die auffallendste Vereinfachung beim Laborversuch, da in der Natur das Wasser aus allen Richtungen zur Frostzone zufließen kann. Durch Einbau von Widerstandsthermometern in verschiedenen Höhen des Versuchszylinders kann der Temperaturfluß in der Probe registriert werden. Nach Q

Kühlschlangen

Frost/mir bemgt sich von oben nach unten

Abb. 6. Querschnitt durch ein Fach des Gefrierschrankes von WINN(USA)

363

Abschluß des Versuches wird die Probe aus dem Zylinder herausgehoben,werden die einzelnenStärken der Eislinsen gemessen und der Wassergehalt in verschiedenen Höhen der Probe bestimmt. Dadurch läßt sich erkennen, ob die gefrorene Probe Wasser nach unten abgegeben — also frostsicher ist — oder zusätzlich aufgenommen hat. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen lassen sich dabei nur auf die natürlichen Vorgänge im Straßenuntergrund übertragen, wenn die wichtigen Einzelkomponenten — Temperatur, Wasser und Untergrundart — einander entsprechen. Der Einfluß der Verkehrsdynamik ist sehr schwer zu erfassen und bildet einen Unsicherheitsfaktor. R U C K L I (1950) hat diesen Komplex theoretisch untersucht und konnte die dargelegten Gesichtspunkte im wesentlichen bestätigen. 2.153 U n t e r s u c h u n g s m e t h o d e n 1. Kornmischungen Die beschriebenen Apparaturen sind bisher i. allg. dazu benutzt worden, um verschiedene in der Natur während

Abb.- 7. Prinzipskizze v o m Frostversuchsschrank des Geotechn. Laboratoriums Dresden

der Entstehung nicht zu beobachtende Vorgänge nachzuahmen und zu studieren. Es wurden fast ausschließlich verschiedene Kornmischungen bzw. Fraktionen einer eingehenden Untersuchung unterzogen. Dabei wurde festgestellt, daß zur Bildung von Eislinsen im Untergrund eine gewisse Mindestmenge an feinsten Körnungen, eine kapillare Sättigung der Probe, ein ausreichender Wassernachschub und eine allmähliche Temperaturabnahme bis unter den Gefrierpunkt notwendig sind. Das Maß der Frosthebung wird von der Summe der Eislinsendicke bestimmt, die wiederum mit der Zunahme des Wassergehaltes im gefrorenen Untergrund in einem bestimmten Verhältnis steht. 2. Stabilisierte Kornmischungen Andere Versuche beschäftigen sich vor allem mit der Abhängigkeit zwischen Eisbildung und Frosthebung einerseits und den mit verschiedenen Mitteln veredelten Kornmischungen andererseits (vgl. WlNN, 1938). Gerade letztere Frage hat im Straßenbau eine außerordentliche Bedeutung erlangt, da besonders die Untergrundstabilisierung mit Zement (sog. Vermörtelung), Bitumen und bestimmten Chemikalien auch in Mitteleuropa immer weitere Anwendungsmöglichkeiten erfährt. Die wichtigsten Ergebnisse dieser Arbeiten seien kurz dargestellt. Der Vorgang schädlicher Eislinsen-

Zeitschrift tür angewandte Geologie (1958) Heft 8 364

KLENGEL / Frostveränderlichkeit von Locker- und Felsgesteinen

bildungen wird in durch Chemikalien veredelten Kornmischungen gegenüber natürlichen unveredelten i. allg. nur hinausgezögert und die absoluten Hebungen in geringem Maße herabgesetzt. Das liegt darin begründet, daß die Zusätze das Lockergestein eine gewisse Zeitspanne wasserabweisend machen, d. h. die weitere und für die Eislinsenbildung besonders wichtige Wasseraufnahme eine Zeitlang verhindern. Gute Resultate zeitigen die Versuche mit NaCl, CaCl a und Sulfitlauge infolge ihrer Eigenschaft, den Gefrierpunkt von Lösungen herabzusetzen. Solange die volle Konzentration der Salze erhalten bleiben kann, ist bis etwa — 23° C mit keinen Eisbildungen zu rechnen. Die Schwierigkeit liegt hier in der außerordentlich leichten Auslaugungsmöglichkeit der zugemischten Salze. Die Zugabe von Zement und bituminösen Substanzen übt ebenfalls einen direkten Einfluß auf die Eislinsenbildung aus. J e größer der Prozentsatz der Zumischung und j e geringer der Wassersättigungsgrad bei Beginn des Versuches ist, desto niedriger sind die zu erwartenden Frosthebungen (Abb. 8). 3. Ungestörte Proben Eine weitere Möglichkeit, der besondere praktische Bedeutung zukommt, ist die Überprüfung ungestörter Proben. Bei Entnahme ungestörter Lockergesteins-

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geringe Hebungen zeigen, können evtl. Dünnschliffuntersuchungen zur Feststellung der Veränderungen im Gefüge erfolgversprechend sein. Versuche letzterer Art scheiterten bisher jedoch an den Unzulänglichkeiten der Dünnschliffherstellung senkrecht zu den Schicht- bzw. Schieferungsflächen in tonschieferähnlichen Gesteinen. Um neben den übrigen bekannten frostinduzierenden Faktoren auch die Erregung des Untergrundes durch Verkehrsschwingungen nachahmen zu können, sind Versuche im Gange, den in den Versuchszylindern befindlichen Gesteinsproben Schwingungen verschiedener Frequenzen aufzuprägen und deren Einfluß auf die Wasserzufuhr und den Zerfall zu studieren. B e i Erfolg der Versuche wird es dann möglich sein, nach Kenntnis der ungefähr zu erwartenden Verkehrsbelastung die Proben unter den erforderlichen Schwingungen im Frostschrank zu überprüfen. 2.2 Frostbeständigkeitsprüfungen an Gesteinsbaustoffen

Diese Prüfmethoden dienen bisher fast ausschließlich der Klärung der Frosteinwirkung auf Felsgesteine als Baustoffe. Als Beispiele dafür seien genannt Pflaster, Packe, Schotter und Dachschiefer, sie lassen sich aber auch zur Prüfung von künstlichen Baumaterialien verwenden, wie Dachziegel und Klinker. Die bekanntesten Verfahren dieser Art sind die Normenprüfverfahren ,Frostversuch im Gefrierschrank nach D I N 5 2 1 0 4 C' und ,Wassersättigungsverfahren nach D I N 5 2 1 0 3 C . Beide sind von verschiedenen Institutionen für ihre j eweiligen Arbeitsbereiche als verbindliche Prüfverfahren erklärt worden. Daneben ist vor zwei J a h r e n ein Schnellprüfverfahren des sog. ¡nassen Abschreckfrostes' nach P P E I F E R (1956) bekannt geworden. E s wird infolge seiner Schärfe verschiedentlich kritisiert, ob zu Recht, ist nicht eindeutig erwiesen ( B R E Y E R , 1957).

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Vermutete Grtnze ttes WarmiettKomplexes

A b b . 1. S ü d ö s t l i c h e r Teil des „ N e n n h a u s e n e r L ä n d c h e n s '

weiter unten zu erörternden Fragestellungen hier vorzugreifen, kann nach neuerer Terminologie angenommen werden, daß ein dünner Schleier würm-(weichsel-)eiszeitlicher Ablagerungen die gesamte Oberfläche der Grundmoränenplatte und der darauf aufgesetzten Erhebungen bedeckt. Am Südosthang des Hohen Rotts ist noch zu Beginn dieses Jahrhunderts rechts und links des Weges von Nennhausen nach Kotzen Ziegelton abgebaut f o r d e n . Den blaugrauen bis bräunlichen, deutlich geschichteten Ton hielt W A H N S C H A F F E trotz fehlender Fossilien für mittel-oligozänen Septarienton, der in seinen obersten Schichten bereits vor Ablagerung der pleistozänen Schichten entkalkt gewesen sei und dem zwar kohlensaurer Kalk und Feldspatkörnchen fehlen, dem aber zahlreiche Glimmerschüppchen beigemengt sind. Ferner beobachtete er unter m bis 2 m Geschiebelehm und

über dem Ton eine 2 m mächtige Bank kalkfreier Diatomeenerde, der er ein präglaziales Alter zuschrieb. i n . Die neueren Untersuchungen 1. Die mikropaläontologische Untersuchung durch W. BETTSCHLAG

Eine nach Aufsammlungen des Verfassers in den damals allein zugänglichen aufgelassenen Tongruben von W. R E T T S C H L A G (1953) vorgenommene Untersuchung ergab jedoch eindeutig, daß die Diagnose „Septarienton" nicht zutreffen kann. Es fanden sich Pflanzenreste, darunter verschiedene Früchte und Samen sowie Hartteile von Tieren. Diese Lebensspuren beweisen, daß die Tone Süßwassersedimente sind. Die auffälligsten Organismenreste der fossilen Flora sind die Makrosporen des Wasserfarnes Azolla filiculoides, die damit zum ersten Male im westlichen Brandenburg beobachtet wurden. Allgemein gilt Azolla filiculoides als Leitfossil für die

Zeitschritt für angewandte Geologie (1968) Heft 8

368

MIÉLECKE / Über den „ S e p t a r i e n t o n " von Nennhausen

Mindel/Riß-(Holstein-)Warmzeit. Vergleiche hierzu u. a. FLORSCHÜTZ (1957). Die Azolla führenden Tone des Hohen Rotts sind also trotz ihrer stark abweichenden Höhenlage über NN den Paludinenschichten der Berliner Gegend und deren Äquivalenten gleichaltrig, in denen übrigens neuerdings die früher unbeachtet gelassenen Azollen ebenfalls festgestellt worden sind.

sanden und bunten Fein- und Grobkiesen, die wahrscheinlich Vorschüttungssande der hangenden Grundmoräne sind. Darunter, von 36,4 m bis 59,6 m Teufe, wechseln Feinsand, Schluff und sehr fetter, zäher Ton miteinander ab. Bräunliche Pflanzenreste und marineblauer Vivianit sind schon mit bloßem Auge erkennbar und weisen auf eine warmzeitliche Ablagerung hin. Frau LEA DIEBEL (1958) untersuchte aus dieser Serie insgesamt 23 Proben mikropaläontologisch. Neben unbestimmbaren Pflanzenresten, die in nahezu allen Proben vorkommen, fanden sich in verschiedenen Teufen Megasporen von Azolla filiculoides, Diatomeen, Coniferenpollen, Ostrakoden und Fischreste. Das Ergebnis stimmt sowohl im ganzen als auch im einzelnen mit der von W. RETTSCHLAG (1953) aufgestellten Fossilliste des nahe der Oberfläche anstehenden Tones überein. Die Verteilung der Fossilien auf die einzelnen Teufen kann aus der Abb. 2 entnommen werden. Es fällt dabei auf, daß die Megasporen von Azolla einerseits und die Diatomeen mit den Coniferenpollen andererseits an verschiedene Horizonte innerhalb der warmzeitlichen Ablagerungen gebunden zu sein scheinen. W. SCHWARZENHOLZ führte eine Untersuchung auf Diatomeen durch, bei der er von 36,4 bis 51,2 m Teufe keine Diatomeen, wohl aber Spongien-Nadeln fand. Bei 52,2 m sind Diatomeen sehr selten; von 53,2 m bis 56,9 m kommen Süßwasser-Diatomeen, Pollen und Spongien-Nadeln vor. Von 56,9 m bis 58,6 m finden sich unter den Diatomeen auch halophile Formen, während das unterste Meter des warmzeitlichen Schichtkomplexes wieder frei von Diatomeen ist. Zu beachten ist die Höhenlage der warmzeitlichen Schichtenserie zu NN. Sie reicht von + 0 , 1 m NN bis — 23,1 m NN. Dies^ entspricht noch etwa den im Berliner Raum allgemein beobachteten Höhenverhältnissen der Ablagerungen der Mindel/Riß-Warmzeit. (HECK 1930, GENIESER 1955). Unter den warmzeitliche'n Schichten folgt nach der Tiefe zu wieder ein echt glazialer Komplex aus mehr oder minder groben Sanden und Kiesen, der zwischen 82,8 und 88,9 m Teufe in eine graue, sehr zähe, schwach kalkige Grundmoräne ohne größere Geschiebe, aber mit Kohleflittern und da und dort nach dem Liegenden zu mit Schluff- und Feinsandlagen übergeht. In dieser Teufe ( — 52,4 m NN) mußte die Bohrung infolge technischer Mängel eingestellt werden.

2. Die Lagerstättenbohrungen

Im Jahre 1952 wurden westlich des Weges nach Kotzen Bohrungen auf Ziegelton und Kieselgur niedergebracht, die im Jahre 1955 durch solche mit einer maximalen Teufe von ca. 40 m ergänzt wurden, um eine größere Lagerstätte an brauchbaren, vielleicht durch die Verwendung von Kieselgur sogar besonders hochwertigen Rohstoffen zu erkunden. Über die bauwürdige Ton-Kieselgur-Lagerstätte berichtete W. MEHNER (1953 a ; 1953"; 1957). Danach wird die in mehrere Sättel aufgestauchte Ton, Kieselgur und Seekreide führende Lagerstätte von einer zusammenhängenden, aber in der Mächtigkeit schwankenden Geschiebemergel- bzw. Geschiebesanddecke diskordant überlagert. Das Alter der warmzeitlichen Schichten bestimmt MEHNER auf Grund des Vorkommens der Makrosporen von Azolla filiculoides als Mindel/Riß-(Holstein-)Warmzeit. Der erhebliche Höhenunterschied von 60 bis 80 m gegenüber der durchschnittlichen Höhenlage benachbarter gleichaltriger Ablagerungen soll auf die Lage in einem Stauchmoränengebiet zurückzuführen sein. S. Die Kartierungsbohrungen und deren stratigraphische Ergebnisse

Da verschiedene stratigraphische Unklarheiten bestanden, unter denen auch der letzterwähnte Höhenunterschied nicht die geringste war, wurden in der zweiten Hälfte des Jahres 1955 nördlich von Nennhausen drei Kartierungsbohrungen niedergebracht, die nicht nur die Stratigraphie des Hohen Rotts im allgemeinen und der Ton-Kieselgur-Lagerstätte im besonderen klären, sondern auch der stratigraphischen Gliederung der älteren pleistozänen Schichten zwischen dem Elbe-Havel-Winkel im Westen und dem Raum Berlin im Osten als Grundlage dienen sollten. Sie sind in einer etwa Nordost-Südwest streichenden Linie angeordnet. Man hoffte, Geschiebemergel aller drei Vereisungen und außerdem Ablagerungen der entsprechenden Warmzeiten im Verbände übereinander zu erbohren und die Grenze zwischen Pleistozän und Tertiär zu erreichen. Es muß hier gleich vorweggenommen werden, daß dieses Ziel nicht erreicht worden ist; die Bohrungen ergaben aber bemerkenswerte Lagerungsverhältnisse, die nur durch salztektonische Vorgänge erklärt werden können. a) Die Bohrung 1/55 Die Bohrung 1/55 wurde am Fuße der Grundmoränenplatte gegen das Havelländische Luch in + 36,5 m NN angesetzt. Sie durchsank zunächst Sand- und Torfschichten. Es sind dies Teile eines unmittelbar östlich der Bohrstelle liegenden holozänen Moores, das durch den Schwemmkegel eines dort auslaufenden Trockentales überdeckt ist. Das sichere Pleistozän der Bohrung beginnt in 9,6 m Teufe mit einer 14 m starken Schicht einer blaugrauen, sehr sandigen Grundmoräne mit nur kleinen, vereinzelten Geschieben und nur mäßigem Kalkgehalt über kalkfreien grauen Mittel- bis Grob-

b) Die Bohrung

IV¡55

In der Richtung des geplanten Schnittes durch das Gelände von Nordnordost nach Südsüdwest folgt dann die Bohrung IV/55. Der Ansatzpunkt liegt auf + 60 m NN nahe dem hier ziemlich steilen Abfall des Hohen Rotts gegen das Havelländische Luch. Bis zur Teufe von 41,2 m besteht die Schichtenfolge aus eiszeitlichen Sanden und Kiesen, in die von 14,7 m bis 38,7 m eine tonige, kalkige blaugraue Grundmoräne eingebettet ist. Die Schichten enthalten z. T. auch größere Geschiebe, die namentlich in der Grundmoräne den Bohrvorgang sehr erschwerten. Daraus folgt, daß die Bohrung im Zuge einer stark kiesigen Eisrandlage des Hohen Rotts steht, die sich u. a. auch an der Oberfläche durch die Anhäufung großer Blöcke verrät und bis + 92,1 m NN aufragt. Die Schichtenfolge schließt ab mit 2,5 m grauem Mittel- bis Grobsand, der nach dem Liegenden zu in Feinkies übergeht.

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wobei t j und Q x die Abschnitte auf den beiden Koordinatenachsen sind, die von der Verlängerung des geradlinigen Teils der Kurve abgeschnitten werden (s. Abb.). Die so experimentell ermittelten Diffusionsparameter erlauben eine ungefähre Abschätzung der Größe des Diffusionsstromes A von Kohlenwasserstoffgasen durch eine Folge von Steinsalzablagerungen nach der Formel A = ßD

dC dZ

. dC wobei der Konzentrationsgradient im Diffusionsmittel ist. Für den einfachsten Fall eines stationären Stromes kann man —^ = 10" 3 setzen, was einer Druck dZ änderung von 1 at je 10 m Tiefenzunahme entspricht. Die Textur- und Strukturbesonderheiten eines Salzlagers bestimmen entscheidend die Gasdiffusion. Die Frage der Abhängigkeit der Gasdiffusion vom Alter des Salzes ist noch ungeklärt, jedoch ändert sich zweifellos die Gasaufnahmefähigkeit ß einzelner Proben sehr wesentlich. Beim Methan z. B. steigt dieser Wert bis um das 8fache und zeugt damit von einer beträchtlichen Gasaufnahmefähigkeit des Salzes, wie sie nach den Ergebnissen von P. L. ANTONOW für Methan noch bei keinem Gestein mit natürlichem Feuchtigkeitsgehalt festgestellt worden ist.

Zeitschrift für angewandte Geologie (1058) Heft 8

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AUTORENKOLLEKTIV/ Diffusion von Kohlenwasserstoffgasen

Summe sei, die durch dieses Geschäft ins Land käme. Auf dieser Höhe mag sich der Umsatz lange gehalten haben. Das bestätigt A. HÖHN (1913). Die höchste Produktion wird in den Jahren nach 1918 bei erstmaligem Einsatz von Maschinen mit 60000 Dtz. jährlich angegeben. H a u p t a b s a t z g e b i e t war in den ersten Jahrzehnten Nürnberg. Danach wurden (nach dem Umsatz geordnet) Nordamerika, Rußland, Deutschland, Österreich, Schweiz, Dänemark, Schweden und Frankreich beliefert. Heute geht der größte Teil der Fertigung nach Westdeutschland. Obwohl die Wetzsteingewinnung aus den oberdevonischen Schiefern nie von ausschlaggebender Bedeutung für unsere Wirtschaft war, weder für Sonneberg, das hauptsächlich den Handel besorgte, noch für Steinach, das die Steine fabrizierte, hat die Industrie der Wassersteine, der Federmesser-Steine und der Formsteine doch in gewisser Hinsicht Weltbedeutung gehabt. Und dies lag vor allem in der Einmaligkeit des Vorkommens der Wetzschiefer.

Literatur C R E D N E R , H . : Übersicht über die geognostischen Verhältnisse Thüringens und des Harzes. — 1843. D E U B E L , F . : Erläuterungen zur Geologischen Karte von Preußen und den benachbarten deutschen Ländern. — Berlin 1929. F E Y B E R G , B. v . : Steinach (S. M.) und Beine nutzbaren Gesteine. — Steinbr. u. Sandgrube, H. 11, S. 20, Halle 1923. G Ü M B E L , C. W.: Geognostische Beschreibung des Fichtelgebirges. — Gotha 1879. HÖHN, A.: Die Wetzsteinindustrie von Steinach. — Handschrift!. 1913. LORETZ, H . : Erläuterungen zur geologischen Spezialkarte. Bl. Steinheid. — Berlin 1885. —: Erläuterungen zur geologischen Spezialkarte. Bl. Spechtsbrunn. — Berlin 1885 (1885 a). P F E I F F E R , H . : Die Tektonik des Dachschiefers im Ostthür. - Schiefergebirge. Geologie Heft 7/8, Berlin 1955. R A B I E N , A.: Die stratigraphische Bedeutung der oberdevonischen Ostracoden. — Z. deutsch, geol. Ges. Bd. 108, 2. Teil, S. 217 - 2 2 6 , 2 Abb., Hannover 1956. SONNHOFF.H.E. ¡Beschreibung des Obergerichts Sonneberg de anno 1735. — Sonneberg 1924. VOIT, D . : Das Herzogtum Sachsen-Meiningen: Historisch, statistisch, geographisch und topographisch dargestellt. — Gotha 1844. VOLK, M.: Das Oberdevon am Schwarzburger Sattel zwischen Südrandspalte und K a m m des Thüringer Waldes. — S. B. phys. med. Soc. Erlangen, 70, S. 1 4 7 - 2 7 8 , 1 Taf., 5 Abb., Erlangen 1939. - : Thüringer Wassersteine. - Natur und Volk. 69, S. 5 9 5 - 5 9 9 , 5 Bilder, Frankfurt/Main 1939. Acta Forstamt Steinach/Thür. 1807 (betr. Pachtverträge).

Die Diffusion von Kohlenwasserstoffgasen durch Steinsalz P . L . ANTONOW, G. A . GLADYSCHEWA & W . P. KOSLOW1)

Die Frage der Möglichkeit einer Diffusion von Gasen durch Eindampfungsgesteine, insbesondere Steinsalz, blieb bis jetzt experimentell wenig erforscht. Zuerst gelang es A. A. T S C H E R E P E N N I K O W , einige experimentelle Daten zu gewinnen. Danach besitzen verschiedene Salze der Lagerstätte von Solikamsk in ihrer natürlichen Lagerung den tausendsten bis hundertsten Teil des Koeffizienten der technischen Gasdurchlässigkeit. Dieser wird von A. A. T S C H E R E P E N N I K O W durch die Gasmenge in ml definiert, die in 1 Minute eine Probe vom Querschnitt 1 cm 2 und der Länge von 1 cm durchströmt. Nach seinen Angaben ist die Durchlässigkeit von Salzfolgen mit häufigeren tonigen Zwischenlagen besonders groß. Bis jetzt wurde jedoch Steinsalz als ein sicherer Isolator von Erdöl- und Gaslagern angesehen. Erhärtet wurde diese Meinung nur durch die Gegenüberstellung der Größe des NaCl-Gitters von 2,8 • 10~8 cm und des Moleküldurchmessers der leichtesten Kohlenwasserstoffe, der beim Äthan 4,7 • 10~8 cm und beim Methan 4 • 10~8 cm beträgt, also größer ist. Die diffundierende Gasmenge Q wird anfangs nichtstationär, später linear in Abhängigkeit von der Zeit t zunehmen. Diese Abhängigkeit (Abb.) wird wiedergegeben durch die Formel 2

W ^ - T + Ji n-1 i . Dt\ \ l ~ n8^2 —

Geologie des Erdöls (russ.). Gostoptechisdat 1958, H. 2, Moskau, S. 479., etwas gekürzt.

Hierbei bezeichnen C0 die Gaskonzentration der Gasquelle, r und 1 den Radius bzw. die Höhe der zylindrischen Probe, D und ß den Koeffizienten der Diffusion bzw. die Gasaufnahmefähigkeit des zu untersuchenden Gesteins, n die Zahlen der natürlichen Zahlenfolge. Die Ausrechnung der benötigten Diffusionsparameter D und ß erfolgt nach den Formeln d

4 '6 Tt

6(

und

ä

!>

lC0

wobei t j und Q x die Abschnitte auf den beiden Koordinatenachsen sind, die von der Verlängerung des geradlinigen Teils der Kurve abgeschnitten werden (s. Abb.). Die so experimentell ermittelten Diffusionsparameter erlauben eine ungefähre Abschätzung der Größe des Diffusionsstromes A von Kohlenwasserstoffgasen durch eine Folge von Steinsalzablagerungen nach der Formel A = ßD

dC dZ

. dC wobei der Konzentrationsgradient im Diffusionsmittel ist. Für den einfachsten Fall eines stationären Stromes kann man —^ = 10" 3 setzen, was einer Druck dZ änderung von 1 at je 10 m Tiefenzunahme entspricht. Die Textur- und Strukturbesonderheiten eines Salzlagers bestimmen entscheidend die Gasdiffusion. Die Frage der Abhängigkeit der Gasdiffusion vom Alter des Salzes ist noch ungeklärt, jedoch ändert sich zweifellos die Gasaufnahmefähigkeit ß einzelner Proben sehr wesentlich. Beim Methan z. B. steigt dieser Wert bis um das 8fache und zeugt damit von einer beträchtlichen Gasaufnahmefähigkeit des Salzes, wie sie nach den Ergebnissen von P. L. ANTONOW für Methan noch bei keinem Gestein mit natürlichem Feuchtigkeitsgehalt festgestellt worden ist.

Zeitschrift liir angewandte Geologie (1958) Heft 8 MICHAILITZKIJ / Gas in Erdöl- und Erdgaslagerstätten

388 F ü r eine Probe devonischen Salzes von grauer Farbe und bedeutender Brüchigkeit aus einer Tiefe von 2173 m (Bohrung Issatschki; Dnjepr-Donez-Senke), das von einer Vielzahl feinster Risse durchzogen ist, die ein Mosaik von 2—3 mm großen Blöcken ergeben, wurden mit Hilfe seiner Diffusionsparameter folgende Angaben errechnet: Der Ausfluß von Methan aus einem reinen Methanm3 lager beträgt 88,5 • 10 6 — ^ in 1 Million Jahren. Der Ausfluß von Äthan aus einem reinen Äthanlager m3 beträgt 175 • 10® - — - in 1 Million Jahren, km-' Auf diese Weise kann man die Größe des Diffusionsstromes aus einer gemischten Lagerstätte errechnen. Die Berechnungen beweisen also, daß die Gasmigration sehr beträchtlich werden kann. Die Migrationswege sind hier ein dichtes Netz von Makro- und Mikrorissen, die die Salzkristalle in verschiedenen Richtungen

spalten. Eine solche Zerklüftung des Steinsalzes ist allgemein verbreitet und grundsätzlich verschieden vom idealen B a u des NaCl-Kristalls. Nach R . BALK wird die Klüftung in Salzmassiven ab 200—250 m Tiefe rasch größer. Die plastischen Eigenschaften des Salzes, die nur bei sehr hohen Drücken, wie sie gewöhnlich bei starken Beanspruchungen entstehen, auftreten, widersprechen nicht diesem Sachverhalt. Die Vorstellung von der Zerklüftung des Steinsalzes wie auch anderer Halogenide stimmt gut damit überein, daß überall, wo sich im Liegenden der Salze Öl- und Gaslager befinden, die Salze stets in reichem Maße ö l - und Gasanzeichen enthalten. Abschließend Probe:

folgen

die

Diffusionsparameter

Methan D, cm7s

ß

2,8.10"« | 1,0-10-'

der

Äthan ß D,cm*/s

D, cm2/s

| 2,8-10-' | 1,35-10-'

ß

ß D, cm!/s

4,1 • 10- 1

5,55 • 10"'

Zur Methodik der Bestimmung der Menge der Bilanzvorräte an Gas in Erdöl- und Erdgaslagerstätten P . J . MICHAILITZKIJ 1 )

Bei der Bewertung der Vorräte von Erdöl-Gas-Lagerstätten und Erdgaslagerstätten entstehen bei der Bestimmung des Verhältnisses zwischen Bilanz- und Außerbilanzvorräten des im Öl gelösten und des freien Gases oft Schwierigkeiten im Zusammenhang mit der Anwendung ungenügend gesicherter Koeffizienten der Gasabgabe. Meistens wurden die Vorräte an gelöstem Gas nicht nach den Untersuchungsdaten von Erdölproben aus der Schicht, sondern nach dem Gasfaktor berechnet, der an der Bohrlochmündung gemessen oder gar rechnerisch nach der Kurve der Abhängigkeit der gelösten Gasmenge vom Druck, vom spezifischen Gewicht des Erdöls und von der Temperatur ermittelt wurde. Die so bestimmten Werte geben nicht die wahren Gasvorräte wieder. Meist wurden die Bilanzvorräte des gelösten Gases nach den Erdölbilanzvorräten berechnet, ohne das Regime der Erdöllager zu beachten. Ein solches Verfahren ist für Lager ohne Wasserdruckregime völlig ungeeignet. Der in den Vorratsberechnungen verwendete Gasabgabekoeffizient ist außerdem abhängig von den Speichereigenschaften der gasführenden Gesteine, vom geologisch-lithologischen Aufbau der Lager. Die Größe dieses Koeffizienten wird nach M. A. SHDANOW („Methoden der Berechnung der unterirdischen Erdöl- und Gasvorräte") im Bereich 0,8—0,97 angenommen, wobei der W e r t 0,9 gewöhnlich verwendet wird, obwohl SHDANOW es für methodisch notwendig erachtet, den Koeffizienten der Gasabgabe gleich 1 zu setzen, und den W e r t nicht für Gasverluste im Erdinnern, sondern für solche an der Oberfläche bei der Exploitation und beim Transport auf 0,9 reduziert. Die Vorschläge von M. A. SHDANOW zur Bestimmung der Bilanzvorräte des im Erdöl gelösten Gases laufen darauf hinaus, die Vorräte des Gases nicht nach dem an der Erdoberfläche gemessenen Gasfaktor zu bestimmen, sondern nach der Löslichkeit von Gas im Erdöl bei gegebenem Schichtdruck. Hierbei muß man die Bilanz') Geologied. Brdöls (russ.). Gostoptechisdat 1958, H. 2.,Moskau, S. 65ff. gekürzt.

Vorräte für Erdöllager mit Wasserdruckregime nur nach den Bilanzvorräten des Erdöls bestimmen, für Lager mit anderen Regimen jedoch nach den Bilanz- und Außerbilanzvorräten des Erdöls, auf Grund von Daten über die anfängliche und die restliche Gaslöslichkeit im Erdöl errechnen. Die Restlöslichkeit wird im Laboratorium festgestellt. Von M. A. SHDANOW wurden auch entsprechende Formeln zur Bestimmung der betreffenden Gasbilanzvorräte in Lagern ohne Wasserdruckregime angeführt. Generell kann man die Restlöslichkeit des Gases auf 10 m 3 je t Erdöl bei 2 ata annehmen. Für Gaslager mit Gasregime schlug M. A. SHDANOW vor, den Gasabgabekoeffizienten 0,9 zu verwenden. Auf der Tagung der Sektion Erdöl und Gas der Staatlichen Kommission für Vorräte nutzbarer Lagerstätten beim Ministerrat der U d S S R wurden eine Anzahl Vorschläge von W. P. SAWTSCHENKO, G. K . MAXIMOWITSCH, I. P. SUBOW, N. S. JEROFEJEW, A. L. KosLOW,

S . N . SCHANGIN,

A. A. TROFIMUK,

M. I. M A X I -

MOW und W . N. DACHNOW u. a. angehört. Man brachte die oft sehr verschiedenartigen Meinungen auf einen Nenner und arbeitete zur zutreffenderen Bestimmung von Gasbilanzvorräten provisorische Richtlinien aus: „1. Die Gesamtvorräte des im Erdöl gelösten Gases sind nach der Untersuchung von Erdölproben aus der Schicht zu bestimmen. Die Bilanzvorräte des im Erdöl gelösten Gases sind nach dem Gasfaktor zu bestimmen, der an der Bohrlochmündung bei 1 ata gemessen wurde. Der Gasfaktor ist als Mittelwert anzunehmen, wie er beim Testen der Erkundungsbohrungen und in der Anfangsperiode der Exploitation des Lagers erhalten wird. 2. Die Bilanzvorräte des im Erdöl gelösten Gases sind für Erdöllager mit Wasserdruckregime nur nach den Bilanzvorräten des Erdöls zu bestimmen, für solche aber mit anderen Regimen (ohne Wasserdruck), bei denen der Gasabgabekoeffizient größer ist als der Erdölabgabekoeffizient, aus der Summe der Bilanz- und

Zeitschrift liir angewandte Geologie (1958) Heft 8 MICHAILITZKIJ / Gas in Erdöl- und Erdgaslagerstätten

388 F ü r eine Probe devonischen Salzes von grauer Farbe und bedeutender Brüchigkeit aus einer Tiefe von 2173 m (Bohrung Issatschki; Dnjepr-Donez-Senke), das von einer Vielzahl feinster Risse durchzogen ist, die ein Mosaik von 2—3 mm großen Blöcken ergeben, wurden mit Hilfe seiner Diffusionsparameter folgende Angaben errechnet: Der Ausfluß von Methan aus einem reinen Methanm3 lager beträgt 88,5 • 10 6 — ^ in 1 Million Jahren. Der Ausfluß von Äthan aus einem reinen Äthanlager m3 beträgt 175 • 10® - — - in 1 Million Jahren, km-' Auf diese Weise kann man die Größe des Diffusionsstromes aus einer gemischten Lagerstätte errechnen. Die Berechnungen beweisen also, daß die Gasmigration sehr beträchtlich werden kann. Die Migrationswege sind hier ein dichtes Netz von Makro- und Mikrorissen, die die Salzkristalle in verschiedenen Richtungen

spalten. Eine solche Zerklüftung des Steinsalzes ist allgemein verbreitet und grundsätzlich verschieden vom idealen B a u des NaCl-Kristalls. Nach R . BALK wird die Klüftung in Salzmassiven ab 200—250 m Tiefe rasch größer. Die plastischen Eigenschaften des Salzes, die nur bei sehr hohen Drücken, wie sie gewöhnlich bei starken Beanspruchungen entstehen, auftreten, widersprechen nicht diesem Sachverhalt. Die Vorstellung von der Zerklüftung des Steinsalzes wie auch anderer Halogenide stimmt gut damit überein, daß überall, wo sich im Liegenden der Salze Öl- und Gaslager befinden, die Salze stets in reichem Maße ö l - und Gasanzeichen enthalten. Abschließend Probe:

folgen

die

Diffusionsparameter

Methan D, cm7s

ß

2,8.10"« | 1,0-10-'

der

Äthan ß D,cm*/s

D, cm2/s

| 2,8-10-' | 1,35-10-'

ß

ß D, cm!/s

4,1 • 10- 1

5,55 • 10"'

Zur Methodik der Bestimmung der Menge der Bilanzvorräte an Gas in Erdöl- und Erdgaslagerstätten P . J . MICHAILITZKIJ 1 )

Bei der Bewertung der Vorräte von Erdöl-Gas-Lagerstätten und Erdgaslagerstätten entstehen bei der Bestimmung des Verhältnisses zwischen Bilanz- und Außerbilanzvorräten des im Öl gelösten und des freien Gases oft Schwierigkeiten im Zusammenhang mit der Anwendung ungenügend gesicherter Koeffizienten der Gasabgabe. Meistens wurden die Vorräte an gelöstem Gas nicht nach den Untersuchungsdaten von Erdölproben aus der Schicht, sondern nach dem Gasfaktor berechnet, der an der Bohrlochmündung gemessen oder gar rechnerisch nach der Kurve der Abhängigkeit der gelösten Gasmenge vom Druck, vom spezifischen Gewicht des Erdöls und von der Temperatur ermittelt wurde. Die so bestimmten Werte geben nicht die wahren Gasvorräte wieder. Meist wurden die Bilanzvorräte des gelösten Gases nach den Erdölbilanzvorräten berechnet, ohne das Regime der Erdöllager zu beachten. Ein solches Verfahren ist für Lager ohne Wasserdruckregime völlig ungeeignet. Der in den Vorratsberechnungen verwendete Gasabgabekoeffizient ist außerdem abhängig von den Speichereigenschaften der gasführenden Gesteine, vom geologisch-lithologischen Aufbau der Lager. Die Größe dieses Koeffizienten wird nach M. A. SHDANOW („Methoden der Berechnung der unterirdischen Erdöl- und Gasvorräte") im Bereich 0,8—0,97 angenommen, wobei der W e r t 0,9 gewöhnlich verwendet wird, obwohl SHDANOW es für methodisch notwendig erachtet, den Koeffizienten der Gasabgabe gleich 1 zu setzen, und den W e r t nicht für Gasverluste im Erdinnern, sondern für solche an der Oberfläche bei der Exploitation und beim Transport auf 0,9 reduziert. Die Vorschläge von M. A. SHDANOW zur Bestimmung der Bilanzvorräte des im Erdöl gelösten Gases laufen darauf hinaus, die Vorräte des Gases nicht nach dem an der Erdoberfläche gemessenen Gasfaktor zu bestimmen, sondern nach der Löslichkeit von Gas im Erdöl bei gegebenem Schichtdruck. Hierbei muß man die Bilanz') Geologied. Brdöls (russ.). Gostoptechisdat 1958, H. 2.,Moskau, S. 65ff. gekürzt.

Vorräte für Erdöllager mit Wasserdruckregime nur nach den Bilanzvorräten des Erdöls bestimmen, für Lager mit anderen Regimen jedoch nach den Bilanz- und Außerbilanzvorräten des Erdöls, auf Grund von Daten über die anfängliche und die restliche Gaslöslichkeit im Erdöl errechnen. Die Restlöslichkeit wird im Laboratorium festgestellt. Von M. A. SHDANOW wurden auch entsprechende Formeln zur Bestimmung der betreffenden Gasbilanzvorräte in Lagern ohne Wasserdruckregime angeführt. Generell kann man die Restlöslichkeit des Gases auf 10 m 3 je t Erdöl bei 2 ata annehmen. Für Gaslager mit Gasregime schlug M. A. SHDANOW vor, den Gasabgabekoeffizienten 0,9 zu verwenden. Auf der Tagung der Sektion Erdöl und Gas der Staatlichen Kommission für Vorräte nutzbarer Lagerstätten beim Ministerrat der U d S S R wurden eine Anzahl Vorschläge von W. P. SAWTSCHENKO, G. K . MAXIMOWITSCH, I. P. SUBOW, N. S. JEROFEJEW, A. L. KosLOW,

S . N . SCHANGIN,

A. A. TROFIMUK,

M. I. M A X I -

MOW und W . N. DACHNOW u. a. angehört. Man brachte die oft sehr verschiedenartigen Meinungen auf einen Nenner und arbeitete zur zutreffenderen Bestimmung von Gasbilanzvorräten provisorische Richtlinien aus: „1. Die Gesamtvorräte des im Erdöl gelösten Gases sind nach der Untersuchung von Erdölproben aus der Schicht zu bestimmen. Die Bilanzvorräte des im Erdöl gelösten Gases sind nach dem Gasfaktor zu bestimmen, der an der Bohrlochmündung bei 1 ata gemessen wurde. Der Gasfaktor ist als Mittelwert anzunehmen, wie er beim Testen der Erkundungsbohrungen und in der Anfangsperiode der Exploitation des Lagers erhalten wird. 2. Die Bilanzvorräte des im Erdöl gelösten Gases sind für Erdöllager mit Wasserdruckregime nur nach den Bilanzvorräten des Erdöls zu bestimmen, für solche aber mit anderen Regimen (ohne Wasserdruck), bei denen der Gasabgabekoeffizient größer ist als der Erdölabgabekoeffizient, aus der Summe der Bilanz- und

Zeitschrift für angewandte Geologie (1968) Heft 8 BARTZSCH / S t a n d der Hochfrequenzseismik

Außerbilanzvorräte des Erdöls nach der etwas veränderten Formel von M. A. S H D A N O W : V = Q B • R0 + Q A B (r0 - q) - Q N • R E In dieser Formel stellen Y die Bilanzvorräte des im Erdöl gelösten Gases in m 3 dar; QB die Bilanzvorräte des Erdöls in t ; r 0 den mittleren, erstregistrierten und an der Bohrlochmündung bei 1 ata gemessenen Gasfaktor in m 3 t ; Q a b die Außerbilanzvorräte des Erdöls in t ; q die Restmenge desGases in m 3 je t Erdöl bei einem restlichen Schichtdruck von 10 ata; Q N die Bilanzvorräte des Erdöls in m 3 unter Schichtbedingungen oder den Inhalt des von den Bilanzvorräten des Erdöls eingenommenen Porenraumes; Rj, den restlichen Schichtdruck am Ende der Ausbeutung der Lagerstätte mit bedingungsweise 10 ata.

Aus der angeführten Formel ist ersichtlich, daß sich die Gasverluste im Erdinneren aus der Restmenge des

389 Gases im Außerbilanzerdöl bei einem restlichen Schichtdruck von 10 ata und dem freien Gas in dem Porenraum zusammensetzen, der infolge der Förderung der Bilanzvorräte des Erdöls frei wird. Die Gesamtgasvorräte, die in den Gesamterdölvorräten enthalten sind, sind nach dem Gasfaktor von Ölproben aus der Schicht zu bestimmen, um die Differenz zwischen ihnen und den Bilanzvorräten zu klären. 3. Die Gasvorräte der Gaslager und der Gaskappen von Erdöllagerstätten sind unabhängig vom Regime vollkommen zu den Bilanzvorräten zu stellen mit Ausnahme des Teils von ihnen, der auf 1 ata Restdruck kommt." Diese Richtlinien sind als provisorische methodische Anleitung zur Bewertung von Gasvorräten in Erdölund Erdgaslagerstätten bis zur Ausarbeitung neuer methodischer Richtlinien für alle entsprechenden Institutionen der U d S S R verbindlich.

Bemerkungen zum gegenwärtigen Stand der Hochfrequenzseismik und zu ihrer Bedeutung H E I N Z BARTZSCH, Z. Z. M o s k a u

Wie bekannt, ist gegenwärtig eine der kompliziertesten Aufgaben der angewandten Seismik die eingehende Untersuchung geringer Tiefen (H 300 m), die große Bedeutung bei der Erforschung verschiedener Erz- sowie auch Kohlelagerstätten hat und bei der Lösung vieler ingenieurgeologischer Aufgaben von Wichtigkeit ist. Auf diesem Gebiet hat die angewandte Seismik in den letzten 10 Jahren vor allem durch die Anwendung höherer Frequenzen (70 — 500 Hz) große Erfolge erzielt. Da es auf diesem Gebiet fast noch keine systematisch zusammenfassenden Arbeiten gibt, ist es um so mehr zu begrüßen, daß vom Verlag der Akademie der Wissenschaften der U d S S R eine auf dem neuesten Stand der Wissenschaft stehende, zusammenfassende Arbeit von I. S. BERSON „Die Hochfrequenzseismik" herausgegeben wurde, auf die sich Verf. hier im wesentlichen stützt. Auf Grund der in dieser Arbeit dargelegten theoretischen und experimentellen Forschungsergebnisse kann man feststellen, daß die Bodenuntersuchungsmethoden der Hochfrequenzseismik in folgenden drei Grundrichtungen erarbeitet sind: 1) Lösung verschiedener geologischer Untersuchungsaufgaben bei der Erforschung geringerTiefen (H SS 300 m). 2) Parametermessungen von Ausbreitungsgeschwindigkeiten elastischer Wellen in Gesteinen bei überirdischen und unterirdischen Bedingungen. 3) Experimentelle Untersuchung von Fragen der Physik der Ausbreitung seismischer Wellen unter realen Bedingungen. Es sei hier erwähnt, daß die Hochfrequenzseismik auch bei Untersuchungen verhältnismäßig großer Tiefen (H = 1,5—2,'0km) mit sehr gutem Erfolg angewendet werden kann. Bei der Beurteilung des zur Zeit vorhandenen theoretischen und praktischen Materials kann man folgende Schlußfolgerungen über die Anwendbarkeit der Hochfrequenzseismik bei geologischen Untersuchungsmethoden ziehen: 1) Die theoretischen Berechnungen und die Analyse der experimentellen Ergebnisse zeigen, daß man bei der

Benutzung höherfrequenter Wellen eine bedeutend größere Zahl von Grenzschichten ermitteln kann, als bei der Registration im mittleren Wellenbereich möglich ist. Folglich wächst beim Übergang zur Hochfrequenzseismik das Auflösungsvermögen ganz enorm. Das ist zum Teil damit verbunden, daß die Interferenzzonen der hochfrequenten Wellen eine bedeutend geringere Ausdehnung haben. Aus diesem Grunde vergrößert sich die Zahl der Wellen, die man herausgreifen und einzeln verfolgen kann. 2) Die Bodenuntersuchungen mit Hilfe der Hochfrequenzseismik gestatten die Lösung einer Reihe neuer Aufgaben. Das ist möglich durch die verstärkte Ausnutzung der dynamischen Wellencharakteristiken. Da man bei Anwendung hochfrequenter seismischer Wellen eine bedeutend höhere Auflösung erreicht, ist die Möglichkeit gegeben, die individuellen dynamischen Besonderheiten jeder Welle einzeln zu untersuchen. Gegenwärtig ist auf dieser Grundlage die qualitative Interpretation von Refraktionswellen bei vertikaler Schichtung erarbeitet. Diese Methode ist auch anwendbar bei der Kartierung von Verwerfungen und Auskeilungen sowohl in geringen als auch in großen Tiefen. 3) Die Hochfrequenzseismik gestattet die Lösung einiger geologischer Aufgaben, die bei Anwendung mittlerer Frequenzen prinzipiell nicht lösbar sind, z. B. a) Auffindung und Kartierung von unter Deckgebirgen liegenden Zonen, bestehend aus vertikalen Schichten, die sich nur wenig in ihren elastischen Eigenschaften voneinander unterscheiden oder die aus dünnen vertikalen Schichten ¿ 5 m mit verschiedenen elastischen Eigenschaften bestehen. b) Detailliertes Aufgliedern inhomogener vertikaler Schichten bei starker und schwacher Geschwindigkeitsdiflerenzierung. c) Detailliertes Aufgliedern dünner Schichten im horizontalschichtigen Medium. d) Detailliertes Aufgliedern horizontalschichtiger Medien mit schwacher Geschwindigkeitsdifferenzierung. Die angeführten Aufgaben, besonders die ersten beiden, basieren in der Hauptsache auf der Untersuchung

Zeitschrift für angewandte Geologie (1968) Heft 8 BARTZSCH / S t a n d der Hochfrequenzseismik

Außerbilanzvorräte des Erdöls nach der etwas veränderten Formel von M. A. S H D A N O W : V = Q B • R0 + Q A B (r0 - q) - Q N • R E In dieser Formel stellen Y die Bilanzvorräte des im Erdöl gelösten Gases in m 3 dar; QB die Bilanzvorräte des Erdöls in t ; r 0 den mittleren, erstregistrierten und an der Bohrlochmündung bei 1 ata gemessenen Gasfaktor in m 3 t ; Q a b die Außerbilanzvorräte des Erdöls in t ; q die Restmenge desGases in m 3 je t Erdöl bei einem restlichen Schichtdruck von 10 ata; Q N die Bilanzvorräte des Erdöls in m 3 unter Schichtbedingungen oder den Inhalt des von den Bilanzvorräten des Erdöls eingenommenen Porenraumes; Rj, den restlichen Schichtdruck am Ende der Ausbeutung der Lagerstätte mit bedingungsweise 10 ata.

Aus der angeführten Formel ist ersichtlich, daß sich die Gasverluste im Erdinneren aus der Restmenge des

389 Gases im Außerbilanzerdöl bei einem restlichen Schichtdruck von 10 ata und dem freien Gas in dem Porenraum zusammensetzen, der infolge der Förderung der Bilanzvorräte des Erdöls frei wird. Die Gesamtgasvorräte, die in den Gesamterdölvorräten enthalten sind, sind nach dem Gasfaktor von Ölproben aus der Schicht zu bestimmen, um die Differenz zwischen ihnen und den Bilanzvorräten zu klären. 3. Die Gasvorräte der Gaslager und der Gaskappen von Erdöllagerstätten sind unabhängig vom Regime vollkommen zu den Bilanzvorräten zu stellen mit Ausnahme des Teils von ihnen, der auf 1 ata Restdruck kommt." Diese Richtlinien sind als provisorische methodische Anleitung zur Bewertung von Gasvorräten in Erdölund Erdgaslagerstätten bis zur Ausarbeitung neuer methodischer Richtlinien für alle entsprechenden Institutionen der U d S S R verbindlich.

Bemerkungen zum gegenwärtigen Stand der Hochfrequenzseismik und zu ihrer Bedeutung H E I N Z BARTZSCH, Z. Z. M o s k a u

Wie bekannt, ist gegenwärtig eine der kompliziertesten Aufgaben der angewandten Seismik die eingehende Untersuchung geringer Tiefen (H 300 m), die große Bedeutung bei der Erforschung verschiedener Erz- sowie auch Kohlelagerstätten hat und bei der Lösung vieler ingenieurgeologischer Aufgaben von Wichtigkeit ist. Auf diesem Gebiet hat die angewandte Seismik in den letzten 10 Jahren vor allem durch die Anwendung höherer Frequenzen (70 — 500 Hz) große Erfolge erzielt. Da es auf diesem Gebiet fast noch keine systematisch zusammenfassenden Arbeiten gibt, ist es um so mehr zu begrüßen, daß vom Verlag der Akademie der Wissenschaften der U d S S R eine auf dem neuesten Stand der Wissenschaft stehende, zusammenfassende Arbeit von I. S. BERSON „Die Hochfrequenzseismik" herausgegeben wurde, auf die sich Verf. hier im wesentlichen stützt. Auf Grund der in dieser Arbeit dargelegten theoretischen und experimentellen Forschungsergebnisse kann man feststellen, daß die Bodenuntersuchungsmethoden der Hochfrequenzseismik in folgenden drei Grundrichtungen erarbeitet sind: 1) Lösung verschiedener geologischer Untersuchungsaufgaben bei der Erforschung geringerTiefen (H SS 300 m). 2) Parametermessungen von Ausbreitungsgeschwindigkeiten elastischer Wellen in Gesteinen bei überirdischen und unterirdischen Bedingungen. 3) Experimentelle Untersuchung von Fragen der Physik der Ausbreitung seismischer Wellen unter realen Bedingungen. Es sei hier erwähnt, daß die Hochfrequenzseismik auch bei Untersuchungen verhältnismäßig großer Tiefen (H = 1,5—2,'0km) mit sehr gutem Erfolg angewendet werden kann. Bei der Beurteilung des zur Zeit vorhandenen theoretischen und praktischen Materials kann man folgende Schlußfolgerungen über die Anwendbarkeit der Hochfrequenzseismik bei geologischen Untersuchungsmethoden ziehen: 1) Die theoretischen Berechnungen und die Analyse der experimentellen Ergebnisse zeigen, daß man bei der

Benutzung höherfrequenter Wellen eine bedeutend größere Zahl von Grenzschichten ermitteln kann, als bei der Registration im mittleren Wellenbereich möglich ist. Folglich wächst beim Übergang zur Hochfrequenzseismik das Auflösungsvermögen ganz enorm. Das ist zum Teil damit verbunden, daß die Interferenzzonen der hochfrequenten Wellen eine bedeutend geringere Ausdehnung haben. Aus diesem Grunde vergrößert sich die Zahl der Wellen, die man herausgreifen und einzeln verfolgen kann. 2) Die Bodenuntersuchungen mit Hilfe der Hochfrequenzseismik gestatten die Lösung einer Reihe neuer Aufgaben. Das ist möglich durch die verstärkte Ausnutzung der dynamischen Wellencharakteristiken. Da man bei Anwendung hochfrequenter seismischer Wellen eine bedeutend höhere Auflösung erreicht, ist die Möglichkeit gegeben, die individuellen dynamischen Besonderheiten jeder Welle einzeln zu untersuchen. Gegenwärtig ist auf dieser Grundlage die qualitative Interpretation von Refraktionswellen bei vertikaler Schichtung erarbeitet. Diese Methode ist auch anwendbar bei der Kartierung von Verwerfungen und Auskeilungen sowohl in geringen als auch in großen Tiefen. 3) Die Hochfrequenzseismik gestattet die Lösung einiger geologischer Aufgaben, die bei Anwendung mittlerer Frequenzen prinzipiell nicht lösbar sind, z. B. a) Auffindung und Kartierung von unter Deckgebirgen liegenden Zonen, bestehend aus vertikalen Schichten, die sich nur wenig in ihren elastischen Eigenschaften voneinander unterscheiden oder die aus dünnen vertikalen Schichten ¿ 5 m mit verschiedenen elastischen Eigenschaften bestehen. b) Detailliertes Aufgliedern inhomogener vertikaler Schichten bei starker und schwacher Geschwindigkeitsdiflerenzierung. c) Detailliertes Aufgliedern dünner Schichten im horizontalschichtigen Medium. d) Detailliertes Aufgliedern horizontalschichtiger Medien mit schwacher Geschwindigkeitsdifferenzierung. Die angeführten Aufgaben, besonders die ersten beiden, basieren in der Hauptsache auf der Untersuchung

Zeitschrift f ü r angewandte Geologie (1058) Heft 8

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STRAUBEL

der dynamischen Charakteristiken hochfrequenter seismischer Wellen. Neben der Lösung dieser völlig neuen Aufgaben hat die Hochfrequenzseismik bei Arbeiten, wie sie bisher nur mit Wellen im mittleren Frequenzbereich durchgeführt wurden, folgende entscheidende Vorteile: a) Große Genauigkeit bei der Bestimmung des Verlaufes von Grenzflächen und deren Tiefen. b) Gute Detaillierung und hohe Genauigkeit bei der Untersuchung des Geschwindigkeitsprofils. 4) Die Hochfrequenzmethoden gestatten die parametrischen Geschwindigkeitsmessungen auf kleinen Basen. J e größer die Basis ist, auf der die mittlere Geschwindigkeit bestimmt wird, desto größer ist die Zahl der Faktoren, die auf die erhaltenen Geschwindigkeitsgrößen einwirken. Bei Geschwindigkeitsmessungen auf kleinen Basen wird die Messung nur auf einem kleinen Abschnitt des Mediums durchgeführt. Die erhaltenen Resultate entsprechen deshalb in viel größerem Maße den tatsächlichen Geschwindigkeitsgrößen in den verschiedenen Gesteinen.

/ Versuche zur seismischen Orientierung von Grubenbauen

Geschwindigkeitsmessungen mit Hilfe der Bestimmung des Laufzeitunterschiedes zwischen zwei Punkten kann man bei einem maximalen zulässigen Fehler von Sv -y = 10% für Geschwindigkeiten von V = 2000 bis 5000 — auf der Länge von Ax = 4—10 m durchführen. Derartige Messungen lassen sich bei dem gleichen maximalen zulässigen Fehler auf noch kleineren Basen ausführen, wenn man die Zahl der auf die Länge der Basis gleichmäßig verteilten Laufzeitbestimmungspunkte entsprechend erhöht. Dies gewährleistet eine detaillierte Untersuchung der Geschwindigkeitscharakteristiken verschiedener Medien. Solche Geschwindigkeitsmessungen lassen sich ebenfalls für seismische Mikrountersuchungen in Bergwerken benutzen. 5) Die Hochfrequenzseismik ist auf dem gegenwärtigen Stand ihrer Entwicklung nicht nur ein äußerst wichtiges Mittel zur Bodenuntersuchung, sondern gestattet auch die Aufklärung einer ganzen Reihe von Fragen der Physik der Wellenausbreitung in natürlichen Medien.

Versuche zur seismischen Orientierung von Grubenbauen 1 ' R U D O L F STRAUBEL, B e r l i n

Die Tagesöffnungen abgeworfener Gruben sind oft verbrochen, während die unterirdischen Baue unzerstört bleiben. Für die geologische Untersuchung werden solche Gruben nach Möglichkeit durch Mannlöcher befahren. Fehlen solche Hilfseingänge, macht man die Schächte, Stollen usw. in einfacher Weise zugänglich. Dabei wird der Querschnitt so gering wie möglich gehalten. Bevor man umfangreichere bergmännische Arbeiten ansetzt, wird über Tage und durch die Hilfseingänge auch unter Tage die Bauwürdigkeit der Lagerstätte untersucht. Die bei dieser Erstuntersuchung gewonnenen Erkenntnisse müssen auf einem Riß dargestellt werden. Diese Darstellung muß die oberirdisch und unterirdisch gewonnen Tatsachen verbinden. Es muß also ein Grubenbild hergestellt werden, das die Tagesoberfläche und die alten Grubenbaue enthält. Die notwendige Verbindung zwischen den Messungen über und unter Tage muß durch die Mannlöcher bzw. notdürftig fahrbar gemachten Schächte und Stollen erfolgen. Das ist mit den bekannten Orientierungsmöglichkeiten nicht durchführbar. Die Orientierung alter Baue mit verbrochenen Tagesöffnungen nach einer der im Markscheidewesen üblichen Methode würde kostspielige bergmännische Vorarbeiten erfordern. Diese sind erst vertretbar, wenn die Lagerstätte hinreichend erkundet ist. Es ist also wünschenswert, in solchen Fällen eine Methode zur Hand zu haben, die unabhängig von den zu Tage gehenden Bauen die Orientierung einer Grube ermöglicht. Eine solche Methode könnte ebenfalls zur Orientierung natürlicher unterirdischer Hohlräume verwendet werden, sobald diese befahrbar sind. Um von den Tagesöffnungen unabhängig zu sein, muß man versuchen, den Gebirgskörper selbst messend zu durchdringen. Dies ist möglich durch die Bestimmung der Laufzeit seismischer Wellen, wenn ihre Geschwindig1 ) Kurzreferat der Dissertation des Verfassers an der Bergakademie Freiberg, November 1957.

keit im Gebirge bekannt ist. Aus Laufzeit und Geschwindigkeit seismischer Wellen zwischen zwei Punkten läßt sich deren Entfernung berechnen. Kennt man aber die räumliche Entfernung dreier nach x, y und z bekannter Punkte zu einem vierten, so lassen sich auch dessen Koordinaten berechnen. Es müßte folgender Weg, eine Grube zu orientieren, möglich sein: a) Bestimmung der Koordinaten von zwei oder mehreren Punkten im Grubengebäude durch seismische Entfernungsmessungen zu Festpunkten über Tage. b) Verbindung dieser Punkte durch markscheiderische Messungen. c) Orientierung der Grube durch einfache oder verknotete Einrechnung. Die Arbeit befaßt sich mit Punkt a). Die Punkte b) und c) gehören zur praktischen Erfahrung jedes Markscheiders und sind in der Fachliteratur ausführlich behandelt. Als Ziel der Arbeit wird erstrebt, die Lagegenauigkeit eines seismisch bestimmten Punktes unter Tage auf rh 2 m (Streckenbreite) zu bringen. Diese Genauigkeit ist nicht von Ausdehnung und Form des Streckennetzes, der Entfernung des Punktes vom Schacht usw. abhängig. Überträgt man an den äußersten Punkten einer Grube Koordinaten mit der angegebenen Genauigkeit, so kann kein Punkt der Grube eine größere Unsicherheit haben. Die in a) verlangten seismischen Entfernungsmessungen werden durch geologische und bergbauliche Einflüsse verfälscht. Die Größenordnung dieser Fehler kann man abschätzen. Die gewünschte Genauigkeit ( i 2 m) erfordert jedoch ihre Reduzierung. Hierzu ist die Einführung der Höhe des Neupunktes geeignet, da sich eine Höhenübertragung in einfachster Weise in jedem befahrbaren unterirdischen Hohlraum ausführen läßt. Dem gleichen Zweck dient die Anordnung der Festpunkte möglichst symmetrisch um den Neu-

Zeitschrift f ü r angewandte Geologie (1058) Heft 8

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STRAUBEL

der dynamischen Charakteristiken hochfrequenter seismischer Wellen. Neben der Lösung dieser völlig neuen Aufgaben hat die Hochfrequenzseismik bei Arbeiten, wie sie bisher nur mit Wellen im mittleren Frequenzbereich durchgeführt wurden, folgende entscheidende Vorteile: a) Große Genauigkeit bei der Bestimmung des Verlaufes von Grenzflächen und deren Tiefen. b) Gute Detaillierung und hohe Genauigkeit bei der Untersuchung des Geschwindigkeitsprofils. 4) Die Hochfrequenzmethoden gestatten die parametrischen Geschwindigkeitsmessungen auf kleinen Basen. J e größer die Basis ist, auf der die mittlere Geschwindigkeit bestimmt wird, desto größer ist die Zahl der Faktoren, die auf die erhaltenen Geschwindigkeitsgrößen einwirken. Bei Geschwindigkeitsmessungen auf kleinen Basen wird die Messung nur auf einem kleinen Abschnitt des Mediums durchgeführt. Die erhaltenen Resultate entsprechen deshalb in viel größerem Maße den tatsächlichen Geschwindigkeitsgrößen in den verschiedenen Gesteinen.

/ Versuche zur seismischen Orientierung von Grubenbauen

Geschwindigkeitsmessungen mit Hilfe der Bestimmung des Laufzeitunterschiedes zwischen zwei Punkten kann man bei einem maximalen zulässigen Fehler von Sv -y = 10% für Geschwindigkeiten von V = 2000 bis 5000 — auf der Länge von Ax = 4—10 m durchführen. Derartige Messungen lassen sich bei dem gleichen maximalen zulässigen Fehler auf noch kleineren Basen ausführen, wenn man die Zahl der auf die Länge der Basis gleichmäßig verteilten Laufzeitbestimmungspunkte entsprechend erhöht. Dies gewährleistet eine detaillierte Untersuchung der Geschwindigkeitscharakteristiken verschiedener Medien. Solche Geschwindigkeitsmessungen lassen sich ebenfalls für seismische Mikrountersuchungen in Bergwerken benutzen. 5) Die Hochfrequenzseismik ist auf dem gegenwärtigen Stand ihrer Entwicklung nicht nur ein äußerst wichtiges Mittel zur Bodenuntersuchung, sondern gestattet auch die Aufklärung einer ganzen Reihe von Fragen der Physik der Wellenausbreitung in natürlichen Medien.

Versuche zur seismischen Orientierung von Grubenbauen 1 ' R U D O L F STRAUBEL, B e r l i n

Die Tagesöffnungen abgeworfener Gruben sind oft verbrochen, während die unterirdischen Baue unzerstört bleiben. Für die geologische Untersuchung werden solche Gruben nach Möglichkeit durch Mannlöcher befahren. Fehlen solche Hilfseingänge, macht man die Schächte, Stollen usw. in einfacher Weise zugänglich. Dabei wird der Querschnitt so gering wie möglich gehalten. Bevor man umfangreichere bergmännische Arbeiten ansetzt, wird über Tage und durch die Hilfseingänge auch unter Tage die Bauwürdigkeit der Lagerstätte untersucht. Die bei dieser Erstuntersuchung gewonnenen Erkenntnisse müssen auf einem Riß dargestellt werden. Diese Darstellung muß die oberirdisch und unterirdisch gewonnen Tatsachen verbinden. Es muß also ein Grubenbild hergestellt werden, das die Tagesoberfläche und die alten Grubenbaue enthält. Die notwendige Verbindung zwischen den Messungen über und unter Tage muß durch die Mannlöcher bzw. notdürftig fahrbar gemachten Schächte und Stollen erfolgen. Das ist mit den bekannten Orientierungsmöglichkeiten nicht durchführbar. Die Orientierung alter Baue mit verbrochenen Tagesöffnungen nach einer der im Markscheidewesen üblichen Methode würde kostspielige bergmännische Vorarbeiten erfordern. Diese sind erst vertretbar, wenn die Lagerstätte hinreichend erkundet ist. Es ist also wünschenswert, in solchen Fällen eine Methode zur Hand zu haben, die unabhängig von den zu Tage gehenden Bauen die Orientierung einer Grube ermöglicht. Eine solche Methode könnte ebenfalls zur Orientierung natürlicher unterirdischer Hohlräume verwendet werden, sobald diese befahrbar sind. Um von den Tagesöffnungen unabhängig zu sein, muß man versuchen, den Gebirgskörper selbst messend zu durchdringen. Dies ist möglich durch die Bestimmung der Laufzeit seismischer Wellen, wenn ihre Geschwindig1 ) Kurzreferat der Dissertation des Verfassers an der Bergakademie Freiberg, November 1957.

keit im Gebirge bekannt ist. Aus Laufzeit und Geschwindigkeit seismischer Wellen zwischen zwei Punkten läßt sich deren Entfernung berechnen. Kennt man aber die räumliche Entfernung dreier nach x, y und z bekannter Punkte zu einem vierten, so lassen sich auch dessen Koordinaten berechnen. Es müßte folgender Weg, eine Grube zu orientieren, möglich sein: a) Bestimmung der Koordinaten von zwei oder mehreren Punkten im Grubengebäude durch seismische Entfernungsmessungen zu Festpunkten über Tage. b) Verbindung dieser Punkte durch markscheiderische Messungen. c) Orientierung der Grube durch einfache oder verknotete Einrechnung. Die Arbeit befaßt sich mit Punkt a). Die Punkte b) und c) gehören zur praktischen Erfahrung jedes Markscheiders und sind in der Fachliteratur ausführlich behandelt. Als Ziel der Arbeit wird erstrebt, die Lagegenauigkeit eines seismisch bestimmten Punktes unter Tage auf rh 2 m (Streckenbreite) zu bringen. Diese Genauigkeit ist nicht von Ausdehnung und Form des Streckennetzes, der Entfernung des Punktes vom Schacht usw. abhängig. Überträgt man an den äußersten Punkten einer Grube Koordinaten mit der angegebenen Genauigkeit, so kann kein Punkt der Grube eine größere Unsicherheit haben. Die in a) verlangten seismischen Entfernungsmessungen werden durch geologische und bergbauliche Einflüsse verfälscht. Die Größenordnung dieser Fehler kann man abschätzen. Die gewünschte Genauigkeit ( i 2 m) erfordert jedoch ihre Reduzierung. Hierzu ist die Einführung der Höhe des Neupunktes geeignet, da sich eine Höhenübertragung in einfachster Weise in jedem befahrbaren unterirdischen Hohlraum ausführen läßt. Dem gleichen Zweck dient die Anordnung der Festpunkte möglichst symmetrisch um den Neu-

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L E R B S / M a r k s c h e i d e r i s c h e U n t e r l a g e n für die V o r r a t s b e r e c h n u n g

punkt. Von je drei Festpunkten aus kann man mit Hilfe der seismisch bestimmten Entfernungen Näherungskoordinaten berechnen. Die Differenz der z-Koordinate gegen die Sollhöhe ist ein erstes Maß für die in den einzelnen Meßwerten enthaltenen Fehler. Diesen Fehler bestimmt man für jede seismisch bestimmte Entfernung aus mehreren Dreierkombinationen. Zur Kontrolle dienen die gleichen Kombinationen, ein zweites Mal mit den verbesserten Werten berechnet. Dabei muß die Differenz in z kleiner sein als ursprünglich, wenn die Verbesserungen richtig waren. Folgende Überlegung führt nun zur Überprüfung der ermittelten Verbesserungen und weiteren Minderung der Fehler. Auf der senkrechten Schnittebene durch je zwei mit dem Neupunkt etwa auf einer Geraden liegenden Festpunkte wird ein Bogenschnitt mit den zugehörigen, bereits einmal verbesserten Entfernungen ausgeführt. Er müßte in der Sollhöhe des Neupunktes liegen. Die Differenz gegen diese Höhe kann zur weiteren Verbesserung der zum Bogenschnitt benutzten Werte verwendet werden. Die oben beschriebenen Maßnahmen erlauben es, die in den seismischen Entfernungsmessungen ursprünglich vorhandenen Fehler so weit zu reduzieren, daß sie als unregelmäßige Messungsdifferenzen im Sinne geodätischer Ausgleichung behandelt werden können. Dabei ist es nicht notwendig, die geologischen und bergbaulichen Verhältnisse des Meßgebietes zu kennen. Für die schrittweise Fehlerreduzierung werden in der referierten Arbeit Beispiele gebracht. Die Berechnung der endgültigen Koordinaten erfolgt dann als mehrfacher ebener und räumlicher Bogen-

391

schnitt. Eine grafische Lösung mit Hilfe von Hyperbelschnitten ist ebenfalls möglich. In der Originalarbeit werden auf Grund dieser theoretischen Überlegungen praktische Vorversuche beschrieben, bei denen Geräteeinsatz sowie Tiefe und Besetzung der Bohrlöcher für eine Messung untersucht werden. Unter Berücksichtigung der bei den Vorversuchen gemachten Erfahrungen und der theoretisch als notwendig erkannten Bedingungen werden zwei Punkte in 400—500 m Tiefe bestimmt. Nach Reduzierung der seismisch bestimmten Entfernungen und Berechnungen der Koordinaten auf verschiedenen Wegen ergibt sich eine Differenz gegen die wahren Werte von 2,1 m. Mit Hilfe der Koordinaten der Neupunkte können nun die Geschwindigkeiten der Stoßstrahlen zu den Festpunkten berechnet werden. Aus ihrer Gegenüberstellung lassen sich Rückschlüsse auf den Zustand der durchlaufenen Gebirgszonen ziehen. Der Versuch, im Rahmen einer Arbeit begrenzten Umfanges geophysikalische Methoden markscheiderischen Zwecken dienstbar zu machen, ist notwendigerweise nur ein erster schmaler Weg, der für die weitere technische Nutzung des Grundgedankens ausgebaut werden müßte. Die bewährten Verfahren, befahrbare Grubenbaue zu orientieren, können durch die in der Arbeit gezeigte Methode nicht ersetzt werden. Der Gedanke entstand bei der markscheiderischen Betreuung geologischer Erkundungsbetriebe in der DDR, bei der Aufgaben vorkommen können, die mit bekannten Mitteln nicht lösbar sind.

Die Genauigkeit der für die Vorratsberedinung benutzten marksdieiderischen Unterlagen LOTHAR LERBS, Berlin

Im allgemeinen werden die an den Geologen gelieferten markscheiderischen Unterlagen für Vorratsberechnungen als fehlerfrei angesehen. Die folgenden Ausführungen behandeln die in diesen Unterlagen vorhandenen Unsicherheiten, die sich aus unvermeidlichen Messungsungenauigkeiten und Fehlern in den grafischen Unterlagen zusammensetzen. 1. Messungsungenauigkeiten Es wurden an einem Beispiel aus der Praxis folgende Betrachtungen angestellt. Für einen Punkt, der 400 m von einem Schacht entfernt in einem von einer 60m-Sohle ausgehenden Überhauen liegt, wurde ein mittlerer Lageungenauigkeitsfehler gegenüber einem Punkt am Schacht über Tage von etwa i 0,4 m ermittelt. Die größten Fehleranteile kommen jedoch aus dem durch eine Kompaßmessung eingemessenen Überhauen ( i 0,3 m) und durch die Stoßeinmessung 0,1 m). Kleinere Fehleranteile entstehen noch durch die zweimal ausgeführte exzentrische Lotung und durch die'Polygonmessung. Für einen 500 m von einem zweiten Schacht entfernten Punkt im Stoß eines von einer 120m-Sohle ausgehenden Überhauens wurde unter ähnlichen Voraussetzungen wie oben ebenfalls eine Ungenauigkeit von i 0,4 m gefunden.

Die Entfernung der beiden betrachteten Punkte beträgt etwa 1500 m, die Ungenauigkeit der Strecke 0 555 zwischen ihnen also • 100 (%) = ± 0,037%. Die x oUv Fehler der Anschlußpunkte über Tage können vernachlässigt werden, da sie nur wenige cm betragen. Betrachtet man die Ungenauigkeit der Entfernung zweiep Punkte im Stoß von 100 m voneinander entfernten Überhauen auf derselben Sohle, so ergibt sich hierfür ± y0,3 2 + 0,3 2 + 0,l a + 0,1 2 = ± 0,45 m, also ± 0,45%. Sind die Überhauen 20 m voneinander entfernt, so ergibt sich unter denselben Voraussetzungen eine Ungenauigkeit von i 2,25%. Das dürfte etwa der ungünstigste Fall sein. Im allgemeinen betrachtet, sinkt der Fehleranteil aus der Messungsu'ngenauigkeit einer Strecke prozentual gesehen mit ihrer Länge. Für die Ungenauigkeit der Entfernung zwischen einem über Tage und einem unter Tage gelegenen Punkt liegen die Verhältnisse ähnlich. Die Ungenauigkeit eines tachymetrisch aufgenommenen Geländepunktes beträgt etwa i 0,3 m. Es ergeben sich also Fehler in derselben Größenordnung. Die Höhenfehler betragen unter Tage für feste Punkte nur wenige cm. Die Ungenauigkeit eines beliebigen Punktes beträgt etwa i 0,1 m in der Höhe. Der Höhen-

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L E R B S / M a r k s c h e i d e r i s c h e U n t e r l a g e n für die V o r r a t s b e r e c h n u n g

punkt. Von je drei Festpunkten aus kann man mit Hilfe der seismisch bestimmten Entfernungen Näherungskoordinaten berechnen. Die Differenz der z-Koordinate gegen die Sollhöhe ist ein erstes Maß für die in den einzelnen Meßwerten enthaltenen Fehler. Diesen Fehler bestimmt man für jede seismisch bestimmte Entfernung aus mehreren Dreierkombinationen. Zur Kontrolle dienen die gleichen Kombinationen, ein zweites Mal mit den verbesserten Werten berechnet. Dabei muß die Differenz in z kleiner sein als ursprünglich, wenn die Verbesserungen richtig waren. Folgende Überlegung führt nun zur Überprüfung der ermittelten Verbesserungen und weiteren Minderung der Fehler. Auf der senkrechten Schnittebene durch je zwei mit dem Neupunkt etwa auf einer Geraden liegenden Festpunkte wird ein Bogenschnitt mit den zugehörigen, bereits einmal verbesserten Entfernungen ausgeführt. Er müßte in der Sollhöhe des Neupunktes liegen. Die Differenz gegen diese Höhe kann zur weiteren Verbesserung der zum Bogenschnitt benutzten Werte verwendet werden. Die oben beschriebenen Maßnahmen erlauben es, die in den seismischen Entfernungsmessungen ursprünglich vorhandenen Fehler so weit zu reduzieren, daß sie als unregelmäßige Messungsdifferenzen im Sinne geodätischer Ausgleichung behandelt werden können. Dabei ist es nicht notwendig, die geologischen und bergbaulichen Verhältnisse des Meßgebietes zu kennen. Für die schrittweise Fehlerreduzierung werden in der referierten Arbeit Beispiele gebracht. Die Berechnung der endgültigen Koordinaten erfolgt dann als mehrfacher ebener und räumlicher Bogen-

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schnitt. Eine grafische Lösung mit Hilfe von Hyperbelschnitten ist ebenfalls möglich. In der Originalarbeit werden auf Grund dieser theoretischen Überlegungen praktische Vorversuche beschrieben, bei denen Geräteeinsatz sowie Tiefe und Besetzung der Bohrlöcher für eine Messung untersucht werden. Unter Berücksichtigung der bei den Vorversuchen gemachten Erfahrungen und der theoretisch als notwendig erkannten Bedingungen werden zwei Punkte in 400—500 m Tiefe bestimmt. Nach Reduzierung der seismisch bestimmten Entfernungen und Berechnungen der Koordinaten auf verschiedenen Wegen ergibt sich eine Differenz gegen die wahren Werte von 2,1 m. Mit Hilfe der Koordinaten der Neupunkte können nun die Geschwindigkeiten der Stoßstrahlen zu den Festpunkten berechnet werden. Aus ihrer Gegenüberstellung lassen sich Rückschlüsse auf den Zustand der durchlaufenen Gebirgszonen ziehen. Der Versuch, im Rahmen einer Arbeit begrenzten Umfanges geophysikalische Methoden markscheiderischen Zwecken dienstbar zu machen, ist notwendigerweise nur ein erster schmaler Weg, der für die weitere technische Nutzung des Grundgedankens ausgebaut werden müßte. Die bewährten Verfahren, befahrbare Grubenbaue zu orientieren, können durch die in der Arbeit gezeigte Methode nicht ersetzt werden. Der Gedanke entstand bei der markscheiderischen Betreuung geologischer Erkundungsbetriebe in der DDR, bei der Aufgaben vorkommen können, die mit bekannten Mitteln nicht lösbar sind.

Die Genauigkeit der für die Vorratsberedinung benutzten marksdieiderischen Unterlagen LOTHAR LERBS, Berlin

Im allgemeinen werden die an den Geologen gelieferten markscheiderischen Unterlagen für Vorratsberechnungen als fehlerfrei angesehen. Die folgenden Ausführungen behandeln die in diesen Unterlagen vorhandenen Unsicherheiten, die sich aus unvermeidlichen Messungsungenauigkeiten und Fehlern in den grafischen Unterlagen zusammensetzen. 1. Messungsungenauigkeiten Es wurden an einem Beispiel aus der Praxis folgende Betrachtungen angestellt. Für einen Punkt, der 400 m von einem Schacht entfernt in einem von einer 60m-Sohle ausgehenden Überhauen liegt, wurde ein mittlerer Lageungenauigkeitsfehler gegenüber einem Punkt am Schacht über Tage von etwa i 0,4 m ermittelt. Die größten Fehleranteile kommen jedoch aus dem durch eine Kompaßmessung eingemessenen Überhauen ( i 0,3 m) und durch die Stoßeinmessung 0,1 m). Kleinere Fehleranteile entstehen noch durch die zweimal ausgeführte exzentrische Lotung und durch die'Polygonmessung. Für einen 500 m von einem zweiten Schacht entfernten Punkt im Stoß eines von einer 120m-Sohle ausgehenden Überhauens wurde unter ähnlichen Voraussetzungen wie oben ebenfalls eine Ungenauigkeit von i 0,4 m gefunden.

Die Entfernung der beiden betrachteten Punkte beträgt etwa 1500 m, die Ungenauigkeit der Strecke 0 555 zwischen ihnen also • 100 (%) = ± 0,037%. Die x oUv Fehler der Anschlußpunkte über Tage können vernachlässigt werden, da sie nur wenige cm betragen. Betrachtet man die Ungenauigkeit der Entfernung zweiep Punkte im Stoß von 100 m voneinander entfernten Überhauen auf derselben Sohle, so ergibt sich hierfür ± y0,3 2 + 0,3 2 + 0,l a + 0,1 2 = ± 0,45 m, also ± 0,45%. Sind die Überhauen 20 m voneinander entfernt, so ergibt sich unter denselben Voraussetzungen eine Ungenauigkeit von i 2,25%. Das dürfte etwa der ungünstigste Fall sein. Im allgemeinen betrachtet, sinkt der Fehleranteil aus der Messungsu'ngenauigkeit einer Strecke prozentual gesehen mit ihrer Länge. Für die Ungenauigkeit der Entfernung zwischen einem über Tage und einem unter Tage gelegenen Punkt liegen die Verhältnisse ähnlich. Die Ungenauigkeit eines tachymetrisch aufgenommenen Geländepunktes beträgt etwa i 0,3 m. Es ergeben sich also Fehler in derselben Größenordnung. Die Höhenfehler betragen unter Tage für feste Punkte nur wenige cm. Die Ungenauigkeit eines beliebigen Punktes beträgt etwa i 0,1 m in der Höhe. Der Höhen-

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Sollmaße

Istmaße

Zeichenträger

1 Zeichenkarton 4fach geleimt 2 desgl.

3

„

4 5 „ 6 Klarzell 7 8 9 Lichtpause von 8 10 Klarzell 11 Lichtp. v. 10 12 Lichtp. v. 10 13 Klarzell 14 Lichtp. v. 13 15 Transp. Pap. 16 Lichtp. v. 15 17 Transp. Pap. 18 Lichtp. v. 17 19 Transp. Pap.

Längenänderung

längs (mm)

quer (mm)

längs (mm)

quer (mm)

längs %

750

500

749,7

499,6

-0,04

- 0,08

750 750 750 750 750 750 750 750

500 500 500 500 500 500 500 500

749,3 749,4 749,9 749,8 750,0 749,8 748,8 748,8

498,8 499,2 499,8 499,6 499,9 499,5 499,5 499,3

-0,09 -0,08 -0,01 -0,03 ±0,00 -0,03 -0,16 -0,16

-0,24 -0,16 -0,04 -0,08 -0,02 -0,10 -0,10 -0,14

750 750 750 750 750 750 750 750 750 600

500 500 500 500 500 500 500 500 500 500

748,9 749,5 749,4 749,6 750,3 749,8 749,5 749,5 749,5 597,8

498,7 499,2 499,2 499,6 501,0 499,7 499,5 499,2 498,8 499,0

-0,15 -0,07 -0,08 -0,05 + 0,04 -0,03 -0,07 -0,07 -0,07 -0,37

-0,26 -0,16 -0,16 -0,08 + 0,20 -0,06 -0,10 -0,16 -0,24 -0,20

quer o/ /o

Lagerungsdauer nacn vor z-eicnenanfertigung (Jahre)

y2

2'A

Vt

2'A

1K

ty,

i

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

iy« y« 2 4

4 54

aa 3

2 2

%

4

sy* 5 4

3y 2

«54

fehler zwischen zwei Sohlen beträgt also etwa ± 0,15 m, wobei die Größe des Sohlenabstandes diesen Fehler nur sehr wenig beeinflußt. Für Höhenfehler zwischen übertägigen und untertägigen Punkten gelten dieselben Anteile, da die Genauigkeit eines tachymetrisch aufgenommenen Punktes in der Höhe ebenfalls etwa i 0,1 m beträgt. Bei steilem Gelände wird der Fehler jedoch ungünstiger. 2. Fehler in den grafischen Unterlagen a) Kartierungsfehler

Der Kartierungsfehler für einen Punkt beträgt maximal i 0,2 mm. Das entspricht im Maßstab 1:1000 ± 0,2 m, 1:2000 ± 0,4 m und 1:500 ± 0,1 m. Hierbei spielt der Maßstab der Darstellung die entscheidende Rolle, während die Lage des Punktes ohne Einfluß ist. Es ist also gleichgültig, ob der kartierte Punkt am Rand oder in der Mitte der Darstellung liegt, der Kartierungsfehler ist jedesmal der gleiche. b) Fehler durch Papiereingang

Als Zeichenträger für markscheiderische Unterlagen kommen hauptsächlich Zeichenkarton in verschiedener Ausführung, Transparentpapier und Klarzell in Frage. Von letzteren beiden werden Lichtpausen hergestellt, die dem Geologen als Unterlagen für Vorratsberechnungen dienen. Für den Papiereingang ist die Lage-

rungsdauer des Zeichenträgers vor und nach Ausführung der Zeichnung von Bedeutung. Es wurden Messungen an Rißunterlagen der Markscheiderei der Staatlichen Geologischen Kommission ausgeführt. Die Ergebnisse sind in nebenstehender Tabelle wiedergegeben. Bei NEUBERT & STEIN befinden sich weitere Untersuchungen über Papiereingang, deren Ergebnisse etwa in derselben Größenordnung liegen wie die oben ermittelten. Es fällt auf, daß die Längenänderung quer etwa das Doppelte der Änderung längs beträgt. Da die Fehler durch Papiereingang proportional der entnommenen Strecke wachsen und maximal nur wenige Zehntel-% betragen, scheiden sie für die weiteren Betrachtungen aus. Es besteht außerdem die Möglichkeit die Papiereingangsfehler durch vorherige Messung von Strecken, deren Sollänge bekannt ist (z. B. Maßstab oder Koordinatennetz), zu bestimmen und durch Reduktion der Längen auszuschalten. Für die Ermittelung von Entfernungen kommen also nur die in 1) und 2 a) erwähnten Fehleranteile in Betracht. Betrachtet man noch einmal den ungünstigen Fall nur 20 m voneinander entfernter blinder Überhauen von einer Sohle aus, so ergibt sich für einen Punkt am Stoß eines Überhauens (50 m von der Sohle entfernt) eine Lageungenauigkeit gegenüber einem Punkt der Sohle von ± ]/0,3 2 + 0,12 + 0,2 2 = ± -\/ÖJi = ± 0,37 m und für die Entfernung zweier Punkte einer Ungenauigkeit von ± 0,37 • ]/2 = ± 0,52 m im Maßstab 1:1000. Bei einer Strecke von 20 m ergibt sich somit ein prozentualer Fehler von i 2,6%. Man muß jedoch berücksichtigen, daß dieses ein sehr ungünstiger Fall ist. Bei einer Entfernung der beiden Überhauen von 50 m macht die Ungenauigkeit nur noch 1,0% aus. Zusammenfassung Die oben angeführten Fehler ergeben auf einen Block von 50 X 20 m angewendet eine Ungenauigkeit der Grundfläche von ^ 0,5%. Da für die Mächtigkeit der Lagerstätte die Aufnahme des Geologen von ausschlaggebender Bedeutung ist, fällt sie nicht in den Rahmen dieser Betrachtung. Abschließend kann also gesagt werden, daß die vom Geologen angenommene Fehlerfreiheit der markscheiderischen Unterlagen für die Vorratsberechnung gerechtfertigt ist. Literatur N E U B E R T & S T E I N : Plan- und Rißkunde. — 2. Lehrbrief S. 18/19. Bergakademie Freiberg.

Sedimentäre Eisenerze In der Zeitschrift der Deutschen Geologischen Gesellschaft Bd. 109/1957, S. 1 - 7 9 , der Anfang 1958 in Hannover erschien, berichtet Prof. Dr. H. ALDINGER über die Frühjahrstagung der Deutschen Geologischen Gesellschaft in Stuttgart vom 9. —13. Mai 1956. Das Thema der wissenschaftlichen Sitzung lautete „Sedimentäre Eisenerze". Im Rahmen dieser Tagung wurden vorwiegend die marinen Lagerstätten des Jura und der Kreide in Deutschland behandelt. Die Untersuchungen wurden unter drei Gesichtspunkten durchgeführt: unter dem

mineralogisch-petrographischen, dem geochemischen und dem geologischen. Nur so kann die Behandlung des Erzproblemes einmal eine hinreichend genaue Deutung der Genese unter Berücksichtigung von Paläogeographie, Fazies, räumlichen Wechselbeziehungen und nicht zuletzt der Diagenese mit ihren Veränderungen des Mineralbestandes geben. Bis heute bestehen indes über manche Fragen noch recht unterschiedliche Meinungen ¡insbesondere darüber, in welcher Form das aus den Festlandsgesteinen mobilisierte Eisen bei Bildung der Lagerstätten vorlag: in

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Zeichenträger

1 Zeichenkarton 4fach geleimt 2 desgl.

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4 5 „ 6 Klarzell 7 8 9 Lichtpause von 8 10 Klarzell 11 Lichtp. v. 10 12 Lichtp. v. 10 13 Klarzell 14 Lichtp. v. 13 15 Transp. Pap. 16 Lichtp. v. 15 17 Transp. Pap. 18 Lichtp. v. 17 19 Transp. Pap.

Längenänderung

längs (mm)

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- 0,08

750 750 750 750 750 750 750 750

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749,3 749,4 749,9 749,8 750,0 749,8 748,8 748,8

498,8 499,2 499,8 499,6 499,9 499,5 499,5 499,3

-0,09 -0,08 -0,01 -0,03 ±0,00 -0,03 -0,16 -0,16

-0,24 -0,16 -0,04 -0,08 -0,02 -0,10 -0,10 -0,14

750 750 750 750 750 750 750 750 750 600

500 500 500 500 500 500 500 500 500 500

748,9 749,5 749,4 749,6 750,3 749,8 749,5 749,5 749,5 597,8

498,7 499,2 499,2 499,6 501,0 499,7 499,5 499,2 498,8 499,0

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-0,26 -0,16 -0,16 -0,08 + 0,20 -0,06 -0,10 -0,16 -0,24 -0,20

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Lagerungsdauer nacn vor z-eicnenanfertigung (Jahre)

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fehler zwischen zwei Sohlen beträgt also etwa ± 0,15 m, wobei die Größe des Sohlenabstandes diesen Fehler nur sehr wenig beeinflußt. Für Höhenfehler zwischen übertägigen und untertägigen Punkten gelten dieselben Anteile, da die Genauigkeit eines tachymetrisch aufgenommenen Punktes in der Höhe ebenfalls etwa i 0,1 m beträgt. Bei steilem Gelände wird der Fehler jedoch ungünstiger. 2. Fehler in den grafischen Unterlagen a) Kartierungsfehler

Der Kartierungsfehler für einen Punkt beträgt maximal i 0,2 mm. Das entspricht im Maßstab 1:1000 ± 0,2 m, 1:2000 ± 0,4 m und 1:500 ± 0,1 m. Hierbei spielt der Maßstab der Darstellung die entscheidende Rolle, während die Lage des Punktes ohne Einfluß ist. Es ist also gleichgültig, ob der kartierte Punkt am Rand oder in der Mitte der Darstellung liegt, der Kartierungsfehler ist jedesmal der gleiche. b) Fehler durch Papiereingang

Als Zeichenträger für markscheiderische Unterlagen kommen hauptsächlich Zeichenkarton in verschiedener Ausführung, Transparentpapier und Klarzell in Frage. Von letzteren beiden werden Lichtpausen hergestellt, die dem Geologen als Unterlagen für Vorratsberechnungen dienen. Für den Papiereingang ist die Lage-

rungsdauer des Zeichenträgers vor und nach Ausführung der Zeichnung von Bedeutung. Es wurden Messungen an Rißunterlagen der Markscheiderei der Staatlichen Geologischen Kommission ausgeführt. Die Ergebnisse sind in nebenstehender Tabelle wiedergegeben. Bei NEUBERT & STEIN befinden sich weitere Untersuchungen über Papiereingang, deren Ergebnisse etwa in derselben Größenordnung liegen wie die oben ermittelten. Es fällt auf, daß die Längenänderung quer etwa das Doppelte der Änderung längs beträgt. Da die Fehler durch Papiereingang proportional der entnommenen Strecke wachsen und maximal nur wenige Zehntel-% betragen, scheiden sie für die weiteren Betrachtungen aus. Es besteht außerdem die Möglichkeit die Papiereingangsfehler durch vorherige Messung von Strecken, deren Sollänge bekannt ist (z. B. Maßstab oder Koordinatennetz), zu bestimmen und durch Reduktion der Längen auszuschalten. Für die Ermittelung von Entfernungen kommen also nur die in 1) und 2 a) erwähnten Fehleranteile in Betracht. Betrachtet man noch einmal den ungünstigen Fall nur 20 m voneinander entfernter blinder Überhauen von einer Sohle aus, so ergibt sich für einen Punkt am Stoß eines Überhauens (50 m von der Sohle entfernt) eine Lageungenauigkeit gegenüber einem Punkt der Sohle von ± ]/0,3 2 + 0,12 + 0,2 2 = ± -\/ÖJi = ± 0,37 m und für die Entfernung zweier Punkte einer Ungenauigkeit von ± 0,37 • ]/2 = ± 0,52 m im Maßstab 1:1000. Bei einer Strecke von 20 m ergibt sich somit ein prozentualer Fehler von i 2,6%. Man muß jedoch berücksichtigen, daß dieses ein sehr ungünstiger Fall ist. Bei einer Entfernung der beiden Überhauen von 50 m macht die Ungenauigkeit nur noch 1,0% aus. Zusammenfassung Die oben angeführten Fehler ergeben auf einen Block von 50 X 20 m angewendet eine Ungenauigkeit der Grundfläche von ^ 0,5%. Da für die Mächtigkeit der Lagerstätte die Aufnahme des Geologen von ausschlaggebender Bedeutung ist, fällt sie nicht in den Rahmen dieser Betrachtung. Abschließend kann also gesagt werden, daß die vom Geologen angenommene Fehlerfreiheit der markscheiderischen Unterlagen für die Vorratsberechnung gerechtfertigt ist. Literatur N E U B E R T & S T E I N : Plan- und Rißkunde. — 2. Lehrbrief S. 18/19. Bergakademie Freiberg.

Sedimentäre Eisenerze In der Zeitschrift der Deutschen Geologischen Gesellschaft Bd. 109/1957, S. 1 - 7 9 , der Anfang 1958 in Hannover erschien, berichtet Prof. Dr. H. ALDINGER über die Frühjahrstagung der Deutschen Geologischen Gesellschaft in Stuttgart vom 9. —13. Mai 1956. Das Thema der wissenschaftlichen Sitzung lautete „Sedimentäre Eisenerze". Im Rahmen dieser Tagung wurden vorwiegend die marinen Lagerstätten des Jura und der Kreide in Deutschland behandelt. Die Untersuchungen wurden unter drei Gesichtspunkten durchgeführt: unter dem

mineralogisch-petrographischen, dem geochemischen und dem geologischen. Nur so kann die Behandlung des Erzproblemes einmal eine hinreichend genaue Deutung der Genese unter Berücksichtigung von Paläogeographie, Fazies, räumlichen Wechselbeziehungen und nicht zuletzt der Diagenese mit ihren Veränderungen des Mineralbestandes geben. Bis heute bestehen indes über manche Fragen noch recht unterschiedliche Meinungen ¡insbesondere darüber, in welcher Form das aus den Festlandsgesteinen mobilisierte Eisen bei Bildung der Lagerstätten vorlag: in

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Heft 8 Tagungen

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echter oder kolloidaler Lösung oder in grober disperser Form als Bestandteil des Schwebs. In unmittelbarem Zusammenhang damit stehen natürlich die Fragen des Transportes von Kalk, Ton, Kieselsäure und der Spurenelemente. Von den 15 auf dieser Tagung gehaltenen Vorträgen sind für die Lagerstättenforschung in der DDR die der Herren

SEITZ, K O L B E , W A L D E C K u n d B l R Z E R

von

besonderem Interesse. SEITZ, 0 . : Unterkreideerze an Strukturen im nordwestdeutschen Flachland E r d ö l b o h r u n g e n in N o r d d e u t s c h l a n d stießen nicht selten auf eisenerzführende U n t e r e Kreide. P e t r o g r a p h i s c h u n d chemisch b e s t e h t eine weitgehende U b e r e i n s t i m m u n g sowohl u n t e r e i n a n d e r als a u c h in b e z u g auf Salzgitter. V o r t r a g e n d e r ging d a n n besonders auf drei erzhöffige Gebiete ein. 1. Das E m s l a n d u n d die F e h n d o r f e r Schwelle. V o m Malm bis A p t w a r das E m s l a n d in Mulden u n d z. T. s y n s e d i m e n t ä r e Schwellen gegliedert. J e n a c h d e m A u f b a u der Schwellen k o m m e n sie als Liefergebiete in F r a g e f ü r die E i n s t r e u u n g e n v o n B r a u n e i s e n o o i d e n u n d Gerollen in meist sandiger U n t e r kreide. I m Bereich der F e h n d o r f e r Schwelle b i l d e t e n sich a u s d e n basischen S c h i c h t e n ihres Kernes tonige Erzflöze. Die B i l d u n g s b e d i n g u n g e n w a r e n ähnlich Salzgitter, n u r f e h l t die intensive S a l z t e k t o n i k . 2. I m G i f h o r n e r T r o g w u r d e zwischen d e n Salzstöcken v o n Wesendorf u n d V o r h o p eine sandige Neokomfazies a b gelagert, die in allen S t u f e n v o m Valendis bis A p t Eisenerze eingestreut h a t ; sie reichern sich bis zu Flözen n i c h t b a u würdiger Mächtigkeit a n . I m Gegensatz z u Salzgitter, wo n u r ein schmaler K ü s t e n s t r e i f e n als Ablagerungsgebiet diente, w a r der G i f h o r n e r T r o g eine r e c h t breite offene B u c h t , in der die A n r e i c h e r u n g s b e d i n g u n g e n weniger g ü n s t i g w a r e n als bei Salzgitter. 3. Die Salzstöcke v o n Mechelfeld, R e i t b r o o k u n d H o h e n h o r n - G e e s t h a c h t sind m i t ihrer E i s e n e r z f ü h r u n g schon lange b e k a n n t . Die E r z e gehören d e m H a u t e r i v e bis A p t a n . Es sind k o n g l o m e r a t i s c h e u n d oolithische Erze m i t geringer f l ä c h e n h a f t e r A u s d e h n u n g u n d g r ö ß e r e n Mächtigkeiten. K O L B E , H . : F a z i e s u n d G e o c h e m i e der U n t e r k r e i d e i m

nördlichen Harzvorland Es w u r d e n neueste Ergebnisse der s y s t e m a t i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n a n d e n Salzgitterer N e o k o m e r z e n vorgelegt. Auf

der Basis der s t r a t i g r a p h i s c h e n Gliederung m i t Hilfe d e r Mikropaläontologie w e r d e n die faziellen u n d geochemischen B e o b a c h t u n g e n g e d e u t e t . Es w e r d e n n e u e D a t e n ü b e r die Verteilung der Ooide u n d Gerolle gebracht, ü b e r die K o r n v e r t e i l u n g e n u n d Metallgehalte sowie d e r e n B e z i e h u n g e n u n t e r e i n a n d e r . Auf G r u n d seiner U n t e r s u c h u n g e n k o m m t KOLBE ZU der Schlußfolgerung, d a ß sich hier eine t e k t o n i s c h angelegte u n d salztektonisch modifizierte L a g e r s t ä t t e gebildet h a t . Der mineralogische B e s t a n d der Salzgitterer E r z e : L i m o nit, Siderit, Kalzit, Glaukonit, apfelgrünes Silikat, Muskowit, Illit, H ä m a t i t , P y r i t , Nadeleisenerz u n d M a g n e t i t . W A L D E C K , H . : D e r B i l d u n g s r a u m v o n P e i n e u n d seine

tektonische Anlage Methodische U n t e r s u c h u n g e n a n Groß- u n d Kleinfossilien a u s U n t e r k r e i d e t o n e n zwischen Peine u n d G r o ß - B ü l t e n , fazielle A u f n a h m e n des Erzlagers in Bülten-Ilsede u n d Bes t i m m u n g v o n Unterkreidefossilien auf s e k u n d ä r e r L a g e r s t ä t t e f ü h r t e n z u folgenden Ergebnissen ü b e r d e n Z u s a m m e n h a n g zwischen t e k t o n i s c h e n V o r g ä n g e n u n d der V e r b r e i t u n g der Eisenerze i m S a n t o n . Liefergebiet f ü r die Erzgerölle w a r v e r m u t l i c h die u n m i t t e l b a r e U m g e b u n g . D a s L a g e r s t ä t t e n gebiet v o n Peine u n d Bülten-Ilsede stieg generell nach N o r d e n a n . Das S a n t o n t r a n s g r e d i e r t e auf A l b - H o r i z o n t e verschieden e n Alters. F ü r das Lager v o n Bülten-Ilsede w u r d e n a c h gewiesen, d a ß die V e r t e i l u n g der E r z m ä c h t i g k e i t e n a u c h v o n k l e i n r ä u m i g e n Spezialverbiegungen a b h ä n g i g ist. BlRZER, F.:

Eisenzufuhr

und

Eisenfällung

des

Por-

sanger-Fjordes I m W a t t e n m e e r dieses i m nördlichsten Norwegen gelegenen F j o r d e s l ä ß t sich eine r e z e n t e E i s e n z u f u h r u n d E i s e n f ä l l u n g b e o b a c h t e n . G r u n d w a s s e r u n d Moorwasser (aus anliegenden Mooren) lösen Eisen a u s kambrio-silurischen S a n d s t e i n e n , Tonschiefern, K a l k e n u n d Dolomiten. Versuche ergaben eine A b h ä n g i g k e i t der A u s f ä l l u n g a u s d e m G r u n d w a s s e r v o m PH-Wert des Wassers, seiner T e m p e r a t u r , d e m Mischungsv e r h ä l t n i s Süßwasser : Meerwasser u n d v o n d e m v o r h a n d e n e n Schwefelwasserstoff. Das Moorwasser f ü h r t bis zu 10 m g Eisen. Die A u s f ä l l u n g u n t e r gleichen B e d i n g u n g e n wie b e i m G r u n d w a s s e r wird v e r m u t l i c h d u r c h H u m u s s t o f f e verzögert. Das V e r h a l t e n des gelösten Eisens i m offenen Meer k o n n t e nicht b e o b a c h t e t w e r d e n . Es findet z w a r in diesem F j o r d keine B i l d u n g einer r e z e n t e n L a g e r s t ä t t e s t a t t , doch k ö n n e n solche B e o b a c h t u n g e n wichtige Hinweise f ü r die E n t s t e h u n g s e d i m e n t ä r e r m a r i n e r Lagerstätten ergeben.

ERIKA KÖHLER

Jahresversammlung der Geologischen Vereinigung e.V. in Karlsruhe im März 1958 Die diesjährige Jahresversammlung der Geologischen Vereinigung vom 21. bis 24. März 1958 in Karlsruhe war dem Thema: „Der permische Vulkanismus und damit zusammenhängende Fragen" gewidmet. Der größte Teil der Vorträge befaßte sich mit dem subsequenten variszischen Magmatismus Mitteleuropas, der eine der drei Erscheinungsformen des permischen Magmatismus darstellt, die auf der Tagung behandelt wurden. Die italienischen Geologen legten 4 B l ä t t e r der geologischen K a r t e i m M a ß s t a b 1 : 1 0 0 000 vor, die das Gebiet der Bozener P o r p h y r p l a t t e u n d ihres R a h m e n s u m f a ß t e n . Die V u l k a n i t e der Bozener P l a t t e gliedern sich in 2 Zyklen, einen älteren gabbrodioritischen bis granodioritischen u n d einen j ü n g e r e n a p l i t g r a n i t i s c h e n . D e n E r g ü s s e n folgte eine P h a s e intensiver E i n w i r k u n g h y d r o t h e r m a l e r L ö s u n g e n (teilweise m i t Vererzung) (ANDREATTA). Die zeitliche Z u o r d n u n g z u m P o r p h y r v u l k a n i s m u s gelang bisher a m Beispiel gewisser BleiZinkerzgänge (Nogare) bei T r i e n t (MAUCHER). S. VARDABASSO b r a c h t e eine z u s a m m e n f a s s e n d e D a r stellung des p e r m i s c h e n V u l k a n i s m u s in Sardinien. I m S a a r - N a h e - G e b i e t ist die U n t e r s u c h u n g des sediment ä r e n R o t l i e g e n d e n zu einem gewissen A b s c h l u ß g e k o m m e n ,

so d a ß auf der T a g u n g eine eingehende D a r s t e l l u n g der Beziehungen zwischen V u l k a n i s m u s u n d S e d i m e n t a t i o n gegeben w e r d e n k o n n t e (FALKE). Die m o d e r n e p e t r o graphische U n t e r s u c h u n g der V u l k a n i t e l ä u f t seit einigen J a h r e n . Die ersten Ergebnisse w u r d e n b e k a n n t g e g e b e n , u . a. das A u f t r e t e n v o n m a n g e r i t i s c h e n G e s t e i n s t y p e n bei sonst ausgesprochen pazifischem P r o v i n z c h a r a k t e r (BANK u. BAMBAUER).

G. RICHTER-BERNBURG wies auf die B e d e u t u n g großer S p a l t e n z o n e n f ü r die F ö r d e r u n g u n d regionale V e r b r e i t u n g der R o t l i e g e n d e r u p t i v a h i n (Sülzhayner Fuge, W e s t g r e n z e der Eilenburger P o r p h y r p l a t t e zwischen Halle u n d Rochlitz). Zu e r w ä h n e n sind weiterhin die V o r t r ä g e v o n H . J . DRONG (945 m saurer V u l k a n i t in B o h r u n g W e y h a u s e n Z I bei Wolfsburg) u n d H . J . SEIDEWITZ ( P e t r o g r a p h i e u n d L a g e r u n g s verhältnisse der R o t l i e g e n d v u l k a n i t e bei Plötz u n d der P o r p h y r e bei Schwerz). Zwei a n d e r e E r s c h e i n u n g s f o r m e n des p e r m i s c h e n M a g m a t i s m u s w u r d e n a m Beispiel des Oslogebietes u n d der S u n d a inseln b e h a n d e l t . E i n e n Uberblick ü b e r die n e u e r e n Forschungsergebnisse i m Oslogebiet gab Chr. OFTEDAHL. V o n allgemeinem p e t r o logischem Interesse sind die m o d e r n e n A u f f a s s u n g e n v o n der E n t s t e h u n g der Oslo-Gesteine. Die t i e f e r e n Teile der eins i n k e n d e n Grabenscholle lieferten a n a t e k t i s c h e Magmfen, in

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echter oder kolloidaler Lösung oder in grober disperser Form als Bestandteil des Schwebs. In unmittelbarem Zusammenhang damit stehen natürlich die Fragen des Transportes von Kalk, Ton, Kieselsäure und der Spurenelemente. Von den 15 auf dieser Tagung gehaltenen Vorträgen sind für die Lagerstättenforschung in der DDR die der Herren

SEITZ, K O L B E , W A L D E C K u n d B l R Z E R

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besonderem Interesse. SEITZ, 0 . : Unterkreideerze an Strukturen im nordwestdeutschen Flachland E r d ö l b o h r u n g e n in N o r d d e u t s c h l a n d stießen nicht selten auf eisenerzführende U n t e r e Kreide. P e t r o g r a p h i s c h u n d chemisch b e s t e h t eine weitgehende U b e r e i n s t i m m u n g sowohl u n t e r e i n a n d e r als a u c h in b e z u g auf Salzgitter. V o r t r a g e n d e r ging d a n n besonders auf drei erzhöffige Gebiete ein. 1. Das E m s l a n d u n d die F e h n d o r f e r Schwelle. V o m Malm bis A p t w a r das E m s l a n d in Mulden u n d z. T. s y n s e d i m e n t ä r e Schwellen gegliedert. J e n a c h d e m A u f b a u der Schwellen k o m m e n sie als Liefergebiete in F r a g e f ü r die E i n s t r e u u n g e n v o n B r a u n e i s e n o o i d e n u n d Gerollen in meist sandiger U n t e r kreide. I m Bereich der F e h n d o r f e r Schwelle b i l d e t e n sich a u s d e n basischen S c h i c h t e n ihres Kernes tonige Erzflöze. Die B i l d u n g s b e d i n g u n g e n w a r e n ähnlich Salzgitter, n u r f e h l t die intensive S a l z t e k t o n i k . 2. I m G i f h o r n e r T r o g w u r d e zwischen d e n Salzstöcken v o n Wesendorf u n d V o r h o p eine sandige Neokomfazies a b gelagert, die in allen S t u f e n v o m Valendis bis A p t Eisenerze eingestreut h a t ; sie reichern sich bis zu Flözen n i c h t b a u würdiger Mächtigkeit a n . I m Gegensatz z u Salzgitter, wo n u r ein schmaler K ü s t e n s t r e i f e n als Ablagerungsgebiet diente, w a r der G i f h o r n e r T r o g eine r e c h t breite offene B u c h t , in der die A n r e i c h e r u n g s b e d i n g u n g e n weniger g ü n s t i g w a r e n als bei Salzgitter. 3. Die Salzstöcke v o n Mechelfeld, R e i t b r o o k u n d H o h e n h o r n - G e e s t h a c h t sind m i t ihrer E i s e n e r z f ü h r u n g schon lange b e k a n n t . Die E r z e gehören d e m H a u t e r i v e bis A p t a n . Es sind k o n g l o m e r a t i s c h e u n d oolithische Erze m i t geringer f l ä c h e n h a f t e r A u s d e h n u n g u n d g r ö ß e r e n Mächtigkeiten. K O L B E , H . : F a z i e s u n d G e o c h e m i e der U n t e r k r e i d e i m

nördlichen Harzvorland Es w u r d e n neueste Ergebnisse der s y s t e m a t i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n a n d e n Salzgitterer N e o k o m e r z e n vorgelegt. Auf

der Basis der s t r a t i g r a p h i s c h e n Gliederung m i t Hilfe d e r Mikropaläontologie w e r d e n die faziellen u n d geochemischen B e o b a c h t u n g e n g e d e u t e t . Es w e r d e n n e u e D a t e n ü b e r die Verteilung der Ooide u n d Gerolle gebracht, ü b e r die K o r n v e r t e i l u n g e n u n d Metallgehalte sowie d e r e n B e z i e h u n g e n u n t e r e i n a n d e r . Auf G r u n d seiner U n t e r s u c h u n g e n k o m m t KOLBE ZU der Schlußfolgerung, d a ß sich hier eine t e k t o n i s c h angelegte u n d salztektonisch modifizierte L a g e r s t ä t t e gebildet h a t . Der mineralogische B e s t a n d der Salzgitterer E r z e : L i m o nit, Siderit, Kalzit, Glaukonit, apfelgrünes Silikat, Muskowit, Illit, H ä m a t i t , P y r i t , Nadeleisenerz u n d M a g n e t i t . W A L D E C K , H . : D e r B i l d u n g s r a u m v o n P e i n e u n d seine

tektonische Anlage Methodische U n t e r s u c h u n g e n a n Groß- u n d Kleinfossilien a u s U n t e r k r e i d e t o n e n zwischen Peine u n d G r o ß - B ü l t e n , fazielle A u f n a h m e n des Erzlagers in Bülten-Ilsede u n d Bes t i m m u n g v o n Unterkreidefossilien auf s e k u n d ä r e r L a g e r s t ä t t e f ü h r t e n z u folgenden Ergebnissen ü b e r d e n Z u s a m m e n h a n g zwischen t e k t o n i s c h e n V o r g ä n g e n u n d der V e r b r e i t u n g der Eisenerze i m S a n t o n . Liefergebiet f ü r die Erzgerölle w a r v e r m u t l i c h die u n m i t t e l b a r e U m g e b u n g . D a s L a g e r s t ä t t e n gebiet v o n Peine u n d Bülten-Ilsede stieg generell nach N o r d e n a n . Das S a n t o n t r a n s g r e d i e r t e auf A l b - H o r i z o n t e verschieden e n Alters. F ü r das Lager v o n Bülten-Ilsede w u r d e n a c h gewiesen, d a ß die V e r t e i l u n g der E r z m ä c h t i g k e i t e n a u c h v o n k l e i n r ä u m i g e n Spezialverbiegungen a b h ä n g i g ist. BlRZER, F.:

Eisenzufuhr

und

Eisenfällung

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sanger-Fjordes I m W a t t e n m e e r dieses i m nördlichsten Norwegen gelegenen F j o r d e s l ä ß t sich eine r e z e n t e E i s e n z u f u h r u n d E i s e n f ä l l u n g b e o b a c h t e n . G r u n d w a s s e r u n d Moorwasser (aus anliegenden Mooren) lösen Eisen a u s kambrio-silurischen S a n d s t e i n e n , Tonschiefern, K a l k e n u n d Dolomiten. Versuche ergaben eine A b h ä n g i g k e i t der A u s f ä l l u n g a u s d e m G r u n d w a s s e r v o m PH-Wert des Wassers, seiner T e m p e r a t u r , d e m Mischungsv e r h ä l t n i s Süßwasser : Meerwasser u n d v o n d e m v o r h a n d e n e n Schwefelwasserstoff. Das Moorwasser f ü h r t bis zu 10 m g Eisen. Die A u s f ä l l u n g u n t e r gleichen B e d i n g u n g e n wie b e i m G r u n d w a s s e r wird v e r m u t l i c h d u r c h H u m u s s t o f f e verzögert. Das V e r h a l t e n des gelösten Eisens i m offenen Meer k o n n t e nicht b e o b a c h t e t w e r d e n . Es findet z w a r in diesem F j o r d keine B i l d u n g einer r e z e n t e n L a g e r s t ä t t e s t a t t , doch k ö n n e n solche B e o b a c h t u n g e n wichtige Hinweise f ü r die E n t s t e h u n g s e d i m e n t ä r e r m a r i n e r Lagerstätten ergeben.

ERIKA KÖHLER

Jahresversammlung der Geologischen Vereinigung e.V. in Karlsruhe im März 1958 Die diesjährige Jahresversammlung der Geologischen Vereinigung vom 21. bis 24. März 1958 in Karlsruhe war dem Thema: „Der permische Vulkanismus und damit zusammenhängende Fragen" gewidmet. Der größte Teil der Vorträge befaßte sich mit dem subsequenten variszischen Magmatismus Mitteleuropas, der eine der drei Erscheinungsformen des permischen Magmatismus darstellt, die auf der Tagung behandelt wurden. Die italienischen Geologen legten 4 B l ä t t e r der geologischen K a r t e i m M a ß s t a b 1 : 1 0 0 000 vor, die das Gebiet der Bozener P o r p h y r p l a t t e u n d ihres R a h m e n s u m f a ß t e n . Die V u l k a n i t e der Bozener P l a t t e gliedern sich in 2 Zyklen, einen älteren gabbrodioritischen bis granodioritischen u n d einen j ü n g e r e n a p l i t g r a n i t i s c h e n . D e n E r g ü s s e n folgte eine P h a s e intensiver E i n w i r k u n g h y d r o t h e r m a l e r L ö s u n g e n (teilweise m i t Vererzung) (ANDREATTA). Die zeitliche Z u o r d n u n g z u m P o r p h y r v u l k a n i s m u s gelang bisher a m Beispiel gewisser BleiZinkerzgänge (Nogare) bei T r i e n t (MAUCHER). S. VARDABASSO b r a c h t e eine z u s a m m e n f a s s e n d e D a r stellung des p e r m i s c h e n V u l k a n i s m u s in Sardinien. I m S a a r - N a h e - G e b i e t ist die U n t e r s u c h u n g des sediment ä r e n R o t l i e g e n d e n zu einem gewissen A b s c h l u ß g e k o m m e n ,

so d a ß auf der T a g u n g eine eingehende D a r s t e l l u n g der Beziehungen zwischen V u l k a n i s m u s u n d S e d i m e n t a t i o n gegeben w e r d e n k o n n t e (FALKE). Die m o d e r n e p e t r o graphische U n t e r s u c h u n g der V u l k a n i t e l ä u f t seit einigen J a h r e n . Die ersten Ergebnisse w u r d e n b e k a n n t g e g e b e n , u . a. das A u f t r e t e n v o n m a n g e r i t i s c h e n G e s t e i n s t y p e n bei sonst ausgesprochen pazifischem P r o v i n z c h a r a k t e r (BANK u. BAMBAUER).

G. RICHTER-BERNBURG wies auf die B e d e u t u n g großer S p a l t e n z o n e n f ü r die F ö r d e r u n g u n d regionale V e r b r e i t u n g der R o t l i e g e n d e r u p t i v a h i n (Sülzhayner Fuge, W e s t g r e n z e der Eilenburger P o r p h y r p l a t t e zwischen Halle u n d Rochlitz). Zu e r w ä h n e n sind weiterhin die V o r t r ä g e v o n H . J . DRONG (945 m saurer V u l k a n i t in B o h r u n g W e y h a u s e n Z I bei Wolfsburg) u n d H . J . SEIDEWITZ ( P e t r o g r a p h i e u n d L a g e r u n g s verhältnisse der R o t l i e g e n d v u l k a n i t e bei Plötz u n d der P o r p h y r e bei Schwerz). Zwei a n d e r e E r s c h e i n u n g s f o r m e n des p e r m i s c h e n M a g m a t i s m u s w u r d e n a m Beispiel des Oslogebietes u n d der S u n d a inseln b e h a n d e l t . E i n e n Uberblick ü b e r die n e u e r e n Forschungsergebnisse i m Oslogebiet gab Chr. OFTEDAHL. V o n allgemeinem p e t r o logischem Interesse sind die m o d e r n e n A u f f a s s u n g e n v o n der E n t s t e h u n g der Oslo-Gesteine. Die t i e f e r e n Teile der eins i n k e n d e n Grabenscholle lieferten a n a t e k t i s c h e Magmfen, in

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Besprechungen u n d Referate

d e n e n sich d u r c h Differentiation ein a u s g e p r ä g t a t l a n t i s c h e r P r o v i n z c h a r a k t e r herausbildete. W . P. DE ROEVER b e r i c h t e t e ü b e r einen schwach a l k a lischen G e o s y n k l i n a l m a g m a t i s m u s auf Timor, der sich d e u t lich v o n d e m t y p i s c h e n diabasisch-ophiolithischen Initialm a g m a t i s m u s u n t e r s c h e i d e t . Das ist insofern v o n b e s o n d e r e m Interesse, als z. B. a u c h der u n t e r - bis m i t t e l d e v o n i s c h e Magm a t i s m u s des Rheinischen Schiefergebirges in Analogie zu Timor auf G r u n d seiner stofflichen u n d zeitlichen T r e n n u n g v o m u n t e r k a r b o n i s c h e n M a g m a t i s m u s v o m V o r t r a g e n d e n als besondere P h a s e des m a g m a t i s c h e n Z y k l u s b e t r a c h t e t wird. I n diesem Z u s a m m e n h a n g sei der V o r t r a g v o n W . E. PETRASCHEK ü b e r das P r o b l e m der alpidischen Ophiolithe erw ä h n t . Die B e o b a c h t u n g e n s p r e c h e n f ü r m a g m a t i s c h e P l a t z n a h m e u n d d a m i t mesozoisches A l t e r zahlreicher Peridoditvorkommen.

E i n e n gewissen R a u m in d e n V o r t r ä g e n u n d Diskussionen n a h m das I g n i m b r i t p r o b l e m ein. I g n i m b r i t e (Schmelztuffe) sind in zahlreichen P a l ä o v u l k a n i t e n zu v e r m u t e n oder n a c h gewiesen. Sie sind wichtig als Anzeiger eines b e s t i m m t e n Eruptionsmechanismus. Der P a l ä o m a g n e t i s m u s a l t e r L a v e n h a t n e b e n seiner Bed e u t u n g f ü r P o l l a g e b e s t i m m u n g e n a u c h f ü r die Praxis I n t e r esse, weil sich m i t seiner Hilfe t e k t o n i s c h e Verstellungen in E r g u ß g e s t e i n e n nachweisen lassen. Auf weitere Fragen, m i t d e n e n sich die zahlreichen a n d e ren, hier nicht e r w ä h n t e n V o r t r ä g e b e s c h ä f t i g t e n , soll a n dieser Stelle nicht eingegangen w e r d e n . Das S c h l u ß w o r t z u m T h e m a „ D e r permische V u l k a n i s m u s " ü b e r n a h m K . RITTMANN m i t einem l ä n g e r e n Diskussionsb e i t r a g zur F r a g e der H e r k u n f t der Magmen. D. ANDREAS & J. MICHAEL

Besprechungen und Referate LOTZE, F .

Steinsalz und Ealisalz 2. n e u b e a r b . Auflage, I. Teil [allgemein-geologischer Teil) m i t 37 Tabellen u n d 226 T e x t a b b . , 465 Seiten. Verlag Gebr. B o r n t r ä g e r , Berlin-Nikolassee, 1957. Preis DM 58,80 Das vorliegende W e r k h ä l t seit m e h r als 20 J a h r e n eine Monopolstellung in der g e s a m t e n i n t e r n a t i o n a l e n F a c h l i t e r a t u r . D u r c h die N e u b e a r b e i t u n g ist es noch vollständiger u n d geschlossener geworden, da a u c h Minéralogie u n d P e t r o g r a p h i e der Salze u n d die physikalische Chemie der Salzabscheidungen dargestellt sind. N u n m e h r b e h a n d e l t der vorliegende I. B a n d 1. 2. 3. 4. 5.

die E n t s t e h u n g der S a l z l a g e r s t ä t t e n die M e t a m o r p h o s e der Salzgesteine die T e k t o n i k der S a l z l a g e r s t ä t t e n d e n n a t ü r l i c h e n A b b a u der S a l z l a g e r s t ä t t e n die B e z i e h u n g e n zwischen Salz u n d E r d ö l .

Verfasser g e h t v o n den Salzbildungen der J e t z t z e i t a u s (A), i n d e m er die chemischen u n d geologischen Gegebenheiten der k o n t i n e n t a l e n u n d der m a r i n e n Gewässer (I) b e h a n d e l t . Die Salzabscheidungen (II) w e r d e n n i c h t n u r v o m S t a n d p u n k t des Physiko-Chemikers, sondern endlich a u c h in vollem U m f a n g e v o n den E r f a h r u n g e n des Geologen u n t e r B e r ü c k s i c h t i g u n g klimatischer, biologischer u n d historischer F a k t o r e n u n t e r s u c h t . Diese B e t r a c h t u n g f ü h r t zu einer n e u a r t i g e n S y s t e m a t i k der Salzlagerstätten, die in c h a r a k t e ristischen Einzelbildern (III) u n t e r V e r w e n d u n g aller v o r h a n d e n e n L i t e r a t u r geschildert wird. W e i t m e h r noch t r e t e n die Gesetzmäßigkeiten der Salzb i l d u n g i m A b s c h n i t t ü b e r die Salzbildungen der geologischen V e r g a n g e n h e i t (B) hervor. Aus der B i l d u n g v o n Salzlagers t ä t t e n i n den geologischen F o r m a t i o n e n v o m P r ä k a m b r i u m bis z u m Q u a r t ä r leitet der Verfasser neue, a u ß e r o r d e n t l i c h b e d e u t s a m e E r k e n n t n i s s e ü b e r die allgemeinen Gesetzm ä ß i g k e i t e n der Salzbildung a b : a) die „Gleichzeitigkeitsregel" (die Salzbildung wird v e r u r s a c h t durch den zeitlichen Wechsel des irdischen G e s a m t klimas) b) H ö h e p u n k t e der S a l z k u r v e n fallen in epirogene u n d regressive Zeiten (d. h. die Salzbildung v e r s t ä r k t sich n a c h den großen Gebirgsbildungen) c) die , , J a h r e s r i n g " - S c h i c h t u n g wird d u r c h epirogene R h y t h m e n h e r v o r g e r u f e n (und ist keine J a h r e s s c h i c h t u n g im Sinne v o n RICHTER-BERNBURG) ; sie b e r u h t auf r h y t h mischen S c h w a n k u n g e n der Z u f u h r k o n t i n e n t a l e r W ä s s e r (und ist k e i n chemisches P h ä n o m e n i m Sinne v o n FULDA). Die salinare S e d i m e n t a t i o n h ä l t m i t der epirogenen A b s e n k u n g Schritt (und h a t nichts m i t der Wassertiefe zu t u n ) d) die F e i n f ä l t e l u n g u n d G e k r ö s e f a l t u n g ist ein tektonisches P h ä n o m e n (und keine G l e i t f a l t u n g im Sinne RICHTERBERNBURGS)

e) die Salzgesteine sind kristalline Gesteine, ihr GroßG e f ü g e entspricht d e n Sedimenten, ihr Klein-Gefüge den k r i s t a l l i n e n Schiefern (den M e t a m o r p h i t e n ) f) die V e r w e n d b a r k e i t der Salzparagenesen als geologisches T h e r m o m e t e r ist illusorisch (entgegen der d u r c h die Chemiker weit v e r b r e i t e t e n L e h r m e i n u n g ) . I n diesem A b s c h n i t t w e r d e n die kristallinen Gefüge der Salzgesteine, soweit sie d u r c h Gefügeregelung u n t e r s u c h t w u r d e n , Mineralparagenesen u n d Faziesverhältnisse, die

Salzablagerungen, F ä r b u n g e n , klastische E i n s c h a l t u n g e n u . a. m e h r in interessanter u n d ideenreicher Weise d a r gelegt. I m 2. H a u p t a b s c h n i t t ü b e r die M e t a m o r p h o s e der Salze k o m m e n die U n t e r s u c h u n g e n v o n F. RINNE wieder g e b ü h r e n d z u r Geltung, sowie die n e u e r e n v o n BORCHERT, BAIER, STEWART, R . K Ü H N , J . LEONHARD U. a . D i e M e t a m o r p h o s e

der Salze ist u n b e s t r e i t b a r u n d v i e l a r t i g : syngenetische M e t a m o r p h o s e (a), epirogene V e r s e n k u n g s m e t a m o r p h o s e bzw. H y d r o t h e r m o m e t a m o r p h o s e (b), d y n a m i s c h e T h e r m o m e t a m o r p h o s e (c), v u l k a n i s c h e H y d r o m e t a m o r p h o s e , aszend e n t e (d) u n d deszendente L ö s u n g e n (e) k ö n n e n Salzgesteine umwandeln. I n d e m u m f a n g r e i c h e n 3. H a u p t a b s c h n i t t wird schließlich eingehend die T e k t o n i k der Salzlagerstätten, insbesondere der i h n e n eigene Diapirismus sowie die E i n p a s s u n g des Salzk ö r p e r s in den t e k t o n i s c h e n R a h m e n dargelegt. Auf diesem Spezialgebiet h a t der Verfasser selbst viele eigene, z. T. hier erstmalig veröffentlichte F o r s c h u n g s b e i t r ä g e geleistet. Dieser Teil ist m i t Profilen, K a r t e n u n d r ä u m l i c h e n D a r s t e l l u n g e n u n d G r u b e n f o t o g r a f i e n besonders vorzüglich u n d reichhaltig ausgestattet. I n d a n k e n s w e r t e r Weise sind bereits i m 1. B a n d a u s f ü h r liche Schriftenverzeichnisse in der Gliederung des G e s a m t werkes sowie ein Sachregister beigefügt. Die D a r l e g u n g der reinen T a t b e s t ä n d e , die Fülle der a u f g e w o r f e n e n Probleme, die K r i t i k der Theorien u n d H y p o t h e s e n sind so u m f a s s e n d u n d gründlich, d a ß m a n u m so m e h r auf den 2. B a n d , die „spezielle L a g e r s t ä t t e n k u n d e der Salze" g e s p a n n t sein k a n n . A.SCHÜLLER HAHN, E .

Die Anwendung der seismischen Magnitude und der Seismizität auf neuzeitliche Erschütterungsmeßtechnik bei Verkehr und in der Industrie 1956, A k a d e m i e - V e r l a g Berlin. Freiberger Forschungshefte, C 25, 63 S., 14 A b b . , 10 T a b . brosch. D M 5,50 M a ß z a h l e n f ü r die E r s c h ü t t e r u n g s g e f ä h r d u n g v o n Menschen u n d B a u w e r k e n z u finden, ist das B e s t r e b e n dieser Arbeit. I n der E r d b e b e n s e i s m i k h a t m a n n a c h A u f g a b e der a l t e n Intensitätsskalen, welche auf G r u n d der s i c h t b a r e n u n d f ü h l b a r e n W i r k u n g e n die E r d b e b e n klassifizierten, i n s t r u menteil m e ß b a r e Größen e i n g e f ü h r t . Diese G r ö ß e n sind 1. die Magnitude, welche sioh b e s t i m m e n l ä ß t als Differenz des L o g a r i t h m u s der a u f g e z e i c h n e t e n A m p l i t u d e zu d e m eines willkürlich a n g e n o m m e n e n Bezugsstoßes, welcher e t w a a n der Grenze der i n s t r u m e n t e l l e n E m p f i n d l i c h k e i t liegt u n d 2. die Seismizität, dargestellt als E n e r g i e a b g a b e pro Zeit u n d Flächeneinheit. Will m a n vergleichbare W e r t e finden, d a n n m u ß f ü r alle B e b e n das gleiche Absorptionsgesetz gelten. Die Verfasserin h a t i m e r s t e n Teil ihrer Arbeit die f ü r die B e r e c h n u n g notwendigen G r u n d l a g e n a u s der L i t e r a t u r klar u n d übersichtlich zusammengestellt. Der zweite Teil der A r b e i t h a n d e l t v o n den U r s a c h e n u n d d e n Messungen v o n Bodenschwingungen, die d u r c h I n d u s t r i e u n d V e r k e h r h e r v o r g e r u f e n werden, der A u s b r e i t u n g der Schwingungen i m B o d e n u n d der A u s w i r k u n g auf Menschen, u n d B a u w e r k e . A u c h in diesem K a p i t e l ist die geschickte V e r w e r t u n g u n d Z u s a m m e n s t e l l u n g der r e c h t v e r s t r e u t e n u n d teilweise schwer zugänglichen L i t e r a t u r h e r v o r z u h e b e n . A u ß e r d e m zeigt dieser A b s c h n i t t klar, wie k o m p l e x das Pro-

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Besprechungen u n d Referate

d e n e n sich d u r c h Differentiation ein a u s g e p r ä g t a t l a n t i s c h e r P r o v i n z c h a r a k t e r herausbildete. W . P. DE ROEVER b e r i c h t e t e ü b e r einen schwach a l k a lischen G e o s y n k l i n a l m a g m a t i s m u s auf Timor, der sich d e u t lich v o n d e m t y p i s c h e n diabasisch-ophiolithischen Initialm a g m a t i s m u s u n t e r s c h e i d e t . Das ist insofern v o n b e s o n d e r e m Interesse, als z. B. a u c h der u n t e r - bis m i t t e l d e v o n i s c h e Magm a t i s m u s des Rheinischen Schiefergebirges in Analogie zu Timor auf G r u n d seiner stofflichen u n d zeitlichen T r e n n u n g v o m u n t e r k a r b o n i s c h e n M a g m a t i s m u s v o m V o r t r a g e n d e n als besondere P h a s e des m a g m a t i s c h e n Z y k l u s b e t r a c h t e t wird. I n diesem Z u s a m m e n h a n g sei der V o r t r a g v o n W . E. PETRASCHEK ü b e r das P r o b l e m der alpidischen Ophiolithe erw ä h n t . Die B e o b a c h t u n g e n s p r e c h e n f ü r m a g m a t i s c h e P l a t z n a h m e u n d d a m i t mesozoisches A l t e r zahlreicher Peridoditvorkommen.

E i n e n gewissen R a u m in d e n V o r t r ä g e n u n d Diskussionen n a h m das I g n i m b r i t p r o b l e m ein. I g n i m b r i t e (Schmelztuffe) sind in zahlreichen P a l ä o v u l k a n i t e n zu v e r m u t e n oder n a c h gewiesen. Sie sind wichtig als Anzeiger eines b e s t i m m t e n Eruptionsmechanismus. Der P a l ä o m a g n e t i s m u s a l t e r L a v e n h a t n e b e n seiner Bed e u t u n g f ü r P o l l a g e b e s t i m m u n g e n a u c h f ü r die Praxis I n t e r esse, weil sich m i t seiner Hilfe t e k t o n i s c h e Verstellungen in E r g u ß g e s t e i n e n nachweisen lassen. Auf weitere Fragen, m i t d e n e n sich die zahlreichen a n d e ren, hier nicht e r w ä h n t e n V o r t r ä g e b e s c h ä f t i g t e n , soll a n dieser Stelle nicht eingegangen w e r d e n . Das S c h l u ß w o r t z u m T h e m a „ D e r permische V u l k a n i s m u s " ü b e r n a h m K . RITTMANN m i t einem l ä n g e r e n Diskussionsb e i t r a g zur F r a g e der H e r k u n f t der Magmen. D. ANDREAS & J. MICHAEL

Besprechungen und Referate LOTZE, F .

Steinsalz und Ealisalz 2. n e u b e a r b . Auflage, I. Teil [allgemein-geologischer Teil) m i t 37 Tabellen u n d 226 T e x t a b b . , 465 Seiten. Verlag Gebr. B o r n t r ä g e r , Berlin-Nikolassee, 1957. Preis DM 58,80 Das vorliegende W e r k h ä l t seit m e h r als 20 J a h r e n eine Monopolstellung in der g e s a m t e n i n t e r n a t i o n a l e n F a c h l i t e r a t u r . D u r c h die N e u b e a r b e i t u n g ist es noch vollständiger u n d geschlossener geworden, da a u c h Minéralogie u n d P e t r o g r a p h i e der Salze u n d die physikalische Chemie der Salzabscheidungen dargestellt sind. N u n m e h r b e h a n d e l t der vorliegende I. B a n d 1. 2. 3. 4. 5.

die E n t s t e h u n g der S a l z l a g e r s t ä t t e n die M e t a m o r p h o s e der Salzgesteine die T e k t o n i k der S a l z l a g e r s t ä t t e n d e n n a t ü r l i c h e n A b b a u der S a l z l a g e r s t ä t t e n die B e z i e h u n g e n zwischen Salz u n d E r d ö l .

Verfasser g e h t v o n den Salzbildungen der J e t z t z e i t a u s (A), i n d e m er die chemischen u n d geologischen Gegebenheiten der k o n t i n e n t a l e n u n d der m a r i n e n Gewässer (I) b e h a n d e l t . Die Salzabscheidungen (II) w e r d e n n i c h t n u r v o m S t a n d p u n k t des Physiko-Chemikers, sondern endlich a u c h in vollem U m f a n g e v o n den E r f a h r u n g e n des Geologen u n t e r B e r ü c k s i c h t i g u n g klimatischer, biologischer u n d historischer F a k t o r e n u n t e r s u c h t . Diese B e t r a c h t u n g f ü h r t zu einer n e u a r t i g e n S y s t e m a t i k der Salzlagerstätten, die in c h a r a k t e ristischen Einzelbildern (III) u n t e r V e r w e n d u n g aller v o r h a n d e n e n L i t e r a t u r geschildert wird. W e i t m e h r noch t r e t e n die Gesetzmäßigkeiten der Salzb i l d u n g i m A b s c h n i t t ü b e r die Salzbildungen der geologischen V e r g a n g e n h e i t (B) hervor. Aus der B i l d u n g v o n Salzlagers t ä t t e n i n den geologischen F o r m a t i o n e n v o m P r ä k a m b r i u m bis z u m Q u a r t ä r leitet der Verfasser neue, a u ß e r o r d e n t l i c h b e d e u t s a m e E r k e n n t n i s s e ü b e r die allgemeinen Gesetzm ä ß i g k e i t e n der Salzbildung a b : a) die „Gleichzeitigkeitsregel" (die Salzbildung wird v e r u r s a c h t durch den zeitlichen Wechsel des irdischen G e s a m t klimas) b) H ö h e p u n k t e der S a l z k u r v e n fallen in epirogene u n d regressive Zeiten (d. h. die Salzbildung v e r s t ä r k t sich n a c h den großen Gebirgsbildungen) c) die , , J a h r e s r i n g " - S c h i c h t u n g wird d u r c h epirogene R h y t h m e n h e r v o r g e r u f e n (und ist keine J a h r e s s c h i c h t u n g im Sinne v o n RICHTER-BERNBURG) ; sie b e r u h t auf r h y t h mischen S c h w a n k u n g e n der Z u f u h r k o n t i n e n t a l e r W ä s s e r (und ist k e i n chemisches P h ä n o m e n i m Sinne v o n FULDA). Die salinare S e d i m e n t a t i o n h ä l t m i t der epirogenen A b s e n k u n g Schritt (und h a t nichts m i t der Wassertiefe zu t u n ) d) die F e i n f ä l t e l u n g u n d G e k r ö s e f a l t u n g ist ein tektonisches P h ä n o m e n (und keine G l e i t f a l t u n g im Sinne RICHTERBERNBURGS)

e) die Salzgesteine sind kristalline Gesteine, ihr GroßG e f ü g e entspricht d e n Sedimenten, ihr Klein-Gefüge den k r i s t a l l i n e n Schiefern (den M e t a m o r p h i t e n ) f) die V e r w e n d b a r k e i t der Salzparagenesen als geologisches T h e r m o m e t e r ist illusorisch (entgegen der d u r c h die Chemiker weit v e r b r e i t e t e n L e h r m e i n u n g ) . I n diesem A b s c h n i t t w e r d e n die kristallinen Gefüge der Salzgesteine, soweit sie d u r c h Gefügeregelung u n t e r s u c h t w u r d e n , Mineralparagenesen u n d Faziesverhältnisse, die

Salzablagerungen, F ä r b u n g e n , klastische E i n s c h a l t u n g e n u . a. m e h r in interessanter u n d ideenreicher Weise d a r gelegt. I m 2. H a u p t a b s c h n i t t ü b e r die M e t a m o r p h o s e der Salze k o m m e n die U n t e r s u c h u n g e n v o n F. RINNE wieder g e b ü h r e n d z u r Geltung, sowie die n e u e r e n v o n BORCHERT, BAIER, STEWART, R . K Ü H N , J . LEONHARD U. a . D i e M e t a m o r p h o s e

der Salze ist u n b e s t r e i t b a r u n d v i e l a r t i g : syngenetische M e t a m o r p h o s e (a), epirogene V e r s e n k u n g s m e t a m o r p h o s e bzw. H y d r o t h e r m o m e t a m o r p h o s e (b), d y n a m i s c h e T h e r m o m e t a m o r p h o s e (c), v u l k a n i s c h e H y d r o m e t a m o r p h o s e , aszend e n t e (d) u n d deszendente L ö s u n g e n (e) k ö n n e n Salzgesteine umwandeln. I n d e m u m f a n g r e i c h e n 3. H a u p t a b s c h n i t t wird schließlich eingehend die T e k t o n i k der Salzlagerstätten, insbesondere der i h n e n eigene Diapirismus sowie die E i n p a s s u n g des Salzk ö r p e r s in den t e k t o n i s c h e n R a h m e n dargelegt. Auf diesem Spezialgebiet h a t der Verfasser selbst viele eigene, z. T. hier erstmalig veröffentlichte F o r s c h u n g s b e i t r ä g e geleistet. Dieser Teil ist m i t Profilen, K a r t e n u n d r ä u m l i c h e n D a r s t e l l u n g e n u n d G r u b e n f o t o g r a f i e n besonders vorzüglich u n d reichhaltig ausgestattet. I n d a n k e n s w e r t e r Weise sind bereits i m 1. B a n d a u s f ü h r liche Schriftenverzeichnisse in der Gliederung des G e s a m t werkes sowie ein Sachregister beigefügt. Die D a r l e g u n g der reinen T a t b e s t ä n d e , die Fülle der a u f g e w o r f e n e n Probleme, die K r i t i k der Theorien u n d H y p o t h e s e n sind so u m f a s s e n d u n d gründlich, d a ß m a n u m so m e h r auf den 2. B a n d , die „spezielle L a g e r s t ä t t e n k u n d e der Salze" g e s p a n n t sein k a n n . A.SCHÜLLER HAHN, E .

Die Anwendung der seismischen Magnitude und der Seismizität auf neuzeitliche Erschütterungsmeßtechnik bei Verkehr und in der Industrie 1956, A k a d e m i e - V e r l a g Berlin. Freiberger Forschungshefte, C 25, 63 S., 14 A b b . , 10 T a b . brosch. D M 5,50 M a ß z a h l e n f ü r die E r s c h ü t t e r u n g s g e f ä h r d u n g v o n Menschen u n d B a u w e r k e n z u finden, ist das B e s t r e b e n dieser Arbeit. I n der E r d b e b e n s e i s m i k h a t m a n n a c h A u f g a b e der a l t e n Intensitätsskalen, welche auf G r u n d der s i c h t b a r e n u n d f ü h l b a r e n W i r k u n g e n die E r d b e b e n klassifizierten, i n s t r u menteil m e ß b a r e Größen e i n g e f ü h r t . Diese G r ö ß e n sind 1. die Magnitude, welche sioh b e s t i m m e n l ä ß t als Differenz des L o g a r i t h m u s der a u f g e z e i c h n e t e n A m p l i t u d e zu d e m eines willkürlich a n g e n o m m e n e n Bezugsstoßes, welcher e t w a a n der Grenze der i n s t r u m e n t e l l e n E m p f i n d l i c h k e i t liegt u n d 2. die Seismizität, dargestellt als E n e r g i e a b g a b e pro Zeit u n d Flächeneinheit. Will m a n vergleichbare W e r t e finden, d a n n m u ß f ü r alle B e b e n das gleiche Absorptionsgesetz gelten. Die Verfasserin h a t i m e r s t e n Teil ihrer Arbeit die f ü r die B e r e c h n u n g notwendigen G r u n d l a g e n a u s der L i t e r a t u r klar u n d übersichtlich zusammengestellt. Der zweite Teil der A r b e i t h a n d e l t v o n den U r s a c h e n u n d d e n Messungen v o n Bodenschwingungen, die d u r c h I n d u s t r i e u n d V e r k e h r h e r v o r g e r u f e n werden, der A u s b r e i t u n g der Schwingungen i m B o d e n u n d der A u s w i r k u n g auf Menschen, u n d B a u w e r k e . A u c h in diesem K a p i t e l ist die geschickte V e r w e r t u n g u n d Z u s a m m e n s t e l l u n g der r e c h t v e r s t r e u t e n u n d teilweise schwer zugänglichen L i t e r a t u r h e r v o r z u h e b e n . A u ß e r d e m zeigt dieser A b s c h n i t t klar, wie k o m p l e x das Pro-

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Besprechungen u n d Referate blem ist. Die Schädlichkeit einer E r s c h ü t t e r u n g h ä n g t nicht nur von der Amplitude der Schwingungen, den Frequenzen, der a u f t r e t e n d e n Beschleunigungen ab, sondern auch von der Koppelung der Schwingungssysteme Boden u n d Bauwerk. Die bisher gebrauchten Erschütterungsskalen, welche diese komplizierten Verhältnisse durch einfache Ausdrücke zu erfassen versuchten, befriedigen nicht. Man m u ß den Mut anerkennen, den die Verfasserin mit dem Versuch aufbrachte, die Magnitudenskala der E r d b e b e n k u n d e auf Industrieerschütterungen anzuwenden. Dieser Versuch, der in dem kurzen, dritten Teil der Arbeit gemacht wurde, h a t keine Lösung erbracht. Die lokalen Einflüsse des geologischen Untergrundes spielen eine so entscheidende Rolle bei diesen kleinräumigen Vorgängen, daß ein einheitliches Absorptionsgesetz, auf dem ja die Magnitudenskala beruht, nicht gefunden werden kann. Selbst wenn m a n eine solche Skala finden könnte, ihr praktischer W e r t wäre aus den eben angegebenen Gründen zweifelhaft. So verspricht also der Titel der Arbeit mehr, als sie gibt. Das h a t auch die Verfasserin klar erkannt. Der Leser möge sich vor Augen halten, daß es sich u m eine Diplomarbeit handelt, welche den Verfasser a n das gegebene T h e m a bindet. Die Arbeit ist trotzdem eine Bereicherung der Literatur, da sie die vielfältigen Probleme der Verkehrs- u n d Industrieerschütterungen in einer ansprechenden F o r m aus v e r s t r e u t e n Quellen zusammengefaßt h a t . R. MEINHOLD KALJENOW, E. N.

Interpretation von Kurven bei vertikaler elektrischer Sondierung Erschienen im Verlag: Gossudarstwennoje nautschno-technitscheskoje isdatelstwo n e f t j a n o i i gorno-topliwnoi liter a t u r y . Moskau, 1957. In diesem Buche beschreibt u n d systematisiert der Verfasser auf 470 Seiten die im L a u f e der Zeit erarbeiteten Methoden zur qualitativen u n d q u a n t i t a t i v e n I n t e r p r e t a t i o n der erhaltenen K u r v e n bei vertikaler elektrischer Sondierung. Mit diesem Verfahren sind besonders in den N a c h kriegsjahren in der Sowjetunion eine ganze Reihe v o n Erdöllagerstätten, Erdgasvorkommen u n d anderer Lagerstätten gef u n d e n worden, wodurch diese Methode eine sehr große Bed e u t u n g erlangt h a t . Das Buch ist b e s t i m m t als Leitfaden u n d Nachschlagwerk f ü r Ingenieure u n d Techniker der entsprechenden Fachrichtung. I m ersten Kapitel dieses Buches werden die I n t e r p r e t a tionen von K u r v e n zweischichtiger Profile behandelt, wobei folgenden unlängst in dieser F o r m erarbeiteten Sonderfällen besondere A u f m e r k s a m k e i t gewidmet wird: 1. K u r v e n von horizontalen Schichten mit begrenzter Ausdehnung. 2. K u r v e n eines Profils mit nichthorizontalen Schichten. 3. K u r v e n beim Vorhandensein senkrechter Grenzschichten. Das zweite Kapitel befaßt sich mit den dreischichtigen Profilen u n d bringt neben den üblichen Methoden der Ber e c h n u n g u n d I n t e r p r e t a t i o n auch eine ausführliche Zusammenstellung von Methoden zur graphischen Bestimmung theoretischer K u r v e n . In diesem Z u s a m m e n h a n g wird auch die Berechnung u n d A n w e n d u n g einiger interessanter Tabellen u n d Hilfsdiagramme beschrieben, mit denen m a n äußerst bequem u n d schnell zusätzliche K u r v e n mit beliebigen P a r a metern zu einer bereits gegebenen Kurvenschar bestimmen k a n n . Besonders behandelt werden die Auswirkungen des Äquivalenzprinzips u n d seine Anwendung bei der graphischen K o n s t r u k t i o n theoretischer K u r v e n . Der Integration vierschichtiger Profile ist das d r i t t e Kapitel gewidmet. Auch hier wird den f ü r die Praxis sehr wichtigen graphischen Methoden zur Bestimmung theoretischer K u r v e n große B e d e u t u n g beigemessen. Besonders w i r d hier a u c h auf die B e s t i m m u n g des Abschirmungseinflusses von Gesteinen mit hohen spezifischen Widerständen eingegangen. I m vierten Kapitel beschreibt der Verfasser ausschließlich die Möglichkeiten der I n t e r p r e t a t i o n von K u r v e n bei vielschichtigen Profilen. Das Buch schließt mit einem zusammenfassenden Artikel über die Praxis der I n t e r p r e t a t i o n . Hier wird u n t e r anderem a u c h noch ausführlich über die Analyse von K u r v e n bei gleichzeitiger Verwertung von Bohrungsergebnissen berichtet. Eine große Zahl von praktischen Beispielen u n d ein Literaturverzeichnis geben die Möglichkeit, sich einzelne Fälle besser zu veranschaulichen u n d in einzelne Teilgebiete noch tiefer einzudringen. H. BARTZSCH

TAUSSON, L . W . , & N . N . B U S A J E W

Die Geochemie des Thalliums in den granitoiden Gesteinen des Batholiths von Sussamyr im Zentralen Tienschan „Geochemie" (russ.) Nr. 7/1957. Über die Geochemie des Thalliums in Eruptivgesteinen ist noch relativ wenig b e k a n n t . Zuverlässig gesichert ist nur die Vorstellung, daß der Tl-Gehalt in sauren Gesteinen höher als i n basischen ist u n d daß Thallium in allen Gesteinen geochemisch eng mit Kalium v e r b u n d e n ist. Nach den v o n SHAW veröffentlichten Angaben ist eine Zunahme des Tl-Gehalts von den Peridotiten u n d Pyroxeniten (0,06 • 1 0 " 4 % ) über die Diorite (0,15 • 1 0 " 4 % ) , Granodiorite u n d Tonalite (0,43 • 1 0 _ 4 % ) zu den Graniten (3,1 • 1 0 - 4 % ) zu beobachten. Allerdings ist der schroffe Übergang (0,43 • 1 0 " 4 % — 3,1 • 1 0 " 4 % ) zweifelhaft. Auf Grund der wenigen Analysen ist es wohl gewagt, bereits von zuverlässigen Durchschnittswerten zu sprechen. Die japanischen Forscher IssiMORI u n d TAKASIMA erhielten z. B. als Mittel f ü r 4 Granite einen Thalliumgehalt von 1 • 1 0 - 1 % . Die von L . W . TAUSSON

und

N. N. BUSAJEW

angestellten

Unter-

suchungen verfolgten den Zweck, das geochemische Verhalten des Thalliums im Entwicklungsprozeß eines großen magmatischen Herdes saurer Gesteine zu verfolgen. D a f ü r war der Batholith von Sussamyr, der ein durch viele Phasen kaledonischen Alters entstandener Intrusionskörper ist, besonders geeignet, da die Intrusionsphasen eine fortlaufende Reihe bilden, die aus Differentiaten eines einheitlichen magmatischen Herdes besteht. Als erste Phase t r e t e n hier xenolithartige Körper von Gabbrodioriten u n d Dioriten auf, in der zweiten, der H a u p t p h a s e , folgen porphyrische Granodiorite u n d Granite, in der dritten sind leukokrate Granite zu beobachten, denen die sauersten Differentiate (gangförmige Granitaplite u n d Aplite) folgen. Die Untersuchungen f ü h r t e n zu folgenden Ergebnissen: Die Aplite enthalten Thallium in einer Konzentration, die seinen Gehalt in den Dioriten der ersten Phase u m das Siebenfache übertrifft (4,7 • 1 0 " 4 % gegenüber 0,7 • 10~ 4 %). Der Durchschnittsgehalt a n T1 k o m m t dem von ISSIMORI u n d TAKASIMA ermittelten W e r t recht n a h e (1,4 • 1 0 _ 4 % ) . I n den Eruptivgesteinen geht T1 immer mit K parallel, es k o n zentriert sich fast ausschließlich im Kalifeldspat u n d im Biotit. Tl + ersetzt K bevorzugt im Biotitgitter, da Kalium hier nicht so fest gebunden ist wie im Kalifeldspat. Da aber der Anteil des Biotits in diesen Gesteinen wesentlich geringer ist als der Kalifeldspatanteil, ist im normalen Granit die absolut größte Menge des Thalliums in den Kalifeldspaten angereichert. Das A u f t r e t e n v o n T1 in den Hornblenden ist wahrscheinlich nicht auf die Substitution Ca 2 + —Tl s + zurückzuführen, sondern auch auf die Ersetzung von K, das in den Hornblenden stets anwesend ist, durch Tl. W . OESTREICH SCHELLENBERG,

H.

Germanium „ U r a n i a " 21, 1958, Seite 1 1 1 - 1 1 2 . Der Autor gibt eine kurze Beschreibung der Eigenschaften der germaniumhaltigen Mineralien (Argyrodit, Germanit, Canfieldit, Renierit) sowie eine Übersicht über die technische Verwendungsmöglichkeit des Halbleiters Germanium. Über die Verbreitung des Germaniums in der Erdrinde teilt er mit: „So gering das Vorkommen des Germaniums als wesentlicher Bestandteil eines Minerals ist, so weit verbreitet ist es als Nebenbestandteil vieler Erze. Wir finden es h a u p t sächlich: a) in sulfidischen Erzen, u n d zwar k o m m t es als Bestandteil vieler Zinkblenden vor. Es ist in der Freiberger Zinkblende, aus der auch bei uns das Germanium gewonnen wird, u n d in den Zinkerzen von Belgisch-Kongo enthalten. Außerdem wurde Germanium noch in einigen Arsennickelglanzen u n d in amerikanischen E n a r g i t e n nachgewiesen. Es wird auch in geringen Mengen im Mansfelder Kupferschiefer gefunden u n d reichert sich bei dessen Verarbeitung im Flugstaub an, aus dem es d a n n gewonnen wird. b) In oxydischen Erzen wurde Germanium z. B. in Zinnstein verschiedenster H e r k u n f t gefunden, so im Zinnwalder Zinnstein bis zu 0,02%. Ferner k o m m t Germanium in geringen Spuren im Chromeisenstein u n d im Rutil mancher F u n d o r t e vor. c) In kieselsäurehaltigen Erzen ist Germanium als Spurenelement ebenfalls weit verbreitet.

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Besprechungen u n d Referate

d) Untersuchungen h a b e n ergeben, d a ß G e r m a n i u m in geringer Menge Bestandteil vieler Steinkohlen ist. Bei der Verbrennung der Kohlen verflüchtigt es sich u n d reichert sich in der Flugasche u n d im R u ß der Schornsteine an. Es wurden in der Flugasche Germaniumgehalte v o n 0 , 5 — 2 % festgestellt. Aus diesem Grunde bilden diese Flugaschen heute ebenfalls eine Grundlage zur Gewinnung des Germaniums. Auch in einigen Braunkohlen ist Germanium enthalten, so wurden in der Braunkohle von Dakota bis zu 0 , 2 % Germ a n i u m o x y d festgestellt." E. LANGE,

F.

Wirtschaftlichkeit des Bergbaues in großen Teufen „ G l ü c k a u f " , H e f t 1/2, J a n u a r 1958, S. 1—17. Auf der T a g u n g des Bayrischen Bergbaues in Bad Reichenhall hielt der Autor a m 9. Oktober 1957 einen Vortrag, dem wir u. a. folgendes e n t n e h m e n : Bekanntlich wird durch das Vordringen des Bergbaues in größere Teufen der B e r g m a n n vor schwierige Aufgaben gestellt. Hiervon wird auch der bayrische Pechkohlenbergbau betroffen, denn die mittlere Schachtteufe h a t dort 800 m erreicht. I m Ruhrkohlenbergbau liegt sie zur Zeit bei 750 m . Auf der Pechkohlengrube Peißenberg wurde im J u l i 1954 eine Schachtförderung aus 1015 m Teufe bei einer voraussichtlichen E n d t e u f e von 1300 m in Betrieb genommen. I h r e Leistungsfähigkeit entspricht den Fördereinrichtungen, wie sie in größerer Zahl im Ruhrbergbau, teils f ü r E n d t e u f e n bis zu 1400 m, b e n u t z t werden. Wegen der geologischen Verschiedenheiten lassen sich die beiden Bergbaugebiete jedoch in a n d e r e n mit der Teufe zusammenhängenden Fragen k a u m vergleichen. I n der folgenden Abbildung sind einige Kennzahlen gegenübergestellt. Links ist eine bayrische Pechkohlengrube, rechts eine Ruhrzeche wiedergegeben, die Durchschnittswerten der zur Zeit zwischen R u h r u n d Lippe fördernden Schachtanlagen entspricht. Zeche

im

Ruhrgebiet

Bayerische Pechkohlengrube

7.6t t/m* •Spezifischer Kohlenvorrat

29»t/km'u Tag Feldesbelastung

H*MHI.m' Baufeldgroße Bergemittel und Nachfallpocken

'

0.01% 171% L Kohlenführung im Gebirgskörper-1 bis BOOm Teufe

Kennzahlen einer bayrischen Pechkohlengrube u n d einer Ruhrzeche zum Vergleich Auffallend sind die wesentlichen Unterschiede in den Baufeldgrößen u n d in den zugehörigen Kohlenvorräten. So h a t die Pechkohlengrube bei einer Baufeldgröße von 31 Mio m 2 nur einen Kohlenvorrat von 0,4 t / m 2 aufzuweisen. Die Ruhrzeche dagegen verfügt bei einer Baufeldgröße v o n 11,4 Mio m 2 über einen Kohlenvorrat von 7,64 t/m 2 . Dementsprechend b e t r ä g t die Feldbelastung im bayrischen Pechkohlenbergbau 50 t / k m 2 u. Tag u n d im Ruhrgebiet 294 t / k m a u. Tag. Der Kohleninhalt im Gebirgskörper bis 800 m Teufe b e t r ä g t im Ruhrgebiet 1,74% im Vergleich zu nur 0,01% im bayrischen Pechkohlenbergbau. Doch auch die Flözmächtigkeiten beider Bergbaugebiete weisen beträchtliche Unterschiede auf. Die mittlere Gesamtflözmächtigkeit liegt im R u h r b e r g b a u bei 1,37 m m i t 1,22 m reiner Kohle, während sie im bayrischen Pechkohlenbergbau bei starken örtlichen Schwankungen 0,85 m beträgt, von denen n u r 0,4 m auf reine Kohle entfallen.

Demnach sind also die geologischen Gegebenheiten im bayrischen Pechkohlenbergbau weitaus ungünstiger als im R u h r b e r g b a u . Der R u h r b e r g b a u wird andererseits jedoch in größeren Teufen durch höhere Gebirgstemperaturen, erhebliche Störungen u n d durch das Z u n e h m e n steiler Lagerung benachteiligt. So liegt die geothermische Tiefenstufe im bayrischen Pechkohlenbergbau durchschnittlich bei 32 m, während im R u h r b e r g b a u eine mittlere T e m p e r a t u r z u n a h m e u m 1°C schon bei 28 m eintritt. Bei den u n t e r sehr mächtigen Deckgebirge b a u e n d e n Gruben im Norden des Ruhrgebietes bet r ä g t die geothermische Tiefenstufe nur noch 25 m. I m bayrischen Pechkohlenbergbau ist daher in 1000 m Tiefe eine mittlere Gebirgstemperatur von 39° C, im R u h r gebiet dagegen eine T e m p e r a t u r von ungefähr 48° C zu erwarten. Eine der größten Teufen w u r d e auf der Zeche „ S a c h s e n " mit 1187 m bei einer Sohlenteufe v o n 1152 m erreicht. Dort b e t r ä g t die Gebirgstemperatur 54° C. Dieser W e r t liegt u m 5°C höher, als er durchschnittlich im südafrikanischen Golderzbergbau mit 49° C erst bei 3250 m Teufe erreicht wird. Diese hohen T e m p e r a t u r e n in größeren Tiefen stellen den R u h r b e r g b a u vor sehr schwierige Aufgaben. Hinzu k o m m t noch der Temperaturzuwachs aus den beträchtlichen W ä r m e mengen, die beim Abbau größerer Kohlenmengen u n d durch den weitgehend mechanisierten Betrieb frei werden. Bei größeren Teufen ist es daher besonders wichtig, f ü r eine G r u b e n t e m p e r a t u r zu sorgen, die die A r b e i t s k r a f t u n d Gesundheit der Bergleute nicht gefährdet. Dies soll grundsätzlich durch eine ausreichende Z u f u h r frischer Wetter erfolgen. N u r dort, wo die klassischen M a ß n a h m e n der Grubenbewetterung t r o t z hoher Aufwendungen nicht zum Ziele führen, erscheinen S o n d e r m a ß n a h m e n , z. B. der Einsatz von Kältemaschinen, gerechtfertigt. F ü r die Schaffung eines erträglichen Grubenklimas sind demnach in größeren Teufen beträchtliche technische Aufwendungen erforderlich. Sie beanspruchen einen nicht u n erheblichen Teil der Gesamtbetriebskosten einer Schachtanlage. DRESSEL RHEINLÄNDER,

P.

Kohle und Elsen im Wandel der Zeit Vulkan-Verlag Essen, 1957, 90 S. 25 Abb., 25 Tab. DM 8.80 Der A u t o r behandelt in seiner Arbeit die Ergebnisse der zahlreichen Veröffentlichungen des In- u n d Auslandes, die sich mit Fragen der Atomenergie, der Kohle u n d des Erdöls befassen, u n d k o m m t hierbei zu außerordentlich wichtigen Folgerungen hinsichtlich der Entwicklung u n d P l a n u n g der Rohstoff- u n d Energieversorgung. I n einem Kapitel über die gegenwärtige Bedeutung der Kohle ist die Stein- u n d Braunkohlenförderung der wichtigsten kohlenfördernden L ä n d e r u n d L ä n d e r g r u p p e n sowie der gesamten W e l t v o n 1900 bis 1956 in Tafeln eindrucksvoll dargestellt. Der westdeutsche Verfasser weist hierbei auf die Anstrengungen der L ä n d e r des sozialistischen Lagers hin. Weiterhin ist sich der A u t o r darüber klar, welche Bedeutung der Braunkohle f ü r die Deckung des Brennstoff- u n d Energiebedarfs Gesamtdeutschlands in Z u k u n f t z u k o m m e n wird. So wird sich z. B. das Verhältnis von Stein- u. Braunkohlenförderung — nach Meinung des Verfassers — in den nächsten 10 J a h r e n weiter erheblich zugunsten der Braunkohle verändern. Der eindrucksvolle Text r ü c k t die Wichtigkeit der Kohle ins rechte Licht. U m richtige Schlußfolgerungen aus der Energieversorgung ziehen zu können, m u ß m a n die Primärenergie (außer Kohle also W a s s e r k r a f t , E r d ö l / E r d g a s sowie Brennholz u n d Brenntorf) in die Betrachtungen unbedingt m i t einbeziehen. Die hier a n g e f ü h r t e n Zahlenvergleiche lassen sehr deutlich erkennen, in welchem Grade überall in der Welt der Anteil des Erdöls u n d Erdgases a n der Energiebedarfsdeckung steigt u n d welche Bedeutung gerade diese Brennstoffe in immer stärkerem Maße f ü r die Z u k u n f t besitzen. In einem anderen Artikel behandelt der Verfasser den Vorr a t u n d die Lebensdauer der Kohle u n d der anderen P r i m ä r energieträger. Es wird jedoch nicht vergessen, auf den u n t e r schiedlichen Aussagewert der Vorratszahlen hinzuweisen. Herr Dr. WIEL, Essen, k o m m t ebenfalls zu W o r t u n d m a h n t bei der Schließung der Brennstofflücke durch die verschiedenen Isotope des Urans zur Vorsicht; denn hier d ü r f t e n viele noch nicht abzusehende Probleme einer Lösung harren. Daneben sollte m a n jedoch auch anderen Energiegewinnungsverfahren u n d der Erschließung neuer Energiequellen

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Heft 8

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Besprechungen und Referate die notwendige B e a c h t u n g s c h e n k e n u n d sie m i t allen Mitteln fördern. Der Verfasser folgert, d a ß a u c h in u n s e r e m Zeitalter die K o h l e der wichtigste Rohstoff f ü r die W ä r m e - u n d E n e r g i e v e r s o r g u n g b l e i b t . D a das A t o m e n e r g i e p r o b l e m n o c h n i c h t zu ü b e r s e h e n sein d ü r f t e , fällt der K o h l e also bei der Schließung der zu e r w a r t e n d e n E n e r g i e l ü c k e eine entscheid e n d e Rolle z u . Mehr u n d billigere Kohle z u f ö r d e r n — dies k a n n i m wesentlichen n u r d u r c h eine weitere Mechanisierung des B e r g b a u e s u n d d u r c h bessere A u s n u t z u n g der g e f ö r d e r t e n K o h l e erreicht w e r d e n . Hier m u ß der Ingenieur w a h r h a f t große A u f g a b e n lösen. D a s Eisen wird i m 2. Teil der N e u e r s c h e i n u n g b e h a n d e l t . E i n g e h e n d wird auf die gegenwärtige B e d e u t u n g v o n E i s e n u n d S t a h l eingegangen. W i e bei der K o h l e h a t es hier der Verfasser u n t e r n o m m e n , die R o h s t a h l e r z e u g u n g der W e l t sowie einzelner L ä n d e r u n d L ä n d e r g r u p p e n d a r z u stellen. D a n e b e n k a n n der Leser den R o h s t a h l v e r b r a u c h der W e l t , einzelner L ä n d e r u n d L ä n d e r g r u p p e n j e Kopf der B e v ö l k e r u n g i m J a h r e 1956 sowie u. a. die g e w i n n b a r e n E i s e n e r z v o r r ä t e n a c h d e m S t a n d v o n E n d e 1953 g u t z u s a m m e n g e s t e l l t finden. J e d e r ersieht hieraus, wie gewaltig sich die F ö r d e r u n g v o n 1900—1956 e n t w i c k e l t h a t . N a c h d e m Verfasser zu urteilen, ergibt sich erfreulicherweise bei den V o r r ä t e n a n Eisenerz — w e n n a u c h bei d e n einzelnen L ä n d e r n m i t wesentlichen U n t e r s c h i e d e n — i n s g e s a m t gesehen f ü r die n ä c h s t e Zeit keine b e ä n g s t i g e n d e Lage. E r z , K o k s u n d S c h r o t t als Rohstoffe f ü r die Eisen- u n d S t a h l e r z e u g u n g n e h m e n i n d e m A u f s a t z ebenfalls einen n i c h t u n e r h e b l i c h e n R a u m ein. Ä u ß e r s t a u f s c h l u ß r e i c h e F o l g e r u n g e n stellt der Verfasser a u c h m i t teils ä l t e r e n , teils n e u a u f k o m m e n d e n B a u - u n d W e r k s t o f f e n a n . Als E r g e b n i s all dieser U n t e r s u c h u n g e n m u ß m a n j e d o c h zu d e m S c h l u ß k o m m e n , d a ß der weitere A u s b a u der eisenschaffenden I n d u s t r i e u n d der m i t ihr vergesellschafteten R o h s t o f f b e t r i e b e d r i n g e n d n o t w e n d i g erscheint. S t a h l ist u n d bleibt also a u c h w e i t e r h i n der Grundstoff der I n d u s t r i a l i s i e r u n g , Mechanisierung u n d A u t o m a t i s i e r u n g . Sein Bedarf ist so s t a r k , d a ß alle A n s t r e n g u n g e n g e m a c h t w e r d e n müssen, u m d e n S t a h l b e d a r f f ü r die Z u k u n f t weiterhin zu decken. Die hier a n g e f ü h r t e n k u r z e n A u f z e i c h n u n g e n k ö n n e n n u r einen k l e i n e n Einblick in das wertvolle Material v e r m i t t e l n , u n d es ist d e s h a l b j e d e m zu e m p f e h l e n , d a ß er sich m i t dieser wertvollen N e u e r s c h e i n u n g v e r t r a u t m a c h t . D a die 25 sehr i n t e r e s s a n t e n u n d auf d e n n e u e s t e n S t a n d g e b r a c h t e n , in gesonderter Tasche befindlichen Tabellen ebenso wie die gleiche A n z a h l v o n D i a g r a m m e n eine ä u ß e r s t wertvolle Ber e i c h e r u n g u n d E r g ä n z u n g des T e x t e s bilden, sollte sich n i c h t n u r der F a c h m a n n , s o n d e r n a u c h der d a r a n interessierte Laie m i t d e n in v e r s t ä n d l i c h e r F o r m b e h a n d e l t e n G r u n d p r o b l e m e n der M o n t a n - u n d E n e r g i e w i r t s c h a f t befassen. DRESSEL TSCHURINOW, M. W . & A. A. KONOPLJANZEW

Hydrogeologie und Ingenieurgeologie im Dienst des sozialistischen Aufbaus „ E r k u n d u n g u n d L a g e r s t ä t t e n s c h u t z " (russ.),Nr. 12/1957. Die beiden M i t a r b e i t e r des W i s s e n s c h a f t l i c h e n F o r s c h u n g s i n s t i t u t s f ü r Hydrogeologie u n d Ingenieurgeologie der S o w j e t u n i o n ( W S E G I N G E O ) b e r i c h t e n in i h r e m A u f s a t z ü b e r die Erfolge der Hydrogeologie u n d Ingenieurgeologie in vier J a h r z e h n t e n S o w j e t m a c h t . Diese Erfolge w u r d e n bei der B e a r b e i t u n g hydrogeologischer u n d ingenieurgeölogischer P r o b l e m e erreicht, die i m Interesse des sozialistischen A u f b a u s zu b e w ä l t i g e n w a r e n . Die hydrogeologischen U n t e r s u c h u n g e n i m v o r r e v o l u t i o n ä r e n R u ß l a n d b e s c h r ä n k t e n sich auf die N i e d e r b r i n g u n g einzelner B o h r u n g e n f ü r Zwecke der W a s s e r v e r s o r g u n g , w ä h r e n d sich die ingenieurgeologischen A r b e i t e n auf die B e a r b e i t u n g der b e i m E i s e n b a h n - u n d H a f e n b a u a u f t r e t e n d e n F r a g e n k o n z e n t r i e r t e . I m zaristischen R u ß l a n d g a b es f a s t keine Spezialisten auf diesen b e i d e n Gebieten. I n d e n e r s t e n J a h r e n n a c h der Großen Sozialistischen O k t o b e r r e v o l u t i o n n a h m die Ingenieurgeologie in Z u s a m m e n h a n g m i t d e m b e r ü h m t e n L e n i n s c h e n P l a n z u r Elektrifiz i e r u n g R u ß l a n d s ( G O E L R O ) einen gewaltigen A u f s c h w u n g . Die Ingenieurgeologen leisteten die V o r a r b e i t e n f ü r das W o l c h o w - u n d das D n j e p r - W a s s e r k r a f t w e r k , ferner f ü r a n d e r e W a s s e r k r a f t w e r k e i m N o r d k a u k a s u s , in Karelien, Aserb a i d s h a n , Grusinien, A r m e n i e n u n d Mittelasien. Die H y d r o geologen b e f a ß t e n sich m i t der s y s t e m a t i s c h e n K a r t i e r u n g

u n d m i t U n t e r s u c h u n g e n f ü r Meliorationszwecke, A r b e i t e n , die f ü r die sozialistische U m g e s t a l t u n g der L a n d w i r t s c h a f t erforderlich w a r e n . I n dieser Zeit b i l d e t e n sich Ingenieurgeologie u n d H y d r o geologie als selbständige Zweige-der Geologie h e r a u s . Die wichtige p r a k t i s c h e Rolle dieser beiden Zweige f a n d a u c h organisatorisch in straffer Zentralisierung i h r e n Ausd r u c k . Als M a r k s t e i n ist hierbei die i m J a h r e 1939 erfolgte S c h a f f u n g des W i s s e n s c h a f t l i c h e n F o r s c h u n g s i n s t i t u t s f ü r Hydrogeologie u n d Ingenieurgeologie der S o w j e t u n i o n ( W S E G I N G E O ) zu verzeichnen. Der 1931 n a c h L e n i n g r a d e i n b e r u f e n e 1. hydrogeologische K o n g r e ß stellte d e n s o w j e t i s c h e n H y d r o g e o l o g e n die A u f gabe, alle W a s s e r r e s s o u r c e n f ü r die sozialistische I n d u s t r i e zu mobilisieren; diese A u f g a b e erschien u m so dringlicher, als d a m a l s n u r 1 7 , 5 % des E u r o p ä i s c h e n Teils u n d 3 , 2 % des Asia t i s c h e n Teils der U d S S R hydrogeologisch u n t e r s u c h t w a r e n . Mehr oder m i n d e r z u f r i e d e n s t e l l e n d u n t e r s u c h t w a r e n in dieser B e z i e h u n g lediglich d e r D o n b a ß , dieSüdrussischeMulde, einzelne Teile des K u s b a ß , T u r k m e n i s t a n s u n d K a s a c h s t a n s . Der 1. hydrogeologische K o n g r e ß f o r m u l i e r t e als n ä c h s t e A u f g a b e die p l a n m ä ß i g e hydrogeologische K a r t i e r u n g , f e r n e r die eingehende U n t e r s u c h u n g des Grundwasserregimes, u m d a m i t die Möglichkeit der B i l a n z i e r u n g der G r u n d w a s s e r v o r r ä t e u n d die O r g a n i s i e r u n g i h r e r s a c h g e m ä ß e n N u t z u n g zu gewährleisten. E r e m p f a h l gleichfalls die A n w e n d u n g geophysikalischer V e r f a h r e n b e i m A u f s u c h e n u n d E r k u n d e n ' v o n G r u n d w ä s s e r n u n d die Z u s a m m e n s t e l l u n g eines G r u n d w a s s e r k a t a s t e r s . Der K o n g r e ß b e h a n d e l t e eine A n z a h l wichtiger, m i t der P r a x i s z u s a m m e n h ä n g e n d e r F r a g e n : Bek ä m p f u n g der d e n G r u b e n z u s i t z e n d e n W ä s s e r , der A b b a u bei n i c h t s t a n d f e s t e m Gebirge, M a ß n a h m e n z u r V e r h ü t u n g v o n S e t z u n g s e r s c h e i n u n g e n in L ö ß b ö d e n , B e f e s t i g u n g der B ö s c h u n g e n bei S t a u w e r k e n , f e r n e r die W a s s e r v e r s o r g u n g v o n Städten, Dörfern, Industriebetrieben, Kolchosen u n d Sowchosen. I n d e n J a h r e n 1926 u n d 1927 b e g a n n e n hydrogeologische U n t e r s u c h u n g e n in w a s s e r a r m e n Gebieten (im K a u k a s u s v o r l a n d , i m S ü d o s t e n des E u r o p ä i s c h e n Teils der U d S S R u n d in Mittelasien). F ü r die B e w ä l t i g u n g der u m f a s s e n d e n A u f g a b e n des sozialistischen A u f b a u s erwies es sich als z w e c k m ä ß i g , in f a s t allen I n d u s t r i e - u n d B a u m i n i s t e r i e n hydrogeologische u n d ingenieurgeologische D i e n s t e einz u r i c h t e n . H e u t e ist dieser Dienst in P r o j e k t i n s t i t u t e n k o n z e n t r i e r t ( H y d r o e n e r g i e p r o j e k t , M e t r o p r o j e k t u . a.). I n der Zeit der V o r k r i e g s f ü n f j a h r p l ä n e w u r d e n die u m f a n g r e i c h s t e n ingenieurgeologischen u n d hydrologischen U n t e r s u c h u n g e n f ü r d e n B a u des W e i ß m e e r k a n a l s , den B a u des M o s k w a - W o l g a - K a n a l s , f ü r B e w ä s s e r u n g s v o r h a b e n in Mittelasien, B e l o r u ß l a n d u n d d e m K a u k a s u s sowie f ü r die A n l a g e v o n W a s s e r k r a f t w e r k e n a n der Wolga, K a m a , S a n g a u. a. Flüssen a u s g e f ü h r t . D a s N e t z der G r u n d w a s s e r b e o b a c h t u n g s s t a t i o n e n w u r d e verdichtet. Der große V a t e r l ä n d i s c h e K r i e g u n t e r b r a c h das friedliche A u f b a u w e r k . I n der Nachkriegsperiode w u r d e n in v e r s t ä r k t e m Maße W a s s e r k r a f t a n l a g e n errichtet, die ihrer K a p a z i t ä t n a c h die f r ü h e r e n weit h i n t e r sich ließen. D a z u gehören die A n l a g e n v o n K u i b y s c h e w , S t a l i n g r a d , K a c h o w k a u n d Zimljansk. I n d e n J a h r e n 1954 u n d 1955 w u r d e n die hydrogeologischen E r k u n d u n g s a r b e i t e n f ü r die W a s s e r v e r s o r g u n g der Kolchosen, Sowchosen u n d M T S in d e n N e u - u n d B r a c h l a n d g e b i e t e n a u s g e f ü h r t . Hydrogeologische K a r t i e r u n g e n erfolgten in d e n Wüsten Kysyl-Kum, M u j u n - K u m u n d Bet-Pak-Dala, im N o r d e n des Aralsees, in Kirgisien, bei G r o s n y u n d A s t r a c h a n , wobei allein in der W ü s t e K y s y l - K u m 16 artesische Becken gefunden wurden. Die in U s b e k i s t a n , Kirgisistan, K a s a c h s t a n u n d Aserb a i d s h a n , der A S S R der K o m i u n d in B o r s h o m i d u r c h g e f ü h r t e n hydrogeologischen U n t e r s u c h u n g e n wiesen n e u e V o r r ä t e a n Heil- u n d Mineralwässern n a c h . Die s o w j e t i s c h e n Ingenieurgeologen u n d H y d r o g e o l o g e n sind h e u t e in der Lage, die vielseitigsten u n d k o m p l i z i e r t e s t e n A u f g a b e n zu lösen, die die V o l k s w i r t s c h a f t stellt. W.

OESTREICH

PROKOP, O .

Wünschelrute, Erdstrahlen und Wissenschaft U r a n i a - V e r l a g J e n a / L e i p z i g , 1957, DM 9,80 Der A u t o r , D i r e k t o r des I n s t i t u t s f ü r Gerichtliche Medizin der H u m b o l d t - U n i v e r s i t ä t zu Berlin, h a t sein sehr a u f s c h l u ß -

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Nachrichten und Informationen

reiches Werk mit Medizinern, Physikern, Physiologen und weiteren, vorwiegend westdeutschen, Fachleuten herausgegeben. Den geologischen Teil hat er selbst bearbeitet. Das Buch war in 1. Auflage im Enke-Verlag, Stuttgart, erschienen, der dem Urania-Verlag, J e n « , die Lizenz zur Herausgabe der vorliegenden Auflage erteilte. Diese Zusammenarbeit der beiden Verlage kann wärmstens begrüßt werden, da der Kampf gegen das Kurpfuschertum in der Bundesrepublik der gleiche wie in der D D R ist. Wenn es auch gelungen ist, die Wünschelrutengängerei in der D D R weitgehend einzuschränken, so gibt es vor allem in bäuerlichen Kreisen noch Menschen, die den Wünschelrutengängern, oder wie sie sich heute nennen, den Radiästheten, Glauben schenken. Das vorliegende Buch gibt nun jedem, der an solchen Unfug noch glauben sollte, eine eingehende wissenschaftliche Analyse. Der Autor ist bestrebt, alle Leichtgläubigen zu warnen, denen man einreden will, sie würden durch Erdstrahlen Krebs bekommen und müßten deshalb „Entstrahlungsapparate" kaufen. Seiner folgenden Auffassung kann man sich anschließen. „Der Kurpfuscher, der sich des Siderischen Pendels und der Wünschelrute bedient, ist in einer Art Untergrundbewegung tätig, die ihre Helfershelfer mitunter sogar in staatlichen Institutionen sitzen hat. Ihr Nährboden ist die

Halbbildung, ihr Erzeugnis die Falschmeldung in der Presse, ihr Anwalt der Okkultismus." In der Bundesrepublik hat sich diese okkultistische Tätigkeit der Radiästheten zu einem „gigantischen Unfug" entwickelt. Nicht nur für die Medizin, sondern auch für die Geologie fordert PROKOP einen durchgreifenden Rechtsschutz: „Das Beispiel der Erdölgewinnung sollte eigentlich zu denken geben. Jahrzehntelang hat die deutsche Erdölindustrie im Vertrauen auf die fehlerhaften Angaben der Rutengänger Millionen Mark vergeblich verbohrt, ohne die Förderung ausreichend erhöhen zu können. Erst als man sich von der Wünschelrutengängerei freimachte und mit Hilfe der Geophysik, namentlich durch die Staatlichen Ämter für Bodenforschung, mit den modernen physikalischen Geräten den Untergrund untersuchen ließ, kam man zu großen Erfolgen. Die Rutengänger haben den gewaltigen Aufschwung geradezu vereitelt." Wir hoffen, daß die Reste des Wünschelrutengängertums und der Radiästheten in der D D R durch weitgehende rechtliche Maßnahmen endgültig beseitigt werden; denn es handelt sich um wissenschaftlich getarnte mittelalterliche Anschauungen, die keinerlei praktischen Wert besitzen, zur Geheimnistuerei und zur Schädigung unseres wirtschaftlichen Aufbaus führen. E.

Nachrichten und Informationen Aus der r u m ä n i s c h e n Erdölindustrie

Einem Aufsatz des Akädemie-Prof. GHEORGHE MACOVEI, des Präsidenten des Geologischen Komitees der Rumänischen Volksrepublik 1 ), entnehmen wir: „Von den ersten Anfängen bis zum heutigen Stand haben die rumänischen Geologen einen bedeutenden Beitrag zur Entwicklung der rumänischen Erdölindustrie geleistet. Die Pioniere der rumänischen Geologie, GRIGORE COBILCESCU u n d GRIGORE STEFANESCU u n d i h r e S c h ü l e r SAVA

ATANASIU, I. SLMLONESCU u. a. haben neben geologischen Arbeiten von allgemeinem Charakter bereits in der zweiten Hälfte des X I X . Jahrhunderts zahlreiche Studien über die Erdölvorkommen in unserem Lande angestellt. Eine systematische Erforschung der Erdölvorkommen begann in Rumänien ungefähr 1890 mit den Arbeiten des großen Geologen LUDWIG MRAZEC, insbesondere aber nach der Gründung des rumänischen Geologischen Instituts (1906), als eine große Zahl von Geologen zur Mitarbeit herangezogen wurde. Durch die Arbeiten MRAZECS und der übrigen Geologen des geologischen Instituts wurden zahlreiche neue Vorkommen entdeckt und die Wissenschaft der Welt in vielen Fragen der Herkunft und Bildung von Erdölvorkommen um wertvolle Beiträge bereichert. In der Zeit zwischen den beiden Weltkriegen führten die Verwertung neuer Vorkommen, die Einführung des RotaryBohrverfahrens und die Verbesserung der Fördermethoden zu einer wesentlichen Steigerung der Erdölproduktion, die 1936 eine Spitzenleistung erreichte, worauf ein sichtlicher Rückgang — insbesondere während des Krieges — folgte. Nachdem die Kriegsschäden überwunden waren, wurden unserer Erdölindustrie (ab 1948) neue Bedingungen für eine rasche Entwicklung geschaffen. Besonderes Gewicht wurde auf die Intensivierung der Schürfbohrungen und geologischen Forschungen zur Ermittlung neuer Erdöllagerstätten gelegt. Diese Arbeiten wurden fast im ganzen Lande in großem Maßstab durchgeführt, und zwar sowohl im Rahmen des geologischen Instituts (seit 1950 geologisches Komitee) als auch im Rahmen der Forschungs- und Schürforganisationen des Ministeriums für Erdöl und Chemie. Neben Schürfbohrungen und geologischen Forschungen wurden auch umfangreiche geophysikalische Arbeiten durchgeführt. Das Volumen der Bohrungen stieg unaufhörlich und der Anteil der Schürfbohrungen nahm einen immer wichtigeren Platz ein. Die Auswertung des bei diesen Schürfbohrungen und Forschungen erarbeiteten reichhaltigen Materials sowie das Anwachsen der Zahl der Geologen führten zur Verbesserung der Arbeitsmethoden. 'j Nachrichten der Handelskammer der Rumänischen Volksrepublik Nr. 1, 1958, S. 1 7 - 1 8 .

Die Intensivierung der Schürfbohrungen hatte die E n t deckung neuer, außerordentlich reicher Erdölvorkommen in der Moldau zur Folge. Aber auch in der Provinz Oltenien und anderen Teilen des Landes wurden ausgedehnte' Erdölgebiete entdeckt, so daß wir heute über viel größere Rohölreserven verfügen als gleich nach dem Kriege. Auf eine Reihe neuer, reicher Erdölschichten stieß man durch Vertiefung alter Erdölsonden, wie z. B . in Boldesti, wo Speichergesteine im Sarmat entdeckt wurden. Die geologischen Entdeckungen führten zu einer radikalen Änderung der geographischen Verteilung unserer Rohölreserven sowie der Produktion. So ist zum Beispiel die Moldau, die früher nur 1 0 % der gesamten Produktion des Landes lieferte, heute eines der bedeutendsten Erdölgebiete und die Provinz Oltenien, wo es früher überhaupt keine Erdölindustrie gab, steht heute, was Erdölreserven und -Produktion anbetrifft, an führender Stelle. Auch in anderen Gebieten, wie in der Donauebene, bestehen günstige Aussichten. Zur Zeit werden 7 0 % der gesamten Rohölproduktion des Landes aus den neuen Förderstellen oder aus den Tiefenstrukturen der alten Ausbeutestellen gewonnen. Infolge der geologischen Arbeiten und der Einführung verschiedener neuer, besserer Bohrmethoden (Turbobohrung, Schnellbohrung, breite Verwendung von Rollenmeißeln usw.) und Produktionsmethoden (sekundäre Gewinnung usw.j war es möglich, bereits 1953 den höchsten Produktionsstand der Vorkriegszeit zu erreichen; heute ist dieses Niveau bereits um 3 0 % überschritten. Auf diese Weise wurden die Pseudotheorien vom , Gespenst des Versiegens der rumänischen Erdölquellen, und vom unvermeidlichen Rückgang der Produktion' vollkommen widerlegt. Die rumänischen Erdölreserven und die Erdölproduktion sind nicht nur nicht gesunken, sondern weisen ständig größere Mengen auf; sie sichern den Bedarf an Brennstoff und Schmierölen für die Industrie, für die fortschreitende Mechanisierung der Landwirtschaft und für das Transportwesen, wie auch einen beachtlichen Uberschuß für den Export. Außerdem ist das Erdöl ein wichtiger Rohstoff für verschiedene alte und besonders für neue Zweige der chemischen Industrie. Besonders zu erwähnen ist die Qualität des rumänischen Rohöls, das die Gewinnung hochwertiger Erzeugnisse ermöglicht, da dieses Rohöl frei ist von schädlichen Verunreinigungen (Schwefel usw.). Infolge der dauernden Steigerung der Erdölproduktion und der allgemeinen Entwicklung der Industrie ist auch die petrochemische Industrie in raschem Aufblühen begriffen und, ermöglicht durch die Herstellung von Kunstgummi, Plastmassen, Kunstfasern und anderen Erzeugnissen eine weitgehende Verwertung des Rohöls. Die Erdölspezialisten, Chemiker, Geologen und andere Fachleute Rumäniens sind stolz darauf, daß sie zur Entwicklung der Erdölindustrie ihres Landes beitragen und dieser

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reiches Werk mit Medizinern, Physikern, Physiologen und weiteren, vorwiegend westdeutschen, Fachleuten herausgegeben. Den geologischen Teil hat er selbst bearbeitet. Das Buch war in 1. Auflage im Enke-Verlag, Stuttgart, erschienen, der dem Urania-Verlag, J e n « , die Lizenz zur Herausgabe der vorliegenden Auflage erteilte. Diese Zusammenarbeit der beiden Verlage kann wärmstens begrüßt werden, da der Kampf gegen das Kurpfuschertum in der Bundesrepublik der gleiche wie in der D D R ist. Wenn es auch gelungen ist, die Wünschelrutengängerei in der D D R weitgehend einzuschränken, so gibt es vor allem in bäuerlichen Kreisen noch Menschen, die den Wünschelrutengängern, oder wie sie sich heute nennen, den Radiästheten, Glauben schenken. Das vorliegende Buch gibt nun jedem, der an solchen Unfug noch glauben sollte, eine eingehende wissenschaftliche Analyse. Der Autor ist bestrebt, alle Leichtgläubigen zu warnen, denen man einreden will, sie würden durch Erdstrahlen Krebs bekommen und müßten deshalb „Entstrahlungsapparate" kaufen. Seiner folgenden Auffassung kann man sich anschließen. „Der Kurpfuscher, der sich des Siderischen Pendels und der Wünschelrute bedient, ist in einer Art Untergrundbewegung tätig, die ihre Helfershelfer mitunter sogar in staatlichen Institutionen sitzen hat. Ihr Nährboden ist die

Halbbildung, ihr Erzeugnis die Falschmeldung in der Presse, ihr Anwalt der Okkultismus." In der Bundesrepublik hat sich diese okkultistische Tätigkeit der Radiästheten zu einem „gigantischen Unfug" entwickelt. Nicht nur für die Medizin, sondern auch für die Geologie fordert PROKOP einen durchgreifenden Rechtsschutz: „Das Beispiel der Erdölgewinnung sollte eigentlich zu denken geben. Jahrzehntelang hat die deutsche Erdölindustrie im Vertrauen auf die fehlerhaften Angaben der Rutengänger Millionen Mark vergeblich verbohrt, ohne die Förderung ausreichend erhöhen zu können. Erst als man sich von der Wünschelrutengängerei freimachte und mit Hilfe der Geophysik, namentlich durch die Staatlichen Ämter für Bodenforschung, mit den modernen physikalischen Geräten den Untergrund untersuchen ließ, kam man zu großen Erfolgen. Die Rutengänger haben den gewaltigen Aufschwung geradezu vereitelt." Wir hoffen, daß die Reste des Wünschelrutengängertums und der Radiästheten in der D D R durch weitgehende rechtliche Maßnahmen endgültig beseitigt werden; denn es handelt sich um wissenschaftlich getarnte mittelalterliche Anschauungen, die keinerlei praktischen Wert besitzen, zur Geheimnistuerei und zur Schädigung unseres wirtschaftlichen Aufbaus führen. E.

Nachrichten und Informationen Aus der r u m ä n i s c h e n Erdölindustrie

Einem Aufsatz des Akädemie-Prof. GHEORGHE MACOVEI, des Präsidenten des Geologischen Komitees der Rumänischen Volksrepublik 1 ), entnehmen wir: „Von den ersten Anfängen bis zum heutigen Stand haben die rumänischen Geologen einen bedeutenden Beitrag zur Entwicklung der rumänischen Erdölindustrie geleistet. Die Pioniere der rumänischen Geologie, GRIGORE COBILCESCU u n d GRIGORE STEFANESCU u n d i h r e S c h ü l e r SAVA

ATANASIU, I. SLMLONESCU u. a. haben neben geologischen Arbeiten von allgemeinem Charakter bereits in der zweiten Hälfte des X I X . Jahrhunderts zahlreiche Studien über die Erdölvorkommen in unserem Lande angestellt. Eine systematische Erforschung der Erdölvorkommen begann in Rumänien ungefähr 1890 mit den Arbeiten des großen Geologen LUDWIG MRAZEC, insbesondere aber nach der Gründung des rumänischen Geologischen Instituts (1906), als eine große Zahl von Geologen zur Mitarbeit herangezogen wurde. Durch die Arbeiten MRAZECS und der übrigen Geologen des geologischen Instituts wurden zahlreiche neue Vorkommen entdeckt und die Wissenschaft der Welt in vielen Fragen der Herkunft und Bildung von Erdölvorkommen um wertvolle Beiträge bereichert. In der Zeit zwischen den beiden Weltkriegen führten die Verwertung neuer Vorkommen, die Einführung des RotaryBohrverfahrens und die Verbesserung der Fördermethoden zu einer wesentlichen Steigerung der Erdölproduktion, die 1936 eine Spitzenleistung erreichte, worauf ein sichtlicher Rückgang — insbesondere während des Krieges — folgte. Nachdem die Kriegsschäden überwunden waren, wurden unserer Erdölindustrie (ab 1948) neue Bedingungen für eine rasche Entwicklung geschaffen. Besonderes Gewicht wurde auf die Intensivierung der Schürfbohrungen und geologischen Forschungen zur Ermittlung neuer Erdöllagerstätten gelegt. Diese Arbeiten wurden fast im ganzen Lande in großem Maßstab durchgeführt, und zwar sowohl im Rahmen des geologischen Instituts (seit 1950 geologisches Komitee) als auch im Rahmen der Forschungs- und Schürforganisationen des Ministeriums für Erdöl und Chemie. Neben Schürfbohrungen und geologischen Forschungen wurden auch umfangreiche geophysikalische Arbeiten durchgeführt. Das Volumen der Bohrungen stieg unaufhörlich und der Anteil der Schürfbohrungen nahm einen immer wichtigeren Platz ein. Die Auswertung des bei diesen Schürfbohrungen und Forschungen erarbeiteten reichhaltigen Materials sowie das Anwachsen der Zahl der Geologen führten zur Verbesserung der Arbeitsmethoden. 'j Nachrichten der Handelskammer der Rumänischen Volksrepublik Nr. 1, 1958, S. 1 7 - 1 8 .

Die Intensivierung der Schürfbohrungen hatte die E n t deckung neuer, außerordentlich reicher Erdölvorkommen in der Moldau zur Folge. Aber auch in der Provinz Oltenien und anderen Teilen des Landes wurden ausgedehnte' Erdölgebiete entdeckt, so daß wir heute über viel größere Rohölreserven verfügen als gleich nach dem Kriege. Auf eine Reihe neuer, reicher Erdölschichten stieß man durch Vertiefung alter Erdölsonden, wie z. B . in Boldesti, wo Speichergesteine im Sarmat entdeckt wurden. Die geologischen Entdeckungen führten zu einer radikalen Änderung der geographischen Verteilung unserer Rohölreserven sowie der Produktion. So ist zum Beispiel die Moldau, die früher nur 1 0 % der gesamten Produktion des Landes lieferte, heute eines der bedeutendsten Erdölgebiete und die Provinz Oltenien, wo es früher überhaupt keine Erdölindustrie gab, steht heute, was Erdölreserven und -Produktion anbetrifft, an führender Stelle. Auch in anderen Gebieten, wie in der Donauebene, bestehen günstige Aussichten. Zur Zeit werden 7 0 % der gesamten Rohölproduktion des Landes aus den neuen Förderstellen oder aus den Tiefenstrukturen der alten Ausbeutestellen gewonnen. Infolge der geologischen Arbeiten und der Einführung verschiedener neuer, besserer Bohrmethoden (Turbobohrung, Schnellbohrung, breite Verwendung von Rollenmeißeln usw.) und Produktionsmethoden (sekundäre Gewinnung usw.j war es möglich, bereits 1953 den höchsten Produktionsstand der Vorkriegszeit zu erreichen; heute ist dieses Niveau bereits um 3 0 % überschritten. Auf diese Weise wurden die Pseudotheorien vom , Gespenst des Versiegens der rumänischen Erdölquellen, und vom unvermeidlichen Rückgang der Produktion' vollkommen widerlegt. Die rumänischen Erdölreserven und die Erdölproduktion sind nicht nur nicht gesunken, sondern weisen ständig größere Mengen auf; sie sichern den Bedarf an Brennstoff und Schmierölen für die Industrie, für die fortschreitende Mechanisierung der Landwirtschaft und für das Transportwesen, wie auch einen beachtlichen Uberschuß für den Export. Außerdem ist das Erdöl ein wichtiger Rohstoff für verschiedene alte und besonders für neue Zweige der chemischen Industrie. Besonders zu erwähnen ist die Qualität des rumänischen Rohöls, das die Gewinnung hochwertiger Erzeugnisse ermöglicht, da dieses Rohöl frei ist von schädlichen Verunreinigungen (Schwefel usw.). Infolge der dauernden Steigerung der Erdölproduktion und der allgemeinen Entwicklung der Industrie ist auch die petrochemische Industrie in raschem Aufblühen begriffen und, ermöglicht durch die Herstellung von Kunstgummi, Plastmassen, Kunstfasern und anderen Erzeugnissen eine weitgehende Verwertung des Rohöls. Die Erdölspezialisten, Chemiker, Geologen und andere Fachleute Rumäniens sind stolz darauf, daß sie zur Entwicklung der Erdölindustrie ihres Landes beitragen und dieser

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Heft 8 Nachrichten u n d Informationen

399 w e r d e n sollten. D a s Öl k o m m t v o n d e n Ölfeldern der H a l b insel Sinai u n d wird i n n e r h a l b v o n 6 M o n a t e n i n R a t e n v o n n a h e z u 80000 t p r o M o n a t geliefert. D e r V e r l a d e h a f e n ist F e i r a n a m Golf v o n Suez. A n der ä g y p t i s c h e n K ü s t e des R o t e n Meeres b e g a n n e n die e r s t e n B o h r v e r s u c h e einer ä g y p t i s c h e n Ölgesellschaft d e r „ G e n e r a l P e t r o l e u m C o m p a n y " . Die B o h r u n g e n w e r d e n m i t G e r ä t e n a u s g e f ü h r t , die v o n der S o w j e t u n i o n geliefert wurden. E.-

E r d ö l f ö r d e r u n g R u m ä n i e n s 1938—1957 (1938 = 100) I n d u s t r i e besonders günstige, vielverheißende P e r s p e k t i v e n schaffen k ö n n e n . " Der S t e l l v e r t r e t e n d e Minister d e r E r d ö l - u n d chemischen I n d u s t r i e , N i c o l a e Ionescu 2 ), teilt m i t , d a ß die erste R o h ö l p r o d u k t i o n v o n 275 t in R u m ä n i e n bereits i m J a h r e 1857 erzielt w u r d e , u n d d a ß B u k a r e s t die erste S t a d t der W e l t war, die i m gleichen J a h r P e t r o l e u m zu B e l e u c h t u n g s z w e c k e n b e nutzte. U b e r die K a d e r a u s b i l d u n g stellt er f e s t : „ D i e auf d e m Gebiet d e r R o h ö l g e w i n n u n g u n d -Verarbeitung erzielten E r f o l g e sind i m h o h e n M a ß e d e m U m s t a n d z u v e r d a n k e n , d a ß u n s e r S t a a t der H e r a n b i l d u n g der n ö t i g e n t e c h n i s c h e n K a d e r f ü r u n s e r e E r d ö l i n d u s t r i e große A u f m e r k s a m k e i t s c h e n k t e . Die a m A r b e i t s p l a t z eingerichteten B e r u f s l e h r g ä n g e w u r d e n v o n 40000 A r b e i t e r n absolviert. U b e r 1900 E r d ö l a r b e i t e r h a b e n Spezialschulen f ü r Meister, N o r m a t o r e n , P l a n e r u s w . b e s u c h t . F ü r die H e r a n b i l d u n g d e r h ö h e r e n t e c h n i s c h e n K a d e r w u r d e i n B u k a r e s t eine H o c h s c h u l e f ü r E r d ö l u n d Gase g e g r ü n d e t , die bis h e u t e bereits 1000 I n g e n i e u r e ausgebildet h a t . A u c h 5 technische Mittelschulen w u r d e n g e g r ü n d e t , die bisher ü b e r 700 Schüler a b s o l v i e r t h a b e n . Des w e i t e r e n w u r d e n 2 F o r s c h u n g s i n s t i t u t e ins L e b e n gerufen, eines f ü r B o h r a n l a g e n u n d F ö r d e r u n g u n d ein a n d e res f ü r E r d ö l v e r a r b e i t u n g , ferner ein Z e n t r a l l a b o r a t o r i u m f ü r die R o h ö l v e r a r b e i t u n g , zwei P r o j e k t i e r u n g s i n s t i t u t e , u n d z w a r d a s eine f ü r die E r d ö l f ö r d e r u n g , d a s a n d e r e f ü r die Raffination usw." Es k o n n t e n d a h e r eine ganze A n z a h l r u m ä n i s c h e r E r d ö l f a c h l e u t e in die V o l k s r e p u b l i k A l b a n i e n , n a c h China, K o r e a u n d I n d i e n e n t s a n d t w e r d e n . Diesen L ä n d e r n w u r d e n n i c h t n u r E r d ö l g e w i n n u n g s a u s r ü s t u n g e n geliefert, s o n d e r n i h n e n a u c h b e i der F ö r d e r u n g u n d V e r a r b e i t u n g sowie bei d e n geologischen E r k u n d u n g s a r b e i t e n technische Hilfe geleistet. Die G r ü n d u n g einer I n d u s t r i e z u r E r z e u g u n g v o n E r d ö l a u s r ü s t u n g e n i n R u m ä n i e n b e g a n n j e d o c h erst m i t d e r N a t i o n a l i s i e r u n g d e r E r d ö l i n d u s t r i e . Vier g r o ß e W e r k e der eisenverarbeitenden Industrie wurden — außer den Eisenh ü t t e n u n d R o h r w a l z w e r k e n , die h i e r f ü r H a l b f a b r i k a t e lieferten — ausschließlich z u r H e r s t e l l u n g v o n E r d ö l a u s r ü s t u n g e n b e s t i m m t u n d speziell h i e r f ü r a u s g e s t a t t e t . Des w e i t e r e n w u r d e n P r o j e k t i e r u n g s - u n d F o r s c h u n g s i n s t i t u t e f ü r E r d ö l b o h r - u n d - f ö r d e r e i n r i c h t u n g e n sowie f ü r E r d ö l raffinierien n e u geschaffen. Die R u m ä n i s c h e Volksrepublik ist so z u einem E x p o r t l a n d v o n E r d ö l a u s r ü s t u n g e n geworden. I m V e r l a u f e v o n n u r vier J a h r e n w u r d e n 112 vollständige B o h r a n l a g e n f ü r B o h r t i e f e n zwischen 1200 m u n d 3200 m in die D e u t s c h e D e m o k r a t i s c h e R e p u b l i k , n a c h U n g a r n , Bulgarien, A l b a n i e n , China, K o r e a u n d I n d i e n geliefert. R u m ä n i s c h e T e c h n i k e r m o n t i e r t e n die A n l a g e n u n d u n t e r wiesen i n China, Korea, U n g a r n u n d I n d i e n das einheimische P e r s o n a l in i h r e r B e d i e n u n g . N a c h j e d e m L a n d e , in jedes Gebiet k ö n n e n r u m ä n i s c h e B o h r a n l a g e n m i t v o l l s t ä n d i g e m Z u b e h ö r geliefert w e r d e n . A u c h das nötige technische Personal k a n n z u i h r e r M o n t a g e z u r V e r f ü g u n g gestellt werden. !

) 100 J a h r e Rohölverarbeitung In R u m ä n i e n a. a. O., S. 3 —6.

Ägyptisches Erdöl E i n e n e u e E r d ö l s o n d e , die b e i A b u Redeis auf d e r H a l b insel Sinai e r b o h r t w u r d e , wird eine J a h r e s p r o d u k t i o n v o n 300000 t ergeben. E s i s t die d r i t t e f ü n d i g e B o h r u n g in diesem Gebiet. D i e V o r r ä t e der n e u e n L a g e r s t ä t t e w e r d e n auf c a . 100 Mio t geschätzt. Die General P e t r o l e u m A u t h o r i t y teilte m i t , d a ß a m 1. Mai 500000 t ägyptisches R o h ö l f ü r den E x p o r t a n g e b o t e n

Steinkohlenförderung 1967 W i e d e m W i r t s c h a f t s d i e n s t M o n t a n v o m 31. 12. 57 zu e n t n e h m e n ist, „ g i n g die K o h l e n f ö r d e r u n g der M o n t a n u n i o n i m J a h r e 1957 u m 1 Mill. t oder u m 0 , 4 % auf 248 Mill. t z u r ü c k . Die U S A s t e i g e r t e n dagegen die F ö r d e r u n g u m 1 0 , 4 % auf 530 Mill. t , die U d S S R u m 8 , 5 % auf 330 Mill. t u n d Großb r i t a n n i e n u m 0 , 9 % auf 228 Mill. t . I n der Fünf j a h r e s p e r i o d e 1952 bis 1957 h a t die U d S S R m i t 4 3 , 5 % den b e d e u t e n d s t e n F o r t s c h r i t t zu v e r z e i c h n e n v o r d e n U S A m i t 1 6 % u n d der M o n t a n u n i o n m i t 3 , 8 % . Kohle

Montanunion Großbritannien USA UdSSR

1952

23» 230 457 230

1956 1957 (in Mill. t) 249 226 480 304

248 228 530 330

1957/56 1957/52 (Prozent) -0,4 + 0,9 + 10,4 + 8,5

+ 3,8 -0,9 + 16,0 + 43,5"

Die U S A h a t t e n in den l e t z t e n 2 J a h r e n einen Z u w a c h s v o n 107 Mill. t Steinkohle z u verzeichnen. I n China k o n n t e d a s Ziel des 1. F ü n f j a h r p l a n e s m i t 113 Mill. t erreicht w e r d e n . Förderung aus polnischen Steinkohlenflözen Der „ M o n t a n - R u n d s c h a u " , W i e n H e f t 2, F e b r . 1958, e n t n e h m e n w i r ü b e r die F ö r d e r u n g a u s Flözen des polnischen Steinkohlenbergbaus: „ A u s Flözen m i t ü b e r 3,5 m Mächtigkeit s t a m m e n 2 5 , 8 % der F ö r d e r u n g , a u s 1,5 bis 3,5 m m ä c h t i g e n Flözen 4 1 , 6 % u n d a u s Flözen u n t e r 1,5 m 3 2 , 6 % d e r g e s a m t e n F ö r d e r u n g . D a die L a g e r u n g meist flach ist, entfallen 8 7 , 8 % der F ö r d e r u n g auf Flöze m i t u n t e r 25° Einfallen, 1 0 , 1 % auf 25 bis 40° u n d 2 , 1 % auf ü b e r 40° geneigte Flöze. Die Elektrifizierung der G r u b e n soll bis 1960 auf 8 0 % geb r a c h t werden, 4 0 % der R a u e sollen m i t S p ü l v e r s a t z v e r schlämmt werden. V o n der g e f ö r d e r t e n Kohle w e r d e n derzeit 9 0 , 7 % klassiert (gesiebt) u n d 2 6 , 8 % a u ß e r d e m gewaschen. D e r Bergeanteil stieg v o n 8 , 6 % (1954) auf 1 1 % i m J a h r e 1957. Auf 1000 t täglich geförderter Kohle entfielen v o r d e m Krieg 4 bis 12 k m Strecken u n d h e u t e 50 bis 60 k m , w a s meist auf d e n U b e r g a n g v o n F e l d w ä r t s - auf H e i m w ä r t s b a u zurückzuführen ist." Braunkohlenförderung in Westdeutschland U b e r die w e s t d e u t s c h e B r a u n k o h l e n f ö r d e r u n g u n d B r i k e t t herstellung i m J a h r e 1957 w u r d e n v o m D e u t s c h e n B r a u n kohlen-Industrie-Verein folgende vorläufige E i n z e l a n g a b e n g e n a n n t (in Mio t ) :

Rohbraunkohle d a v o n : Rheinland Helmstedt Hessen und Bayern

1956

1957

95,235 82,128 6,717 6,390

96,829 83,387 6,657 6,785

Mangan/Brasilien Die brasilianische A u s f u h r v o n M a n g a n e r z e n b e t r u g i m J a h r e 1957 798000 t i m W e r t e v o n 2,06 Mrd. Cruz. (rd. 38 Mill. US-$). I m Vergleich z u d e n Ergebnissen des J a h r e s 1956 b e d e u t e t dies m e n g e n m ä ß i g eine E r h ö h u n g auf d a s Dreifache u n d w e r t m ä ß i g auf n a h e z u das F ü n f f a c h e . I m Vergleich z u der gesamten M a n g a n a u s f u h r i n d e n 9 J a h r e n v o n 1948 bis 1956 b e t r u g die A u s f u h r des J a h r e s 1957 allein m e n g e n m ä ß i g 3 6 % , w e r t m ä ß i g 1 5 8 % in Cruzeiros u n d 1 0 3 % in®. I n der G e s a m t a u s f u h r Brasiliens ist d e r A n t e i l der Manganerze v o n 0 , 6 % des Dollarwertes i m J a h r e 1956 a u f 1 0 , 7 % i m J a h r e 1957 gestiegen. Die A u s f u h r a n M a n g a n belief sich 1956 auf 2 4 % u n d 1957 auf 7 8 % des Dollarwertes der G e s a m t a u s f u h r a n Eisenerzen.

Zeitschrift für angewandte Geologie ( 1 9 5 8 ) Heft 8

400

Nachrichten und Informatione n

Eisenerzgewinnung der W e l t ( F e - I n h a l t in Mio t 1 )

Land Welt davon wichtigste Länder: Europa: Westdeutschland DDR Belgien Frankreich Großbritannien Italien Luxemburg Norwegen Österreich Polen Schweden Spanien Tschechoslowakei UdSSR Afrika: Südafrikanische Union Nordamerika: Kanada USA Südamerika: Brasilien Venezuela Asien: China Indien Malaya Australien: Australischer Bund

Chrom/Westdeutschland

Fe-Inhalt in Mio t 1938

1956

75,0

191,4

3,1

14,6

4,5 0,6 0,1 18,5 5,0 0,9 2,3 1,2 1,0 0,6 11,5 2,0 0,9 39,6

0,3

1,3

0,9 14,5

10,3 59,0

0,3

2,0 6,8

-

11,6 3,6 -

1,5 1,0 0,9 -

8,4 1,2 -

-

1,0

6,0 2,5 1,5

1,5

2,4

-

') Angaben für sozialistische Staaten beruhen zum Teil auf Schätzungen. Nach „Wirtschaftsbericht" der Vereinsbank in Hamburg, Nr. 46, Dezember 1957.

Die A l u m i n i u m p r o d u k t i o n der Welt

Das US-Bergbaubüro hat folgende Schätzung der Weltaluminiumproduktion für 1957 (in short tons) gegenüber 1956 herausgegeben. Wie aus der Aufstellung ersichtlich ist, sind die Schätzungen der volksdemokratischen Länder im Durchschnitt zu niedrig gehalten. Trotz ihrer UnVollständigkeit gibt aber diese Aufstellung doch eine gute Übersicht über die z. Z. bestehenden Schwerpunkte der Aluminiumindustrie: 1956 Australien Österreich Brasilien Kanada China (Mandschurei) b CSR Frankreich Franz. Kamerun DDR Westdeutschland Ungarn Indien Italien Japan V R Korea b Norwegen Polen b Rumänien b Spanien Schweden (einschließlich Legierungen) Schweiz Taiwan Sowjetunion b Großbritannien USA Jugoslawien b — Schätzungen c — unbedeutende Mengen

10 65 6 614 H 23 165

240 447 799 721 000 400 082 -

37 800 162 439 38 374 7 281 69 896 72 749 c 102 184 16 500 6 600 14 935 13 734 35 274 9 655 500 000 30 892 1 678 954 16 162

1957 10 420 83 800 7 000 557 000 11 000 23 000 175 100 8 000 38 000 172 200 38 000 7 200 74 000 62 900 c 102 730 16 000 6 000 16 340 16 600 35 000 8 700 550 000 29 630 1 647 714 18 940

Die westdeutschen Chromimporte fielen, laut offiziellen Statistiken, im vergangenen J a h r auf ca. 176500 t gegenüber 221930 t 1956. Die Hauptlieferanten waren in t (Zahlen für 1956 in Klammern): Türkei 68678 (78304), Südafrika64087 (49999), Iran 17478 (12300), Jugoslawien 7694 (26926), Griechenland 4 4 1 1 (11782), Philippinen 4091 (51), Cypern 3735 (4528), Rhodesien und Njassaland 3 0 4 0 (8164), Sowjetunion — (22 222). Quecksilber/Italien

Italien exportierte im J a h r e 1957 992,4 t Quecksilber, laut Veröffentlichungen des Zentralinstituts für Statistik. Die Hauptabsatzmärkte waren (in t ) : Österreich 34,8, Brasilien 139,7, die U S A 143,1, Frankreich 150,4, Westdeutschland 204,2, Großbritanien 112,1, J a p a n 92,4 und Indien 16,8. Neue Arbeitsunterlagen f ü r geologische Ü b e r s i c h t s k a r t e n

Nach dem Ende des Zweiten Weltkrieges haben die sozialistischen Staaten die geodätischen und die kartographischen Belange ihrer amtlichen Kartographie auf eine neue Grundlage gestellt. Das Wesentliche daran ist das KRASSOWSKIEllipsoid als Referenzellipsoid, die grundsätzliche und ausschließliche Anwendung der winkeltreuen QuerzylinderProjektion nach GAUSS für alle topographischen Karten bis zum Maßstab 1 : 500000 und die Nomenklatur der Karten durch konsequente Unterteilung des Blattes der Weltkarte 1 : 1 Mio mit den Dimensionen 6° in der geographischen Länge und 4° in der geographischen Breite. Zählung der geographischen Länge vom Meridian von Greenwich, der geographischen Breite vom Äquator. Der Leiter der Verwaltung Vermessungs- und Kartenwesen im Mdl, Kollege M. PATEISAT, schreibt im Heft 1 der „Vermessungstechnik" 6. Jahrgang, J a n u a r 1958, u . a . : „ E s kommt darauf an, daß sich alle Zweige der Volkswirtschaft planmäßig auf die Systematik der neuen topographischen Karten und auf die neuen geodätischen Grundlagen umstellen." Geologen haben einen starken Verbrauch an topographischen Karten; auch sie müssen sich von der zitierten Bemerkung angesprochen fühlen. Die Staatliche Geologische Kommission hat für den R a u m der Deutschen Demokratischen Republik als Arbeitsunterlage für die mannigfaltigsten Zwecke in der Form von stummen Karten zwei Karten für den Dienstgebrauch herausgebracht: Eine Karte 1 : 500000 in fünf Blättern und eine Karte 1 : 1 Million in einem Blatt. Sie eignen sich für die großräumige Darstellung aller geologischen, lithologischen, geophysikalischen und sonstigen Gegebenheiten. I n der K a r t e 1 : 500000 nimmt das Gebiet der D D R mehr oder minder große Flächen auf den Blättern M 32 B, M 33 A, N 3 2 D , N 33 A und N 33 C ein. Für jedes dieser Blätter wurden der Kartenrahmen, das Gradnetz und die B l a t t ecken der geologischen Spezialkarten 1 : 25000 (Meßtischblätter) ¡6' geogr. Breite, 10' geogr. Länge) nach Koordinaten aufgetragen. In dem Maßstab werden die Blätter der Spezialkarte 1 : 25000 durch Rechtecke mit den ungefähren Seitenlängen 21 X 22 mm abgebildet. Die Blattecken sind in den Karten durch feine Kreuze gegeben. In Anhalt an das enge Netz dieser Paßpunkte kann aus den Spezialkarten jede beliebige geologische Situation geodätisch-kartographisch richtig und ohne merkbare Verzerrung dargestellt werden. Der Karte 1 : 1 Mio liegt ebenfalls die winkeltreue Querzylinder-Projektion nach GAUSS ZU Grunde. Sie enthält für die sichere Eintragung der geologischen Einzelheiten ebenfalls die Blattecken der Spezialkarten 1 : 25000. I m Schnitt der Weltkarte 1 : 1 Million wird das Gebiet der D D R durch den 12. Meridian östl. Greenwich auf zwei Meridianstreifen (Mittelmeridian 9° und Mittelmeridian 15°) verteilt; es wären also auch hier fünf Kartenblätter entstanden. Wegen der bei dem kleinen Maßstab damit verbundenen Unbequemlichkeiten beim praktischen Gebrauch ist als Bezugsachse (Mittelmeridian) der Meridian 12°30' östl. Greenwich gewählt worden, so daß das ganze Gebiet der D D R auf einem B l a t t dargestellt werden konnte. Die K a r t e soll vor allem bei der Herstellung des „Geologischen Atlas der D D R " als Grundlage genommen werden. Die Karten werden in den Farben grau, blau und schwarz gedruckt. MlE.

In den nächsten Heften

GEOLOGIE

dei

Zeitschrift für dasGesamtgebietderGeologieund Mineralogie sowie der a n g e w a n d t e n Geophysik

Zeitschrift

H e r a u s g e g e b e n v o n der S t a a t l i c h e n Geologischen K o m m i s s 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 R e p u b l i k

für angewandte Geologie erscheinen u. a. folgende Beiträge:

J . BUREK: Die G r u n d l a g e n der geochemischen Prospektion J . KÜHL & J . WIDAWSKA: Ü b e r das A u f t r e t e n v o n S p u r e n e l e m e n t e n in den Blei-Zinkerzen der Schlesisch-Krakauer Trias I. O. BROD: D a s P r o b l e m der B i l d u n g v o n O l und Gasakkumulationen unter dem Aspekt der T h e o r i e der E r d ö l m u t t e r g e s t e i n s f o l g e n W . WEISBROD: Zur Z w e i t e n D u r c h f ü h r u n g s b e s t i m m u n g ü b e r die R e k u l t i v i e r u n g v o n Braunkohlentagebauen R . KÖHLER & F . REUTER: E i n i g e i n g e n i e u r geologische P r o b l e m e b e i m B a u v o n T a l s p e r r e n in der C S R L. EISSMANN: Z u r K e n n t n i s der h y d r o g e o l o gischenVerhältnisseim R a u m von BadDüben G. A. AMOSSOW

&

N. B.

WASSOJEWITSCH:

U b e r M e t h o d e n z u r B e s t i m m u n g der T e m p e r a t u r , bei der die E r d ö l b i l d u n g erfolgt R . STRAUBEL: Die A u f g a b e n des M a r k s c h e i d e r s bei der geologischen E r k u n d u n g D. A. SENKOW: Ü b e r Erkundungsprofile

die G e n a u i g k e i t

der

P. G. SUWOROW: Die Rolle der B a s i s b o h r u n gen f ü r die E r k e n n t n i s des T i e f b a u e s der Russischen Tafel K . DETTE: Die E n t w i c k l u n g der B a u s t o f f i n d u s t r i e in der U d S S R J . OTTEMANN: S p e k t r o c h e m i s c h e Ü b e r s i c h t s analyse mineralischer Rohstoffe u n d Darstellung ihrer Ergebnisse O. PROKOP: Medizinische P r o b l e m e u n d Bed e u t u n g der s o g e n a n n t e n R a d i a e s t h e s i e K . - B . JUBITZ: E r s t e p r a k t i s c h e A n w e n d u n g der f e i n s t r a t i g r a p h i s c h - g e o c h e m i s c h e n CaM g - H o r i z o n t i e r u n g s m e t h o d i k f ü r die K a l k l a g e r s t ä t t e n e r k u n d u n g (vorläufige Mitteilung) N. B. WASSOJEWITSCH: T h e s e n z u m V o r t r a g auf der J u b i l ä u m s s i t z u n g des G e l e h r t e n R a t e s des W i s s e n s c h a f t l i c h e n F o r s c h u n g s i n s t i t u t s f ü r E r d ö l e r k u n d u n g der U d S S R ( W N I G R I ) a n l ä ß l i c h des 40. J a h r e s t a g e s der O k t o b e r r e v o l u t i o n Autorenkollektiv:

Die

Diamanten

Sibiriens

F . KÖLBEL: Z u r S t r a t i g r a p h i e u n d E r z f ü h r u n g des Z e c h s t e i n 1 (Werra-Serie) in S ü d b r a n d e n b u r g u n d i n der S u b s u d e t i s c h e n Zone J . POMPER: E r k u n d u n g v o n K i e s l a g e r s t ä t t e n im m i t t e l d e u t s c h e n R a u m R . W . GEZEWA: Z u r C h a r a k t e r i s t i k des sedim e n t ä r - m e t a m o r p h e n T y p s der U r a n v e r erzung

Die Zeitschrift bringt Beiträge aus allen Gebieten der geologischen Wissenschaften. Sie wendet sich an den Mineralogen, Petrographen, Lagerstittenkundler und Paläontologen ebenso wie an den Geophysiker, Geochemiker,Hydrogeologen und Ingenieurgeologen. Bekannte Fachgelehrte aus der DDR, aus Westdeutschland und unseren Nachbarländern sind sttndlge Mitarbeiter der GEOLOGIE. Dem Redaktionskollegium gehören an: |Prof. Dr. Dr. E.h. v.BÜBNOFr| Prof. Dr. BUCHHEIM, Prof. Dr. DEDBEL, Prof. Dr. KAUTZSCH, Prof. Dr. SCHÜLLER, Dr. SIEMENS und Dr. STOCK. Die Chefredaktion liegt in Händen von Prof. Dr. LEUTWEIN. V o r k u r z e m erschienen vier H e f t e d e r G E O L O G I E , zu einer S c h r i f t vereinigt. Sie sind d e m Gedenken an S E R G E VON

BUBNOFF

zu dessen 70. G e b u r t s t a g g e w i d m e t . Die Gedenks c h r i f t e n t s t a n d u n t e r besonderer M i t w i r k u n g des G e o t e k t o n i s c h e n I n s t i t u t s der D e u t s c h e n A k a d e m i e der W i s s e n s c h a f t e n zu Berlin u n d des Geologisch-Paläontologischen I n s t i t u t s der H u m b o l d t - U n i v e r s i t ä t Berlin u n d e n t h ä l t u . a . folgende Beiträge: D. ANDRUSOV: Die v o r t r i a d i s c h e n F a l t e n s y s t e m e im Gebiet der W e s t k a r p a t e n W . W . BELOUSSOW: E i n i g e allgemeine F r a g e n der T e k t o n i k a n der N a h t s t e l l e zwischen Krim und Kaukasus E . BONÖEV: Ü b e r die t e k t o n i s c h e A u s b i l d u n g der K r a i S t i d e n ( K r a i ä t i d e n - L i n e a m e n t ) E . CLOOS: L i n e a t i o n u n d B e w e g u n g , eine Diskussionsbemerkung W . O. DIETRICH: Ü b e r g a n g s f o r m e n des S ü d e l e f a n t e n (Elephas meridionalis NESTI im Altpleistozän Thüringens E . KAUTZSCH: Regionalgeologische P r o b l e m e bei der S u c h e n a c h m a g m a t i s c h e n L a g e r s t ä t t e n im mitteldeutschen R a u m R . KETTNER: Die T e k t o n i k des Gebirges N i z k e T a t r y (Niedere T a t r a ) E . KRAUS: F ü n f z i g J a h r e U n t e r s t r ö m u n g s Theorie F . LOTZE: Zur S t r a t i g r a p h i e des s p a n i s c h e n Kambriums O. OELSNER: Die erzgebirgischen G r a n i t e , ihre V e r e r z u n g u n d die S t e l l u n g der Bi-Co-NiF o r m a t i o n i n n e r h a l b dieser V e r e r z u n g H . STILLE : Einiges ü b e r die W e l t o z e a n e u n d ihre U m r a h m u n g s r ä u m e A. WATZNAUER: B e i t r ä g e z u r K e n n t n i s der A u g e n g r a n u l i t e des sächsischen G r a n u l i t gebirges E . WEGMANN: D a s E r b e WERNERS u n d HUTTONS

A. WURM: Z u r P r o b l e m a t i k der e r d g e s c h i c h t lichen A n a l y s e des K r i s t a l l i n s i m v a r i s k i s c h e n Gebirge N o r d o s t b a y e r n s Die Zeitschrift GEOLOGIE erscheint achtmal im Jahr. Der Preis betifigt bei einem Format von 17 x 24cm Je Heft 4,-DM, Doppelheft 8,-DM. B e s t e l l u n g e n d u r c h eine B u c h h a n d l u n g e r b e t e n AKADEMIE-VERLAG

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