Zeitschrift für Angewandte Geologie: Band 10, Heft 3 März 1964 [Reprint 2021 ed.] 9783112558881, 9783112558874

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ZEITSCHRIFT FÜR A N QE WANDTE QEOLOQIE AUS DEM

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

KOMMISSION

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

DEMOKRATISCHEN

REPUBLIK

INHALT

B. F. Nowoshilow über die Qualität von Buntmetallerzen und die Rentabilität der Produktion R . Meinhold Gesetzmäßigkeiten der Erdölakkumulation in den Sedimentationsbecken O. Könitz & R . Schäbitzer Neue Erkenntnisse über die Ausbildung des Kaliflözes Thüringen Erfahrungen in den Grubenfeldern „ E r n s t Thälmann I I / I I I " und Menzengraben und deren bergmännische Berücksichtigung F. Schutt & H . Clausnitzer Eine Reflexionssonde f ü r die Bohrlochuntersuchung F. Reuter Geländesenkungen und Bauwerksschäden in Auslaugungsgebieten H . Reh Lagerstätten und Bergwirtschaft Marokkos

B A N D 10 / H E F T

A K A D E M I E - VERLAG} .

BERLIN

MÄRZ SEITE

*J

1964

113-168

GOflEPJKAHHE

INHALT

CONTENTS

B. F. Nowoshilow

Über die Qualität von Buntmetallerzen und die Rentabilität der Produktion

O

KaiecTne pyji uBeTiihix mcTajMOB Ii penTaöenbiiocTii npoii3BoacTua

The Quality of Non-Ferrous Me- 113 tal Ores and their Production Efficiency

R. Meimhold

Gesetzmäßigkeiten der Erdölakkumulation in den Sedimentationsbecken

SaKOHoiiepnocTH naitonjieiinii iieafiTii b ceAHMeiiTanHOHiibix ßacceänax

Regularities in the Accumulation 118 of Oil in Sedimentation Basins

W. N. Dachnow

Auswei tung der Ergebnisse von Kalibermessungen zur Gliederung von Karbonatgesteinen

HcnoJibsoBaime jtamii.ix nanopHOMeTpHH HJIH paCTiieneHHH KapÖOIiaTIILIX OTJIOfKGIIIliì

Evaluation of Results of Calibre 127 Measurements for the Classification of Carbonate Rocks

0. Könitz & R. Schäbitzer

Neue Erkenntnisse über die Ausbildung des Kaliflözes Thüringen Erfahrungen in den Grubenl'eldern „Ernst Thälmann I I / I I I " und Menzengraben und deren bergmännische Berücksichtigung

HoBbie no3namm o pasBiiTiui Kajiniiiioro nnacTa Tiopimren OlIblTbl ua UiaXTHHX iiojthx ;,3pHCT TejibMan I I / I I I " 11 MeimeiirpaGeii h hx ropiioTexmiqecKoe yniTMBainie

New Knowledge of the Formation 12!) of the Potash Seam Thuringia. Experiences Made in the Minefilds „Ernst Thalmann I I / I 1 I " and Menzengraben and their Consideration in Mining Operations

W. M. KoxstanTINOW & E. M. Janischewskij

Die Benutzung primärer Dispersionshöfe zur Einschätzung der Erzführung disjunktiver Stö-

Mcnojib30Baune nepmiiHux opeojiob pacceHHHH KJia oijchhh

Primary Dispersion llalos Used 134 in the Estimate of OreBearing Disjunctive Disturbances

G. Patzelt

Einige geologische Ergebnisse von Erkundungsbohrungen bei Mandelholz (Harz)

HeKOTopue peayjibTaTbt pa3BeHOHHbix CKBaiKHii OKOJIO Mannejibrojibi; (Tapi;)

Some Geological Results of Ex- 135 ploration Drillings near Mandelholz (Hartz Mountains)

F. Schust & H. Clattsnitzer

Die Reflexionssonde für die Bohrlochuntersuchung

Pa3BHTno h ncnHTaiiHe HtaTenbiioro aoiifla

The Development and of a Reflection Probe

F. Reuter

Geländesenkungen und Bauwerksschäden in Auslaugungsgebieten

OceHamie nonepxuocTH aeium h aeifiopManHH 3AanHä b o6.uacthx pacnpocTpanoiiHH cojihnoro KapcTa

Ground Subsidences and Building 143 Damages in Leaching Areas

A. Gross

Graphische Rechenverfahren bei Vorratsberechnungen

rpa$iweci\ne mctoam noacMeTa

Use of Graphic Methods in Re- 147 serve Calculations

H. RUN

Lagerstätlen und Bergwirtschaft Marokkos

MecTopoiKKeiniH ii ropuoe neno B MapOKKO

Deposits and of Morocco

H. L ü t z n e r

Eine einfache Kompaßergänzung zum Einmessen von Geröllachsen

npocToe nonojmeiiHe Kojviriaca HJiH 3aMepa oeeii BajiynoB

Simple Attachment to the Com- 155 pass for the Measurement of Boulder Axes

D. Opitz

Bemerkungen zu geologischen Untersuchungen auf statistischer Grundlage

3aMeiaimn

Observations on Geological In- 157 vestigations on a Statistical Basis

10 Jahre Ingenieurausbildung in der Fachrichtung Geologie

10 neT

no cnenHajibHOCTH reoJiorHH

Ten Years of Engineers' Training 158 in the Branch of Geology

Internationales Kolloquium für Photogrammetrie 1963

MeHtnyHapojjiibiii KOJiJiOKBHyM no $OTOrpaMMeTpnn 1963 r.

International Colloquy 1963 for 160 Photogrammetry

R. W a s k o w i a k

pyROHOCIIOCTH

HI13bI0HKTWB-

iibix napymeHHii

OTpa-

3anacoB

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reojiorwiecKHM

HccneAOBauHHM na cTaTHCTiiHecitoli ocnoBe noaroTOBKH

imiKeiiepoB

Mining

Testing 136

Industry 151

161-168

Besprechungen und Referate, Nachrichten und Informationen, Kurznachrichten

Redaktionsbeirat Prof. Dipl.-Berging. IC. B Ü H R I G , Nordhausen R. H O H L , Halle (Saale) -

Prof. Dr. O. G E H L , Schwerin — Prof. Dr. H.-L. H E C K ,

Prof. Dr. E . K A U T Z S C H , Berlin -

Prof. Dr. E . L A N G E , Berlin

Leipzig — Dr. R . M E I N H O L D , Freiberg (Sa.) — D r . G . N O S S K E , Leipzig -

-

| Prof. Dr. O. Q E L S N E r ] -

Freiberg (Sa.) — Dr. H. R E H , Jena — Prof. Dr. H. J . R Ö S L E R , Freiberg (Sa.) -

Berlin — Prof. Dr.

Prof. Dr. R . L A U T E R B A C H , Prof. Dr. K. P I E T Z S C H ,

Prof. Dr. A . W A T Z N A U E R , Freiberg (Sa.) —

Dipl.-Geol. R. W I E N H O L Z , Gommern Die Z E I T S C H R I F T F Ü R A N G E W A N D T E G E O L O G I E berichtet ständig 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. In der Zeitschrift können alle strittigen Fragen der praktischen Geologie behandelt werden. Die Autoren übernehmen für ihre Aufsätze die übliche Verantwortung.

ZEITSCHRIFT " I n r V»/ I S .

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KOLLEKTIVE

Dr. K. K A U T E R (Redaktionssekretär) Dr. F. S T A M M B E R G E R Dr. G. T I S C H E N D O R F

YVA N D T E

QEOLOQIE

CHEFREDAKTION

Dipl.-Berging.-Geol. G. Z I N D L E R

B A N D 10 • M Ä R Z 1964 • H E F T 3

Über die Qualität von Buntmetallerzen und die Rentabilität der Produktion1) B . F . NOWOSHILOW, M o s k a u Bei der industriellen E i n s c h ä t z u n g von L a g e r s t ä t t e n sind bisher die Beschlüsse der Wirtschaftskonferenz, der P a r t e i und Regierung wenig w i r k s a m geworden. D a s ist u m so schwerwiegender, weil dadurch heute auf überholte Weise noch immer gewisse Vorentscheidungen gefällt werden, die in unserer Volkswirtschaft in Z u k u n f t als T a t b e s t a n d w i r k s a m werden bzw. in unseren fördernden Betrieben einen oft seit langem als unbefriedigend erkannten Z u s t a n d auch weiterhin konservieren. Die Zentrale V o r r a t s k o m m i s s i o n hält in dieser Hinsicht eine unbedingte und baldige Veränderung für dringend erforderlich. Zu ü b e r p r ü f e n sind nach ihrer Meinung drei geologisch-ökonomische K o m p l e x e : die geologisch-technisch-ökonomische U b e r p r ü f u n g aller derzeit gültigen K o n d i t i o n e n ; die U b e r p r ü f u n g der industriellen Einschätzung und ökonomischen B e w e r t u n g unserer L a g e r s t ä t t e n im Lichte der erwähnten Beschlüsse von Partei und Reg i e r u n g ; die E r f a s s u n g und Ü b e r p r ü f u n g der in den fördernden Betrieben entstehenden Vorraisverluste bei der Projektierung, A b b a u p l a n u n g und D u r c h f ü h r u n g des A b b a u s . In der hier veröffentlichten Arbeit B . F . NOWOSHILOWS werden einige Grundfragen der sowjetischen B e r g b a u politik diskutiert. Obwohl wir dem Verfasser keineswegs in allen F r a g e n zustimmen können, ist u. E . sein A u f s a t z eine gute Grundlage, u m unsere — z. T. ähnlich gelagerten — eigenen Probleme zu diskutieren und zu klären. S e l b s t v e r s t ä n d l i c h dürfen wir dabei die Unterschiede nicht übersehen, die sich aus den verschiedenen Vorratssituationen in der U d S S R und bei uns ergeben und die sich auf unsere praktischen Maßnahmen auswirken müssen. D a n e b e n sind j e d o c h vordringlich einige grundsätzliche F r a g e n der sozialistischen B e r g w i r t s c h a f t zu klären, die durch die erwähnten Unterschiede nicht beeinflußt werden und für die Volkswirtschaft der D D R von größter Bed e u t u n g sind (z. B . bis zu welchem unteren industriellen Niveau, bis zu welcher Versclmeidungsgrenze sollen unsere V o r r ä t e a b g e b a u t werden; Mindestlebensdauer neuerrichteter Betriebe; die Höhe der A m o r t i s a t i o n s q u o t e ; die zulässigen M a x i m a l k o s t e n bei B e a c h t u n g der erforderlichen Versorgung der W i r t s c h a f t ) . Wir bitten unsere Kollegen in den Betrieben, V V B , Hochschulinstituten und wissenschaftlichen Zentren, aus ihrer Sicht und bei A u s w e r t u n g der von ihnen g e s a m m e l t e n E r f a h r u n g e n zu den von NOWOSHILOW aufgeworfenen und anderen Problemen in der ,.Zeitschrift für a n g e w a n d t e Geologie" Stellung zu nehmen. F.

Einer der Hauptfaktoren, welche die Ökonomik eines bergbaulichen Unternehmens beeinflussen, ist der Metallgehalt im geförderten Erz. Die Abhängigkeit der Selbstkosten der gewonnenen Metalle von ihrem Gehalt sei am Beispiel des Bergwerks Kounrad dargestellt. In diesem Betrieb wurden die Selbstkosten je Tonne gewonnenes Erz von 1950 bis 1956 um 1,8% gesenkt, der Kupfergehalt fiel jedoch um 8 % . Infolgedessen erhöhten sieh die Selbstkosten des Kupfers im geförderten Erz um 6 % . In den folgenden sechs Jahren (von 1956 bis 1962) verringerte sich der Kupfergehalt des Erzes um 3 1 , 3 % ; die Selbstkosten des geförderten Erzes dagegen nur um 0 , 4 % ; die Selbstkosten des Kupfers im geförderten Erz stiegen um fast 4 5 % an. Wenn im J a h r 1956 jeder für die Erzgewinnung verausgabte Rubel noch 1 Rbl. 34 Kop. Gewinn brachte, sind es gegenwärtig für den gleichen Rubel nur 60 Kop., d.h., die Rentabilität hat sich um die Hälfte vermindert. Wodurch wurde die schroffe Senkung des Metallgehalts im Fördererz hervorgerufen? Im J a h r 1956 wurden neue -Konditionen für die Grube Kounrad bestätigt, in denen der Schwellengehalt für Kupfer um 2 0 % herabgesetzt wurde. Nach diesen neuen Konditionen und auf Grund der durchgeführten Nacherkundung der Lager») Aus „Gorny slmmal", Nr. 4 (1963). - Übers.: R. HOECHST

STAMMBERGER

Stätte wurden die industriellen Erzvorräte neu berechnet und das technische Projekt verändert. Nach dem neuen Projekt vergrößert sich das Volumen der Abraumarbeiten und verringert sich der Kupfergehalt um 13%. Die Grundfonds des Betriebs wurden vergrößert. Alle technisch-ökonomischen Kennziffern des Betriebs verschlechterten sich. Außerdem ging in diesem Bergwerk wegen der in den letzten Jahren zugelassenen Rückstände in den Abraumarbeiten die Erzförderung schroff zurück, und der Kupfergehalt im geförderten Erz ging stärker zurück, als im neuen Projekt vorgesehen war. E s ist zu beachten, daß Kounrad hinsichtlich seiner Rentabilität eine Sonderstellung einnimmt. Sogar gegenwärtig, bei so stark verschlechterter Rentabilität, bringt die Grube für jeden verausgabten Rubel 60 Kop. Gewinn, weil durch die günstigen bergtechnischen Verhältnisse die Gewinnung im Tagebau bei geringem D : N-Verliältnis und mit hoher Arbeitsproduktivität durchgeführt werden kann. Vor einigen Jahren machten Mitarbeiter des Metallurgischen Kombinats Dsheskasgan den Vorschlag, eine große Menge Außerbilanzerze abzubauen, weil sonst ein bedeutender Teil dieser Erze unterfahren werden und so verlorengehen könnte. Sie schlugen vor, den Schwellengehalt an Metall fast um die Hälfte zu senken. Dieser

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Heft 3

114 Vorschlag wurde vom Volkswirtschaftsrat Karaganda, dem Ministerium für Geologie und Lagerstättenschutz und vielen anderen Organisationen der K a s . S S R aufgegriffen. Die Staatliche Plankommission der Republik hat den aus diesem Vorschlag zu erwartenden Effekt berechnet. Die Berechnungen haben gezeigt, daß bei Verwirklichung des Vorschlags das L a n d im Laufe von sieben Jahren eine ungeheure Menge Kupfer nicht erhalten würde, weil sein Gehalt im Fördererz um 20 bis 2 5 % abnimmt. Dabei würde sich das Dsheskasganer Bergwerk aus einem gewinnbringenden Betrieb in einen verlustbringenden verwandeln. Die Volkswirtschaft würde einen Verlust von mehreren Dutzenden Millionen Rubeln erleiden. E s wurde für den Zeitraum von sieben Jahren auch der Schaden durch Verlust von Außerbilanzerzen berechnet. Dabei zeigte sich, daß die Kupferverluste in diesen nichtindustriellen Vorräten um ein Vielfaches geringer sind als die üblichen Verluste bei dem Abbau reicher industrieller Erze. Mehr noch, die Metallverluste wirken sich nur unbedeutend auf die Lebensdauer des Betriebes aus. Die Staatliche Plankommission stand vor dem Dilemma, entweder heute der Volkswirtschaft ungeheuer zu schaden oder dem Verlust nichtkonditionsgemäßer Erze zuzustimmen, die vielleicht nach 50 Jahren die Lebensdauer des Betriebes um 4—5 Monate verlängern würden. Selbstverständlich wurde die zweite Entscheidung getroffen und das Leben hat ihre Richtigkeit bestätigt. 1962 wurde vom Staatlichen Institut für Buntmetalle (Giprozwetmet) das technisch-ökonomische Referat 2 ) ausgewertet; es bewies, daß die Konditionen für das Dsheskasganer Erz nur nach dem Siebenjahrplanabschnitt verringert werden können, nachdem die Arbeitsproduktivität um das Dreifache gestiegen ist. Die Herabsetzung der Konditionen, d. h. die massenhafte Einbeziehung von Außerbilanzvorräten in die Förderung, wird gegenwärtig vom Atschisaisker und Leninogorsker Kombinat sowie von einigen anderen Bergbaubetrieben der Buntmetallhüttenindustrie gefordert. Damit wird die Qualität der zu gewinnenden Erze zur Kernfrage der technischen Politik in der Buntmetallhüttenindustrie Kasachstans. Zum besseren Verständnis dieser komplizierten Frage empfiehlt es sich zu überprüfen, wie es sich in den kapitalistischen Ländern mit der Qualität der gefördertenErze verhält. Dabei ist zu beachten, daß unter kapitalistischen Verhältnissen die metallreichen Lagerstätten nicht nur deshalb ausgebeutet werden, um die Differentialrente zu erjagen, sondern auch deshalb, weil in der kapitalistischen Wirtschaft selbst die armen Erze dem Grundbesitzer noch die absolute Rente und dem investierenden Kapitalisten den Durchschnittsprofit sichern müssen. In unserer sozialistischen Wirtschaft, in der es keine Grundbesitzer und keine absolute Rente, keine Kapitalisten und kein Streben nach — mindestens — dem Durchschnittsprofit gibt, können niedrigere Konditionen für Erze verwendet und Reviere mit niedrigerem Metallgehalt ausgebeutet werden. Das ist ein großer Vorzug der sozialistischen Wirtschaft. Er gestattet es, bei gleicher Arbeitsproduktivität solche Reviere und Lagerstätten zur industriellen Nutzung heranzuziehen, ') Etwa zu vergleichen mit der von der ZVK bei uns geforderten „industriellen Einschätzung" (D. E . )

NOWOSHILOW / Über die Qualität von Buntmetallerzen die unter kapitalistischen Verhältnissen nicht bauwürdig sein würden. Daher ist eine gewisse Senkung des Metallgehalts in unseren Fördererzen, verglichen mit den kapitalistischen Ländern, völlig natürlich. Wenn man den mittleren Kupfergehalt in den Erzen betrachtet, wie sie in den USA, K a n a d a , Chile und in anderen Ländern gefördert werden, kann geschlußfolgert werden, daß sich die im Tagebau abgebauten Lagerstätten in ihrem durchschnittlichen Metallgehalt von unseren Bergwerken nur wenig unterscheiden; in den Untertagebaubetrieben ist dieser Unterschied bedeutender. Er ist besonders groß für polymetallische Erze. Ein so großer Unterschied erklärt sich nicht nur dadurch, daß in den kapitalistischen Ländern Lagerstätten abgebaut werden, die reicher sind als in der U d S S R , sondern hauptsächlich dadurch, daß bei uns massenhaft Außerbilanzerze in die Gewinnung einbezogen werden und der industrielle Minimal- und Schwellengehalt stark gesenkt wurden. Das macht sich besonders bei kleinen Bergbaubetrieben bemerkbar. Die Selbstkosten für Konzentrate waren in den kleinen Betrieben der Polymetallindustrie Kasachstans bis 1958 rund 1,5—3mal höher als der Abgabepreis. Erst nachdem einige besonders verlustreiche Betriebe stillgelegt wurden, verringerten sich die Selbstkosten der Konzentrate in den kleinen Betrieben. Der Verlust je Rubel Warenproduktion betrug rund 30—40 Kop. Kleine Betriebe (mit einer einzigen Ausnahme) sind auch gegenwärtig im wesentlichen nicht so sehr Produzenten von Blei als Produzenten von Verlusten. Eine Erhöhung des industriellen Minimums und Schwellengehalts für kleine Betriebe würde den durchschnittlichen Metallgehalt in den Fördererzen beträchtlich erhöhen und damit die Unrentabilität dieser Betriebe beseitigen. Die Uberprüfung der Konditionen, die Erhöhung des Gehalts in den Fördererzen sind jedoch nicht nur für kleine Lagerstätten aktuell, sondern auch für eine Reihe mittlerer und großer. Es darf nicht eine solche Situation zugelassen werden, bei der eine Tonne gefördertes polymetallisches Erz in den kapitalistischen Ländern 90 bis 250 kg Metall gibt und ungeheure Gewinne einbringt, bei uns dagegen nur 40—85 kg Metall und bedeutende Verluste. Wenn wir die Dynamik der wesentlichen technischökonomischen Kennziffern der Arbeit in den Aufbereitungen der polymetallischen Industrie Kasachstans für die Nachkriegsjahre einer Betrachtung unterziehen, so sehen wir, daß in der Rohstoffbasis der Blei- und Zinkindustrie in den fünfziger Jahren große Investitionen gemacht worden sind; infolgedessen vergrößerten sich die Grundfonds in dieser Industrie in kurzer Zeit um das Mehrfache. Es ist eine Umrüstung der Industrie auf der Grundlage einer fortschrittlichen Technologie und vervollkommneteren Technik erfolgt. Dadurch wurde es möglich, den Umfang der Erzförderung schroff und die Gewinnung von Metallen im Erz beträchtlich (jedoch halb soviel wie die Erzmenge) zu vergrößern. Auch das Metallausbringen hat sich in den A ufbereitungen .bedeutend vergrößert, die Arbeitsproduktivität der Bergleute hat sich erhöht, und die Selbstkosten der Erzgewinnung sind gesunken. Parallel dazu hat der Metallgehalt im geförderten Erz schroff abgenommen: Im Vergleich mit dem J a h r 1947

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 (1961) Helt 3 NOWOSHTLOW

/ Über die Qualität von Buntmetallerzen

ist er um mehr als die Hälfte gesunken. Das hat dazu geführt, daß das Tempo bei der Steigerung der Arbeitsproduktivität in der Metallgewinnung hinter der Arbeitsproduktivität bei der Erzförderung zurückgeblieben ist, d. h., die summare Arbeitsproduktivität ist langsamer gewachsen. So ist die Arbeitsproduktivit ä t für Roherz gegenüber 1947 um das Dreifache, die für das geförderte Metall jedoch nur um 45% gestiegen. Das durchschnittliche jährliche Wachstum der Arbeitsproduktivität betrug für Erz 8,6%, für Metall jedoch nur 2,9%. Noch schlechter steht es mit den Selbstkosten. Diese senkten sich je Tonne geförderten Erzes um 34%; für die Metalle jedoch haben die Selbstkosten nicht nur nicht abgenommen, sondern sind sogar um 55% gestiegen. Die Metallgewinnung pro 1 Mill. Rubel Grundfonds hat schroff abgenommen. Die Senkung des Metallgehalts in den Fördererzen, verglichen mit 1947, ist zum Teil durch den inzwischen erfolgten Abbau der oberen, reicheren Horizonte verursacht; in der Hauptsache geht sie jedoch auf die Senkung der Konditionen für industrielle Erze und auf die Einführung von Abbausystemen zurück, bei denen die Verdünnung durch taubes Gestein schroff zugenommen hat, und außerdem auf die Einbeziehung großer Mengen von Außerbilanzerzen in die Gewinnung. Wenn die ungeheure Verdünnung — die sogen, „konstruktive" einbezogen — begleitet gewesen wäre von einer Anreicherung der gewonnenen Erze in Schweresuspensionen (Schwimm- und Sinkaufbereitung), wären die ökonomischen Ergebnisse anders ausgefallen. Die Einführung von Abbausystemen mit massenhaftem Zubruchwerfen (Blockbruchbau) in den Bergwerken wurde nicht mit der Anreicherung der Erze im Schwimmund Sinkverfahren kombiniert, dennoch wurden in vielen Fällen pauschal, ohne ausreichende technischökonomische Begründung, massenhaft taubes Gestein und Außerbilanzerze mitgefördert. Das alles hat die ökonomische Effektivität der Anwendung hochleistungsfähiger Abbausysteme herabgesetzt. Die schroffe Reduzierung des Metallgehaltes in den geförderten Erzen entspricht in keiner Weise dem verhältnismäßig unbedeutenden Abfall des geologischen Metallgehalts der Bilanzvorräte. So hat sich der Metallgehalt der Bilanzvorräte in den Gruben des Leninogorsker Kombinats im letzten Jahrzehnt um 12—15%, in der Mirgalimsajsker Grube um etwa 18% gesenkt; in der Tekelijsker Grube blieb er im wesentlichen unverändert. Am besten wurde das Abbausystem des Blockbruchbaus in den Gruben des Leninogorsker Kombinats angewendet. Dort hat sich das Volumen der Erzförderung schroff erhöht, die Arbeitsproduktivität (im Erz) wuchs; die Selbstkosten des geförderten Erzes wurden gesenkt usw. Die Ergebnisse bei der Anwendung dieses Abbausystems hätten noch effektvoller sein können, wenn nicht massenhaft Außerbilanzerze in die Förderung einbezogen worden wären. Überdies war im Leninogorsker Kombinat die Einbeziehung von 25—40% Außerbilanzerzen in die Förderung eine übliche Erscheinung. Es wurde wiederholt beobachtet, daß Außerbilanzerze 50—65% der Förderung ausmachten. Solch eine hohe Verdünnung hat zu

115 einer bedeutenden Senkung des Metallinhalts im geförderten Erz und infolgedessen auch zur Verschlechterung der ökonomischen Kennziffern geführt. Im Vergleich mit dem Jahr 1947, in dem noch keine Aufwendungen für die Vorbereitung zum Blockbruchbau gemacht wurden, sind 1962 die Selbstkosten der Erzförderung um 42% zurückgegangen; die Selbstkosten für die in ihr enthaltenen Metalle haben sich hingegen auf das mehr als Eineinhalbfache vergrößert. Die bedeutende Abnahme des Metallgehalts in den geförderten Erzen hat dazu geführt, daß das Leninogorsker Kombinat, das viele Jahre lang zu den hochrentablen Betrieben gehörte, von 1950—1958 Verluste gebracht hat. Das Absinken der Rentabilität war auch durch Veränderungen der ökonomischen Verhältnisse (Tarifsätze, Abgabepreise) bedingt, doch waren diese nicht entscheidend. Die massenhafte Einbeziehung von Außerbilanzerzen in die Erzförderung hat die Effektivität eines hochleistungsfähigen Abbausystems herabgesetzt. Ab 1958 wurde das Kombinat durch wachsendes Produktionsvolumen, Vergrößerung des Metallausbringens, Erhöhung der Qualität der Konzentration, weitere Vervollkommnung des Abbausystems, hauptsächlich jedoch durch die Erhöhung des Metallgehalts in den geförderten Erzen wieder zu einem rentablen Betrieb. Die Erhöhung des Metallgehalts wurde durch die Einschränkung der in die Förderung einbezogenen Außerbilanzerze herbeigeführt. Als Ergebnis nahm 1958 der Gehalt an den Hauptmetallen, verglichen mit 1956 und 1957, um 1 2 - 1 5 % zu. In den sieben Jahren seiner verlustbringenden Arbeit hat das Kombinat der Volkswirtschaft des Landes einen Schaden in Höhe von mehr als 70% des Wertes aller Produktionsgrundfonds des Betriebs zugefügt. Trotzdem strebt das Leninogorsker Kombinat mit Nachdruck die massenhafte Einbeziehung von Außerbilanzvorräten in die Förderung an, so weitgehend, daß der Betrieb im wesentlichen auf die Verarbeitung dieser Erze umgestellt werden soll. Das Kombinat hat das Kasachische Staatliche Institut für Buntmetalle (Kasgiprozwetmet) beauftragt, einen Konditionsentwurf für Erze aus mächtigen Erzkörpern der Leninogorsker und Sokolner Lagerstätten auszuarbeiten. Das Institut schlägt vor, den Schwellengehalt praktisch um die Hälfte zu senken. Hauptargument der Autoren, die den Abbau der Außerbilanzerze begründen, ist, daß in Leninogorsk nur noch geringe Mengen an industriellen Vorräten anstehen und, um die Lebensdauer des Betriebes zu verlängern, bereits gegenwärtig auf den Abbau der Außerbilanzerze übergegangen werden muß. Ein Ubergang zum massenweisen Abbau von Außerbilanzerzen führt zum Absinken der Produktion von Blei und Zink. Weil die Autoren des Projekts das verstehen, schlagen sie vor, die gegenwärtige Kapazität des Leninogorsker Kombinats für Förderung und Verarbeitung des Erzes um 50% zu vergrößern. Dazu sind nach den allerbescheidensten Berechnungen zusätzlich mehr als ein Dutzend Millionen Rubel erforderlich. Es fragt sich, in wessen Namen derartig hohe Mittel zur Aufrechterhaltung des gegenwärtigen Produktionsniveaus investiert werden müssen, wenn für diese Mittel ein Tagebau auf einer reichen Lagerstätte errichtet

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 (1961) Helt 3

116 werden kann, der zusätzlich fast ebensoviel Metalle liefern wird wie gegenwärtig das Leninogorsker Kombinat. Es muß ferner noch beachtet werden, daß außerdem noch besondere Mittel zur Klärung des Umrisses der Außerbilanzerze erforderlich sind. Nach der Prognose des Instituts für ßuntmetalle (Kazgiprozwetmet) erhöhen sich die Bilanzvorräte bei den gegenwärtigen Konditionen auf das Doppelte. Offensichtlich ist es zweckmäßiger, Kräfte und Mittel darauf zu verwenden, das Kombinat mit industriellen Vorräten normaler Metallgehalte zu versorgen. Die Anhänger der Einbeziehung von Außerbilanzerzen in die Förderung argumentieren: Die Einbeziehung von Außerbilanzerzen sei in großem Maßstab und so lange zulässig, wie die Selbstkosten der Metalle in den Konzentraten niedriger sind als die bei getrennter Gewinnung des Erzes durch kostspielige Abbausysteme zu erwartenden Kosten. Auf den ersten Blick scheint es, daß diese Überlegungen unbestreitbar sind. In Wirklichkeit aber sind sie unrichtig. Erstens: Warum muß man sich bei der Einführung eines hochleistungsfähigen Abbausystems darauf orientieren, daß die ökonomischen Ergebnisse im Niveau wenig leistungsfähiger, teurer Abbausysteme liegen? In diesem Fall wird von vornherein die ökonomische Effektivität der hochleistungsfähigen Abbausysteme nur in der Höhe des Niveaus wenig leistungsfähiger Gewinnungsmethoden vorgesehen. Zweitens: Da der Blockbruchbau mit einer starken Verschlechterung der Erzqualität verbunden ist, muß sein ökonomischer Nutzeffekt mit dem der alten Abbausysteme hinsichtlich des Gewinnumfangs bei den vorhandenen Kapazitäten verglichen werden. In diesem Fall müssen die Selbstkosten der Metalle in den Konzentraten so weit gesenkt werden, daß die Summe der Gewinne bei der derzeitigen Kapazität des Betriebes nicht niedriger ist als bei den alten Abbausystemen. Tatsächlich müßte jedoch der Blockbruchbau größere Gewinne bringen. Bei einer solchen einzig richtigen Forderung zeigen die Berechnungen, daß, je mehr Außerbilanzerze in die Förderung einbezogen werden, um so weniger Metalle in den Konzentraten bei der vorhandenen Kapazität produziert werden, und um so weniger erzielt der Betrieb Gewinne. Somit ist in der Regel die Einbeziehung von Außerbilanzerzen in die Förderung gegenwärtig ökonomisch nicht gerechtfertigt. Eine durch bergtechnische Bedingungen erzwungene Gewinnung von Außerbilanzerzen fügt, wie jede Verdünnung des Erzes, der Volkswirtschaft Schaden zu. Deshalb müssen zur Verringerung dieser Art von Verdünnung die allerstrengsten Maßnahmen ergriffen werden. Die Voraussetzung für eine mögliche Senkung der Konditionen wird in der selbstgängigen hochleistungsfähigen Ausrüstung, der Steigerung der Arbeitsproduktivität um ein Mehrfaches, den erheblichen Verbesserungen hinsichtlich der komplexen Rohstoffnutzung und in anderen Faktoren gesehen, welche im besten Fall erst nach 5 — 7 Jahren wirksam werden; die Außerbilanzerze werden jedoch leider bereits jetzt in die Förderung einbezogen.

Nowoshilow / Über die Qualität von Buntmetallerzen Nach unseren Berechnungen führt bei den gegenwärtigen Verhältnissen die Gewinnung und Verarbeitung von Außerbilanzerzen im Kombinat von Leninogorsk neben einer scharfen Senkung der Produktivität des Betriebs in der Metallgewinnung zu einem Verlust von 2 Rbl. 30 Kop. bis zu 4 Rbl. je Rubel Warenproduktion. Das Polymetallkombinat von Atschisaisk hat die Senkung der gültigen Konditionen für die Erze aus der Mirgalimsajsker Lagerstätte beantragt. Wenn die Vorschläge des Kombinats für die neuen Konditionen angenommen würden, verringerte sich der geologische Bleiinhalt im Zentralen Block um 34%, im Sankulsajsker Block um 11% und im Geneigten Block um 32%. Die Abnahme wird im Durchschnitt 3 0 % betragen. Es sei erwähnt, daß das Kombinat von Atschisaisk wegen des Abbaus der Mirgalimsajsker Lagerstätte schon lange Zeit ein Verlustbetrieb ist. Von 1947 bis 1961 hat dieses Kombinat der Volkswirtschaft Verluste in einer Höhe zugefügt, die allen Produktionsgrundfonds des Betriebes gleichkommen. Der durchschnittliche jährliche Zuwachs der Arbeitsproduktivität beträgt für die Erzgewinnung im Kombinat 8,8% und 1,8% für Metall. Wenn die Vorschläge des Kombinats angenommen würden, erhöhten sich unter den gegenwärtigen Bedingungen die Verluste fast auf das Doppelte. Der Bleiausstoß würde sich bei der vorhandenen Kapazität um 30—35% verringern. Wo liegt die Ursache für die so hohe Verlustanfälligkeit der Mirgalimsajsker Bergwerksverwaltung? Vielleicht ist dort der Metallgehalt sehr niedrig? Davon kann keine Rede sein! In den drei obenerwähnten Blöcken ist der geologische Gehalt an Blei doppelt so hoch wie im Erz, das gegenwärtig gefördert wird. Die Sache ist die, daß nach den geltenden Konditionen taube Zwischenmittel und Außerbilanzerze mit einer Mächtigkeit bis zu 5 m in die Bilanzerze einbezogen werden, wenn alle Bänke (im Parallel- und Zwischenlager) zusammengenommen einen Metallgehalt nicht unter dem Schwellengehalt besitzen. Die Einbeziehung tauber Zwischenmittel bis zu 5 statt bis zu 3 m Mächtigkeit wurde seinerzeit damit begründet, daß sich durch Einsatz selbstgängiger Ausrüstung hoher Leistungsfähigkeit und der damit verbundenen Erhöhung der Arbeitsproduktivität um das Dreifache die Selbstkosten für die Erzgewinnung um fast die Hälfte senken. Der umfassende industrielle Einsatz hochleistungsfähiger, selbstfahrender Ausrüstung ist offensichtlich erst in 5—7 Jahren zu erwarten; die Leiter der Mirgalimsajsker Bergwerksverwaltung haben jedoch, gestützt auf die bebestätigten Konditionen, schon seit einer Reihe von Jahren beim Abbau massenweise Außerbilanzerze und taubes Gestein in die Förderung einbezogen. Würden die 5 m mächtigen tauben Gesteinsbänke nicht in die Förderung einbezogen, dann könnte der Metallgehalt in den Fördererzen gegenwärtig bei der vorhandenen Kapazität zusätzlich eine beträchtliche Bleimenge erbringen und die Arbeit des Betriebs rentabel gestalten. Mehr noch, es ist offensichtlich unzweckmäßig, die armen industriellen Erze mit einem Bleigehalt nahe dem industriellen Minimum im Parallel- und Zwischenlager dann abzubauen, wenn ein solcher Abbau mit stärkerer Einbeziehung tauber Gesteine und Außerbilanzerze in die Förderung verbunden ist. Die Verluste dieser Armerze wirken sich nicht wesentlich auf die Lebensdauer

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Heit i NOWOSHILOW / Ü b e r die Qualität von B u n t m e t a l l e r z e n ,

der Grube aus; ihre Gewinnung fügt j e d o c h der Volksw i r t s c h a f t des L a n d e s unter diesen Verhältnissen selbst bei Verwendung selbstfahrender Ausrüstung einen empfindlichen Schaden zu. U n t e r diesen U m s t ä n d e n werden die ökonomischen Kennziffern für den A b b a u nur des Hauptlagers außergewöhnlich effektiv sein: Die A r b e i t s p r o d u k t i v i t ä t erhöht sich für Metall u m fast 6 0 % , ' die S e l b s t k o s t e n für Blei in den K o n z e n t r a t e n sinken u m die Hälfte. Die K o n d i t i o n e n für die L a g e r s t ä t t e Mirgalimsajsk dürfen n i c h t herabgesetzt werden. U m g e k e h r t , solange das B e r g w e r k Mirgalimsaisk noch nicht völlig auf hochleistungsfähige, f a h r b a r e Ausrüstung umgestellt ist, müssen die geltenden K o n d i t i o n e n erhöht und die E i n beziehung der Gesteinsbänke und Außerbilanzerze in die F ö r d e r u n g s t a r k eingeschränkt werden. Die Konditionen müssen in erster Linie für das Parallel- und das Zwischenlager erhöht werden. Das verringert unwesentlich die V o r r ä t e an Blei i m E r z , erhöht aber bedeutend den mittleren Metallgehalt in den geförderten und zu v e r a r b e i t e n d e n E r z e n . Dadurch wird der B e t r i e b rent a b e l werden. Die K o n d i t i o n e n für Mirgalimsajsker E r z müssen auch aus einem anderen Grunde erhöht werden: Die Umstellung auf neue Abgabepreise ab 1 9 6 4 erhöht den Verlust des K o m b i n a t s . E i n Beispiel für die nichtgelungene Anwendung eines hochleistungsfähigen A b b a u s y s t e m s ist das T e k e l i j s k e r B e r g w e r k , in dem der Metallgehalt besonders schroff abgesunken ist. I m T e k e l i j s k e r Bergwerk enthalten die Polymetallerze eine große Menge Schwefel und neigen zur Selbstentzündung. Dennoch wurden dort A b b a u s y s t e m e m i t massenweisem B r u c h b a u angewendet, wodurch sich die ökonomischen Kennziffern des B e t r i e b e s bedeutend v e r s c h l e c h t e r t h a b e n . Allein in den letzten fünf J a h r e n h a t das K o m b i n a t über 25 Mill. R b l . Verluste (im neuen P r e i s m a ß s t a b ) und seit 1947 insgesamt 5 8 Mill. R h l . erbracht. W e n n in wenigen der ersten J a h r e vorübergehend das Erzfördervolumen und die Metallmenge im E r z gewachsen sind, so ist die Metallförderung in den letzten J a h r e n s t a r k zurückgegangen. Dabei ging die Arbeitsp r o d u k t i v i t ä t eines Arbeiters in der Erzgewinnung u m 5 % und in der Metallförderung u m 6 8 % gegenüber dem J a h r 1 9 4 7 zurück. Die Selbstkosten der Erzförderung sind u m 4 1 % und die für 1 t geförderten Metalls u m das 4 , 2 f a c h e gestiegen. Der Metallgehalt ist im Fördererz u m 6 6 % gesunken. V o m J a h r e 1952 an wurden im T e k e l i j s k e r K o m b i n a t sehr große Investitionen durchgeführt; die Grundfonds h a b e n sich gegenüber 1960 verdoppelt. Der Nutzen erwies sich als überaus niedrig. W e n n die Menge des im J a h r e 1952 geförderten Metalls pro 1 Mill. R b l . Grundfonds als E i n h e i t genommen wird, h a t sie im J a h r e 1960 etwas weniger als ein Drittel betragen. E s ist n i c h t nötig, ausführlich auf die T ä t i g k e i t anderer P o l y m e t a l l b e t r i e b e einzugehen, weil bereits die bisherigen Darlegungen einige Schlußfolgerungen ges t a t t e n . Von 1947 bis 1960 h a b e n die drei b e t r a c h t e t e n K o m b i n a t e (Leninogorsk, Atschisaisk und Tekelijsk) dem S t a a t einen G e s a m t v e r l u s t von 170 Mill. R b l . (im Jieuen P r e i s m a ß s t a b ) zugefügt. F ü r diese Mittel h ä t t e n

117 drei bis vier große werden können.

Aufbereitungsanlagen

errichtet

Das weitere W a c h s t u m der P r o d u k t i o n in den B e r g b a u b e t r i e b e n der B u n t m e t a l l h ü t t e n i n d u s t r i e , die Steigerung der A r b e i t s p r o d u k t i v i t ä t , die S e n k u n g der Selbstkosten für die P r o d u k t i o n und die E r h ö h u n g der R e n t a b i l i t ä t in der Industrie sind m i t der k o m p l e x e n Anwendung einer hochleistungsfähigen, selbstfahrenden Ausrüstung in Verbindung m i t hochproduktiven A b b a u systemen und der Anreicherung in Schweresuspensionen (Schwimm- und Sinkanlagen) verbunden. Das erfordert j e d o c h viel Zeit und hohe Aufwendungen. Infolgedessen werden diese M a ß n a h m e n im großen industriellen Maßs t a b bestenfalls bis 1967 realisiert werden können. Die E r h ö h u n g des Produktionsausstoßes m i t den vorhandenen K a p a z i t ä t e n und der Ü b e r g a n g auf r e n t a b l e B e triebsführung sind j e d o c h innerhalb kurzer F r i s t e n und ohne zusätzliche Aufwendungen durch wesentliche Verbesserungen der Qualität der Fördererze zu verwirklichen; auf dieses Ziel müssen die K o l l e k t i v e der B e r g b a u b e t r i e b e i m laufenden S i e b e n j a h r p l a n orientiert werden. E s ist dazu notwendig, 1. in der Regel eine Gewinnung von Außerbilanzerzen zu v e r b i e t e n ; in Fällen, in denen die bergtechnischen Verhältnisse und die gewählten A b b a u s y s t e m e ihre Hereingewinnung unvermeidlich m a c h e n , müssen allerstrengste M a ß n a h m e n zu ihrer E i n s c h r ä n k u n g ergriffen werden; 2. die Gewinnung von armen, in ihrem Gehalt an das industrielle Minimum h e r a n k o m m e n d e n E r z e n n i c h t durchzuführen, weil sie zu großer Verdünnung durch t a u b e s Gestein und Außerbilanzerze f ü h r e n ; die Gewinnung solcher E r z e k a n n nur in den F ä l l e n g e s t a t t e t werden, wenn ihre Gewinnung unvermeidlich und ökonomisch gerechtfertigt ist, wenn die Verluste an industriellen armen E r z e n die Lebensdauer des B e triebs b e t r ä c h t l i c h einschränken oder wenn ihre Gewinnung im Hinblick auf B e g r e n z t h e i t der V o r r ä t e für die Volkswirtschaft des Landes als unbedingt notwenig anzusehen i s t ; ferner zur V e r h ü t u n g von R a u b b a u sowie möglichen anderen groben Verstößen gegen die Interessen des S t a a t e s ; 3. die Einführung der Aufbereitung in Schweret r ü b e n nach industriellen M a ß s t ä b e n in solchen B e trieben zu forcieren, in denen durchgeführte Untersuchungen positive Ergebnisse gezeitigt h a b e n ; forcierte Forschungsarbeiten sind für die E r z e anderer L a g e r s t ä t t e n durchzuführen, wo die Anwendung der Aufbereitung in S c h w e r e t r ü b e n (auf S c h w i m m - und Sinkanlagen) z w e c k m ä ß i g i s t ; das ermöglicht, die ökonomischen Kennziffern für die Aufbereitung ganz wesentlich zu verbessern und in einigen F ä l l e n ärmere E r z e in die Gewinnung und V e r a r b e i t u n g einzübeziehen; 4. bei B e r ü c k s i c h t i g u n g des U m s t a n d s , daß in einer R e i h e v o n F ä l l e n die K o n d i t i o n e n auf Grund der Perspektiven E n t w i c k l u n g der Produktionstechnologie und der A r b e i t s p r o d u k t i v i t ä t berechnet werden, die frühestens erst nach 5 — 7 J a h r e n erreicht werden können, einen Zeitplan für den A b b a u der L a g e r s t ä t t e n auszuarbeiten und zu bestätigen, der eine r e n t a b l e A r b e i t

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MEINHOLD / Erdölakkumulation in den Sedimentationsbecken

des Betriebs bei der gegenwärtigen Produktionstechnologie gewährleistet; zu diesem Zweck muß ein jährliches Ausschußminimum bestätigt werden; 5. u m einen Anreiz zur Gewinnung von Erzen mit hoher Q u a l i t ä t zu schaffen, die Staatliche Plankommission der U d S S R zu bitten, die Planungsordnung im E r z b e r g b a u zu verändern, nicht die Förderung v o n

E r z , sondern die Förderung v o n Metallen im E r z zu b e s t ä t i g e n ; davon ausgehend, das S y s t e m der Prämiierung zu verändern, u m die leitenden und ingenieurtechnischen Mitarbeiter der Bergbaubetriebe anzuspornen, ihre Anstrengungen nicht auf die Gewinnung von H a u f w e r k , sondern auf die Förderung v o n Metallen zu richten.

Gesetzmäßigkeiten der Erdölakkumulation in den Sedimentationsbecken1) R U D O L F MEINHOLD, F r e i b e r g ( S a . )

1. Einleitung Eines der wichtigsten Probleme der Erdölgeologie ist der Mechanismus der Akkumulation. Es sind mehrere Hypothesen aufgestellt worden, die jedoch immer nur die eine oder andere der Kräfte, die in der Erde zur Bewegung eines, Flüssigkeitsteilchens zur Verfügung stehen, für wichtig halten. Diese Bewegungskräfte resultieren aus Unterschieden des hydrostatischen und hydrodynamischen Drucks, des Gebirgsdrucks, der Schwerkraft, der Kapillardrücke, der Reibungs- und Adhäsionskräfte. Alle diese Kräfte wirken zusammen, aber dieses Zusammenwirken ist schwer überschaubar, so daß das Bestreben verständlich ist, den beherrschenden Vorgang zu finden und ihn in einer Akkumulationstheorie darzustellen. Die Zahl der Kombinationen wird dadurch stark vermehrt, daß auch für die Erdölentstehung mehrere Hypothesen bestehen, selbst wenn wir die anorganische als wenig wahrscheinlich weglassen. Eine Hypothese nimmt an, daß nur selten auftretende geologische und geochemische Bedingungen, besondere Druck- und Temperaturbedingungen, für die Erdölentstehung notwendig sind, d. h. aber, daß die Zahl der möglichen Muttergesteine klein ist. Die vielen übereinanderliegenden Speichergesteine müßten dann durch eine vorwiegend vertikale Migration gefüllt worden sein. Die „Tiefenhypothese" behauptet, daß die Erdölbildung nur in großen Tiefen möglich ist, daß es dort als eine Art Kondensat anfällt und unter dauernder Umwandlung die Speicher füllt, also auch durch vertikale Migration z. B. auf Klüften. Schließlich behauptet eine dritte Hypothesengruppe, daß die Erdölbildung bald nach der Ablagerung geeigneter Sedimente beginnt und keine außergewöhnlichen Verhältnisse erfordert, sondern solche, die in vielen Ablagerungsräumen herrschen. Die einzelnen Speicher werden dabei durch laterale Migration aus den Schichten des betreffenden stratigraphischen Verbandes gefüllt. Die Art der Migration erweist sich daher als eine Kardinalfrage, sowohl bei der Genese als auch bei der Akkumulation der KW 2 ). Wichtig ist hierbei der vorherrschende Vorgang, der andere Möglichkeiten durchaus nicht auszuschließen braucht. Lokale Verhältnisse sind deshalb ungeeignet für die Beantwortung dieser Frage, nur ein weltweiter Uberblick und eine Analyse vor allen Dingen der Riesenlagerstätten der Erde können uns den optimalen Vorgang entschleiern helfen. Im folgenden soll versucht werden, einige Gesetzmäßigkeiten aufzufinden, durch Beispiele zu belegen und daraus Schlußfolgerungen für den Akkumulationsvorgang zu ziehen. 2. Die physikalischen Voraussetzungen D a wir die organische Theorie der Erdölentstehung als richtig voraussetzen, ergeben sich gleichzeitig einige andere Voraussetzungen. D a eine autochthone E n t s t e h u n g der L a g e r s t ä t t e n aus lokalen Quellen aus ') Auszug aus einer bei der Mathem.-Naturwiss. Fakultät der Bergakademie Freiberg eingereichten Habilitationsschrift. Als Vortrag gehalten auf dem Berg- und Hüttenmännischen Tag, Freiberg 1968. Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 14.10. 1003. a ) „ K W " hier und im folgenden als Kurzform für Kohlenwasserstoffe

vielen Gründen als unwahrscheinlich zu betrachten ist, muß m a n eine A k k u m u l a t i o n aus fein i m Gestein verteilten K W annehmen, die wiederum fein verteilter organischer S u b s t a n z e n t s t a m m e n . Hier ist besonders auf WASSOJEWITSCH (1955) zu verweisen, der diese Theorie besonders eingehend behandelt h a t . Einschränkend gegenüber WASSOJEWITSCH sei hier nur bemerkt, daß das von diesem Autor als wesentlich für die Erdölgenese erachtete „ M i k r o n a p h t h a " aus den in den Organismen vorgebildeten K W keine entscheidende Rolle, spielt; die zahlreichen Untersuchungen rezenter Schlämme, die in den letzten J a h r e n durchgeführt wurden, fanden keine K W von C 2 bis C 1 3 , die doch in den Erdölen den Hauptanteil ausmachen. Zumindest dieser Teil muß später entstanden sein. Selbst die bitumenreichsten Ablagerungen, die von manchen Geologen als die alleinigen Muttergesteine angesehen werden, müßten die dort gebildeten K W noch in einer solchen Verdünnung enthalten, daß ohne Migration keine Akkumulation möglich ist. Hier beginnen sich bereits die physikalischen Schwierigkeiten zu türmen. D a ist zuerst die A u s w a n d e r u n g aus dem Muttersediment. Wir wissen noch nicht, in welcher F o r m sie erfolgt, ob die K W gasförmig, flüssig oder gelöst auswandern. Aber ganz u n a b h ä n g i g v o m T r a n s p o r t muß a m A n f a n g ein KW-Teilchen in einem sehr feinkörnigen Sediment stehen. In einem solchen Sediment ist eine freie Bewegung nur bei hinreichender Permeabilität möglich, d. h. a m A n f a n g der K o m p a k t i o n , lange bevor die einzelnen Teilchen des Tons oder Mergels oder eines anderen feinstkörnigen Sediments eine feste P a c k u n g gebildet haben. Durch Untersuchungen nach verschiedenen voneinander unabhängigen Methoden (Elektronenmikroskopie, Ultrazentrifugierung) hat WITHERSPOON nachgewiesen, daß das Erdöl kolloidale Partikel enthält. Bisher kennt m a n solche aus der Gruppe der Asphaltene, welche einen Durchmesser von im Mittel 100 Ä haben. D a m i t sich solch ein Teilchen noch frei bewegen kann, muß die K a p i l l a r e ein Vielfaches an Durchmesser haben. Die Tonplättchen eines Tongesteins haben andererseits eine Dicke von ca. 1 (j. = 10000 Ä. Eine P a c k u n g solcher Plättchen würde zwar Kapillaren von eben dieser Größe zulassen, die Mehrzahl wird aber viel kleiner sein. Porenverteilungskurven für T o n sind m. W . wegen der großen Schwierigkeiten bisher noch nicht gemessen worden, so daß wir über die wahren Größen wenig Bescheid wissen. Die A b s c h ä t z u n g zeigt aber, daß wir uns in einem verfestigten Tongestein hart an der Grenze bewegen, an

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MEINHOLD / Erdölakkumulation in den Sedimentationsbecken

des Betriebs bei der gegenwärtigen Produktionstechnologie gewährleistet; zu diesem Zweck muß ein jährliches Ausschußminimum bestätigt werden; 5. u m einen Anreiz zur Gewinnung von Erzen mit hoher Q u a l i t ä t zu schaffen, die Staatliche Plankommission der U d S S R zu bitten, die Planungsordnung im E r z b e r g b a u zu verändern, nicht die Förderung v o n

E r z , sondern die Förderung v o n Metallen im E r z zu b e s t ä t i g e n ; davon ausgehend, das S y s t e m der Prämiierung zu verändern, u m die leitenden und ingenieurtechnischen Mitarbeiter der Bergbaubetriebe anzuspornen, ihre Anstrengungen nicht auf die Gewinnung von H a u f w e r k , sondern auf die Förderung v o n Metallen zu richten.

Gesetzmäßigkeiten der Erdölakkumulation in den Sedimentationsbecken1) R U D O L F MEINHOLD, F r e i b e r g ( S a . )

1. Einleitung Eines der wichtigsten Probleme der Erdölgeologie ist der Mechanismus der Akkumulation. Es sind mehrere Hypothesen aufgestellt worden, die jedoch immer nur die eine oder andere der Kräfte, die in der Erde zur Bewegung eines, Flüssigkeitsteilchens zur Verfügung stehen, für wichtig halten. Diese Bewegungskräfte resultieren aus Unterschieden des hydrostatischen und hydrodynamischen Drucks, des Gebirgsdrucks, der Schwerkraft, der Kapillardrücke, der Reibungs- und Adhäsionskräfte. Alle diese Kräfte wirken zusammen, aber dieses Zusammenwirken ist schwer überschaubar, so daß das Bestreben verständlich ist, den beherrschenden Vorgang zu finden und ihn in einer Akkumulationstheorie darzustellen. Die Zahl der Kombinationen wird dadurch stark vermehrt, daß auch für die Erdölentstehung mehrere Hypothesen bestehen, selbst wenn wir die anorganische als wenig wahrscheinlich weglassen. Eine Hypothese nimmt an, daß nur selten auftretende geologische und geochemische Bedingungen, besondere Druck- und Temperaturbedingungen, für die Erdölentstehung notwendig sind, d. h. aber, daß die Zahl der möglichen Muttergesteine klein ist. Die vielen übereinanderliegenden Speichergesteine müßten dann durch eine vorwiegend vertikale Migration gefüllt worden sein. Die „Tiefenhypothese" behauptet, daß die Erdölbildung nur in großen Tiefen möglich ist, daß es dort als eine Art Kondensat anfällt und unter dauernder Umwandlung die Speicher füllt, also auch durch vertikale Migration z. B. auf Klüften. Schließlich behauptet eine dritte Hypothesengruppe, daß die Erdölbildung bald nach der Ablagerung geeigneter Sedimente beginnt und keine außergewöhnlichen Verhältnisse erfordert, sondern solche, die in vielen Ablagerungsräumen herrschen. Die einzelnen Speicher werden dabei durch laterale Migration aus den Schichten des betreffenden stratigraphischen Verbandes gefüllt. Die Art der Migration erweist sich daher als eine Kardinalfrage, sowohl bei der Genese als auch bei der Akkumulation der KW 2 ). Wichtig ist hierbei der vorherrschende Vorgang, der andere Möglichkeiten durchaus nicht auszuschließen braucht. Lokale Verhältnisse sind deshalb ungeeignet für die Beantwortung dieser Frage, nur ein weltweiter Uberblick und eine Analyse vor allen Dingen der Riesenlagerstätten der Erde können uns den optimalen Vorgang entschleiern helfen. Im folgenden soll versucht werden, einige Gesetzmäßigkeiten aufzufinden, durch Beispiele zu belegen und daraus Schlußfolgerungen für den Akkumulationsvorgang zu ziehen. 2. Die physikalischen Voraussetzungen D a wir die organische Theorie der Erdölentstehung als richtig voraussetzen, ergeben sich gleichzeitig einige andere Voraussetzungen. D a eine autochthone E n t s t e h u n g der L a g e r s t ä t t e n aus lokalen Quellen aus ') Auszug aus einer bei der Mathem.-Naturwiss. Fakultät der Bergakademie Freiberg eingereichten Habilitationsschrift. Als Vortrag gehalten auf dem Berg- und Hüttenmännischen Tag, Freiberg 1968. Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 14.10. 1003. a ) „ K W " hier und im folgenden als Kurzform für Kohlenwasserstoffe

vielen Gründen als unwahrscheinlich zu betrachten ist, muß m a n eine A k k u m u l a t i o n aus fein i m Gestein verteilten K W annehmen, die wiederum fein verteilter organischer S u b s t a n z e n t s t a m m e n . Hier ist besonders auf WASSOJEWITSCH (1955) zu verweisen, der diese Theorie besonders eingehend behandelt h a t . Einschränkend gegenüber WASSOJEWITSCH sei hier nur bemerkt, daß das von diesem Autor als wesentlich für die Erdölgenese erachtete „ M i k r o n a p h t h a " aus den in den Organismen vorgebildeten K W keine entscheidende Rolle, spielt; die zahlreichen Untersuchungen rezenter Schlämme, die in den letzten J a h r e n durchgeführt wurden, fanden keine K W von C 2 bis C 1 3 , die doch in den Erdölen den Hauptanteil ausmachen. Zumindest dieser Teil muß später entstanden sein. Selbst die bitumenreichsten Ablagerungen, die von manchen Geologen als die alleinigen Muttergesteine angesehen werden, müßten die dort gebildeten K W noch in einer solchen Verdünnung enthalten, daß ohne Migration keine Akkumulation möglich ist. Hier beginnen sich bereits die physikalischen Schwierigkeiten zu türmen. D a ist zuerst die A u s w a n d e r u n g aus dem Muttersediment. Wir wissen noch nicht, in welcher F o r m sie erfolgt, ob die K W gasförmig, flüssig oder gelöst auswandern. Aber ganz u n a b h ä n g i g v o m T r a n s p o r t muß a m A n f a n g ein KW-Teilchen in einem sehr feinkörnigen Sediment stehen. In einem solchen Sediment ist eine freie Bewegung nur bei hinreichender Permeabilität möglich, d. h. a m A n f a n g der K o m p a k t i o n , lange bevor die einzelnen Teilchen des Tons oder Mergels oder eines anderen feinstkörnigen Sediments eine feste P a c k u n g gebildet haben. Durch Untersuchungen nach verschiedenen voneinander unabhängigen Methoden (Elektronenmikroskopie, Ultrazentrifugierung) hat WITHERSPOON nachgewiesen, daß das Erdöl kolloidale Partikel enthält. Bisher kennt m a n solche aus der Gruppe der Asphaltene, welche einen Durchmesser von im Mittel 100 Ä haben. D a m i t sich solch ein Teilchen noch frei bewegen kann, muß die K a p i l l a r e ein Vielfaches an Durchmesser haben. Die Tonplättchen eines Tongesteins haben andererseits eine Dicke von ca. 1 (j. = 10000 Ä. Eine P a c k u n g solcher Plättchen würde zwar Kapillaren von eben dieser Größe zulassen, die Mehrzahl wird aber viel kleiner sein. Porenverteilungskurven für T o n sind m. W . wegen der großen Schwierigkeiten bisher noch nicht gemessen worden, so daß wir über die wahren Größen wenig Bescheid wissen. Die A b s c h ä t z u n g zeigt aber, daß wir uns in einem verfestigten Tongestein hart an der Grenze bewegen, an

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MEINHOLD / E r d ö l a k k u m u l a t i o n in den S e d i m e n t a t i o n s b e c k e n

der ein einzelnes KW-Teilchen noch beweglich ist. Da aber gerade für die höheren K W die Adsorption im Gestein hoch ist, kann man sich nur eine geringe Chance ausrechnen, daß Aggregate von solchen Partikeln das Muttergestein verlassen können, falls dieses schon in den verfestigten Zustand mit vielleicht 2 5 % Porosität übergegangen ist. Das entspricht nach den Kompaktionskurven von WELLER (1959) etwa einer Versenkungstiefe des Sediments von ca. 1000 m. E i n e Chance besteht aber in einem wassererfüllten Medium wegen der Kapillardruckunterschiede. F ü r ein Gestein von der Korngröße von 1 [i, kann man sich einen Kapillardruckunterschied von 4 at errechnen, wenn man in die Formel für die kapillare Verdrängungskraft c • Y • cos a Pc

=

Zeiten liegen. Daß aus den Ursprungsgesteinen über lange geologische Zeiträume immer wieder neu Erdöl entsteht, ist unwahrscheinlich, weil die Permeabilität im Muttergestein wesentlich früher so klein wird, daß eine Flüssigkeitsbewegung im Gestein unmöglich ist. Das Öl müßte also latent vorhanden sein, bis geeignete Möglichkeiten eine Akkumulation gestatten. Außer Umlagerung älterer Lagerstätten könnte hier ebenfalls die Lösung im Wasser helfen. Nach der Ansicht von WASSOJEWITSCH und anderen Forschern ist erst eine Überdeckung von 1500 m nötig, damit Erdöl auswandern und akkumulieren kann. Damit wären hier die langen Zeiträume zwischen Sedimentablagerung und Lagerbildung erklärt, nicht aber die vielen bewiesenen Fälle syngenetischer Akkumulation, auch rezenter Art, wie von KIDWELL & HUNT (1958) n a c h g e w i e s e n .

d

(c = dimensionsloser F a k t o r sa 16, y = Grenzflächenspannung = 25 dyn/cm, Kontaktwinkel a, cos « » 1) für den mittleren Korndurchmesser den W e r t d = 10~ 4 cm einsetzt. Ist eine Kapillare dieser Größe mit Ol gefüllt, dann kann ihr Inhalt Wasser aus einer größeren Pore verdrängen, ist aber dann gefangen, weil dieselbe K r a f t nötig ist, um das Tröpfchen durch eine enge Kapillare weiterzutreiben. E r s t große Gradienten, erzeugt durch Kompaktion und Porenzusammenpressung, könnten ein Weiterwandern ermöglichen. Diese Schwierigkeiten sind so groß, daß wir mit einigem R e c h t annehmen können, daß die Auswanderung bereits während der Frühdiagenese erfolgt. Der Weg, den KAPELJTJSCHNTKOW u n d W A S S O J E W I T S C H v o r g e s c h l a g e n

ha-

ben, nämlich eine Auswanderung in gasförmiger Phase bei Uberdeckung von 1500 m, ist auch nicht gangbar, da nach den Untersuchungen von MEINSCHEIN (1959) das Erdöl hochpolymere, komplizierte Verbindungen enthält, die denen der Organismen gleichen und die nicht durch eine Gasphase gegangen sein können. I m 'Speichergestein, in dem die Akkumulation zu einer Lagerstätte erfolgen soll, sind die physikalischen Schwierigkeiten ähnlich. Auch hier muß Deformationsarbeit geleistet werden, um ein Tröpfchen aus einer Pore durch einen Kanal in eine andere zu treiben. Erst wenn eine kontinuierliche Phase von einiger Länge entstanden ist, welche einen ausreichenden Druckunterschied zwischen ihren Enden einbringt, der zum Weiterbewegen ausreicht, ist die K r a f t vorhanden. Eine Rechnung nach der bekannten Formel für die kapillare Verdrängung zeigt, daß bei einem normalen Sandstein mit Porengrößen von 0,01 cm und Verbindungskapillaren von 0,005 cm sowie 3° Schichtneigung eine kontinuierliche Phase von fast 7 m Länge nötig ist. Aller Schwierigkeiten wäre man ledig, wenn man von Anfang an eine kontinuierliche Phase hätte. Eine solche ist aber das Wasser, das nach Tausenden von Druckmessungen in Bohrungen, welche hydrostatischen Zustand anzeigen, und nach Beobachtungen an den Gesteinen selbst in großen Schichtkomplexen eine kontinuierliche Phase bildet. Dazu müßte aber gefordert werden, daß das Öl gelöst im Wasser oder in feinsten Emulsionen transportiert wird. E s ist ferner zu beobachten, daß zwischen E n t stehung des Speichergesteins, der möglichen Muttergesteine und der Erdölakkumulation oft lange geologische

3. Der Transport der KW in gelöster Form Die Löslichkeit von K W in flüssiger F o r m ist im allgemeinen gering, sie liegt in der Größenordnung von 0 , 0 2 % und ist selektiv; Asphaltene werden z. B . leichter gelöst, als Paraffine. Bei dem vorhandenen großen Überschuß an Wasser könnte diese Löslichkeit als ausreichend betrachtet werden. Andere Stoffe, wie z. B . C a C 0 3 , haben eine noch kleinere Löslichkeit, aber ihr Transport in gelöster F o r m wird von keinem Geologen bezweifelt. Eine wichtige Stütze für den Transport der K W in gelöster F o r m bilden die Ergebnisse von BAKER (1962). E r versuchte, die bereits früher gefundene bimodallognormale Verteilung der Molekülgrößen in Erdölen in Zusammenhang zu bringen mit selektiver Micellenlöslichkeit. Auch hier hatten ältere Arbeiten nachgewiesen, daß die Micellen von Seifen organischer Säuren eine bimodale Verteilung haben, sie bestehen aus kleinen ionischen und großen neutralen Micellen. BAKER konnte nachweisen, daß ein Zusammenhang zwischen der Verteilung der Micellengrößen der Seifen und den durch sie gelösten K W besteht. Paraffinische, naphthenische und aromatische K W haben in den zwei Micellenarten verschiedene Löslichkeit; niedermolekulare n-Paraffine sind in neutralen Micellen löslicher als in ionischen, naphthenische K W haben gleiche Löslichkeit in beiden Arten, aromatische K W können nur von den größeren neutralen Micellen in Lösung gehalten werden. In den Seifensolen waren deshalb die Paraffine und Naphthene im allgemeinen bimodallognormal verteilt, die Aromaten lognormal. Eine solche Lösung könnte lange Zeit bei wenig geänderten geochemischen Verhältnissen stabil sein, unbeweglich im Gestein verharren, bis geeignete Bewegungskräfte durch Kompaktion oder tektonische Einflüsse geschaffen worden sind. Da Erdölsäuren und überhaupt Fettsäuren ohne Zweifel vorhanden sind (viele moderne Beobachtungen sprechen dafür, daß hauptsächlich die Fettsäuren das Ausgangsmaterial für die Erdöle darstellen) und die notwendigen Alkalien auch im Gestein vorhanden sein können, ist eine Bildung solch natürlicher Seifen wahrscheinlich. Mit diesem Mechanismus wären die Hauptschwierigkeiten beseitigt. Da das Wasser eine praktisch unendlich lange Phase bildet, genügen auch kleine Potentialgradienten, um es durch das Gestein zu bewegen. Die einzelnen neutralen

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Abb. 4b. Verteilungskurven für verschiedene Formationen (In Kurvenform dargestellte Histogramme)

zelnen Tiefenintervallen aufgetragen. Dabei ergibt sich (Abb. 3) die interessante T a t s a c h e , daß drei Öltypen herauskommen, die mit der Teufe keinesfalls leichter werden, daß aber neben dem „ N o r m a l ö l t y p " von ca. 40° A P I ein schwerer T y p v o r k o m m t , der vornehmlich in geringeren Teufen vorhanden ist, und ein Leichtöltyp, der vorwiegend in größeren Teufen .beheimatet ist. Drei Gipfel ergeben sich auch für einzelne S y s t e m e und Formationen (Abb. 4 a und b). Diese trimodale Verteilung kann nicht so erklärt werden, daß sich ein „ U r e r d ö l " nach und nach umw a n d e l t ; denn d a n n müßte eine normale GAUSSsche Verteilung zu beobachten sein. Die E r k l ä r u n g könnte die sein, daß ein ehemals einheitliches Öl in drei T y p e n gespalten wird, die sich wegen ihrer unterschiedlichen Beständigkeit in verschiedenen Tiefenzonen erhalten, oder es sind von A n f a n g an drei verschiedene T y p e n vorhanden. Eine Abhängigkeit der Öldichten von der Teufe besteht aber in dem angenommenen Sinne (BABTON 1934) nicht.

10000

Abb. 3. Anzahl der gefundenen Erdöle in Abhängigkeit von der Dichte in ° A P I Geordnet nach Tiefenstufen von 500 zu 500 Fuß Oben: 1958 u. 1959; unten: 1960 u. 1961

Auch in begrenzten Gebieten findet sich diese Dreigipfligkeit, z. B . im WolgaUral-Gebiet (Abb. 5). Daß dieser B e f u n d chemisch verursacht ist, unterliegt keinem Zweifel, d a s zeigen z. B . die Untersuchungen von

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Heft 3 MEINHOLD / Erdölakkumulation in den Sedimentationsbecken

122

lange e r k a n n t , meist aber als Einfluß der geochemischen U m g e b u n g gedeutet. E r s t die Mitarbeiter des französischen E r d ö l i n s t i t u t s h a b e n sich eingehender experimentell und theoretisch m i t dem P r o b l e m b e s c h ä f t i g t (BIENNER,

LOUIS

U. a .

1955,

BETTUZZI,

VIDAL

&

VAN

EGGELFOEL 1 9 5 9 , VAN EGGELPOEL 1960). Diese Arbeiten wiesen nach, daß sich die Erdöle i m Verlaufe der W a n d e r u n g durch das Gestein m i t Harzen, Asphaltenen und Schwefel anreichern.

c) Abb. 5. Verteilungskurven für einige Komponenten im Venezuelaöl (n. BRENNEMAN) und Dichteverteilung lür s o w j e t i s c h e Ö l e ( n . MIRTSCHINK)

a — Venezuela, Häufigkeitsverteilung der Asphaltene im Rohöl; b — Venezuela, Häufigkeitsverteilung der n-Paraffine der Fraktion > 205 °C; c — Venezuela, Häufigkeitsverteilung deT n-Paraffine im Rohöl; d—Verteilungskurven der Erdöldiehten in allen Kalksteinspeichern des Ural-WolgaGebiets

BRENNEMAN (1960) über die venezolanischen Erdöle, in denen verschiedene K o m p o n e n t e n eine 2- oder 3gipflige Verteilung h a b e n (Abb. 5). Auch der Schwefelgehalt, als F u n k t i o n v o m Gehalt an Harzen + Asphaltenen (Abb. 6), zeigt eine deutliche bimodale Verteilung. Die Ursachen für diese Verteilungsspektren sind im R a h m e n der h y d r o d y n a m i s c h e n Theorie zwanglos zu erklären: a) Durch die selektive Lösung und Entlösung an den verschiedenen Mizellenarten können verschiedene Typen von Erdölen entstehen. Dies wurde bereits im 3. Kapitel erörtert und findet hier erneut eine Stütze. b) Durch den Transport der K W in einem chemisch und biologisch aktiven Medium treten weitere Umwandlungen ein, welche diese Tendenz verstärken (Schwefelung der Öle, Neubildung von Harzen und Asphaltenen).

Nach den herrschenden Vorstellungen, die ausgesprochen oder unausgesprochen von einem porenfüllenden K W Medium ausgehen, ist ein solcher Befund unerwartet. Die physikalischen Kräfte im Gestein, Reibung, VAN-DER-WAALSICräfte und Adsorption, müßten die schwereren Moleküle zurückhalten und die leichteren leichter passieren lassen. VAN EGGELPOEL (1960) versucht deshalb, beide Prinzipien zu verknüpfen, indem er den genannten physikalischen Effekt bejaht, der eine Anreicherung der leichten Komponenten an der Migrationsfront schafft. Zugleich aber läßt er das thermodynamische Gesetz von MATIGNON eingreifen, nach dem ein Ubergang zu den thermodynamisch stabileren Methankohlenwasserstoffen angestrebt wird. Da die Geschwindigkeit dieses Vorgangs von der Konzentration stark abhängt, ist die Umwandlung an der Migrationsfront am stärksten. Diese Erklärung kann geologisch nicht befriedigen. Ein solcher Vorgang müßte zeitabhängig sein; alte Leichtöle in den Becken, die sich dort heute noch finden, müßten längst umgewandelt sein. Außerdem nimmt mit den Harzen und Asphaltenen auch der Schwefel zu, das ist ebenfalls mit diesem Prinzip schwer zu erklären. Aber gerade diese Schwefelung läßt die Mitwirkung anderer Reaktionen vermuten, etwa die Mitwirkung desulfurizierender Bakterien (Desulfovibrio) sowie Oxydation durch Sauerstoffgehalt oberflächennaher Wässer. Audi hierfür gibt es eine Menge stützender Beobachtungen. Aus Sehr vielen Beispielen ist bekannt, daß unter Einfluß der Wässer die öle an Dichte, an Harzen, Asphaltenen und Schwefel zunehmen. Meist nimmt die Dichte der Öle in den Lagerstätten am Kontakt mit dem Randwasser merklich zu, und sehr viele Beispiele sind bekannt, wo unter dem Einfluß von Oberflächenwässern die Öle oxydieren und sich schwere Typen bilden. Besonders KREJCI-GRAE hat sich in zahlreichen Arbeiten für diese Hypothese eingesetzt. Für die Mitwirkung von Bakterien sprechen auch moderne Isot o p e n u n t e r s u c h u n g e n des S c h w e f e l s (THODE, MONSTER u n d DUNFORD 1 9 5 8 , HARRISON u n d THODE 1 9 5 8 ) . D i e z. T .

angetroffenen anomal hohen Verhältnisse S 3 4 /S 3 2 werden auf bakterielle Reduktion von Sulfaten zurückgeführt, wobei eine Fraktionierung der Isotope und eine Anreicherung des schweren Isotops S 3 4 stattfindet. Auch die von

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W e n n der zuletzt genannte Vorgang einen entscheidenden E i n f l u ß h a t , dann m ü ß t e n sich die Öle i m Verlauf der Migration verändern. E s wäre damit ein W e r k z e u g geschaffen, u m die Migrationsrichtung festzustellen und Aussagen über die A k k u m u l a t i o n zu m a c h e n . Die H y p o t h e s e soll deshalb i m folgenden genauer b e t r a c h t e t werden.

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5. Veränderungen der Ölqualität bei der Migration B e r e i t s im J a h r e 1 9 5 1 h a t LoEGTERS bei den Erdölen des E m s l a n d e s auf die Gesetzmäßigkeit hingewiesen, n a c h der die randnäheren Öle schwerer und reicher an Asphaltenen und Harzen sind als die der randferneren, und führte dies auf die Migrationsentfernung zurück. Auch in anderen B e c k e n war diese Gesetzmäßigkeit

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Abb. 6. Funktionelle Abhängigkeit zwischen Schwefelgehalt, Harzen und Asphaltenen 1 — kanadische Öle, 2 — sowjetische öle, 3 — italienische öle

JEREMENKO

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PANKINA

(1962) durchgeführten Untersuchungen zeigten systematische Änderungen in Richtung der Migration, die mit dem Sulfatgehalt des Wassers direkt nichts zu tun haben. Experimentell konnte aber nachgewiesen werden, daß bei der bakteriellen Spaltung von Sulfaten zu H a S eine Anreicherung des schweren Isotops stattfindet. Die Untersuchungen der Kohlenstoffisotope durch SILVERMAN (1962) ergaben außerdem, daß bei der fraktionierten Destillation die Benzinfraktion das höchste Verhältnis C 12 /C 13 hat. Auch hier muß man bei normalen Prozessen mit großer Stabilität der Isotopenverhaltnisse rechnen. Auch hier ist bekannt,

M e i n h o l d I Erdölakkumulation in den Sedimentationsbecken daß nur durch Lebensprozesse (Bakterien) eine Fraktionierung der Isotope möglich ist. In diesem Fall ist die Anreicherung von C 12 im Benzin vermutlich so zu erklären, daß aus einem Urerdöl mittlerer Zusammensetzung die langen Ketten der schweren Fraktionen bakteriell gespalten wurden. Das spricht also wiederum für einen Prozeß, der bereits auf Grund anderer Überlegungen gefolgert worden war. Wenn die B e o b a c h t u n g e n richtig sind, daß bei der W a n d e r u n g im Gestein die Öle an Harzen und Asphaltenen zunehmen, dann erhebt sich die F r a g e , w a r u m die genannten physikochemischen K r ä f t e nicht in der zu fordernden Weise wirksam werden. Auch hier ist die Antwort leicht, wenn m a n die Hypothese v o m T r a n s p o r t in L ö s u n g a n n i m m t . Bei der starken Verdünnung und der kolloiden F o r m der Lösung, in der die K W transportiert werden, stehen sie nur jeweils im Gleichgewicht mit dem Lösungsmittel. Die physikochemischen K r ä f t e der Gesteinsoberfläche, von dem sie durch ein dickes Wasserpolster getrennt sind, können nicht wirksam werden, wohl aber sind sie dem Angriff der Bakterien stark ausgesetzt. Ganz anders sieht es aus, wenn Ol das porenfüllende Medium ist, dann müßten sich unter U m s t ä n d e n genau umgekehrte Einwirkungen erkennen lassen, die durch die obengenannten physikochemischen K r ä f t e verursacht wurden. E s besteht also ein grundlegender Unterschied in der U m w a n d l u n g der Öle bei der weiten lateralen Migration im Speichergestein gegenüber der W a n d e r u n g und U m l a g e r u n g der Öle in einer L a g e r s t ä t t e .

6. H y d r o m e c h a n i s c h e r becken

Zustand

der

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Heft 8 123 hydrodynamischen Gradienten müssen wenig konzentrierte Wässer enthalten. N a c h der vorgetragenen hydromechanisclien Hypothese wäre demnach folgendes zu erwarten: a) In intrakratonischen Becken ohne mobile Ränder müßten während des größten Teils der geologischen Geschichte stabile hydrostatische Verhältnisse herrschen. Deshalb sind hochkonzentrierte Wässer zu erwarten. Durch aufsteigende Kompaktionswässer können an den Rändern verdünnte Zonen vorhanden sein. b) Becken des geosynklinalen Bereichs mit kräftiger Orogenese müßten dadurch gekennzeichnet sein, daß häufiger hydrodynamische Verhältnisse herrschen mit kräftiger Flutung der Gesteine, also stagnierende Wässer nur in entsprechenden Strukturen, sonst wenig konzentrierte Wässer. 7. Beispiele zur P r ü f u n g der Hypothese Albcrta-Becken, Kanada (Abb. 7) Seit der Kreide war dieses Gebiet Vortiefe des Felsengebirges; vorher war es Schelfgebiet am Westrand des Kontinents. Seine eigentliche Geschichte als selbständiges Becken ist also nachlaramisch. Erst dann konnten sich ausreichende Gradienten für die weitreichende Migration bilden. Faltungen spielen, abgesehen von der mobilen Randzone, im Becken keine Rolle. Die meisten Lagerstätten finden sich daher in lithologischen Fallen, vorwiegend in Riffen und den Auskeilzonen von Sandsteinen/ Die ruhige Sedimentation während der Schelfzeit und die stark .verzahnten Sandsedimente der Vortiefenzeit schufen die Möglichkeit für weitreichende Migration. Die Öle entstanden in der Schelfzeit, und zwar in den evaporitisch-bituminösen

Sedimcntations-

Unter den gegebenen Potentialverhältnissen in den Schichten der E r d k r u s t e können folgende Fälle unterschieden werden: a) Das Becken befindet sich im hydrostatischen Zustand, es ist als ein großes artesisches Becken aufzufassen. Diese Verhältnisse sind von Bkod, B a r s u. a. mehrfach untersucht worden. In diesem Fall befindet sich im ungestörten Zustand das Wasser in Ruhe. Die K W in ihm müßten, falls die Druckgradienten und die Potentiale der Teilchen dazu ausreichen, randwärts und in die regionalen Hochlagen wandern. b) Die tieferen Teile des Beckens erleiden durch die Kömpaktion eine größere Porenreduktion als die Randgebiete. Das Wasser samt den darin gelösten Teilchen muß randwärts und in Richtung auf die stagnierenden Zonen wandern. c) Einzugs- und Entlastungsgebiet des Beckens haben eine betrachtliche Höhendifferenz. Die tieferen Schichten geben durch Kompaktion Wasser ab. Es überlagern sich also zwei Bewegungen, eine aufwärtsgellende aus dem Becken randwärts und eine schichtparallele in Richtung Entlastungsgebiet. Der schichtparallele Fluß der wenig konzentrierten, meteorischen Wässer ist dann auf eine Zone beschränkt, in der dessen hydrodynamischer Gradient die Wirkung des durch die Kompaktion verursachten Flusses mehr als kompensiert, es wird eine Zone mittlerer Tiefe sein. K W können sich akkumulieren in Strukturen der Tiefenzone, in regionalen, stagnierenden Hochlagen und in Strukturen in der Nähe des Entlastungsgebiets, falls in ihnen stagnierende Verhältnisse herrschen. Die angegebenen Gesetzmäßigkeiten müssen sich auch im Charakter der Wässer äußern. In stagnierenden Zonen, in denen über lange Zeiten ein Ionena u s t a u s c h mit dem Gestein möglich ist, müssen sich die Wässer mit Salzen s t a r k anreichern; Zonen mit

Abb. 7. Dichteverteilung der Öle; Alberta-Becken (n. H i t c h o n u. a. 1961) 1 — Überschiebung der EoothiUs, 2 — Ausbiß, 3 — Erosionsrand, 4 — Linien gleicher öldichte in °API, 5 — Erdöllagerstätten

Zeitschritt für angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Heft 3 124

MEINHOLD / E r d ö l a k k u m u l a tion in den S e d i m e n t a t i o n s b e c k e n

Serien des Devons (41%) u n d in den s t a r k v e r z a h n t e n S e d i m e n t e n n a c h d e m letzten Meereseinbruch der K r e i d e (39% der Vorräte). I n allen F o r m a t i o n e n n a h m e n , ganz u n a b h ä n g i g v o n der P a l ä o g e o g r a p h i e der E n t s t e h u n g s z e i t , die Öldichten in R i c h t u n g des h e u t i g e n R a n d e s zu — bei gleichzeitiger Z u n a h m e a n H a r z e n u n d A s p h a l t e n e n (HTJTCHISON u. a. 1961). Das E x t r e m sind die Totöle a m A t h a b a s k a R i v e r m i t e t w a 50 Mrd. t V o r r ä t e n . E n t g a s u n g in Oberflächennähe u n d Einfluß der Oberflächenwässer h a b e n v e r m u t l i c h mitgeholfen, diese e x t r e m e n B e d i n g u n g e n zu schaffen. Die W a n d e r u n g der Öle in n a c h l a r a m i s c h e r Zeit aus d e m Becken n a c h den R a n d z o n e n l ä ß t sich im Kleinen wie im Großen b e o b a c h t e n . A u c h in den einzelnen Rillzügen u n d S t r u k t u r e n n e h m e n die Öldichten u n d die d a m i t z u s a m m e n h ä n g e n d e n Q u a l i t ä t s ä n d e r u n g e n v o n der Beckenseite n a c h d e r R a n d s e i t e g e s e t z m ä ß i g z u (HODGSON & BAKER 1 9 5 9 ) .

WUliston-Beckcn Seit d e m P a l ä o z o i k u m ist dieses Gebiet ein i n t r a k r a t o n i sches Becken. I m K a m b r i u m lag es hoch auf d e m W e s t schelf des K o n t i n e n t s , w u r d e a b e r bereits im Ordovizium ein selbständiges Becken, durchlief v o n O b e r p e n n s y l v a n bis J u r a eine Festlandsperiode, w a r n a c h der Transgression der Unterkreide, die aus der großen westlichen Geosynklinale erfolgte, noch einmal Schelf der letzteren, w u r d e a b e r bald wieder ein selbständiges Becken etwa v o n der a l t e n F o r m .

A b b . 9. Das Pariser Becken. Erdöle des B a t h o n i e n ( n . v . EGGELPOEL) 1 -

Linien gleicher Umwandlung der Erdöle, 2 - Migrationsrichtung, 3 — Erdöllagerstätten, 4 — Tiefe des Speichers in m u. N N

h ä l t sich eng a n die d a m a l s e n t s t a n d e n e B e c k e n f o r m . Die Migration erfolgte v o m Becken n a c h der R a n d z o n e . E n t sprechend zeigen die Ö l q u a l i t ä t e n ein konzentrisches Muster. Auf weite laterale Migration weisen a u c h L a g e r s t ä t t e n wie Keene-Nesson. I h r e Ö l f ü h r u n g reicht in d e n s a n f t e n W ö l b u n g e n u n d S t r u k t u r n a s e n weit b e c k e n w ä r t s u n d ü b e r t r i f f t b e d e u t e n d das F a s s u n g s v e r m ö g e n dieser wenig a u s g e p r ä g t e n Fallen. G u t e Speicher zwischen d e n Ölhorizonten f ü h r e n W a s s e r . Vertikale Migration h a t keine Rolle gespielt. Andere intrakratonische Becken W e i t e r e Becken m i t a u s g e p r ä g t e r z o n a r e r A n o r d n u n g der Ö l q u a l i t ä t e n finden sich im Pariser Becken (Abb. 9), auf der A r a b i s c h e n Tafel, im W o l g a - U r a l - G e b i e t (Abb. 10). A u c h das Niedersächsische Becken m a c h t keine A u s n a h m e .

A b b . 8. Williston-Becken — T e k t o n i k , L a g e r s t ä t t e n u n d E r d öldichten in ° A P I 1 — Linien gleicher Dichte, 2 — Beckenränder, 3 — Aufwölbungsachsen, 4 — Erdöllagerstätten, 5 — Rand der Gewölbe, 6 — Ausbißlinie (kleingeschlängelte Linie entspricht 10000' Beckentiefe)

N a c h den l a r a m i s c h e n B e w e g u n g e n w u r d e es l a n d f e s t . Die S e d i m e n t e sind t y p i s c h f ü r die' k r a t o n i s c h e n V e r h ä l t nisse: k a r b o n a t i s c h e , vielfach dolomitische Gesteine großer A u s d e h n u n g , E v a p o r i t e , red beds, Q u a r z s a n d s t e i n e u n d F l a c h w a s s e r t o n e . E r d ö l findet sich in den evaporitischen Serien des Ordoviziums, Silurs, Devons, in der Madisong r u p p e des Mississippi u n d i m J u r a sowie in Q u a r z s a n d steinen der U n t e r k r e i d e . " Das Becken sank k r ä f t i g ein u n d erhielt seine F o r m in der Oberkreide. Die E r d ö l l a g e r s t ä t t e n d a r i n w e r d e n in ihrer A n o r d n u n g v o n diesen letzten Bewegungen b e s t i m m t . Das zeigt die g e n a u konzentrische A n o r d n u n g der E r d ö l q u a l i t ä t e n (Abb. 8) e n t s p r e c h e n d der h e u t i g e n B e c k e n f o r m . Stagnierende W ä s s e r u n d L a g e r s t ä t t e n des A l t p a l ä o z o i k u m s finden sich im B e c k e n t i e f s t e n . Die R a n d z o n e ist bis zu einer gewissen Tiefe geflutet u n d e n t h ä l t schwächer k o n z e n t r i e r t e s W a s s e r (MEINHOLD: Erdölgeologie, Abb. 10). Die Fallen sind b e c k e n w ä r t s weit ü b e r ihr F a s s u n g s v e r m ö g e n gefüllt, was auf s t a r k e laterale Migration hinweist. I n n e r h a l b der L a g e r s t ä t t e n finden sich noch viele Wasserinseln, was diese Beo b a c h t u n g u n t e r s t ü t z t (SMITH 1958). Die B e o b a c h t u n g e n k ö n n e n so g e d e u t e t werden, d a ß die A k k u m u l a t i o n im Becken n i c h t v o r den l a r a m i s c h e n Bew e g u n g e n erfolgte; d e n n die A n o r d n u n g der L a g e r s t ä t t e n

A b b . 10. Ural-Wolga-Gebiet. A k k u m u l a t i o n s r i c h t u n g 1 — Linien gleicher ö l d i c h t e (Dichte x 100), Oberdevon; 2 — vermutete Fließrichtung der Untergrundwässer; 3 — vermutete Migrationsrichtuug der Erdöle des Oberdevons

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Heft 3 MEINHOLD

/ Erdölakkumulation in den Sedimentationsbecken

125

D a s Maracaibo-Becken

Auch die Becken im geosynklinalen Bereich zeigen die gleichen Gesetzmäßigkeiten. Das Maracaibo-Becken wurde im Turon und Coniac in die Geosynklinale einbezogen. Kennzeichnend sind die La-Luna-Formation mit ihren schwarzen bituminösen dichten Kalken und schwarzen schluffigen Tonen und die Colon-Formation mit schwarzen pyritischen Tongesteinen. Später wird das Becken mit mächtigen Massen detritischen Materials aufgefüllt. Ausgesprochen marine Verhältnisse herrschten eigentlich nur noch im Eozän. Der Anteil an speicherfähigen Gesteinen ist sehr hoch. Weite laterale Wanderungen waren möglich. Die Untergrundwässer sind nur schwach mineralisiert, die Mitwirkung hydrodynamischer Gradienten bei der Akkumulation ist daher anzunehmen. Am Rande des Beckens im Miozän und Eozän liegt eine der größten Lagerstätten der Erde, das Bolivar-Feld. Auch hier ist eine zonare Anordnung der Ölqualitäten ausgeprägt (Abb. 11). Die Öle entstammen z. T. der Kreide, z. T. dem Eozän und sind über die miozän-eozäne Diskordanz in höhere Schichten eingewandert, was sich auch an den Ölqualitäten verfolgen läßt (Abb. 12). Mitbestimmend war eine regionale Hochlage, die Maracaibo-Plattform, die bis Anfang Miozän bestanden hat. Bewegungen sind aber noch bis zum Pleistozän nachweisbar. Die starke Versenkung der Schichten im anschließenden südlichen Teil des Beckens im Tertiär im Betrage von ca. 10000 m für die Basis Tertiär schuf die notwendigen Gradienten für die Migration. Auch im O s t v e n e z u e l a - B e c k e n , ebenfalls ausgefüllt mit großen Massen detritischen Materials, nehmen die Öldichten randwärts zu. Die Lagerstätten liegen an Verwerfungen, einem System von Dehnungsrissen, wobei alle Akkumulationen, ganz unabhängig von der Höhenlage der einzelnen Schollen, an der beckenwärtigen Seite liegen. Die Wässer sind brackisch bis marin (Abb. 13). Alle Beobachtungen deuten auf laterale Migration, Untersuchungen der Ölqualitäten an den Verwerfungen zeigten überdies, daß die Klüfte nicht Zubringer sein konnten. Zusammengefaßte weitere Beispiele

Aus dem umfangreichen untersuchten Material sollen kurz einige weitere Beispiele angeführt werden: Regionale Hochlagen in Becken sind bevorzugte Akkumulationszonen in allen Riesenlagerstätten der Erde, und zwar: Al-Hasa-Struktur in Arabien, Gewölbe von Wargla in der Sahara, Osttexas-Feld, Sabine-Aufwölbung, ZentralPlattform im Perm-Becken, Nemaha-Ridge und Ozark

Abb. 12. Bolivar-Lagerstätte. Dichteverteilung (n. Y O U N G U. a . 1 9 5 6 )

1 - Erdöllager, 2 - Öldichten in °API

Guera

Abb. 13. Officina-River. Öldichten in °API (n. Y o r s a U. a.) 1 — Öllagerstätten

Dome sowie Barton-Arch im Midcontinent-Revier, Hochlage von Panhandle-Hugoton, die Bend-Aufwölbung in Texas, das Tatargewölbe im Wolga-Ural-Gebiet, La-Salle-Antiklinale in Illinois und viele andere. Zonare Anordnung der Ölqualitäten finden sich u. a. außer in den genannten Beispielen: im Perm-Becken (Texas), im Powder-River-Becken, im Bighorn-Becken, im Wind-River-Becken, in den kalifornischen Becken, in der Randsenke der Zagros-Ketten (Irak und Iran), im Perm-Becken (Sowjetunion) . Keine zonare Anordnung und vorwiegend wenig umgewandelte Leichtöle finden sich in Becken mit vorwiegend lithologischen Fallen und linsenförmigen Speichergesteinen, z. B. im Denver-Becken, im tieferen Golfküstenbecken, im Appalachischen Becken, im Zechsteinbecken und anderen. Hochkonzentrierte Wässer finden sich allgemein in den intrakratonischen Becken und sehr alten Vortiefen, wenig konzentrierte in intramontanen Becken, vorzugsweise zur alpidischen Orogenese gehörend.

8. Schlußfolgerungen Aus den mitgeteilten Beobachtungen lassen sich folgende Thesen aufstellen:

Abb. 1 1 . Maracaibo-Becken. Miozäne Erdöle (n.

RTJBIO)

1 — Linien gleicher Dichte; 2 — Grenze der Produktion; 3 — EntnahmeSonde, öldichte °API

1. Es gibt keine Abhängigkeit der Ölqualitäten von der Tiefe; vorhandene Tendenzen sind stark durch andere Vorgänge überdeckt. 2. Es gibt keine Abhängigkeit der Ölqualitäten vom geologischen Alter; auch hier sind vorhandene Tendenzen stark überdeckt. 3. Wohl aber gibt es neben dem Normalöl von ca. 40° A P I noch einen leichten und schweren Typ, wovon letzterer vorzugsweise in Oberflächehnähe vorkommt und bakterieller Tätigkeit und Oxydation sein Dasein verdankt. Der leichte Typ kommt vorzugsweise in größerer Tiefe vor, er ist in Oberflächennähe weniger beständig und stellt vielleicht eine unabhängig entstandene, gasreiche Varietät dar. 4. Während der Wanderung durch das Gestein wandeln sich die Öle um, sie bilden Harze und Asplialtene und reichern sich mit Schwefel an. Die Ursache sind Oxydation und bakterielle Tätigkeit. 5. Der bevorzugte Akkumulationsvorgang sind weite laterale Migrationen. Spaltenmigration ist ein sekundärer Vorgang. 6. Die weite Migration erfolgte in gelöster Form. In kontinuierlicher Ölphase bewegen sich die Öle nur in den

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126 Lagerstätten oder bei Umlagerungen von einer Falle in eine andere bei tektonischen Vorgängen. 7. Wegen der Wanderung in Lösung wurden Reibungsund Adhäsionskräfte nicht wirksam. 8. Die Auswanderung aus dem Muttergestein erfolgt frühzeitig mit dem reichlich vorhandenen Wasser aus der Kompaktion der Tonsedimente. 9. Die Lösungen können lange stabil bleiben, so daß eine Akkumulation erst lange nach Entstehung der Lösung entstehen kann. 10. Die Öle gehen aus Lösung, wenn die lösenden Mizellen instabil werden infolge Entladung unter geänderten physikochemischen Bedingungen. Solche können sich in den stagnierenden Bereichen der Fallen finden. 11. Da sich alle Flüssigkeiten im Gestein nach jedem tektonischen Vorgang dem neuen Gleichgewicht anpassen müssen, bestimmt die letzte tektonische Deformation größerer Art, welche das Gebiet betroffen hat, die Lagen der Lagerstätten. Es sind dies die Ränder der Becken in der heutigen Form und die heutigen regionalen Hochlagen. Davon ausgenommen sind alle Lager, die sich in stabilen lithologischen Fallen befinden. Hier spielen die Sedimentationsbedingungen die entscheidende Rolle. 12. Junge Becken im geosynklinalen Bereich und kräftiger Faltung enthalten wenig konzentrierte Wässer. Dagegen haben die Zentren der intrakratonischen Becken hochkonzentrierte Wässer. Die Ursache sind hydrodynamische Vorgänge. 13. Riesenlagerstätten können sich nur bilden, wenn weite Migrationen möglich sind. Die Öle sind meist entsprechend metamorphosiert. Wo solche Wanderungen nicht möglich sind, erhalten sich Leichtöle von stark paraffinischem Charakter, aber die Lagerstätten sind meist klein. 14. Da laterale Migration der beherrschende Vorgang ist, kann weder die Hypothese von der Tiefenentstehung noch die von den exzeptionellen geochemisch-geologischen Bedingungen für die Hauptmenge des Öls zutreffend sein. Zusammenfassung Der Mechanismus der Akkumulation von Kohlenwasserstoffen ist noch weitgehend unbekannt. In vorliegender Arbeit wird versucht, dazu einen Beitrag zu liefern. Ausgehend von geochemischen Beobachtungen, der statistischen Auswertung von Ölqualitäten und ihrer regionalen Verbreitung und aus der Analyse einer größeren Anzahl von Erdölbecken konnte gefolgert werden, daß die Ölqualitäten nicht von der Tiefe und vom Alter abhängen, wohl aber von der Migrationsweite. Das ist dadurch verursacht, daß die Öle kolloidal gelöst in einer kontinuierlichen Wasserphase wandern und dabei dem Angriff von Sauerstoff, Sauerstolfverbindungen und von Bakterien ausgesetzt sind. Nur ein Transport in flüssiger Phase erklärt, weshalb die am weitesten gewanderten Öle die meisten Harze und Asphaltene enthalten, also am schwersten sind. Damit ist aber auch die Möglichkeit geschaffen, den Migrationsweg zu verfolgen. Eine Analyse vieler Gebiete mit diesen Hilfsmitteln zeigt, daß weite laterale Migration der vorherrschende Vorgang bei der Bildung großer Lagerstätten ist. PC3IOMC M e x a n i i 3 M HaKOimennH YRJIEßOP;OPOAON B 6ojibu.iofi Mepe n e i i 3 B e c T e n . D a m i a n p a ß o T a HBjmeTCH n o n t i T K o i i B i u i a ß a K aTOMy B o n p o c y . HCXOAH H3 r e o x H M i i i e c K H X HaßjnoaenHH, CTaTHCTHHecKoro a H a j m 3 a Ka i iecTB HE(JMI H HX p e r n o H a j i b H o r o pacnpocTpaHeHHH, a T a u m e H3 a H a n n 3 a S o j i m i o r o q i i c j i a HeiJjTeiiocHbix ö a c c e ö H O B aBTop CßEJIAJI BBIBOA, HTO K a q e c T B a ne(j)TH HE 3aBiicHT OT r j i y 6 n n b i H B o s p a c T a , a OT RAJIBIIOCTH MURPAIFHH.

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Summary A reflection probe using photoelectric cells for the determination of rock brightness in the borehole was developed and tested. The probe is primarily provided for underground uses and, consequently, is of simple design, inexpensive and easy to handle. Its working principle implies uses only in a relatively transparent medium (air, clear to slightly coloured water). White light is used, but monochromatic light is usable in principle, needs however being tested. Laboratory and practical tests have succeeded in separating rocks of different brightness. Practical tests were successfully carried out in several underground boreholes. Tests besides demonstrating the reproducibility of measurements have shown t h a t the vein thickness and distance between vein and mouth of borehole can be exactly determined. Under certain conditions it is also possible to make qualitative statements of the paragenesis of minerals in a vein. Thus, inter alia, the probe widely compensates disadvantages to be ascribed to the absence of a core recovery. The interpretation of the diagram must be based on known geological conditions and on the core or cuttings respectively. It considerably increases in value by combining the probe with other devices, for example with a radiometer or a suction plant for dry bore-dust. Applications of the probe include vein-ore in addition to barite mining, where it shows advantage in the preliminary reconnaissance and reconnaissance stages. Literatur BOLDUAN, H . & G. RICHTER : E i n e n e u e B e i n u s t e r u n g s m e t h o d e f ü r Gange r z l a g e r s t ä t t e n . - Z. a n g e w . Geol., 8, S. 2 5 3 - 2 5 7 , B e r l i n 1962. BRÖCKER, H . E . & G. DIETRICH: M ö g l i c h k e i t e n d e r B o h r s t a u b b e k ä m p f u n g u n t e r b e s o n d e r e r B e r ü c k s i c h t i g u n g des T r o c k e n b o h r - A b s a u g v e r f a h r e n s i m E r z b e r g b a u . - B e r g b a u t e c h n i k , 8, S. 5 0 7 - 5 1 8 , B e r l i n 1958. GASANOW, D . A . & A . W . USAKOW: Lumineszenzmethode zur Unters u c h u n g v o n B o h r u n g e n . — A s e r b . n e f t j . c h o s j . , 1 0 , S. 9 — 1 2 (1961). GÖRLICH, P . : D i e A n w e n d u n g d e r P h o t o z e l l e n . — T e c h n . - p h y s . M o n o g r a p h i e n , A k a d . Verl.-Ges. Geest & P o r t i g , Leipzig. LEWIEN, E . : M e c h a n i s i e r u n g d e r P r o b e n a h m e bei u n t e r t ä g i g e n geologischen E r k u n d u n g s a r b e i t e n . - Z. a n g e w . Geol., 6, S. 513 — 414, B e r l i n I 9 6 0 . — B o h x l o c h u n t e r s u c h u n g s g e r ä t f ü r d i e geologische E r k u n d u n g . — Z, a n g e w . Geol., 2, S. 2 6 0 - 2 7 0 , B e r l i n 1956.

Zeitschrift für angewandt« Geologie, Bd. 10 (1964) Helt 3

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REUTER / Geländesenkungen und Bauwerksschäden

Geländesenkungen und Bauwerksschäden in Auslaugungsgebieten1) FRITZ REUTER, Berlin

(Mitteilung aus dem Zentralen Geologischen Institut, Berlin) Grundlagen Der Ablauf von Geländesenkungen in Gebieten, die der Auslaugung unterliegen, gestaltet sich in gewisser Beziehung ähnlich den Bodenbewegungsvorgängen über bergbaulichen Abbauen. Die Vorgänge, die sich im Deckgebirge und an der Geländeoberfläche abspielen, s i n d v o n O. NIEMCZYK (1949) u n d K . LEHMANN (1919/20)

anschaulich beschrieben worden. Die Senkungen verlaufen nach der sogenannten LEHMANNschen Trogtheorie. Die durch zahlreiche Vermessungen nachgewiesenen Bewegungen zeigen außer der vertikalen auch eine horizontale Komponente. Ihre Resultierende weist in Richtung des Substanzverlustes im Untergrund. J e mehr man sich der Mitte der Senkungsmulde nähert, desto steiler verläuft die Resultierende; genau in der Mitte tritt nur eine vertikale Bewegung auf. Als Grenzwinkel bezeichnet man den Winkel, den eine gedachte Horizontale im Niveau der Oberkante eines unterirdischen Hohlraumes mit einer Linie bildet, die vom Ende des Hohlraumes bis zu der Stelle an der Geländeoberfläche verläuft, an der keine horizontalen oder vertikalen Bewegungen mehr nachweisbar sind. Von den Rändern einer Senkungsmulde her nehmen die horizontal gerichteten Bewegungen zunächst zu und dann wieder ab. Im erstgenannten Bereich treten Zerrungsformen, im zweiten Pressungen auf. Den Winkel, der durch eine Linie, die vom Bereich stärkster Zerrungen bis. zum äußersten Punkt des unterirdischen Hohlraumes verläuft und einer Horizontalen im Niveau des Hohlraumes gebildet wird, bezeichnet man als Bruchwinkel. Eine Vorstellung über den Bewegungsablauf und eine Orientierung über die verwendeten Begriffe vermittelt Abb. 1. Da es sich sowohl bei untertägigen bergmännischen Abbauen als auch bei Auslaugungserscheinungen um Substanzverluste im Untergrund handelt, muß man vorerst einmal annehmen, daß die oberflächigen Geländebewegungen gleich verlaufen. Das ist auch bis zu einem gewissen Stadium tatsächlich der Fall. Allerdings ist dabei zu beachten, daß die Hohlräume, die vom Bergbau verursacht werden, im Höchstfalle in der Größenordnung von nur einigen Metern liegen. Nicht selten betragen die Hohlräume nur 1 m oder weniger — mit Ausnahme der großen l ) Eingang des Manuskripts in der Redaktinn: 27. 3. 1903.

Abbaue im Salzbergbau, die aber hier sicher unberücksichtigt bleiben können. Bei Auslaugungserscheinungen muß man mit Substanzverlusten rechnen, die in vielen Fällen einen Hohlraum von weit mehr als 10 m — sogar bis über 100 m — Höhe ausmachen würden. Man kann dabei annehmen, daß die durch die Senkungsvorgänge geschaffene neue Oberflächenmorphologie im Bergbau, wo die Senkungen nur gering sind, keine besondere Rolle spielt. Demgegenüber muß man bei dem durch Auslaugungserscheinungen neu geschaffenen starken Oberflächenrelief mit weiteren Faktoren rechnen, die den Bewegungsablauf der oberen Bodenschichten in der Zerrungs- und Pressungszone (s. Abb. 1) maßgebend beeinflussen. An den Rändern von Senkungskesseln tritt ganz ähnlich wie an Talhängen des Gebirges ein Hanggleiten auf, das ganz erhebliche Ausmaße annehmen kann, und zwar um so mehr, wenn die Schichten in Oberflächennähe aus bindigen Gesteinen bestehen und je höher der Wassergehalt dieser Gesteine ist. Weiterhin ist zu beachten, daß die Senkungen laufend in Form von ^ starken kleinen Gebirgsentspannungen vor sich gehen; das sind Erschütterungen, die seismisch nachgewiesen werden können. Diese Erschütterungen übertragen sich auch auf das gesamte in Absenkung begriffene Deckgebirge. Gleitende Hangbewegungen, die bei relativ flachen Hangneigungen unter normalen Bedingungen nur äußerst langsam verlaufen würden, können dadurch um das Mehrfache intensiviert werden. In Gebieten mit vollständig oder teilweise geschlossener Bebauung sind weitere Faktoren wirksam, die die

Grenzwinkel = Iii

ß-

Bruchwinkel

Schnitt Abb. 1. Bildung einer Senkungsmulde (etwas umgezeichnet nach NIEMCZYK)

Zeitschrift fiir angewandte Geologie, Bd. 1« (1964) Heft 3 144 D e u t u n g des B e w e g u n g s a b l a u f s sehr erschweren k ö n n e n . Der ganze S e n k u n g s r h y t h m u s .wird n i c h t selten ä u ß e r s t u n d u r c h s i c h t i g . „ P r e s s u n g s f o r m e n " w e r d e n d a b e i viel häufiger als „ Z e r r u n g s f o r m e n " b e o b a c h t e t . Die U r s a c h e h i e r f ü r liegt m . E . d a r i n b e g r ü n d e t , d a ß die „geschlossene B e b a u u n g " f a s t i m m e r n u r eine E r s c h e i n u n g s f o r m s i c h t b a r w e r d e n l ä ß t . Der Bereich der „ P r e s s u n g s e r s c h e i n u n g e n " greift bei geschlossener B e b a u u n g a u c h auf d e n Bereich über, der t h e o r e t i s c h das „ G e b i e t der Z e r r u n g e n " u m f a ß t . W ä h r e n d also die Boden- u n d U n t e r g r u n d s c h i e l i t e n t a t s ä c h l i c h eine i große Bew e g u n g in R i c h t u n g z u r T r o g m i t t e a u s f ü h r e n u n d sich in Zerrungs- u n d Pressungszone u n t e r g l i e d e r n lassen, w i r k t der g e s a m t e b e b a u t e K o m p l e x als r e l a t i v s t a r r e Masse, u n d alle zur T r o g m i t t e gerichteten Bewegungen w e r d e n n u r Staucliungs- bzw. P r e s s u n g s e r s c h e i n u n g e n in d e n G e b ä u d e n h e r v o r r u f e n . Ob n u n z. B. das eine B a u w e r k Pressungs- u n d das a n d e r e Z e r r u n g s f o r m e n e r k e n n e n l ä ß t , ist dabei w e i t g e h e n d v o n seiner K o n s t r u k t i o n a b h ä n g i g . Vorliegende B e o b a c h t u n g e n besagen, d a ß als „geschlossene B e b a u u n g " im obengen a n n t e n Sinne n i c h t n u r solche S t a d t - oder Dorfteile zu gelten h a b e n , in -denen H a u s an H a u s s t e h t , sondern hierzu a u c h b e b a u t e F l ä c h e n , die oberflächig d u r c h gep f l a s t e r t e S t r a ß e n u n d H ö f e oder d u r c h Garten-, u n d H o f m a u e r n v e r b u n d e n sind, zählen. E s d e u t e t vieles d a r auf h i n , d a ß a u c h die oberen, r e l a t i v t r o c k e n e n Bodenschichten (der Grundwasserspiegel ist ja in D ö r f e r n u n d S t ä d t e n i m m e r e t w a s abgesenkt) die B e w e g u n g e n zwischen d e n B a u w e r k e n ü b e r t r a g e n k ö n n e n . E s e r h e b t sich n u n die F r a g e , ob die U n t e r s c h e i d u n g der einzelnen B e w e g u n g s a b l ä u f e n i c h t n u r wissenschaftliches Interesse h e r v o r r u f t , sondern a u c h f ü r die p r a k tische B e g u t a c h t u n g u n d die B e b a u u n g eine B e d e u t u n g h a t . E s sind v o r allem zwei G e s i c h t s p u n k t e m a ß g e b e n d . 1. Bei fortschreitender Auslaugung von leicht löslichen Gesteinen des Untergrundes wird das Oberflächenrelief in einem Senkungskessel immer steilere Formen annehmen. Solange die Auslaugung wirksam ist, wird man mit Gleitbewegungen von stetig wachsendem Ausmaße rechnen müssen. Sollte die Auslaugung zur Ruhe kommen, wird nur ein „normales Hanggleiten" auftreten. Demgegenüber wird bei Auslaugungserscheinungen, die ein flachwelliges Oberflächenrelief hervorrufen, häufig mit einem Wandern der Auslaugung zu rechnen sein (für diese Annahme gibt es viele Beispiele), so daß also auch Pressungs- und Zerrungserscheinungen ihre Lage innerhalb kürzerer Zeiten wechseln können. Bezüglich der Stadt- und Dorfplanung bedeutet dies, daß im ersten Fall eine bauliche Nutzung auf sehr lange Zeit ausgeschlossen ist, während im zweiten Fall eine Nutzung schon nach relativ kurzer Zeit, unter Umständen nach 10 bis 20 Jahren, wieder möglich ist oder im Falle von Bauschäden durchaus die Möglichkeit besteht, daß sie bald wieder abklingen. Ein typisches Beispiel hierfür ist der im Bereich der Johanniskirche liegende Stadtteil von Staßfurt. Nach dem ersten Weltkrieg glaubte man, daß die Senkungserscheinungen bedrohliche Formen annehmen würden; heute ist dieser Stadtteil aber immer noch bewohnbar. Allerdings scheint sich das Senkungszentrum in Richtung einer „stehengebliebenen Salzinsel" zu verlagern. 2. In bebauten Gebieten ist es gar nicht oder nur schwer möglich, die Grenzen eines Senkungsgebietes nacli Zerrungsund Pressungsformen zu ermitteln, da derartige Formen einmal von der Konstruktion der Bauwerke abhängig sind und sich zum anderen die Untergrundbewegungen bei geschlossener Bebauung überwiegend als Pressungsformen übertragen. Eine eindeutige Kartierung von Senkungsmulden ist nur vermittels nivellitischer Vermessungen möglich. Für eine ingenieurgeologische Erkundung ist auch ein Verfahren geeignet, das man als nivellitische Methode zur Bestimmung von Schiefstellungen (THOMAS 19C3) bezeichnen könnte.

REUTEB / Geländesenkungen und Bauwerksschäden Die v o r s t e h e n d d a r g e l e g t e n Vorstellungen b e r u h e n auf B e o b a c h t u n g e n i m Gelände u n d in b e b a u t e n S t a d t teilen. Sie zeigen, d a ß eine eindeutige B e u r t e i l u n g v o n S e n k u n g s e r s c h e i n u n g e n n u r möglich ist, w e n n m a n eine k o m p l e x e A u s w e r t u n g aller G e l ä n d e v e r h ä l t n i s s e u n d - e r s c h c i n u n g e n v o r n i m m t . Die Grundlage, der Vorstellungen über S e n k u n g e n in A u s l a u g u n g s g e b i e t e n bildet s e l b s t v e r s t ä n d l i c h , g e n a u wie b e i m B e r g b a u , die LEHMANNsche Trogtlieoi'ie. Sie e r f ä h r t aber gewisse Modifikationen, die in den örtlichen Verhältnissen beg r ü n d e t sind. Einige n a c h f o l g e n d zu schildernde Beispiele sollen die B i c h t i g k e i t dieser Ansicht b e k r ä f t i g e n . Großcrdfall in Frankenliausen I m Bereich der Oberkirchgasse u n d des K u r h a u s e s liegt ein s o g e n a n n t e r Großerdfall. vor. Die Vorstellung, d a ß der G r o ß e r d f a l l aus m e h r e r e n kleinen E r d f ä l l e n über einem H o h l r a u m im Gips gebildet wird u n d d a ß die Lockergesteine im H a n g e n d e n des Gipses d u r c h die kleinen E r d f ä l l e in den H o h l r a u m „ a b g e z o g e n " w e r d e n , w u r d e v o n R E U T E R (1962) n ä h e r b e g r ü n d e t . D u r c h das A b w a n d e r n der Massen in den U n t e r g r u n d b e s t e h t a n den H ä n g e n des Großerdfalles die Möglichkeit v o n Gleiterscheinungen, die sich auf die geschlossene B e b a u u n g ü b e r t r a g e n . Der S u b s t a n z v e r l u s t u n d das W a n d e r n der Lockergesteinsdecke ä u ß e r n sich teils d u r c h Schiefstellung der G e b ä u d e , teils d u r c h eine E i n e n g u n g der Geländeoberfläche. E i n e Zone v o n Z e r r u n g s e r s c h e i n u n g e n ist im Bereich des Großerdfalles F r a n k e n h a u s e n n i c h t e i n d e u t i g zu e r k e n n e n . Die R a u m e i n e n g u n g ist in einem F a c h w e r k h a u s (Abb. 2) a n h a n d der D u r c h b i e g u n g der B a l k e n sehr g u t zu e r k e n n e n . A u f w ö l b u n g e n i m Kleinpflaster eines Weges, der zwischen zwei H ä u s e r n verl ä u f t , sind ein weiterer Hinweis f ü r P r e s s u n g e n . Der D r u c k w i r d a u c h auf Giebelwände ü b e r t r a g e n , an d e n e n sich E i n d e l l u n g e n zeigen. Decken u n d L ä n g s w ä n d e zeichnen sich d u r c h A b s c h e r u n g e n oder A u s b e u l u n g e n a b , die eine B e w e g u n g in e n t g e g e n g e s e t z t e r R i c h t u n g andeuten. Die LEHMANNsche T r o g t h e o r i e ist f ü r das v o r s t e h e n d e Beispiel n u r b e d i n g t gültig; d e n n t r o t z des E n t s t e h e n s eines E r d f a l l e s stellt der Gips des U n t e r g r u n d e s p r a k tisch einen r e l a t i v stabilen, d. h. hinsichtlich der Senkungen und Wanderungen zur Trogmitte nicht mehr

Abb. 2. Fachwerkhaus im „Großerdfall" von Bad Frankenhausen

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REUTER / Geländesenkungen und Bauwerksschäden veränderlichen, Untergrund dar. Das aus Lockergesteinen bestehende Deckgebirge wird nur unmittelbar über einem Erdfall in direkte Senkungsbewegungen einbezogen. Iiier ist ein Grenzwinkel anzusetzen, der etwa dem natürlichen Böschungswinkel des Lockergesteins entspricht. In diesem Falle kann es sich aber nur um einen Wirkungskreis handeln, dessen Durchmesser höchstens einige Meter beträgt. Für den größten Teil des „Senkungsgebietes" muß man also Gleitbewegungen an den Hängen annehmen. Gerade deshalb ist dieses Heispiel sehr gut geeignet, um zu zeigen, welche Bewegungen auf Kosten der reinen Senkungserscheinungen und welche auf andere geologische Faktoren kommen. Eine Nichtbeachtung der Komplexheit der geologischen Erscheinungen würde zu einer völlig falschen Einschätzung des Gefährlichkeitsgrads führen. Die Gefahren, die durch Senkungen verursacht werden, sind bei weitem geringer als diejenigen, die das Hanggleiten mit sich bringt. Maßnahmen zur Erhaltung von bestehenden Bauwerken müssen sich also im überwiegenden Teil des Großerdfallbereiehes gegen Hanggleiten und nicht gegen Senkungen richten.

145

A b b . 3. Kleine

F e l d s c h e u n e im S e n k u n g s k e s s e l dorf

von

Holt-

Von BEUTER (1962, S. 135) wurden geeignete Vorschläge kurz diskutiert. Feldscheune im Senkungskessel von Rollsdorf Wenn man auf der von Halle in Richtung Eisleben führenden Landstraße den Senkungskessel von Rollsdorf betritt, so erblickt man vor der ersten Rechtskurve auf der linken Straßenseite eine kleine Feldscheune, die etwas abseits der Straße an einem Feldweg liegt. Zwischen der Straße und dem weiter in südwestlicher Richtung liegenden Binder See befindet man sich noch in flacher Hanglage. Die Scheune ist in ihrer Längsrichtung senkrecht zum Hang orientiert. Beim Rollsdorfer Senkungskessel handelt es sich um eine ausgeprägte Senkungsform (v. HoYNEStGEN-HuBNE 1959, F . & R. REUTER 1962). Das Gelände zeigt hier einen Höhenunterschied von rund 90 m, so daß man mit der Ablaugung von Salzschichten rechnen kann, deren Mächtigkeit ebenfalls in dieser Größenordnung liegt Betrachtet man die Entstehung dieser Senkungsform, so muß man annehmen, daß zu Beginn der Auslaugung die Senkungsbewegungen im Sinne der LEHMANNschen Trogtheorie verlaufen sind. Jedoch trat bei der Herausbildung der großen Relicfunterschiede außer der reinen Senkungsbewegung in stärkerem Maße eine zweite Komponente, nämlich das Hanggleiten, in Erscheinung. Es ist heute sicher schwer zu entscheiden, welche Bewegungsgröße zu diesem und welche zu jenem Vorgang gehört. Tatsache ist aber, daß die Komponente des Hanggleitens laufend an Größe zugenommen hat und heute wahrscheinlich sogar überwiegt. Die ohenerwähnte Scheune stellt ein ausgezeichnetes Anschauungsobjekt dar. Auch bei ihr sind an den Giebelseiten Einbeulungen zu beobachten, die in der Mitte des Giebels und unmittelbar an der Erdoberfläche am stärksten in Erscheinung treten. Die Längswände, die infolge des auf der Bergseite wirkenden Druckes und infolge der Reibung ihrer Fundamente im hangabwärts wandernden Erdreich die Bewegung übertragen, zeichnen sich an den Gicbclwänden, teilweise auch durch Rißbildungen, deutlich ab. Die seeseitige Giebelwand ist wesentlich stärker eingedrückt als die hangseitige. Selbstverständ-

A b b . 4 . S e n k u n g s k e s s e l in V o l k s t e d t

lieh wirkt das seeseitige Erdreich mindestens passiv als Widerlager dem Hanggleiten entgegen. Gerade die stärkere Einbeulung der seeseitigen Giebelwand deutet darauf hin, daß die 1 lauptbewegung talwärts (als Hanggleiten) gerichtet ist, da die Übertragung der Bewegung an mindestens drei Elementen erfolgt, nämlich an der hangseitigen Giebelwand und an beiden Längswänden. Dementgegen wirkt das Erdreich an der seeseitigen Giebelwand fast nur passiv, weshalb auch hier die stärksten Deformationen auftreten, denn die aufgewendete Energie an drei Bauwerksteilen wird nur durch die aufgewendete Kraft an einem Bauwerksteil kompensiert. Wäre die I lauptbewegungsrichtung aber als Pressung in der Senkungsmulde zu deuten, müßten die Deformationen auf beiden Giebelseiten etwa gleich, eventuell auf der Ilangseite auch stärker sein (Abb. 3). Deformationen in Erdeborn Im Ort Erdeborn befindet sich an der Schulstraße ein kleiner Senkungskessel, der ebenfalls deutliche Reliefunterschiede erkennen läßt. Auch hier zeigen sich an manchen Gebäuden, und zwar vorwiegend an den talseitigen Fronten, Einbeulungen und Abseherungen, die in gutem Einklang mit den oben geschilderten Vorstellungen stellen. Sie sollen hier nur Erwähnung finden, eine weitere Diskussion erübrigt sich. Gebäudeschäden in einem Senkungskessel in der Ortslage Volkstedt Am nordwestlichen linde des großen Scnkungsgcbietes der Mansfelder Seen beobachtet man viele kleine

Zeitschritt iür angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Heft 3

146 Senkungskessel, die teils im unbebauten Gelände, teils aber auch im Bereich von Straßen und Ortschaften liegen und hier i starke Bebauungsschäden verursacht haben. Ein kleiner Senkungskessel in Volkstedt ist insofern ein ausgezeichnetes Studienobjekt, da mehrere Bauwerke (Gebäude, Straßen, Mauern) in Mitleidenschaft gezogen wurden. Die Senkungsform (Abb. 4) hat sich erst in den letzten 20 Jahren gebildet. Auf älteren Fotos kann man noch die völlig ebene Straße sehen. Die Schieflage der Häuser hat inzwischen solche Ausmaße erreicht, daß Möbel und Gegenstände durch das Unterlegen von mehreren Mauersteinen wieder in die waagerechte Lage gebracht werden mußten. Trotzdem sind die Gebäude äußerlich scheinbar wenig zerstört. Auf Abb. 5 (vorn rechts) ist zu sehen, daß ein Haus wegen Baufälligkeit bereits abgerissen werden mußte.

REUTER / G e l ä n d e s e n k u n g e n und B a u w e r k s s c h ä d e n

Gebäudeschäden an einem Bauernhof in Unterröblingen Am Nordrand des Dorfes Unterröblingen liegt in einer Entfernung von etwa 50 bis 100 m südlich des ehemaligen Salzigen Sees ein Bauerngehöft, dessen einer Stall wegen Baufälligkeit abgerissen wurde (Abb. 8). Zum ehemaligen Salzigen See hin fällt das Gelände relativ steil ab. Der im Abriß befindliche Stall zeigt starke Bauschäden, die nur so gedeutet werden können, daß in der Nähe des Steilabfalles des Salzigen Sees eine Gleitbewegung in den oberen Schichten auftritt. Diese Bewegung müßte Zerrungen im gesamten Bereich hervorrufen, in dem sich die Gleitbewegungen auswirken können. Am Stallgebäude der Abb. 8, das in seiner

Versucht , man nun die Pressungen und Zerrungen nach der LEHMANNsehen Trogtheorie auf die vorliegende Senkungsform, die im Bereich der Abb. 5 etwa kreisförmig nach rechts verläuft, zu übertragen, so kann man grundsätzlich zweierlei feststellen: 1. H i n t e r dem v o r n r e c h t s stehenden G e b ä u d e befindet sich G a r t e n l a n d , also völlig u n b e b a u t e s Gelände. D e u t l i c h sind hier kleine Geländestufen und gelegentlich a u c h kleine E r d s p a l t e n (also Ausweitungsformen) zu erkennen. 2. In R i c h t u n g der S t r a ß e sind keine Zerrungen zu beo b a c h t e n . Die e n t s p r e c h e n d e Zone m ü ß t e sich hier zwischen den ersten beiden G e b ä u d e n (links A b b . 5) wiederfinden lassen. Als Zone der Pressungen im S i n n e der LEHMANNschen T r o g t h e o r i e k ö n n t e m a n vielleicht die kleine S t r a ß e n a u f w ö l b u n g (vorn links in A b b . 5) deuten, die sich aus dem B i l d .heraus noch f o r t s e t z t .

' Im Bereich des Volkstedter Senkungskessels ist die Wirkung der Kraftübertragung in einer geschlossenen Ortschaft deutlich zu beobachten. Die Übertragung der Pressungen ist bis in den Bereich der „Zerrungszone" zu bemerken. Als sichtbarer Beweis hierfür gilt das Eindrücken (über 1,0 m) einer niedrigen Gartenmauer zwischen den ersten beiden Häusern (links in Abb. 5, auch Abb. 6). Wie sich die Übertragung des Drucks auch aus anderen Bichtungen, also nicht unmittelbar senkrecht zum Kesselrand, auswirkt, ist an den Aufwölbungen im Straßenpflaster sehr gut zu erkennen. Aufwölbungen im Kopfpflaster und auf Wegen, insbesondere im Bereich des dreigeschossigen Gebäudes (Abb. 5), sind keine Seltenheit. Um die Unregelmäßigkeiten auf dem Hof und im Torweg zu beseitigen, hilft man sich damit, daß z. B . bei Kleinpflaster eine Steinreihe herausgenommen und das Ganze wieder eingeebnet wird. Über den Bewegungsablauf geben auch Abscherungsrisse am Schornstein der Waschküche im Keller des obengenannten dreigeschossigen Hauses Auskunft (Abb. 7). Das Bild zeigt die straßenseitige Kellerwand von der Hofseite aus gesehen. Am Schornstein und an den Wänden treten Abscherungsrisse auf, die anzeigen, daß das Erdreich unterhalb der Erdoberfläche eine Horizontalbewegung in Biehtung zur Trogmitte machen könnte (also Zerrungen im Sinne der LBHMANNschen Trogtheorie). Linter Berücksichtigung der geschlossenen Bebauung kann man aber auch annehmen, daß der obere Teil des Kellers einer Pressung ausgesetzt ist. Das letztere gewinnt an Wahrscheinlichkeit, wenn man an die eingedrückte Mauer im Anschluß an das Haus denkt. Auf jeden Fall würde man auch hier zu ganz falschen Schlußfolgerungen kommen, wenn man nicht alle einwirkenden Faktoren berücksichtigt.

A b b . G. Pressungserscheinungen an einer G a r t e n m a u e r S e n k u n g s k e s s e l von V o l k s t e d t

A b b . 7. A b s c h e r u n g an einein S c h o r n s t e i n

im

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Heft 3 GROSS / G r a p h i s c h e R e c h e n v e r f a h r e n

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Die Vorstellungen wurden anhand mehrerer Beispiele erläutert. Pe3IOMe I I p H O K c n e p T i w e n o B p e m a e i m i i OT oceflaHHit n p a B M . i t n a a H H f f i e H e p n o r e o n o r H i e c K a H o i j e H K a HBJieirafi o c e ß a n H ü BO3MoiKHa JINUIB B TOM c n y n a e , e c j i H y w r t i B a i O T C H B e e a e ü c T B y i o m n e (JiaKTopbi. OCHOBOM OIjeHKH HBJieHHft OCeflaHHÜ HBJIHeTCH TeOpHH K 0 p w T 0 0 6 p a 3 H H x $opM J I E M A H a , npmieHHeMaH TaKme Ha ocenaHMH Hajj non3eMHbiMH ropHbiMH BbipaßoTKaMH. JfoöaBoqHtiMH H J M n p e o ö n a n a i o m H M H F I B A E H I I N M M Ha.no Me?KÄy n p o q i i M y i H T H B a T B : 1 . Ü P H RJIHTejIbHOM BbimejiaHHBaHHH H 0Öpa30BaHHH ijHpKOB o c e j j a H H ä n a ß m o n a i o T C H jjBHJKenHH, ii3BecTHbie Ha H p y T b l X C K J I O H a X ROJIHH K a K C K O J I b J K e H H e

CKJIOHOB.

2 . I I p n cnjiouiHOö 3acTpoilKe T e p p n T o p n n Bce Hrecraue CBH3H (3HaHHH, CTeHbl, MOCTOBbie) HBJ1HIOTCH BJieMeHTaMH,

Abb. 8. Gebäudeschäden in Unterröblingen L ä n g s e r s t r e c k u n g senkrecht zum R a n d des Salzigen Sees orientiert ist, sind aber überwiegend Pressungserscheinungen zu erkennen, und zwar i m m e r an den Gebäudeteilen, die besonders zur Ü b e r t r a g u n g von L a s t e n durch D r u c k k o n s t r u i e r t worden sind. Unterh a l b der Gewölbe, in den freien T ü r r ä u m e n , ist auf Grund der Zusammenschiebung zu erkennen, daß die B e w e g u n g s r i c h t u n g i m m e r zum ehemaligen Salzigen See hin verläuft. Die seeseitige Türleibung (links in A b b . 8) s t e h t noch fast l o t r e c h t , während die seeabseitige T ü r l e i b u n g (rechts in Abb. 8) i m m e r einen S c h u b in R i c h t u n g zum See hin erkennen l ä ß t . Das Gebäude in A b b . 8 zeigt deutlich, daß die K r a f t ü b e r t r a g u n g in einem B a u w e r k ganz entscheidend durch seine K o n s t r u k t i o n beeinflußt werden k a n n . Zusammenfassung Bei der Beurteilung von Senkungsschäden ist eine richtige ingenieurgeologische Beurteilung der Senkungserscheinungen nur dann möglich, wenn alle einwirkenden Faktoren berücksichtigt werden. Die Grundlage der Beurteilung von Senkungserscheinungen bildet, genau wie bei bergbaulichen Bodensenkungen, die LEHMANNsche Trogtheorie. Als zusätzliche oder überwiegende Erscheinungen sind u. a. zu berücksichtigen: 1. Bei lange Zeit wirkenden Auslaugungen und der Bildung von Senkungskesseln treten Bewegungen auf, wie sie von steileren Talhängen als Hanggleiten bekannt sind. 2. Bei geschlossener Bebauung wirken sämtliche Versteifungen (Gebäude, Mauern, Pflaster) als Elemente, die die Kräfte übertragen, so daß in der gesamten Senkungsmulde möglicherweise nur Pressungserscheinungen erkennbar sind. 3. Bei der Beurteilung von Bauschäden sind die Konstruktionselemente eines Bauwerkes zu berücksichtigen.

nepeziaiomHMH CHJIH, T a n QTO BO B c e ü M y j i b n e ocenaHHH HaÖJIIORaMTCH, MOJKeT ßblTb, TOJIbKO HBJieHHH CJKaTHH. 3 . I I p H oneiiKC noBpe>KAeHHH n j i a u m i n a ^ o y i H T L m a T b 3JieMeHTbI KOHCTpyKUHM COOpyjKCHHH. Y K a 3 a H H b i e HBJieHHH pa3bHCHHK)TCH HeCKOJIbKHMH npHMöpaMH.

Summary In the evaluation of damages due to ground subsidence an accurate engineering-geological estimate is only possible, when all factors affecting the subsidence process are considered. J u s t as in mine subsidences, the evaluation of ground subsidences is based on LEHMANNS trough theory. Additional or dominant processes to be considered include: 1. Movements found in long-time leaching periods and during the formation of cauldron subsidences, as they are known from steeper valley walls in the form of declitivities. 2. In a closed quarter all bracings (buildings, walls, pavement) act as elements which transmit forces, so that in the whole subsidence trough only compression phenomena may be recognized. 3. The evaluation of building damages must consider the constructional elements of a structure. . The aspects mentioned under points 1 to 3 are illustrated by some examples. Literatur HOYNINGEN-HUENE, E . V.: Salztektonik und Auslaügung im Gebiet der Mansielder Seen. - Freib. Forsch.-H., C 66, Berlin 1050. LEHMANN, K . : Bewegungsvorgänge bei der Bildung von Pingen und Trögen. - Glückauf, Essen 1019/20. NIEMCZYK, O.: Bergschadenkunde. — Verlag Glückauf, Essen 1949. REUTER, i ' . : Gebäudeschäden durch „TJntergrundsenkungen" in Bad Frankenhausen (Kyffhäuser). — Z. angew. Geol., 8, 3, 132—137, Berlin 1962. REUTER, F . & R . : Ingenieurgeologische Beurteilung und Klassifikation von Auslaugungserscheinungen. — Freib. Forsch.-H., C 127, 5 — 47, Berlin 1962.

THOMAS, A.: Ergebnisse von Beobachtungen und Messungen an denAuslaugungs- und Schadenserscheinungen in Helfta bei' Eisleben iin Vorbereitung).

Graphische Recheilverfahren bei Vorratsberechnungen1) ACHIM GROSS, W e r n i g e r o d e

1.

(Harz)

Zielsetzung

In l e t z t e r Zeit häufen sich Veröffentlichungen, die ein Abwenden v o n der Isolinienmethode bei der B e rechnung von Lagerstättenvorräten zum Inhalt haben und dies m i t dem zu hohen Arbeitsaufwand und einer Gegenüberstellung der Ergebnisse zu denen wesentlich zeitsparenderer B e r e c h n u n g s m e t h o d e n begründen (z. B . K . SCHELLMOSER 1 9 6 2 ) . D e r W e r t d e r I s o l i n i e n m e t h o d e

gegenüber

diesen

anderen

Bereehnungsarten

') Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 20. 8. 1063

(meist

die Methode des arithmetischen Durchschnitts und deren Variationen), allgemeine Gesetzmäßigkeiten in der Veränderung einzelner P a r a m e t e r der B e r e c h n u n g wohl a m deutlichsten darzustellen, wird dabei oft ungenügend b e a c h t e t , obwohl er von großer praktischer B e d e u t u n g Die an und für sich nicht u n b e k a n n t e n Methoden graphischer Darstellungen bieten ein schönes- Beispiel, derartige Veränderungen der P a r a m e t e r , die eben a m besten durch Isolinien darstellbar sind, durch den ges a m t e n B e r e c h n u n g s g a n g i m m e r wieder deutlich werden

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Heft 3 GROSS / G r a p h i s c h e R e c h e n v e r f a h r e n

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Die Vorstellungen wurden anhand mehrerer Beispiele erläutert. Pe3IOMe I I p H O K c n e p T i w e n o B p e m a e i m i i OT oceflaHHit n p a B M . i t n a a H H f f i e H e p n o r e o n o r H i e c K a H o i j e H K a HBJieirafi o c e ß a n H ü BO3MoiKHa JINUIB B TOM c n y n a e , e c j i H y w r t i B a i O T C H B e e a e ü c T B y i o m n e (JiaKTopbi. OCHOBOM OIjeHKH HBJieHHft OCeflaHHÜ HBJIHeTCH TeOpHH K 0 p w T 0 0 6 p a 3 H H x $opM J I E M A H a , npmieHHeMaH TaKme Ha ocenaHMH Hajj non3eMHbiMH ropHbiMH BbipaßoTKaMH. JfoöaBoqHtiMH H J M n p e o ö n a n a i o m H M H F I B A E H I I N M M Ha.no Me?KÄy n p o q i i M y i H T H B a T B : 1 . Ü P H RJIHTejIbHOM BbimejiaHHBaHHH H 0Öpa30BaHHH ijHpKOB o c e j j a H H ä n a ß m o n a i o T C H jjBHJKenHH, ii3BecTHbie Ha H p y T b l X C K J I O H a X ROJIHH K a K C K O J I b J K e H H e

CKJIOHOB.

2 . I I p n cnjiouiHOö 3acTpoilKe T e p p n T o p n n Bce Hrecraue CBH3H (3HaHHH, CTeHbl, MOCTOBbie) HBJ1HIOTCH BJieMeHTaMH,

Abb. 8. Gebäudeschäden in Unterröblingen L ä n g s e r s t r e c k u n g senkrecht zum R a n d des Salzigen Sees orientiert ist, sind aber überwiegend Pressungserscheinungen zu erkennen, und zwar i m m e r an den Gebäudeteilen, die besonders zur Ü b e r t r a g u n g von L a s t e n durch D r u c k k o n s t r u i e r t worden sind. Unterh a l b der Gewölbe, in den freien T ü r r ä u m e n , ist auf Grund der Zusammenschiebung zu erkennen, daß die B e w e g u n g s r i c h t u n g i m m e r zum ehemaligen Salzigen See hin verläuft. Die seeseitige Türleibung (links in A b b . 8) s t e h t noch fast l o t r e c h t , während die seeabseitige T ü r l e i b u n g (rechts in Abb. 8) i m m e r einen S c h u b in R i c h t u n g zum See hin erkennen l ä ß t . Das Gebäude in A b b . 8 zeigt deutlich, daß die K r a f t ü b e r t r a g u n g in einem B a u w e r k ganz entscheidend durch seine K o n s t r u k t i o n beeinflußt werden k a n n . Zusammenfassung Bei der Beurteilung von Senkungsschäden ist eine richtige ingenieurgeologische Beurteilung der Senkungserscheinungen nur dann möglich, wenn alle einwirkenden Faktoren berücksichtigt werden. Die Grundlage der Beurteilung von Senkungserscheinungen bildet, genau wie bei bergbaulichen Bodensenkungen, die LEHMANNsche Trogtheorie. Als zusätzliche oder überwiegende Erscheinungen sind u. a. zu berücksichtigen: 1. Bei lange Zeit wirkenden Auslaugungen und der Bildung von Senkungskesseln treten Bewegungen auf, wie sie von steileren Talhängen als Hanggleiten bekannt sind. 2. Bei geschlossener Bebauung wirken sämtliche Versteifungen (Gebäude, Mauern, Pflaster) als Elemente, die die Kräfte übertragen, so daß in der gesamten Senkungsmulde möglicherweise nur Pressungserscheinungen erkennbar sind. 3. Bei der Beurteilung von Bauschäden sind die Konstruktionselemente eines Bauwerkes zu berücksichtigen.

nepeziaiomHMH CHJIH, T a n QTO BO B c e ü M y j i b n e ocenaHHH HaÖJIIORaMTCH, MOJKeT ßblTb, TOJIbKO HBJieHHH CJKaTHH. 3 . I I p H oneiiKC noBpe>KAeHHH n j i a u m i n a ^ o y i H T L m a T b 3JieMeHTbI KOHCTpyKUHM COOpyjKCHHH. Y K a 3 a H H b i e HBJieHHH pa3bHCHHK)TCH HeCKOJIbKHMH npHMöpaMH.

Summary In the evaluation of damages due to ground subsidence an accurate engineering-geological estimate is only possible, when all factors affecting the subsidence process are considered. J u s t as in mine subsidences, the evaluation of ground subsidences is based on LEHMANNS trough theory. Additional or dominant processes to be considered include: 1. Movements found in long-time leaching periods and during the formation of cauldron subsidences, as they are known from steeper valley walls in the form of declitivities. 2. In a closed quarter all bracings (buildings, walls, pavement) act as elements which transmit forces, so that in the whole subsidence trough only compression phenomena may be recognized. 3. The evaluation of building damages must consider the constructional elements of a structure. . The aspects mentioned under points 1 to 3 are illustrated by some examples. Literatur HOYNINGEN-HUENE, E . V.: Salztektonik und Auslaügung im Gebiet der Mansielder Seen. - Freib. Forsch.-H., C 66, Berlin 1050. LEHMANN, K . : Bewegungsvorgänge bei der Bildung von Pingen und Trögen. - Glückauf, Essen 1019/20. NIEMCZYK, O.: Bergschadenkunde. — Verlag Glückauf, Essen 1949. REUTER, i ' . : Gebäudeschäden durch „TJntergrundsenkungen" in Bad Frankenhausen (Kyffhäuser). — Z. angew. Geol., 8, 3, 132—137, Berlin 1962. REUTER, F . & R . : Ingenieurgeologische Beurteilung und Klassifikation von Auslaugungserscheinungen. — Freib. Forsch.-H., C 127, 5 — 47, Berlin 1962.

THOMAS, A.: Ergebnisse von Beobachtungen und Messungen an denAuslaugungs- und Schadenserscheinungen in Helfta bei' Eisleben iin Vorbereitung).

Graphische Recheilverfahren bei Vorratsberechnungen1) ACHIM GROSS, W e r n i g e r o d e

1.

(Harz)

Zielsetzung

In l e t z t e r Zeit häufen sich Veröffentlichungen, die ein Abwenden v o n der Isolinienmethode bei der B e rechnung von Lagerstättenvorräten zum Inhalt haben und dies m i t dem zu hohen Arbeitsaufwand und einer Gegenüberstellung der Ergebnisse zu denen wesentlich zeitsparenderer B e r e c h n u n g s m e t h o d e n begründen (z. B . K . SCHELLMOSER 1 9 6 2 ) . D e r W e r t d e r I s o l i n i e n m e t h o d e

gegenüber

diesen

anderen

Bereehnungsarten

') Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 20. 8. 1063

(meist

die Methode des arithmetischen Durchschnitts und deren Variationen), allgemeine Gesetzmäßigkeiten in der Veränderung einzelner P a r a m e t e r der B e r e c h n u n g wohl a m deutlichsten darzustellen, wird dabei oft ungenügend b e a c h t e t , obwohl er von großer praktischer B e d e u t u n g Die an und für sich nicht u n b e k a n n t e n Methoden graphischer Darstellungen bieten ein schönes- Beispiel, derartige Veränderungen der P a r a m e t e r , die eben a m besten durch Isolinien darstellbar sind, durch den ges a m t e n B e r e c h n u n g s g a n g i m m e r wieder deutlich werden

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zu lassen. Die Vorteile dieser A n g a b e n f ü r die P l a n u n g sowie f ü r d e n T e c h n i k e r beim A b b a u der L a g e r s t ä t t e sollen kurz a n g e f ü h r t werden. 2 ) Das zur Diskussion s t e h e n d e P r o b l e m wird a n h a n d von Beispielen des E i s e n e r z b e r g b a u s e r l ä u t e r t . Hier b i e t e t die B e r e c h n u n g der mesozoischen Eisenerze der Lappwaldmulde (VEB Eisenerzgruben West, Badeleben) die beste Möglichkeit, obwohl die E r a r b e i t u n g des B e r e c h n u n g s w e g e s die E r f a h r u n g e n bei der Beurteilung der m e t a s o m a t i s c h e n Zechsteinerze bei Schmalk a l d e n u n d K a m s d o r f , der ordovizischen s e d i m e n t ä r e n E r z e bei Saalfeld u n d der E r z e v o m L a h n - D i l l - T y p des H a r z e s zur eigentlichen G r u n d l a g e h a t t e . Teilweise w u r d e n diese Möglichkeiten v o n mir bereits in einem B e r i c h t v o r d e m Arbeitskreis L a g e r s t ä t t e n a r c h i v (Leit u n g Dr. T. EVEBSMANN) a m 27. 10. 61 in U n t e r w e l l e n b o r n dargelegt. Den wiederholten A n f r a g e n n a c h einer D a r s t e l l u n g dieser B e r e c h n u n g s v e r f a h r e n k o m m e ich hiermit nach.

Reclienverfabren

Abb. 1 b (Erläuterungen s. Abb. 1 c)

2. Graphische Darstellungen Darstellung des Gehalts

B o h r u n g e n besitzen bei allen E r k u n d u n g s a r b e i t e n auf L a g e r s t ä t t e n erstrangige B e d e u t u n g . D u r c h sie e r h ä l t m a n eine Vorstellung v o n der L a g e r s t ä t t e . Der n u t z b a r e H o r i z o n t wird je n a c h seiner M ä c h t i g k e i t u n d seinem A u f b a u in T e i l m ä c h t i g k e i t e n u n t e r g l i e d e r t , die d u r c h B o h r k e r n e jeweils belegt sind. In der graphischen A u s w e r t u n g der Analysenergebnisse h a b e n sich g e g e n ü b e r allen a n d e r e n D a r s t e l l u n g e n S u m m e n k u r v e n ( 0 . OBLSNER 1952, G. GUNZERT 1954, H . ARNOLD

1956)

als besonders v o r t e i l h a f t erwiesen (Abb. l a ) . Aus G r ü n d e n der A n s c h a u l i c h k e i t erwies es sich als sinnvoll, n i c h t d e n G e s a m t w e r t des F e - G e h a l t s in die S u m m e n k u r v e eingehen zu lassen, sondern einen kons t a n t e n W e r t k abzuziehen. F ü r das gewählte Beispiel w u r d e k = 2 0 % gesetzt, der W e r t , der bei der Ber e c h n u n g e t w a die Grenze B i I a n z - / A u ß e r b i l a n z v o r r ä t e bilden wird. Es w u r d e d a d u r c h erreicht, d a ß der Darstellungsbereich des F e - G e h a l t s zwischen 10 u n d 5 0 % , der i m wesentlichen in F r a g e k o m m t , v o n e t w a 45°

10

15

20

25m %

Mächtigkeit o mal Behalt p in m %

Abb. 1 a (Erläuterungen s. Abb. 1 c)

(bei günstiger Skalengröße) auf f a s t 180° e r w e i t e r t w u r d e . Der sehr interessierende Bereich u m 2 0 % F e erscheint sehr v e r g r ö ß e r t u n d e r l a u b t ganz diffizile Eint r a g u n g e n . D u r c h diese D a r s t e l l u n g wird a u c h sofort d u r c h rechts- oder linksseitige K u r v e n a b s c h n i t t e sichtb a r , welche Bereiche des Bohrlochs im D u r c h s c h n i t t s w e r t ü b e r oder u n t e r 2 0 % liegen w e r d e n . Will m a n die D u r c h s c h n i t t s w e r t e aus der Z e i c h n u n g u n m i t t e l b a r ablesen, so ist dies d u r c h V e r w e n d u n g v o n p r o j e k t i v v e r z e r r t e n N e t z e n (Abb. l b ) möglich) 3 . Der S c h n i t t p u n k t einer G e r a d e n zwischen zwei P u n k t e n der K u r v e m i t der r e c h t s a n g e b r a c h t e n F u n k t i o n s l e i t e r gibt d a n n d i r e k t d e n D u r c h s c h n i t t s w e r t f ü r diesen K u r v e n b e r e i c h a n . A u c h hier l ä ß t sich ein k o n s t a n t e r W e r t k v o m G e s a m t w e r t des F e - G e h a l t s s u b t r a h i e r e n . So wird der Darstellungsbereich etwas a u s e i n a n d e r gezogen (Abb. l c ) . Gleich d e r D a r s t e l l u n g des FeGehalts v o n B o h r p r o b e n l ä ß t sich der der S c h l i t z p r o b e n oder a n d e r e r wiedergeben. Die S u m m e n k u r v e n lassen sich d a n n ohne weiteres im B i ß n e b e n der E i n t r a g u n g der E r k u n d u n g s a r b e i t (Schürf, b e r g m ä n n i s c h e A u f f a h r u n g u. a.) darstellen. T. BBOEL (1963) schlägt anstelle der F e s t l e g u n g des F e - G e h a l t s als T a n g e n s des Anstiegswinkels diesen selbst zur D a r s t e l l u n g v o n B e m u s t e r u n g s e r g e b n i s s e n aus bergm ä n n i s c h e n A u f f a h r u n g e n vor. D e m Vorteil gleicher D a r s t e l l u n g s g e n a u i g k e i t des G e h a l t s v o n P r o z e n t zu P r o z e n t s t e h t der N a c h t e i l n u r u n v o l l k o m m e n e r graphischer A u s w e r t b a r k e i t d u r c h die e i n g e f ü h r t e K o m b i n a tion v o n Polar- u n d K a r t e s i s c h e n K o o r d i n a t e n gegenüber. 2 ) Der H a u p t w e r t solcher und ähnlicher Verfahren liegt nach Meinung der ZVK weniger in einer „besseren" oder „einfacheren" Berechnung als vielmehr in einer grundsätzlichen Orientierung des Bergmanns bei der Planung und Gewinnung. a ) Ich möchte nicht versäumen, an dieser Stelle Herrn Ing. .T. FISCHER für seinen Hinweis und seine Erläuterungen über die von ihm entworfenen projektiv verzerrten Netze (Verlag Schäfers Feinpapier, Plauen i. V.) herzlichst zu danken.

Zeitschritt f ü r angewandte Geologie, B d . 10 ( 1 9 6 4 ) H e f t 8 GROSS / G r a p h i s c h e

149

Rechenverfahren

genden Lagerstätten am besten grundrißlich, bei stärker geneigten bis lotrecht stehenden im Flach- bis Saigerriß. E s empfiehlt sich auch, anstelle der wahren Mächtigkeit die senkrecht zur Darstellungsebene gemessene wiederzugeben; bei konstantem Streichen und Einfallen des Lagers können ja beide gleich gewählt werden. Trägt man in den Isolinienplan der Mächtigkeit, am besten ^ senkrecht zum Linienverlauf, eine Gerade ein, so lassen sich leicht über dieser (Abszisse) die Werte der Mächtigkeit (Ordinate) abtragen, und man erhält eine Darstellung der Schnittflächengröße des Lagerstättenkörpers entlang dieser Linie. Den Flächenmaßen kann man aber die Dimension von Raummaßen zuordnen, wenn man nicht eine Fläche, sondern eine 1 m dicke Flözscheibe betrachtet. Der durch diese Voraussetzung mögliche Ubergang vom Flächenmaß zum Volumenmaß bleibt natürlich bestehen, wenn man den Inhalt der Fläche durch die Integralkurve darstellt. Zur Ermittlung des Gesamtvolumens der Lagerstätte wird diese in gleich breite Blöcke derart aufgeteilt, daß die eben erläuterte Integralkurve über der Mittellinie eines Blockes zu liegen kommt. Die Multiplikation mit der Blockbreite gibt dann sein Volumen an. Graphisch läßt sich dies durch das Anbringen einer Doppelleiter lösen (Abb. 2). '—10

Abb. l c Summenkurven

des

Fe-Gehaltes

von

%Fe

Rohstofltonnage

Vom Volumen führt der nächste Schritt über das Raumgewicht zum Vorrat in t. Ist das Raumgewicht konstant wie im Fall der Badelebener Erze, so kann die Multiplikation wiederum durch Anbringen einer weiteren Funktionsleiter graphisch ausgeführt werden.

Bohrungen

a) — rechtwinkliges Koordinatennetz, daneben rechts Darstellung eines Ablesemaßstabs, verkleinert; b) u. c) — projektiv verzerrte Netze n

n

in a) u. c) Darstellung von £ a< • (p; - 20) in m % ; in b) £ a; • p* in m % i=1 i=1 a - Teilmächtigkeit in m, p - Analysenwert über die Teilmächtigkeit a in % E r m i t t l u n g des Volumens

Der nächste Schritt bei der Auswertung von Bohrergebnissen (es sollen im folgenden auch die obenangeführten anderen Erkundungsmethoden, soweit sie eine derartige Auswertung zulassen, einbeschlossen sein) ist die Erarbeitung von Gesetzmäßigkeiten einzelner Parameter der Berechnung, so das Zeichnen der Isolinien der Mächtigkeit, des Gehalts, der Höhenschichtlinienkarte der Liegend- und Hangendfläche des Erzes usw. Dies geschieht bei flach einfallenden und horizontal lie-

A b b . 2. Teilblock mit Berechnungswerten f ü r Volumen (m 3 ), Gewicht g (t) und F e - G e h a l t p (%), dargestellt durch 2 Schnittflächen (halb räumlich) Gewichtsermittlung mit Y Y Y Y

durch

= = = =

2,4 2,3 2,2 2,1

für „ „ „

/ / / /

27,5-25 25 - 2 2 , 5 22,5-20 20 - 1 7 , 5

\ v \ \ \ \\\\V\ •

Funktions-

gleichung f (x) = y • y

% % % %

Fe Fe Fe Fe

/ / / /

-

Mächtigkeit Fe-Behalt

^ . ^ t ^ teY

n V n : 17.5 27 26.5 26

25.5

f. ^ ~

25

2k,5

v^ 19

— 18.5

'-> V

V1 i v i

'i

;

— — 18 17,5 — 17 16.5 16 2X5 23 21.5 22 21,5 21

Blocklänge

L

^ Y ^ V Y ^ Y ^ "

15.515 1 13 12 11 10 8" I- 7- 6 im 20.S 20 115 13 16,5 18 17.5 17 165 %

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Heft 3 GROSS / Graphische Rechenverfahren

150 Häufig steht das R a u m g e w i c h t in irgendeinem funktionalen Z u s a m m e n h a n g mit dem Fe-Gehalt. Es ist dabei nötig, vorerst einmal die L a g e der Fe-Linien zu fixieren. Da in der Volumendarstellung die L ä n g e der Abszisse noch i m m e r i m Maßstab des Grundrisses existiert, braucht deren L a g e nur v o m R i ß der Mächtigkeitslinien in den der Isolinien des Gehalts übernommen zu w e r d e n ; die Gehaltswerte lassen sich dann ohne weite- . res a n die V o l u m e n k u r v e a n t r a g e n . Es besteht n u n die Möglichkeit, die Multiplikation durch das Darstellen dieses funktionalen Zusammenhangs von R a u m g e w i c h t und Fe-Gehalt auszuführen. Der Geradenanstieg ändert sich dann entsprechend der L a g e der Gehaltslinien, und der L e i t e r m a ß s t a b k a n n wieder entgegen der Darstellung d u r c h Doppelleitern auf cmMaße gebracht werden, u m mm-Netzpapier weiterhin vorteilhaft verwenden zu können (ebenfalls in Abb. 2 dargestellt). Man k a n n auf diese Weise also direkt über dem Grundriß der L a g e r s t ä t t e die K u r v e n zeichnen, die beim Eintragen irgendeines Abbauvorhabens direkt das Ablesen des Volumens und der Gewichtsmenge an Rohstoff neben dessen Qualität gestatten. In ähnlichen Darstellungen lassen sich hierüber auch die Deckgebirgsverhältnisse wiedergeben, u m z. B . A b r a u m f r a g e n schnell entscheiden zu können. Selbst von technologischer Seite lassen sich Kennziffern der Produktion, die Änderung des Kostenbildes beim A b b a u u. a. gleichermaßen darstellen. Als Schlußbild dieser graphischen Berechnungsmethode k a n n eine Darstellung der Beziehung von Vorrat zu seiner Qualität gelten. Der in Abb. 2 wiedergegebene Träger der S k a l a mit der Maßeinheit in t wird zur Abszisse, über der analog der Abb. l a das P r o d u k t F e - t , CaO • t, S i 0 2 • t usw. gebildet und in S u m m e n k u r v e n dargestellt wird (Abb. 3). Durch einen auf Transparentpapier gezeichneten M a ß s t a b k a n n dann leicht bei vorgegebenem Konditionswert „Industrieller Minimalgeh a l t " der geologische Schwellengehalt und d a m i t die Grenze Bilanz-/Außerbilanzvorrat bzw. die A b b a u grenze festgelegt werden. In dieser Darstellung l ä ß t sich auch leicht eine Zus a m m e n f a s s u n g der W e r t e nach Qualitätsangaben durchführen, sei es nun von einzelnen Teilblöcken zum

¿5 i t t 15-1 1.5 n 30-

Berechnungsblock oder von Berechnungsblöcken zur Gesamtlagerstätte. Man greift die einzelnen P u n k t e m i t dem Stechzirkel ab und k a n n dabei von D i a g r a m m zu D i a g r a m m aufaddieren. Bei Verwendung eines Reduktionszirkels k a n n die Gesamtkurve gleich in einem entsprechend kleineren Maßstab angefertigt werden. 3. Diskussionsbemerkungen zur graphischen Berechnungsmethode H a u p t a n w e n d u n g s g e b i e t für derartige graphische Berechnungsverfahren sind wenig gefaltete und wenig tektonisch beanspruchte sedimentäre L a g e r s t ä t t e n . Dessenungeachtet lassen sich einzelne Darstellungen ganz universell anwenden, so bei der Qualitätsauswert u n g von Bohrproben die S u m m e n k u r v e n (Abb. 1). A u c h die in Abb. 3 wiedergegebene Beziehung Rohstoffvorrat zu seiner Qualität sollte a m Ende einer jeden Vorratsberechnung stehen, da hierdurch eine schnelle B e s t i m m u n g des geologischen Schwellengehalts möglich ist. Die auf dem technischen Sektor z. T. bereits weitestgehend a n g e w a n d t e n graphischen Darstellungen ersparen oft unnötige Rechenarbeiten und sollten auf dem Gebiet der L a g e r s t ä t t e n b e r e c h n u n g mehr als bisher eingeführt werden und auch bei Vorschlägen zur Schaffung eines L a g e r s t ä t t e n a r c h i v s nicht fehlen (z. B. bei W . LIERSCH 1962). Die hier gezeigte Auswertung k a n n bei entsprechender Anleitung und Anweisung ausnahmslos von gewissenh a f t arbeitenden Hilfskräften durchgeführt werden. Da es sich i m Grunde genommen n u r u m den Vorgang des graphischen Integrierens und u m die Herstellung und Verwendung von Doppelleitern handelt, k a n n m a n dieses Wissen leicht v e r m i t t e l n und Zeichenhilfen wie z. B . den Integranten (H. NAATZ & E . W . BLOCHMANST 1921) sinnvoll einsetzen. Zusammenfassung Durch Abbildungen belegt, wurde die Anwendung graphischer Methoden bei der Auswertung von Erkundungsergebnissen aufgezeigt. Eine Folge graphischer Operationen f ü h r t zu den Grundwerten einer Berechnung des Inhalts wenig verfalteter und wenig gestörter sedimentärer Lagerstätten. Die in Isolinienplänen zum Ausdruck kommenden Gesetzmäßigkeiten der Veränderung einzelner Parameter der Berechnung gehen dabei nicht verloren und können in dieser Darstellung eine praktische Hilfe bei der Abbaulenkung und -führung geben. Es sind im wesentlichen Integrationskurven, die z. T . auch ganz allgemein Verwendung finden können und deren W e r t diskutiert wurde.

Pe3iOMe OnHCMBaeTCH npuMeiieinie

rpaifiHiecKoro

MeTo«a

06-

paöoTKH peayjibTaTou pa3BeßKH H naioTCH npHMepti H30-

SpameHHHMH. IIocJieflOBaTejibHOCTbio rpa^Hnecraix onepamiH noJiynaiOTCH HCxo«Hbie Ramme pac^eTa co«ep>«aHHH Mano CKjraRiaTBix H Mano HapymeHHHx ocajjoqHbix MecTopowneHHfi. BupamaiomnecH B KapTax H30JIHHHH aaitono-

MepHoeTH H3MeHeHHH OTflejiBHbix pacwrHHx napaMeTpoB npw 3T0M He TepflIOTCfl H MOryT B HaHHOM H30Öpa>KeHHH 0Ka3bmaTb npaKTHqecKyio noMomb npH pyKOBOÄCTBe H npoBeAeHHH HOÖHHH. ÜO cymecTBy STO MHTerpamiOHiiue i ; p n BLie, K0T0pbie HacTH^Ho MoryT HaxoRHTb H oßmee npHMeneHHE H 3HAIEHHE KOTOPHX o6cyWAAETCH. 10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

A b b . 3. Rohstoffqualität: Diagramm t/Fe • t, CaO • t und SiOj • t

Summary Illustrations integral with the t e x t demonstrate the use of graphic methods in the evaluation of reconnaissance re-

Zeitschrift iiir angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Heft 3

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REH / L a g e r s t ä t t e n u n d B e r g w i r t s c h a i t Marokkos suits. A succession of g r a p h i c operations leads to basic v a l u e s of a calculation of t h e c o n t e n t s of s e d i m e n t a r y deposits folded a n d d i s t u r b e d on a small scale. Regularities in t h e v a r i a t i o n of i n d i v i d u a l p a r a m e t e r s of t h e calculation expressed in isoline plans are n o t lost, b u t in this represent a t i o n m a y p r o v i d e a p r a c t i c a l aid to t h e direction a n d control of mining. T h e lines in question are m a i n l y i n t e g r a t i o n curves, which are p a r t l y of universal application a n d whose value is discussed.

Literatur ARNOLD, H . : Eine vorteilhafte Darstellungsform des Gehaltes sedimentärer Lagerstätten. — Bergfreiheit, E s s e n 1956. BROEL, T . : Graphische Darstellungen bei der Probenahme. — Mitt. a. d. Markscheidewesen, 70, H . 1 , 1 —10„ Kartenberg, Herne i. W. 1963. FISCHER, J . : Projektiv verzerrte Funktionspapiere. Erläuterungen zu den Ausführungen (I) bis ( I I I ) . — Schäfers Feinpapier, Plauen i. V.

GÜNZERT, G.: Probenahme i m Kupferschiefer und die Auswertung der Analysenergebnisse. - Erzmetall, 7, 6, 2 4 1 - 2 4 7 , Stuttgart 1954. KIRRENBERG, H . : Probenahme in Lagerstätten, a) Erzlagerstätten. — H a n d b u c h für das Eisenhültenlaboratorium, 3, 51 — 82, Springer-Verlag, Berlin—Güttingen —Heidelberg 1956. KIESSLER, F . : Angewandte Nomographie. - Girardet, Teil 1 , 1 3 5 S., Teil I I , 176 S., Essen 1952. LIERSCH, W . : Vorschläge zur Frage des Lagerstättenarchivs (Sedimentäre Eisenerze). - Z. angew. Geol., 8, 1 8 8 - 1 9 2 , Berlin 1962. NAATZ, H . & E . W . BLOCHMANN: D a s zeichnerische Integrieren mit dem Integranten. — 61 S., Oldenbourg-Verlag, München — Berlin 1921. OELSNER, 0 . W . : Grundlagen zur Untersuchung und Bewertung v o n Erzlagerstätten. — Gera 1952. PIRANI, M. & J. FISCHER: Graphische D a r s t e l l u n g e n Wissenschaft und Technik. — Samml. Göschen, 7 2 8 / 7 2 8 a , Verl. de Gruyter, 216 S., Berlin 1957. PROKOFJEW, A. P . : Vorratsberechnung mineralischer Rohstoffe. — Verlag Technik, Berlin 1956. SCHELLMOSER, K . : Zur Berechnung v o n Vorräten nach der Isolinienmethode. — Z. angew. Geol., 8, 1, 1 5 - 1 8 , Berlin 1962. STAMMBERGER, F . : Einführung i n die Berechnung v o n Vorräten fester mineralischer Rohstoffe. — 153 S., Berlin 1956.

Lagerstätten und Bergwirtschaft Marokkos1) HERBERT REH, J e n a

(Mitteilung aus dem VEB Geologische Erkundung West) Einleitung Obwohl M a r o k k o noch-im wesentlichen ein A g r a r l a n d ist, spielt doch die B e r g w i r t s c h a i t eine z u n e h m e n d wichtige Rolle in der G e s a m t w i r t s c h a f t dieses 440000 k m 2 großen, 1960 v o n r d . 11,6 Mill. A r a b e r n u n d B e r b e r n b e w o h n t e n L a n d e s . L a g der G e s a m t w e r t der B e r g b a u p r o d u k t i o n im J a h r e 1960 noch bei 720 Mill. D i r h a m (1 D H = m a r o k k a nische F r a n c s = 0,198 S), so w a r er 1961 u m 4 % auf 750 Mill. D H gestiegen. Infolge einer u n g ü n s t i g e n E n t w i c k l u n g d e r Blei- u n d Z i n k e r z - K u r s e h a t t e die E r z e u g u n g a n Bleiu n d Zinkerzen, ferner a u c h a n Eisenerzen, E r d ö l u n d Ant h r a z i t zwar nachgelassen, w u r d e a b e r d u r c h erhebliche Prod u k t i o n s s t e i g e r u n g e n vor allem bei den P h o s p h a t e n u n d M a n g a n e r z e n m e h r als ausgeglichen. Mineralische R o h s t o f f e w a r e n a m E x p o r t Marokkos 1961 m i t 8 4 % d e m Gewicht n a c h beteiligt. Bei einem G e s a m t w e r t der E x p o r t e v o n 733 Mill. D H b e t r u g der Anteil der B e r g b a u p r o d u k t e m i t 803 Mill. D H 4 6 , 3 % des g e s a m t e n E x p o r t w e r t e s . D a dieser Anteil 1951 n u r 3 6 , 8 % u n d 1949 n u r 3 1 % b e t r a g e n h a t t e , ist in den l e t z t e n J a h r e n eine beachtliche Steigerung des Anteils der B e r g b a u p r o d u k t e a m G e s a m t e x p o r t des L a n d e s zu e r k e n n e n . W ä h r e n d in der m a r o k k a n i s c h e n W i r t s c h a f t rd. 500000 A r b e i t e r u n d Angestellte t ä t i g sind, entfielen 1961 auf den B e r g b a u n u r 36 248 Arbeiter.

ü b e r die g r ö ß t e n V o r r ä t e . Mit einer P h o s p h a t g e w i n n u n g v o n 8,162 Mill. t im J a h r e 1962 h a t Marokko v o n der W e l t p r o d u k t i o n v o n 45 Mill. t 1 8 , 1 % erzeugt u n d s t e h t d a m i t n a c h den USA a n zweiter Stelle. Die seit 1921 a u s g e b e u t e t e n P h o s p h a t l a g e r lieferten vor 1939 1 bis 1,5 Mill. t jährlich. N a c h 1945 stieg die F ö r d e r u n g stetig a n u n d ü b e r s c h r i t t 1962 8 Mill. t. Die G e w i n n u n g erfolgt in den beiden G r o ß b e t r i e b e n der s t a a t l i c h e n Gesells c h a f t „Office cherifien des p h o s p h a t e s " , K h o u r i b g a u n d Youssoufia (früher Louis Gentil), bei einer Ü b e r l a g e r u n g v o n 20—50 m größtenteils im T i e f b a u , neuerdings im östlichen Teilrevier v o n K h o u r i b g a , Sidi-Daoui, bei günstigeren Deckgebirgsverhältnissen a u c h im T a g e b a u (Abb.). 1961 w u r d e n in K h o u r i b g a 5 8 9 6 4 3 2 t P h o s p h a t im W e r t v o n 330,2 Mill. D H u n d in Youssoufia 2 0 5 3 2 7 0 t im W e r t v o n 102,66 Mill. D H erzeugt, e n t s p r e c h e n d 4 4 % u n d 1 3 , 7 % des Gesamterzeugungswertes mineralischer R o h s t o f f e in Marokko. Die Zahl der Betriebsangehörigen b e t r u g 1961 in K h o u r i b g a 10457 u n d in Youssoufia 2 777 Mann. Die P h o s p h a t l a g e r sind a n der Basis des E o z ä n s bzw. in der O b e r s t e n K r e i d e in flacher L a g e r u n g eingeschaltet. Gewöhnlich sind drei Lager ausgebildet, v o n d e n e n j e d o c h i m T i e f b a u z u n ä c h s t n u r das in K h o u r i b g a größtenteils 1,8 m m ä c h t i g e H a u p t l a g e r u n d in Youssoufia das 3 m m ä c h t i g e H a u p t l a g e r a u s g e b e u t e t w e r d e n . Lediglich i m T a g e b a u Sidi-Daoui w e r d e n a u c h ä r m e r e P h o s p h a t l a g e r

Bergwirtschaftlichc Verhältnisse Der w i c h t i g s t e Rohstoff Marokkos sind die b e d e u t e n d e n P h o s p h a t v o r k o m m e n , die ü b e r die H ä l f t e des E r z e u g u n g s wertes der B e r g b a u p r o d u k t e liefern. A n zweiter Stelle liegen d e m W e r t n a c h die Manganerze, darauf folgen B l e i - u n d Zinkerze, ferner Eisenerze, A n t h r a z i t , K o b a l t e r z e u n d Erdöl. Die ü b r i g e n mineralischen R o h s t o f f e wie S c h w e r s p a t , K u p fererz, B e n t o n i t , P y r i t , Mineralwasser, Salz, A n t i m o n e r z , E i s e n o x y d (Ocker), ein Ghassoul g e n a n n t e r Bleichton, Zinnerz u n d Gold w e r d e n n u r in Anteilen u n t e r 1 % erzeugt. Silber wird z w a r in beachtlichen Mengen aus Bleierzen ausg e b r a c h t , erscheint a b e r w e r t m ä ß i g nicht in der P r o d u k t i o n s statistik. I m einzelnen gehen die p r o d u z i e r t e n Mengen aus der Tabelle 1 h e r v o r , in der die wichtigsten mineralischen R o h stoffe f ü r die Zeit v o n 1 9 5 8 - 1 9 6 2 (in 1000 t) a u f g e f ü h r t sind. Phosphat Der m a r o k k a n i s c h e P h o s p h a t b e r g b a u h a t sich gegenüber d e m der beiden a n d e r e n n o r d a f r i k a n i s c h e n L ä n d e r Algerien u n d Tunesien a m b e s t e n entwickelt u n d v e r f ü g t a u c h ') Eingang des Manuskripts i n der R e d a k t i o n : 4. 10. 1963

Tabelle 1

Rohstoff

1958

. 1959

1960

1961

Wert Mill.

%Anteil

1962

DH Phosphat Manganerz f. metallurgische Zwecke f. chemische Zwecke Bleierzkonz. Zinkerzkonz. Eisenerz Anthrazit Kobalterzkonz. Erdöl Schwerspat Kupfererz Bentonit Schwefelkies Mineralwasser (in 10001)

6336

7164

7472

7950

354

392

389

457

432,9

57,7

68,5 Ì

8162

369 15,3

56 137 87 1538 510 9,3 74 43 3,9 15,9 18,5

79 132 101 1265 465 12,1 95 37 4,7 22,4 14,4

94 135 82 1577 412 12,7 92 84 5,0 37,7 13,4

114 128 68 1462 410 12,9 80 82 5,6 38,6 14,1

unbek.

4766

4945

5556

45,8 J 101 64,0 \ 131 11,5 22,3 J 58 58,5 7,8 1149 25,4 3,4 370 14 10,3 1,38 9,6 1,28 127 90 0,55 4,1 3,4 0,45 7,7 1,9 0,20 unbek. 20,7 0,19 1,4 1,2

0,15 unbek.

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REH / L a g e r s t ä t t e n u n d B e r g w i r t s c h a i t Marokkos suits. A succession of g r a p h i c operations leads to basic v a l u e s of a calculation of t h e c o n t e n t s of s e d i m e n t a r y deposits folded a n d d i s t u r b e d on a small scale. Regularities in t h e v a r i a t i o n of i n d i v i d u a l p a r a m e t e r s of t h e calculation expressed in isoline plans are n o t lost, b u t in this represent a t i o n m a y p r o v i d e a p r a c t i c a l aid to t h e direction a n d control of mining. T h e lines in question are m a i n l y i n t e g r a t i o n curves, which are p a r t l y of universal application a n d whose value is discussed.

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Lagerstätten und Bergwirtschaft Marokkos1) HERBERT REH, J e n a

(Mitteilung aus dem VEB Geologische Erkundung West) Einleitung Obwohl M a r o k k o noch-im wesentlichen ein A g r a r l a n d ist, spielt doch die B e r g w i r t s c h a i t eine z u n e h m e n d wichtige Rolle in der G e s a m t w i r t s c h a f t dieses 440000 k m 2 großen, 1960 v o n r d . 11,6 Mill. A r a b e r n u n d B e r b e r n b e w o h n t e n L a n d e s . L a g der G e s a m t w e r t der B e r g b a u p r o d u k t i o n im J a h r e 1960 noch bei 720 Mill. D i r h a m (1 D H = m a r o k k a nische F r a n c s = 0,198 S), so w a r er 1961 u m 4 % auf 750 Mill. D H gestiegen. Infolge einer u n g ü n s t i g e n E n t w i c k l u n g d e r Blei- u n d Z i n k e r z - K u r s e h a t t e die E r z e u g u n g a n Bleiu n d Zinkerzen, ferner a u c h a n Eisenerzen, E r d ö l u n d Ant h r a z i t zwar nachgelassen, w u r d e a b e r d u r c h erhebliche Prod u k t i o n s s t e i g e r u n g e n vor allem bei den P h o s p h a t e n u n d M a n g a n e r z e n m e h r als ausgeglichen. Mineralische R o h s t o f f e w a r e n a m E x p o r t Marokkos 1961 m i t 8 4 % d e m Gewicht n a c h beteiligt. Bei einem G e s a m t w e r t der E x p o r t e v o n 733 Mill. D H b e t r u g der Anteil der B e r g b a u p r o d u k t e m i t 803 Mill. D H 4 6 , 3 % des g e s a m t e n E x p o r t w e r t e s . D a dieser Anteil 1951 n u r 3 6 , 8 % u n d 1949 n u r 3 1 % b e t r a g e n h a t t e , ist in den l e t z t e n J a h r e n eine beachtliche Steigerung des Anteils der B e r g b a u p r o d u k t e a m G e s a m t e x p o r t des L a n d e s zu e r k e n n e n . W ä h r e n d in der m a r o k k a n i s c h e n W i r t s c h a f t rd. 500000 A r b e i t e r u n d Angestellte t ä t i g sind, entfielen 1961 auf den B e r g b a u n u r 36 248 Arbeiter.

ü b e r die g r ö ß t e n V o r r ä t e . Mit einer P h o s p h a t g e w i n n u n g v o n 8,162 Mill. t im J a h r e 1962 h a t Marokko v o n der W e l t p r o d u k t i o n v o n 45 Mill. t 1 8 , 1 % erzeugt u n d s t e h t d a m i t n a c h den USA a n zweiter Stelle. Die seit 1921 a u s g e b e u t e t e n P h o s p h a t l a g e r lieferten vor 1939 1 bis 1,5 Mill. t jährlich. N a c h 1945 stieg die F ö r d e r u n g stetig a n u n d ü b e r s c h r i t t 1962 8 Mill. t. Die G e w i n n u n g erfolgt in den beiden G r o ß b e t r i e b e n der s t a a t l i c h e n Gesells c h a f t „Office cherifien des p h o s p h a t e s " , K h o u r i b g a u n d Youssoufia (früher Louis Gentil), bei einer Ü b e r l a g e r u n g v o n 20—50 m größtenteils im T i e f b a u , neuerdings im östlichen Teilrevier v o n K h o u r i b g a , Sidi-Daoui, bei günstigeren Deckgebirgsverhältnissen a u c h im T a g e b a u (Abb.). 1961 w u r d e n in K h o u r i b g a 5 8 9 6 4 3 2 t P h o s p h a t im W e r t v o n 330,2 Mill. D H u n d in Youssoufia 2 0 5 3 2 7 0 t im W e r t v o n 102,66 Mill. D H erzeugt, e n t s p r e c h e n d 4 4 % u n d 1 3 , 7 % des Gesamterzeugungswertes mineralischer R o h s t o f f e in Marokko. Die Zahl der Betriebsangehörigen b e t r u g 1961 in K h o u r i b g a 10457 u n d in Youssoufia 2 777 Mann. Die P h o s p h a t l a g e r sind a n der Basis des E o z ä n s bzw. in der O b e r s t e n K r e i d e in flacher L a g e r u n g eingeschaltet. Gewöhnlich sind drei Lager ausgebildet, v o n d e n e n j e d o c h i m T i e f b a u z u n ä c h s t n u r das in K h o u r i b g a größtenteils 1,8 m m ä c h t i g e H a u p t l a g e r u n d in Youssoufia das 3 m m ä c h t i g e H a u p t l a g e r a u s g e b e u t e t w e r d e n . Lediglich i m T a g e b a u Sidi-Daoui w e r d e n a u c h ä r m e r e P h o s p h a t l a g e r

Bergwirtschaftlichc Verhältnisse Der w i c h t i g s t e Rohstoff Marokkos sind die b e d e u t e n d e n P h o s p h a t v o r k o m m e n , die ü b e r die H ä l f t e des E r z e u g u n g s wertes der B e r g b a u p r o d u k t e liefern. A n zweiter Stelle liegen d e m W e r t n a c h die Manganerze, darauf folgen B l e i - u n d Zinkerze, ferner Eisenerze, A n t h r a z i t , K o b a l t e r z e u n d Erdöl. Die ü b r i g e n mineralischen R o h s t o f f e wie S c h w e r s p a t , K u p fererz, B e n t o n i t , P y r i t , Mineralwasser, Salz, A n t i m o n e r z , E i s e n o x y d (Ocker), ein Ghassoul g e n a n n t e r Bleichton, Zinnerz u n d Gold w e r d e n n u r in Anteilen u n t e r 1 % erzeugt. Silber wird z w a r in beachtlichen Mengen aus Bleierzen ausg e b r a c h t , erscheint a b e r w e r t m ä ß i g nicht in der P r o d u k t i o n s statistik. I m einzelnen gehen die p r o d u z i e r t e n Mengen aus der Tabelle 1 h e r v o r , in der die wichtigsten mineralischen R o h stoffe f ü r die Zeit v o n 1 9 5 8 - 1 9 6 2 (in 1000 t) a u f g e f ü h r t sind. Phosphat Der m a r o k k a n i s c h e P h o s p h a t b e r g b a u h a t sich gegenüber d e m der beiden a n d e r e n n o r d a f r i k a n i s c h e n L ä n d e r Algerien u n d Tunesien a m b e s t e n entwickelt u n d v e r f ü g t a u c h ') Eingang des Manuskripts i n der R e d a k t i o n : 4. 10. 1963

Tabelle 1

Rohstoff

1958

. 1959

1960

1961

Wert Mill.

%Anteil

1962

DH Phosphat Manganerz f. metallurgische Zwecke f. chemische Zwecke Bleierzkonz. Zinkerzkonz. Eisenerz Anthrazit Kobalterzkonz. Erdöl Schwerspat Kupfererz Bentonit Schwefelkies Mineralwasser (in 10001)

6336

7164

7472

7950

354

392

389

457

432,9

57,7

68,5 Ì

8162

369 15,3

56 137 87 1538 510 9,3 74 43 3,9 15,9 18,5

79 132 101 1265 465 12,1 95 37 4,7 22,4 14,4

94 135 82 1577 412 12,7 92 84 5,0 37,7 13,4

114 128 68 1462 410 12,9 80 82 5,6 38,6 14,1

unbek.

4766

4945

5556

45,8 J 101 64,0 \ 131 11,5 22,3 J 58 58,5 7,8 1149 25,4 3,4 370 14 10,3 1,38 9,6 1,28 127 90 0,55 4,1 3,4 0,45 7,7 1,9 0,20 unbek. 20,7 0,19 1,4 1,2

0,15 unbek.

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Heft 3

152 mit ausgebeutet und in einer F l o t a t i o n ein hochwertiges K o n z e n t r a t mit 80 — 8 2 % Trikalziumphosphat erzeugt. Normalerweise werden die ohne B i n d e m i t t e l in sandiger Beschaffenheit abgelagerten Phosphate mit P i c k h ä m m e r n hereingewonnen und dann zerkleinert. Verunreinigungen werden in F o r m von Hornsteinknollen durch Absiebung entfernt. Nach der T r o c k n u n g ergibt sich in Khouribga ein Verkaufsprodukt mit 7 5 % und in Youssoufia mit 7 0 % Trikalziumphosphat. Mit Ausnahme einer geringen Menge zur Herstellung von Superphosphat in Marokko werden die Phosphate vorwiegend nach F r a n k r e i c h , England, Belgien, Spanien und Westdeutschland, ferner noch nach 22 anderen L ä n d e r n exportiert. Der Versand der K h o u r i b g a - P h o s p h a t e erfolgt über den 139 k m entfernten Hafen Casablanca, der der Youssoufia-Phosphate über den 83 k m entfernten Hafen Safi. In beiden Häfen wurden moderne Vorratslager und Verladeeinrichtungen gebaut.

Manganerze Seit 1948 h a t sich die Gewinnung von Manganerzen in Marokko sehr günstig entwickelt und im J a h r e 1961 die Rekordproduktion von 457 000 t Manganerz für metallurgische Zwecke und 1 1 4 0 0 0 t für chemische Zwecke erreicht. D a m i t n a h m Marokko mit einem Anteil von etwa 3 , 5 % den 7. Platz unter den Manganerz-Förderländern der W e l t ein. Besonders wertvoll ist dabei die beachtliche Erzeugung von Manganerzen mit 80 — 9 0 % MnO a für chemische Zwecke, die zu fast 9 9 % aus dem Manganerzlager von Imini s t a m men. Marokko h a t in der Zeit von 1 9 1 9 — 1 9 6 2 6,27 Mili, t Manganerz für metallurgische Zwecke mit einem M n - I n h a l t von etwa 2,8 Mili, t und 8 8 8 0 0 0 t Manganerze für chemische Zwecke geliefert. Die bisher b e k a n n t e n L a g e r s t ä t t e n sind die bedeutendsten in Nordafrika und enthielten nach einer B e w e r t u n g aus dem J a h r e 1952 ( J . BOULADON u. G. JOTJEAVSKY) wahrscheinliche V o r r ä t e von 10 Mili, t mit Gehalten zwischen 40 und 5 2 % Mn. Der bei weitem größte Teil dieser V o r r ä t e ist in Manganerzlagern enthalten, die K ü s t e n a b l a g e rungen zur Zeit der Cenomantransgression (Imini, Tasdremt) sowie der Liastransgression (Bou Arfa, M'Koussa u. a.) darstellen. F e r n e r k o m m e n Manganerzlager noch in kontinentalen Ablagerungen der Permotrias und in Verbindung mit V u l k a n i t e n des P r ä k a m b r i u m s I I I im Anti-Atlas und des Visó im Gebiet von O u j d a vor. Schließlich sind noch hochwertige Manganerze in Ganglagerstätten enthalten, wie sie vor allem i m P r ä k a m b r i u m I I I des Gebiets südlich Ouarzazate und im Paläozoikum vor allem bei Oujda auftreten. Das bei weitem bedeutendste Manganerzvorkommen Marokkos ist Imini, 45 k m westnordwestlich von Ouarzazate. 1961 h a t es mit 2 2 9 0 0 0 t metallurgischen Manganerzen rund 5 0 % und mit 113 000 t Erzen chemischer Qualität fast 9 9 % der Gesamterzeugung Marokkos geliefert. E s ist an Dolomite des C e n o m a n — T u r o n gebunden und l ä ß t sich bei einer geringen Breite (400 m, höchstens 1 0 0 0 m) auf 25 k m im Streichen verfolgen. V o n drei manganerzführenden Lagern sind die beiden unteren, die sich stellenweise vereinigen, bei etwa 1 — 4 m, im Mittel 2 m Mächtigkeit, bauwürdig. Die Ausbeutung der Manganerzlagerstätten von Imini und im Gebiet von Ouarzazate war erst möglich geworden, als der 2250 m hohe T i c h k a - P a ß über den Hohen Atlas für L a s t k r a f t w a g e n passierbar g e m a c h t und in Marrakesch Anschluß an die Bahnlinie nach Casablanca erreicht worden war. 1952 wurde zur Reduzierung der sehr erheblichen -Frachtkosten auf der Gebirgsstrecke eine 28 k m lange Drahtseilbahn über den Hohen Atlas hinweg gebaut. Der R e s t der Manganerzproduktion e n t s t a m m t weiteren Manganerzvorkommen im Gebiet von Ouarzazate wie Tiouine, Tisguillane, F i n n t und Tifernine, ferner im Sarhro wie Tazazert, B o u - G a f e r und A n o u - I c h o u sowie Idikel im westlichen Anti-Atlas, M ' K o u s s a (ostnordöstlich Marrakesch), T i a r a t i n e (südöstlich Midelt), Narguechoum (südöstlich Taourirt) und schließlich mit der zweithöchsten Förderung Bou-Arfa in Ostmarokko (Abb.). Die Manganerzlager von B o u - A r f a sind langgestreckt-linsenförmige, etwa 1,5 m m a c h t i g e Einlagerungen von im wesentlichen Polianit in einer bis 250 m mächtigen kalkig-dolomitischen

REH / L a g e r s t ä t t e n und Bergwirtschaft Marokkos Folge des Mittleren Lias. Das Erz enthält im D u r c h s c h n i t t nur 3 0 % Mn, agglomeriertes Feinerz 3 3 % Mn. Stellenweise fällt in geringen Mengen ein Reicherz mit 4 5 % Mn an. Blei-Zink-Erze Die Ausbeutung von Blei- und Z i n k - E r z e n begann in Marokko bereits um 1920, setzte dann aber erst 1 9 3 6 in etwas bedeutenderem Ausmaß ein, um n a c h 1952 etwa 1 1 0 0 0 0 t j ä h r l i c h und nach 1957 etwa 1 3 0 0 0 0 t j ä h r l i c h zu erreichen.' Insgesamt wurden in der Zeit von 1 9 2 2 — 1 9 6 2 etwa 1 8 9 5 0 0 0 t Bleierze mit 7 0 - 7 2 % Pb, d . h . rund 1 3 5 0 0 0 0 t P b , erzeugt. Auch die Zinkerzproduktion, die erst 1 9 5 0 einen nennenswerten U m f a n g erreicht h a t t e , k o n n t e bis 1 9 5 9 auf 1 0 0 0 0 0 t j ä h r l i c h gesteigert werden, ging dann aber infolge der ungünstigen Zinknotierungen wieder auf 5 8 0 0 0 t im J a h r e 1962 zurück. Insgesamt wurden 1 9 2 2 — 1 9 6 2 etwa 9 3 1 0 0 0 t Zinkerze mit 4 0 - 5 6 % Zn, d. h. rund 4 5 0 0 0 0 t Zn, produziert. Man k a n n in Marokko drei T y p e n von B l e i - Z i n k - E r z lagerstätten unterscheiden: 1. Ganglagerstätten, die größtenteils in präkambrischen und paläozoischen Schichten auftreten. Dazu gehören vor allem die Bleierzlagerstätten von Aouli und J e b e l A o u a m , die Zinkblendegänge des zentralen Hohen Atlas (Gundafa, Assif el Mal, Erdouz, T o u n d o u t ) , des J e b i l e t (Sidi bou Othmane), der Meseta, von K s a r Moghal und des Tafilalt (zwischen Alnif und Taouz). 2. An B r ü c h e gebundene L a g e r s t ä t t e n m i t Kluftfüllungen und davon ausgehenden Imprägnationen in k a r b o n a t i s c h e n und mergeligen Gesteinen. Sie werden m a n c h m a l von Galmeikörpern begleitet [Hoher und Mittlerer Atlas (Beni T a d j i t , Chiker)]. 3. Verdrängungslagerstätten in k a r b o n a t i s c h e n Gesteinen. Dazu gehören die bedeutendsten Blei-Zink-Erzlagers t ä t t e n , Touissit — B o u - B e k e r im Gebiet von Oujda und die Bleierzlagerstätte Mibladen bei Midelt. Touissit und B o u - B e k e r (südsüdöstlich Oujda) (Abb.) in N E - M a r o k k o sind bei weitem die wichtigsten Blei-ZinkE r z v o r k o m m e n Marokkos. N a c h Angaben von J . BOULADON u. a. (1962) enthielten sie 4 / 5 der Blei- und 9 / 1 0 der Zinkvorräte des Landes. Sie ergeben auch die höchsten Ausbeuten. 1 9 2 2 - 1 9 5 1 h a t t e B o u - B e k e r rund 1 8 2 5 0 0 t Bleiund 47 000 t Zinkerz, Touissit 107 900 t Blei- und 1 3 0 0 t Zinkerz geliefert. 1961 wurden erzeugt: Touissit Bou-Beker

Bleierze (t)

Zinkerze (t)

24000 23000

6500 57 500

Die Bleierze von B o u - B e k e r werden in der B l e i h ü t t e Ouedel-Heimer südlich Oujda (Abb.) verschmolzen, während die K o n z e n t r a t e von Touissit größtenteils n a c h F r a n k r e i c h e x portiert werden. I m R e v i e r von Midelt sind vor allem die beiden großen Bleierzvorkommen von Aouli und Mibladen gelegen. Obwohl sie nur 6 k m voneinander entfernt sind, k o m m e n die Bleierze bei Aouli in km-langen, 1 , 2 — 1 , 5 m m ä c h t i g e n Gängen und bei Mibladen als Verdrängungslager im K a l k s t e i n und Dolomit des Mittleren Lias vor. Diese beiden wichtigen Bleierzproduzenten lieferten 1 9 6 1 : Aouli 2 1 0 0 0 t m i t 8 0 % P b sowie 250 - 400 g/t Ag und 400 - 600 g/t B i ; Mibladen 19 000 t mit 7 2 — 7 6 % P b und wenig Ag und B i . Auch die nördlich Khenifra gelegene Bleierz-Ganglagers t ä t t e J e b e l A o u a m hat nach I n b e t r i e b n a h m e einer neuen Aufbereitung 1 9 6 1 mit 1 1 4 0 0 t Bleierzkonzentrat einen nennenswerten B e i t r a g zur Bleierzproduktion des Landes geliefert und d a m i t die bis dahin wichtigere Bleierzgrube Ksar-Moghal (nordöstlich Boudenib), die 1961 1 0 0 0 0 t Bleierz erzeugte, überflügelt. W ä h r e n d sich das Bleierz von J e b e l A o u a m durch einen bedeutenden A g - G e h a l t auszeichnet, ist das E r z von K s a r Moghal sehr silberarm. In dem vorwiegend von Eigenlöhnern b e b a u t e n R e v i e r des Tafilalt in S ü d m a r o k k o befinden sich zwischen Alnif und Taouz (Abb.) zahlreiche 0 , 5 — 1 , 5 m mächtige Bleierzgänge, aus denen bis 1961 rund 75 000 t Bleierz gewonnen wurden. In den letzten 8 Monaten des J a h r e s 1 9 6 1 wurden

Zeitschrift lür angewandte Geologie, Bd. 10 (1964) Heft 3 REH / Lagerstätten und Bergwirtschaft Marokkos

153

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 10 ( 1 9 6 4 ) l i e f t 3

R e h / Lagerstätten und Bergwirtschaft Marokkos

154 durch die staatliche Aufkauf- und Entwicklungsorganisation „Centrale d'achat et de développement de la région minière du Tafdalt (CADET)" 4 200 t Bleierze aufgekauft. Die wichtigeren dieser Gruben heißen Imi-n-Hanou, Rheriss, Cheib-er-Rass, Tizi-n-Rsass, Mefis und Merakib (Abb.). Schließlich sind als Bleierzproduzenten noch die Grube Keba (nordwestlich Ksar es Souk), als Zinkerzproduzent die Grube Sidi bou Othmane im Jebilet und als Blei- und Zinkerzproduzenten Ait-Labbés (südöstlich Midelt) und Erdouz (südwestlich Marrakesch) zu nennen (Abb.). Alle übrigen in der Karte verzeichneten Blei- und Zinkerzvorkommen sind entweder bereits wieder eingestellt oder noch nicht genügend erkundet. Eisenerze

Nachdem die Eisenerzproduktion Marokkos nach der Angliederung Nordmarokkos im Jahre 1957 die Rekordhöhe von 1,87 Mill. t erreicht hatte, ging sie infolge des Wettbewerbs hochwertiger Eisenerze bis 1962 auf 1,15 Mill. t zurück. Im Jahre 1961 wurden noch 1461918 t Eisenerz mit einem Eiseninhalt von 828000 t, d. h. einem mittleren Fe-Gehalt von 56,5%, gefördert. Die marokkanischen Eisenerze sind demnach nur von mittlerer Qualität und werden in Zukunft vor allem durch die hochwertigen westafrikanischen Eisenerze einem starken Preisdruck ausgesetzt sein. Die Eisenerzförderung kommt im wesentlichen aus dem nordöstlichen Rifgebiet und wird über Melilla verschifft. Von den im Beni-bou-Ifrour südlich Melilla gelegenen Gruben Ouichane und Setolazar wird ein pyrithaltiges Magnetiterz kontaktmetasomatischer Entstehung gefördert, das zur Entfernung des Schwefels geröstet werden muß (Abb.). Die Verkaufserze enthalten in der besten Qualität 63 — 65% Fe und 0,3% S, die geringeren Qualitäten 58—60% Fe und 1,5 — 2% S. Von 1914—1950 wurden Hämatit- und Limoniterze der Oxydationszone gefördert. Eine infolge der Umstellung von Tagebau auf Tiefbau und durch Absatzschwierigkeiten zurückgehende Eisenerzförderung kommt aus dem nördlich Khouribga gelegenen Ait, Amar (Abb.), das von 1937—1961 etwa 6,4 Mill. t geliefert hat. Es handelt sich um ein eisenchloritisches Oolitherz, das in einem 16 — 20 m mächtigen Erzlager in Schiefern des mittleren Llandeilo des Ordoviziums eingeschaltet ist. Das in den Handel kommende Erz ist mit etwa 45% Fe, 15% SiOs, 9% A1203 und 0,7% P von mittlerer Qualität, kieselsäure- und phosphorreich. Den Vorkommen von Ait Amar ähnliche ordovizischc Oolitherze sind in Marokko noch häufig und mit beachtlichen Vorräten vorhanden (Tachilla-Ouarzemine, Tourza, Signi t, Taklimt, Keradid u. a.), jedoch sind sie nur ungenügend erkundet und verkehrsmäßig nicht erschlossen. Die Eisenerze von Khenifra werden durch eine beträchtliche Barytführung entwertet und ähneln somit den Eisenerzen des Schmalkaldener Reviers. Kobalterz

Die an Serpentinmassive des Präkainbriums III gebundenen Kobalterzgänge von Bou Azzer und Arhbar im südöstlichen zentralen Anti-Atlas (Abb.) sind einzigartig in Nordafrika. 1961 wurden 12 899 t Kobalterz mit einem Gehalt von etwa 10% Co und etwas Ni erzeugt und im wesentlichen nach Frankreich exportiert. In der Zeit von 1932 bis 1962 wurden 154500 t Kobalterz, d. h. etwa 15500 t Co, produziert. Die Vorkommen rangieren an 4. Stelle unter den Co-Produzenten der kapitalistischen Länder. Brennstoffe

Marokko verfügt in dem Kohlenbecken von Djerada über ein Anthrazitvorkommen, das in der Lage ist, nennenswerte Mengen für den Export nach anderen Mittelmeerländern bereitzustellen (Abb.). Für besondere Zwecke müssen jedoch noch bedeutende Mengen an Kohlen, die reich an flüchtigen Bestandteilen sind, importiert werden. Die E r d ö l g e w i n n u n g Marokkos ist zwar im Weltmaßstab sehr geringfügig, hat jedoch für die Versorgung des Landes mit Treibstoffen, Petroleum und Schmieröl eine gewisse Bedeutung. Die bisher ausgebeuteten Ölfelder im Gebiet der Rharb (Oued-Beth, Harricha) lassen in der Leistung stark nach. Da jedoch das neuentdeckte Ölfeld Sidi-Ghalem bei Essaouira in Produktion ging, stieg die Erdölförderung 1962 auf 127000 t a n .

Das marokkanische Erdöl wurde bisher in der Raffinerie Sidi-Kacem bei Petitjean, die zusätzlich noch Imporlerdölc verarbeitete, verwertet. Seit 1961 ist in Mohammedia bei Casablanca eine wesentlich leistungsfähigere Erdölraffinerie in Betrieb genommen wordeil, die vor allem sowjetisches Erdöl für den Bedarf nicht nur Marokkos, sondern auch anderer afrikanischer Staaten verarbeiten soll. Die übrigen mineralischen Rohstoffe

Die bisher genannten mineralischen RohstolTe trugen 1961 insgesamt mit über 98% zu dem Produktionswert der Bergbauerzeugung von 750 Mill. Dirham bei. Mit relativ geringen Produktionswerten treten in der Statistik noch die in Tabelle 2 angeführten mineralischen Rohstoffe in Erscheinung. Tabelle 2 1961

Einheit

Baryt t Kupferer/, t Bentonit t Pyrit, Magnetkies t 10001 Mineralwasser Salz t t Antimonerz Eisenoxyd (Ocker) t Ghassoul (Bleichton) t Zinnerz t

Menge

Produktionswert Mill. DH

%' Anteil

82183 5623 38603 14077 5556 21201 819 1541 2298 19

4,1t 3,37 1,93 1,41 1,16 0,85 0,49 0,31 0,23 0,17

0,55 0,45 0,20 0,19 0,15 0,11 0,07 0.04 0,03 0,02

Der in den Vorkommen des Jebel Iglioud und des Oued Tessaout. (Abb.) gewonnene Schwerspat ging größtenteils nach den USA. Marokko nimmt damit unter den Schwerspatlieferanten den 9. Platz ein. Möglichkeiten zu einer Steigerung der Baryterzeugung sind vorhanden. Von der K u p f e r e r z p r o d u k t i o n kamen 19G1 53% aus Bou-Skour, der Rest aus Jebel Klakh, A.zegour und Taourirt (Abb.). Die Kupfererze wurden vor allem nacli Westdeutschland und Belgien exportiert. Die B e n t o n i t g e w i n n u n g erfolgte vorwiegend im Gebiet südwestlich von Melilla. Von den Verkäufen blieb 1 / 3 im Inland, 2 / 3 wurden nach Frankreich und Spanien exportiert. Ein Ghassoul genannter Bleichton wird als Reinigungsmittel bei Tamdafelt (nordöstlich Midelt) gewonnen. Er wird auf den Märkten der Umgebung vertrieben und nach Tunesien exportiert. Für die Versorgung der chemischen Industrie Marokkos mit S c h w e f e l k i e s wird ein mächtiger Magnetkiesgang in der Grube Kettara, 32 km nordwestlich von Marrakesch, abgebaut. Entsprechend dem erhöhten Bedarf stieg die Förderung von 14077 t 1961 auf 20745 t mit 33% S 1962 an. Beim Abbau des Eisernen Hutes dieses Magnetkiesganges fällt noch Eisenocker in geringen Mengen an. Die Gewinnung von M i n e r a l w a s s e r eil'olgl; aus der Badda-Quelle südwestlich Oulmcs. Das auf Flaschen gefüllte Tafelwasser wird im ganzen Land vertrieben. Die Salzgewinnung kann nach Einstellung einer Reihe kleiner Salinen den Bedarf des Landes nicht mehr decken. Die wichtigsten Salinen sind Lac Sima (ostsüdöstlich Safi) und Dessenon (östlich Petitjean) sowie die Meeressaline Sidi Brahim (nördlich Safi) (Abb.). Zu Zeiten günstiger A n t i m o n p r e i s e war Marokko, vor allem 1949—1952, ein relativ bedeutender Lieferant von Antimonerzen. Gegenwärtig produzieren nur noch die Gruben Beni-Mesala (südwestlich Ceuta) und Tourtit (65 km südsüdwestlich Meknes), von denen Beni-Mesala allein 720 t Antimonerz mit etwa 45% Sb erzeugte. Die Erze werden vorwiegend nach Frankreich, zu einem Drittel nach Spanien exportiert. Z i n n e r z wird in geringen Mengen in El-Karit (westsüdwestlich Oulmes) gewonnen und für den örtlicheil Bedarf verhüttet. Die zeitweise eingestellte Gewinnung von F l u ß s p a t ist 1961 am Jebel Tirremi (westlich Taourirt) wieder aufgenommen worden. An mineralischen Rohstoffen, die zeitweise von einer wirtschaftlichen Bedeutung waren, sind noch zu nennen: Hämatiterz, Manganeisenerz, Wolfram-, Molybdän- lind Vanadiumerz, ferner Graphit, Beryll, Coelestin, Glimmer und Asbest.

Zeitschrift f ü r angewandte Geologie, B d . 10 (1964) l i e f t 3 LÜTZNEB

/ Eine einfache Kompaßergänzung

Schlußfolgerungen

Marokko ist relativ reich an mineralischen Rohstoffen. Die Bauwürdigkeit vieler Vorkommen wird jedoch durch ihre ungünstige Frachtlage eingeschränkt. Eine verkehrsmäßige Erschließung vor allem der mittleren und südlichen Gebiete würde zahlreiche Mineralvorkommen bauwürdig machen. Neben einer systematischen geologischen Erkundung ist deshalb der Bau von Eisenbahnen, Straßen und festen Wegen die wichtigste Maßnahme zu einer weiteren bergbaulichen Erschließung dieses vor allem an Phosphaten, Manganerzen, Blei-Zink-Erzen, Eisenerzen, Kobalterzen, möglicherweise auch an Erdöl, ferner an Schwerspat und Bentonit reichen Landes. Die notwendigen Maßnahmen dazu sind in einem Fünfjahrplan eingeleitet. Zusammenfassung Die wachsende Bedeutung der Bergwirtschaft Marokkos, das über beachtliche Vorkommen zahlreicher mineralischer Rohstoffe verfügt, unter denen die Phosphatlagerstätten die Hauptrolle spielen, wird durch einen sämtliche Vorkommen des Landes umfassenden Uberblick herausgestellt. Die verschiedenen Zweige des Bergbaus werden nach der geographischen Lage, den geologischen Gegebenheiten, dem bergbaulichen Entwicklungsstand und den vom Ausbau der Verkehrswege stark abhängigen ökonomischen Bedingungen der einzelnen Lagerstätten behandelt. PC3H)Me ,E(aeTCH oÖ3op Bcex MecTopojKjtenHH CTpaHti, oxapaii-

T e p H s y i o m u f i : B 0 3 p a c T a w m e e 3Haoc