Zeitschrift für Angewandte Geologie: Band 17, Heft 5 Mai 1971 [Reprint 2021 ed.] 9783112560488, 9783112560471

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ZEITSCHRIFT FÜR ANQEWANDTE QEOLOQIE

AUS DEM I N H A L T

Zum 1. Mai 1971

B. Klose Die Bedeutung des MgO/CaO-Verhälluisses bei der Grundwassererschließung

HERAUSGEQEBEN VOM ZENTRALEN G E O L O G I S C H E N INSTITUT

W. A. Kusnezow Die Quecksilberprovinzen der UdSSR

IM AUFTRAG DES STAATSSEKRETARIATS FÜR G E O L O G I E

D. Schräber Asche- und Müllkippen und ihre Auswirkungen auf das Grundwasser

W. Paech Zur Analyse des Begriffs der geologischen Formation

AKADEMIE - VERLAQ

• BERLIN

BAND 1 7 / H E F T

f J

MAI 1971 SEITE

161-208

INHALT

CONTENTS

COßEPJKAHHE

1. Mai 1971

1 Man 1971 r o s a

May-Day 1971

Die Bedeutung des MgO/CaOVerhältnisses bei der Grundwassererschlicßung

3HaneHHe OTnomeHna MgO/CaO

The Importance of the MgO/CaO 162 Ratio in the Opcning-up of Ground Water

W . A . KTJSNEZOW

Die Quecksilberprovinzen der UdSSR

P T y T H b i e IipOBHHUUH C C G P

The Mercury U.S.S.R.

W. W . LJACHOWITSCH

Akzessorische Mineralien — RohStoffe der Zukunft (Referiert

MiiHepajTbHoe c w p b e Sy^ymero (PeifiepaT K . K a y T e p a )

Accessory Minerals — Raw Mate- 180 rials of the Future (Abstracted by K. Kauter)

ripoGjiewa

The Problem of Geochemistry of 182 Rare Elements (Abstracted by

B. KLOSE

von W . W . SCHTSCHEEBTXA

KURT

KAUTER,

Berlin)

Das Problem der Geochemie der seltenen Elemente (Referiert von

WOLFGANG

Berlin)

n p H BCKpWTHH rpVIITODMX BOR

reoxHMHH

9JI6MGHTOB (Pe$epaT

OESTREICH,

raHra 9cTpaitx,

pe«KHx

BoJIb({)-

BepjiHH)

161

Provinces

WOLFGANG OESTREICH,

of the 169

Berlin)

D.SCHRÄBER

Asche- und Müllkippen und ihre Auswirkungen auf das Grund-

O T ö p o c b i n e n j i a H M y c o p a , H HX BoaHeöcTBHH Ha rpyHTOBtie BOALI

Ash and Garbage Tips and their 185 Effects on the Ground Water

F . STAMMBERGER

Preise für erkundete Vorräte natürlicher mineralischer Rohstoffe in der U d S S R (Informationsbericht)

U,eiii>i Ha pasBeflamitie 3anacbi npnpoAHoro MHHepajibHoro cbipbH B CCCP (HHiJiopMaflOKJiaA)

Prices for Explored Resources of 188 Natural Mineral Raw Materials in the U . S . S . R . (Informative Report)

M. N . DENISOW, S . N . KTJLITSCHICHIÎÎ, W . K . PAWLOW & T . B . ROGOWER

Die Bestimmung optimaler Erkundungsnetze für die Vorerkundung von Stockwerklageistätten

OnpeAeneHHe oirrmviajibHbix p a 3 BEFLOIHBIX c e T e i i J;JIH n p e a n a pHTGJIbHOfi paBBeAKH UITOKBGpKOBblX MeCTOpO/KfleHHH

The Determination of Optimum 191 Exploration Nets for a Preliminary Exploration of Stockwork Deposits

W.

Zur Analyse des Begriffs der geologischen Formation

K

reojiom-

On Analysing the Concept of Geo- 195 logical Formation

4. Internationale BaustoffSilikattagung in Weimar (Tagungsbericht)

4 Men;AyiiapOAHoe coaemaHwe no

4th International Congress on 202 Building Materials and Silicates at Weimar

PAECH

O. WAGENBRETH

und

Buchbesprechungen, Informationen, Kurznachrichten

IiHOHHblH

a H a j i H 3 y HOHHTHH TOCKOÖ « J i o p M a u m i

CTponTenbHbiM

MaTepiiaJiaM

CHjiHKaTaM B r . Beiisiap

H

203

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 FÜR ANQEWANDTE QEOLOQIE

K O L L E K T I V E

CHE FR ED AKTION

Dr. K. K A U T E R (Redaktionssekretär) Prof. Dr. F. S T A M M B E R G E R Dr. habiL G. T I S C H E N D O R F Träger der Ehrennadel in Gold der Gesellschaft für Deutsch-Sowjetische Freundschaft

BAND

17 • M A I

1971 •H E F T

5

(Aus FRANS MASEREEL,' H o l z s c h m t t f o l g e n )

1. Mai, K a m p f t a g der arbeitenden Menschen der ganzen W e l t , Ausdruck des K a m p f e s der Arbeiterklasse in den noch kapitalistischen S t a a t e n , Wahrzeichen des Sieges m den L ä n d e r n des Sozialismus 1 Den Arbeitern, Ingenieuren und Wissenschaftlern unseres Industriezweiges zum 1. Mai 1 9 7 1 ein herzliches

Glück auf! 1

Angewandte Geologie, Heft 5/71

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 (19?1), Heltg KLOSE / MgO/CaO-Vcihällnis bei (.ier Gruiutwassurcrscliließung

162

Die Bedeutung des MgO/CaO-Verhältnisses bei der Grundwassererschließung BERNHARD KLOSE,

Berlin

(Mitteilung aus dem Institut für Wasserwirtschaft, Berlin)

1. Einleitung Mit der fortschreitenden Erkundungslätigkeil im norddeutschen Lockergesteinsbereich werden zunehmend Versalzungsgebiete in pleistozänen Ablagerungen erschlossen, die geogenen Ursprungs sind und einer Nutzung als Trinkwasser entgegenstehen. Mit den gegenwärtigen Aufbereitungsmethoden kann keine ökonomisch vertretbare Reduzierung des Chloridgehalts (primärer Träger der Versalzung) vorgenommen werden. Die Tatsache der Versalzungserseheinungen in Bereichen, aus denen z. Z. hauptsächlich die Wasserentnahme erfolgt, wirft die Frage auf, ob und inwieweit die durch Erkundungsarbeiten nachgewiesenen Fassungsstandorte zur Grundwasserentnahme durch mögliche tiefer liegende Versalzungszonen beeinflußt werden. Häufig war erst nach längerer Entnahme eine Beeinflussung festzustellen. Andererseits kann manchmal trotz Vorhandenseins einer Vcrsalzungszone in einem Grundwasserleitcr, der sich unterhalb des Grundwasserlciters befindet, aus dem die Entnahme erfolgt, keine geogene Beeinflussung des Entnahmebereiehs festgestellt werden. Es ist deshalb von großem Interesse und allgemeiner Bedeutung, Kriterien zu finden, die eine mögliche geogene Beeinflussung frühzeitig anzeigen. Mit dem Nachweis solcher Kriterien können rechtzeitig gezielte Abwehrmaßnahmen gegen eine eventuelle Vcrsalzungsgefahr in die Wege geleitet werden. Dabei ist neben der Kenntnis der geohydrochemischen Zusammensetzung des Grundwassers zur Ermittlung von geogenen Immigrationen die Klärung der geologischen, hydrogeologischen und hydraulischen Bedingungen im jeweils betrachteten Gebiet die wichtigste Voraussetzung. Als ein Kriterium, das eine tiefer liegende Versalzungszone mit der Tendenz einer Beeinflussung des oberflächennahen Raums anzeigt, wurde erstmalig von SCHLINKER (1967) das MgO/CaO-Verhältnis untersucht. Er benutzte es erfolgreich bei der Klärung und Vorhersage von flächenhaft auftretenden geogenen Immigrationen im Großeinzugsgebiet Küste — Warnow — Peene. Dabei konnten die von SCHLINKER (1967) in Mecklenburg gewonnenen Ergebnisse und Feststellungen bestätigt und untermauert werden. Sie sind für den norddeutschen Lockergesteinsbereich charakteristisch und sollten wegen ihrer eminenten Bedeutung für die Wasserwirtschaft, die gegen die Folgen von nichterkannten Versalzungserseheinungen zu kämpfen hat, bei der regionalen Erkundungstätigkeit Zur Grundwassererschließung berücksichtigt werden.

Tab. 1. Durchschnittliche Gehalte an Kalzium und Magnesium in der festen Erdkruste und im Ozean (ppm)

Festland 1 ) Ozean 2 )

Einsang des Manuskripts in der Redaktion: 30. 7. 1970.

Mg

MgO/CaO

41500 400

23300 1272

0,66 3,77

*) Jfach TAYLOR (1964). Nach IUNKAJIA & SAHAMA (1955). Aus UÖSLER/LANQE „Geocliemische Tabellen".

der Größenordnung des MgO/CaO-Verhältnisses dieser beiden Bereiche zum Ausdruck. Im Küstengebiet läßt sich auf dieser Basis ein möglicher mariner Einfluß im Süßwasserbereich des Festlands nachweisen. Das hohe MgO/CaO-Verhältnis im Meerwasser, das wie alle anderen chemischen Stoffe im Ozean eine erstaunliche Konstanz aufweist, wird dadurch erklärt (HEM 1959), daß Magnesium leichter löslich ist als Kalzium und dazu tendiert, länger in Lösung zu bleiben als dieses. Des weiteren wird v o n den tonigen Sedimenten im Meerwasser mehr Kalzium als Magnesium adsorbiert (Tab. 2).

Tab. 2. Adsorption von Ca++ und Mg++ an tonige Bestandteile im Meerwasser (Nach DIETRICH & KALLE (1957) aus „Geochemische Tabellen") Von den bei der Verwitterung in Lösung gegangenen C a + + - und Mg++-Ionon

Ca++ Mg++

2. Herausbildung des MgO/CaO-Verhältnisses unter natürlichen Bedingungen Entsprechend der Anzahl der natürlichen Wässer, die ihre chemische Zusammensetzung durch die Reaktio-. nen, die das Wasser mit Festkörpern, Gasen und Flüssigkeiten eingeht, erhalten, bilden sich in den jeweiligen Wässern unterschiedliche charakteristische MgO/CaOVerhältnisse. So werden sich auf dem Festland andere MgO/CaO-Verhältnisse einstellen als im Ozean (Tab. 1). Hier k o m m t bereits der grundlegende Unterschied in

Ca

sind in Meerwasser in Lösung

werden dem Meerwasser durch Adsorption entzogen

(%)

(%)

1,97 10,5

98,03 89,5

Tab. 3. Beispiele für durchschnittliche MgU- und Gehalte von Magmatiten und Sedimentiten (Nach

TUREKIAN

& W E D E P O H L (1961)

aus

CaO-

„Geochcmischc

Tabellen") (ppm) Gestein

Granit und Grailodiorit Basalt Sandstein Kalkstein Tonstein

MgO

CaO

MgO/CaO

15600 76300 11600 78000 35000

35400 106300 54700 422900 40600

0,44 0,72 0,21 0,18 0,86

-

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 (1071), Heft 5 KLOSJÍ / MgO/C¡IO-Verhältnis bei der ürundwussorersehließung

cr(g/l) 50

wo

MgOJCaO ISO

0,5

1,0

1,5

Tpufc Imj

Teufe im) ¡00

500

1000

15 00

Teufe

Teufe

Im)

im)

Mg

0/CaC

0,5

1,0

1,5

500

1000

1500

1500

cag/L) 50

100 Teufe

Im) 500

500

1000

looo'

1500

E i n z u g s g e b i e t Jcct/.e Abb. 1. S c h e m a tische Darstellung des Cl~-Gchaltes und des MgO/CaO-Verhältiiisses in A b h ä n g i g k e i t von der T e u f e für verschiedene Gebiete im Nordteil der D D R

Eine Differenzierung des MgO/CaO-Verhältnisses auf dem F e s t l a n d in M a g m a t i t e n und Sedimentiten (Tab. 3) läßt erkennen, daß in Grundwässern aus Sedimentgesteinen mit sehr niedrigen Werten zu rechnen ist. Diese grob skizzierten Verhältnisse geben die generelle Situation wieder, können aber nicht die Jökal auftretenden Anomalien erklären. Aus den unterschiedlichen Gehalten an Magnesium und K a l z i u m in den Gesteinen ( T a b . 3) geht hervor, daß der geologische B a u mit seiner diffizilen petrologischen Z u s a m m e n s e t z u n g die eutscheidende Voraussetzung für die A u s b i l d u n g des MgO/CaO-Verhältnisses im Grundwasser eines b e s t i m m t e n Gebiets darstellt. In T a b . 4 sind einige f ü r den norddeutschen Lockergesteinsbereich m a r k a n t e Beispiele der Ä n d e r u n g des MgO/CaO-Verhältnisses m i t den geologischen Schichten angeführt. Diese Beispiele können sicher nicht als r e p r ä s e n t a t i v für die entsprechenden Abteilungen bzw. S t u f e n angesehen werden, d a sämtliche Einflußfaktoren (u. a. R e d o x potential, pH-Wert-Abhängigkeiten, Reaktionsvorgänge), die zur Herausbildung vorliegender Verhältnisse führten, noch nicht in allen Einzelheiten erfaßbar sind. Außerdem lassen Einzelanalysen nicht eine solche Sicherheit in der A u s s a g e zu wie Analysenreihen. Trotzdem zeigt sich sehr deutlich die Differenzierung des MgO/CaO-Verhältnisses zwischen dem pleistozänen und neogenen Lockergesteinsbereich gegenüber den tiefer 1*

liegenden' S c h i c h l k o m p l e x e n . Dieser U m s t a n d rechtfertigt das Verfahren, daß das MgU/CaO-Verhältnis neben dem eine Aufbereitung beeinflussenden Chloridgelialt als K r i t e r i u m für eine Versalzung im oberflächennahen Bereich herangezogen wird. 3. MgO/CaO-Verhältnis und H a l i u i t ä t

1500

Teufe (ml

1(>3

Im vorangegangenen Abschnitt wurde gezeigt, daß im norddeutschen Lockergesteinsbereich zwischen unbeeinflußten Wässern aus verschiedenen geologischen Horizonten signifikante Unterschiede im MgO/CaOVerhältnis existieren. Gesamtmineralisation-und Chloridgehalte weisen ebenfalls die bekannten signifikanten Unterschiede zwischen Süß- und Salzwasser auf. Im Vergleich zum MgO/CaO-Verhältnis sind jedoch einige Besonderheiten zu beobachten. In der Differenzierung von Gesamtnuneralisation, Chloridgehalt und MgO/CaO-Verhältnis zwischen den sogenannten Tiefen- oder Salzwässern (SCHLINKER 1967, MÜLLER 1969, KLOSE 1971) zum Süßwasser bewirken sie, daß im Süßwasser eine geogene Beeinflussung wahrgenommen werden kann, ohne daß bereits eine kritische Cl~-Anreieherung zu erkennen ist, die bei einer E n t n a h m e möglicherweise durch D r u c k e n t l a s t u n g erfolgt. SCHLINKER (1967) hat erstmalig für d a s Großeinzugsgebiet K ü s t e — W a r n o w — P e e n e eine Untersuchung der geogenen Beeinflussung mittels des MgO/ CaO-Verhältnisses vorgenommen. E r konnte die Ergebnisse erfolgreich bei der Vorhersage von Versalzungserscheinungen bei der späteren E n t a h m e anwenden. Grundlage für diese B e t r a c h t u n g e n bilden die in Abb. 1 f ü r verschiedene Gebiete im norddeutschen Tiefland dargestellten Situationen. E i n deutliches Ansteigen des MgO/CaO-Verhältnisses in 100—300 m Teufe, seine anschließende A b n a h m e und das l a n g s a m e Wiederansteigen ab ca. 1000 m ( E G Mittlere Havel) gegenüber einer mehr oder weniger kontinuierlichen Zunahme des Cl~-Gehalts mit der Teufe zeigt das Vorauseilen des MgO/CaO-Verhältnisses mit der Teufe gegenüber der Chloridzunahme. Die E r h ö h u n g des MgO/CaO-Verhältnisses im Ubergangsbereich Salz-/Siißwasser k a n n durch Misehungsvorgänge zwischen Süß- und Salzwasser, IonenausT a b . 4. T y p i s c h e MgO/CaO-Verhältnisse von G r u n d w a s s e r a u s geologischen Horizonten im Nordteil der D D R Ciobi et Brandenburg Brandenburg SW-Ä I eeklenburg Brandenburg SW-Meeklenburg Brandenburg Brandenburg Brandenburg Brandenburg Brandenburg Brandenburg 2i W-Mecklcnb 11 r g NK-Mccklenburg S-Brandcnburg NE-Mecklenburg

System/Stufe

AlgO/OaO

Quartär — Nepgen Mitteloligozjin Oberkreide Wcalden Oxford Bathon Aalen J)omer Lotharing Hettang Kät • BuntSiindstoin Blattendoloniit Hauptdolomit liotliegendes

0,01-0,15 0,30 —J,20 0,1.7*) 0,30-0,80 0,44*) 0,30-0,50 0,50-0,65 0,20-1,80 0,50-0,60 0,25 — 4,50 0,30-0,50 0,14*) J,30-4,00*) • 4,50*) 0,02*)

*) Werte bercülniot uacli Angabeil von MÜLLEU (1965) in ,,Geothemische

Tabellen".

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 1? (1971), H e f t 5

KLOSE / MgO/CaO-Vcrliältiils bei der Clrutulwasscrorscliließung

164 pH-

s,

HCO3 X / / - X /

/AIT

/

N. \\

\ X^ \O \0

\

H2C03^=iHC0j*H* in „S" (Systempunkie) ist pH-pK

X%>

\ ' 9 y \

W

-

s2

pKj-6,3 p K2 = 10,3 Abb. 2. Ionendiagramm für Kohlensäure (nach BAUER 1969)

y

tauschvorgänge und Ablaugung von Salzdiapiren (Subrosion) hervorgerufen werden. Bei Mischungsvorgängen zwischen Salz- und Süßwasser werden das erhöhte MgO/CaO-Verhältnis im Salzwasser ebenso wie die Gesamtmineralisation und damit auch der Chloridgehalt dem Süßwasser aufgeprägt. In diesen Fällen ist häufig m i t einer Erhöhung des Chloridgehalts gleichzeitig eine Zunahme des MgO/CaO-Verhältnisses festzustellen. Ein Vorauseilen des letzteren ist nicht zu erkennen. Von größerer Bedeutung i m norddeutschen Lockergesteinsbereich sind lonenaustauschvorgänge, die das eigentliche Vorauseilen des MgO/CaO-Verhältnisses gegenüber einer Chloriderhöhung bewirken. Der Ablauf des lonenaustausches wurde bereits von vielen Autoren (SCHWELLE 1 9 5 4 , CHEBOTAREW 1 9 5 5 , IIELFERICH 1 9 5 9 , v . ENGELHARDT 1 9 6 0 u. a.) behandelt. Bei Diffusionsvorgängen in Gesteinen m i t kationenumtauschenden Eigenschaften (im N o r d t e i l der D D R im wesentlichen Tone, Tongesteine und glaukonitführende Gesteine des tieferen Pleistozäns, Tertiärs und Juras) wird durch das größere Austauschvermögen v o n M g + + gegenüber C a + + das Verhältnis MgO/CaO erhöht, wobei in der Regel die Katioiienumtauscher gleichzeitig als bedingte Anionensperre angesehen werden. Bei starken K o n z e n trationsunterschieden in den gelösten Bestandteilen zwischen Süßwasser oberhalb und Salzwasser unterhalb eines diese Bereiche trennenden undurchlässigen Schichtsystems können auch undurchlässige T o n e in geringem Maße Anionen (Cl~) durchlassen (V. ENGELHARDT 1 9 6 0 ) . Dieser V o r g a n g erklärt das Zurückbleiben der Salzwasserfront (Cl~) hinter der Erhöhung des MgO/CaO-Verhältnisses. Subrosion von Salzdiapiren im obei flächermahen Bereich führt, zur Veränderung des Chemismus i m Süßwasser. Die Zusammensetzung der Salzgesteine, die höhere M g + + - als Ca + + -Gehalte aufweisen, bewirkt ebenfalls eine Erhöhung des MgO/CaO-Verhältnisses i m Süßwasser. K o n f o r m damit erfolgt eine Zunahme der Gesamtkonzentration, wenn keine kationenumtauschenden Materialien bzw. Anionensperren vorhanden sind. Durch den sich bei Salzdiapiren in der R e g e l i m T o p bereich ausbildenden Gipshut sind im Grundwasser häufig mehr Sulfate als Chloride enthalten. Bei Ionenaustausch entsteht dann vorwiegend Natriumsulfat. Diese Erscheinungen sind an Salzdiapire gebunden. I m

allgemeinen entsteht im Zusammenhang m i t dem Ionenaustausch i m Ubergangsbereich Salz-/Süßwasser Natriumhydrogenkarbonat, da das Süßwasser im norddeutschen Bereich v o r w i e g e n d dem erdalkalihydrogenkarbonatischen T y p angehört (SCHLINKER 1 9 6 4 , KLOSE & SCHLINKER 1 9 7 1 ) . Die dargestellten Verhältnisse können unter U m ständen durch die anthropogene Beeinflussung i m oberflächennahen Bereich verfälscht werden. Daher dürfen bei der Behandlung dieser Frage unter keinen U m ständen nur das MgO/CaO-Verhältnis und der Ch-Gehalt bei der Diagnose v o n Grundwasseranomalien betrachtet werden. W i e bei allen anderen Untersuchungen sind auch hier sämtliche geohydrochemischen Kriterien, die zur Identifizierung v o n A n o m a l i e n dienlich sind (u. a. N a H C 0 3 , p H , S04/C1, N0 3 /C1), zu beachten und stets in Beziehung zum geologischen Bau und'zur Grund wasscrdynamik zu bringen. In diesem Zusammenhang sei auf die Bedeutung des p H - W e r t e s f ü r die Beurteilung v o n Grundwasseranalysen hingewiesen. E r zeigt nicht nur an, welche H + - I o n e n konzentration — ob saurer oder alkalischer Bereich, ob reduzierendes oder oxydierendes Milieu — vorhanden ist, sondern läßt auch Aussagen über das A u f t r e t e n v o n bestimmten Inhaltsstoffen bei bestimmten p H - W e r t e n zu. Verschiedene Salze weisen bekanntlich eindeutige Abhängigkeiten v o n der H + - l o n e n k o n z e n t r a t i o n auf ( B A U E R 1 9 6 4 ) . Dazu gehören die K a r b o n a t e , H y d r o g e n karbonate, Sulfide und O x i d e des Kalziums, Magnesiums, Eisens und Mangans. Als Beispiel möge das Ionendiagramm für Kohlensäure dienen, in dem die Existenzbereiche für Kohlensäure in A b h ä n g i g k e i t v o m p H - W e r t aufgetragen sind ( A b b . 2). 1 ) Hier k o m m t deutlich zum Ausdruck, daß bei einem p H - W e r t v o n ca. 6 — 1 0 im wesentlichen H C 0 3 ~ im Grundwasser vorhanden ist, während bei p H > 1 0 überwiegend C 0 3 — I o n e n vorherrschen. 4. Gebietsbeispiele Bisher wurden Untersuchungen über das Vorauseilen des MgO/CaO-Verhältnisses gegenüber der Versalzungszone i m Großeinzugsgebiet Küste—Warnow—Peene *) Das Ionendiagramm wurde freundlicherweise von Herrn Dr. BAUEH, Berlin, zur Verfügung gestellt. Zur Theorie der Ermittlung von Konzentrationen mittels Ioi,endiagramme siehe bei BAUER ( 1 9 6 9 ) und SEEL (1955).

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 (1971), Hett 6

KLOSE / M g O / C a O - V e r h ä l t n i s bei der Grundwasserersehließung

Tab. 5. Modifikationen des MgO/CaO-Verhältnisses bei steigendem Cl~-Gehalt im Großeinzugsgebiet Küste—Warnow— P e e n e (nach SCHLINKER 1 9 6 7 ) Meßtischblatt

Teufe (na)

C1 (mg/1)

MgO/CaO

1939

30 52 84

17 66 821

0,25 0,42 0,44

+ + +

1939

20 54 90

20 62 225

0,21 0,42 0,52

+ +

1939

22 58 90

42 56 1176

0,24 0,45 0,42

+ +

1946

26 90 134

167 3794 7233

0,08 0,67 0,62

1846

9 56 122

85 1418 7375

0,10 0,34 0,62

(/)

NaHC0 3

(mg/1)

+

165 r e l a t i v geringen E n t n a h m e i m o b e r f l ä c h e n n a h e n B e r e i c h noch n i c h t f l ä c h e n h a f t in den Süßwasserbereich eingedrungen ist und nachgewiesen wurde, wenn m a n von einigen A u s n a h m e n absieht, die wahrscheinlich durch den t e k t o n i s c h s t a r k gestörten B a u i m p r ä t e r t i ä r e n und t e r t i ä r e n U n t e r g r u n d v e r u r s a c h t wurden (GOERS 1 9 7 0 ) . B e i der E r m i t t l u n g der regionalen Grundwasserverhältnisse werden diese E r g e b n i s s e s t e t s in Zusammenhang m i t anderen F a k t o r e n b e t r a c h t e t und kontrolliert, die die spezifischen Merkmale eines Einzugsgebiets beeinflussen und prägen. S ä m t l i c h e geohydrochemischen K r i t e r i e n werden i m m e r in A b h ä n g i g k e i t v o m geolo-

Tab. 6. Teufenabhängige Modifikationen des MgO/CaO-Verhältnisses und des Cl~-Gehaltes im Einzugsgebiet der Mittleren Havel und der Unteren Spree Gebiet

+ Ketzin

E b e n s o wie in Mecklenburg k o n n t e n im Einzugsgebiet der Mittleren H a v e l und der U n t e r e n Spree die gleichen Verhältnisse festgestellt werden ( T a b . 6, KLOSE 1 9 7 0 ) . Insbesondere die Gebiete von Zehdenick, Oranienburg, P o t s d a m , B e r l i n - S t a d t , E r k n e r und der südliche T e i l v o n B e r l i n zeigen ein Vorauseilen des Verhältnisses MgO/CaO gegenüber einer noch n i c h t erfolgt e n Cl~-Anreicherung, die durch die e r m i t t e l t e n E r gebnisse j e d o c h bei einer E n t n a h m e zu e r w a r t e n ist. I m E i n z u g s g e b i e t der J e e t z e ( A l t m a r k ) k o n n t e nur i n d i r e k t auf das Vorauseilen des M g O / C a O - V e r h ä l t nisses gegenüber einer tiefer liegenden Versalzungszone geschlossen werden, da b e i m gegenwärtigen S t a n d der E r k u n d u n g s a r b e i t e n keine A b h ä n g i g k e i t zwischen MgO/ C a O - V e r h ä l t n i s und Chloridgehalt e r m i t t e l t werden k o n n t e u n d a u c h keine E r h ö h u n g des Chloridgehalts m i t der T e u f e i m Süßwasserbereich zu e r k e n n e n ist. Andererseits sind i m Süßwasserbereich b e i m Vergleich m i t anderen Gebieten a u ß e r o r d e n t l i c h h o h e MgO/CaOW e r t e ( 0 , 5 — 0 . 8 ) festzustellen; des weiteren b e s t e h t eine enge k o r r e l a t i v e A b h ä n g i g k e i t zwischen MgO/CaOV e r h ä l t n i s und T e u f e . Diese T a t s a c h e n deuten auf eine tiefer liegende Versalzungszone, die auf Grund der 2 ) Für die freundliche Überlassung der Werte in Tab. 5 und den folgenden Tab. 7 und 8 danke ich Herrn Dr.-Ing. SCHLINKER, Schwerin.

C1 (mg/1)

MgO/CaO

(/)

NaHCO, (mg/1)

6 46 76 102

271 36 1805 2837

0,10 0,14 0,29 0,43

45 86 218 270

540, 570 10300 5957

0,56 0,56 0,45 1,17

48 506

70 147 157

195 3940 10744

0,31 0,32 0,93

616

11 23 73 78

28 134 301 866

0,07 0,06 0,12 0,23

23 60 98

44 176 2982

0,20 0,30 0,52

27 47 63 76

74 174 112 163

0,06 0,11 0,07 0,12

57 129 132

65 3049 567

0,11 0,23 0,21

50 115

42 10

0,12 0,40

10 30 35 73

11 26 9 1640

0,12 0,16 0,21 0,64

Zehdenick

12 25 145 145

23 163 404 364

0,11 0,21 0,28 0,41

4 44 87 96

Oranienburg

10 12 19 26 66 115 200

18 18 25 21 74 78 78

0,05 0,06 0,15 0,07 0,12 0,16 0,16

140 26 123

15 19 35 69

273 1014 435 250

0,16 0,23 0,35 0,22

(SCHLINKER 1 9 6 7 ) , i m E G Mittlere H a v e l (KLOSE 1970) und i m E G J e e t z e (GOERS 1 9 7 0 ) durchgeführt. I m Großeinzugsgebiet K ü s t e — W a r n o w — P e e n e hat SCHLINKER erstmalig verschiedene Beispiele für das Vorauseilen des MgO/CaO-Verhältnisses gegenüber der tiefer liegenden Versalzungszone angeführt ( T a b . 5). 2 ) Parallel dazu wurde das A u f t r e t e n von N a H C 0 3 registriert, u m den U b e r g a n g s b e r e i c h Salz-/Süßwasser zu kennzeichnen. Auf Grund der E n t s t e h u n g von N a H C 0 3 durch I o n e n a u s t a u s c h ist auch bei N a H C 0 3 ein Vorauseilen gegenüber der Versalzving zu b e o b a c h t e n . T a b . 5 stellt nur eine Auswahl v o n A n a l y s e n dar. Die dort aufgezeigten Verhältnisse werden durch eine große A n z a h l v o n weiteren A n a l y s e n aus anderen G e b i e t e n i m Großeinzugsgebiet K ü s t e — W a r n o w — P e e n e b e s t ä t i g t .

Teufe

43,8 42,5 31,0 34,9

« 57 38,4 0,14

280 62,5 0,20

M. Havel Zchdcnick — Friedenthal Friedcnthal — Spandau Spandau — Brandenburg

2

4

0,23 0,2750 0,21 0,1020 0,19 0,0075 0,16 0,3420

92 100 31 81

Jeetze

T

(m)

Jeetze

3 Gleichung der liegressionsgeraden

0,3482

0,165 0,192 0,180 0,150

4,4 i o - T + 0,200

io-

7,2

T

R

TT,Ii

7) Jlcßtischlilatt 2343

Dauer (1er Entnahme (Ii) 5

(.'1 (mg/1)

JlgO/CaO

2S 40

IG 21 21

0,12 0,13 0,15

244f>

0 10 50

22 22 27

0,15 0,18 0,10

2351

2 !) 11

53 53 52

0,25 0,21 0,28

2143

0 50 100

113 109 108

0,3(1 0,5» 0,64

reiche hochliegende Salzstrukturen), bei größeren Entnahmen mit einer sicheren geogenen Immigration in den Süßwasserraum zu rechnen. Die komplexe gebietsspezifische Auswertung dieser Verhältnisse ist in den genannten Regionalarbeiten vorgenommen worden. Hier sollte nur gezeigt werden, daß mit Hilfe statistischer Untersuchungen einer großen Anzahl von Analysen die Klärung von Migrationsvorgängen im Grundwasser möglich ist. Die statistische Untersuchung von geohydrochemischen Komponenten stellt eine ausgezeichnete Ergänzung zur Ermittlung von Grundwasserverhältnissen und bei der Entscheidung über wasserwirtschaftliche Maßnahmen dar. Die Durchführung dieser Untersuchungen ist eng mit der Klärung der hydrogeologischen Lagerungsverhältnisse, des geologischen Baus und der hydraulischen Bedingungen verknüpft. Die separate Betrachtung dieser Verhältnisse kann bei vorliegenden Anomalien zu verhängnisvollen Trugschlüssen führen. 6. Wasserwirtschaftliche Folgerungen des Auftretens von erhöhten MgO/CaO Verhältnissen Wie an mehreren Gebietsbeispielen gezeigt werden konnte, kann das MgO/CaO-Verhältnis als ein wichtiges Kriterium für die Beurteilung und Vorhersage von geohydrochemischen Anomalien angesehen werden. SCHLINKER (196' /) hat gezeigt, daß durch geohydrochemische Analysen im Verlauf eines Pumpversuehs bereits in den Modifikationen des Chloridgehalts und des MgO/CaO-Verhältnisses der Charakter der zu erwartenden Wasserqualität und die Herkunft des geförderten Grundwassers im Dauerbetrieb erkennbar sind (Tab. 11). In diesen Beispielen wird bei relativ gleichbleibendem Chloridgehalt ein Ansteigen des MgO/CaO-Verhältnisses beobachtet, was bei weiterer Entnahme und im Dauerbetrieb eine stärkere Chloridanreicherung erwarten läßt. Somit können durch eine exakte Deutung dieser Erscheinung wasserwirtschaftliehe Konsequenzen gezogen und Fehlinvestitionen vermieden werden. Bei der Erfassung von tiefliegenden Grundwasserleitern, die zur kurzzeitigen Wasserversorgung in E x tremsituationen herangezogen werden sollen und die wesentlich näher der Süß-/Sa]zwasser-Grenze liegen als der oberflächennahe Bereich, gewinnt das Verhältnis MgO/CaO noch größere Bedeutung.

Die regionale Erfassung der Verbreitung von erhöhten MgO/CaO-Verhältnissen sowie statistische Untersuchungen geohydrochemischer Komponenten in Abhängigkeit von der Teufe lassen Rückschlüsse auf die Entnahmemöglichkeiten aus größeren Teufen und die geogene Belastung der tieferen Grundwasserleiter zu. In einer Studie zu diesem Problem konnte gezeigt werden, daß ein großer Teil des Berliner Raums durch Auftreten von erhöhten MgO/CaO-Werten gekennzeichnet ist. Bei Dauerentnahmen aus den tieferen Bereichen ist mit einem allgemeinen Anstieg der Salz-/ Süßwasser-Grenze in diesem Gebiet zu rechnen. Daraus ergeben sich als wasserwirtschaftliche Schlußfolgerungen Maßnahmen zur Verhütung eines allgemeinen Anstiegs der Salz-/Süßwasser-Grenze. Ebenso wie für tiefere Bereiche der Grundwasserleiter ist auch die kartographische Darstellung der regionalen Verteilung von MgO/CaO-Anomalien im Hauptgrundwasserstockwerk neben der Darstellung von Chloridanomalien von außerordentlicher Bedeutung. Aus solchen Karten können erheblich bessere und sicherere Aussagen über eine mögliche geogene Beeinflussung des Entnahmebereichs getroffen werden, als dies nur bei der Darstellung des Chloridgehalts möglich ist. Jn der gleichen Weise, wie die MgO/CaO-Verhältnisse der Chloridanreicherung vorauslaufen, wurde auch bei N a H C 0 3 ein Vorauseilen gegenüber der Versalzung festgestellt (Tab. 5 und 6). Deshalb sollte bei der regionalen Darstellung geohydrochemischer Komponenten auch N a H C 0 3 nicht vergessen werden. Mit Erfolg konnte die statistische Behandlung geohydrochemischer Verhältnisse bei der Klärung des Einflusses eines Untergrundgasspeichers in Ketzin auf die geogene Immigration in den Süßwasserbereich angewendet werden ( K l o s e 1971). Neben der Untersuchung des Chloridgehalts in Abhängigkeit von der Teufe trug auch das Verhältnis MgO/CaO in Abhängigkeit von der Teufe, vom Cl~- und NaHC0 3 -Gehalt wesentlich zur Aufdeckung der Immigrationsverhältnisse im Untergrund des Strukturbereichs bei. Diese Untersuchungen können auch hier bei der Entschei-

MgO/CaO 0,1

0,2

0,3

04

0,5

0,6

0,7

0,8

20 40 60

, fc80 rp,

£!

100

s >- >20 MO 16 0 180

200

©

©

©

A b b . 4. V o r l ä u f i g e s D i a g r a m m z u r D a r s t e l l u n g d e r W a h r scheinlichkeit geogener I m m i g r a t i o n in den Süßwasserbereich ( n a c h Schlinrer 1967) 1 — geogene Immigration unwahrscheinlich; 2 — geogene Immigration möglich; 3 — geogene Immigration wahrscheinlich

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 ( 1 9 7 1 ) , H e f t 5 KUSNKZOW

/ iJie Queoksilberproviiizeii der UdSSR

1G9

(lung über die n o t w e n d i g e n wasserwirtschaftliche!) M a ß n a h m e n zur Sanierung von bestehenden Wasserfassungsanlagen helfen. Z u s a m m e n f assung Ausgehend von einem Überblick über die unterschiedliche Ausbildung der MgO/CaO-Verhältnisse in den verschiedensten Bereichen wird auf die Bedeutung des MgO/CaO-Verhältnisses für die wasserwirtschaftliche Praxis hingewiesen. Der Mechanismus im Übergangsbereich Salz-/Süßwasser f ü h r t zur Erhöhung des MgO/CaO-Verhältnisses im Süßwasserbereich und zum relativen Zurückbleiben der Anionen hinter dieser Relation, so daß das MgO/CaO-Veiliältnis als Kriterium für die Voraussage einer möglichen geogenen Beeinflussung angesehen werden kann. Diese Erscheinungen wurden in verschiedenen Gebieten des norddeutschen Lockergesteinsbereiches nachgewiesen. Beispiele mit wasserwirtschaftlichen Schlußfolgerungen lassen die Bedeutung des MgO/CaO-VerhaUnisses bei der Klärung der geogenen Immigrationeil in den Süßwasselbereich erkennen. Bei der Grundwassererschließung im Rahmen hydrogeologischer Erkundungsprogramme sollte dies Berücksichtigung finden. Pe3ioMe H c x o f l H H3 o 0 3 o p a p a s j m i H o r o oSpasoBaiiHH

OTHOmeniiH

MgO/CaO Ha caMbix pa3JiMHbix yiacTKax yKasbiBaeTCH ira BHaienne oTHomeHHs MgO/CaO HJIH npanTHKn Bomioro XOSHHCTBa. MexaHH3M

B

nepexoAiioM

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BeneT K noBMHienHK) OTHomeHHH M g O / C a O B y q a e r a e n p e c n o i i BORBI H K O T H O C H T e j I b H O M y OTCTaBäHMIO a H H O H O B B C p a B H 6 H H H C 3THM I I O B U I I i e H H b l M OTHOIIIGHHeM, T a K MTO OTHO-

meHHe MgO/CaO MOMCHO PACCMATPHBATB KAII KPIITEPHFT 3;JIH NPEJ(CKA3BIBAHHS BO3MOJKHO r e o r e n n o r o BJIHHHHH. 3 T H OTHOraeHHH HOKa3aiIbI U pa3JIHMHHX p a Ü O H a X p a 3 B H T H H c e B e p o - r e p M a H C K H x 0TJi0;KeHHü p b i x n b i x n o p o f l . üpHMepbl C B L I B O n a M H HJIH BOflHOrO X 0 3 H f t C T B a n o s BOJIHIOT Y3HATB 3 H A I E H N E oTHomeHHH MgO/CaO n p n O6T>HCNEHHH REOREHHOÄ H M M u r p a i j H i i B cij)epy npecHoit BORM. IIpH BCKpuTHH rpyHTOBbix BOA B p a M K a x nporpaMMbi rHflporeonorHqecKoii PASBE/JNN OTH oTiiomeHUH AOJIHCHH 6biTb yHTeiibi. Summary The author reviews the different development of the MgO/ CaO ratio in various ranges and emphasizes its importance to the practice in water economy.

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The mechanism in the sail;—fresli wal.oi zone of transition produces an increase o! the MgO/CaO ratio in the freshwater zone, and a relative lagging of anions behind this increased ratio, so that the MgO/CaO ratio may be considered as a criterion for predicting possible geogcnic influences. These ratios were demonstrated in various areas of the North German soil zone. From examples involving conclusions for the waLer economy the importance of the MgO/CaO ratio eau be shown in view of an explanation of the geogenic immigration into the fresh-water zone. These conditions should be considered when opening-up ground water within hydrogeological programmes of exploration.

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Die Quecksilberprovinzen der UdSSR W . A . KUHNISZOW

E s s t e h t die F r a g e , olj ein b e s o n d e r e r T i e n s c h a n — S ü d sibirischer Q u e c k s i l b e r g ü r t e l existiert, der d e m gleichn a m i g e n G ü r t e l d e r im Meso- u n d K ä n o z o i k u m a k t i vierten paläozoischen Faltungsstrukturen entspricht. E s w e r d e n eine Beschreibung' u n d eine vergleichende C h a r a k t e r i s t i k der Q u e c k s i l b e r p r o v i n z e n d e r U d S S R gegeben, u n d es wird der Versuch u n t e r n o m m e n , die H a u p t t y p e n der Q u e c k s i l b e r p r o v i n z e n z u b e s t i m m e n . A m k l a r s t e n zeichnen sich drei H a u p t t y p e n a b : 1. die Provinz der mesozoischen und alpidischcn l''altungsgebietc; A u s : „ G e o l o g i j a r u d n y e h m e s t o r o s h d e n i j " , V e r l a g N a u k a , M o s k a u , 12 (1970), 1, 3 - 2 1 . Ü b e r s . : L . LINDSEH, B e r l i n . 2

A n g e w a n d t e Geologie, H e f t 5/71

2. die Provinz der aktivierten paläozoischen und alleren Faltungsgebiete; 3. die Provinz der aktivierten Plattformen. Viele F r a g e n der Metallogenie des Quecksilbers u n d die B e s o n d e r h e i t e n der B i l d u n g u n d V e r t e i l u n g der Q u e c k s i l b e r l a g e r s t ä t t e n w u r d e n in den A r b e i t e n v o n W.

I . S M I B N O W (SMXRNOAV 1 9 4 7 ; S M I R N O W &

RYSHENKO

1958 u. a.) sehr u m f a s s e n d b e h a n d e l t . H i e r b e i w u r d e gezeigt, d a ß die M e h r h e i t der Q u e c k s i l b e r l a g e r s t ä t t e n zu einer E r z f o r m a t i o n gehört, d a ß die ü b e r w i e g e n d e A n z a h l der Q u e c k s i l b e r l a g e r s t ä t t e n der W e l t ein r e l a t i v j u n g e s , meso- bis känozoisches Alter b e s i t z t u n d die Quecksilberl a g e r s t ä t t e n sich h a u p t s ä c h l i c h i n d e n s p ä t e n E n t w i c k l u n g s s t a d i e n der Mobilzonen der E r d k r u s t e bilden.

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 ( 1 9 7 1 ) , H e f t 5 KUSNKZOW

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(lung über die n o t w e n d i g e n wasserwirtschaftliche!) M a ß n a h m e n zur Sanierung von bestehenden Wasserfassungsanlagen helfen. Z u s a m m e n f assung Ausgehend von einem Überblick über die unterschiedliche Ausbildung der MgO/CaO-Verhältnisse in den verschiedensten Bereichen wird auf die Bedeutung des MgO/CaO-Verhältnisses für die wasserwirtschaftliche Praxis hingewiesen. Der Mechanismus im Übergangsbereich Salz-/Süßwasser f ü h r t zur Erhöhung des MgO/CaO-Verhältnisses im Süßwasserbereich und zum relativen Zurückbleiben der Anionen hinter dieser Relation, so daß das MgO/CaO-Veiliältnis als Kriterium für die Voraussage einer möglichen geogenen Beeinflussung angesehen werden kann. Diese Erscheinungen wurden in verschiedenen Gebieten des norddeutschen Lockergesteinsbereiches nachgewiesen. Beispiele mit wasserwirtschaftlichen Schlußfolgerungen lassen die Bedeutung des MgO/CaO-VerhaUnisses bei der Klärung der geogenen Immigrationeil in den Süßwasselbereich erkennen. Bei der Grundwassererschließung im Rahmen hydrogeologischer Erkundungsprogramme sollte dies Berücksichtigung finden. Pe3ioMe H c x o f l H H3 o 0 3 o p a p a s j m i H o r o oSpasoBaiiHH

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The mechanism in the sail;—fresli wal.oi zone of transition produces an increase o! the MgO/CaO ratio in the freshwater zone, and a relative lagging of anions behind this increased ratio, so that the MgO/CaO ratio may be considered as a criterion for predicting possible geogcnic influences. These ratios were demonstrated in various areas of the North German soil zone. From examples involving conclusions for the waLer economy the importance of the MgO/CaO ratio eau be shown in view of an explanation of the geogenic immigration into the fresh-water zone. These conditions should be considered when opening-up ground water within hydrogeological programmes of exploration.

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Die Quecksilberprovinzen der UdSSR W . A . KUHNISZOW

E s s t e h t die F r a g e , olj ein b e s o n d e r e r T i e n s c h a n — S ü d sibirischer Q u e c k s i l b e r g ü r t e l existiert, der d e m gleichn a m i g e n G ü r t e l d e r im Meso- u n d K ä n o z o i k u m a k t i vierten paläozoischen Faltungsstrukturen entspricht. E s w e r d e n eine Beschreibung' u n d eine vergleichende C h a r a k t e r i s t i k der Q u e c k s i l b e r p r o v i n z e n d e r U d S S R gegeben, u n d es wird der Versuch u n t e r n o m m e n , die H a u p t t y p e n der Q u e c k s i l b e r p r o v i n z e n z u b e s t i m m e n . A m k l a r s t e n zeichnen sich drei H a u p t t y p e n a b : 1. die Provinz der mesozoischen und alpidischcn l''altungsgebietc; A u s : „ G e o l o g i j a r u d n y e h m e s t o r o s h d e n i j " , V e r l a g N a u k a , M o s k a u , 12 (1970), 1, 3 - 2 1 . Ü b e r s . : L . LINDSEH, B e r l i n . 2

A n g e w a n d t e Geologie, H e f t 5/71

2. die Provinz der aktivierten paläozoischen und alleren Faltungsgebiete; 3. die Provinz der aktivierten Plattformen. Viele F r a g e n der Metallogenie des Quecksilbers u n d die B e s o n d e r h e i t e n der B i l d u n g u n d V e r t e i l u n g der Q u e c k s i l b e r l a g e r s t ä t t e n w u r d e n in den A r b e i t e n v o n W.

I . S M I B N O W (SMXRNOAV 1 9 4 7 ; S M I R N O W &

RYSHENKO

1958 u. a.) sehr u m f a s s e n d b e h a n d e l t . H i e r b e i w u r d e gezeigt, d a ß die M e h r h e i t der Q u e c k s i l b e r l a g e r s t ä t t e n zu einer E r z f o r m a t i o n gehört, d a ß die ü b e r w i e g e n d e A n z a h l der Q u e c k s i l b e r l a g e r s t ä t t e n der W e l t ein r e l a t i v j u n g e s , meso- bis känozoisches Alter b e s i t z t u n d die Quecksilberl a g e r s t ä t t e n sich h a u p t s ä c h l i c h i n d e n s p ä t e n E n t w i c k l u n g s s t a d i e n der Mobilzonen der E r d k r u s t e bilden.

Zeitschrift f ü r angewandte Geologie, B d . 1? ( 1 9 . 1 ) , H e f t 5

kussEzow / Diu Quocksilberprovinzeu der UdSSR

170

Weiterhin wurde festgestellt, daß die Quecksilbervererzung am häufigsten mit den Faltungssystemen jenes Typs verbunden ist, in denen die Prozesse der späten Entwicklungsstadien am vollständigsten ausgeprägt waren. Schließlich wurde gezeigt, daß der überwiegende Teil der Quecksilberlagerstätten der Welt in zwei Strukturen planetaren Maßstabs lokalisiert ist: in der alpidischen Zone Eurasiens und in der Innenzone des Pazifischen Faltungsgürtels. Im Bereich dieser metallogenetischen Gürtel sind die Quecksilberlagerstätten gewöhnlich entlang den regionalen Brüchen verteilt und bilden dort lineare Erzgürtel und Erzzonen. Die weiteren Untersuchungen, die große Kollektive von Geologen in Mittelasien, in der Ukraine, im Kaukasus, in Sibirien und im Fernen Osten durchgeführt haben, bestätigten jene Gesetzmäßigkeiten der Bildung und Verteilung von Quecksilberlagerstätten, wie sie von W. I. SMIBNOW dargelegt wurden. Die Materialien, die durch die Untersuchungen gewonnen wurden, ermöglichten die Erarbeitung weiterer Fragen im Zusammenhang mit der Metallogenie des Quecksilbers. Dabei handelte es sich um die Systematisierung der Quecksilberlagerstätten, um Fragen des Charakters und der Verbindung von Quecksilbervererzungen mit Vererzungen anderer Zusammensetzung, die Ähnlichkeiten im genetischen T y p und im geologischen Alter aufweisen, um die Frage der Zonalität in den Quecksilbererzbezirken und -provinzen sowie um die Beziehungen zwischen der Quecksilbervererzung und dem Magmatismus. 1 ) J e t z t bot sich die Möglichkeit, unsere Vorstellungen über die Bildungsbedingungen und die regionalen Verteilungsgesetze der Quecksilberlagerstätten zu präzisieren und die Auffassungen über die Quecksilberprovinzen zu begründen.

Einige neue Angaben über die Bildungsbedingungen der Quecksilberlagerstätten Die sich aus den Arbeiten von W. I. SMIBNOW ergebenden neuen Daten zeigen, daß es richtig ist, auf ein junges, vorwiegend meso- bis känozoisches Alter der Quecksilberlagerstätten allgemein und denen der Sowjetunion im besonderen zu schließen. Tatsächlich treten die Lagerstätten der Tschuktschenhalbinsel, des Jano— Kolyma-Gebiets, Sachalins und der Kurilen in Schichten der Spätkreidezeit oder des Paläogens auf. Die Quecksilbervererzung des Korjaken—Kamtschatka-Gebiets, Sachalins und der Kurilen hat spättertiäres oder rezentes Alter. Die Vererzung des Primorjc- und des Amurgebiets erfolgte im späten Mesozoikum oder im Quartär (BABKIN TITOW

&

1968;

GALKIN

TABASENKO

1968; 1968;

SIDOBENKO

u. a.

ROSHDESTWEITSKIJ

1968; 1968

u. a.). Die Quecksilbervererzung Transbaikaliens, die in den kaledonischen und herzynischen Faltungssystemen verteilt ist, zeigt eine Verbindung mit der mesozoischen Aktivierung der alten Faltungsstrukturen und stammt a u s der K r e i d e z e i t SCHTSCHEGLOW 1 9 6 7 , 1968). E b e n f a l l s

mesozoischen (triassisch-jurassischen), möglicherweise etwas jüngeren Alters ist die Quecksilbervererzung des . ') Zu diesen Fragen wurde auf dem „Symposium über die Metallogenie des Quecksilbers" im Jahre 1966 in Nowosibirsk gesprochen (in: Sammelband: Fragen der Metallogenie des Quecksilbers. — Verl. Nauka, Moskau 1968).

Ostsajans und des Südteils der Sibirischen Tafel, die im Mesozoikum aktiviert und vom basischen und alkalischultrabasischen Magmatismus der Plattformen erfaßt wurde

(SCHTSCHEGLOW &

I. I . P A B F E N O W

1967;

STEA-

CHOW 1968). D i e Q u e c k s i l b e r v e r e r z u n g d e s A l t a i — S a j a n -

Gebiets (Gorno Altai, Salair, Kolywan—Tomsker Zone und Tuwa) ist ebenfalls mesozoisch, was sowohl mit geologischen Methoden als auch mit den Methoden der absoluten Geochronologie, insbesondere durch die Altersbestimmungen von Hydroglimmern und anderen Mineralen der hydrothermal veränderten Nebengesteine, festgestellt wurde

(KTJSNEZOW &

OBOLBNSKIJ

1969).

Die Angaben einiger Wissenschaftler über das wahrscheinliche devonische Alter der Quecksilbervererzung von Tuwa (UMtsow 1960; KEN & GEUSA 1966) und das silurische Alter der Quecksilbervererzung des Salairgebirges (DEBRIKOW 1937) stimmen nicht mit den vorhandenen Unterlagen überein. Bekanntlich ist das geologische Alter der Quecksilberlagerstätten des Tienschan und des Donezbeckens noch umstritten. Ein Teil der Wissenschaftler nimmt herzynisches

Alter

an

(SLNLZYN 1 9 5 9 ;

FEDOBTSCHUK

1964 u. a.). Andere wiederum halten sie für alpidiseh

(SMIBNOW 1947). E s m u ß b e t o n t w e r d e n , d a ß in d e n

letzten Jahren immer mehr Angaben gewonnen wurden, die darauf hinweisen, daß zwar nicht alle, aber doch ein bestimmter Teil der Quecksilberlagerstätten des Tienschans meso- bis känozoisches Alter hat (TUBBIN & MALYGIN 1 9 6 4 ; L U J K 1 9 6 0 ; CHABIBABAJEW u. a. 1 9 6 4 ; T U R B I N

& ALEKSANDBOWA 1 9 6 8 u. a.). O f f e n s i c h t l i c h ist

die

Auffassung von A. D. SCHTSCHEGLOW richtig, daß ein Teil der endogenen Vererzung des Tienschans, darunter auch die Quecksilbervererzung, nicht mit den späten Stadien der herzynischen Entwicklungsetappe verbunden ist, wie die Mehrheit der Wissenschaftler für dieses Gebiet annimmt, sondern mit den Prozessen der späteren meso- und känozoischen Aktivierung der Faltungsstrukturen

(SCHTSCHEGLOW

1968).

Für die Quecksilbervererzung des Donezbeckens wurde ebenfalls spätpaläozoisches oder alpidisches Alter angenommen. Die neuesten Angaben (KLTSNEZOW u. a. 1968; SKAESHINSKIJ 1968) bestätigen die Auffassungen, daß diese Vererzung meso- bis känozoisches Alter besitzt und offensichtlich mit der Aktivierung der Strukturen der Donezker Randsenke der Russischen Tafel in Zusammenhang steht. Die beobachtete Bindung der Konzentration der Quecksilbervererzung an die späteren Entwicklungsstadien der Erdkruste kann auf mehrere Ursachen zurückgeführt werden. Da sich die Quecksilberlagerstätten in Oberflächennähe bilden, spielt die Denudation eine besondere Rolle. Die Quecksilbererze sind bei relativ geringen Temperaturen instabil und werden bei einer späteren Metamorphose der sie umgebenden Schichten zerstört, wobei das Quecksilber wahrscheinlich dispergiert wird und in die oberen Horizonte der Erdkruste abwandert. Die relative Konzentration des Quecksilbers in den meso- und känozoischen Bildungen kann demnach ein gesetzmäßiges Ergebnis einer bestimmten Entwicklung der Erdkruste sein. Das geologische Alter steht in engem Zusammenhang mit der Frage, wie die Quecksilbervererzung in die Entwicklungsgeschichte der Faltungsgebiete einzuordnen ist. W. I. SMIRNOW betonte, daß sich die Quecksilber-

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 11 (1971), lieft 5 KUSNEZOW / Die Quecksilbcrprovinzen der U d S S R

171

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 ( 1 9 7 1 ) , Heit 5

ivuSNEZOW / Die Quecksilburpiovinzen der ÜdSS Ii-

172 lagerstätten in der Regel nicht in den frühen geosynklinalen und den mittleren Entwicklungsstadien der Faltungsgebiete bilden. Alle Quecksilberlagerstätten sind in den letzten Entwicklungsstadien der Mobilzone der Erdkruste entstanden, und zwar während der Umwandlung dieser Zonen in Plattformgebiete, in einigen Fällen wahrscheinlich bereits während des Plattformstadiums

(SMIRNOW

&

RYSHENKO

1958).

Die

neuen

Angaben stimmen bei allen Quecksilberprovinzen im wesentlichen mit dieser Auffassung überein. Es kann von Fall zu Fall lediglich eine Präzisierung vorgenommen werden, die durch die Weiterentwicklung der Vorstellungen über eine besondere Bedeutung von Zonen der tektonisch-magmatischen Aktivierung für die Metallogenie möglich wurde. Wahrscheinlich ist die überwiegende Mehrheit der Quecksilberlagerstätten während der letzten Entwicklungsstadien der mobilen Faltungszonen und in Verbindung' mit der tektonisch magmatischen Aktivierung der Faltungsgebiete und der alten Plattformen entstanden. Die Tatsache, daß in Zusammenhang mit der vulkanischen Tätigkeit auf der Insel Kunaschir (NEWEROW 1963), d. h. im Bereich der Kurilen, eine Zinnobermineralisation auftritt, die nach Auffassung einiger Wissenschaftler in das frühe, eigentliche geosynklinale Entwicklungsstadium der Erdkruste fällt, kann die obengenannten Schlußfolgerungen kaum widerlegen. Erstens wurde noch nicht vollkommen geklärt, ob der südliche Teil der Kurilen mit der Insel Kunaschir zu einer Struktur solchen Typs gehört, und zweitens wurde dort nur eine unbedeutende Mineralisation festgestellt, deren industrielle Bedeutung noch nicht bekannt ist. Die wichtigsten Gesetzmäßigkeiten der Verteilung der Quecksilberlagerstätten Die von W . I. SMIRNOW dargelegten wichtigsten regionalgeologischen Verteilungsgesetz'e der Quecksilberlagerstätten werden durch die neuen Angaben bestätigt und etwas präzisiert (SMIRNOW & RYSHENKO 1958). Die wichtigste Gesetzmäßigkeit ist zweifellos die Verteilung praktisch aller Quecksilberlagerstätten der Welt in den planetaren mesozoischen (alpidischen) Faltungszonen und in den Faltungsschollengürteln im mediterranen und im pazifischen Bereich. Das wurde von W. I. SMIRNOW überzeugend dargelegt. Die neuen Materialien über Sibirien und den Nordosten der U d S S R beweisen, daß die Quecksilbervererzung in einigen Fällen nicht nur in den inneren Bereichen des Pazifischen Quecksilbergürtels, sondern auch in dem der mesozoischen Faltungsstrukturen der Außenzonen dieses Gürtels auftritt, z. B . im Werchojan—Kolyma-Faltungsgebiet (NE von Jakutien), ferner im Bereich des vulkanogenen Gürtels des Ochotskischen Meeres und der Tschuktschenhalbinsel. Außerdem zeichnet sich nach den neuen Angaben ziemlich klar ein dritter, außerordentlich großer, transkontinentaler Erzgürtel ab, der als Tienschan—Südsibirischer Gürtel bezeichnet werden kann. Dieser ist ein Teil der bekannten zentralasiatischen orogenen Zone. Einige Wissenschaftler gliedern ihn als einen Gürtel der mesozoischen und känozoischen Gewölbeschollenhebungen und auch als ein Gebiet der autonomen Aktivierung aus (SCHTSCHEGLOW 1968). Seine Lage ist im Schema der Abb. 1 angegeben. Hierbei wurden die

Angaben zahlreicher Wissenschaftler berücksichtigt, z. B . solche über die Lage der im Mesozoikum und Känozoikum aktivierten Gebiete (BELOTJSOW 1954; BOGOLEPOW 1 9 6 7 ; SCHTSCHEGLOW 1 9 6 8 ; R A D K E W I T S C H

1967 u. a.), über den Bau des Mediterranen Gürtels (TWALTSCHRELIDSE

1964;

DSOZENIDSE

&

TWAL-

T S C H R E L I D S E 1 9 6 8 ; M I L A N O W S K I J & CHAIN 1 9 6 8 u . a . ) ,

über den B a u des Pazifischen Gürtels (RADKEWITSCH 1967 u. v. a.). Weiterhin wurde die Tektonisehe Karte Eurasiens unter der Redaktion von A. L. JANSCHIN (1966) als Grundlage verwendet. Seit längerer Zeit ist der östliche Teil dieses Gürtels bekannt (Mongolisch—Ochotskischer Gürtel, Stanowoigebirge und der Süden des Aldanschildes, die im Mesozoikum aktiviert wurden und wo der extrageosynklinale Magmatismus und die damit verbundene Vererzung auftraten). Zur Zeit wird Material gesammelt und von K . W . BOGOLEPOW

(1967)

systematisiert,

aus

dem

ziemlich klar hervorgeht, daß auch im westlichen Teil dieses Gürtels, einschließlich des Altai—Sajan-Gebiets, des Südteils von Kasachstan und des Tienschans, während des Mesozoikums wesentliche Schollenbewegungen stattgefunden haben. Sie gingen mit der Bildung von Zwischengebirgssenken einher, in denen sich ziemlich mächtige Sedimentformationen akkumuliert haben, in denen der Magmatismus (im wesentlichen der basaltoide) und eine relativ bedeutende hydrothermale Vererzung auftraten. Wie bereits gesagt, gib^ es ausreichende Gründe, um gerade mit diesen Erscheinungen der mesozoischen tektonisch-magmatischen Aktivierung die Bildung einer Reihe von hydrothermalen, vor allem epithermalen und telethermalen Erzlagerstätten, darunter auch der Quecksilberlagerstätten, in Verbindung zu bringen. Fast alle Quecksilberlagerstätten des Tienschans, der Saissanzone (Kasachstan), des Altai— Sajan-Gebiets, des Baikalgebiets und Transbaikaliens befinden sich innerhalb der Grenzen des ausgesonderten Tienschan—Südsibirischen Erzgürtels. Die faktischen Unterlagen reichen noch nicht aus, um eine metallogenetische Charakteristik für diesen Gürtel zu geben. Es zeichnen sich jedoch bereits einige allgemeine Gesetzmäßigkeiten ab. Für die östlichen Erzbezirke und Erzprovinzen sind die Seltenmetall-, Gold-, Wolfram-Molybdän- und Zinnvererzung des ersten Stadiums der Aktivierung sehr charakteristisch. Weniger weit verbreitet sind die epithermale Gold-Silber-, Antimon-Quecksilber- und Fluoritvererzung, die für das zweite Stadium der Aktivierung typisch sind (SCHTSCHEGLOW 1968). Für die westlichen Bezirke sind offensichtlich die epithermale Antimon- (Antimonit-), Arsen-(Realgar-), Quecksilber- und Fluorit-Vererzung am charakteristischsten, die für das zweite Stadium der Aktivierung (nach SCHTSCHEGLOW) typisch sind. Der von uns ausgegliederte Erzgürtel hat natürlich nicht nur eine Quecksilber- oder Antimon-QuecksilberVererzung. Es ist ein metallogenetischer Gürtel mit kompliziertem geochemischem Profil, in dem Lagerstätten verschiedenen Alters und verschiedenen Typs verbreitet sind, wobei in den verschiedenen Bezirken oder Erzprovinzen unterschiedliche Kombinationen der in der Zusammensetzung und im geologischen Alter verschiedenen Erzformationen auftreten. In einigen Fällen ist deutlich zu erkennen, daß die älteren Vererzungszonen mit einer anderen Zusammensetzung

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 (1971), Heft 5 KUSNEZOW / Die Quecksilberprovinzen der UdSSR d u r c h die Z o n e n m i t e p i t h e r m a l e r u n d t e l e t h e r m a l e r Quecksilbervererzung überprägt wurden. E i n e a n d e r e n i c h t m i n d e r k l a r in E r s c h e i n u n g t r e t e n d e G e s e t z m ä ß i g k e i t ist die L o k a l i s i e r u n g der Q u e c k s i l b e r v e r e r z u n g in allen E r z p r o v i n z e n e n t l a n g d e n l i n e a r e n Q u e c k s i l b e r g ü r t e l n (Zonen), deren Lage d u r c h die regionalen B r u c h z o n e n k o n t r o l l i e r t wird, b e s o n d e r s d u r c h die T i e f e n b r u c h z o n e n , also d u r c h B r u c h s t r u k t u r e n r e g i o n a l e n M a ß s t a b s , die in größerer Tiefe ansetzen u n d eine lange E n t w i c k l u n g d u r c h l i e f e n (PEJWE 1945). Die S t r u k t u r e n dieses T y p s u n d die m i t i h n e n verb u n d e n e n Quecksilberzonen sind in einer R e i h e v o n F ä l l e n in d e n A u ß e n z o n e n der F a l t u n g s s y s t e m e , a n der Grenze m i t d e n P l a t t f o r m s t r u k t u r e n , I n n e n m a s s i v e n u n d Zwischengebirgssenken v e r t e i l t . E s h a n d e l t sich also u m R a n d b r ü c h e . F ü r die L o k a l i s i e r u n g der Quecksilberv e r e r z u n g sind solche B r ü c h e günstig, die s u b k r u s t a l e T i e f e n e r r e i c h t h a b e n — B r ü c h e i m Bereich des Mantels, die d u r c h H y p e r b a s i t - sowie d u r c h s p ä t e r e , p o s t o r o g e n e kleine I n t r u s i o n e n ( D e r i v a t e des b a s a l t o i d e n M a g m a s ) b e g l e i t e t w e r d e n . B e s o n d e r s g ü n s t i g f ü r die L o k a l i s i e r u n g der Q u e c k s i l b e r v e r e r z u n g sind in einer R e i h e v o n Bez i r k e n diejenigen T i e f e n b r u c h z o n e n in d e n a l t e n Falt u n g s s t r u k t u r e n , die i m Mesozoikum a k t i v i e r t u n d d u r c h K e t t e n von bruchnahen, mit spätpaläozoischen und mesozoischen S c h i c h t e n a u f g e f ü l l t e n S e n k e n begleitet w e r d e n u n d m a n c h m a l geomorphologisch als K e t t e n v o n Zwischengebirgssenken ( A l t a i — S a j a n - G e b i e t ) ausg e p r ä g t sind. Die Quecksilberproyinzen der U d S S R Die B e g r i f f e „ m e t a l l o g e n e t i s c h e P r o v i n z e n " u n d „ E r z p r o v i n z e n " w e r d e n in der L i t e r a t u r v e r w e n d e t , a b e r die v e r s c h i e d e n e n Verfasser messen i h n e n einen u n t e r s c h i e d l i c h e n I n h a l t bei. W i r sind m i t MAGAKJAN (1959) der A u f f a s s u n g , d a ß die E r z p r o v i n z e n , d a r u n t e r a u c h die Q u e c k s i l b e r p r o v i n z e n , B e s t a n d t e i l e d e r m e t a l l o g e n e t i s c h e n P r o v i n z e n sein k ö n n e n , obwohl es Fälle gibt, in d e n e n diese Begriffe die gleiche B e d e u t u n g h a b e n . Der R a y o n i e r u n g des T e r r i t o r i u m s d e r U d S S R u n d d e r A b g r e n z u n g d e r Q u e c k s i l b e r p r o v i n z e n h a b e n wir das S c h e m a der m e t a l l o g e n e t i s c h e n R a y o n i e r u n g d e r U d S S R z u g r u n d e gelegt, d a s v o n W . I. SMIKNOW (1963) e n t wickelt u n d d u r c h einige P r ä z i s i e r u n g e n e r g ä n z t w u r d e , die v o r allen D i n g e n Ostsibirien u n d den N o r d o s t e n der U d S S R b e t r e f f e n . Als Q u e c k s i l b e r p r o v i n z e n w e r d e n n i c h t n u r j e n e Gebiete ausgegliedert, bei d e n e n die Vere r z u n g in einer a u s r e i c h e n d e n K o n z e n t r a t i o n , also n i c h t n u r E r z v o r k o m m e n , s o n d e r n a u c h E r z l a g e r s t ä t t e n , festgestellt w u r d e n . U n t e r B e r ü c k s i c h t i g u n g der bisherigen D a r l e g u n g e n k ö n n e n auf d e m T e r r i t o r i u m der U d S S R folgende Quecks i l b e r p r o v i n z e n u n t e r s c h i e d e n w e r d e n (Abb. 2): I. im Bereich des alpidischen Mediterranen Gürtels 1. die Karpatenprovinz, 2. die Kaukasusprovinz, 3. Die Donezprovinz, dazu- gehören auch die Bezirke des Kopct-Dag und des Kugitang im Süden Mittelasiens; II. im Bereich des Tienschan—Südsibirischen Gürtels (Aktivierung im Meso- und Känozoikum) 1. die Tienschanprovinz, 2. der Bezirk Tscharsk der metallogenetischen Provinz des Saissansees, 3. die Altai—Sajan-Provinz, 4. die transbaikalischc Provinz;

173

ITI. im Bereich des Pazifischen Gürtels 1. die Wcrchojan—Kolyma-Provinz, 2. die Provinz vom Ochotskischen Meer bis zur TschukIschenhalbinsel, 3. die Provinz vom Korjakengebirge bis zur Halbinsel Kamtschatka, 4. die Primorjeprovinz, 5. die Provinz Sachalin. Der alpidische Mediterrane Gürtel F ü r die L o k a l i s i e r u n g der Q u e c k s i l b e r v e r e r z u n g h a b e n der M e d i t e r r a n e (MAGAK.JAN 1959; TWALTSCHRELIDSE 1964) oder der alpidische M e d i t e r r a n e Indonesische G ü r t e l (MILANOWSKIJ & CHAIN 1968) eine b e s o n d e r e B e d e u t u n g . In diesem Bereich liegen die Quecksilberl a g e r s t ä t t e n v o n S p a n i e n ( d a r u n t e r a u c h die gigantische L a g e r s t ä t t e A l m a d é n ) , Algerien, Italien (Monte A m i a t a u. a.), v o n J u g o s l a w i e n ( I d r i j a u. a.), der C S S R u n d d e r T ü r k e i . W i e bereits gesagt, g e h ö r t zu diesem G ü r t e l eine R e i h e v o n Q u e c k s i l b e r p r o v i n z e n der U d S S R . Die Karpatenprovinz Sie u m f a ß t das T e r r i t o r i u m der K a r p a t e n i n n e n s e n k e , die zwischen der F a l t u n g s z o n e d e r K a r p a t e n u n d d e m p a n n o n i s c h e n I n n e n m a s s i v liegt. Die Senke h a t sich im Neogen, in d e n s p ä t e n E n t w i c k l u n g s s t a d i e n der K a r p a t e n g e o s y n k l i n a l e gebildet. Die V e r e r z u n g ist als Q u e c k s i l b e r - M o n o m e t a l l - F o r m a t i o n v e r t r e t e n . In der Z u s a m m e n s e t z u n g der E r z e ist Z i n n o b e r v o r h e r r s c h e n d , in geringeren Mengen k o m m e n M e t a c i n n a b a r y t , A n t i m o n i t , M a r k a s i t , m a n c h m a l R e a l g a r , a u ß e r d e m die N i c h t e r z e B a r y t , Q u a r z , Siderit u n d K a l z i t v o r . Die V e r e r z u n g ist in B r ü c h e n u n d K l u f t z o n e n lokalisiert, m a n c h m a l i m K o n t a k t m i t kleinen h y p a b y s s i s c h e n I n t r u s i o n e n v o n D i o r i t p o r p h y r e n u n d a n d e r e n Gesteinen — D i f f e r e n z i a t e n des basischen M a g m a s ( L a g e r s t ä t t e B o r k u t , Bolschoj S a j a n u. a.). E s zeichnet sich eine e n t f e r n t e p a r a g e n e t i s c h e V e r b i n d u n g der V e r e r z u n g m i t diesen I n t r u s i o n e n a b . In a n d e r e n Fällen b e s t e h t eine V e r b i n d u n g der V e r e r z u n g m i t d e n S c h l o t k ö r p e r n der Explosionsbrekzien (Andesit-Basalt-Zusammensetzung). Auf G r u n d dieser M e r k m a l e g e h ö r t die Quecksilberv e r e r z u n g dieser P r o v i n z z u m s u b v u l k a n i s c h e n T y p . E i n e p a r a g e n e t i s c h e V e r b i n d u n g der Quecksilber-Form a t i o n m i t d e i Blei-Zink-, a u c h e p i t h e r m a l e n F o r m a t i o n , die gewöhnlich r ä u m l i c h v o n der QuecksilberF o r m a t i o n g e t r e n n t ist u n d ihr v o r a n g e h t , ist festzustellen. Die B l e i - Z i n k - F o r m a t i o n ist i m Beregowsker E r z bezirk v o l l s t ä n d i g v e r t r e t e n , die Q u e c k s i l b e r - F o r m a t i o n im W y s c h k o w s k e r Bezirk. D o r t gibt es a u c h Fälle, in d e n e n sie m i t d e r B i l d u n g v o n P o l y m e t a l l v o r k o m m e n ( L a g e r s t ä t t e G r e n d e s h u. a.) z u s a m m e n f ä l l t . E s w u r d e festgestellt, d a ß das A u f t r e t e n d e r E r z e der Blei-ZinkF o r m a t i o n u n d die n a c h f o l g e n d e B i l d u n g u n d stellenweise Ü b e r p r ä g u n g d e r E r z e der Q u e c k s i l b e r - F o r m a t i o n d u r c h die E i n w i r k u n g v e r s c h i e d e n e r Mengen erzf ü h r e n d e r L ö s u n g e n b e d i n g t sind, die U n t e r s c h i e d e in Z u s a m m e n s e t z u n g u n d T e m p e r a t u r a u f w e i s e n , also D e r i v a t e des k o m p l i z i e r t e n , in m e h r e r e n S t a d i e n abl a u f e n d e n p o l y a s z e n d e n t e n E r z b i l d u n g s p r o z e s s e s sind (MERLITSCH 1957, 1961). A u ß e r d e m t r i t t in der K a r p a t e n p r o v i n z die noch s p ä t e r e Pliozän-QuecksilberMineralisation a u f , die m i t den basischen V u l k a n i t e n des W y g o r l a t — G u t i n s k e r H ö h e n z u g s in V e r b i n d u n g s t e h t .

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 (1971), Heft 5 KUSNEZOW / D i e Q u e c k s i l b e r p r o v m z c u d e r U d S S R

174

Hier ist eine B i n d u n g der Quecksilbervererzung an die epithermale Gold-Wismut-Tellur-Vererzung (SAJZEWA 1966;

MERLITSCH

1966;

LASARENKO

1966;

MALEJEW Die Donezprovinz

1964, 1967 u. a.) festzustellen. Die kaukasische Quecksilberprovlnz

Sie gehört zu der gleichnamigen komplizierten metallogenetischen Provinz polyzyklischen Typs, die sich während des kaledonischen, herzynischen, kimmerischen und alpidischen Zyklus gebildet h a t (MAGAKJAN 1959; T W A L T S C H R E L I D S E 1 9 6 1 ; ÖMIRKOW 1 9 6 3 ; D S O Z E N I D S E & TWALTSCHRELIDSE

1968

u. a.).

Die

Quecksilberver-

erzung t r a t in einer Reihe von strukturmetallogenetischen Zonen auf, a m intensivsten im Westteil des Großen K a u k a s u s (Glawnyj Kaukasus) und im Kleinen Kaukasus. Die Yererzung h a t neogenes Alter und ist offenbar mit den späten Entwicklungsstadien des alpidischen Geosynklinalsystems des K a u k a s u s verbunden. Einige Wissenschaftler unterscheiden außerdem noch eine ältere, vermutlich spätherzynische Quecksilber-Arsen-Yererzung, die im N o r d k a u k a s u s a u f t r i t t (TSCHERNIZYN 1967).

Die Quecksilberlagerstätten des N o r d k a u k a s u s gehören zu der Quecksilber-Monometall-Formation (Lag e r s t ä t t e Perewalnoje, Tibskoje, Chnekskoje u. a.). Weniger verbreitet sind die Lagerstätten der AntimonQuecksilber-Formation und der Arsen-Antimon-Quecksilber-Formation

des letzten Entwicklungsstadiums der alpidischen Geosynklinale auf (MAGAKJAN 1967).

(NETREBA & PLATONOW 1 9 6 1 ;

DEMI-

DOWA 1964). Es zeichnet sich eine paragenetische Verb i n d u n g der L a g e r s t ä t t e n der A n t i m o n e r z - F o r m a t i o n (Zopchito), der Arsenerz-Formation (Realgar-Formation, v e r t r e t e n durch die L a g e r s t ä t t e L u c h u m i u. a.) und der A n t i m o n - W o l f r a m e r z - F o r m a t i o n (AntimonitFerberit-Formation) ab. Die Verteilung der Quecksilberlagerstättcn wird durch Brüche kontrolliert, an denen sich lineare Quecksilberzonen bilden. Sehr deutlich ist dies der Fall bei der Quecksilbervererzung in der Zone der Süddeklination und in der A b i n o - G u n a j s k e r Zone, die durch regionalen, die früh alpidischen Senken begrenzenden Brüche kontrolliert werden. Im Besepsker Erzbezirk, der an die Verbindungen dieser Zonen geb u n d e n ist, h a t die Quecksilbervererzung' die m a x i m a l e K o n z e n t r a t i o n d e s K a u k a s u s (TSCHERNIZYN 1967).

Die

Beziehungen zwischen der Vererzung und dem Magmatismus sind unklar. Die L a g e r s t ä t t e n gehören zur telethermalen Gruppe (DEMIDOWA 1964). Im Zusammenh a n g d a m i t liegen Angaben vor, nach denen eine paragenetische Verbindung der Quecksilbervererzung m i t dem neogenen Vulkanismus angenommen werden kann, wofür der erhöhte Quecksilbergehalt in den Lakkolithen der Mineralwassergebiete des Kaukasus einen Hinweis bietet. Die Quecksilbervererzung des Kleinen K a u k a s u s (ebenfalls neogenes Alter) ist noch klarer an solche Brüche gebunden, besonders an die Zone des Sewaner Tiefenbruchs. Sie liegt als Quecksilber-Formation vor, vor allem als Erze vom Listwenit-Typ, und ist in Verb i n d u n g m i t den epithermalen E r z v o r k o m m e n der Antimon- lind Arsen-(Realgar-Auripigment-Formation) F o r m a t i o n sowie m i t L a g e r s t ä t t e n der Gold-Tellur-Form a t i o n zu beobachten. Dieser gesamte niederthermalh y d r o t h e r m a l e Komplex weist Merkmale einer Verbindung mit den kleinen Miozän-Pliozän-Intrusionen

Unter der Donezprovinz versteht m a n das Territ o r i u m des Faltungsgebiets des Donezbeckens und seine nordwestlichen Ausläufer, d a r u n t e r den B a c h m u t s k e r Talkessel. Hinsichtlich des tektoxiisehen Charakters dieses Gebiets werden unterschiedliche Auffassungen vertreten. Wahrscheinlich m u ß m a n es als eine herzynische Randsenke der Russischen Tafel betrachten, die am Rand der Mediterranen Geosynklinale liegt und im späten Mesozoikum aktiviert wurde. Die stärkste K o n z e n t r a t i o n der Quecksilbervererzung innerhalb der Donezprovinz ist als Nikitowsker Erzfeld b e k a n n t . Ihrem Erzbestand und einigen anderen Besonderheiten

nach

(SACHAROW

&

KOROLEW

1940;

NIKOLSKIJ 1959 u. a.) ist die Nikitowsker L a g e r s t ä t t e eine h y d r o t h e r m a l e Tieftemperaturlagerstätte der Quecksilber-Monometall-Formation. Die Verteilung der Yererzung wird durch Brüche und teilweise durch lithologische Besonderheiten der Nebengesteine kontrolliert:. Es ist eine paragenetische Verbindung der Quecksilbervererzung des Nikitowsker Erzfeldes mit der epithermalen Blei-Zink-Vererzung der Nagolnygebirgskette zu beobachten. In den letzten J a h r e n wurden am Nordwestrand des Donezbeckens (Slawjanskij, B a n t y schewskij und anderer Abschnitte) neue Quecksilberund Quecksilber-Polymetallerz-Vorkommen nachgewiesen. Das Alter der Vererzung ist d a d u r c h zu bestimmen, daß die Mineralisation an den Brüchen lokalisiert ist, die die Trias-Ablagerungen durchziehen. Viele Wissenschaftler geben dabei spätes Mesozoikum bis K r e i d e a n (NIKOLSKIJ 1 9 5 9 ; SKARSHINSKIJ 1 9 6 8 ) .

Eine

paragenetische Verbindung der Vererzung m i t den kleinen Dioritporphyrit- und Andesitintrusionen spätmesozoischen Alters ist zu erkennen (NIKOLSKIJ 1959; BUTURLIJTOW & P A N O W 1 9 5 9 ) . Jirzl)ezirk des Kopet-Dag

E r liegt in direkter F o r t s e t z u n g des alpidischen Medit e r r a n e n Gürtels. Im K o p e t - D a g befinden sich die Quecksilberlagerstätten Kara-Elschi u n d Kurschurli. Sie liegen in den gefalteten Schichtenfolgen der Unterkreide. Uber das alpidische Alter der Quecksilbervererzung dieses Bezirks bestehen keine Zweifel. Kugitanggebirge

In den südwestlichen Ausläufern des Hissargebirges befindet sich die Quecksilber-Polymetall-Lagerstätte Tasatscharwa, die in den schwach dislozierten Ablagerungen des Oberen J u r a s liegt. Der Bezirk K u g i t a n g befindet sich außerhalb des alpidischen Mediterranen Gürtels und k a n n als ein Teil des herzynischen Faltungssystems des Südtienschans angesehen werden, der im Z u s a m m e n h a n g mit der E n t w i c k l u n g der Mediterranen Geosynklinale (¿HAMRABAJEW u. a. 1964) alpidisch aktiviert wurde. Der Tienschan—Siidsibirische Gürtel

Die Quecksilberprovinz des Tienschans h a t die westlichste Lage im Bereich des von uns ausgegliederten Erzgürtels u n d grenzt an den alpidischen Mediterranen Gürtel. Vielleicht ist gerade das die Ursache dafür, daß

Zeitschrift f ü r angewandte Geologie, Bd. 17 (1971), H e f t 5 KUSNEZOW / D i e Q u e c k s i l b e r p r o v i n z e n d e r U d S S R

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Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 (1971), Heft 5

176 der Tienschan so reich an Quecksilber- und Antimonerzlagerstätten ist. Die Quecksilbervererzung ist in verschiedenen metallogenetischen Strukturzonen des Tienschans verteilt. In den kaledonisclien Strukturen des Nordtienschans ist eine Quecksilbervererzung bekannt, sie erreicht jedoch keine bedeutenden Konzentrationen. Die reichsten Quecksilber- und Antimonlagerstätten kommen in den herzynischen Faltungsstrukturen des Siidtienschans vor, w o b e r e i t s v o n SCHTSCHERBAKOW & SAUKOW f o l g e n d e

langgestreckte Antimon-Quecksilber-Giirtel (Zonen) festgestellt wurden: die Siidfergana-Zone und die Serawschan — Ilissar-Zone. Am intensivsten untersucht und bekannt ist der Antimon-Quecksilber-Gürtel des Südferganagebicts, dessen Grenzen in letzter Zeit weit nach dem Westen der südlichen Einfassung des Ferganatalkessels in die westlichen Ausläufer des Turkestangebirges und des Malgusargebirges (SairRNOW 1947; KARPOWA 1 9 6 0 ; FEDOETSCHUK 1 9 6 4 ; F I N K E L S T E I N 1 9 6 9

u. a.) verschoben wurden. In diesem Gürtel befinden sich die bekannten Lagerstätten Chajdarkan, Tschauwaj, die Quecksilberlagerstätte Symap, die Antimonlagerstätte Kadamdshaj und eine Reihe anderer Lagerstätten. Sie alle gehören zu der komplizierten AntimonQuecksilber-Formation (Chajdarkan, Tschauwaj) und der Quecksilber-Monometall-FoTmation (Tschonkoj, Symap u. a.). Dabei zeigt sich, daß für die Ostflanke bedeutende Antinionitkonzentrationen in den Frzen charakteristisch sind, während die Lagerstätten der Westflanke des Gürtels Quecksilber : Monometall-Lagerstätten sind (FLNKELSTEIN 1969). Für den Bezirk Chajdarkan —Tschauwaj ist auch das Auftreten bedeutender Fluoritgehalte in den Erzen charakteristisch, wodurch sich die Tienschan-Quecksilberprovinz von den meisten anderen Provinzen unterscheidet. Die Quecksilbervererzung gehört hier zum telethermalen Typ ( F E D O E T S C H U K 1 9 6 4 ; FEDORTSCHUK u . a . 1 9 6 8 ) . A u ß e r -

dem ist die räumliche Verbindung der Quecksilbervererzung mit Gängen basischer Zusammensetzung, mit linearen Hyperbasitintrusionen und mit den Alkaligesteinen, vermutlieh Differenziaten der basischen Intrusionen, in einer Reihe von Bezirken interessant. In den Bezirken des Tienschans zeigt sich eine ver-' wandschaftliche Beziehung zwischen der Quccksilberund der Antimon-Formation sowie eine ziemlich klare paragenetische V.erbindung mit der thermalen BleiZink-Vererzung, die Ähnlichkeiten hinsichtlich des Typs und des geologischen Alters aufweist. Bei der Lokalisierung der Vererzung in der Tienschanprovinz und in den anderen Provinzen spielen die Brüche eine sehr wichtige Rolle. Der'Antimon-QuecksilberGürtel des Südferganagebiets erstreckt sich entlang der größten Bruchstruktur, die in große Tiefen hinabreicht und eine lange Entwicklungsdauer aufweist, entlang dem Nordkatransker Randbruch mit seinem komplizierten Staffelbau. In einigen Bereichen wurden die Serpentinitc durch die hydrothermalen, der Vererzung vorangehenden Prozesse in der Bruchzone überprägt. Hier bildeten sich die Listweniterze des charakteristischen Tschaganusunsker Typs (Lagerstätte Tschonkoj). In den meisten Fällen ist die Vererzung in den karbonatischen Schichtenfolgen lokalisiert, die gewöhnlich vor der Vererzung unter Bildung der für das Erzfeld von Chajdarkan charakteristischen Jasperoide verquarzt sind.

KU'SNEZOW / Die Quecksilberprovinzen der U d S S R

Wie bereits ausgeführt, ist das Alter der Quecksilbervererzung des Tienschans noch umstritten. Die Mehrheit der Wissenschaftler unterstützt die Auffassung, daß die Vererzung spätherzynischen Alters ist (SINIZYN 1959; POJARKOW 1955;. FEDOETSCHUK 1964). Ohne Zweifel müssen jedoch die neuen Beobachtungen über die Entdeckung von Antimon-Quecksilber-Erzvorkommen und von den ihnen im Typ ähnlichen epithermalen Bleierzvorkommen in den mesozoischen Gesteinen in Verbindung mit den meso-, känozoisclien Brüchen beachtet werden. Offenbar gibt es genügend Gründe, um die Frage zu stellen, ob die Quecksilbervererzung an die regionalen, im Mesozoikum tektonisch aktivierten Brüche gebunden ist. Die Analyse der geologischen und tektonischen Karten des Tienschans, insbesondere aber das Vorhandensein von Zonen jurassischer und kretazischer Ablagerungen in den Gräben entlang einigen, die meso-, känozoischen Senken (darunter auch die Ferganasenke) begrenzenden regionalen Bruchzonen beweisen, daß in vielen Bezirken des Tienschans die Prozesse der postjurassischen Aktivierung klar ausgeprägt sind und ziemlich häufig auftreten. Ahnliche Auffassungen werden gegenwärtig von vielen Wissenschaftlern vertreten ( W E L I K I J 1 9 6 8 ; T U R B I N & ALEKSANDROWA 1 9 6 8 ) ,

die

die Vorstellungen der ersten auf diesem Gebiet tätigen Wissenschaftler über das alpidische Alter der Quecks i l b e r l a g e r s t ä t t e n M i t t e l a s i e n s (SAUKOW 1 9 4 6 ; SMIRNOW

1947) auf einer neuen Basis wieder aufgegriffen haben. Erzbezirk Tscharsk

Dieser Bezirk der metallogenetischen Provinz des Saissangebiets (Nordkasachstan) ist sozusagen ein Bindeglied zwischen den Quecksilberprovinzen des Tienschans und des Altai—Sajangebiets. In diesem Bezirk, der nordwestlich des Saissansees liegt, ist eine Reihe von Quecksilbererzvorkommen bekannt, die zu der Quecksilber-Formation und zum Listwenittyp der Erze gehören. Die Vererzung ist deutlich entlang dem Tscharsker Hyperbasitgiirtel und dem entsprechenden Tiefenbruch verteilt.. Für die Serpentinite wird herzynisches Alter angegeben. Die Quecksilbererzvorkommen haben offensichtlich das gleiche Alter wie die analoge Vererzung in den angrenzenden Erzprovinzen, also mesozoisches. Die Altai—Sajan-Qccksilberproyinz

Sie ist ein Bestandteil der gleichnamigen metallogenetischen Provinz mit kompliziertem geochemischem. Profil und einer aus mehreren Etappen bestehenden polyzyklischen Entwicklung. Für die kaledonische Etappe sind Eisen, Titan und Gold, für die herzynische Wolfram, Molybdän, Blei, Zink und Gold charakteri-, stisch. Die Quecksilbervererzung erfolgte als letzte und fällt in verschiedenen Erzbezirken mit unterschiedlichen Erzformationen zusammen (KUSNEZOW 1967). Die wichtigsten Quecksilberbezirke sind der Gorno Altai, Tuwa, der Kusnetzker Alatau und das Salairgebirge, eine Quecksilbervererzung ist au,eh im Ostsajan und im Westsajan anzutreffen. Das Altai—Sajangebiet

Für dieses Gebiet sind ein schwaches Auftreten der Antimon- und Fluoritvererzung und das Fehlen von Arsen-(Realgar-)Tieftemperaturlagerstätten charakte-

Zeitschritt für angewandte Geologie, Bd. 17 ( 1 9 7 1 ) , lieft 5

177

KUSNEZOW / D i e Q u e c k s i l b e r p r o v i n z e n ILOR U d S S R

ristisch. Die Quecksilbervererzung ist praktisch durch eine Quecksilber-Monomctall-Formation vertreten. In der Zusammensetzung der Erze sind Zinnober, Pyrit, manchmal geringe Mengen von Antimonit, Metaeinnabaryt, Guadalcazarit, Realgar und Auripigment vorherrschend. Es sind Sphalerit, Schwazit und Chalkopyrit anzutreffen. Ein neues, zink- und kadmiumhaltiges Quecksilberßulfid — Saukowit (WASILJEW 1963, 1966, 1968) — wurde entdeckt. Im E des Gebiets, im Vorgebirge des Ostsajans, im Bereich des aktivierten Randgebiets der Sibirischen Tafel, wurden in den fast monomineralischen Erzen der Gorchonsker Lagerstätte die Quecksilberselenide Onofrit und Tiemannit (WASILJEW

düng mit den bereits bekannten Antimonlagerstätten zeigen, die früher als alte, präkambrische Lagerstätten galten, darunter auch die Rasdolninsltcr Lagerstätte. Ein jüngeres Alter und eine Verbindung mit der Quecksilbervererzung sind jedoch nicht ausgeschlossen. Im S der Tafel und in den Vorgebirgen des Ostsajans zeigt die Quecksilbervererzung eine strukturelle und entfernte paragenetische Verbindung mit den mesozoischen Trappintrusionen. Sie hat die Magnetitskarnvererzung (STRACHOW 1968) überprägt und besitzt auch eine gewisse Verbindung mit dem frühmesozoischen (Trias) alkalisch-ultrabasischen Magmatismus.

1 9 6 8 ; W A S I L J E W & LAWBENTEW 1968) nachgewiesen.

Die Transbaikalische Quccksilberprovinz

Die Quecksilbervererzung wird durch Brüche kontrolliert, vor allem durch Tiefenbrüche, die das subkrustale Substrat klar erreicht haben und manchmal von Serpentinitgürteln begleitet werden. Eine besonders wichtige Rolle spielen die Randbrüche, die die spätpaläozoischen und meso-, känazoischen Senken begrenzen (KTTSNEZKIJ, TÜWTNSKIJ U. a.). An diesen Brüchen bilden sich lineare Quecksilberzonen. Die größte von ihnen ist die Kusnezk—Altai-Zone mit ihren Abzweigungen, der Sajan—Tuwin-Zone und der Altai— Salair-Zone. An der Südostflanke der Kusnezk—AltaiZone, im Kurajsker Bezirk, liegen die bekannten Lagerstätten Aktaschskoje und Tschaganusunskoje. Erstere gehört zum Typ der Überschiebungslagerstätten mit Erzen des Karbonat-Zinnober-Mineraltyps. Die zweite Lagerstätte liegt unmittelbar in der erzzuführenden Bruchzone unter der Abschirmung der Serpentinite und ist durch Listweniterzc charakterisiert, die Ähnlichkeiten mit den Erzen der Lagerstätte Tschonkoj im Südlichen Ferganabecken aufweisen. Die Quecksilberlagerstätten des Altai—Sajan-Gebiets gehören zu den epithermalen Lagerstätten. In einer Reihe von Bezirken zeigt sich eine strukturelle und wahrscheinlich entfernte paragenetische Verbindung der Vererzung mit dem basischen Tiefenmagmatismus, der in der Form von Diabas- und Lamprophyrgangserien vorliegt. Diese wurden geochronologisch bestimmt. Ihr Alter wird als frühes Mesozoikum angegeben. Die Quecksilbervererzung erfolgte in der'Mitte des Mesozoikums (Jura bis 'Unterkreide), obwohl diese Frage noch umstritten ist. Es bestehen auch Meinungen, daß die Quecksilbervererzung von Tuwa und des Gorno Altai devonisches, die Quecksilbervererzung des Salair silurisches Alter besitzt. Es ist zu betonen, daß die neuesten Materialien folgende Schlußfolgerung bestätigen: Die Quecksilbervererzung aller Bezirke des Altai—Sajan-Gebiets erfolgte fast gleichzeitig, hat das gleiche Alter und hängt mit der mesozoischen Aktivierung der herzynischen und kaledonischen Faltungsstrukturen dieses Gebiets, mit dem Aufleben der erzgenerierenden Herde in den Tiefenbruchzonen zusammen (KUSNEZOW & OBOLENSKIJ 1969). Die Sibirische Tafel

Sie weist in ihrem südlichen und südwestliehen, im späten Paläozoikum, im Mesozoikum und Känozoikum aktivierten Teil (Sajanvorland, Jenisseiberge) auch eine Antimon-Quecksilber-Mineralisation auf. In den J e nisseibergen wurden in letzter Zeit einige Zinnobererzvorkommen festgestellt, die eine strukturelle Verbin3

Angewandte Geologie, Heft 5/71

Sie umfaßt zwei Bezirke: 1. das Baikalland mit dem Baikalischen Quecksilbereiz Gürtcl, der die Kcljanskcr Quecksilberlagcrstütte im Zcnlialbereich des Wilim-Plateaus einschließt, und 2. das östliche Transbaikalien mit dem Antimon-Quecksilber-Güitel des Transbaikal—Amur-Gebiets, der durch das Mongolisch-Ochotskische Tiefenbruchsystem kontrolliert wird. Nach den neuesten Angaben sind die Keljanskcr Lagerstätte und das Erzvorkommen im Baikal-Gürtel mit der mesozoischen oder sogar känozoischen Aktivierung der alten Faltungsstrukturen und mit dem känozoischen basaltoiden Vulkanismus

(IGNATOWITSCH & K A N D B E 1 9 6 8 )

verbunden. Die Quecksilbervererzung des östlichen Transbaikaliens (Ust-Engiskcr, Nertschinsker und andere Erzvorkommen) zeigt eine strukturelle und paragenelische Verbindung mit dem Vulkanismus der Unterkreide und den cpithermalcn Lagerstätten der Gold-Silber-Formation (Balejsker Typ), der Fluoritformation und der eigenartigen Quecksilber-Antimon-Wolfram-Formation. Diese gesamte Reihe von verwandten epithermalen Erzformationen ist mit der im späten Kreide-Stadium erfolgten Aktivierung der kalcdonischen und herzynischen Orogenc in der Mongolisch-Ochotskiselien Tiefenbruchzone (SCHTSCHEÖLOW 1959, 1966, 1968; SLDORENKO 1968) verbunden. Eine direkte strukturelle Fortsetzung des Transbaikalischen Gürtels im Mongolisch-Ochotskischen Tiefenbruchsystem ist der Antimon-Quecksilber-Gürtel des Amurgebiets (Dshaginsker Gürtels) (SlDORENKO 1968), der als östlichstes Glied des im Meso- und Känozoikum aktivierten Tienschan—Südsibirischen Gürtels an dessen Grenzbereich mit dem Pazifischen Erzgürtel angesehen werden kann. Der Pazifische Erzgürtel Es wurde bereits erwähnt, daß der Pazifische Erzgürtel für die Lokalisierung der Quecksilbervererzung eine außerordentliche Bedeutung hat. Zu ihm gehören die Quecksilberlagerstätten von Kanada, den USA, Mexiko, Peru, Chile, Neuseeland und J a p a n (SMIRNOW & RYSHENKO 1 9 5 8 , A b b . 1).

Innerhalb der U d S S R müssen folgende Quecksilberprovinzen zu dem Pazifischen Erzgürtel gerechnet werden: Dio Werchojan — Kolyma-Provinz

Sie entspricht dem gleichnamigen zwischen der Sibirischen Tafel und dem Kolymainnenmassiv gelegenen Faltungsgebiet mesozoischen Alters. Für die Metallogenie dieser Provinz sind Gold und Zinn besonders charakteristisch. Die Quecksilbervererzung ist die späteste in der Reihe der mesozoischen Erzformationen.

Zeitschrill für angewandte Geologie, Bd. 17 (1971), Heft 5 178 E s ergibt sich folgendes Altersschema der mesozoischen Erzbildungen: a) Die frühesten Bildungen sind die Gold-Quarz- und die Blei-Zink-Erzformation, die mit den frühen Diorit-Porphyrit-Intrusionen verbunden sind (absolutes Alter ca. 115 Mill. Jahre). b) Die Formation der borhaltigen Skarne und die QuarzKassiterit-Formation mit untergeordneten Mengen an Wolfram und Molybdän sind mit den Granitintrusionen verbunden (absolutes Alter 90 Mill. Jahre). e) Vom Standpunkt der Nutzung ist die Kassiterit-SulfidFormation, die mit kleinen Dioritintrusioneu in Zusammenhang steht (75 Mill. Jahre), am wichtigsten. d) Schließlich treten nach den kleinen Diabasintrusionen (absolutes Alter ca. 60 Mill. Jahre) die Gold-Antimon- und die Quecksilber-Erzformation auf (IWAUOW 1969). So ist die Quecksilbervererzung in dieser Provinz mit den späten Entwicklungsstadien der Faltungsgebiete verbunden. Mit ziemlicher Sicherheit kann man von einer paragenetischen Verbindung zwischen der Quecksilber-Formation und der Gold-Antimon-Erzformation sprechen und auch von einer Verbindung beider Formationen mit den postorogenen kleinen subalkalischen Basaltoidintrusionen (GALKIN 1968; OBOLENSKIJ & OBOLENSKAJA 1968). Die Annahme einer genetischen Verbindung der Quecksilbervcrerzung mit der Zinnvererzung (BALKIN 1968) kann nicht bestätigt werden. Die Quecksilbervererzung ist auch hier hauptsächlich in den Tiefenbruchzonen lokalisiert und bildet lineare Zonen. A m klarsten zeichnet sich der S e l e n n j a c h — U j a n d i n s k e r Quecksilbergürtel a b , der an der westlichen E i n f a s s u n g des K o l y m a i n n e n m a s s i v s liegt. I m Bereich dieses Gürtels befindet sich das Lewo — S a k y n d s h i n s k e r Erzfeld m i t einer Anzahl von L a g e r s t ä t t e n (Sewernoje, K o l y t s c h a n s k o j e u. a.). F ü r diese L a g e r s t ä t t e n sind die eigenartigen G o l d - A n t i m o n - Q u e c k s i l b e r - E r z e charakteristisch, die entweder eine gesonderte Gold-AntimonQ u e c k s i l b e r - F o r m a t i o n bilden (GALKIN 1968) oder, was wahrscheinlicher ist, das E r g e b n i s des Zusammenfallens der G o l d - A n t i m o n - F o r m a t i o n und der QuecksilberE r z f o r m a t i o n darstellen. Ochotskisches Meer—Tschuktschen-Halbinsel Als eigene Q u e c k s i l b e r - F o r m a t i o n m u ß offensichtlich die gleichnamige vulkanische Zone ausgesondert werden. I m Unterschied zu der obenbeschriebenen Provinz ist hier die Quecksilbervererzung räumlich und möglicherweise paragenetisch m i t dem spätkretazischen Vulkanismus verbunden, wobei die L a g e r s t ä t t e n dem T y p nach zu den subvulkanischen gerechnet werden müssen. E i n Beispiel hierfür ist die L a g e r s t ä t t e P l a m e n n o j e im Tschuktschen-(Tschaunsker) Bezirk, die an einen schichtförmigen K ö r p e r mineralisierter L i p a r i t e gebunden ist. I m A r m a n s k e r B e z i r k wurde die Quecksilbermineralisation in den s t a r k alunitisierten oberkretazischen V u l k a n i t e n und den sie durchsetzenden Andesitgängen (SPERENSKAJA 1961) festgestellt. Außerdem liegen einige A n g a b e n vor, die nicht dafür sprechen, daß die L a g e r s t ä t t e n der genannten B e z i r k e zum subvulkanischen T y p gerechnet werden können. Besonders i m R e v i e r der L a g e r s t ä t t e P l a m e n n o j e wurde festgestellt, d a ß die Quecksilbervererzung vor der Intrusion der G l i m m e r l a m p r o p h y r g ä n g e erfolgte. Die kretazischen L i p a r i t e werden in diesem Gebiet von postoberkretazischen bis paläogenen L a m p r o p h y r g ä n g e n d u r c h s e t z t ; durch die Quecksilbermineralisation werden die L i p a r i t e und L a m p r o p h y r g ä n g e ü b e r p r ä g t (OBOLENSKIJ & OBOLENSKAJA 1968). Folglich k a n n m a n nur von entfernten

KTJSNEZOW / Die Quucksilberprovinzen der UdSSR und ganz allgemeinen Beziehungen zwischen der Quecksilbervererzung und dem Vulkanismus sprechen. Die Zusammensetzung der E r z e unterscheidet sich n i c h t von der Zusammensetzung der E r z e der gewöhnlich monometallischen Q u e c k s i l b e r - F o r m a t i o n , obwohl zu erwarten wäre, d a ß auf den L a g e r s t ä t t e n des subvulkanischen T y p s b e s t i m m t e Unterschiede a u f t r ä t e n . E i n e charakteristische B e s o n d e r h e i t der L a g e r s t ä t t e n ist ihre Verbindung m i t den L a g e r s t ä t t e n der epitherm a l e n G o l d - S i l b e r - F o r m a t i o n und die weniger ausgeprägte Verbindung m i t der Molybdän-, Blei-Zink- und der Antimonvererzung (SLDOROW 1 9 6 6 ) . Die Korjaken—Kamtschatka-Provinz Sie wird sehr klar als eigenständige Quecksilberprovinz ausgesondert und entspricht dem gleichnamigen alpidischen (känozoischen) geosynklinalen F a l t u n g s g e b i e t , das zu der Innenzone des Pazifischen Gürtels gehört. Die Quecksilbervererzung ist hier außerordentlich weit v e r b r e i t e t und profiliert z u s a m m e n m i t Gold, Silber und Schwefel die Metallogenie dieses Gebiets. Die Quecksilbervererzung ist in einer Reihe von linearen E r z z o n e n lokalisiert, Dazu gehören die E n y t s c h a w a j a m s k e r Zone m i t den Erzfeldern v o n L j a p g a n a j s k o j e und T a w e n s k o j e , die O l j u t o r s k e r Zone m i t der gleichnamigen AntimonQuecksilber-Lagerstätte, die Innenzone von K a m t s c h a t k a (sekundäre Quarzite) m i t der A n a w g a j s k e r und anderen L a g e r s t ä t t e n sowie eine R e i h e v o n anderen Zonen. In der mineralischen Z u s a m m e n s e t z u n g der E r z e unterscheiden sich die L a g e r s t ä t t e n dieser Provinz nicht wesentlich von denen der anderen Provinzen. E i n großer Teil der L a g e r s t ä t t e n und E r z v o r k o m m e n gehört zur Q u e c k s i l b e r - F o r m a t i o n , die, wie in vielen anderen Gebieten, eng m i t der Antimon- und der Arsen( R e a l g a r - ) E r z f o r m a t i o n verbunden ist und die verwandte Arsen-Antimon-Quecksilber-Gruppe oder einen K o m p l e x von E r z f o r m a t i o n e n bildet. In der eigentlichen Q u e c k s i l b e r - F o r m a t i o n werden die L i s t w e n i t - Z i n n o b e r ; S u b f o r m a t i o n , die Q u a r z - D o l o m i t - D i c k i t - S u b f o r m a t i o n und die O p a l i t - S u b f o r m a t i o n (oder die mineralischen E r z t y p e n ) unterschieden. E i n e E i g e n a r t dieser P r o v i n z des känozoischen oder rezenten Vulkanismus ist das F e h l e n von L a g e r s t ä t t e n des Opalittyps, die ähnliche Züge wie die Opalitlagerstätten der U S A aufweisen. Zu diesem T y p gehören die E r z v o r k o m m e n von T s c h e m pura, Alnejskoje, B e l o j e u. a. (TITOW & TARASENKO 1968). Die Arsen-Antimon-Quecksilber-Vererzung in der K o r j a k e n — K a m t s c h a t k a - P r o v i n z zeigt eine Verbindung m i t der Gold-Silber- und der K u p f e r - M o l y b d ä n - V e r erzung sowie m i t L a g e r s t ä t t e n m i t gediegenem Schwefel. Die Vererzung ist an den miozänen, pliozänen und quart ä r e n Vulkanismus gebunden, wodurch auch ihr Alter b e s t i m m t wird. In einigen B e z i r k e n K a m t s c h a t k a s , in den heißen Quellen von Apapel, in der Nalytschaewsker Quelle und in anderen Gebieten sowie in der Caldera des Uzon wurde vor kurzer Zeit auch eine rezente Ablagerung von Arsen-Antamon-Quecksilber-Erzen nachgewiesen (PLJP 1 9 3 7 ; SCHTSCHEGLOW 1 9 6 2 ; NABOKO 1964). Die q u a r t ä r e Erzbildung (Zinnober, Metacinnab a r y t , Melnikowit, P y r i t , Markasit, Opal, Gips, gediegener Schwefel, B a r y t ) wurde auf den Kurilen in dem Solfatarenfeld des Vulkans Mendelejew (Insel K u n a s c h i r )

Zeitschrift tik angewandte Geologie, Bd. 11 (1971), Heft 8

KUSNEZOW / Die Quecksilberpi-ovinzen der UdSSR festgestellt. Die Kurilen müssen ebenfalls zum B e r e i c h der Korjaken-Kamtschatka-Quecksilberprovinz ger e c h n e t werden. Die Primorjeprovinz

Als eine gesonderte Quecksilberprovinz ist zweckmäßigerweise das T e r r i t o r i u m des mesozoischen F a l tungsgebiets östlich des B u r e j a i n n e n m a s s i v s , also das A m u r l a n d und der Sichote-Alin, auszugliedern. Auf diesem T e r r i t o r i u m ist eine bedeutende Anzahl von Antimon-Quecksilber-Erzvorkommen bekannt, von denen die Mehrzahl im B e r e i c h der C h i n g a n — B u r e j a E r z z o n e , der E r z z o n e des westlichen und östlichen Sichote-Alin und in der K u r - A m g u n - E r z z o n e lokalisiert ist. In den beiden letzten Zonen h a t die A n t i m o n - Q u e c k silber-Vererzung die Zinn-Sulfid-Vererzung und die B l e i - Z i n k - V e r e r z u n g ü b e r p r ä g t , wobei in einigen Quecksilbererzvorkommen (Sewernoje, N e t k a ) ein erhöhter Zinngehalt und auf den Z i n n - S u l f i d - L a g e r s t ä t t e n ein erhöhter Quecksilbergehalt gegenüber den entsprechenden CLABKE-Zahlen festgestellt werden. In der Verteilung der Quecksilberlagerstätten ist in Beziehung zu den kretazischen Granitoidmassiven und zinnführenden Gebieten stellenweise (unter anderem im E r z b e z i r k K o m s o m o l s k ) eine Ä h n l i c h k e i t m i t der geothermischen Z o n a l i t ä t zu b e o b a c h t e n . Auf diesen Angaben beruhen die Auffassungen, d a ß die Prozesse der Zinn- und Quecksilbererzbildung als eine E i n h e i t verliefen. Diese Auffassungen müssen als n i c h t genügend begründet eing e s c h ä t z t werden (SlDORENKO 1968). In der P r i m o r j e provinz (Sichote-Alin) erfolgte die Antimon-QuecksilberMineralisation in zwei E t a p p e n . Der größte Teil der Quecksilbererzvorkommen h a t offensichtlich paläogenes Alter. A u ß e r d e m gibt es Anzeichen für eine spätere Pliozän-Quartär-Zinnober-Mineralisation, die m i t dem basaltoiden V u l k a n i s m u s dieses Alters, einem Nachläufer der vulkanischen Prozesse auf Sachalin und den J a p a n i s c h e n Inseln, z u s a m m e n h ä n g t . Diese Prozesse wurden durch die Quecksilbermineralisation begleitet (SlDORENKO u. a. 1 9 6 8 ) . Die Provinz Sachalin

Die Insel S a c h a l i n k a n n ebenfalls als eine selbständige Quecksilberprovinz ausgesondert werden. Die Quecksilbervererzung ist hier an die alpidischen Bewegungen gebunden und h a u p t s ä c h l i c h in der T y m — P o r o n a j s k e r , der W e s t - und Ostsachalin-Quecksilberzone lokalisiert. Diese Zonen sind m i t den Tiefenbruehzonen verbunden. Die Mehrzahl der L a g e r s t ä t t e n der Ostsachalinzone, innerhalb derer eine Gruppe von E r z v o r k o m m e n des L i s t w e n i t t y p s (Sewernoje u. a.) ausgesondert werden k a n n , gehört zu der monometallischen QuecksilberF o r m a t i o n . Die E r z v o r k o m m e n der T y m — P o r o n a j s k e r und der W e s t s a c h a l i n z o n e , die m i t den neogenen V u l k a n i t e n verbunden sind, zeichnen sich durch einen komplizierten E r z b e s t a n d aus ( R e a l g a r , Zinnober, M e t a c i n n a b a r y t , P y r i t , Markasit, Galenit, Sphalerit u. a.) und k ö n n e n der A r s e n - A n t i m o n - Q u e c k s i l b e r - F o r m a t i o n zugeordnet werden. E i n e paragenetische Verbindung dieser Vererzung m i t der Gold-Silber- und der Polymetallvererzung, wie sie auf den L a g e r s t ä t t e n von J a p a n (ROSHDESTWENSKIJ 1 9 6 8 ) b e o b a c h t e t werden k a n n , ist zu erkennen. 3*

179 Typen der Quecksilbcrprovinzen Die Analyse der Materialien über die Quecksilberprovinzen der U d S S R g e s t a t t e t unter B e r ü c k s i c h t i g u n g der L i t e r a t u r a n g a b e n über die L a g e r s t ä t t e n des Auslands die Ausgliederung einiger sehr wichtiger T y p e n ( H a u p t t y p e n ) von Quecksilberprovinzen. Dabei sind die t e k t o n i s c h e n Verhältnisse der Erzbildung, die Beziehungen zwischen der Vererzung und dem M a g m a t i s m u s und die Zusammensetzung der E r z f o r m a t i o n e n zu berücksichtigen. E s zeichnen sich klar drei H a u p t t y p e n von Quecksilberprovinzen a b : 1. die alpidischen und mesozoischen Faltungsgebiete, 2. die aktivierten paläozoischen Faltungsgebiete und 3. die aktivierten Plattformen. In den Quecksilberprovinzen des ersten T y p s erfolgte die Erzbildung u n m i t t e l b a r n a c h der F a l t u n g , in den späten E n t s t e h u n g s e t a p p e n des entsprechenden F a l tungsgebiets. In diesen Provinzen zeigt die Vererzung gewöhnlich eine Verbindung m i t dem synchronen oder etwas jüngeren Vulkanismus. Die L a g e r s t ä t t e n gehören zum subvulkanischen oder epithermalen T y p . Die Q u e c k s i l b e r - F o r m a t i o n , die A r s e n - ( R e a l g a r - ) F o r m a t i o n und die komplizierte A r s e n - A n t i m o n - Q u e c k s i l b e r - F o r m a t i o n sind t y p i s c h . Die Verbindung dieser E r z f o r m a t i o nen m i t den im genetischen T y p und im geologischen Alter ähnlichen E r z f o r m a t i o n e n : m i t der Gold-Tellur-WismutF o r m a t i o n , der A r s e n - ( R e a l g a r - ) F o r m a t i o n , der Quecksilber-Antimon-Wolfram-Formation (Kaukasusprovinz), in anderen Fällen m i t der K u p f e r - M o l y b d ä n F o r m a t i o n , der G o l d - S i l b e r - F o r m a t i o n , der Schwefelformation ( K o r j a k e n — K a m t s c h a t k a - P r o v i n z ) , hin und wieder m i t der B l e i - Z i n k - F o r m a t i o n und der GoldT e l l u r - F o r m a t i o n ( T r a n s k a r p a t e n p r o v i n z ) ist ziemlich charakteristisch. In einigen F ä l l e n bestehen paragenetische Beziehungen zwischen diesen E r z f o r m a t i o n e n , und es t r i t t , häufig als E r g e b n i s des komplizierten polyaszendenten Vererzungsprozesses, eine Erzzonalität auf. In den Quecksilberprovinzen des zweiten T y p s , in den a k t i v i e r t e n paläozoischen F a l t u n g s g e b i e t e n , ist die Vererzung bedeutend später als die F a l t u n g aufgeprägt worden. Im E r g e b n i s ist ein Zusammenfallen der Quecksilbervererzung m i t den im Alter und im T y p verschiedenen E r z f o r m a t i o n e n zu b e o b a c h t e n , zu denen die genetischen Verbindungen fehlen. E i n Z u s a m m e n h a n g m i t dem Vulkanismus b e s t e h t gewöhnlich nicht. Die L a g e r s t ä t t e n gehören zum teletherrnalen und epithermalen T y p . M a n c h m a l ist eine entfernte paragenetische Beziehung der Vererzung zum subkrustalen Tiefenm a g m a t i s m u s festzustellen. Die Q u e c k s i l b e r - F o r m a t i o n und die A n t i m o n - Q u e c k s i l b e r - F o r m a t i o n sind c h a r a k teristisch. Gelegentlich zeichnet sich eine paragenetische Verbindung dieser F o r m a t i o n e n m i t der dem T y p nach verwandten epithermalen und teletherrnalen Blei-ZinkFormation, der Antimonund Fluorit-Formation (Tienschan, A l t a i — S a j a n - P r o v i n z ) ab. Die E r z z o n a l i t ä t t r i t t nur schwach auf. Zu den Quecksilberprovinzen des dritten T y p s gehören die a k t i v i e r t e n alten P l a t t f o r m e n (Südchinesisehc Tafel), die R a n d s e n k e n der P l a t t f o r m e n (Donezbecken), die gehobenen R a n d m a s s i v e der alten P l a t t f o r m e n (Jenisseiberge, O s t s a j a n ) sowie die Innenmassive. Die

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 (1971), Heft 5

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LJACHOWITSCH / Akzessorische Mineralien

Quecksilbervererzung ist hier immer klar ausgeprägt. Eine Beziehung zum Vulkanismus fehlt. Manchmal zeichnet sich eine paragenetische Beziehung zum subkrustalen Tiefenmagmatismus ab. Die Lagerstätten gehören zum telethermalen und epithermalen Typ. Die Quecksilber-Formation und die Antimon-Quecksilber-Formation sind charakteristisch. In einigen Fällen ist eine paragenetische Verbindung mit der gleichnamigen Blei-Zink-Formation (Donezbecken) und der Antimon-Formation (Südchma) festzustellen. Die Erzzonalität ist schwach ausgeprägt oder fehlt.

Schlußfolgerungen 1. Die Materialien über die Metallogenie des Quecksilbers, die während der letzten Jahre in den verschiedenen Bezirken und Provinzen der UdSSR, unter anderem m Sibirien und im Fernen Osten, erarbeitet wurden, haben unsere in den Arbeiten von W. I. S M I R NOW bereits veröffentlichten Kenntnisse über die Gesetzmäßigkeiten der Bildung und Verteilung der Quecksilberlagerstätten bestätigt und etwas präzisiert. 2. Die überwiegende Mehrheit der Quecksilberlagerstätten hat sich in den letzten Entwicklungsstadien der Mobil- oder Faltungszonen sowie im Stadium der tektonisch-magmatischen Aktivierung der Faltungsgebiete und alten Plattformen gebildet.

3. Die wichtigste Gesetzmäßigkeit ist, daß praktisch alle Quecksilberlagerstätten der Welt im Bereich der planetaren Erzgürtel (Mediterraner und Pazifischer /Gürtel) verteilt sind. Außerdem wird ein dritter Gürtel, der Tienschan—Südsibirische Quecksilbergürtel, ausgesondert, der dem gleichnamigen Gürtel der meso- und känozoischen Aktivierung und der Gewölbe- und Schollenhebungen entspricht. 4. Im Bereich dieser Erzgürtel hebt sich auf dem Territorium der U d S S R eine Reihe v o n Quecksilberprovinzen ab. Sie unterscheiden sich wesentlich im geologischen Bau, in den tektonischen Verhältnissen der Erzbildung, der Beziehung zwischen der Quecksilbervererzung und dem Magmatismus, der Zusammensetzung der Erzformationen, den Bedingungen der Lokalisierung der Quecksilbervererzung und anderen Besonderheiten. Es werden drei H a u p t t y p e n von Quecksilberprovinzen unterschieden: 1. alpidische und mesozoische Faltungsgebiete, 2. aktivierte paläozoische Faltungsgebiete, 3. aktivierte alte Plättformen. Ausgliederung und Typisierung der Quecksilber- ' provinzen können offensichtlich ein wesentliches Element der prognostischen metallogenetischen Untersuchungen sein.

W . W . LJACHOWITSCH

Akzessorische Mineralien - Rohstoffe der Zukunft R e f e r i e r t v o n KURT KAUTER, B e r l i n

Für eine Beurteilung der Entwicklungsmöglichkeiten im Prognosezeitraum spielen die Mineralressourcen eine besondere Rolle. Jährlich wird auf der Erde ungefähr 1 k m 3 mineralischer Rohstoffe gefördert. Das führt natürlich zu einer Aufzehrung der Mineralressourcen, bedingt das Suchen nach neuen Quellen und erfordert die Verbesserung der Förderungs- und Aufbereitungstechnologien. Bei der Beurteilung der Perspektiven für die Entwicklung einer mineralischen Rohstoffbasis sind drei Ilauptrichtungen zu beachten: 1. Entdeckung neuer Erzlagerstätten bereits bekannter genetischer Typen; 2. Erhöhung der Effektivität der Förderung und nachfolgenden Verarbeitung der mineralischen Rohstoffe, m erster Linie auf Kosten einer maximal komplexen Extraktion aller wertvollen Komponenten sowie auf Kosten ihrer maximal komplexen Verarbeitung; 3. Aufsuchen von Lagerstätten neuer genetischer Typen von neuen Rohstoffquellen (Erzen und Nichterzen). Die Entwicklung einer modernen Industrie, die eine immer größere Menge seltener Elemente braucht, macht notwendig, entweder Erze von höherer Qualität zu gewinnen oder modernere Gewinnungsmethoden auszuarbeiten. Da eine Verbesserung im Metallgehalt der Erze nicht zu erwarten ist, muß die Aufmerksamkeit Wortlaut des Originaltitels. Mincralnoje syre budu3chtscheg0. Aus. l'riroda, Nr 0 (1970), S. 26 - 29. Übers. K. NIEMANN. Berlin.

auf die Vervollkommnung der Abbau- und Aufbercitungsverfahren der Erze und auf die komplexe Extraktion ihrer nutzbaren Komponenten gelenkt werden. Bekanntlich gehen bei der Aufbereitung von Eisenerzen Kupfer, Kobalt, Blei, Zink, Gold, Silber, Titan, Niob und Tantal verloren. Bei der Apatitgewinnung geht eine große Menge Sphen, Titanmagnetit und Seltener Erden ab. Solche Verluste sind unter Berücksichtigung des Bedarfs einer modernen Industrie untragbar. Wenn v o n neueil Rohstoffquellen gesprochen wird, meint m a n einmal die Wässer des Weltozeans, z u m anderen Gesteine, vor allem Eruptivgesteine. Die Vorräte der in ihnen konzentrierten mineralischen Rohstoffe sind sehr groß, doch ist ihre Aufbereitung sehr kompliziert. Was die ElementgehalteMor Ozeane angeht, so ist in letzter Zeit genügend Material hierüber veröffentlicht worden. Es braucht an dieser Stelle nicht wiederholt zu werden. Bezüglich der ozeanischen Seifenlagerstätten liegt das Problem d a n n , eine möglichst komplexe Extraktion aller wertvollen Komponenten zu erhalten. Bei den Eruptivgesteinen (besonders den Granitoiden) werden z. Z. insgesamt nur 1 — 3 Komponenten (Feldspat, Quarz und Glimmer) genutzt, während sie eine ganze Reihe der verschiedenartigsten Minerale seltener Elemente enthalten, die die moderne Industrie und Technik m großen Mengen benötigen. Zum Beispiel ent-

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 (1971), Heft 5

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LJACHOWITSCH / Akzessorische Mineralien

Quecksilbervererzung ist hier immer klar ausgeprägt. Eine Beziehung zum Vulkanismus fehlt. Manchmal zeichnet sich eine paragenetische Beziehung zum subkrustalen Tiefenmagmatismus ab. Die Lagerstätten gehören zum telethermalen und epithermalen Typ. Die Quecksilber-Formation und die Antimon-Quecksilber-Formation sind charakteristisch. In einigen Fällen ist eine paragenetische Verbindung mit der gleichnamigen Blei-Zink-Formation (Donezbecken) und der Antimon-Formation (Südchma) festzustellen. Die Erzzonalität ist schwach ausgeprägt oder fehlt.

Schlußfolgerungen 1. Die Materialien über die Metallogenie des Quecksilbers, die während der letzten Jahre in den verschiedenen Bezirken und Provinzen der UdSSR, unter anderem m Sibirien und im Fernen Osten, erarbeitet wurden, haben unsere in den Arbeiten von W. I. S M I R NOW bereits veröffentlichten Kenntnisse über die Gesetzmäßigkeiten der Bildung und Verteilung der Quecksilberlagerstätten bestätigt und etwas präzisiert. 2. Die überwiegende Mehrheit der Quecksilberlagerstätten hat sich in den letzten Entwicklungsstadien der Mobil- oder Faltungszonen sowie im Stadium der tektonisch-magmatischen Aktivierung der Faltungsgebiete und alten Plattformen gebildet.

3. Die wichtigste Gesetzmäßigkeit ist, daß praktisch alle Quecksilberlagerstätten der Welt im Bereich der planetaren Erzgürtel (Mediterraner und Pazifischer /Gürtel) verteilt sind. Außerdem wird ein dritter Gürtel, der Tienschan—Südsibirische Quecksilbergürtel, ausgesondert, der dem gleichnamigen Gürtel der meso- und känozoischen Aktivierung und der Gewölbe- und Schollenhebungen entspricht. 4. Im Bereich dieser Erzgürtel hebt sich auf dem Territorium der U d S S R eine Reihe v o n Quecksilberprovinzen ab. Sie unterscheiden sich wesentlich im geologischen Bau, in den tektonischen Verhältnissen der Erzbildung, der Beziehung zwischen der Quecksilbervererzung und dem Magmatismus, der Zusammensetzung der Erzformationen, den Bedingungen der Lokalisierung der Quecksilbervererzung und anderen Besonderheiten. Es werden drei H a u p t t y p e n von Quecksilberprovinzen unterschieden: 1. alpidische und mesozoische Faltungsgebiete, 2. aktivierte paläozoische Faltungsgebiete, 3. aktivierte alte Plättformen. Ausgliederung und Typisierung der Quecksilber- ' provinzen können offensichtlich ein wesentliches Element der prognostischen metallogenetischen Untersuchungen sein.

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Akzessorische Mineralien - Rohstoffe der Zukunft R e f e r i e r t v o n KURT KAUTER, B e r l i n

Für eine Beurteilung der Entwicklungsmöglichkeiten im Prognosezeitraum spielen die Mineralressourcen eine besondere Rolle. Jährlich wird auf der Erde ungefähr 1 k m 3 mineralischer Rohstoffe gefördert. Das führt natürlich zu einer Aufzehrung der Mineralressourcen, bedingt das Suchen nach neuen Quellen und erfordert die Verbesserung der Förderungs- und Aufbereitungstechnologien. Bei der Beurteilung der Perspektiven für die Entwicklung einer mineralischen Rohstoffbasis sind drei Ilauptrichtungen zu beachten: 1. Entdeckung neuer Erzlagerstätten bereits bekannter genetischer Typen; 2. Erhöhung der Effektivität der Förderung und nachfolgenden Verarbeitung der mineralischen Rohstoffe, m erster Linie auf Kosten einer maximal komplexen Extraktion aller wertvollen Komponenten sowie auf Kosten ihrer maximal komplexen Verarbeitung; 3. Aufsuchen von Lagerstätten neuer genetischer Typen von neuen Rohstoffquellen (Erzen und Nichterzen). Die Entwicklung einer modernen Industrie, die eine immer größere Menge seltener Elemente braucht, macht notwendig, entweder Erze von höherer Qualität zu gewinnen oder modernere Gewinnungsmethoden auszuarbeiten. Da eine Verbesserung im Metallgehalt der Erze nicht zu erwarten ist, muß die Aufmerksamkeit Wortlaut des Originaltitels. Mincralnoje syre budu3chtscheg0. Aus. l'riroda, Nr 0 (1970), S. 26 - 29. Übers. K. NIEMANN. Berlin.

auf die Vervollkommnung der Abbau- und Aufbercitungsverfahren der Erze und auf die komplexe Extraktion ihrer nutzbaren Komponenten gelenkt werden. Bekanntlich gehen bei der Aufbereitung von Eisenerzen Kupfer, Kobalt, Blei, Zink, Gold, Silber, Titan, Niob und Tantal verloren. Bei der Apatitgewinnung geht eine große Menge Sphen, Titanmagnetit und Seltener Erden ab. Solche Verluste sind unter Berücksichtigung des Bedarfs einer modernen Industrie untragbar. Wenn v o n neueil Rohstoffquellen gesprochen wird, meint m a n einmal die Wässer des Weltozeans, z u m anderen Gesteine, vor allem Eruptivgesteine. Die Vorräte der in ihnen konzentrierten mineralischen Rohstoffe sind sehr groß, doch ist ihre Aufbereitung sehr kompliziert. Was die ElementgehalteMor Ozeane angeht, so ist in letzter Zeit genügend Material hierüber veröffentlicht worden. Es braucht an dieser Stelle nicht wiederholt zu werden. Bezüglich der ozeanischen Seifenlagerstätten liegt das Problem d a n n , eine möglichst komplexe Extraktion aller wertvollen Komponenten zu erhalten. Bei den Eruptivgesteinen (besonders den Granitoiden) werden z. Z. insgesamt nur 1 — 3 Komponenten (Feldspat, Quarz und Glimmer) genutzt, während sie eine ganze Reihe der verschiedenartigsten Minerale seltener Elemente enthalten, die die moderne Industrie und Technik m großen Mengen benötigen. Zum Beispiel ent-

Ljachowitsch

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 (1971), Heft 5 / A k z e s s o r i s c h e Mineralien

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hält allein 1 km 3 gewöhnlichen Granits 980000 t Seltener Erden, 112000 t Lithium, 84000 t Niob, 28000 t Molybdän, 10000 t Uran usw. Das Granitmassiv von Conway beispielsweise enthält 3 Mill. t metallisches Thorium bis in eine Teufe von 30 m. Seltene Elemente treten gewöhnlich dispers und mit sehr niedrigen Gehalten in der Erdkruste auf. Gegenüber den Durchschnittsgehalten von Aluminium oder Eisen mit ungefähr 7,7 und 2 , 7 % betragen die für Skandium 0,001%, für Cäsium 0 , 0 0 0 3 % , für T a n t a l 0 , 0 0 0 2 % u. a. m. Die wachsende Nachfrage in der lezten Zeit nach ihnen ist so groß, daß ihre bekannten Lagerstätten sie in Zukunft k a u m werden decken können. Deshalb werden derzeit Sucharbeiten nicht nur auf neue Lagerstätten bekannter Typen durchgeführt, sondern auch im Hinblick auf Gesteine, die, ähnlich dem Meerwasser, ein Reservoir großer Mengen seltener Elemente darstellen. Bis heute wurden in den Eruptivgesteinen, hauptsächlich in den Granitoiden, bis zu 89 verschiedene akzessorische Minerale festgestellt, die als Oxide, Sulfide, Fluoride, Niobate, Molybdate, Phosphate, Wolframate, Silikate, gediegen und in anderen Modifikationen vorliegen. Neben den gesteinsbildenden Mineralen sind gewöhnlich in einer Größenordnung von ungefähr 0 , 5 % des Gesamtvolumens akzessorische Minerale der verschiedensten Erze und seltenen Elemente (Uran, Thorium, Tantal, Niob, Seltene Erden, Zirkon, Lithium, Beryllium, Wolfram, Molybdän und Zinn) in den Graniten vorhanden. Nachstehende Tabelle vermittelt einen Überblick: D u r c h s c h n i t t s g e h a l t e einiger e l e m e n t e in d e n G r a n i t o i d e n Minerale Magnetit Sphen Apatit Ilmenit Zirkon Granat , Pyrit Orthit Monazit Tantal-Niobafce Spodumen Chalkopyrit Molybdänit Thorit Xenotim Sphalerit Scheelit Uraninit Galenit Kassiterit

Minerale

seltener

und

Gehalt in g/t

Elemente

2990 910 500 390 140 140 90 56 32 13 10 5 4,5 2,5 1,6 1,3 1,3 0,8 . 0,8 0,2

Fe Ti P Ti, Fe Zr Y, So Fe TB TR Nb, Ta Li Fe, Cu Mo Th Y Zn W u Pb Sn

Erz-

Die akzessorischen Minerale spiegeln durch ihre geochemischen Besonderheiten den ' Grad der Kontaminierung mit verschiedenen Erden und seltenen Elementen wider. Da ein und dasselbe Element verschiedene Verbindungen als Minerale bildet, ist natürlich die Varietätenvielfalt der akzessorischen Minerale ein empfindlicher Indikator für die Eigenart der Bildungsbedingungen von Massiven eruptiver Gesteine. Die

Besonderheiten ihrer Zusammensetzung und ihres Gehalts weisen ebenfalls auf den Unterschied in der chemischen Zusammensetzung und auf die potentielle Erzführung der Gesteine hin. Ohne'Übertreibung kann man sagen, daß eine vollständige und qualifizierte Untersuchung der magmatischen Komplexe nicht durchgeführt werden kann ohne die genaue Untersuchung der akzessorischen Minerale. Die akzessorischen Minerale sind nach ihrer Genesis und Zusammensetzung verschiedenartig. Viele von ihnen bestehen aus seltenen Elementen. Man kann in grober Gruppierung folgende unterscheiden: 1. Minerale s e l t e n e r u n d r a d i o a k t i v e r E l e m e n t e : N b u n d T a ( C o l u m b i t , T a n t a l i t ) , T R (Monazit, X e n o t i m , O r t h i t ) , T R u n d U ( T h o r i t u n d U r a n i n i t ) , Zr (Zirkon), B e (Beryll), L i (Amblygonit, Spodumen) usw. 2. M i n e r a l e v o n E r z e l e m e n t o n : S n ( K a s s i t e r i t ) , W (Wolfr a m i t , Scheelit), Mo ( M o l y b d ä n i t ) , P b (Galenit.), Zn ( S p h a lerit), H g (Zinnober), B i ( W i s m u t i n ) u. a. 3. Minerale v o n N i c l i t e r z e l e m e n t e n : Ca u n d AI ( E p i d o t , G r a n a t ) , AI ( S i l l i m a n i t ) , B ( T u r m a l i n ) , F ( F l u o r i t , T o p a s ) u. a.

Die Untersuchung der akzessorischen Minerale in Eruptivgesteinen führte zu zwei wichtigen Schlußfolgerungen. Erstens wurde festgestellt, daß die meisten Elemente, ungeachtet ihres äußerst unbedeutenden prozentuellen Anteils im Gestein, eigene Minerale bereits im Magma bilden; zweitens wurde beobachtet, daß sie eine unmittelbare Beziehung zur Erzführung der Gesteine haben. Außerdem ist es möglich geworden, die Sucharbeiten auf Seifenlagerstätten von Mineralen seltener Elemente zielgerichteter vorzunehmen und, was besonders wichtig ist, Varietäten der Gesteine auszusondern, die die Minerale der seltenen Elemente in solchen Mengen enthalten, die den industriellen Forderungen (Konditionen) entsprechen. In Abhängigkeit von der Schwankung im Gehalt der gesteinsbildenden Minerale in Granitoiden rechnet ein Gestein zu einer bestimmten Varietät. Ungeachtet der außerordentlich starken Verbreitung der Granitoide, blieb ihre vollständige Mineralzusammensetzung lange Zeit nur schwach untersucht. In erster Linie betrifft das ihren Gehalt an akzessorischen Mineralen. Ihre verschiedenartigsten chemischen Verbindungen geben den Wissenschaftlern wertvolle Informationen für die Erörterung der Besonderheiten, der Entstehung, Bildung und Erzführung eines Granitoids. Am weitesten verbreitet sind die Akzessorien Zirkon, Apatit, Orthit, Magnetit, Pyrit, Epidot, Ilmenit, Sphen, Rutil, Fluorit, die fast immer in den Granitoiden anzutreffen sind. Gleichzeitig sind es Minerale, wie Uraninit, Bastnäsit, Spodumen, Beryll, Amblygonit, Fergusonit, die seltener auftreten und dann vorzugsweise in veränderten Granitoidvarietäten. Umseitiges Schema veranschaulicht eine Trennung der gesteinsbildenden Minerale von den akzessorischen. Die Anhäufung von industriell interessanten Mengen an akzessorischen Mineralen in den Granitoiden gibt die Möglichkeit für das Aufsuchen von Lagerstätten anderer Minerale der seltenen Elemente des analogen T y p s . Bekanntlich werden bei der Verwitterung der Granite die gesteinsbildenden Minerale gewöhnlich zerstört, während sich ein Teil der akzessorischen Minerale ansammelt und die Grundlage zur Entstehung von Zirkon-, Monazit-, Ilmenit- und anderen Seifenlagerstätten

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SCHTSCHEBBINA / Geochemie der seltenen Elemente

182 gibt. Deshalb bildet beim Aufsuchen von Seifenlagers t ä t t e n der Nachweis von Gebieten eine große Hilfe, innerhalb deren Gesteine entwickelt sind, die. eine erhöhte Menge derartiger Minerale enthalten. D a z u ist es notwendig, daß sich die Besonderheiten der Mineralz u s a m m e n s e t z u n g in der Gesteinsbenennung widerspiegelt.. Prinzipielles Schema der Abtrennung von gesteinsbildenden und akzessorischen Mineralen aus den Granitoiden Granit, Zerkleinerung, Abtragung Gesteinsbildcnde Minerale (leichte) Flotationsmethoden der Abtrennung

Akzessorische Minerale (schwere) Gravitations- und elektromagnetische Methoden der Abtrennung

Glimmer Elektronik

Minerale T a und Jib Columbit, Euxenit, Tantalit, Mikrolith

Feldspate Keramische Industrie

Minerale T l l Monazit, Xcnotim, Orthit

Quarz Glasindustrie

Minerale Li $nd Be Amblygonit, Spodumen, Beryll, Bertrandit Minerale U und Th Uraninit, Thorit Minerale Zr Zirkon, Malakon

Als Beispiel von Gehalten, die die Anwendung einer speziellen Terminologie erlauben, gibt es bei Graniten folgende: Monazitgranit — Gehalt des Monazits Xenotimgranit — Gehalt des Xenotims Orthilgranit, — Gehalt des Orthits

20 g/t 8 g/t 195 g/t

Uranini tgranit — Gehalt des Uraninits Thoritgranit — Gehalt des Thorits Zirkongranit — Gehalt des Zirkons

4 g/t 7 g/t 240 g/t

Granite mit erhöhtem Gehalt an Mineralen seltener E l e m e n t e sind als ein komplexer Rohstoff anzusehen, dessen N u t z u n g in gewissen Fällen ökonomisch vorteilh a f t sein kann. Einige Varietäten sonst uninteressanter Gesteine, insbesondere solche, die einer Veränderung unterworfen waren, können auch industriell wichtige Konzentrationen einer Reihe von Mineralen der seltenen E l e m e n t e aufweisen. Als Beispiel dienen die verwitterten Granite von Brasilien, die auf T a n t a l und Zinn a b g e b a u t werden (Tantalit, K a s s i t e r i t ) ; lateritisierte Granite der Sierra Leone dienen als A u s g a n g s s t o f f für Seltene E r d e n (Monazit); die Albitgranite Nigeriens enthalten in industriell verwertbaren Mengen Niob in F o r m v o n Columbit; die G r a n a t g r a n i t e Indiens sind reich an U r a n und Y t t r i u m (Uraninit, F e r g u s o n i t ) ; Granite mit erhöhten Gehalten der Minerale an B e (Beryll und Bertrandit), Li (Amblygonit, S p o d u m e n ) usw. Hierbei ist es wichtig festzustellen, daß in den vergangenen 2 0 — 3 0 J a h r e n viele Minerale seltener Metalle aufgehört haben, nur das Objekt für ausgefallene spezielle Untersuchungen zu sein. E s ist beispielsweise interessant zu wissen, daß bis zu den 30er J a h r e n Minerale wie Beryll und (Columbit und bis zu den 50er J a h r e n Pyrochlor und B a s t n ä s i t von der Industrie praktisch nicht genutzt wurden. Die Entwicklung von hocheffektiven modernen Aufbereitungsmethoden gewährleistet eine selektive E x traktion der Minerale verschiedener Elemente aus den Gesteinen, darunter auch der seltenen Elemente. Ihre komplexe N u t z u n g wird in erheblichem Maße eine derartige Gewinnung rentabel machen, und die praktisch unerschöpflichen Vorräte dieser Minerale im Gestein erlauben, sie als die wahrscheinlichsten mineralischen Rohstoffe der Zukunft anzusehen.

W . W . SCHTSCHERBINA, U d S S R

Das Problem der Geochemie der seltenen Elemente (Referiert v o n WOLFOANQ OESTREICH, Berlin)

D a s Problem der Geochemie der seltenen Elemente besteht darin, allseitig die Bedingungen zu untersuchen, bei denen eine Anreicherung in natürlichen Objekten erfolgt, wobei diese sowohl in selbständigen Mineralien des betreffenden seltenen Elements als auch durch B i l d u n g höherer Konzentrationen in einem fremden Wirtsmineral vonstatten gehen kann. Diese Bedingungen entstehen in einem bestimmten geologischen Milieu; daher hat das genannte Problem auch einen regionalen (metallogenetischen) Aspekt. Im Hinblick auf die kristallchemischen Eigenschaften lassen sich bei den seltenen Elementen zwei Gruppen unterscheiden: 1. sich leicht konzentrierende E l e m e n t e ; 2. disperse Elemente, die k a u m eigene Mineralien bilden. Sich leicht konzentrierende Elemente sind z. B . Zr, Be und W, Aus: „Geochimija", No. 4, 1970, 439 — 445 (russ.).

disperse E l e m e n t e Cd, In, G a , Tl, Ge, V und R e . Die Fähigkeit zur Dispersion bedingte zu einem erheblichen Grad den Begriff der „ S e l t e n h e i t " eines E l e m e n t s , obgleich der Durchschnitt.sgehalt vieler seltener disperser Elemente höher ist als der Gehalt häufiger anzutreffender Elemente. Die Zuordnung der E l e m e n t e zu den seltenen ist umstritten. Sie h ä n g t von den Fortschritten der chemischen Technologie und der allgemeinen Verbreitung in der N a t u r ab. V a n a d i u m ist heute aus der Liste der seltenen Elemente gestrichen, während m a n Wismut, trotz der Bildung eigener Mineralien, infolge seines geringen mittleren Gehalts in der E r d k r u s t e immer häufiger zu den seltenen Elementen rechnet. E s wird immer schwieriger, zwischen den seltenen und den nichtseltenen Elementen eine deutliche Grenze zu ziehen. Als Kriterium der „ S e l t e n h e i t " hatte W. W. SCHTSCHERBINA die vorbehaltliche Grenze von 0 , 0 0 1 % des mittleren

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SCHTSCHEBBINA / Geochemie der seltenen Elemente

182 gibt. Deshalb bildet beim Aufsuchen von Seifenlagers t ä t t e n der Nachweis von Gebieten eine große Hilfe, innerhalb deren Gesteine entwickelt sind, die. eine erhöhte Menge derartiger Minerale enthalten. D a z u ist es notwendig, daß sich die Besonderheiten der Mineralz u s a m m e n s e t z u n g in der Gesteinsbenennung widerspiegelt.. Prinzipielles Schema der Abtrennung von gesteinsbildenden und akzessorischen Mineralen aus den Granitoiden Granit, Zerkleinerung, Abtragung Gesteinsbildcnde Minerale (leichte) Flotationsmethoden der Abtrennung

Akzessorische Minerale (schwere) Gravitations- und elektromagnetische Methoden der Abtrennung

Glimmer Elektronik

Minerale T a und Jib Columbit, Euxenit, Tantalit, Mikrolith

Feldspate Keramische Industrie

Minerale T l l Monazit, Xcnotim, Orthit

Quarz Glasindustrie

Minerale Li $nd Be Amblygonit, Spodumen, Beryll, Bertrandit Minerale U und Th Uraninit, Thorit Minerale Zr Zirkon, Malakon

Als Beispiel von Gehalten, die die Anwendung einer speziellen Terminologie erlauben, gibt es bei Graniten folgende: Monazitgranit — Gehalt des Monazits Xenotimgranit — Gehalt des Xenotims Orthilgranit, — Gehalt des Orthits

20 g/t 8 g/t 195 g/t

Uranini tgranit — Gehalt des Uraninits Thoritgranit — Gehalt des Thorits Zirkongranit — Gehalt des Zirkons

4 g/t 7 g/t 240 g/t

Granite mit erhöhtem Gehalt an Mineralen seltener E l e m e n t e sind als ein komplexer Rohstoff anzusehen, dessen N u t z u n g in gewissen Fällen ökonomisch vorteilh a f t sein kann. Einige Varietäten sonst uninteressanter Gesteine, insbesondere solche, die einer Veränderung unterworfen waren, können auch industriell wichtige Konzentrationen einer Reihe von Mineralen der seltenen E l e m e n t e aufweisen. Als Beispiel dienen die verwitterten Granite von Brasilien, die auf T a n t a l und Zinn a b g e b a u t werden (Tantalit, K a s s i t e r i t ) ; lateritisierte Granite der Sierra Leone dienen als A u s g a n g s s t o f f für Seltene E r d e n (Monazit); die Albitgranite Nigeriens enthalten in industriell verwertbaren Mengen Niob in F o r m v o n Columbit; die G r a n a t g r a n i t e Indiens sind reich an U r a n und Y t t r i u m (Uraninit, F e r g u s o n i t ) ; Granite mit erhöhten Gehalten der Minerale an B e (Beryll und Bertrandit), Li (Amblygonit, S p o d u m e n ) usw. Hierbei ist es wichtig festzustellen, daß in den vergangenen 2 0 — 3 0 J a h r e n viele Minerale seltener Metalle aufgehört haben, nur das Objekt für ausgefallene spezielle Untersuchungen zu sein. E s ist beispielsweise interessant zu wissen, daß bis zu den 30er J a h r e n Minerale wie Beryll und (Columbit und bis zu den 50er J a h r e n Pyrochlor und B a s t n ä s i t von der Industrie praktisch nicht genutzt wurden. Die Entwicklung von hocheffektiven modernen Aufbereitungsmethoden gewährleistet eine selektive E x traktion der Minerale verschiedener Elemente aus den Gesteinen, darunter auch der seltenen Elemente. Ihre komplexe N u t z u n g wird in erheblichem Maße eine derartige Gewinnung rentabel machen, und die praktisch unerschöpflichen Vorräte dieser Minerale im Gestein erlauben, sie als die wahrscheinlichsten mineralischen Rohstoffe der Zukunft anzusehen.

W . W . SCHTSCHERBINA, U d S S R

Das Problem der Geochemie der seltenen Elemente (Referiert v o n WOLFOANQ OESTREICH, Berlin)

D a s Problem der Geochemie der seltenen Elemente besteht darin, allseitig die Bedingungen zu untersuchen, bei denen eine Anreicherung in natürlichen Objekten erfolgt, wobei diese sowohl in selbständigen Mineralien des betreffenden seltenen Elements als auch durch B i l d u n g höherer Konzentrationen in einem fremden Wirtsmineral vonstatten gehen kann. Diese Bedingungen entstehen in einem bestimmten geologischen Milieu; daher hat das genannte Problem auch einen regionalen (metallogenetischen) Aspekt. Im Hinblick auf die kristallchemischen Eigenschaften lassen sich bei den seltenen Elementen zwei Gruppen unterscheiden: 1. sich leicht konzentrierende E l e m e n t e ; 2. disperse Elemente, die k a u m eigene Mineralien bilden. Sich leicht konzentrierende Elemente sind z. B . Zr, Be und W, Aus: „Geochimija", No. 4, 1970, 439 — 445 (russ.).

disperse E l e m e n t e Cd, In, G a , Tl, Ge, V und R e . Die Fähigkeit zur Dispersion bedingte zu einem erheblichen Grad den Begriff der „ S e l t e n h e i t " eines E l e m e n t s , obgleich der Durchschnitt.sgehalt vieler seltener disperser Elemente höher ist als der Gehalt häufiger anzutreffender Elemente. Die Zuordnung der E l e m e n t e zu den seltenen ist umstritten. Sie h ä n g t von den Fortschritten der chemischen Technologie und der allgemeinen Verbreitung in der N a t u r ab. V a n a d i u m ist heute aus der Liste der seltenen Elemente gestrichen, während m a n Wismut, trotz der Bildung eigener Mineralien, infolge seines geringen mittleren Gehalts in der E r d k r u s t e immer häufiger zu den seltenen Elementen rechnet. E s wird immer schwieriger, zwischen den seltenen und den nichtseltenen Elementen eine deutliche Grenze zu ziehen. Als Kriterium der „ S e l t e n h e i t " hatte W. W. SCHTSCHERBINA die vorbehaltliche Grenze von 0 , 0 0 1 % des mittleren

SCHTSCHERBINA / Geochemie der seltenen Elemente Gehalts in der E r d k r u s t e vorgeschlagen, wobei allerdings hier auch E l e m e n t e erfaßt werden, die traditionsgemäß, trotz ihres geringen Gehalts in der E r d k r u s t e , nicht zu den seltenen E l e m e n t e n gerechnet werden (Ag, As u. a.). Während für die Konzentrierung der nichtdispersen seltenen E l e m e n t e (Be, N b , Zr, Ce u. a.) Vorgänge der Kristallisationsdifferentiation, die zur A k k u m u l a t i o n der meisten E l e m e n t e in den eutektoiden Restschmelzen (den P e g m a t i t e n ) oder in pneumatisch-hydrothermalen Bildungen führen, die Hauptrolle spielen, k o m m e n für die K o n z e n t r a t i o n der dispersen E l e m e n t e andere F a k t o r e n in B e t r a c h t . E s sind z. B . Vorgänge der Trennung isomorpher Gemenge, die zu einer B e s c h r ä n k u n g der isomorphen Mischbarkeit f ü h r e n ; f ü r nichtstrukturierte Gemische, wie für Uran in F e l d s p ä t e n oder Beryllium in Fluoriden, spielen Auslaugungs- und Umkristallisierungsprozesse eine sehr große Rolle. Solche V o r g ä n g e führen u. a. zur B i l d u n g großer Au- und PtN u g g e t s ; diese Elemente sind in den ihnen kristallochemisch fremden Mineralien offensichtlich als nichtstrukturierte Beimengungen enthalten. H a u p t f o r m des Vorkommens disperser E l e m e n t e bleibt aber t r o t z d e m ihr isomorpher E i n t r i t t in die Kristallgitter von Mineralien kristallchemisch ähnlicher E l e m e n t e , die weit verbreitet sind. Der Gehalt eines gegebenen E l e m e n t s wird durch folgendes b e s t i m m t : 1. d a v o n , ob das interessierende E l e m e n t innerhalb der Region (geochemischen Provinz) in erhöhten oder herabgesetzten Konzentrationen vorhanden i s t ; 2. d a v o n , ob das entsprechende S t a d i u m des geochemischen Prozesses für die Konzentrierung des E l e m e n t s o p t i m a l i s t ; 3. v o m q u a n t i t a t i v e n Verhältnis der anderen chemischen E l e m e n t e , die in dem zu betrachtenden natürlichen physikochemischen S y s t e m anwesend sind. Bei der Durchsicht einer großen Zahl von Titanom a g n e t i t a n a l y s e n aus dem Ural ergab sich z. B . die B e o b a c h t u n g , daß höhere FeO- und MgO-Gehalte die K o n z e n t r i e r u n g von V a n a d i u m in diesem Mineral begünstigen, während höhere MnO-Konzentrationen den entgegengesetzten E f f e k t zeigten (Mangan in höheren Konzentrationen setzt auch in den Olivinen den Gehalt a n dispersem Nickel herab). Von Interesse ist auch die „ M i t t l e r r o l l e " , die manche Begleitelemente für den E i n t r i t t weiterer Spurenelemente übernehmen. D a s in die Sulfide eintretende Selen z. B., das infolge der im Vergleich zu Schwefel größeren A b m e s s u n g seiner A t o m e das Gitter weitet, erleichtert d a m i t den E i n t r i t t der noch größeren 'Telluratome. Experimentell wurde diese B e o b a c h t u n g von A. J . MALEWSKI a m S y s t e m P b S — P b S e — P b T e bewiesen. \ Sphalerit ist ein weiteres Beispiel d a f ü r , daß die Leitelemente (die isomorphen Makrobeimengungen, wie Fe) in diesem Mineral die Z u s a m m e n s e t z u n g der Mikrobeimengungen b e s t i m m e n . Wenn m a n die s t a r k schwankende Z u s a m m e n s e t z u n g der Sphalerite in dem D r e i k o m p o n e n t e n s y s t e m Z n S - F e S - M n S darstellt, kann m a n in diesem D i a g r a m m Bereiche höchster Cd-Gehalte (meist eisenfreie Sphalerite), höchster In-Gehalte (Sphalerite mit viel Fe und Mn), höchster Ga-Gehalte ( S p h a - ' lerite mit mittlerem Eisengehalt) und höchster Tl-Geh a l t e (Sphalerite m i t wenig Fe) angeben. Eine M.ikrobeimengung k a n n auch a k k u m u l i e r t werden, wenn das zu verdrängende E l e m e n t in einer im

Zeitschritt für angewandte Geologie, Bd. 17 (1971), Hett 6

183 Vergleich zur N o r m herabgesetzten K o n z e n t r a t i o n vorliegt und dieser Mangel durch andere ähnliche Elemente, darunter auch seltene, ausgeglichen wird. So ist z. B . in agpaitischen Gesteinen der Galliumgehalt im Nephelin größer als in miaskitisehen Gesteinen, d. h. Gesteinen, in denen AI nicht in herabgesetzten Konzentrationen vorliegt. In Apatiten, die in Medien entstehen, in denen gegenüber dem P h o s p h a t a n i o n ein K a l z i u m m a n g e l vorliegt, wird letzteres durch S t r o n t i u m kompensiert, obgleich v o m Gesichtspunkt der Gitterenergie diese Substitution ungünstig ist. Diese Erscheinung wird als K o m p e n sationsisomorphie bezeichnet. Die als Mikrobeimengungen in den Kristallgittern von Trägermineralien anwesenden seltenen E l e m e n t e können als originelle geochemisehe Indikatoren aufgefaßt werden. Ein Beispiel d a f ü r ist das Selen, dessen Anwesenheit in Sulfiden hydrothermaler L a g e r s t ä t t e n kennzeichnend ist, während es in sedimentären Sulfiden praktisch fehlt. Der Grund ist darin zu suchen, daß d a s Selen bei der Oxidation schwerlösliche Selenite bildet. Unter besonderen geochemischen Verhältnissen existiert aber auch eine spezifische sedimentäre Selenitformation (Kupferselenide in devonischen Sandsteinen). In manchen Fällen geben auch die Verteilungsart eines seltenen Elements sowie die K o m b i n a t i o n mit anderen Hinweise auf die Genese. N. G. SRETENSKAJA konnte zeigen, daß in pegmatitischen Mikroklinen der ersten Generation das R u b i d i u m lognormal verteilt ist. D a s deutet auf ihre unmittelbare Kristallisation aus einer Schmelze oder L ö s u n g (in diesen Mikroklinen sind außerdem Thallium und Blei in größerer Konzentration vorhanden). Im m e t a s o m a t i s c h entstandenen, ein Umkristallisationsprodukt darstellenden Mikroklin der zweiten Generation ist die Verteilung des R u b i d i u m s nicht mehr lognormal, und die Gehalte an T h a l l i u m und Blei gehen stark zurück. Als geochemisehe Indikatoren können auch die quantitativen Beziehungen zwischen' seltenen Elementen betrachtet werden, besonders von solchen mit ähnlichen chemischen Eigenschaften ( R b : C s ; H f : Z r , N b : T a u . a . ) . Aus den K o n s t a n t e n ihrer sauren und basischen Differentiation leitet W. W. SCHTSCHERBINA dann ab, daß trotz sehr ähnlicher chemischer Eigenschaften infolge der Unterschiede in den Dissoziationskonstanten Niob in alkalischen, T a n t a l aber in granitoidischen Gesteinen angereichert wird. Eine interessante Besonderheit vieler seltener Elemente besteht in ihrer Fähigkeit, karbonatische Verbindungen zu bilden und, im Gegensatz zu Ca, Mg, F e und Mn, vorwiegend K o m p l e x v e r bindungen einzugehen. W . W . SCHTSCHERBINA

&

W . A. KIRKINSKI

unter-

suchten das Verhalten der seltenen E l e m e n t e bei hohen Drücken. Mit E r h ö h u n g des Drucks werden vorwiegend E l e m e n t e mit kleinem Ionenradius akkumuliert. Seltene E l e m e n t e mit großen Ionen (U, Th, T R , Nb, T a , Zr, Hf. Mo, W, R b , Cs) h ä n g e n i m wesentlichen mit Graniten z u s a m m e n , d. h. mit den oberen Teilen der E r d k r u s t e (in Graniten akkumulieren sich auch E l e m e n t e mit den kleinsten A t o m e n , wie Li, Be, B). Mit basischen Gesteinen stehen E l e m e n t e mit mittlerem Ionenradius im Z u s a m m e n h a n g , wie Sc und das dreiwertige V a n a d i u m . In basischen Gesteinen, denen m a n eine E n t s t e h u n g aus dem E r d m a n t e l zuschreibt, dominieren bei merklich

Zeitschrift f ü r angewandte Geologie, Bd. 1 7 ( 1 9 7 1 ) , Heft, 5

184 herabgesetzten Gehalten der T R die Y t t e r e r d e n (mit kleinen A t o m a b m e s s u n g e n ) gegenüber den Ccrerden (mit großen Atomabmessungen), w ä h r e n d in den oberen Teilen der Lithosphäre das entgegengesetzte Bild zu beobachten ist. Redoxprozesse spielen eine sehr wesentliche Rolle bei der Konzentration und Dispersion der E l e m e n t e ; dies •gilt gleichermaßen auch für die seltenen Elemente. Von den 35 Elementen, die an den R e d o x r e a k t i o n e n der E r d k r u s t e teilnehmen, sind nicht weniger als 10 (V, Ge, Se, Mo, Te, Ce, W , Re, T1 und U) seltene Elemente, wobei so wenig verbreitete Elemente wie Ag, Au, die Metalle der P l a t i n g r u p p e , Hg, Bi, Sb und Sn und einige andere hier nicht einbezogen w u r d e n . Mit der V e r ä n d e r u n g der W e r t i g k e i t eines Elements ä n d e r t sich auch wesentlich die Lösli'chkeit seiner Verb i n d u n g e n . Bei höheren Oxidationsgraden werden V o 4 3 - , M o 0 4 2 - , Te0 3 2 ~ und Te0 4 2 ~ dann konzentriert, wenn fällende Kationen (Pb 2 +, Fe3+, Bi3+, Cu 2+ und z. T. Ca2+) anwesend s i n d ; in schwach sauren Lösungen erfolgt Migration und Dispersion. Das reduzierende Medium ist für die Konzentrierung der meisten seltenen Elemente günstig, w ä h r e n d für viele „ h ä u f i g e " Elemente — Eisen, Mangan, Kobalt, Niokel, T i t a n und Blei — das oxidierende Medium für eine Konzentrierung günstiger ist. Beispiele: Die leicht lösliche V a n a d i u m s ä u r e und M o l y b d ä n s ä u r e werden reduziert bis zu V 3 + (Monroseit — VO • OH) und Mo4+ (MoO a -Hydrate). Die leicht löslichen Ge 4 + -Verbindungen gehen in schwer lösliche Ge 2 + -Verbindungen ü b e r ; R e 0 4 - und U 0 2 2 + fallen als R e 0 2 und U 0 2 aus. Selen in den Kohlen t r i t t gediegen auf, oder es bildet in Gegenw a r t von S c h w e r m e t a l l k a t i o n e n Selenide; a b e r : Fe 2 + FeO • OH (Ausfall von Eisenhydroxiden aus den Lösungen); Mn 2 + M n 0 2 (Absatz von P y r o l u s i t ) ; Pb 2 + P b 0 2 (Bildung von P l a t t n e r i t ) . Nach dem gleichen Schema erfolgt i m alkalischen Medium die Oxidation von T1+ unter B i l d u n g des Minerals Avicennit (T1 2 0 3 ), w ä h r e n d Ce 3+ zum s t ä r k e r hydrolysierenden Ce 4+ (Ausfallen von Hydrooxiden) oxidiert wird und die ( W 0 4 2 - ) Ionen durch K a l k e ausgefällt werden. Nach W . W . SCHTSCHEBBINA erfolgt eine Konzentrierung des Urans unter oxidierenden Bedingungen dann, wenn es Mineralien m i t S c h i c h t g i t t e r n bildet, deren Schichten als komplexe U r a n o v a n a d a t - , Uranophosphat- oder Uranoarsenatanionen b e t r a c h t e t werden können und als Kationen die leicht a u s t a u s c h b a r e n Elemente Ca2+, K+, Cu 2 +,.Pb 2 + und Ba 2 + auftreten. Die Sauerstoff-Schwefel-Gleichgewichte spielen für die Konzentration der seltenen Elemente ebenfalls eine große Rolle. In der Regel sind die Sulfide weniger löslich als die entsprechenden S a u e r s t o f f v e r b i n d u n g e n ; ein Ubergang dieser Elemente in die sulfidische Form begünstigt daher ihre A k k u m u l a t i o n . Jedoch m u ß noch berücksichtigt werden, daß bei E i n w i r k u n g alkalischer

SCHTSCHEKBINA / Geochemie der seltenen Elemente sulfidischer Lösungen eine Reihe von Sulfiden der seltenen Elemente in Form leichtlöslicher Thiosalzc in Lösung geht, z. B. Na 2 MoS 4 , Na 3 VS 4 , K R e S 4 , K 2 GeS 3 u. a. In A b h ä n g i g k e i t v o m p H - W e r t des Mediums, der S-Konzentration, der T e m p e r a t u r und möglicherweise des Drucks k a n n sich das Gleichgewicht M„O m + m H 2 S % M n S m + m H 2 0 (oder s t a t t H 2 S dementsprechend N a S H oder Na 2 S) sowohl nach links als a u c h nach rechts s t a r k verschieben. Die a m s t ä r k s t e n thiophilen Elemente sind Cadmium, M o l y b d ä n und R h e n i u m ; in oxidischer Form ist Molybd ä n in den gesteinsbildenden Mineralien dispergiert; in den granitoidischen Gesteinen t r i t t es besonders i m Plagioklas a u f ; e t w a s geringer ist sein Gehalt i m Biotit. Konzentriert treten die genannten Elemente in Form von S u l f i d e n auf. Die geringsten thiophilen Eigenschaften haben Wolfr a m und V a n a d i u m , die nur in A u s n a h m e f ä l l e n sulfidische Mineralien bilden. Ga, In, T1 und Ge nehmen eine Zwischenstellung ein. Ga ist d a v o n a m wenigsten t h i o p h i l : In h y d r o t h e r m a l e n polymetallischen Lagers t ä t t e n ist der Galliumgehalt i m S p h a l e r i t geringer als in den in der P a r a g e n e s e a u f t r e t e n d e n Mineralien Chlorit und Serizit. Die H a u p t m e n g e des Galliums liegt zweifellos in disperser Form in den A l u m o s i l i k a t e n v o r ; aber bei hoher Sulfidkonzentration (undhoher A l k a l i t ä t ? ) n i m m t seine Konzentration i m S p h a l e r i t zu. Das 1959 entdeckte Mineral Gallit — CuGaS 2 — ist ein sehr seltenes Mineral. Obwohl f ü r T h a l l i u m eine Reihe sulfidischer und selenidischer Mineralien b e k a n n t sind, wie Lorandit (TIAsS 2 ), V r b a i t (Tl 4 Hg 3 Sb 2 As 8 S 2 0 ), H a t c h i t [(Pb, Tl) a AgAs 2 S 5 ], I-Iutchinsonit [Ag 2 (Pb, Tl) As 6 S 1 0 ], Chalkothallit, (Cu 3 TlS 2 ) und Crookesit [(Cu, Tl, Ag) 2 Se], es ferner in merklichen Mengen i m Sphalerit, i m M a r k a s i t und in Kupfersulfiden e n t h a l t e n ist, liegt doch die H a u p t m e n g e des T h a l l i u m s in disperser F o r m in den Glimmern, i m Mikroklin u. a. vor. Als aktuelle A u f g a b e n zur weiteren Erforschung der Geochemie der seltenen Elemente b e t r a c h t e t W . W . SCHTSCHERBIKA die folgenden: 1. allseitige Untersuchung der Verteilung der seltenen Elemente in den verschiedenen Mineralien und Gesteinen, um sowohl die positiven als auch die negativen Bedingungen für ihre Konzentration zu ermitteln; 2. Verwendung der seltenen Elemente und der quantitativen Verhältnisse zwischen ähnlichen Elementen als geochemischen Indikatoren zur Charakterisierung der Mineralbildungsverhältnisse (Temperatur, Druck, Alkalität oder Azidität des Mediums, Redoxsituation) und der regionalgeochemischen (metallogenetischen) Besonderheiten; 3. Verwendung der seltenen Elemente bei der Bestimmung des Alters fossilleerer sedimentärer Folgen.

Zeitschritt für angewandte Geologie, Bd. 17 (1971), Heft 5 SCHRÄBER / Müllkippen und ihre Auswirkungen auf das Grundwasser

185

Asche- und Müllkippen und ihre Auswirkungen auf das Grundwasser D I E T E R SCHRÄBER, F r e i b e r g

(Sa.)

(Mitteilung aus dem V E B Hydrogeologie)

1. Einleitung Die Beseitigung v o n Asche und Müll wird schon in naher Zukunft zu einem ernsten Problem, dessen Lösung eine k o m p l e x e Zusammenarbeit v o n Kommunalpolitikern, Hygienikern, Wasserwirtschaftlern und Geologen erfordert. Leider m u ß immer wieder festgestellt werden, daß Asche und Müll an dafür ungeeigneten Stellen, wie z u m Beispiel in Sandgruben oder in Steinbrüchen mit stark klüftigen Gesteinen, in der N ä h e v o n Siedlungen und Wasserfassungen usw., abgelagert werden, wodurch schwerwiegende Störungen im Grundwasserchemismus auftreten können. Verf. wurde seit Jahren mit zahlreichen Fällen v o n Grundwasserverunreinigungen durch Asche- und Müllkippen konfrontiert, die beweisen, daß meist ohne die erforderliche Sorgfalt an die Lösung dieses Problems herangegangen wird. Daher soll ein besonders bemerkenswertes Beispiel veröffentlicht werden, u m auf die Wichtigkeit des Schutzes unseres Grundwassers vor Verunreinigungen durch Asche- und Müllkippen hinzuweisen.

Tab. 1. Zusammenstellung älterer Wasseranalysen ( N 2 0 5 wurde auf N 0 3 ~ , S 0 3 auf S 0 4 umgerechnet.) Brunnen Nr. 11 14 16 17 21 32 36

Jahr der Analyse

GH °dH

so,—

Cl mg/1

mg/1

NOsmg/1

Weiches Wasser von Trinkwasserqualität 21 Sp 1911 14,2 47 wenig 17,1 6,7 19,5 1906 ? 117 1906 18,0 23 1899 29,1 35 vhd. 9,7 12 7,2 5 16 1906 vhd. 1906 17,5 39 34

19.

c^Lii

KMnO.-V. mg/1

3 10 10 4 2,3

E g g 2

2. Allgemeiner Überblick Das Gebiet von Karl-Marx-Stadt ist seit mehr als 100 Jahren als industrielles Ballungszentrum bekannt. Die Stadt und ihre Umgebung werden überwiegend aus Talsperren mit Trinkwasser versorgt. Anders liegen die Verhältnisse bei der Versorgung der zahlreichen Industriegebiete mit Brauchwasser. Hier stützen sich die meisten von ihnen auf eigene Tiefbrunnen, deren es zur Zeit mehrere Dutzend im Stadtgebiet gibt. Zum Teil wurden sie bereits um die Jahrhundertwende gebohrt und haben mitunter in ihrer Leistung nur wenig nachgelassen. Ostlich von Karl-Marx-Stadt, auf dem Beuthenberg im Zeisigwald, ging um die Jahrhundertwende ein intensiver Steinbruchbetrieb um. Es wurde ein Porphyrtuff abgebaut, der in Farbe und Struktur dem vom Rochlitzer Berg ähnelt und der wie dieser für architektonische Zwecke Verwendung fand. Allerdings führte die geringere Haltbarkeit und vor allem die große Klüftigkeit des Gesteins zum Erliegen des Steinbruchbetriebs. Hinzu kamen Schwierigkeiten in der Wasserhaltung, da sich das Gestein in den tieferen Horizonten als stark wasserführend erwies. Die Brüche versoffen kurz nach ihrer Einstellung. Bereits vor dem zweiten

«

v

11 i ffi-vßs32"' Abb. 2. Hydroisohypsenplan 1 — Brunnen Nr.; 2 — Grundwasserisohypse, Bicher; 3 — Grundwasserisohypse, vermutet; 4 — Grundwasserfließrichtung; 5 — vermutete Kluftzone; 6 — Gebiet m i t zahlreichen verkippten Steinbrüchen; 7 — Gebiet m i t . zur Verkippung vorgesehenen Steinbrüchen; 8 — tektonische Störungszone' 9 — Iland der Beckensedimente; 10 — altpaläozoische Schiefer

Weltkrieg, verstärkt aber danach begann man mit der Verfüllung der zahlreichen Brüche; zunächst mit Trümmerschutt, später aber zunehmend mit Asche und Müll. Selbst organische Substanzen wurden abgekippt. Weitere unter Wasser stehende Brüche sind zur Verkippung vorgesehen. 3. Geologische Situation Karl-Marx-Stadt liegt im östlichen Teil des Erzgebirgischen Beckens; einige Vororte erstrecken sich bis auf den Südhang des Granulitgebirges sowie auf die Nordabdachung des mittleren Erzgebirges. Im Beckenbereich stehen folgende paläozoische Schichten an:

19001910 1957 56 591960 61 62 63 6t 65 66 67 68 69 1970

Abb. 1.

Entwicklung

der Cl~-Gehalte Brunnen

in

ausgewählten

Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 17. 6 . 1 9 7 0 . Verf. dankt besonders Herrn Hygieneinspektor HORST SCHUBERT v o n der Hygieneinspektion Karl-Marx-Stadt für seine Unterstützung bei der Klärung wichtiger Detailfragen im Zusammenhang mit der vorliegenden Arbeit.

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 (1971), Heft 5 186

SCHRÄBER / Müllkippen und ihre Auswirkungen auf das Grundwasser

IYE3 Pl1E32

Leukersdorfer Schichten: „Stufe der vorherrschenden Schieferletten": fast reine Schiefertone großer Mächtigkeit {100 m); P ^ K S i Abteilung über dem Zeisigwalder Porphyrtuff: Konglomerate und Sandsteine, im Hangenden Schiefertone; Maximalmächtigkeit ca. 200 m ; , P l 1 E 3 1 Zeisigwalder Porphyrtuff; Maximalmächtigkeit ca. 50 m ; Pj-'ES! Abteilung unter dem Zeisigwalder Porphyrtuff: Basalkonglomerate und Sandsteine, nach dem Hangenden zu in Schiefertone übergehend; Maximalmächtigkeit ca. 250 m; P11E2 Planitzer Schichten: Pyroklastika, Quarzporphyr von Furth, lokal Pechstein (Mächtigkeit 50 bis 100 m); P^El Härtendorfer Schichten: Randlich Konglomerate und Sandsteine, zentral Sandsteine mit zahlreichen Schiefertonzwischcnlagen (Mächtigkeit ca. 250 m); Diskordanz Cw 2 - 3 Flöhaer Schichten: Überwiegend Sandsteine mit Schiefertonzwischcnlagen (Mächtigkeit etwa 50 m); Diskordanz CdH Hainichener Schichten: Konglomerate, Sandsteine, 1. T. Schiefertone mit Brandschiefer- und Steinkohleflözchen (Mächtigkeit max. 300 m); ooooooooooooooo Sudetische Phase PZ Präsudetische Schiefer. Die S c h i c h t i n des U n t e r e n R o t l i e g e n d e n ( P j 1 ) liegen d i s k o r d a n t auf den k a r b o n i s c h e n S c h i c h t e n und bilden ein ideales Beispiel für eine B e c k e n s t r u k t u r . E i n i g e dieser S c h i c h t e n , insbesondere der Zeisigwalder Porp h y r t u f f und die ihn überlagernden K o n g l o m e r a t e und Sandsteine, stellen ihrer K l ü f t i g k e i t wegen ausgezeichnete Grundwasserleiter dar. In ihnen stehen zahlreiche T i e f b r u n n e n m i t oft b e a c h t l i c h e n L e i s t u n g e n . Die Abs e n k u n g s t r i c h t e r vieler dieser B r u n n e n erreichen eine große R e i c h w e i t e (oft mehrere h u n d e r t Meter) und greifen vielfach ineinander, d. h., die B e l a s t u n g dieser Grundwasserleiter ist sehr groß ( A b b . 2), z u m a l die Neubildungsfläohe durch die s t a r k e B e b a u u n g r e l a t i v gering i s t .

Beispiel (vgl. auch A b b . 1) dafür sollen die bereits oben genannten T i e f b r u n n e n dienen. E s fällt auf, daß v o r allem die B r u n n e n 1 1 , 1 4 , 16 und 2 1 (wozu noch einige in der Zeit n a c h 1 9 2 0 g e b o h r t e B r u n n e n k o m m e n ) eine s t a r k e V e r s c h l e c h t e r u n g der chemischen E i g e n s c h a f t e n der W ä s s e r erfuhren, w ä h r e n d andere B r u n n e n nur wenig Änderung im Chemismus ihrer W ä s s e r zeigten. Besonders m a r k a n t ist B r u n n e n 19 der A b b . 1, dessen Schutzzone u n b e b a u t , bewaldet und eingezäunt ist. Sein Cl~-Gehalt als auffälligster Vers c h m u t z u n g s i n d i k a t o r erreicht k a u m 2 0 mg/1 und dürfte den unbeeinflußten W e r t für den R a u m K a r l - M a r x S t a d t repräsentieren. U m so b e m e r k e n s w e r t e r sind die e x t r e m hohen Cl~-Gehalte einiger B r u n n e n , die teilweise 150 mg/1 übersteigen und somit das F ü n f - bis N e u n f a c h e der W e r t e von vor 70 J a h r e n b e t r a g e n , w ä h r e n d sie in den anderen B r u n n e n m a x i m a l das Zwei- bis D r e i f a c h e erreichen. Analog v e r h a l t e n sich die N 0 3 ~ - G e h a l t e des Wassers. L a g e n u m 1 9 0 0 die W e r t e generell u n t e r Tabelle 2 Brunnen Xr.

Jahr der Analyse

GH °dH

et

sor-

STO,"

mg/1

mg/1

mg/1

11

1968 1969 1967

22,4 25,9 ?

186 12+ 178

185 ?

17 20 36

13,0 ?

50

115

21

1969 1969

max. 70 37

32

1969

?

36

1968 1969

19,5

14

16 17

i

1

159

1

30

?

45 96,4

?

Y

1

y

KMnO.-V. mg/1 4,4 6,3 ?

10

38

?

35

3,5 4,4

m a x . 60

? ?

32 27

1? 3

S

\JrT\i

?

1

4 . H y d r o c h e m i s c h c Yerhältnissc E s liegen zahlreiche W a s s e r a n a l y s e n aus den J a h r e n v o n 1 8 9 9 bis 1 9 1 1 vor. E i n i g e v o n ihnen, d. h. v o n B r u n n e n , die heute noch existieren, sollen in tabellarischer F o r m aufgeführt werden ( T a b . 1). Die Numerierung e n t s p r i c h t der auf den Abbildungen. Auch andere B r u n n e n s t i m m e n m i t diesen W e r t e n überein, wobei zu b e m e r k e n ist, daß die H ä r t e oft geringer als bei den hier aufgeführten B r u n n e n war. Meist wurde das W a s s e r ohne j e d e A u f b e r e i t u n g auch als T r i n k w a s s e r verwendet. K l a g e n über Verunreinigungen irgendwelcher A r t sind aus den U n t e r l a g e n in k e i n e m F a l l ersichtlich geworden. S e i t etwa 1 5 J a h r e n verä n d e r t sich der Chemismus des Grundwassers einiger T i e f b r u n n e n erheblich. E s soll an dieser Stelle n i c h t auf die allgemein zu b e o b a c h t e n d e allmähliche Verschlecht e r u n g des Grundwasserchemismus eingegangen werden, die in erster L i n i e ein R e s u l t a t der v e r s t ä r k t e n und n i c h t i m m e r sachgemäßen künstlichen Düngung ist (MILDE & MOLLWEIDE 1 9 6 9 ) . Beispiele dafür gibt es auch in den R a n d g e b i e t e n v o n K a r l - M a r x - S t a d t . Die hier zu behandelnde Verschlechterung h a t andere Ursachen. Ihre W i r k u n g ist weitaus gravierender. Als

b

o

Abb. 3. Verteilung der Chloridgehalte 1 — Brunnen N r . ; 2 — Linien gleicher C l - - G e h a l t e ; 3 — Grundwasserfließrichtung; 4 — vermutete Kluftzone; 5 — Verbreitung des Zeisigwald-Tuffs; 6 — Gebiet mit zahlreichen verkippten Steinbrüchen; 7 — Gebiet mit zur Verkippung vorgesehenen Steinbrüchen; 8 — tcktonische Störungszone; 9 — R a n d der Beckensediraente; 10 — altpaläozoische Schiefer

2 0 mg/1 bzw. fehlte N 0 3 ~ oft sogar ganz oder war nur in Spuren nachweisbar, so differieren die N 0 3 ~ - G e h a l t e h e u t e zwischen 2 0 und 5 0 mg/1 und erreichen v o r allem in einigen der s t a r k u n t e r der V e r s c h l e c h t e r u n g des Grundwasserchemismus leidenden B r u n n e n W e r t e zwi-

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 (1971), Heft 5 SCHRÄBER

/ Müllkippen und ihre Auswirkungen auf das Grundwasser

sehen 5 0 und 8 0 mg/1. Das b e d e u t e t , d a ß derartig betroffene B r u n n e n grundsätzlich für die Trinkwasserversorgung selbst in K a t a s t r o p h e n f ä l l e n zu sperren sind und d a ß ihr W a s s e r auch n i c h t in der L e b e n s m i t t e l industrie (z. B . Molkereien) Verwendung finden darf. Die S 0 4 ~ - G e h a l t e zeigen v o r allem in den a m meisten in Mitleidenschaft gezogenen B r u n n e n eine ebenfalls s t a r k steigende T e n d e n z . Die M a x i m a dürften zwischen 2 0 0 und 3 0 0 mg/1 liegen. Gleiches l ä ß t sich v o n der N i c h t k a r b o n a t h ä r t e sagen, deren Spitzenwerte zwischen 1 5 • • • 2 0 ° d H liegen. Die E i s e n g e h a l t e zeigen zur Zeit n o c h keine eindeutige R e a k t i o n . Die U r s a c h e n dieser V e r s c h l e c h t e r u n g des Grundwasserchemismus sind unschwer zu finden. Migrationen s t a r k Cl~-haltiger Tiefenwässer ( S O H R Ä B E R 1 9 6 8 ) scheiden aus geologischen Gründen im R a u m K a r l - M a r x - S t a d t aus. Aus A b b . 2 geht der V e r l a u f der Grundwasserisohypsen hervor. I m B e r e i c h der B r u n n e n 16, 13, 14, 21, 10, 3 6 und 11 h a t sich auf Grund der großen E n t n a h m e ein ausgedehnter zentraler A b s e n k u n g s t r i c h t e r ausgebildet. Neben geringen Zuflüssen von den anderen S e i t e n her erfolgt der H a u p t z u f l u ß von E aus dem Zeisigwald-Tuff, der im B e r e i c h dieser B r u n n e n (mit A u s n a h m e von 11 und 2 3 ) den H a u p t g r u n d w a s s e r l e i t e r darstellt. B r u n n e n 13 erhält wahrscheinlich einen Teil seines W a s s e r s durch I n f i l t r a t i o n aus der Chemnitzaue, da t r o t z hoher F ö r d e r m e n g e die A b s e n k u n g r e l a t i v klein ist und die v e r h ä l t n i s m ä ß i g „ g e r i n g e " Mineralisation des W a s s e r s ebenfalls dafür spricht. Die B r u n n e n 11 und 2 3 beziehen einen großen Teil ihres W a s s e r s über eine wahrscheinlich breite, N N W — S S E streichende Klüftungszone, da das von S und E k o m m e n d e Grundwasser bereits größtenteils von vorgelagerten B r u n n e n abgefangen wird. Das h e i ß t aber, daß auch sie W a s s e r aus dem Zeisigwald-Tuff beziehen, in dem die Müllkippen angelegt sind. Das wird auf A b b . 3 noch deutlicher. E s fällt auf, daß sich die C l - M a x i m a m i t dem großen zentralen A b s e n k u n g s t r i c h t e r decken, der sich im Zeisigwald-Tuff ausgebildet h a t . Das b e d e u t e t , daß die V e r s c h l e c h t e r u n g des Grundwasserchemismus an die Asche- und Müllkippen im Zeisigwald gebunden ist. Auch die Z u s a m m e n h ä n g e der S c h u t t k i p p e im S und dem B r u n n e n 3 6 sowie der Asche- und Müllkippe bei B r u n n e n 5 und dem g e n a n n t e n B r u n n e n sind m a r k a n t . E s liegt also eine außergewöhnlich s t a r k e Verunreinigung des Grundwassers durch unüberlegt eingerichtete Asche- und Müllkippen vor. V o n der vorstehenden E r k e n n t n i s ausgehend, ist zur Genese der V e r s c h m u t z u n g s i n d i k a t o r e n folgendes zu s a g e n : C l - wird durch das Sickerwasser aus der an Salzen reichen Asche sowie aus dem Müll in großen Mengen ausgelaugt. N 0 3 ~ e n t s t e h t bei der Zersetzung des organischen Materials, das in reichlichen Mengen m i t a b g e k i p p t wird. S 0 4 — resultiert ebenfalls aus der Auslaugung vor allem von Asche. An der N i c h t k a r b o n a t v e r h ä r t u n g sind vor allem K a l z i u m s u l f a t und K a l z i u m chlorid b e t e i l i g t . E i n weiterer U m s t a n d ist noch zu berücksichtigen. E s b e s t e h t an Asche- und Müllkippen durchaus die Möglichkeit, d a ß s t a r k gesundheitsschädigende Stoffe u n k o n t r o l l i e r b a r m i t abgelagert werden. Nun h a n d e l t es sich b e i m Zeisigwald-Tuff um ein s t a r k klüftiges Gestein m i t einem r e c h t b e a c h t l i c h e n , z. T . künstlich ver-

187

s t ä r k t e n Grundwassergefälle. E I S S E L E (1966) e r m i t t e l t e experimentell auf K l u f t z o n e n im Mittleren B u n t s a n d stein Baden-Württembergs Fließgeschwindigkeiten v o n m a x i m a l 3 0 0 m/h, im Mittel 127 pi/h. Das sind W e r t e , die vergleichbare aus dem Lockergesteinsbereich noch übertreffen. I m F a l l einer plötzlichen Verseuchung ist also d a m i t zu rechnen, d a ß i n n e r h a l b kurzer Zeit alle T i e f b r u n n e n in der U m g e b u n g ebenfalls b e t r o f f e n werden. Das ist ein ä u ß e r s t bedenklicher U m s t a n d , der zu größter V o r s i c h t A n l a ß geben sollte. B e i den Müllkippen von K a r l - M a r x - S t a d t dürfte allerdings k a u m noch etwas zu ändern sein. 5 . . Schlußfolgerungen I m Interesse der Gesunderhaltung unserer B e v ö l k e rung, des Schutzes unseres Grundwassers und schließlich als B e i t r a g zur Verwirklichung des Landeskulturgesetzes ergeben sich n a c h s t e h e n d e Schlußfolgerungen. B e i der P l a n u n g von Asche- und Müllkippen sollten in j e d e m F a l l erfahrene Hygieniker, W a s s e r w i r t s c h a f t ler und Geologen zu R a t e gezogen werden. E s ist zu überlegen, ob die in einem Gebiet eventuell vorhandenen Grundwasserfassungsanlagen anderweitig ersetzbar sind oder ob einer V e r k i p p u n g von Asche und Müll n i c h t zug e s t i m m t werden k a n n . Außerdem empfiehlt es sich, das Grundwasser verunreinigter B r u n n e n häufigen und regelmäßigen Kontrollen zu unterziehen, um gegebenenfalls S o f o r t m a ß n a h m e n treffen zu können. Großer W e r t ist dabei auf die Ausführung von Vollanalysen zu legen, da die bisher üblichen K u r z a n a l y s e n einer e x a k t e n Auswertung n i c h t dienlich sind. Zusammenfassung Verf. untersuchte die Ursachen der Grundwasserverunreinigungen im Gebiet von Karl-Marx-Stadt. Die Zusammenhänge mit den Müll- und Aschekippen im Zeisigwald konnten nachgewiesen werden. Es werden Schlußfolgerungen zur Verhütung derartiger Verunreinigungen gezogen und Kontrollmaßnahmen empfohlen. PesioMe HCCJieÄOBaa npHHHHH 3arpH3HeHHH rpynTOBHX Kapji-MapKC-IIlTaAT. MoryT 6biTb S C H O H O K a a a i i b i CBH3H C o T Ö p o c a M H n e n n a H M y c o p a B IJ,eiicnrCKOM jiecy. JLEJIAIOTCH B H B O B B I K iipefloißpameHnio Tanoro ABTOP

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H

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N.NN

KOHTpOJIH.

Summary By investigating the causes of ground-water contamination in the area of Karl-Marx-Stadt connections with garbage and ash tips in the Zeisigwald could clearly bc demonstrated. Conclusions are drawn with a view to preventing such contaminations and measures of control are recommended. Literatur BLÜHER, H . - J . : Zur Hydrogeologie des Oberkarbons u n d ltotliegenden im westlichen Erzgebiigischen B e c k e n . — Geologie, 9, 9 0 9 — 9 2 9 , Berlin 1960. EISSELE, K . : Ü b e r Grundwasserbewegung in klüftigem Sandstein. — J h . geol. L a n d e s a m t B a d e n - W ü r t t e m b e r g , 8 , 1 0 5 - 1 1 1 , S t u t t g a r t 1 9 6 6 . MILDE, G., & H . - U . MOLLWEIDE: Die wichtigsten Verschmutzungsgefahren für Grundwasserlagerstätten. — Z. angew. Geol-, 1 5 , 1 , Berlin 1 9 6 9 . PIETZSCH, K . : Geologie v o n Sachsen, I. Aufl. - V E B d t . Verl. Wiss., Berlin 1962. SCHRÄBER, D . : Zur K e n n t n i s der Sole im Zwickau —Oelsnitzer Steinkohlenrevier. — Z. angew. Geol., 14, 8, Berlin 1 9 6 8 . ZIESCHANG, J . : Die hydrogeologischen Verhältnisse der XJnterrotliegendmulde bei K a r l - M a r x - S t a d t . — Museum f. N a t u r k u n d e K a r l - M a r x Stadt 1960.

Zeitschrift tür angewandte Geologie, Bd. 17 ( 1 9 7 1 ) , H e f t S

188

STAMMBERGER

/ Informationsbericht

Preise für erkundete Vorräte natürlicher mineralischer Rohstoffe in der UdSSR (Iniormationsbcricht) Die Notwendigkeit, für erkundete Vorräte — für die gesellschaftliche Arbeit verausgabt wurde — Preise einzuführen und die Erkundungsarbeit (Kosten) in den Preis für die geförderten Rohstoffe eingehen zu lassen, wird in der UdSSR ebenso wie in der DDR seit Jahren diskutiert. Im Unterschied zu uns haben sich in der UdSSR mit diesen Fragen und den dabei zu lösenden Problemen nicht etwa nur die Geologen oder die praktisch daran interessierten Wirtschaftszweige befaßt, sondern auch die Akademien des Landes, wissenschaftliche Konferenzen und eine ganze Plejade hervorragender Wirtschaftswissenschaftler, Politökonomen u. a. Anstoß für diese breite Rehandlung des Themas war die Einführung neuer Großhandelspreise für die Produkte der Rohstoffe produzierenden Bereiche der Schwerindustrie im Jahre 1967, bei denen die Aufgabe gestellt worden war, in den Selbstkosten und Preisen bestimmter Rohstoffe einen Satz einzubeziehen, der den Rücklauf der — in der Regel vom Staat vorgeschossenen — Erkundungskosten garantieren sollte. Damit wurde erreicht, a) die produktive Arbeit des Zweiges geologische Erkundung wenigstens teilweise zu berücksichtigen; b) die ökonomische Begründung der Großhandelspreise zu qualifizieren, c) dem Staat einen Teil seiner Ausgaben für die Suche und Erkundung zurückzuerstatten. Einbezogen wurden zunächst 16 mineralische Rohstoffe (Erdöl, Erdgas, Eisenerz, Manganerz, Chromerz, Kupfer, Blei, Zink, Bauxit, Nickel, Zinn, Quecksilber, Wolfram, Molybdän, Flußspat und Glimmer) und entsprechende Sätze zur Abgeltung des Erkundungsaufwandes in den Selbstkosten und Preisen festgelegt. 1 ) Infolge der zur Verfügung stehenden kurzen Zeit konnte damals diesen Festlegungen keine tiefe methodische Bearbeitung des Problems vorausgehen (gegenwärtig wird die Diskussion zur Verbesserung dieser Festlegungen geführt). Hauptforderung war, den Aufwand für Suche und Erkundung zu erfassen, jedoch nicht die Ausgaben für regionale geologische Forschungen und für die Entwicklung der geologischen Wissenschaft einzubeziehen. Die Berechnungsgrundlage und die Differenzierung der Sätze waren keineswegs einheitlich. Das Herangehen sei an einigen Beispielen erläutert: Berechnungsgrundlage bei Erdöl waren die spezifischen Ausgaben für 1 Tonne Vorratszuwachs in den Klassen A und B in der Zeit von 1961—1965. Im Durchschnitt wurde für die UdSSR 1 Rubel (für 1 Tonne Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 7.12.1970. x ) Derartige Sätze wurden bisher noch nicht festgelegt für Kohle, Titan, Gold, seltene Metalle und eine Reihe nichtmetallischer Rohstoffe.

Erdöl und 1000 m 3 Begleitgas) bezogen auf die Förderung als Erkundungssatz festgelegt. Dieser Durchschnittswert wurde innerhalb des Ministeriums der Erdöl fördernden Industrie nach der „unterschiedlichen Effektivität der geologischen Erkundungsarbeiten und dem unterschiedlichen Grad der Lagerstätteninbetriebnahme" stark differenziert den einzelnen Erdölgebieten bzw. ihren Industrievereinigungen wie folgt vorgegeben: Tatarien, Baschkirien, Kuibyschew-Gebiet 0,55 Rubel Krasnodar, Stawropol 0,80 >i Tjumen 1,10 „ Dagestan 3,40 >> Sachalin 3,80 >> Berechnungsgrundlagen bei Erdgas waren analog zu Erdöl die spezifischen Ausgaben für 1000 m 3 Vorratszuwachs der Klassen A und B in den Jahren 1961—1965. Als Satz wurde für die UdSSR 1 Rubel für 1000 m 3 Gas festgelegt, wiederum bezogen auf die abgesetzte Förderung. Vom Ministerium für Erdgas wurde dieser Satz nicht für einzelne Gebiete differenziert. Für 1 Tonne Eisenroherz wurden — auf der Basis von A- + B-Vorräten — 10,3 Kopeken ermittelt, aus denen sich für 1 t Handelserz 15 Kopeken ergaben, gültig für die gesamte Sowjetunion! Bei Manganerz wurden entsprechend 15 Kopeken für Roherz, für Chromerze 25 Kopeken für eine Tonne gefördertes Roherz ermittelt. Bei den Buntmetallen war die Berechnungsgrundlage das langjährige Verhältnis der Ausgaben für die eingehende Erkundung des betreffenden Metalls zur durchschnittlichen Förderung in diesem Zeitraum. Bei Bauxit wurde zusätzlich der Gehalt an Tonerde, präzise: sein tatsächliches Ausbringen, berücksichtigt. Bei Glimmer wurden Größe und Sorte berücksichtigt (im Durchschnitt erreicht der für die Suche und Erkundung festgelegte Satz 400 Rubel für 1 Tonne gewonnenes Rohmaterial). Insgesamt wird eingeschätzt, daß von den Gesamtausgaben für die Suche und Erkundung im Jahre 1968 2 5 % auf diese Weise in den Staatshaushalt zurückgeflossen sind. Das Ausmaß des Rückflusses der vom Staat vorgeschossenen Such- und Erkundungskosten ist bei den verschiedenen Rohstoffen unterschiedlich: 100% bei den Erzen der Schwarzmetallurgie, etwa 3 5 % bei Erdöl und Erdgas, bei den Buntmetallen (soweit sie durch Sätze belegt sind) ebenfalls etwa 35%, bei Glimmer (Muskovit) 15%. Die Großhandelspreisreform hatte seinerzeit in der UdSSR außerdem vorgesehen, daß Förderbetriebe — die unter besonders günstigen natürlichen und Transportbedingungen arbeiten und infolgedessen ein be-

Zeitschrift für angowandtc Geologie, Bd. 17 (1971), Heft 5 STAMUBBKGKK / Infornialionsberichl

189

sonders hohes R e i n e i n k o m m e n haben, außerdem solehe,

legende

deren

s a m m e n s e t z t aus

Rentabilität

infolge

anderer

technisch-ökono-

mischer P r o d u k t i o n s b e d i n g u n g e n , die nieht v o n ihrer T ä t i g k e i l abhängen, über d e m Z w e i g d u r e h s c h n i t t liegt

a) d e m

w i r d f ü r einen k o n k r e t e n R e t r i e b durch den B e t r a g bes t i m m t , der über d e m Durchschnitt der

Rentabilität

(oder einer e t w a s höheren Grenze) des Zweiges

liegt.

D e r a r t i g e F e s t b e t r ä g e ( R e n t e n ) sind für zahlreiche erdölund

erdgasfördernde

Betriebe

festgelegt.

Sie

werden

0,70 R u b e l ( „ O k t j a b r s k n j e f t " Raschkirien)

und

Vorrates

entstehenden

Berücksichtigung

Aufwand

für

des

Gewinns

Zeitfaktors),

(zuzüglich

der

die

der

Rohstoff-

q u a l i t ä t ö k o n o m i s c h ausdrücken soll. 1968 schlug S. JA. KAGANOWITSCH f ü r den gleichen Gegenstand v o r , bei der methodischen F e s t l e g u n g a) v o m gesellschaftlich n o t w e n d i g e n A u f w a n d für die Erkundung,

14,20

R u b e l ( „ B u c h a r a n j e f t e g a s " ) ; für 1000 m 3 Erdgas v o n

notwendigen

b ) einem proportioneilen A n t e i l am bei der N u t z u n g des

pro F ö r d e r e i n h e i t für das a b g e s e t z t e P r o d u k t berechnet und schwanken in der U d S S R f ü r 1 t E r d ö l zwischen

gesellschaftlich

eine V o r r a t s e i n h e i t (z. B. T o n n e ) ,

— F e s t b e t r ä g e ( R e n t e ) an den Staatshaushalt a b f ü h r e n müssen: Die k o n k r e t e H ö h e eines solchen Festbetrages

Idee besieht darin, daß sich dieser Preis zu-

b ) v o n den wesentlichen Gebrauchswerteigcnschaften des e r k u n d e t e n V o r r a t s ,

1,10 R u b e l ( P o l t a w a ) bis 12,00 R u b e l ( K r i m ) .

c) v o n der vorratsseitigen Versorgungssicherheit des

Bei den E r z e n können f o l g e n d e Beispiele a n g e f ü h r t

perspektivischen Bedarfs,

werden:

d ) v o n der n o t w e n d i g e n R e n t a b i l i t ä t der geologischen

2,70 R u b e l für 1 1 g e f ö r d e r t e s Eisenroherz in M a g n i t o -

Erkundungsarbeiten auszugehen.

gorsk,

Der Verfasser schlägt v o r , diesen

Vorratspreis

12,0 R u b e l für 1 t g e f ö r d e r t e s Chromerz ( D o n ) ,

nächst als Durchschnittspreis für das ganze L a n d

78,0 R u b e l für 1 t g e f ö r d e r t e s Asbesterz ( B a s h a n o w ) .

bestimmen

und

ihn

anschließend

nach

zuzu

industriellen

L a g e r s t ä l t e n t y p e n zu d i f f e r e n z i e r e n . Dies soll m i t H i l f e von Die bisher gültigen Festlegungen w e r d e n lediglich als erste E t a p p e der L ö s u n g des P r o b l e m s b e t r a c h t e t . den

beiden

Autoren

letzten

bereits

auf

Jahren

wurde

einige

von

besonders

In

sowjetischen

krasse

Mängel

dieser F e s t l e g u n g e n h i n g e w i e s e n : bezichen

sich

noch

nicht auf alle mineralischen R o h s t o f f e ; b) außer bei E r d ö l w u r d e bei den Sätzen für den R ü c k fluß der Erkundungskosten keine D i f f e r e n z i e r u n g v o r c) die Sätze werden auf die realisierte F ö r d e r u n g bez o g e n statt auf die „ g e l ö s c h t e n " V o r r ä t e , d. h. F ö r d e rung plus tatsächlichen V e r l u s t e ; d ) die Sätze sind in der R e g e l zu n i e d r i g ; sie k ö n n t e n für die Mehrzahl der B u n t m e t a l l e , E r d ö l , Rohstoffe erhöht

durchaus werden,

auf

ohne

Kosten daß

nichtmetal-

der

Betriebs-

sieh dies

in

den

geförderter

unterschiedlichen

Vorratseinheit

wider-

spiegeln. Die v o n i h m f ü r eine k o n k r e t e schlagene

Formel

zur

Lagerstätte

Berechnung

der

vorge-

Vorratspreise

lautet: Pmt

• Klg-Ka

• Kt

(1)

wobei: Pv

— Preis für eine Vorratseinhcit (in situ) einer konkreten Lagerstätte,

Pmt

— der durchschnittliche Vorratspieis (in situ) für den betreffenden industriellen Lagerstättentyp; — Koeffizient, der die Lagcrstiiltengröße berücksichtigt; — Koeffizient, der den Geliall der Hauplkomponenle berücksichtigt;

genommen;

gewinne

pro

l\ =

a) D i e g e t r o f f e n e n R e g e l u n g e n

lische

K o e f f i z i e n t e n e r f o l g e n , die den

Gewinnanteil

Kig Kg Ki

— Koeffizient, der die geographische Lage der Lagerstätte berücksichtigt. 1970 hat KAGANOWITSCH diese F o r m e l in e t w a s ver-

änderter Gestalt g e g e b e n :

Industrieabgabepreisen auswirken m ü ß t e . In jüngster Z e i t w u r d e n zusätzlich F o r d e r u n g e n laut,

P, =

Pmt-

(2)

Kg • K, • K0

die darauf h i n a u s l a u f e n : 1. auch einen

Preis

für e r k u n d e t e

Vorräte

festzu-

legen, der innerhalb des Z w e i g e s des M i n i s t e r i u m für Geologie der U d S S R f ü r die w i r t s c h a f t l i c h e Rechnungsf ü h r u n g und A b r e c h n u n g g e n u t z t w e r d e n k a n n ; 2. diese

Vorratspreise

nach

ihren

Gebrauchswert-

cigenschaften zu d i f f e r e n z i e r e n ;

wobei alle Bezeichnungen die gleiche Bedeutung (wie oben) haben und K0 alle Hauptfaktoren erfassen soll (Größe, Tageoder Tiefbau usw.), die auf die Effektivität des Lagcrstätlenabbaus Einfluß ausüben. Für

3. als weiteres K r i t e r i u m für d i f f e r e n z i e r t e V o r r a I s preise

wurden

genannt:

Lagerstättentypen,

die

Eignung

geologisch-industriellen für

Tag-

oder

Tiefbau,

Größe der Lagerstätte,, die L a g e der L a g e r s t ä t t e u. a. Besonders eingehend w u r d e in der U d S S R die M e t h o dik der B e s t i m m u n g v o n Vorratspreisen f ü r erkundete V o r r ä t e in situ diskutiert. A l s erster s o w j e t i s c h e r Wissenschaftler hat 1967 N . A . CHRUSCHTSCHOW seine entsprechenden Vorschläge v e r ö f f e n t l i c h t . 2 ) Seine

grund-

die

Bestimmung

von

Pmt

wurde

gleichzeitig

folgende Formel vorgeschlagen:

wobei:

Pmt — ^ s " Kga ' Kgw

— gewogener durchschnittlicher spezifischer Aufwand für den Vorralszuwachs des betreffenden Rohstoffs (für das ganze Land); Kgg — Koeffizient, der den Norniativgewinn des Erkundungsbetriebes berücksichtigt; Kgw — Koeffizient, der die summarischen Gebrauchswerteigenschaften des Erzes dieses industriellen Typs berücksichtigt. 1970 hat L . P . KOBACHIDSE beide Vorschläge

!)

Zeitschrift für angew. Geologie, 1968, H e f t 1, S. 35 - 39.

(3)

kriti-

siert. Bei CHRUSCHTSCHOW w e n d e t er sich gegen

die

Zeitschritt für angewandte Geologie, Bd. 17 (1971), Heft 5 STAMMBERGER

190

F G

A u f f a s s u n g , g e o l o g i s c h e E r k u n d u n g s a r b e i t e n m i t Inv e s t i t i o n e n zu i d e n t i f i z i e r e n u n d die d a r a u s a b g e l e i t e t e A u f t e i l u n g d e s bei der N u t z u n g des V o r r a t s ( s e i n e m Abbau) erwarteten Gewinns. A m V o r s c h l a g v o n KAGANOWITSCH kritisiert er, d a ß

R

PL

PL QL R

+

N-AA

=

E.K.F.

+

G + R

AA N K

AA

+

N • AA

+

E.K.F.

+

G)QL

+

R

(5)

— der Preis der e r k u n d e t e n V o r r ä t e der k o n k r e t e n Lagerstätte; — die in dieser L a g e r s t ä t t e e r k u n d e t e n V o r r ä t e (z. JB. in T o n n e n ) ; — die D i f f e r e n t i a l r e n t e der L a g e r s t ä t t e u n d die gleiche B e d e u t u n g

wie in

N a c h M e i n u n g des Verfassers l a s s e n sich alle Glieder der G l e i c h u n g m i t d e n b e s t e h e n d e n Berechnungsm e t h o d e n b e s t i m m e n , a u s g e n o m m e n R, weil für die B e s t i m m u n g der D i f f e r e n t i a l r e n t e in der U d S S R n o c h keine a b g e s t i m m t e Berechnungsmethode existiert. KOBACHIDSE s c h ä t z t ein, d a ß die R e a l i s i e r u n g der F o r m e l bei der V o r r a t s p r e i s b e s t i m m u n g relativ viel Zeit erfordern wird. Die e n t s t a n d e n e L a g e „ b e i der E r k u n d u n g u n d E x p l o i t a t i o n natürlicher R e s s o u r c e n fordert die s o f o r t i g e E i n f ü h r u n g der G e l d b e w e r t u n g e r k u n d e t e r Vorräte natürlicher m i n e r a l i s c h e r R o h s t o f f e in s i t u " . D a h e r i s t er der M e i n u n g , d a ß es g e n ü g t , als e r s t e n w i c h t i g e n S c h r i t t V o r r a t s p r e i s e n a c h der v o n N . A. CHRUSCHTSCHOW v o r g e s c h l a g e n e n M e t h o d e u n d F o r m e l durchzuführen:

(4) P, =

wobei: AM

+

KOBACHIDSE e r l ä u t e r t d e n s a c h l i c h e n I n h a l t ' seiner F o r m e l (5) (siehe u n t e n } .

KOBACHIDSE v e r t r i t t d e n S t a n d p u n k t , d a ß t r o t z der K o m p l i z i e r t h e i t bei der E r f a s s u n g der G e b r a u c h s w e r t e i g e n s c h a f t e n eines V o r r a t s g r u n d s ä t z l i c h v o n der F o r m e l a u s g e g a n g e n w e r d e n m u ß , die A k a d e m i e m i t g l i e d W . P . DJATSCHENKO in a l l g e m e i n e r F o r m für d e n Preis von natürlichen Produkten entwickelt hat: A

(AM

die übrigen Bezeichnungen Formel (4) besitzen.

(Auf die E i n s p r ü c h e v o n KOBACHIDSE — e b e n s o wie auf die a n d e r e n V o r s c h l ä g e — wird hier i n h a l t l i c h n i c h t e i n g e g a n g e n , da sich Verfasser m i t v o r l i e g e n d e m B e r i c h t nur das Ziel stellt, e i n e m größeren Kreis v o n W i s s e n schaftlern entsprechende Informationen zu vermitteln.)

+ A

=

wobei:

d) bei A n w e n d u n g v o n F o r m e l (2) u n d (3) die Preise z w e i m a l d i f f e r e n z i e r t w e r d e n ; d a m i t wird die M e t h o d e sehr a r b e i t s a u f w e n d i g u n d k a n n k a u m die G e b r a u c h s w e r t e i g e n s c h a f t e n einer k o n k r e t e n L a g e r s t ä t t e r i c h t i g erfassen; e) die M i ß a c h t u n g des Z e i t f a k t o r s (seine N i c h t b e r ü c k s i c h t i g u n g ) E i n s p r u c h a u s l ö s t , w o b e i die F o r m seiner B e a c h t u n g d a v o n a b h ä n g t , ob die V o r r a t s p r e i s e für g e l ö s c h t e V o r r ä t e a b z u r e c h n e n sind oder bei der Ü b e r n a h m e einer L a g e r s t ä t t e zu ihrer N u t z u n g a n g e r e c h n e t werden.

AM

— Produktionsfonds; — der Gewinnanteil, der die S t i m u l i e r u n g s f o n d s des Betriebes bilden m u ß ; — der Differentialgewinn (Rente).

KOBACHIDSE ü b e r n i m m t die F o r m e l (4) für die Preisb e s t i m m u n g e r k u n d e t e r Vorräte in s i t u (einer k o n k r e t e n L a g e r s t ä t t e ) . D e r Preis der e r k u n d e t e n V o r r ä t e dieser Lagerstätte ist:

a) s e i n e M e t h o d i k n i c h t die G e b r a u c h s w e r t e der Vorräte widerspiegelt; b) ein so b e r e c h n e t e r Preis u n g e r e c h t f e r t i g t überhöhtseinmuß; c) die V e r e i n i g u n g der D i f f e r e n t i a l r e n t e u n d des e i g e n t l i c h e n R e i n g e w i n n s in einer K e n n z i f f e r einerseits u n g ü n s t i g ist ( V e r s c h l e i e r u n g der t a t s ä c h l i c h e n L e i s t u n g des K o l l e k t i v s ) u n d der D i f f e r e n t i a l r e n t e a n d e r e r s e i t s ihren spezifischen Charakter n i m m t ;

P =

/ Infotmalionsbericht

AGN

+

KA

(6)

• G • K%

wobei:

— der materielle A u f w a n d f ü r die b e t r e f f e n d e Produktion; — der b e z a h l t e A r b e i t s a u f w a n d ; — das G e w i n n - N o r m a t i v , das in den Preis p r o p o r t i o n a l zu den P r o d u k t i o n s f o n d s eingeht; — ein Koeffizient, der differenziert den F o n d s a u f w a n d in A b h ä n g i g k e i t v o n der Z u s a m m e n s e t z u n g der Fonds, ihrer ökonomischen E f f e k t i v i t ä t berücksichtigt ;

PV

— der Vorratspreis (Rubel);

für erkundete

Vorräte

in

AGN — der gesellschaftlich notwendige A u f w a n d f ü r 1 t Vorr a t dieses R o h s t o f f s (Rubel); KA

— Koeffizient, der den Anteil der A u f w e n d u n g e n für die E r k u n d u n g an den G e s a m t i n v e s t i t i o n e n berücksichtigt;

F o r m e l (5) P

=

+

AA

Durchschnittliche Kosten der E r k u n d u n g I i d e s b e t r e f fenden Rohstoffes im Zweig I I

AA

+

situ

E.K.F.

+

G

R e i n e i n k o m m e n , das d u r c h die Arb e i t der E r k u n d e r g e s c h a f f e n wird ( b e z o g e n auf I i d. h. d a s R e n t a b i l i t ä t s - N o r m a t i v i m Zweig) I

G e s e l l s c h a f t l i c h n o t w e n d i g e r A u f w a n d des g e o l o g i s c h e n E r k u n d u n g s d i e n s t e s für I i des b e t r e f f e n d e n m i n e r a l i s c h e n R o h s t o f f s .

+ D i f f e r e n t i a l r e n t e der Lager statte

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 (1971), Heft 5 DENISOW LI. a. / B e s t i m m u n g optimaler Erkundungsnetze G

— der n a c h der Förderung des V o r r a t s potentiell mögliche Gewinn für 1 t ( R u b e l ) ;

Kz

— der Zeitfaktor, der vorläufig m i t 0,5 a n g e n o m m e n wird. +

191 ignorieren — unabhängig von den Ergebnissen der Suche — völlig unzulässig i s t . " Der gegenwärtige Stand der Diskussion geht aus einer internen (jedoch offiziellen) Information sowjetischer Kollegen (1970) hervor: „Alle Geologen und Ökonomen aus den Bereichen, die mit der Einschätzung mineralischer Rohstoffe zu tun haben, haben sich für die unaufschiebbare Notwendigkeit ausgesprochen, die geldliche Bewertung erkundeter Vorräte mineralischer Rohstoffe in situ einzuführen. Der gleiche Standpunkt wurde in Ausführungen und Entschließungen einer sehr repräsentativen Versammlung unterstützt, die im Frühjahr 1969 in Moskau von der Akademie der Wissenschaften der UdSSR zu Fragen der rationellen Nutzung der Bodenschätze durchgeführt worden i s t . " Offenbar ist die Zeit gekommen, daß wir in der D D R die theoretische und praktische Arbeit auf diesem Gebiet erneut verstärken sollten, um ein Zurückbleiben in diesen Fragen zu verhindern.

*

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß a) alle oben angeführten drei Autoren auf prinzipiell gleichen Position stehen, die

einer

b) als wesentliche Bestandteile des Vorratspreises 1. den gesellschaftlich notwendigen Aufwand und 2. die Qualität der erkundeten Vorräte sehen. Der bekannte Ökonom, Akademiemitglied formulierte bereits Mitte 1967:

S.

K.

STRUMILEN

„Geschenkt ( . . . von der Natur F. ST.) sind die Reichtümer des Bodens nur so lange, wie wir über sie nichts wissen. Schon die erste Suche ist die erste Arbeitsverausgabung für ihren gesellschaftlichen Wert, die zu

F R I E D B I C H STAMKIBERGER

Die Bestimmung optimaler Erkundungsnetze für die Vorerkundung von Stockwerklagerstätten M . N . D E N I S O W , S . N . KULITSCHICHIN, W . K . PAWLOW & T . 13. R O G O W E B ,

Die wissenschaftlich begründete Dichte von Erkundungsnetzen für die verschiedenen Stadien der Erkundung von Lagerstätten mineralischer Rohstoffe sichert die Genauigkeit der Erkundung und die richtige Klassifizierung der Vorräte nach Klassen und ist eines der entscheidenden Mittel zur Erhöhung des Nutzeffekts der Erkundungsarbeiten. Der Netzdichte bei der Vorerkundung wurde bisher nicht die erforderliche Bedeutung beigemessen, weil die Netze hauptsächlich im Stadium der eingehenden Erkundung verdichtet werden. Liegt jedoch der Vorerkundung, für die ein bedeutender Teil der Mittel verausgabt wird, keine Begründung für das gewählte Netz zugrunde, wird die Zeit verlängert, bis zu der die Lagerstätten eingehend erkundet werden, oder sie werden falsch eingeschätzt. In den letzten Jahren wurde wiederholt festgestellt, daß die Ausgaben für die Vorerkundung zu Lasten jener Arbeiten schroff angestiegen sind, deren Durchführung nur im nachfolgenden Stadium und nur auf Lagerstätten zweckmäßig ist, die positiv eingeschätzt wurden. Diese Mängel haben nicht nur organisatorische Ursachen. Sie sind eine unvermeidliche Folge dessen, daß die prinzipiellen Unterschiede unterschätzt werden, die die Grenze zwischen den Stadien der Vorerkundung und der eingehenden Erkundung bestimmen. Überflüssige Ausgaben in den frühen Stadien der Erkundung sind offenbar zulässig, wenn Lagerstätten, Aus: ltaswedka i ochrana nedr., Moskau 1969, H. 10, S. 13 — 19. Übers.: Intertext, Berlin.

"

UdSSR

für die sieh eine detaillierte Erkundung nicht, lohnt, verworfen werden sowie bei der Vorerkundung industriell nutzbarer Lagerstätten. Dafür gibt es jedoch bisher keine objektiven Kriterien. Nur auf der Grundlage der Analyse von Bohrnetzen für eingehend erkundete Lagerstätten der wichtigsten industriellen Typen können solche Kriterien ermittelt werden. In diesem Aufsatz wird die Wahl rationeller Erkundungsnetze für die Vorerkundung großer Stockwerklagerstätten begründet, die den höchsten Erkundungsgrad aufweisen: für Kupferlagerstätten (Kounrad, Almalyk und Boschtscliekul), für Kupfer-MolybdänLagerstätten (Kadsliaran), für Zinnlagerstätten (Scherlowaja Gora), für Wolframlagerstätten (Oberes Kajraktin) und für Molybdänlagerstätten (Orekitkan, Shireken, Koktenkol und Bugdain). Die genannten Lagerstätten liegen inmitten von Eruptivgesteinen, manchmal auch in sedimentärmetamorphen, die gewöhnlich durch hydrothermalen und Kontaktmetamorphismus umgewandelt wurden, und sind in Kluftzonen lokalisiert, die unter unterschiedlichen Strukturbedingungen entstanden sind. Die Imprägnationserze dieser Lagerstätten mit niedrigen Gehalten können durch Tagebau in großem Maßstab gewonnen werden. Sie sind horizontal und vertikal weit aushaltend und streichen vollständig oder teilweise an die Oberfläche aus. Diese Lagerstätten enthalten große Metallvorräte. Die Erzkörper bilden ihrer Form nefch stockwerkartige (Kounrad, Scherlowaja Gora), flach geneigte schichtartige (Boschtscliekul) und in der Vertikale langgezogene, röhrenförmige (Almalyk) oder ring-

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 (1971), Heft 5 DENISOW LI. a. / B e s t i m m u n g optimaler Erkundungsnetze G

— der n a c h der Förderung des V o r r a t s potentiell mögliche Gewinn für 1 t ( R u b e l ) ;

Kz

— der Zeitfaktor, der vorläufig m i t 0,5 a n g e n o m m e n wird. +

191 ignorieren — unabhängig von den Ergebnissen der Suche — völlig unzulässig i s t . " Der gegenwärtige Stand der Diskussion geht aus einer internen (jedoch offiziellen) Information sowjetischer Kollegen (1970) hervor: „Alle Geologen und Ökonomen aus den Bereichen, die mit der Einschätzung mineralischer Rohstoffe zu tun haben, haben sich für die unaufschiebbare Notwendigkeit ausgesprochen, die geldliche Bewertung erkundeter Vorräte mineralischer Rohstoffe in situ einzuführen. Der gleiche Standpunkt wurde in Ausführungen und Entschließungen einer sehr repräsentativen Versammlung unterstützt, die im Frühjahr 1969 in Moskau von der Akademie der Wissenschaften der UdSSR zu Fragen der rationellen Nutzung der Bodenschätze durchgeführt worden i s t . " Offenbar ist die Zeit gekommen, daß wir in der D D R die theoretische und praktische Arbeit auf diesem Gebiet erneut verstärken sollten, um ein Zurückbleiben in diesen Fragen zu verhindern.

*

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß a) alle oben angeführten drei Autoren auf prinzipiell gleichen Position stehen, die

einer

b) als wesentliche Bestandteile des Vorratspreises 1. den gesellschaftlich notwendigen Aufwand und 2. die Qualität der erkundeten Vorräte sehen. Der bekannte Ökonom, Akademiemitglied formulierte bereits Mitte 1967:

S.

K.

STRUMILEN

„Geschenkt ( . . . von der Natur F. ST.) sind die Reichtümer des Bodens nur so lange, wie wir über sie nichts wissen. Schon die erste Suche ist die erste Arbeitsverausgabung für ihren gesellschaftlichen Wert, die zu

F R I E D B I C H STAMKIBERGER

Die Bestimmung optimaler Erkundungsnetze für die Vorerkundung von Stockwerklagerstätten M . N . D E N I S O W , S . N . KULITSCHICHIN, W . K . PAWLOW & T . 13. R O G O W E B ,

Die wissenschaftlich begründete Dichte von Erkundungsnetzen für die verschiedenen Stadien der Erkundung von Lagerstätten mineralischer Rohstoffe sichert die Genauigkeit der Erkundung und die richtige Klassifizierung der Vorräte nach Klassen und ist eines der entscheidenden Mittel zur Erhöhung des Nutzeffekts der Erkundungsarbeiten. Der Netzdichte bei der Vorerkundung wurde bisher nicht die erforderliche Bedeutung beigemessen, weil die Netze hauptsächlich im Stadium der eingehenden Erkundung verdichtet werden. Liegt jedoch der Vorerkundung, für die ein bedeutender Teil der Mittel verausgabt wird, keine Begründung für das gewählte Netz zugrunde, wird die Zeit verlängert, bis zu der die Lagerstätten eingehend erkundet werden, oder sie werden falsch eingeschätzt. In den letzten Jahren wurde wiederholt festgestellt, daß die Ausgaben für die Vorerkundung zu Lasten jener Arbeiten schroff angestiegen sind, deren Durchführung nur im nachfolgenden Stadium und nur auf Lagerstätten zweckmäßig ist, die positiv eingeschätzt wurden. Diese Mängel haben nicht nur organisatorische Ursachen. Sie sind eine unvermeidliche Folge dessen, daß die prinzipiellen Unterschiede unterschätzt werden, die die Grenze zwischen den Stadien der Vorerkundung und der eingehenden Erkundung bestimmen. Überflüssige Ausgaben in den frühen Stadien der Erkundung sind offenbar zulässig, wenn Lagerstätten, Aus: ltaswedka i ochrana nedr., Moskau 1969, H. 10, S. 13 — 19. Übers.: Intertext, Berlin.

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UdSSR

für die sieh eine detaillierte Erkundung nicht, lohnt, verworfen werden sowie bei der Vorerkundung industriell nutzbarer Lagerstätten. Dafür gibt es jedoch bisher keine objektiven Kriterien. Nur auf der Grundlage der Analyse von Bohrnetzen für eingehend erkundete Lagerstätten der wichtigsten industriellen Typen können solche Kriterien ermittelt werden. In diesem Aufsatz wird die Wahl rationeller Erkundungsnetze für die Vorerkundung großer Stockwerklagerstätten begründet, die den höchsten Erkundungsgrad aufweisen: für Kupferlagerstätten (Kounrad, Almalyk und Boschtscliekul), für Kupfer-MolybdänLagerstätten (Kadsliaran), für Zinnlagerstätten (Scherlowaja Gora), für Wolframlagerstätten (Oberes Kajraktin) und für Molybdänlagerstätten (Orekitkan, Shireken, Koktenkol und Bugdain). Die genannten Lagerstätten liegen inmitten von Eruptivgesteinen, manchmal auch in sedimentärmetamorphen, die gewöhnlich durch hydrothermalen und Kontaktmetamorphismus umgewandelt wurden, und sind in Kluftzonen lokalisiert, die unter unterschiedlichen Strukturbedingungen entstanden sind. Die Imprägnationserze dieser Lagerstätten mit niedrigen Gehalten können durch Tagebau in großem Maßstab gewonnen werden. Sie sind horizontal und vertikal weit aushaltend und streichen vollständig oder teilweise an die Oberfläche aus. Diese Lagerstätten enthalten große Metallvorräte. Die Erzkörper bilden ihrer Form nefch stockwerkartige (Kounrad, Scherlowaja Gora), flach geneigte schichtartige (Boschtscliekul) und in der Vertikale langgezogene, röhrenförmige (Almalyk) oder ring-

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 (1971), Heft 5

192 förmige Lager (Bugdain). Die Pos [S törungen nach der Vererzung haben keinen irgendwie wesentlichen Einfluß auf die F o r m der Erzkörper. Ihre-innere Struktur wird durch vorhandene schwach mineralisierte und taube Gesteine kompliziert. Die nutzbaren Komponenten in den Erzkörpern aller Lagerstätten sind ungleichmäßig verteilt. Ihre Gehalte, nach den Bohrungen berechnet, streuen relativ stark in den Erzen der Lagerstätten Kounrad, Shireken und Scherlowaja Gora und außerordentlich wenig in den Erzkörpern der übrigen Stockwerke (die Variationskoeffizienten der Durchschnittsgehalte betragen entsprechend 4 2 - 5 6 % bzw. 1 9 - 3 2 % ) . E r h ö h t e Durchschnittsgehalte wurden auf dem Hintergrund allgemein niedrigerer W e r t e in F o r m von isolierten, nicht gesetzmäßig verteilten Maxima beobachtet, die kleine Flächen umfassen. Mit geringerer Eindeutigkeit kann die Veränderlichkeit der Mächtigkeit der industriellen Erze charakterisiert werden. Du nicht alle Bohrungen die unteren Grenzen der Erzkörper durchortet haben, spiegeln die berechneten Variationskoeffizienten für die Mächtigkeit nicht die wirklichen Größen wider ( 1 1 3 % für die Lagerstätte Boschtschekul und 4 6 , 8 — 7 9 , 7 % für die anderen Lagerstätten). Vertikale Zonalität ist besonders schroff in Kupferstockwerken ausgebildet, wo außer den Oxydationsund Primärzonen, die auf allen Lagerstätten vorkommen, Zonen mit ausgelaugten und sekundär angereicherten Erzen ausgebildet sind. Die oxydierten Erze haben nach der in ihnen enthaltenen Metallmenge untergeordnete Bedeutung. Der Anteil ihrer Vorräte an den Gesamtvorräten der Lagerstätten beträgt 0 , 1 — 7 , 5 % . Die Erfahrungen bei der Vorerkundung von Stockwerklagerstätten wurden in der Fachliteratur fast nicht besehrieben. Vorhandene Hinweise über die Anzahl der Bohrungen, die in diesem Stadium die Erzkörper durchfahren haben müssen, sind zu allgemein und ohne irgendwelche Begründungen. Entsprechend den Orientierungswerten der gültigen Instruktionen der Staatlichen Vorratskommission werden Vorräte der Kategorie C j in großen Stockwerklagerstätten bei einem Abstand zwischen den Bohrungen von 1 0 0 — 3 0 0 m in Abhängigkeit vom Stockwerktyp erhalten. Diese W e r t e wurden durch Systematisierung der Erkundungserfahrungen auf den verschiedenartigsten Lagerstätten erhalten; sie stützen sich nicht auf irgendwelche Berechnungen. Dabei wird nicht die minimale Anzahl der erforderlichen Durchfahrungen berücksichtigt. Versuche zur Auflockerung der Aufschlußpunkte und die Ermittlung rationeller Erkundungsnetze bei der Vorratserkundung hoher Klassen wurden auf einigen eingehend erkundeten Stockwerklagerstätten vorgenommen. Infolge unvollständiger Analyse, nur für einzelne Abschnitte der Eagerstätten und einzelne ihrer Parameter, und einer unzureichenden Anzahl betrachteter Varianten erreichen die Untersuchungen nicht vollständig ihr Ziel. Ihre Ergebnisse haben nur die Uberzeugung gefestigt, daß der Erkundungsmethodik von Stockwerklagerstätten nicht unregelmäßige, sondern regelmäßige Bohrlochnetze zugrunde liegen müssen. B e i der Begründung der Dichte des Erkundungsnetzes, die für die Vorerkundung notwendig und ausreichend ist, muß vor allem von den Anforderungen

Denisow h. a. / Bestimmung optimaler Erkundunjfsnetzu ausgegangen werden, die an diese gestellt'werden und die in den „Methodischen Anweisungen zur Durchführung der einzelnen E t a p p e n und Stadien der geologischen Erkundungsarbeiten'' dargelegt sind. E n t sprechend diesen Anforderungen bestehen die Aufgaben der Vorerkundung darin, P a r a m e t e r zu bestimmen, die entscheidende Bedeutung für die Einschätzung der Lagerstätte, bei minimalem Umfang der Erkundungsarbeiten, besitzen. Als Ergebnis der Vorerkundung ergeben sich Vorräte der Klassen C x und C 2 und eine orientierende Einschätzung des Maßstabs der Lagerstätte. Die Gesamtheit und die Zuverlässigkeit der Einschätzungsdaten müssen für eine eindeutige Beurteilung — ob die Lagerstätte industrielle Bedeutung besitzt oder ob eine weitere Erkundung zweckmäßig ist — ausreichen. Das zuverlässige Verfahren, solche Angaben zu erhalten, ist ein Vergleich der Erkundungs- und Förderergebnisse. Dieses Verfahren kann jedoch nur für die Lagerstätte Kounrad angewendet werden, die schon lange Zeit abgebaut wird. Die anderen Stockwerklagerstätten sind entweder in zu geringem Maße abgebaut oder dienen aus verschiedenen Gründen gegenwärtig noch als Reserve. Bekanntlieh ist die Suche nach einer wissenschaftlichen Begründung für die Dichte des Erkundungsnetzes bisher ohne Erfolg geblieben. In die Formeln der mathematischen Statistik gehen die Abstände zwischen den Erkundungsbauen und die Größe der Lagerstätten nicht ein. Da die Fehler bei der Bestimmung der Lagerstättenparameter von der Anzahl der Abbaue und ihrer Lage zu den Erzkörpern abhängig sind, kann versucht werden, solche Abhängigkeit durch Auflockerung der Ausgangsnetze festzustellen bei Nutzung des analytischen Verfahrens als Hilfsverfahren. Zur Analyse der Ausgangsnetze für eingehend erkundete Lagerstätten, die sich durch Konstanz ihrer Eigenschaften auszeichnen, ist dies ein ausreichend zuverlässiges Verfahren. Zweifellos kann dieses Verfahren mit hoher Effektivit ä t zur Bestimmung der Dichte des Erkundungsnetzes im Stadium der Vorerkundung verwendet werden, weil die Ermittlung der Durchschnittswerte mit einer Genauigkeit, die ihren Aufgaben genügt, auch ohne überflüssige Erkundungsbaue im Ausgangsnetz möglich ist. Die dargelegten Überlegungen gestatteten, als Ausgangsergebnisse der Bohrungen die Ergebnisse von Bohrungen der eingehenden Erkundung zu verwenden und nur für die Lagerstätte Kounrad die Angaben der Sprengbohrungen beim Abbau. Zur Bestimmung der Fehler bei der Berechnung der Hauptparameter für die Lagerstätten bei unterschiedlichen Abständen zwischen den Bohrungen wurden viele Lagevarianten der aufgelockerten Netze hinsichtlich der Erzkörper untersucht (Tab. 1). Bei der Auswahl des optimalen Netzes wurden neben den Durchschnittsfehlern, die für alle Varianten des Netzes ein und derselben Dichte ermittelt wurden, die Maximalwerte berücksichtigt. Dabei wurde das Netz mit einer bestimmten Dichte nur in dem Fall als geeignet anerkannt, wenn die Fehler nur bei einer kleinen Anzahl von Varianten die zulässigen W e r t e überschritten, die vernachlässigt werden konnten, ohne große Gefahr, einen Fehler zu begehen.

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 ( 1 9 7 1 ) , Heft 5 D e n i s o w u. a . / B e s t i m m u n g o p t i m a l e r

193

Erkundungsnetze

wesentlich auf die Bestimmung der möglichen K a p a z i t ä t des zukünftigen Betriebs auswirken. Dieser Bedingung entsprach für alle L a g e r s t ä t t e n ein Fehler von + 3 0 % . W e n n in den Erzkörpern nicht den Konditionen entsprechendes E r z und taubes Gestein weit verbreitet war, wurden Erzführungskoeffizienten und die Fehler bei ihrer B e s t i m m u n g errechnet. Die Rechenoperationen erfolgten auf elektronischen Rechnern. Zweifellos können die W e r t e der aufgelockerten E r kundungsnetze nur dann berücksichtigt werden, wenn die Ausgangsnetze, d. h. die dichtesten Netze, ausreichend zuverlässig sind. Von der Zuverlässigkeit der Netze, die von den Verfassern als Ausgangsnetze verwendet wurden, kann man sich mit Hilfe der b e k a n n t e n Formel der mathematischen S t a t i s t i k überzeugen: vt P = A b b . E i n z e l n e V a r i a n t e n f ü r die L a g e der E r k u n d u n g s n e t z e z u d e n E r z k ö r p e r n d e r L a g e r s t ä t t e n B o s c h t s c h e k u l (A), K a d s l i a r a n ( B ) , B u g d a i n (C), S e h e r l o w a j a C o r a ( ü ) 1 — Kontur der industriell nutzbaren Erze; 2 — Vorräte der Klasse C,; 3 — Vorriit.e der Klasse 0 a ; 4 — erzfündige Bohrungen; 5 — Konturierungsbohningen

Tabelle 1

Lagerstätten Kounrad Almalyk Boschtschekul Kadsharan Scherlowaja Gora Obere Kajraktv Orekitkan Shireken Koktenkol Bugdain

Ausgangsnetze m

Anzahl der Varianten für die Auflockerung des Ausgangsnetzes

25 x 25 100 x 100 50 X 100 100 x 100 40 x 50 100 x 100 200 X 200 100 x 100 100 x 200 100 x 100

516 199 442 177 52 104 29 66 10 75

Bei geringer Konzentration der nutzbaren Komponente in den Erzen werden die Grenzen der industriell nutzbaren E r z e in Abhängigkeit von der Genauigkeit der B e s t i m m u n g ihres Durchschnittsgehalts festgelegt. Das ist ein entscheidender F a k t o r bei der Einschätzung ihrer Eigenschaften und Vorräte. Deshalb wurde der zulässige Fehler hei der Gehaltsbestimmung rechnerisch so festgelegt, daß sein W e r t etwas kleiner als die Differenz zwischen dem Durchschnitts- und dem minimalen industriellen Gehalt ist, berechnet in Prozenten zum Durchschnittsgehalt nach dem Ausgangserkundungsnetz. Bei solchen W e r t e n der zulässigen Fehler waren die Durchschnittsgehalte an nutzbaren K o m p o nenten etwas größer als die in den Konditionen festgelegten industriellen Minimalgehalte und sicherten die W a h l eines Erkundungsnetzes einer solchen Dichte, bei der industriell nutzbare Erze nicht als Außerbilanzerze eingeschätzt werden konnten. Für' die zulässigen Fehler bei der B e s t i m m u n g der durchschnittlichen Mächtigkeit oder der Erz- und Metallvorräte wurden solche W e r t e angenommen, die erlaubten, die L a g e r s t ä t t e nach ihrer Größenordnung einzuschätzen, d. h., so daß sich die Fehler bei der Berechnung der Vorräte nach aufgelockerten Netzen nicht

1 = ]In

Dabei ist: P

—

v

—

Fehler; Variationskoeffizient;

t

—

Wahrscheinlichkeitskoeffizienl;

n

— Anzahl der B o h r u n g e n .

Die Fehler, die nach dieser Gleichung für alle Lagers t ä t t e n bei einer Wahrscheinlichkeit von 0,95 (t = 2) errechnet wurden, betragen für die Mächtigkeit 6 — 1 9 % und für den Gehalt 3 — 1 4 % . Die angegebenen W e r t e sind etwas überhöht, weil die der L a g e r s t ä t t e n eigene lpkale Gesetzmäßigkeit berücksichtigt wurde. Die angeführten Fehler erlauben, die Ausgangsnetzc als Grundlage zur B e s t i m m u n g der optimalen Dichte des Erkundungsnetzes und für die Präzisierung der Abstände zwischen den Abbauen nach den Vorschriften der Staatlichen Vorratskommission zu b e t r a c h t e n . Die Hauptergebnisse der Analyse der Ausgangsnetze ( T a b . 2) haben gezeigt, daß für die Vorerkundung der b e t r a c h t e t e n und ihnen analogen L a g e r s t ä t t e n folgende Netze verwendet werden k ö n n e n : für Kupferstockwerke 2 0 0 X 4 0 0 und 300 x 300 m, für Kupfer-MolybdänStockwerke 200 X 300 m, für Zinnstockwerke 120 X 150 m, für Wolframstockwerke 3 0 0 x 3 0 0 m und für Molybdänstockwerke 2 0 0 x 2 0 0 , 2 0 0 x 3 0 0 und 4 0 0 x 4 0 0 m. Die Anzahl der Bohrungen innerhalb der Umgrenzung der L a g e r s t ä t t e schwankten j e nach ihrer Lage zu den Erzkörpern zwischen 7 und 24, durchschnittlich zwischen 10 und 20. F ü r eine grobe Umgrenzung der Erzkörper sind 5 — 10 Bohrungen im Plan ausreichend. Einige V a r i a n t e n der Anordnung der Erkundungsnetze in bezug auf Erzkörper sind für die L a g e r s t ä t t e n Boschtschekul, Kadsharan, Bugdain und Scherlowaja Gora in der Abbildung dargestellt. Die Fehler bei der B e s t i m m u n g des durchschnittlichen Gehalts an nutzbaren Komponenten, ihrer Vorräte und der Erzführungskoeffizienten sind bei der angegebenen Anzahl von Bohrungen bedeutend niedriger als die bei den Vorerkundungen zulässigen und überschreiten nicht 1 1 , 7 ; 24,2 bzw. 1 2 , 0 % . Bei solchen Fehlergrößen werden die Vorräte der Nutzkomponenten aller erwähnten L a g e r s t ä t t e n entsprechend den bestätigten Konditionen als industrielle und große eingeschätzt. Die Differenzen zwischen den W e r t e n der Durchschnittsfehler bei der Gehaltsbestimmung der Nutz-

Zeitschrift f ü r angewandte Geologie, B d . 17 ( 1 9 7 1 ) , H e f t 5

DENISOW U. a. / B e s t i m m u n g optimaler E r k u n d u n g s n e t z e

194 Tabelle 2

Lagerstätten

Erze

%

100

300 x 300

9-11

10

5-6

130

300 X 300

9-15

12

6-7

150

200 X 400

14-21

17

10

150

200 x 300

16-24

20

8-10

35

120 X 150

13-21

16

8-10

0/ /o

Kounrad Almalyk Boschtschekul Kadsharan Scherlowaja Gora Obere Kajrakty Orekitkan Shireken Koktenkol Bugdain

Anzahl der Bohrungen

Empfohlene yetze (m)

Fläche

Durchschnittsfehler der Bestimmungen (%)

Konturierungsbohrungen

des Erzführungskoeffizienten

der Fläche

des Gehalts

der Vorräte an Metallen

_

12,1

11,7

15,1

_

14,1

12,6

6,2

17,7

7,3

15,8

10,0

3,9

14,3

9,3

5,6

15,4

2,4

16,6

13,3

5,0

8,0

16,3

der Mächtigkeit

-

,

-

130

300 X 300

7-11

9

5-6

-

23,6

5,4

24,2

265

400 X 400»)

19-21

20

7-8

12,7

2,4

4,5

7,7

12,0 10,5

-

90

200 X 200

13-18

16

7-8'

10,8

11,1

6,5

13,2

70

200 X 300

9-11

10

6-7

11,1

6,6

2,9

7,2

-

100

200 X 300

13-17

15

5-6

15,2

5.1

8,3

8,3

3,9

*) Das iCetz 200 x 200 m für die Einschätzung der Vorräte in Klasse Ci.

komponenten, die nach zwei Verfahren (Auflockerung des E r k u n d u n g s n e t z e s und analytisch) berechnet worden sind, erreichen in seltenen Fällen 3 — 5 , 6 % , bei der B e s t i m m u n g der Mächtigkeit 4 — 1 0 % für alle Varianten der Auflockerung des E r k u n d u n g s n e t z e s . Die m a x i m a l e n Fehler, die für die in T a b . 2 angegebenen Netze ermittelt worden sind, waren größer als die zulässigen Werte nur bei einem geringen Teil der Netzvarianten, die für die L a g e r s t ä t t e n K o u n r a d , Almalyk, Boschtschekul und Scherlowaja Gora verwendet wurden. Ihre Werte sind in T a b . 3 abzulesen. Aus T a b . 3 ist zu ersehen, daß die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften E i n s c h ä t z u n g des durchschnittlichen Gehalts und der Vorräte für die L a g e r s t ä t t e n K o u n r a d , Boschtschekul und Scherlowaja Gora nicht groß ist. W a s die L a g e r s t ä t t e A l m a l y k anbelangt, so haben die in T a b . 3 angegebenen Maximalfehler keinen Einfluß darauf, sie zur G r u p p e der großen zu rechnen.

Tabelle 4

Entsprechend den Instruktionen der Staatlichen Vorratskommission werden die Vorräte der Stockwerklagerstätten dann zur K l a s s e C x gerechnet, wenn die Dichte des E r k u n d u n g s n e t z e s zu einem Einflußbereich der Bohrungen 1 0 0 0 0 — 1 4 0 0 0 m 2 für Stockwerke des T y p s von Scherlowaja Gora und 4 0 0 0 0 — 9 0 0 0 0 m 2 für den T y p K o u n r a d sowie 14000 — 4 0 0 0 0 m 2 für die Stockwerke der anderen T y p e n nicht überschreitet. Netze mit einem Einflußbereich der Bohrungen von 6 0 0 0 0 - 1 6 0 0 0 0 m 2 , die optimal für die Stockwerke der

übrigen L a g e r s t ä t t e n sind, müssen l a u t Instruktion der Staatlichen Vorratskommission der K l a s s e C 2 entsprechen. E s kann jedoch k a u m außer acht gelassen werden, daß die E i g e n s c h a f t e n dieser großen Stockwerke aushaltend sind und daß bei den angegebenen Netzen mit 10—20 Bohrungen, die gleichmäßig über das Gebiet verteilt sind, die Vorräte zuverlässiger berechnet werden können als Vorräte der K l a s s e C 2 , die sich lediglich auf einzelne E r k u n d u n g s b a u e stützen und nur das Vorhandensein von E r z e n bestätigen. D a n a c h k a n n angenommen werden, daß dem Untersuchungsgrad, der für die zentralen aus einheitlichsten Abschnitten der L a g e r s t ä t t e n bei Verwendung der in T a b . 2 angegebenen Netze erreicht werden k a n n , a m ehesten die K a t e g o r i e Cj entspricht. Wenn von dieser A n n a h m e ausgegangen wird, können die Vorräte dieser K l a s s e in den betrachteten Stockwerken bei größeren A b s t ä n d e n zwischen den Bohrungen und folglich mit einer geringeren Anzahl von Bohrungen erkundet werden, als das in den Instruktionen der Staatlichen Vorratskommission vorgesehen ist ( T a b . 4).

Tabelle 3

Maximale Fehler der Bestimmungen (%)

Lagerstätten

des Gehalts Kounrad Almalyk Boschtschekul Scherlowaja Gora

+ 43,7

-27,5

+ 37,3 -

-

-19,2

der Vorräte

Variantenzahl mit Fehlern, die die zulässigen übersteigen, in % zur Gesamtzahl der Varianten für den Gehalt

für die Vorräte

+ 73,1

-42,0

7,5

8,6

+ 63,3

-59,1

5,5

22,2

+ 41,9

-29,4

+ 40,0

-

11,0

8 11,0

Lagerstätten

Kounrad Almalyk Boschtschekul Kadsharan Scherlowaja Gora Obere Kajrakty Orekitkan Shireken Koktenkol Bugdain

Netze, die in den Instruktionen der Staatliehen Vorratskommission vorgesehen werden (m)

Empfohlene Netze (m)

x

200-300

300 X

150-200 x

150-200

300 x

300

150-200

X

150-200

200 X

400

120-200 X

120-200

200 X

300

100-120 x

100-120

120 X

150

120-200 X

120-200

300 X

300

200-300

300

120-200

x

120-200

200 X

200

100-120

X

100-120

200 X

200

120-200

X

120-200

200 x

300

120-200

X

120-200

200 X

300

Die empfohlenen Netze gewährleisten somit die Bes t i m m u n g der notwendigen D a t e n m i t einer für die industrielle E i n s c h ä t z u n g der betreffenden L a g e r s t ä t t e n ausreichenden Genauigkeit. T r o t z d e m sollen sie nicht als S t a n d a r d gelten und für alle großen Stockwerke ohne

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 (1971), Heft 5 PAECH / Analyse des Begriffs der geologischen Formation

195

A u s n a h m e verwendet werden, sondern entsprechend den jeweiligen B e s o n d e r h e i t e n der L a g e r s t ä t t e n a u s g e w ä h l t werden. G e g e n w ä r t i g ist eine e n t s p r e c h e n d e Analogieeins c h ä t z u n g in A b h ä n g i g k e i t v o m V e r ä n d e r l i c h k e i t s g r a d der L a g e r s t ä t t e n u r auf G r u n d v o n V o r s t e l l u n g e n ü b e r i h r e n geologischen T y p möglich. F ü r die B e g r ü n d u n g des V o r e r k u n d u n g s n e t z e s k a n n sich der Geologe u n t e r V e r w e n d u n g der Such- u n d E r k u n d u n g s e r g e b n i s s e , u n d n a c h d e m er sich d a v o n ü b e r z e u g t h a t , d a ß die zu erkundende Lagerstätte tatsächlich zum Stockwerktyp g e h ö r t , n a c h d e n A n g a b e n der T a b . 2 orientieren, sie w ä h r e n d ,jjer E r k u n d u n g k o r r i g i e r e n , i n d e m er die Ä h n l i c h k e i t e n oder U n t e r s c h i e d e zwischen d e n zu erk u n d e n d e n u n d d e n in T a b . 4 a n g e f ü h r t e n L a g e r s t ä t t e n berücksichtigt.

g e h a l t e an n u t z b a r e n K o m p o n e n t e n bei den S t o c k w e r k l a g e r s t ä t t e n ü b e r e i n , so e r l e i c h t e r t das zweifellos die W a h l der D i c h t e des E r k u n d u n g s n e t z e s . N i c h t weniger w i c h t i g ist a u c h , d a ß die Anzahl d e r B o h r u n g e n auf E r z , die f ü r die V o r e r k u n d u n g dieser L a g e r s t ä t t e n n o t w e n d i g ist, sich in sehr engen G r e n z e n v e r ä n d e r t u n d n i c h t v o n der V e r t e i l u n g s f l ä c h e der i n d u s t r i e l l n u t z b a r e n E r z e a b h ä n g i g ist. Die T e u f e d e r B o h r u n g e n k a n n auf die H ö h e n l a g e der Sohle der T a g e b a u e des e r s t e n B a u a b s c h n i t t s b e g r e n z t w e r d e n u n t e r der B e d i n g u n g , d a ß einige B o h r u n g e n den E r z k ö r p e r bis z u r u n t e r e n Grenze d u r c h f a h r e n . D a j e d o c h die G e s a m t z a h l der B o h r u n g e n f ü r die Vorerk u n d u n g n i c h t g r o ß ist, ist v o r z u z i e h e n , d a ß d o r t , wo es z w e c k m ä ß i g ist, alle B o h r u n g e n bis z u r v o l l s t ä n d i g e n D u r c h ö r t e r u n g der industriell n u t z b a r e n E r z e niedergebracht werden.

S t i m m t der V e r ä n d e r l i c h k c i t s g r a d der D u r c h s c h n i t t s -

Zur Analyse des Begriffs der geologischen Formation WILFRIED PAECH,

Berlin

(Mitteilung aus dem Zentralen Geologischen Institut, Berlin)

Einleitung

nationalen

Der Begriff der geologischen Formation erfuhr wie kaum ein anderer während seiner beinahe zweihundertjährigen Geschichte die mannigfaltigsten und widersprüchlichsten

In der amerikanischen geologischen Literatur werden große „lithostratigraphische" Einheiten mit mehr oder weniger einheitlicher lithologischcr Zusammensetzung als Formationen („formations") bezeichnet. In den letzten Jahren hat eine zunehmende Anzahl von Ländern, darunter die USA, Großbritannien, Australien, Frankreich, Pakistan und Norwegen (s. SHAMOIDA 1969) den Formationsbegriff in „lithostratigraphischer" Bedeutung in ihren nationalen stratigraphischen Codex aufgenommen. Dieser Richtung folgt auch der Vorschlag der Internationalen Subkommission zur stratigraphischen Terminologie (HEDBERG 1961), obwohl die 1881 in Bologna angenommene Resolution festlegte, die Formation aus der stratigraphischen Nomenklatur auszu-

Interpretationen.

Erstmals

gebrauchte ihn WERNER

(1791)

in seiner Schrift „Neue Theorie von der Entstehung der Gange", nicht aber FÜCHSEL, worauf in den letzten Jahren bereits

SCHUTDEWOLF

(1960),

FRANKE

(1962)

und

WASSO-

JEWITSCH (1966) hingewiesen haben. Bereits zu Ende des 18. Jahrhunderts bemängelte HEIM die mehrdeutige Verwendung des Formationsbegriffs, indem er schrieb: „Eine Formation nenne ich einen solchen Haufen zusammengehörender Lager, bloß in Hinsicht auf die allgemeine Grundform, nach welcher sich ihre Bildung richtet, mit gänzlicher Ausschließung allen Begriffes von Zeit und relativem Alter, der. zuweilen bei diesem Wort hinzugedacht zu werden pflegt" (1798, S.

6-7).

Diese sich bereits in den Anfängen abzeichnende Widersprüchlichkeit im Inhalt des Formationsbegriffs blieb bis in die Gegenwart erhalten. Niemals wurde der Begriff der geologischen Formation eindeutig und endgültig definiert. In der heutigen Zeit wird versucht, ihm entweder eine lithostratigraphische 1 ) oder eine lithogenetische Bedeutung beizumessen. Eine Analyse der Entwicklung und Bedeutungswandlung des Formationsbegriffs wurde bereits in früheren A r b e i t e n g e g e b e n (POPOW 1 9 5 9 , SCHINDEWOLF 1 9 6 0 , FRANKE 1 9 6 2 , WASSOJEWITSCH 1 9 6 6 , DRAGUNOW 1 9 6 6 u. a.) u n d soll

hier nicht wiederholt werden.

Die Formation als „lithostratigraphische" Einheit Bevor wir uns mit den Problemen der geologischen Formation im lithogenetischen Sinne und ihrer Anwendung befassen, wollen wir kurz auf die Formation als Terminus zur Kennzeichnung großer „lithostratigraphischer" Einheiten eingehen. In diesem Zusammenhang erscheint es wichtig, darauf hinzuweisen, daß die Formation in der deutschen geologischen Literatur unrichtig anstelle des Begriffs „System" in der stratigraphischen Nomenkla tur Verwendung findet., was im Widerspruch zum Beschluß des II. InterEingang des Manuskripts in der Redaktion: B0. 10. 1970. ') I m Sinne der amerikanischen Geologen.

Geologenkongresses

(Résolution ...

1881

in

Bologna

stellt

1881).

s c h l i e ß e n . Ä h n l i c h w i e SCHINDEWOLF (1960) u n d

SHAMOIDA

(1969) ist Verf. der Ansicht, daß eine Wiederaufnahme der Formation in das stratigraphische Vokabular nicht erfolgen sollte.

Die Formation als lithogenetische Einheit2) Nach dem Beschluß von Bologna 1881 konnte der Begriff der Formation zur Kennzeichnung großer lithogenctischer Einheiten verwendet werden, nachdem er in den Jahrzehnten zuvor in zunehmendem Maße stratigraphisch verstanden worden war. Erstmalig nach diesem Kongreß gebrauchte ihn BERTRAND (1897) im lithogenetischen Sinne. Innerhalb eines geotektonischen Zyklus schied er aufeinanderfolgend Gneis, Glanzschiefer, Flysch und Puddingmolasse als Formationen („formations de montagne") aus, die jeweils ein bestimmtes Stadium im Zyklus kennzeichnen sollten. Wesentlich früher als BERTRAND h a t jedoch v. HUMBOLDT (1823) die Formation auch in diesem Sinne gebraucht, wenn m a n ihn auch oft als Vertreter der stratigraphischen Richtung

charakterisiert

hat

(z. B .

PUSCH

1826,

FRANKE

1962). v. HUMBOLDT verstand unter einer Formation „einmal die Bildungsart eines Gesteines, Zum anderen ein System mineralischer Massen, welche auf solche Weise untereinander verbunden sich zeigen, daß man sie alle als gleichzeitig entstanden achten darf, daß sie selbst in den fernsten Gegenden 2

) Die Formation der sowjetischen Geologen wird gesondert behandelt.

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A u s n a h m e verwendet werden, sondern entsprechend den jeweiligen B e s o n d e r h e i t e n der L a g e r s t ä t t e n a u s g e w ä h l t werden. G e g e n w ä r t i g ist eine e n t s p r e c h e n d e Analogieeins c h ä t z u n g in A b h ä n g i g k e i t v o m V e r ä n d e r l i c h k e i t s g r a d der L a g e r s t ä t t e n u r auf G r u n d v o n V o r s t e l l u n g e n ü b e r i h r e n geologischen T y p möglich. F ü r die B e g r ü n d u n g des V o r e r k u n d u n g s n e t z e s k a n n sich der Geologe u n t e r V e r w e n d u n g der Such- u n d E r k u n d u n g s e r g e b n i s s e , u n d n a c h d e m er sich d a v o n ü b e r z e u g t h a t , d a ß die zu erkundende Lagerstätte tatsächlich zum Stockwerktyp g e h ö r t , n a c h d e n A n g a b e n der T a b . 2 orientieren, sie w ä h r e n d ,jjer E r k u n d u n g k o r r i g i e r e n , i n d e m er die Ä h n l i c h k e i t e n oder U n t e r s c h i e d e zwischen d e n zu erk u n d e n d e n u n d d e n in T a b . 4 a n g e f ü h r t e n L a g e r s t ä t t e n berücksichtigt.

g e h a l t e an n u t z b a r e n K o m p o n e n t e n bei den S t o c k w e r k l a g e r s t ä t t e n ü b e r e i n , so e r l e i c h t e r t das zweifellos die W a h l der D i c h t e des E r k u n d u n g s n e t z e s . N i c h t weniger w i c h t i g ist a u c h , d a ß die Anzahl d e r B o h r u n g e n auf E r z , die f ü r die V o r e r k u n d u n g dieser L a g e r s t ä t t e n n o t w e n d i g ist, sich in sehr engen G r e n z e n v e r ä n d e r t u n d n i c h t v o n der V e r t e i l u n g s f l ä c h e der i n d u s t r i e l l n u t z b a r e n E r z e a b h ä n g i g ist. Die T e u f e d e r B o h r u n g e n k a n n auf die H ö h e n l a g e der Sohle der T a g e b a u e des e r s t e n B a u a b s c h n i t t s b e g r e n z t w e r d e n u n t e r der B e d i n g u n g , d a ß einige B o h r u n g e n den E r z k ö r p e r bis z u r u n t e r e n Grenze d u r c h f a h r e n . D a j e d o c h die G e s a m t z a h l der B o h r u n g e n f ü r die Vorerk u n d u n g n i c h t g r o ß ist, ist v o r z u z i e h e n , d a ß d o r t , wo es z w e c k m ä ß i g ist, alle B o h r u n g e n bis z u r v o l l s t ä n d i g e n D u r c h ö r t e r u n g der industriell n u t z b a r e n E r z e niedergebracht werden.

S t i m m t der V e r ä n d e r l i c h k c i t s g r a d der D u r c h s c h n i t t s -

Zur Analyse des Begriffs der geologischen Formation WILFRIED PAECH,

Berlin

(Mitteilung aus dem Zentralen Geologischen Institut, Berlin)

Einleitung

nationalen

Der Begriff der geologischen Formation erfuhr wie kaum ein anderer während seiner beinahe zweihundertjährigen Geschichte die mannigfaltigsten und widersprüchlichsten

In der amerikanischen geologischen Literatur werden große „lithostratigraphische" Einheiten mit mehr oder weniger einheitlicher lithologischcr Zusammensetzung als Formationen („formations") bezeichnet. In den letzten Jahren hat eine zunehmende Anzahl von Ländern, darunter die USA, Großbritannien, Australien, Frankreich, Pakistan und Norwegen (s. SHAMOIDA 1969) den Formationsbegriff in „lithostratigraphischer" Bedeutung in ihren nationalen stratigraphischen Codex aufgenommen. Dieser Richtung folgt auch der Vorschlag der Internationalen Subkommission zur stratigraphischen Terminologie (HEDBERG 1961), obwohl die 1881 in Bologna angenommene Resolution festlegte, die Formation aus der stratigraphischen Nomenklatur auszu-

Interpretationen.

Erstmals

gebrauchte ihn WERNER

(1791)

in seiner Schrift „Neue Theorie von der Entstehung der Gange", nicht aber FÜCHSEL, worauf in den letzten Jahren bereits

SCHUTDEWOLF

(1960),

FRANKE

(1962)

und

WASSO-

JEWITSCH (1966) hingewiesen haben. Bereits zu Ende des 18. Jahrhunderts bemängelte HEIM die mehrdeutige Verwendung des Formationsbegriffs, indem er schrieb: „Eine Formation nenne ich einen solchen Haufen zusammengehörender Lager, bloß in Hinsicht auf die allgemeine Grundform, nach welcher sich ihre Bildung richtet, mit gänzlicher Ausschließung allen Begriffes von Zeit und relativem Alter, der. zuweilen bei diesem Wort hinzugedacht zu werden pflegt" (1798, S.

6-7).

Diese sich bereits in den Anfängen abzeichnende Widersprüchlichkeit im Inhalt des Formationsbegriffs blieb bis in die Gegenwart erhalten. Niemals wurde der Begriff der geologischen Formation eindeutig und endgültig definiert. In der heutigen Zeit wird versucht, ihm entweder eine lithostratigraphische 1 ) oder eine lithogenetische Bedeutung beizumessen. Eine Analyse der Entwicklung und Bedeutungswandlung des Formationsbegriffs wurde bereits in früheren A r b e i t e n g e g e b e n (POPOW 1 9 5 9 , SCHINDEWOLF 1 9 6 0 , FRANKE 1 9 6 2 , WASSOJEWITSCH 1 9 6 6 , DRAGUNOW 1 9 6 6 u. a.) u n d soll

hier nicht wiederholt werden.

Die Formation als „lithostratigraphische" Einheit Bevor wir uns mit den Problemen der geologischen Formation im lithogenetischen Sinne und ihrer Anwendung befassen, wollen wir kurz auf die Formation als Terminus zur Kennzeichnung großer „lithostratigraphischer" Einheiten eingehen. In diesem Zusammenhang erscheint es wichtig, darauf hinzuweisen, daß die Formation in der deutschen geologischen Literatur unrichtig anstelle des Begriffs „System" in der stratigraphischen Nomenkla tur Verwendung findet., was im Widerspruch zum Beschluß des II. InterEingang des Manuskripts in der Redaktion: B0. 10. 1970. ') I m Sinne der amerikanischen Geologen.

Geologenkongresses

(Résolution ...

1881

in

Bologna

stellt

1881).

s c h l i e ß e n . Ä h n l i c h w i e SCHINDEWOLF (1960) u n d

SHAMOIDA

(1969) ist Verf. der Ansicht, daß eine Wiederaufnahme der Formation in das stratigraphische Vokabular nicht erfolgen sollte.

Die Formation als lithogenetische Einheit2) Nach dem Beschluß von Bologna 1881 konnte der Begriff der Formation zur Kennzeichnung großer lithogenctischer Einheiten verwendet werden, nachdem er in den Jahrzehnten zuvor in zunehmendem Maße stratigraphisch verstanden worden war. Erstmalig nach diesem Kongreß gebrauchte ihn BERTRAND (1897) im lithogenetischen Sinne. Innerhalb eines geotektonischen Zyklus schied er aufeinanderfolgend Gneis, Glanzschiefer, Flysch und Puddingmolasse als Formationen („formations de montagne") aus, die jeweils ein bestimmtes Stadium im Zyklus kennzeichnen sollten. Wesentlich früher als BERTRAND h a t jedoch v. HUMBOLDT (1823) die Formation auch in diesem Sinne gebraucht, wenn m a n ihn auch oft als Vertreter der stratigraphischen Richtung

charakterisiert

hat

(z. B .

PUSCH

1826,

FRANKE

1962). v. HUMBOLDT verstand unter einer Formation „einmal die Bildungsart eines Gesteines, Zum anderen ein System mineralischer Massen, welche auf solche Weise untereinander verbunden sich zeigen, daß man sie alle als gleichzeitig entstanden achten darf, daß sie selbst in den fernsten Gegenden 2

) Die Formation der sowjetischen Geologen wird gesondert behandelt.

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PAECH / Analyse des Begriffs der geologischen F o r m a t i o n

die nämlichen allgemeinen B e d i n g u n g e n w a h r n e h m e n lassen, was L a g e r u n g u n d B e s t a n d a n g e h t " (1823, S. 1). Hierbei ist das W ö r t c h e n „gleichzeitig" sowohl i m s t r a t i grapliischen als a u c h im stadialen Sinne a u f z u f a s s e n . Dieser U m s t a n d f i n d e t seinen A u s d r u c k in der A u s s c h e i d u n g v o n parallelen (altersgleichen, a b e r lithologisch verschiedenen) u n d i d e n t i s c h e n (altersverschiedenen, aber lilhologisch gleichen) F o r m a t i o n e n .

V e r f a h r e n der A u s s c h e i d u n g v o n geologischen F o r m a t i o n e n . Die einen geben den genetischen F a k t o r e n den V o r r a n g bei der A b g r e n z u n g der F o r m a t i o n v o n den b e n a c h b a r t e n Bildungen, die a n d e r e n a b e r bevorzugen die o b j e k t i v e r k e n n b a r e Gesteinsparagenese bei der F o r m a t i o n s a u s s c h e i d u n g . Es m u ß K l a r h e i t d a r ü b e r bestehen, d a ß formationelle U n t e r s u c h u n g e n d e m A u f f i n d e n genetischer Z u s a m m e n h ä n g e verschiedenartiger, gesetzmäßig m i t e i n a n d e r v e r b u n d e n e r A b l a g e r u n g s k o m p l e x e dienen. Die A u f k l ä r u n g der p a r a g e n e t i s c h e n Beziehungen der einzelnen Glieder einer F o r m a t i o n z u e i n a n d e r s c h a f f t die V o r a u s s e t z u n g e n f ü r die H e r a u s a r b e i t u n g allgemeiner genetischer Z u s a m m e n h ä n g e zwischen i h n e n . Das E r k e n n e n solcher V e r b i n d u n g e n ist das Ziel aller f o r m a t i o n s a n a l y t i s c h e n F o r s c h u n g e n , u n g e a c h t e t der u n t e r schiedlichen E i n s t e l l u n g der verschiedenen B e a r b e i t e r bei der A u s s c h e i d u n g der F o r m a t i o n e n .

I n d e n a u f d i e e r s t e A r b e i t v o n BERTRAND ( 1 8 9 7 ) f o l g e n -

den J a h r e n u n d J a h r z e h n t e n e r k a n n t e m a n , h e r v o r g e r u f e n d u r c h stetig a n w a c h s e n d e n I n f o r m a t i o n s f l u ß aus allen Bereichen der geologischen W i s s e n s c h a f t e n , i m m e r klarer den Zus a m m e n h a n g zwischen A b l a g e r u n g s k o m p l e x e n u n d i h r e n vielgestaltigen B i l d u n g s b e d i n g u n g e n . N e b e n d e m Begriff der F o r m a t i o n g e b r a u c h t e m a n a u c h s y n o n y m e A u s d r ü c k e , w i e z. B . F a z i e s (KOBER 1 9 2 8 , TERCIER 1940), G e s t e i n s s t a m m (GOLDSCHMIDT 1 9 2 2 ) , v e r w a n d t e A s s o z i a t i o n ( F A I R BRIDGE 1 9 5 8 ) u n d l i t h o l o g i s c h e A s s o z i a t i o n ( K R U M B E I N & SLOSS 1 9 6 3 ) .

Der Formationsbegriff in der sowjetischen geologischen Literatur Seit Mitte der dreißiger J a h r e f i n d e t in der sowjetischen geologischen L i t e r a t u r der Begriff der geologischen Form a t i o n z u r K e n n z e i c h n u n g k o m p l e x e r stofflich-genetischer Zusammenhänge Verwendung. Formationelle Untersuchungen sind seitdem zu einem wichtigen u n d u n t r e n n b a r e n B e s t a n d t e i l g r o ß r ä u m i g e r geologischer A r b e i t e n in der S o w j e t u n i o n geworden. E n t s c h e i d e n d e progressive Gedank e n zur B e s t i m m u n g des Begriffsinhalts der F o r m a t i o n h a t eine Vielzahl v o n A r b e i t e n sowjetischer A u t o r e n g e b r a c h t . I n den v e r g a n g e n e n J a h r e n w u r d e n v o n der sowjetischen Geologie sehr große F o r t s c h r i t t e bei der Verallgemeinerung geologischen Wissens ü b e r große R ä u m e auf der G r u n d l a g e d e r Lehre v o n d e n geologischen F o r m a t i o n e n erzielt. Diese allgemein positive E i n s c h ä t z u n g der L e i s t u n g e n der sowjetischen Geologie auf d e m Gebiet der F o r m a t i o n s l e h r e k a n n u n d soll n i c h t b e d e u t e n , d a ß in den einzelnen F o r s c h u n g s i n s t i t u t e n , die sich m i t f o r m a t i o n e l l e n U n t e r s u c h u n gen beschäftigen, zu diesen P r o b l e m e n Einigkeit u n d K l a r heit herrschen. E s v e r s t e h t sich v o n selbst, d a ß das B e h a n deln der F o r m a t i o n s a n a l y s e i m wesentlichen v o m I n h a l t des F o r m a t i o n s b e g r i f f s in der A n w e n d u n g des jeweiligen Bearbeiters a b h ä n g t . E i n e ä u ß e r s t kritische E i n s c h ä t z u n g der auf d e m Gebiet der F o r m a t i o n s a n a l y s e e n t s t a n d e n e n W i d e r s p r ü c h e u n d Differenzen haben

unlängst

WORONIN

& JEGANOW

(1969)

gegeben. Sie sehreiben: „Allgemein k a n n m a n sagen, d a ß die F o r m a t i o n s a n a l y s e h e u t e eine A n h ä u f u n g einzelner M e t h o d e n ist, die in unterschiedlicher Weise e i n a n d e r u n ähnlich sind, wobei die Ziele, bei denen diese M e t h o d e n ang e w e n d e t werden, n i c h t eindeutig abgesprochen sind. Es fehlt die Genauigkeit bei der Stellung der f o r m a t i o n e i l e n A u f g a b e n . Eine solche Lage m u ß m a n als u n b e f r i e d i g e n d a n sehen, obwohl die U n k l a r h e i t e n der Lehre v o n den F o r m a t i o n e n in der L i t e r a t u r w e i t a u s weniger als ihre Erfolge b e t o n t w e r d e n . . . u n d es bei w e i t e m u n k l a r bleibt, welche M a ß s t ä b e bei der E i n s c h ä t z u n g dieser Erfolge angelegt w o r d e n sind u n d inwieweit solche K r i t e r i e n als o b j e k t i v gelten k ö n n e n " (1969, S. 1 2 3 - 1 2 4 ) .

Die n a c h f o l g e n d e n Z i t a t e v o n Definitionen des F o r m a tionsbegriffs b e s c h r ä n k e n sich auf die wesentlichsten Arbeit e n u n d A u t o r e n , die sich m i t diesem P r o b l e m a u s e i n a n d e r gesetzt h a b e n . Es ist unmöglich, die ganze Vielfalt v o n Vorstellungen ü b e r die geologischen F o r m a t i o n e n u n t e r Ber ü c k s i c h t i g u n g der verschiedenen R i c h t u n g e n u n d der i h n e n u n t e r g e o r d n e t e n V a r i a t i o n e n wiederzugeben. A n dieser Stelle sei n u r v e r m e r k t , d a ß das 1970 u n t e r der Leitung

von

JYOSSYOIN

&

PARFENOW

zusammengestellte

K o m p e n d i u m der in der russischen L i t e r a t u r gebräuchlichen t e k t o n i s c h e n Termini etwa zu einem Zehntel seines G e s a m t u m f a n g s (beinahe 500 Seiten) d e n geologischen F o r m a t i o n e n g e w i d m e t ist (Spravotschnik po t e k t o n i t s c h e s k o j t e r m i n o -

Das genetische Prinzip der Ausscheidung von geologischen Formationen Vertreter CHAIN,

der

genetischen

MURATOW,

POPOW,

Richtung RUCHIN,

sind

BELOUSSOV,

STRACHOW,

WASSO-

JEWITSCH u. a. Die genetische R i c h t u n g l ä ß t sich in einen t e k t o n i s c h e n , einen paläogeographischen u n d einen klimatischen Zweig untergliedern, je n a c h d e m , welcher F a k t o r als dominierend bei der Klassifikation angesehen wird. Die Bed e u t u n g der T e k t o n i k f ü r die A u s s c h e i d u n g geologischer F o r m a t i o n e n b e t o n e n BELOUSSOW, CHAIN, MURATOW u n d WASSOJEWITSCH, w ä h r e n d POPOW d e n p a l ä o g e o g r a p h i s c h e n , STRACHOW d e n k l i m a t i s c h e n u n d R U C H I N d e n t e k t o n i s c h -

klimatischen F a k t o r u n t e r s t r e i c h e n . BELOUSSOW gibt folgende D e f i n i t i o n : „ D i e s e d i m e n t ä r e F o r m a t i o n ist ein K o m p l e x von Fazies s e d i m e n t ä r e r Schicht e n . . . J e d e s e d i m e n t ä r e F o r m a t i o n e n t s p r i c h t einem bes t i m m t e n S t a d i u m des geotektonisehen Zyklus u n d einer b e s t i m m t e n geotektonisehen Z o n e " (1962, S. 175). N a c h MURATOW (1949) sind s e d i m e n t ä r e F o r m a t i o n e n n a t ü r l i c h e s e d i m e n t ä r e K o m p l e x e , die d u r c h Schichtlückcn bzw. D i s k o r d a n z e n begrenzt sind u n d jeweils einer b e s t i m m t e n E n t w i c k l u n g s e t a p p e eines Gebiets e n t s p r e c h e n sowie d u r c h B e s o n d e r h e i t e n bei der S e d i m e n t b i l d u n g , d u r c h die Verteilung der Liefergebiete des klastischen Materials u n d d u r c h das Bewegungsregime gekennzeichnet w e r d e n . CHAIN definierte die F o r m a t i o n f o l g e n d e r m a ß e n : „ D i e F o r m a t i o n ist eine gesetzmäßige u n d n a t ü r l i c h e V e r b i n d u n g (Paragenese, K o m p l e x , Assoziation) • einer bestimmten G r u p p e s e d i m e n t ä r e r , v u l k a n o g e n e r oder i n t r u s i v e r Gesteine, die sich w ä h r e n d eines b e s t i m m t e n E n t w i c k l u n g s s t a d i u m s einer G r o ß s t r u k t u r z o n e der E r d k r u s t e gebildet h a b e n " (1964, S. 127). WASSOJEWITSCH (1966) n e n n t eine s e d i m e n t ä r e Geogener a t i o n (Formation) einen m ä c h t i g e n A b l a g e r u n g s k o m p l e x , der n a c h d e m strukturell-faziellen Prinzip, n a c h den ents p r e c h e n d e n lithologisch-geotektonisclien K e n n z e i c h e n ausgeschieden wird. „ D i e s e d i m e n t ä r e Geogeneration ist vor allem eine geologische F o r m a t i o n (Geoformation), die n a c h geotektonisehen u n d p a l ä o k l i m a t i s c h e n K e n n z e i c h e n ausgeschieden w i r d " (1966, S. 7). W e i t e r f ä h r t er f o r t : „ D a s ist ein m ä c h t i g e r A b l a g e r u n g s k o m p l e x (gewöhnlich in einer Mächtigkeit v o n n. 10 bis n. 1 0 3 m ) , der einer Folge 3 ) oder häufiger einer Reihe v o n Folgen e n t s p r i c h t u n d v o n einer b e s t i m m t e n Allgemeinheit in bezug auf Z u s a m m e n s e t z u n g , B a u u n d V e r b r e i t u n g gekennzeichnet w i r d " (1966, S. 7). POPOW entwickelte seit m e h r als 30 J a h r e n die L e h r e v o n den geologischen F o r m a t i o n e n u n d gab m e h r f a c h v e r ä n d e r t e B e g r i f f s b e s t i m m u n g e n . 1966 l a u t e t e sie: „ E i n e geologische F o r m a t i o n heißt eine natürlich-historische Vergesellschaft u n g genetisch m i t e i n a n d e r v e r b u n d e n e r Gesteine, die einer b e s t i m m t e n , d y n a m i s c h ausgezeichneten E i n h e i t des geologischen Milieus (d. h. Fazies) e n t s p r i c h t , die w ä h r e n d der einen oder a n d e r e n E n t w i c k l u n g s p h a s e (-etappe, -Stadium) eines gegebenen Gebiets der E r d k r u s t e e n t s t e h t " (1966, S. 11). POPOW (1966) scheidet bereits m e h r als 400 Form a t i o n e n aus, wobei die T e n d e n z n a c h eigenen A n g a b e n

logii 1970).

I m wesentlichen sind zwei R i c h t u n g e n im A u f f a s s e n des F o r m a t i o n s b e g r i f f s zu u n t e r s c h e i d e n : eine genetische u n d eine

paragenetische

(DRAGUSTOW

1966).

Der

prinzipielle

U n t e r s c h i e d zwischen diesen beiden R i c h t u n g e n b e s t e h t im

3 ) Unter einer Folge („svita") versteht man in der sowjetischen geologischen Literatur einen Ablagerungskomplex, der einem bedeutenden Teil einer Stufe oder sogar mehrerer Stufen entspricht. Zumeist ist seine paläontologische Charakterisierung unzureichend, oder aber seine Grenzen stimmen mit den orthochronostratigraphischen nicht überein,

Zcitschritt für angewandte Geologie, Bd. 17 ( 1 9 Î 1 ) , Heft 5

PAKCH / Analyse des Begriffs der geologischen Formation steigend ist (FOrmationstagung Leningrad 1968). Demgegenüber führt NALIWKIN (1956) nur zwei Formationen an: Kontinent und Meer. In der von STRACHOW gegebenen Forma donsdefinition heißt es: „Eine Formation von Sedimentgesteinen ist jeder paragenetisehe Komplex von Sedimentgesteinen, der auf mehr oder weniger ausgedehnten Teilen der Erdkruste entwickelt ist und der in seiner Genese an eine lang anhaltende lokale Entwicklung einer beliebigen Modifikation eines beliebigen Typus des Sedimentationsprozesses gebunden ist" (1956, S. 57). Seiner Auffassung nach sind für die Ausscheidung von Formationen die Bestimmung des Typs des Sedimentationsprozesses, d. h. die Bestimmung der Zugehörigkeit zum ariden, humiden, nivalen oder vulkanogen-sedimentären Sedimentationstyp, die Aufklärung jener Modifikationen des Sedimcntogenesetyps, die die Bildung der sedimentären Schichten hervorriefen, und die Klärung des Baus der auszuscheidenden Formationen, der Mächtigkeiten während der verschiedenen Entwicklungsstadien, der (aziellcn Zonen, der petrographisehen Zusammensetzung, der Besonderheiten in der Schichtung usw. wichtig. RTTCHIN versteht unter Formationen „die genetische Gesamtheit von Fazies, die sieh inmitten anderer durch die Besonderheiten ihrer Zusammensetzung oder ihres Baus hervorhebt und sich beständig auf einem mehr oder weniger großen Teil der Erdoberfläche unter einem bestimmten tektonisGhen und klimatischen Regime bildet" (1969, S. 581).

Allen liier angeführten Definitionen des Formationsbegriffs ist gemeinsam, daß ihnen genetische Kennzeichen zugrunde liegen, d. h., erst nach der Klärung der Genese eines AbJagcrungskomplexes kann dieser als Formation ausgeschieden werden. Im Gegensatz hierzu wird bei der paragenetischen Richtung ein nach lithologisch-petrographisehen und gefügemäßigen Merkmalen ausgeschiedener Paragcnesekomplex genetisch als Formation (als lithogenetische Einheit) betrachtet. Was jmragcnctisclie Prinzip der Ausscheidung' von geologischen Formationen

Zu den bedeutendsten Vertretern der paragenetischen

R i c h t u n g s i n d SCHATSKIJ, CHERASKOW, DRAGUNOW, KRTTT, KOSSYGIN, WORONIN u n d JEGANOW s o w i e a n d e r e z u z ä h l e n .

In den von ihnen gegebenen Begriffsbestimmungen werden die stofflichen und gefügemäßigen Merkmale der Formation unterstrichen sowie die Eigenschaft der geologischen Formation als geologischer Körper betont. N. S. SCHATSKIJ nahm als erster den Paragenesebcgriii in die Formationsdefinition auf (1939), wobei er unter der Paragenese das gesetzmäßige gemeinsame Auftreten genetisch verschiedenartiger Gesteine in einem Komplex verstand. Er nannte die geologischen Formationen „natürliche Komplexe (Vergesellschaftungen, Assoziationen) von Gesteinen, deren einzelne Glieder (Gesteine, Schichten, Pakete) paragenetisch in Zeit und Raum (Wechsellagerung, Aufeinanderfolge, fazielle Übergänge) eng miteinander verbunden sind. Man kann sie nur als geologische Körper verstehen. Formationen sind an bestimmte loktonische Strukturen ge-

b u n d e n " ( 1 9 5 5 , S . 8).

Eine der besLcn und klarsten Definitionen hat CHERASKOW gegeben: „Formationen heißen natürliche Assoziationen von Gesteinen und mit ihnen verbundener Mincralbildungen, deren einzelne Glieder (Gesteine, Schichten, Pakete) im Ergebnis paragenetischer Beziehungen eng miteinander in der Zeit (YVechscllagerung und andere Lagcrungsartcn, einige gerichtete Reihen) und im Raum verbunden sind. Formationen werden durch die Zusammensetzung der Gesteine, den Bau und die Wechselbeziehungen mit anderen Formationen gekennzeichnet. Geringere Bedeutung haben Form und Ausmaße. Von benachbarten Formationen wird eine gegebene Formation durch einen gewissen Sprung abgetrennt, der von qualitativen Veränderungen der Bildungsbedingungen z e u g t " (1952, S. 50).

Die Kennzeichnung der Formation als eines natürlichen geologischen Körpers erlangt in den Begriffsbestimmungen v o n DRAGUNOW ( 1 9 6 6 ) , KRTJT ( 1 9 6 8 ) , KOSSYGIN ( 1 9 6 9 ) u. a .

große Bedeutung. „Die Paragencration (d. Ii. Formation, W. P.) ist ein geologischer Körper, der eine natürliche elementare Vergesell-

197 schaftung von Gesteinen in iliren gesetzmäßigen Verbindungen (in einer Struktur von bestimmtem Typ) darstellt und von einer Fläche begrenzt wird, bei deren Überschreiten die Geschlossenheit der stofflichen und gefügemäßigen Charakteristik einen Bruch erfährt (S. 42 — 43) . . . Sie wird durch die Zusammensetzung und das Gefüge der Paragenese gek e n n z e i c h n e t " (DRAGTJNOW 1 9 6 6 , S . 4 1 ) .

KRTJT (1968 b) bezeichnet als Formation natürliche geologische Körper, die einem selbständigen Organisationsniveau der Materie entsprechen. Die Elemente seiner Formation befinden sich in einem paragenctischen Zusammenhang. Für KOSSYGIN ist die geologische Formation eine Assoziation von Körpern, die allein nach lithologisch-petrographischen und gefügemäßigen Merkmalen ausgeschieden werden, in ihren Ausmaßen aber bestimmten Größenordnungen entsprechen. „Wir verstehen unter geologischen Formationen Assoziationen von Gesteinen, die nach ihrem gemeinsamen Vorkommen in großen geologischen Körpern vereinigt werden; solclic Assoziationen werden durch ein bestimmtes Gefüge und eine bestimmte gesetzmäßige Verknüpfung der sie aufbauenden Gesteine charakterisiert" (KOSSYGIN 1969, S. 3 0 4 ) . Eine gewisse Sonderstellung unter den Vertretern der paragenctischen

Richtung

n e h m e n WORONIN &

JEGANOW

(1969) ein, indem sie die Natürlichkeit der geologischen Formationen anzweifeln und ihre Ausscheidung von willkürlichen, der gegebenen Aufgabenstellung entsprechenden Parametern abhängig maclicn. Ihren Formationen liegen formale Kriterien zugrunde. Ihrer Meinung nach sind Formationen Gruppen von Gesteinen mit einer gemeinsamen Eigenschaft. Die Paragenese als Komplex gesetzmäßig miteinander in enger paragcnetischer Beziehung auftretender Gesteine, d. h. von Gesteinen, die genetisch mittelbar verbunden sind, hat in ihrer Formation keinen Platz mehr. Die Formation bildet eine stoffliche, aber keine räumliche oder genetische Einheit. Hiermit verlassen die beiden zuletzt genannten Autoren ein Prinzip, das beinahe zwei Jahrhunderte Inhalt und Wesen formationellen Denkens und Forschcns bestimmt hatte, nämlich die Suche nach gesetzmäßigen Zusammenhängen zwischen größeren Gesteinskomplexen und der Entwicklung der Erdkruste in geotektonisclier, paläogeographischer, klimatischer u. a. Hinsicht. Die meisten der angeführten Definitionen beziehen sich lediglich auf den Begriffsinhalt von sedimentären Formationen. Jedoch betrachtet eine Reihe von ihnen auch die Gesamtheit der verschiedenen möglichen Entstehungsbedingungen von Gesteinen und Gesteinskomplexen (sedimentär, magmatisch und metamorph). Während die Frage nach der Existenz von metamorphen Formationen widersprüchlich beantwortet wird [POLOWINKINA (1970) bestreitet die Selbständigkeit der metamorphen Formationen, weil kein neuer Stoff geschaffen wird; KOSSYGIN (1969) aber spricht sich für die gesonderte Ausscheidung von metamorphen Formationen aus], werden magmatische Formationen bzw. magmatische K o m p l e x e m i t E r f o l g v o n KUSNEZOW ( 1 9 6 4 ) , BILIBIN ( 1 9 5 9 ) , U S T I J E W ( 1 9 6 3 , 1 9 6 9 ) , AFANASJEW U. a. ( 1 9 6 8 ) a u s -

geschieden. Nach BILIBIN ist die Intrusivformation „die Gesamtheit von immer in gemeinsamer Entwicklung anzutreffenden Gesteinen, die etwa von ein und derselben petrographisehen Assoziation vertreten wird. Letztcrc ist in sogar weit voneinander entfernten Gebieten ihrer Entwicklung und unterschiedlichen geologischen Alters beständig anzutreffen. Sie ist räumlich bestimmten telctonischen Gebieten zugeordnet, zeitlich aber einer bestimmten Phase des magmatischen Zyklus. Die Intrusivformation besitzt eine Reihe geochemischer, petrochemischer und mineralogischer Besonderheiten, die auf die Entstehung aus dem Magma ähnlicher Zusammensetzung im Ergebnis ein und desselben Evolutionsprozesscs_ h i n w e i s e n " ( 1 9 5 9 , S . 2 4 1 — 2 4 2 ) .

Äußerst straff definierte KTJSNEZOW die magmatische Formation als allgemeinsten Begriff zur Kennzeichnung konkreter Assoziationen magmatisclicr Gesteine: „Jeder magmatische Komplex wird durch einen bestimmten Gesteinsverband, die Besonderheiten der chemischen und mineralogischen Zusammensetzung, den Charakter der Wechselbeziehungen zu anderen Gesteinskomplexen und zu sedimentären Formationen, besonders aber durch den inneren

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 (1971), Heft o

198

PAKCH / A n a l y s e d e s B e g r i f f s d e r g e o l o g i s c h e n F o r m a t i o n

B a u u n d diu L a g c r u i i g s l o r m c n s o w i e d u r c h die Z u g e h ö r i g k e i t z u d e r eineil o d e r a n d e r e n g e o l o g i s c h e n S t r u k t u r c h a r a k t e r i s i e r t " (1964, S. 20). D e n m a g m a t i s c h e n F o r m a t i o n e n v o n USTLJEW (1963, 1969) u n d AFANASJEW U. a . (1968) l i e g e n e b e n s o w i e b e i d e n obengenannten beiden Autoren Paragenesen magmaiischcr Gesteine zugrunde.

Gegenwärtige Probleme im Verstehen des Formationsbogriffs Die zitierten Beispiele v o n D e f i n i t i o n e n des F o r m a t i o n s begriffs f ü h r e n die u m i h n e n t s t a n d e n e V e r w o r r e n h e i t u n d die d a m i t v e r b u n d e n e U n b e s t i m m t h e i t in seiner A n w e n d u n g klar vor Augen. Der heutige Zustand der Lehre von den g e o l o g i s c h e n F o r m a t i o n e n k a n n i n k e i n e r W e i s e d e n a n sie gestellten F o r d e r u n g e n genügen, weil: 1. es k e i n e a l l g e m e i n a n e r k a n n t e B e g r i f f s b e s t i m m u n g d e r g e o l o g i s c h e n F o r m a l i o n g i b t ( o b w o h l sich i m m e r m e h r A u t o r e n d e r 1 9 5 2 v o n CHERASKOW g e g e b e n e u D e f i n i t i o n anschließen); 2. die K r i t e r i e n z u r A u s s c h e i d u n g v o n g e o l o g i s c h e n F o r . m a t i o n e n k a u m als o b j e k t i v z u b e w e r t e n s i n d ; 3. k e i n e k o n k r e t e n V o r s t e l l u n g e n ü b e r d i e r ä u m l i c h e n Größenordnungen der Formationskörper bestehen; 4. a u f d i e s e r G r u n d l a g e die A u s s c h e i d u n g v o n F o r m a t i o n e n d e r W i l l k ü r d e s B e a r b e i t e r s ü b e r l a s s e n b l e i b t , w o b e i er sicli von der k o n k r e t e n Aufgabenstellung leiten lassen wird; 5. e i n d e u t i g e W a h r h e i t s k r i t e r i e n f ü r die Formationskonslruktionen fehlen und

verschiedenen

(i. ü b e r W e s e n u n d A u f g a b e n d e r F o r m a t i o n s a n a l y s e u n genaue Vorstellungen existieren. W e g e n seiner S u b j e k t i v i t ä t k a n n das genetische Prinzip bei der A u s s c h e i d u n g v o n geologischen F o r m a t i o n e n n i c h t als G r u n d l a g e d i e n e n . D i e bei d e n v e r s c h i e d e n e n B e a r b e i t e r n eines A b l a g e r u n g s k o m p l e x e s vielfach widersprüchlichen A n s i c h t e n ü b e r d e s s e n B i l d u n g s b e d i n g u n g e n (d. Ii. V o r stellungen ü b e r dessen B e z i e h u n g e n zu d e n e n t s p r e c h e n d e n Struktur typen, Entwicklungsstadien, paläogeographischen E i n h e i t e n , K l i m a b e r c i c h e n u s w . , d i e d a s Milieu b e i s e i n e r Bildung in umfassender Weise b e s t i m m t hatten) müssen z w a n g s l ä u f i g zu u n t e r s c h i e d l i c h e n E r g e b n i s s e n f ü h r e n . Die Ausscheidung von geologischen F o r m a t i o n e n n a c h d e m p a r a g e n e t i s c h e n P r i n z i p , d. h . n a c h o b j e k t i v e n s t o f f lichen u n d g e f ü g e m ä ß i g e n M e r k m a l e n , gibt u n s die Möglichkeit., u r s ä c h l i c h g e s e t z m ä ß i g m i t e i n a n d e r v e r b u n d e n e Ges t e i n s k ö r p e r b e s t i m m t e r G r ö ß e n o r d n u n g , die auf d e r G r u n d lage der g e n a n n t e n Kriterien jederzeit reproduzierbar sind, i n v i e l f ä l t i g s t e r W e i s e a n a l y s i e r e n z u k ö n n e n , o h n e d a ß sich dabei dieser real existierende geologische K ö r p e r in seiner Z u s a m m e n s e t z u n g , s e i n e m Gel'üge o d e r s e i n e n A b m e s s u n g e n verändern würde. Das paragenetisehe Prinzip erlaubt darü b e r h i n a u s , h e t e r o g e n e G e s t e i n s a s s o z i a t i o n e n als F o r m a t i o n e n a u s z u s c h e i d e n . Die F r a g e der B e z i e h u n g e n v o n G e s t e i n e n u n t e r s c h i e d l i c h e r G e n e s e (z. B. vulkanischen, p v r o k l a s t i s c h e n u n d n o r m a l k l a s t i s c h e n U r s p r u n g s ) wird d u r c h die E i n f ü h r u n g der Begriffe v o n d e n H a u p t - u n d N e b e n b e s t a n d t e i l e n der P a r a g e n e s e g e k l ä r t . Die N e b c n b e s t a n d t e i l e (z. B. V u l k a n i t e o d e r E r z - u n d M i n c r a l k o n z e n t r a t i o n e n in s o n s t s e d i m e n t ä r e n F o l g e n ) g e h ö r e n als gleichb e r e c h t i g t e K o m p o n e n t e n in d i e g e o l o g i s c h e F o r m a t i o n , d i e eine natürliche lithologisch-petrographisclie, gefügemäßige u n d historische Einheit ist. Die A u s s c h e i d u n g v o n geologischen F o r m a t i o n e n , n a c h dem paragenetischen Prinzip hat wesentliche Bedeutung u n d erfolgt zuerst empirisch; im Verlauf der U n t e r s u c h u n g e n a b e r e r g e b e n sich d i e M ö g l i c h k e i t u n d N o t w e n d i g k e i l . , d e n i n n e r e n g e n e t i s c h e n Z u s a m m e n h a n g d e r e i n z e l n e n Glieder der P a r a g e n e s e zu e r k e n n e n . J e d e beliebige Paragenese d r ü c k t u n t e r e i n e m b e s t i m m t e n G e s i c h t s p u n k t eine g e n e t i s c h e E i n h e i t l i c h k e i t a u s , auf w e l c h e r G r u n d l a g e m a n j a a u c h d i e F o r m a t i o n als g r o ß e l i t h o g e n e t i s c h e E i n h e i t bezeichnet, deren einzelne Glieder paragenetisch eng miteina n d e r v e r b u n d e n sind. Nach- BREITHAUPT (1849) i s t die P a r a g e n e s i s d e r M i n e r a l e die m e h r o d e r w e n i g e r a u s g e s p r o c h e n e W e i s e i h r e s E n t stehens nebeneinander, wovon natürlich ihre Assoziation

(das Z u s a n i n i c u v o r k o m m e n ) a b h ä n g t . I n e n t s p r e c h e n d e r W e i s e k ö n n e n w i r a u c h die G e s t e i n s p a r a g e n e s e als g e s e t z mäßige Assoziation genetisch verschiedenartiger, doch zu. einer Zeit u n d in einem R a u m e n t s t a n d e n e r Gesteine u n d Ablagerungen verstehen. In Ubereinstimmung mit den Gesetzen der formalen .Logik k a n n ein G e g e n s t a n d T e i l e i n e r K l a s s e sein u n d z u gleich e i n e e i g e n e K l a s s e b i l d e n . E b e n s o k a n n ein G e g e n s t a n d d u r c h d i e v i e l f ä l t i g s t e n B e g r i f f e als E l e m e n t v e r s c h i e d e n e r K l a s s e n e r f a ß t w e r d e n . D u r c h die A u s s c h e i d u n g der F o r m a tion auf p a r a g e n e t i s c h e r G r u n d l a g e w i r d ein e i n d e u t i g d e f i nierter Untersuchungsgegenstand geschaffen, der unter den verschiedensten Aspekten betrachtet werden kann, ohne dabei seine stoffliche u n d g e f ü g e m ä ß i g e K e n n z e i c h n u n g zu verlieren. Auf die B e d e u t u n g e i n e r k l a r e n U n t e r s c h e i d u n g v o n M e r k m a l s - u n d B c d i n g u n g s k o m p l e x e n h a b e n CHROBOK, KAUTZSCH & MEIER (1968) in i h r e r A r b e i t z u P r o b l e m e n d e r geologischen Fazies hingewiesen. Die v o n i h n e n g e m a c h t e n Bem e r k u n g e n t r e f f e n i n g l e i c h e r W e i s e a u c h auf d a s P r o b l e m der geologischen F o r m a t i o n e n zu. J e d e beliebige geologische, v o r allem aber genetische I n f o r m a t i o n ist i m Gestein selbst, i n s e i n e m S t o f f , s e i n e m Gel'üge u n d s e i n e n L a g e r u n g s f o r m e n e n t h a l t e n . Vorstellungen ü b e r Alter u n d Genese v o n Gesteinen u n d Ablagerungskomplexen gewinnen wir ausschließlich d u r c h g e n a u e s S t u d i u m v o n Stoff u n d Gefüge, die die primären, real existierenden u n d objektiv b e o b a c h t b a r e n Inf o r m a t i o n s t r ä g e r s i n d . D e s h a l b i s t es u n b e d i n g t n o t w e n d i g , M e r k m a l s - u n d B e d i n g u n g s k o m p l e x e deuLlicli v o n e i n a n d e r Zu t r e n n e n . I n d i e s e m Z u s a m m e n h a n g s p i e l e n K o n v e r g e n z e r s c h e i n u n g c n i n d e r Geologie k e i n e u n b e d e u t e n d e R o l l e , w o r a u f SCHWANOW (1965) a u s d r ü c k l i c h h i n g e w i e s e n h a t . E s i s t n o t w e n d i g , a u f e i n e n M a n g e l i n d e r v o n TISCHENDORF u. a. (1969) g e g e b e n e n B e g r i f f s b e s t i m m u n g d e r geologischen F o r m a t i o n h i n z u w e i s e n . Die A u s k l a m m e r u n g des Z e i t f a k t o r s d u r c h die g e n a n n t e n A u t o r e n b e d e u t e t e i n e u n begründete Vereinfachung der Definition. R a u m u n d Z e i t s i n d als E x i s t e n z f o r m e n d e r M a t e r i e a u c h i n d e r Geologie u n t r e n n b a r m i t e i n a n d e r v e r b u n d e n . D i e Z e i t im Sinne von E n t w i c k l u n g s e t a p p c n oder -Stadien gehört u n b e d i n g t in e i n e s o l c h e u m f a s s e n d e D e f i n i t i o n . D i e W i e d e r h o l b a r k e i t d e r g e o l o g i s c h e n F o r m a t j o n i s t in R a u m u n d Z e i t zu b e o b a c h t e n . B e s t i m m t e stol'flich-gefügcmäßigc Assoziationen von Gesteinen und Ablagerungen kennzeichnen b e s t i m m t e S t r u k t u r e i n h e i t c n und' zugleich e n t s p r e c h e n d e E n t w i c k l u n g s a b s c h n i t t e der E r d k r u s t e . Diese Assoziationen u n d S t r u k t u r e n bzw. E t a p p e n sind aber k a u m m i t e i n a n d e r i d e n t i s c h , d. h . , d i e j e w e i l i g e n G r e n z e n w e r d e n sich m e h r oder weniger deutlich überschneiden oder parallel zueinander verlaufen. Auf der G r u n d l a g e des weiter oben d a r g e l e g t e n breiten i n h a l t l i c h e n S p e k t r u m s d e r g e o l o g i s c h e n F o r m a t i o n i s l es z u v e r s t e h e n , d a ß WASSOJEWITSCH (1966), DRAGUNOW (1966), KRUT

(1968),

WORONIN

&

JEGANOW

(1969) sowie

KOSSY-

Gin ¡1969) u . a. d e n F o r m a t i o n s b e g r i f l ' d u r c h e i n e n geeign e t e r e n n e u e n T e r m i n u s e r s e t z e n w o l l e n b z w . sich e i n g e h e n d m i t d e r S t e l l u n g d e r g e o l o g i s c h e n F o r m a t i o n in e i n e m S y s t e m geologischer K ö r p e r befassen. Der

von

WASSOJEWITSCH

(1940,

1966)

und

DRAGUNOW

(1966) u n t e r b r e i t e t e V o r s c h l a g , a n s t e l l e d e s F o r m a t . i o n s begriffs die n e u e n T e r m i n i G e o g e n e r a t i o n bzw. P a r a g e n e r a t i o n z u v e r w e n d e n , i s t w e n i g s i n n v o l l , weil, w i e a u c h WORONIN & JEGANOW (1969) b e m e r k e n , d e n n e u e n B e g r i f f e n k e i n n e u e r k l a r e r I n h a l t , d e r sie e i n d e u t i g v o n d e r g e o l o g i s c h e n Formation unterscheiden würde, gegeben wurde.

Die geologische Formation — ein natürlicher geologischer Körper Die j ü n g s t e n B e m ü h u n g e n u m d i e K l ä r u n g d e s F o r m a t i o n s p r o b l e m s w e r d e n , d u r c h d i e V e r s u c h e v o n DRAGUNOW (1966), KRUT (1968), AINEMER (1968), WORONIN & JEGANOW (1969) s o w i e KOSSYGIN U. a. ( 1 9 6 4 — 1 9 7 0 ) g e k e n n z e i c h n e t , d i e F o r m a t i o n als t a x o n o m i s c h e s C l i c d e i n e r R e i h e geologischer K ö r p e r zu b e t r a c h t e n . KRUT s c h r e i b t : , , I n d e r g e g e n w ä r t i g e n S t r u k t u r geologis c h e r K e n n t n i s s e w i r d d e r P l a t z d e r L e h r e v o n d e n geologischen F o r m a t i o n e n weniger von historischen Voraussetzung e n als v i e l m e h r v o n d e r L a g e d e r F o r m a t i o n e n i n e i n e r R e i h e

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 ( 1 9 7 1 ) , Heft 5

199

i'AKCH / A n a l y s e 11es Begriffs der geologischen Formal.ion

von Klassen natürlicher geologischer Objekte bestimmt, Avas den Hauptorganisationsstul'en der Erde entspricht ... Geologische Formationen sind natürliche Körper, die einem selbständigen Organisalionsnivoau der Materie entsprechen, das sich zwischen dem ¡Niveau des Gesteins und regionalen stockwerklichen Unterteilungen der Lithosphärc befindet" (1968, S. 1 0 8 - 1 0 9 ) . Im Zusammenhang hiermit erscheint es notwendig, auf den Begriff des geologischen Körpers und auf die damit verbundenen Fragen einzugehen. Es ist auffallend, daß der Begriff des geologischen Körpers wohl in zahlreichen Definitionen des Formationsbegriffs auftaucht, aber eigentlich bis in die jüngste Vergangenheit niemals bestimmt worden war. Es ist ein Verdienst KOSSYGINS und seiner Mitarbeiter, sich mit den Fragen des geologischen Raumes, der geologischen Grenzen und der geologischen Körper in mehreren Publikationen eingehend beschäftigt zu haben (1964a, b; 1965 a, b, c; 1969). KOSSYGIN u. a. definieren den geologischen Raum als den Teil des Raumes, der von der Erde oder einem beliebigen Teil von ihr eingenommen wird. Der formale geologische Raum kann durch eine re-Zahl von Punkten dargestellt werden, an denen x-beliebige Eigenschaften untersucht weiden können. Die geologische Grenze ist eine Fläche, die in einem gegebenen statischen geologischen Raum nach einem eindeutigen Verfahren und nach einem Merkmalskomplex, der sich in seiner Gesamtheit beim Überschreiten der Grenze deutlich ändert,

konstruiert

werden

kann.

LIOSSYGIN &

WOKONIN

(1965) unterscheiden markante und disjunktive, aber auch bedingte und willkürliche geologische Grenzen. Der geologische Körper ist ein von geologischen Grenzen begrenzter Teil des geologischen Raumes, innerhalb dessen jene Eigenschaften bzw. Charakteristika von Eigenschaften beständig bleiben oder sich nur allmählich ändern, nach denen die Grenzen dieses Körpers bestimmt werden. KOSSYGIN U. a. unterscheiden hierbei einfache und komplizierte geologische Körper, je nachdem, ob nach anderen Kennzeichen noch eine weitere Untergliederung möglich ist oder nicht. Bei der Ausscheidung von geologischen Formationen sollen natürliche, d. h. markante (stoffliche und gefügemäßige) und disjunktive (ruptureile) geologische Grenzen verwendet werden, die durch einen deutlichen Wechsel der Merkmale des geologischen Stoffes bzw. der an ihn gebundenen Eigenschaften, aber auch durch tektonische Störungen bestimmt sind. Die natürliche geologische Grenze ist Ausdruck quantitativer und vor allem qualitativer Veränderungen, die bei der Entstehung der heute vorliegenden Gesteine und Ablagerungen wirksam geworden waren; sie ist genetisch bestimmt. Die markanten und disjunktiven geologischen Grenzen existieren unabhängig von unserem Bewußtsein und. sind natürlich, wohingegen die bedingten und willkürlichen geologischen Grenzen die innere stoffliche, gefügemäßige und genetische Geschlossenheit (unter dem entsprechenden Aspekt) eines natürlichen geologischen Körpers verletzen. Deshalb können sie auch nicht zur Ausscheidung von geologischen Formationen verwendet werden. Aus diesem Grunde ist auch der von WoROTilN & JEGANOW (1969) bcschrittene Weg zur Ausscheidung geologischer Formationen abzulehnen. Diese beiden Autoren negieren die Natürlichkeit der Formation. Die Ausscheidung von Formationen ist ihrer Auffassung nach eine Gruppierung von Gesteinen oder Ablagerungen nach einer gemeinsamen, entsprechend der Aufgabenstellung willkürlich zu bestimmenden Eigenschaft. Ihr Ausscheidungsprinzip verletzt die innere Geschlossenheit der Formation als eines natürlichen Gesteinskörpers. Es ist allgemein bekannt, daß litliologisehe, tektonische, paläogeographisclie, paläoklima tische u. a. Grenzen in den meisten Fällen mehr oder weniger voneinander abweichen. Formationen, die auf der Grundlage der genannten Faktoren jeweils unabhängig voneinander ausgeschieden werden, würden sich zumeist in Form, Größe und Lage deutlich voneinander unterscheiden. So z. B. beobachten wir in der Gegenwart in den zirkumpazifischcn Orogenen ein z. T. rechtwinkliges Überschneiden durch die Klimagürtel. „Tektonische" Formationen wären dann etwa mcridional, „klimatische" aber äquatorial orientiert. Genauso kann man feststellen, daß die rezenten Klimazonen geotckLonischc Struktureinheiten unterschiedlichen Konsolidationsgrads

und -alters mit verschiedengestalligeLii Relief usw. queren. Eine deutliche Formationsgrenze wird immer dann anzutreffen sein, wenn Grenzen von Sedimentationsgebieten mit tektonischen Linien zusammenfallen, wenn der Formationsbildung cintscheidendc tcktoiiische oder paläogeographisclie Veränderungen als Ursachen von Schichtlückeii und Diskordanzen vorausgingen bzw. folgten, die sich im Habitus der jeweiligen Gesteine und Ablagerungen deutlich ausgeprägt haben. Man muß sich darüber im klaren sein, daß an der Bildung eines beliebigen Gesteinskomplexes eine Vielzahl genetischer Faktoren in ihrer Gesamtheit beteiligt gewesen ist (Tektonik, Magmatismus, Paläogeographie, Klima, Hydrodynamik, Geochemie usw.). Vielfach fällt es schwer, die Bedeutung der einzelnen Faktoren gegeneinander abzuwägen. Erst das Zusammenwirken aller Faktoren führt zur Bildung der einzelnen Ablagerungskomplexe. Die Vorstellungen der verschiedenen Autoren zu den Größenordnungen von geologischen Formationen gehen stark auseinander. Als erschwerend kommt hinzu, daß in der vertikalen Schichtenfolge eindeutig erkannte und ausgeschiedene Formationen über größere Entfernungen nicht immer zu verfolgen sind, weil fazielle Verzahnungen auftreten bzw. einzelne Parageneseglieder oder sogar Paragenesen auskeilcn (so z. B. werden in Mitteleuropa die permisclien und triassisclien Ablagerungen lithologisch und formationeil klar untergliedert, wohingegen im benachbarten Großbritannien keine Unterglicderung dieses Ablagcrungskomplexes möglich ist). Iis besteht die große Schwierigkeit, für die ihren Ausmaßen nach äußerst variablen monolithischen Gesteinskörper ein bestimmtes Maß für ihre Größenverhältnisse zu linden. Wesentlich komplizierter wird diese Situation im Falle polvlithischer Gesteinskörper. Auf ähnliche Schwierigkeiten stoßen die Versuche, geostrukturelle Einheiten nach ihren Ausmaßen zu typisieren. Als Formationen werden geologische Körper unterschiedlichster Größenordnungen ausgeschieden, angefangen von einigen Quadratkilometer Ausdehnung bis zu globalen Dimensionen. Vielfach versuchte man, die Dimensionen der Formation durch Beziehungen zu geologischen Einheiten (Strukturzonen und -stufen) zum Ausdruck zu bringen. Der von KOSSYGIN (1964, 1969) unterbreitete Vorschlag, als Formationen geologische Körper der II. bis IV. Größenordnung auszuscheiden, d. h. als Körper mit einem durchschnittlichen Rauminhalt von 109 bis 10° km3 bzw. als Flächeneinheiten von 108 bis 10 2 km2, kann nicht als gelungen betrachtet werden, weil: 1. Körper unterschiedlichster Abmessungen als Formationen ausgeschieden werden können; 2. die Fläche, die von diesen Körpern bedeckt werden soll, mit den von ihnen eingenommenen Räumen in keiner Weise zu korrespondieren vermag. Vergleicht man darüber hinaus die bei KOSSYGIN angeführten Rangstufen mit den Dimensionen der Ordnungeil anderer Autoren, z. B. mit der Klassifikation der Tafelstrukturen von A SHGIREI (1966), so wird man leicht erkennen, daß solche Vorstellungen einer vergleichbaren Grundlage entbehren. Es ist zu konstatieren, daß die Frage nach dem von geologischen Formationen eingenommenen Räume bis heule nicht gelöst worden ist. Das Raumproblem der Formationen nimmt deshalb eine zentrale Stelle in den Diskussionen zum Formationsproblem ein. In engem Zusammenhang mit der Raumfrage der geologischen Formationen steht das Problem der Schaffung eines hierarchischen Systems geologischer Körper. Seine Klärung muß Gegenstand weiterer Untersuchungen und Überlegungen sein. Zum Problem der Klassifikation von geologischen Formationen Von äußerster Wichtigkeit ist die Frage der Klassifikation der geologischen Formationen. Es ist üblich, Flysch, Molasse, Kohlen-, Salz-, Kalkstein-, Humid-, Tafel-, Rot-, Küsten-, Geosynklinal- und verschiedene andere Formationen nebeneinander auszuscheiden, ohne daß man bedenkt, daß die verschiedenartigsten Dinge in einen Zusammenhang ge-

Zeitschrift für angewandte Geologie, lid. 17 (1971), Heft 5 200 bracht werden, Einer solchen Klassifikation liegen geotektonische, lithologische, paläogcographisclie, klimatische, l'ai'blichc, lagcrstäLtenkundliche u. a. Kennzeichen zugrunde. Eine solchc Art der Klassiiikation ist unvereinbar mit den Gesetzen der formalen Logik. In einer Klassifikation können nur untereinander gleichwertige Parameter erlaßt werden. Verschiedenartige Kennzeichen können zur Bcgriff'sbildung und Klassifikation nur in verschiedenen, voneinander unabhängigen Ebenen Verwendung finden. Die Charakteristik einer Formation, einer lithogenetisehcii Einheit von bestimmten Ausmaßen und stofi'lieli-gefügemäßig definierten Grenzen, k a n n in vielen voneinander unabhängigen Klassifikationen umfassend ausgedrückt werden. Die Formation selbst bleibt dabei als Klassifikationsgegenstaud unverändert. Hieraus erkennt man den eindeutigen Vorteil des paragenetischen Ausscheidungsprinzips gegenüber dem genetischen: die paragencl.iscii begründete Forma tionsausseheidung schafft einen klar definierten Klassifikationsgegenstand. Prinzipiell ist zu sagen, daß jede Art der Klassifikation ihre Bedeutung hat. Es gibt nicht, nur eine einzig richtige Klassifikation. Jedoch ist offensichtlich, daß die gcoteklonischen Verhältnisse zur Bildungszeit eines Gesteinskomplexes eine außerordentlich wichtige Rolle gespielt haben. Auf die Akzentverschiebung der Bedeutung der verschiedenen genetischen Faktoren haben KKASCHENfsniiKOW (1962) und C h a i n (1964) hingewiesen. Bei großen geologischen Körpern, wie z. B. den Formationen, dominiert der tektonischc Kaktor, während der paläogeographische etwas in seiner Bedeutung zurückgedrängt wird. I m entgegengesetzten Fall ist im Gestein k a u m noch der direkte tektonischc Einfluß eliminierbar; Hydrodynamik und Geochemie treten dagegen stärker in den Vordergrund.

Das Wesen der Lehre von den geologischen Formationen Die Frage nach dem Zusammenhang von Stoff und seiner Genese spielt in der Geologie bereits seit langer Zeit eine wesentliche Rolle. Wenn bislang die Versuche zur Herausarbeitung solcher Gesetzmäßigkeiten, die größere geologische R ä u m e und Zeitabschnitte betreffen, nicht in jedem Fall zum erhofften Erfolg geführt haben, bedeutet das aber keineswegs, daß sie sinnlos sind und keine Aussicht auf Erfolg haben. Gerade jetzt erlangt die Herausarbeitung allgemeiner gesetzmäßiger Zusammenhänge zwischen den Gesteinen, Ablagerungen u n d den in ihnen vorhandenen Mincralkonzentrationen und ihren komplexen Bildungsbedingungen erhöhte Bedeutung. Ceusraskow (1967) n a n n t e die Feststellung empirischer Gesetzmäßigkeiten im Auftreten der verschiedenen Gesteine die grundlegende Aufgabe der Formationslehrc. Die Klärung solcher Fragen f ü h r t zu einem besseren Verstehen vieler Zusammenhänge im geologischen Bau und in der geologischen Entwicklung der E r d k r u s t e und einzelner ihrer Teile. Nach [vOSSYGIN & S o l o w j e w (1969)/stellt die Formation einen stark verallgemeinernden Begriff dar, der von vielen verwirrenden Einzelheiten abstrahiert und ge 1 eignet ist, wesentliche allgemeine Zusammenhänge durch überregionale Vergleiche großräumiger geologischer Strukturen zu erkennen. Bei der Formationsanalysc gellt es darum, einen nach stofflichen u n d gefügemäßigen Merkmalen ausgeschiedenen natürlichen geologischen Körper unter den verschiedenen genetischen Aspekten zu betrachten, u m allgemeine Gesetsimäßigkei ten im Bau u n d in der Entwicklung der Erdkruste, aber auch in der Verteilung der Lagerstätten nützlicher Rohstoffe zu erkennen. Die Lehre von den geologischen Formationen erlangte bereits auf den Gebieten der Geotektonik (tektonischc K a r t e n , geo tektonischc Entwicklungsschemata) und der Lagers tättcnlehre (metallogenetisclie Karten, Prognosek a r t e n f ü r große R ä u m e auf Lagerstätten verschiedenster nützlicher Rohstoffe) größere praktische Bedeutung. Besonders wichtig sind formationellc Untersuchungen zum Vergleich des Baus, der Entwicklungsgeschichte und der L a g e r s t ä t t e n f ü h r u n g großräumiger geologischer S t r u k t u r cinheiten, um auf dieser Grundlage allgemeine Gesetzmäßigkeiten über den Bau und die Entwicklungsgeschichte der E r d k r u s t e herausarbeiten zu können.

P a e c h / Analyse des Begriffs der geologischen Formation

Zusammenfassung In der Gegenwart wird der Begriff der geologischen Formation sowohl im „lithostriUigrapliischen" als auch im lithogenctischen Sinne verwendet. Seine Anwendung zur Kennzeichnung großer „lithostratigrapliischcr" Einheiten ist unzulässig. Vor allem in der Sowjetunion ist die F'ormatioh eine litliogenctischc Einheit, wobei zwei Richtungen in der Auffassung und im Ausscheidungsverfahren zu unterscheiden sind: die genetische und die paragenetische. Die paragenetisch definierte geologische Formation besitzt wegen der Objektivität ihres Ausscheidungsverfahrens eindeutige Vorteile gegenüber der auf genetischer Grundlage ausgeschiedenen. Ihr liegen reale und direkt beobachtbare lilhologisch-pclrographisclie und gefügemäßige Kriterien zugrunde. Die geologische Formation ist eine gesetzmäßige stoffliehgefügemäßige Assoziation paragenetisch eng miteinander, verbundener Gesteine und Ablagerungen, die einen von m a r k a n ten und disjunktiven Grenzen (im Sinne von Kossygin) begrenzten natürlichen geologischen Körper bilden. An der Bildung des Formationskörpers sind die verschiedenen genetischen Faktoren in ihrer Gesamtheit beteiligt gewesen. Der auf paragenetischer Grundlage ausgeschiedene Formationskörper k a n n in verschiedener Weise nach stofflichen und genctisclien Gesichtspunkten in jeweils voneinander unabhängigen Ebenen charakterisiert und klassifiziert werden. Die Frage nach den Größenordnungen geologischer Formationen und das in engem Zusammenhang hiermit stehende Problem der Schaffung eines hierarchischen Systems geologischer Körper bedürfen dringend einer Klärung. Die geologische Formation ist ein Begriff Zur "Herausarbeitung allgemeiner gesetzmäßiger Zusammenhänge im Bau und in der Entwicklung der E r d k r u s t e sowie in der Verteilung der Lagerstätten nützlicher Rohstoffe in ihr. Bei der Formationsanalyse geht es darum, einen nach stofflichen und gefügemäßigen Merkmalen ausgeschiedenen natürlichen geologischen Körper, die geologische Formation, unter den verschiedenen genetischen Gesichtspunkten zu betrachten, u m allgemeine Gesetzmäßigkeiten zwischen dem geologischen Stoff und seiner Genese, im Bau und iri der E n t wicklung der E r d k r u s t e sowie der Verteilung der Lagerstätten nützlicher Rohstoffe in ihr zu erkennen.

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K . DETTE

CLMERMANN, V . J . , & Z . TOMASEGOVIC

Atlas o{ Pliotogrammetrie Instruments Amsterdam, London, New Y o r k : Elsevier Publishing Company 1970. 216 S., 399 Abb., Dil. 1 0 0 , - ' Die kulturellen und materiellen Bedürfnisse einer sich ständig vermehrenden Weltbevölkerung erfordern besonders in den jungen Nationalstaaten eine gründliche Bestandsa u f n a h m e und planmäßige Entwicklung der natürlichen Hilfsquellen, wie sie z. B. die Böden, fließende und stehende Gewässer, Gesteine, Wälder sowie Gebiete mit unterschiedlicher Vegetation darstellen. Die Pliotogrammetrie ermöglicht in zuverlässiger und schneller Weise eine graphische wie numerische Darstellung von geometrischen Formen und von Details der Erdoberfläche, aber auch eine Interpretation der aufgenommenen Besonderheiteil. Die Kenntnis der heute auf dem Gebiet der Pliotogrammetrie zur Verfügung stehenden Technik k a n n deshalb wesentlich dazu beitragen, geeignete Lösungen f ü r die dringendsten Probleme zu finden. • Die Verf. stellten sieh die Aufgabe, einen Überblick über die gegenwärtig in der gesamten Welt produzierten photogrammetrisclien I n s t r u m e n t e und Ausrüstungen zu vermitteln. Den Stoff gliederten sie in Anlehnung an die technologische Entwicklung in 10 Kapitel, innerhalb deren zunächst die einfachen Geräte behandelt werden, an die sich mit zunehmender Komplexität die weiteren I n s t r u m e n t e anschließen. I m ersten Kap. behandeln sie Phototheodolite, Stereo- und ballistische Kameras, bestimmt f ü r die terrestrische Phologrammetrie im Bergbau, in der Geologie, besonders der Glaziologie, Meteorologie usw. Daran schließen sich Ausführungen über Luftbildmeßkamniern und die f ü r die Luftbildaufnahme entwickelten Hilfsgeräte an. Im 4. Kap. gehen die Verf. auf die notwendige Ausrüstung des Photolaboratoriums ein. Zusatz- und Hilfsgeräte sind im Kap. 5 zu finden, an das sich das Kapitel „ E n t z e r r u n g s geräte" anschließt. I m 7. Kap. werden die Stereoskope vom Taschengerät über das Erkundungsstereoskop bis zum Stereopreten behandelt. Darauf folgen Ausführungen über Analogauswertegeräte. Das Kap. 9 u m f a ß t analytische Auswertegeräte, d. h. die Stereokomparatoren. Den Abschluß bilden automatische Systeme. U m den neuesten Stand bemüht, f ü h r e n die Verf. in einem Anhang noch die Geräte an, die z. T. auf dem X I . Internationalen Kongreß f ü r Pliotogrammetrie in Lausanne gezeigt wurden, zu einer Zeit, da das Buch schon im Druck war. Photogrammetrische I n s t r u m e n t e werden heute nicht mehr allein in schwer zugänglichen Weltteilen benötigt. Sie ermöglichen die schnelle Bereitstellung von Daten f ü r die Entwicklungsplaiiung in dichtbesiedelten hochindustrialisierten Ländern sowie f ü r die E r k u n d u n g von geeigneten S t a n d o r t e n f ü r Kraftwerke, Verkehrsanlagen und Rohstoffquellen in den Entwicklungsländern. G . SCHAVOKOWSKI KUHN,

0.

Die säugetierähnlichen Reptilien. Die Neue Brchm-Bücherei, Nr. 423 Lutherstadt Wittenberg: A. Ziemsen-Verlag 1970. 80 S., 58 Textabb., SI 6,80 STEEL, R.

Die Dinosaurier. Die Neue Brclim-Büchcrci, Nr. 432 Lutherstadt Wittenberg: A. Zicmscn-Verlag 1970. 95 S., 70 Textabb., j\t 8, —

Die Neue Brehm-Bücherei vernachlässigt in ihrer bewährten Publikationsfolge keineswegs das vorweltliche Leben. Zu diesem Zweck h a t sich der Verlag größtenteils erstrangig ger Autoren versichert, so auch im vorliegenden Fall. Beide H e f t e stehen sich inhaltlich sehr nahe. Sollte der Verlag in dieser Richtung fortschreiten, dann entstände eine handbuchähnliche Reihe, sagen wir beispielsweise fossiler Wirbeltiere (vgl. hierzu auch die Nr. 396, Rezension „Z. angew. Geol.", 15, 7, Berlin 1969). Daß f ü r Derartiges ein

Bedürfnis besteht, beweisen .ja die Lieferungen des Lehrbuchs der Paläozoologie von A. H. MÜLLER, die teilweise mehrere Auflagen erlebt haben. In den vorliegenden Bändchen besticht vor allem die Fülle des dargebotenen und dabei wohlaufbereiteten wissenschaftlichen Materials, das beide Autoren mit großem Geschick f a ß b a r darzustellen wußten, ohne in die Populärwissenschaft alten Stils abzusinken. Vergleicht m a n eine solche moderne Darstellung etwa mit dem „Leben der Urwelt" von W . BÖLSCHE, das 1931 erschien, wird die Konkretisierung deutlich. Liebte man damals breit ausgelegte Schilderungen, teilweise phantasievoll ausgeschmückt, so ist heute eine knappe Darstellung geboten, ohne daß dabei auf schöpferische Ergänzungen oder Deutungen verzichtet wird. Die Dinosaurier erregen schon durch ihre Größenverhältnisse bei oft bizarren Formen das Interesse des Niclitvorgebildeten. Minder populär, aber f ü r die Entwicklungsgeschichte noch bedeutsamer sind die säugetierähnlichen Reptilien. Beide Hefte zeigen unsere derzeitige Kenntnis über beide Gruppen. Fragen der Verwandtschaften und der S t a m m b ä u m e nehmen damit einen gebührenden R a u m ein. Beide Autoren erweisen sich dabei als unortliodox und geben verschiedenen Ordnungsversuchen und Systematiken R a u m . Bei der Formenfülle, aber auch den großen Kenntuislückcn ist dies wohl auch gerechtfertigt. Daß sich die Säugetiere aus den säugerähnlichen Reptilien schon mitten im Mesozoikum auf polyphyletischem Wege entwickelten, kann als Tatsache gelten. Rätselhaft hingegen ist immer noch das abrupte Aussterben der Dinosaurier am E n d e des Mesozoikums. Eine Tabelle der geologischen Zeitrechnung mit Angabe der wichtigsten diastrophischen Ergebnisse wäre wohl in beiden Hci'teu eine wertvolle Ergänzung gewesen. I L PFEIFFER F E N N E R , P . , & J . LLOYD

Serials iinportant to geologists „Gcotinies", 15, H. 6, S. 1 4 - 1 7 , Juli—Aug. 1970 Die Verf. machten sieh Gedanken über die zweckmäßigste Lösung des Aufbaus der Büchereien neuentsteliender Geologischer Institute. Da in den USA zur Zeit 6,5% pro J a h r neue Geologische I n s t i t u t e gegründet werden, ferner etwa 20% erdwissenschaftliche Vorlesungen neu dazu kommen, entsteht ein bedeutender Bedarf f ü r zusätzliche L i t e r a t u r in den neuen Bibliotheken und bei der Erweiterung alter. Verf. unterscheiden 4 Klassen wissenschaftlicher L i t e r a t u r : 1. Erste Vorinformation. Dazu gehören nur einer Gruppe von Spezialisten zugängliche interne Berichte, Laborbericlite, Fortschrittsberichte über laufende Forschungsarbeiten, Studien- und Diplomarbeiten, ferner Vorabdrucke von Publikationen, die vielleicht erst J a h r e später erscheinen. Diese Informationen sind normalerweise fast nicht; erhältlieh. 2. Primäre Publikatiönen. Sie enthalten die ersten Untersucliungsergebnissc, zusammenfassende Verarbeitungen von Einzeldaten, Diskussionen und neue Hypothesen. Sie erseheinen im allgemeinen in J a h r b ü c h e r n , Annalcn, Festschriften, Transactions, Bulletins und Proceedings. Die meisten wissenschaftlichen Zeitschriften gehören in diese Gruppe. Die wissenschaftliche Bedeutung einer Bücherei wird durch die Vollständigkeit und Auswahl ihrer Bestände in dieser Gruppe bestimmt. 3. Sekundäre Publikationen. Diese bestehen aus Verzeichnissen neuer Literatur (Indexe), Zeitschriften mit kurzen Inhaltsangaben (Abstracts) und Referaten (Reviews). Sie enthalten die wichtigsten Informationen f ü r eine allgemeine Ubersicht. 4. Tertiäre Publikationen. Sie bestehen aus Lehr- und H a n d b ü c h e r n sowie ähnlichen zusammenfassenden Werken. Sic sind zwar im allgemeinen um J a h r e hinter dem wissenschaftlichen Fortschritt zurück, stellen aber -wichtige Informationsquellen f ü r die besonderen Zweige der geologischen Wissenschaften dar. Die Anzahl der Zeitschriften, in denen geologische A b h a n d lungen erscheinen, wird auf etwa 15000 geschätzt. Eine

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 (1971), Heft ó Buchbesprechungen

20 G

Z u s a m m e n s t e l l u n g der Tilcl geologischer Zeitschriften, die noch n i c h t fertiggestellt ist, h a t bisher m e h r als 10000 Titel e r f a ß l . I n diesen Zeitschriften erscheinen jährlich m i n d e s t e n s 40000 geologische A r b e i t e n . I n s g e s a m t d ü r f t e n jedoch pro J a h r 80000 bis 100000 geologische A u f s ä t z e in Fachzeits c h r i f t e n u n d Z e i t u n g e n g e d r u c k t werden. Es wird geschätzt, d a ß sich diese Anzahl bis 1980 etwa verdoppelt. Die Anzahl der in der W e l t erscheinenden F a c h z e i t s c h r i f t e n f ü r die g e s a m t e W i s s e n s c h a f t u n d Technologie wird auf etwa 100000 veranschlagt, wovon etwa 1850 Zeitschriften mit k u r z e n I n h a l t s a n g a b e n (Abstracts) sind. I n d e n Chemical A b s t r a c t s w u r d e n 19G9 etwa 200000 Titel e r f a ß t , e t w a 9 5 — 9 7 % aller in etwa 10000 Zeitschriften erschienenen chemischen A r b e i t e n . I n A n b e t r a c h t der gewaltigen A n z a h l v o n P u b l i k a t i o n e n sind aus K o s t e n g r ü n d e n S e k u n d ä r i n f o r m a t i o n e n f ü r neue Büchereien v o n großer B e d e u t u n g . A u ß e r den tabellarischen Z u s a m m e n s t e l l u n g e n der 94 wichtigsten geologischen Zeitschriften nach dem J a h r g a n g 1969 der Bibliograph)' and I n d e x of Gcologv, die 4 9 % der zitierten Arbeiten enthielten, w u r d e noch die Verteilung der geologischen P u b l i k a t i o n e n des J a h r e s 1969 auf die 13 wichtigsten S p r a c h e n (außer Chinesisch) e r f a ß t und das E r s c h e i n u n g s j a h r der 1969 referierten und angezeigten A r b e i t e n e r m i t t e l t . Mit Anteilen v o n 4,8 u n d 3 , 9 % (531 u n d 432 Arbeiten) s t a n d e n zwei sowjetische Zeitschriften an der Spitze der Z e i t s c h r i f t e n mit den meisten Arbeiten. Mit Anteilen zwischen 2,6 u n d 2,0 folgten 4 sowjetische, 3 n o r d a m e r i k a n i s c h e , 1 japanische, 1 französische u n d 1 holländische Zeitschriften. Mit 100 bis 216 A r b e i t e n ( 0 , 9 5 - 1 , 9 5 % ) w u r d e n 12 Zeits c h r i f t e n der U d S S R , 6 der USA, 3 Großbritanniens, 2 J a p a n s u n d je 1 Belgiens,-der DDK, Frankreichs, R u m ä n i e n s und Schwedens e r m i t t e l t . I n den Zeitschriften mit m e h r als 50 geologischen A r b e i t e n erschienen nach der Bibliographie a n d i n d e x of Gcology 1969 insgesamt 27 023 Aufsätze. D a v o n w a r e n m e h r als die H ä l f t e in Englisch geschrieben. I n s g e s a m t ergab sich folgende Vert e i l u n g auf die 13 wichtigsten S p r a c h e n (mit A u s n a h m e v o n Chinesisch):

Sprache

Zahl 14080 5798 2394 1941 842 453 374 300 205 180 167 107 62

52,1 21,5 8,9 7,2 3,1 1,7 1,4 1,3 1,0 0,7 0,6 0,4 0,1

Gesamt

27 023

100,0

KENNEDY, V. C., & D . L . KOUBA

Fluorescent sand as a tracer of fluvial s e d i m e n t Washington: 1970. 13 S., 15 Lit. (Sediment transport in alluvial channels. K.) (Geol. Survey Profess. Pap. 502 - E.) K I N O , P. B .

T h e tectonics of N o r t h America — a discussion to a c c o m p a n y t h e tectonic inap of N o r t h America, Scale 1 : 5 0 0 0 0 0 0 Washington: I960. 95 S„ 8 S. Lit. (Geol. Survey Profess. Pap. 628) IVITYK, W . I.

Die S a l z t e k t o n i k des Dnepr—Doncz-Beckcns Kiew: Naukowa Dumka 1970. 200 S. KUDRJAWZEW, G. A .

Geologie v o n Südostasicn. Indochina Leningrad: Nedra, Leningrad otd. 1969. 237 S., .8 S. Lit. (Trudy M L Sarubcshgcologija. 19) LAPUK, B . B., u. a.

Die komplexe Lösung des Problems des A b b a u s (1er G r u p p e der Gas- und G a s k o n d e n s a t l a g e r s t ä t t e n Moskau: Verlag Ncdra 1970. 287 S. LAUF, G. B .

Gyroscopic surveying Golden Colorado: Colorado School uf Mines 1970. 54 S., 10 Lit. (Quarterly Col. School of Mines. Vol. 05, iNo. 2) LUSTIG, L . K .

T r e n d - s u r f a c e analysis of t h e Basin and R a n g e province a n d some gcomorphic implications Washington: 1969. 70 S., 2 S. Lit. (Geol. Survey Profess. Pap. 500-]).) (Theoretical papers in the hydrologic and geomorphic sciences. D.) NELSON, A., & K . D . NELSON

0/ /o

Englisch Russisch Französisch Deutsch Japanisch Spanisch Italienisch Portugiesisch Kumänisch Ukrainisch Polnisch Schwedisch Norwegisch

Neuerscheinungen und Literaturhinweis

D i c t i o n a r y of applied geology (Mining a n d Civil Engineering) Amsterdam: Elsevier Verlag 1967. 421 S. MATWEJEW, A . K .

Die K o h l e n l a g e r s t ä t t e n des A u s l a n d s Moskau: Verlag Nedra 1. Europa, Asien 1966. 459 S„ 1 Et., 2 S. Lit.' 2. Afrika, 1969. 127 S„ 1 Kt., 1 S. Lit. PLNDER, G. F .

A digital model for aquifer evaluation Washington: 1970. 18 S. (Automated data processing and computations. Chapter C 1.) SCHIBRAWA, W .

Q u a t e r n a r v in Czechoslovakia between 1919—1969)

(History

of

investigations

Praha: Verlag Academia 1969. 149 S., 12 Tab., 1 Taf.

In Z e i t s c h r i f t e n m i t m e h r als 15 P u b l i k a t i o n e n w u r d e n nach der Bibliography a n d I n d e x of Geology 1969 n a c h d e m E r s c h e i n u n g s j a h r folgende geologischen A u f s ä t z e e r f a ß t :

Sowjetische A n t a r k t i s c x p e d i t i o n . A n t a r k t i s a t l a s Leningrad: Verlag Gidrometeorolog. 1969. 597 S., getr. Lit.

Jahr 1965 1966 1967 ' 1968 1969 Gesamt

Zahl

%

19 108 0224 14449 6482

0,1 0,4 22,8 53,0 23,7

27282

T e c h n i k — W ö r t e r b u c h . Spektroskopie, S p e k t r a l a n a l y s e . Englisch — d e u t s c h — f r a n ç a i s — r u s k y — español — cesky — polski—magyar '

100,0 1-1. R E H

Berlin: Verl. Technik. 1970. 313 S. TKUNKÓ, L .

Geologie v o n Ungarn (Beiträge z. regionalen Geologie der Urde, Bd. 8) Stuttgart, Berlin : Verlag Borntraoger 1969. 257 S., 99 Abb., 8 Tab., 55 Fotos auf Kunstdr., 16 S. Lit.

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd.'l? (1971), Heft 5 Informationell

207

Informationen Die G e s a n i t f ö r d e r u n g i a I.U folgende Steigerung e r k e n n e n :

Aus der Erdülwirtseliat't der UdSSK Das holic W a c h s t u m der E r d ö l f ö r d e r u n g in der U d S S R soll auch in den k o m m e n d e n J a h r e n b e i b e h a l t e n w e r d e n . Der P l a n sieht f ü r 1975 ein V o l u m e n v o n 450 Mill. t gegenü b e r 326 Mill. t i m J a h r e 1969 vor. Die E r d g a s g e w i n n u n g wird sich in dieser Zeit auf 300 Mrd. m 3 steigern, was einem Z u w a c h s gegenüber 1969 v o n 7 5 % e n t s p r i c h t . U s e n j , die bisher g r ö ß t e E r d ö l l a g e r s t ä t t e auf der H a l b insel Mangyschlak, ist eine a s y m m e t r i s c h e Antiklinale m i t einer E r s t r e c k u n g v o n 40 • 10 k m . Die S ü d f l a n k e fällt m i t 6 bis 8° ein, die N o r d f l a n k e m i t 3 bis 4°. Bisher w u r d e n insg e s a m t sechs p r o d u k t i v e H o r i z o n t e festgestellt, deren G e s a m t m ä c h t i g k e i t zwischen 5 m u n d 84 m s c h w a n k t . Die Speicher sind Gesteine des M i t t l e r e n u n d Oberen J u r a s . Die L a g e r s t ä t t e n liegen in T e u f e n zwischen 1200 u n d 1600 m . Die V o r r ä t e w e r d e n auf 20 Mill. t geschätzt. Die F ö r d e r u n g erfolgt u n t e r gleichzeitigem W a s s e r f l u t e n . Ü b e r d a s Gas der großen E r d g a s l a g e r s t ä t t e v o n U r e n g o j , im Bereich des Erdölbezirks v o n T j u m e n , liegen einige Einzelheiten vor. Die p r o d u k t i v e n Schichten h a b e n eine d u r c h s c h n i t t l i c h e Mächtigkeit v o n 45 m . Die b e s t ä t i g t e n V o r r ä t e w e r d e n m i t 2300 Mrd. m 3 angegeben. Die Z u s a m m e n s e t z u n g des E r d g a s e s ist folgende: 97,5 bis 9 9 % M e t h a n , 0,1 bis 1 , 0 % Ä t h a n , 0,1 bis 0 , 4 % C 0 2 , 0,2 bis 1 , 3 % N a . Die F ö r d e r u n g je Sonde soll 5 bis 9 Mill. m 3 / d b e t r a g e n . Wclterdiilvorräte N a c h einer S t a t i s t i k , die die BP a u f s t e l l t e u n d veröffentlichte, b e t r u g e n zu E n d e des J a h r e s 1969 die E r d ö l v o r r ä t e der W e l t 73,2 Mrd. t, w ä h r e n d sie E n d e 1959 n u r 40 Mrd. t b e t r a g e n h a t t e n . D a die F ö r d e r u n g v o n 1960 bis 1969 15,5 Mrd. t a u s m a c h t e , w u r d e n in der gleichen Zeit 57,7 Mrd. t E r d ö l sowohl d u r c h n e u e F u n d e als auch d u r c h V e r b e s s e r u n g der F ö r d e r m e t h o d e n nachgewiesen. N a c h s t e h e n d e Tabelle v e r a n s c h a u l i c h t die E n t w i c k l u n g im einzelnen.

1.

:s. 4. 5. 0.

7. 8. 9.

Kndc 1959

, Ende 1908

Ende 1969

Xaher Osten Sozialist. Staaten Afrika TJSA . .Karibischer Kaum licstl. .Amerika Kanada Westeuropa Andere Länder

24,4 4,1 1,0 f>,0 2,7 0,8 0,5 0,2 1,3

36,8 7,6 5,9 5,0 2,6 1,5 1,30,4 1,8

45,4 8,2 7,2 4,8 2,4 1,7 1,4 0,3 1,8

Gesamt

40,0

02,9

73,2

AVeltaiiteil 1969/ (%) 62,0 . 11,2 9,8 6,6

3,3 2,3 1,9 0,5 2,4 100,0

Erstes ErdgaskraCtwerk der Welt Das erste m i t verflüssigtem E r d g a s befeuerte W ä r n i e k r a i t werk der W e l t h a t vor k u r z e m in Y o k o h a m a m i t einer Leistung v o n 350 MW den Betrieb a u f g e n o m m e n . Bei der neuen Anlage ist eine U m w e l t v e r s c h m u t z u n g ausgeschlossen, da das v e r w e n d e t e E r d g a s bei m i n u s 161°C verflüssigt wird, wobei alle v e r u n r e i n i g e n d e n Stoffe e n t f e r n t werden. Eisenerzbergbau in Frankreich Der A b b a u v o n Eisenerz im lothringischen Revier h a t sich im L a u f e der l e t z t e n J a h r e g ü n s t i g entwickelt. 1966 b e t r u g die P r o d u k t i o n 51,7 Mill. I, Eisenerz. Bei 15 500 Bes c h ä f t i g t e n in diesem Industriezweig b e t r u g die G e w i n n u n g 59 t / M S u n d die G e s a m t l e i s t u n g 18,85 t/MS.

Jahr

Förderung in Mill. t/a

1913 1919 1929 1933 1938 1950 1966 1969

41 8 48 26 31 28 51,7 54

Erdgasentwieklung in der EWOi N a c h s t e h e n d e S t a t i s t i k (PPS) u n t e r s t r e i c h t die wachsende B e d e u t u n g , die in den L ä n d e r n des E W G - B e r e i c h s der E n t wicklung der E r d g a s i n d u s t r i c z u k o m m t .

Westdeutschland Frankreich Italien Niederlande Belgien Gesamt

'

1909

1970

8,1 0,4 11,5 21,4 —

9,4 0,9 11,7 28,1 —

47,4

56,1

Kupferproduktion Chiles Chile h a t bezüglich seiner K u p f e r p r o d u k t i o i i sehr ehrgeizige Pläne. Es wird in a b s e h b a r e r Zeit der W e l t g r ö ß t e r K u p f e r e x p o r t e u r sein u n d in der P r o d u k t i o n s s t a t i s t i k an zweiter Stelle h i n t e r den U S A rangieren. Derzeit n i m m t es den v i e r t e n P l a t z h i n t e r d e n USA, der U d S S R u n d S a m b i a ein. Die K u p f e r p r o d u k t i o n Chiles b e t r u g 1958 bereits 464500 t. Sie steigerte sich bis 1969 auf 700000 t. 1970 w u r d e n ca. 865 9.00 t erreicht, u n d 1971 sollen 1 1 8 3 6 0 0 t gefördert werden. Allein das E n d e J u l i 1970 in der P r o v i n z Aconcagua n e u e r ö f f n e t e Bergwerk v o n Rio Blanco wird 1971 225000 t F e i n k u p f e r produzieren. Die in 2 800 m H ö h e gelegene „Mine el T e n i c n t c " h a t n a c h der I n b e t r i e b n a h m e eines n e u e n K o m p l e x e s im A u g u s t 1970 ihre J a h r e s p r o d u k t i o n v o n 180 000 auf 280000 t e r h ö h e n k ö n n e n . Die G e s a m t v o r r ä t e des L a n d e s a n K u p f e r belaufcn sich n a c h neuesten B e r e c h n u n g e n u n d S c h ä t z u n g e n auf m i n d e stens 37 Mill. t e r k u n d e t e , 14 Mill. t erschlossene u n d 41 Mill. t v e r m u t e t e Reserven. Die V o r r ä t e der n e u e n Mine „ R i o B l a n c o " werden m i t 120 Mill. t ausgewiesen. Kuplererzbergbnu in ¡Mexiko Die K u p f e r e r z l a g e r s t ä t t e E s p e r a n z a bei S a n Lorenzo A l b a r r a d a s im S t a a t e O a x a c a liegt geologisch a m K o n t a k t zwischen A n d e s i t u n d K r e i d e k a l k . Die b a u w ü r d i g e n Mineralien s i n d : K u p f e r k i e s , B o r n i t Und Bleiglanz mit Silber. Die ungleich s t a r k v e r e r z t e Zone e r s t r e c k t sich ü b e r ca. 1,5 k m . Die V o r r ä t e w e r d e n auf 100000 t E r z m i t folgenden G e h a l t e n g e s c h ä t z t : 2 , 3 % Cu, 5 % P b u n d 230 g / t Ag. Die K u p f e r e r z l a g e r s t ä t t e Cobre G r a n d e im S t a a t Oaxaca ist a n zwei K o n t a k t z o n e n g e b u n d e n , die sich ü b e r eine Länge v o n je 800 m erstrecken. Das Erz t r i t t in taschen-, linsenu n d b ä n d e r a r t i g e n K o n z e n t r a t i o n e n auf. Die dortigen Vorr ä t e w e r d e n m i t r u n d 1 Mill. t Erz zu 2 , 5 % Cu angegeben. Die gegenwärtige K u p f e r p r o d u k t i o n b e t r ä g t 25 t pro M o n a t . Erzbergbau in Finnland Die Grube Vuonos bei O u t o k u m p u wird ab 1971 1,8 Mill. I; Erz f ö r d e r n . Davon entfallen 1,5 Mill t/a auf Nickelerz u n d 300000 t / a auf K u p f e r e r z . Die im T a g e b a u der G r u b e

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 (1971), Heft 5

208

Kurznachrichten

g c w i n n b a r c n E r z v o r r ä t c w e r d e n auf 10 Mil). t , in e i n e m a n d e r e n T a g e b a u auf w e i t e r e 5 Mill. t Nickelerze g e s c h ä t z t . F ü r d e n T i e f b a u sind 5 Mill. t Nickelerze a b b a u f ä h i g . W e i t e r e Nickclerze g e r i n g e r e r G e h a l t e m i t w e i t e r e n 14 Mill. I Vorr ä t e n sollen v o r h a n d e n sein, so d a ß die G e s a m t v o r r ä t e auf ü b e r 30 Mill. t geschätzt, w e r d e n . N a c h s t e h e n d e T a b e l l e zeigt die N E - M e t a l l p r o d u k t i o n von Outokumpu:

K o n z e n t r a t e in t

1969

1968

Kupfer Schwefelkies Schwefelkies aus Abgängen Zink Blei XidvCl Chrom Seltene Erden

133769 717109

137259 712988

81522 132436 7884 71095 71326 10117

55977 120257 8219 52028 36196 12152

Ständiger Massezuwachs der Erde'.'

i n Flüssen als a u c h an d e n M e e r e s k ü s t e n zu b e o b a c h t e n ist. N a c h A n s i c h t der W i s s e n s c h a f t l e r ist einer der G r ü n d e f ü r d e n zu b e o b a c h t e n d e n E f f e k t in der z u n e h m e n d e n Bes c h l e u n i g u n g der S c h w e r k r a f t (g) i m L a u f e der Zeit zu s u c h e n . Die e x p e r i m e n t e l l e n A n g a b e n b e r e c h t i g e n zu der A n n a h m e , d a ß sich g seit d e m P r o t e r o z o i k u m bis in u n s e r e Zeit u m ein Vielfaches e r h ö h t h a t . E i n e solche E r h ö h u n g k a n n m i t d e m M a s s e z u w a c h s d e r E r d e z u s a m m e n h ä n g e n , der d e n Z u w a c h s d u r c h a u s f a l l e n d e k o s m i s c h e S t o f f e ü b e r s t e i g t . Die H e r k u n f t dieser Masse ist j e d o c h u n b e k a n n t . Bohrungen bis 15 000 m Teufe werden möglich S o w j e t i s c h e T e c h n i k e r h a b e n eine n e u e B o h r a n l a g e e n t wickelt, m i t der B o h r u n g e n bis zu einer T e u f e v o n 1 5 0 0 0 in n i e d e r g e b r a c h t w e r d e n k ö n n e n . D e r B o h r t u r m ist 68 m h o c h . Die A n l a g e u m f a ß t ein eigenes E l e k t r i z i t ä t s w e r k mil einer L e i s t u n g v o n r u n d 1 0 0 0 0 k W , eine M a s c h i n e n h a l l e u n d ein G e b ä u d e f ü r die P u m p e n . Vier l e i s t u n g s s t a r k e P u m p e n w e r d e n m i t einer S p ü l u n g d a s B o h r k l e i n z u t a g e f ö r d e r n . Mit H i l f e dieser M a n u n u t a n l a g c w i r d es möglich sein, d e n oberen l i r d m a n t c l zu erreichen. Die e r s t e B o h r u n g dieser A r t soll in A s e r b a i d s h a n , die zweite auf der H a l b i n s e l K o l a angesetzt werden.

W i e a u s der s o w j e t i s c h e n Z e i t s c h r i f t ,,1'riroda" (Nr. 2, 1970) h e r v o r g e h t , k o n n t e n die s o w j e t i s c h e n Geologen L . S.

lirschlieliung der Urdwärnie

i n s t i t u t f ü r E r d ö l e r k u n d u n g (Leningrad) feststellen, d a ß bei S e d i m e n t e n die G r ö ß e des N e i g u n g s w i n k e l s der E b e n e n v o n S a n d b ä n k e n b e d e u t e n d ü b e r der des n a t ü r l i c h e n B ö s c h u n g s winkels f ü r lockere S a n d e i m W a s s e r m i l i e u liegt. N a c h Bea r b e i t u n g einiger t a u s e n d Messungen (eigene Messungen u n d A n g a b e n a u s der L i t e r a t u r ) in S e d i m e n t e n v e r s c h i e d e n e n A l t e r s (von r e z e n t e n bis zu S e d i m e n t e n des P r ä k a m b r i u m s ) s t e l l t e n sie fest, d a ß eine d e u t l i c h e T e n d e n z zur Z u n a h m e des N e i g u n g s w i n k e l s der E b e n e n v o n S a n d b ö s c l i u n g e n sowohl

Angesichts des schnell w a c h s e n d e n E n e r g i e b e d a r f s in vielen L ä n d e r n d e r W e l t f ä l l t d e m P r o b l e m der N u t z u n g der E r d w ä r t n e e r h ö h t e B e d e u t u n g zu. E i n e E x p e r t c n g r u p p e der U N E S C O h a t bisher in 19 L ä n d e r n der W e l t P r o j e k t e z u r N u t z b a r m a c h u n g dieses n a t ü r l i c h e n E n e r g i e t r ä g e r s a n g e r e g t , aufgestellt und begutachtet. Weitere Entwicklungsarbeiten auf d i e s e m Gebiet liegen i n Chile, El S a l v a d o r u n d der T ü r k e i . G e o t h e r m i s c h e K r a f t w e r k e sind b e r e i t s in der U d S S R , I t a lien, N e u s e e l a n d u n d d e n USA in B e t r i e b .

Smirnowa und JU. N. Ljubina vom Unions-Forschungs-

Kurznachrichten Die Pipeline Mangyschlak —Wolga, m i t einer E n t f e r n u n g ü b e r 1 3 8 0 k m , i s t f e r t i g g e s t e l l t u n d bereits a b s c h n i t t s w e i s e in B e t r i e b . D a s d u r c h s t a r k e n P a r a f f i n - u n d T e e r g e h a l t hochviskose E r d ö l m u ß d a b e i auf 65°C e r w ä r m t w e r d e n . Die tiefste fündige Krdölsonde der Welt liegt in O k l a h o m a (USA). Die B o h r u n g e r r e i c h t e n a c h 450 B o h r t a g e n die Teul'e v o n 7 336 m . T i e f s t e B o h r u n g d e r W e l t ist n a c h wie v o r die Ü n i v e r s i t y E E - 1 in W e s t t e x a s m i t 7723,6 m . Sie ist n i c h t fündig. I n der T u n d r a v o n Bolschaja Scnilja e n t s t e h t auf Steink o h l e n b a s i s ein ISergwerkskombinat, d a s a b 1973 seinen B e t r i e b a u f n e h m e n wird. E s sollen d a n n täglich 2 0 0 0 0 t Kokskohle gewonnen werden. I n der Weltkobaltgcivinnung liegen h i n t e r K o n g o (Kinshasa) Marokko u n d S a m b i a auf d e n n ä c h s t e n Stellen. K a n a d a n i m m t m i t e t w a 2 0 0 0 l d e n v i e r t e n P l a t z in d e r W e l t r a n g Iis te ein. In der W e U f ö r d c r u n g v o n Kobalt stellt Kongo (Kinshasa) a n d e r S p i t z e . V o n a n n ä h e r n d 1 8 0 0 0 t K o b a l t , die derzeit in der W e l t g e f ö r d e r t w e r d e n (ohne sozialistische L ä n d e r ) , e n t f a l l e n allein auf K o n g o ( K i n s h a s a ) a n n ä h e r n d 1 1 0 0 0 t . Die Nickellagerstätte v o n R a z a n o v o in der SFB Jugoslawien weist V o r r ä t e ü b e r 45,8 Mill. t E r z auf. E s enthält 1 , 0 3 6 % Ni, 3 0 % Fe, 0 , 0 6 % Co u n d 1 , 5 5 % Ca. Die vorgeseh e n e N i c k e l h ü t t e bei K a v a d a r c i ist f ü r eine P r o d u k t i o n v o n 5 0 0 0 0 t/a a n g e l e g t . I n der R e g i o n P r i e s k a (Kap-Provinz, Südafrika) w u r d e eine bedeutsame Kupfcr-Zink-Lagcrstättc e n t d e c k t . Sie liegt e t w a 200 k m s ü d w e s t l i c h v o n K i m b e r l e y . Die V o r r ä t e b e l a u f e n sich auf ca. 30 Mill. t Erz. W e i t e r e E i n z e l h e i t e n s t e h e n n o c h aus. Die r e i c h s t e n jS'iekcllagerstättcn Australiens liegen i m S W des L a n d e s . Die G e s a m t v o r r ä t e der L a g e r s t ä t t e C a m bolda (Ost- und N o r d c a m b o l d a ) b e t r a g e n 9,3 Mill. t m i t e i n e m Ni-G e h a l t v o n 3 , 8 % . Die G e s a m t v o r r ä t e Griechenlands a n JJäuxit w e r d e n n a c h n e u e s t e n S c h ä t z u n g e n m i t 60 Mill. t a n g e g e b e n . Die A l u m i -

n i u m p r o d u k t i o n der A l u m i n i u n i de Grece wird sicli n a c h e n t s p r e c h e n d e n U m b a u t e n in K ü r z e a u ! 1 Mill. t/a b e l a u f e n . A b 1972 wird in (¡uinea die d o r t e n t d e c k t e Bauxitlagerstättc von B o k e a b g e b a u t w e r d e n . Man r e c h n e t mil. einer A n f a n g s p r o d u k t i o n v o n 9 Mill. t. Bis 1974/75 soll eine Steig e r u n g der J a h r e s p r o d u k t i o n auf 15 Mill. t e r r e i c h t w e r d e n . E i n Z r 0 2 - l i a l t i g e s Material ist j e t z t in den USA zu e i n e m feuerfesten Faserstoff z u r W ä r m e d ä m m u n g bis zu T e m p e r a t u r e n v o n 2 5 0 0 ° C e n t w i c k e l t w o r d e n . E r b e w ä h r t e sich bereits sehr g u t bei L a n g z e i l b c ä n s p r u c h u n g e n v o n 1 8 0 0 ° C . Die Ungarische VR b e s i t z t die r e i c h s t e n Kohlensäurclagorstätten E u r o p a s bei R e p c e l a k u n d Mihalyi. Der C 0 2 G e h a l t b e t r ä g t m e h r als 9 5 % . A b 1973 w i r d allein in R e p c e l a k m i t einer P r o d u k t i o n v o n 8 0 0 0 0 bis 9 0 0 0 0 L K o h l e n säure pro J a h r gerechnet. I m Z u g e der v o l k s w i r t s c h a f t l i c h e n P l a n u n g w i r d die P r o - ' d u k l i o n s b a s i s f ü r Zement in der 1)1)11 a u c h in d e n k o m m e n d e n J a h r e n w e s e n t l i c h e r w e i t e r t . H e r v o r z u h e b e n ist hier d e r B a u eines n e u e n g r o ß e n W e r k e s in Deuiia (Eiclisfcld) m i t vier k o m p l e t t e n P r o d u k t i o n s l i n i e n . E i n Lasergerät zur U n t e r s u c h u n g der mechanischen E i g e n s c h a f t e n v e r s c h i e d e n e r Gesteine ist von s o w j e t i s c h e n W i s s e n s c h a f t l e r n e n t w i c k e l t w o r d e n . Mit diesem G e r ä t k ö n n e n Gesteine u n t e r s u p e r h o h e n D r ü c k e n u n d T e m p e r a turen analysiert werden. I n Moskau ist ein I n s t i t u t f ü r experimentelle Mineralogie e i n g e r i c h t e t w o r d e n . Die d o r t v o r g e s e h e n e n A r b e i l e n sollen d a z u b e i t r a g e n , eine e x a k t e V o r s t e l l u n g v o n d e n im E r d m a n t e l a b l a u f e n d e n P r o z e s s e n zu v e r m i t t e l n . D a b e i spielen a u c h p r a k t i s c h e F r a g e n der E r z b i l d u n g u n d der M i g r a t i o n u n t e r e x t r e m e n B e d i n g u n g e n eine Rolle. Die Atomenergiekommission in Wien t e i l t e m i t , d a ß E n d e 1969 in 47 L ä n d e r n der W e l t 367 F o r s c h u n g s r e a k t o r e n in B e t r i e b w a r e n . A u ß e r d e m gibt, es 345 L e i s t u n g s r e a k t o r e n ( K e r n k r a f t w e r k e ) , die bereits a r b e i t e n , g e b a u t w e r d e n oder g e p l a n t sind.

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 17 (1971), Heft 5

208

Kurznachrichten

g c w i n n b a r c n E r z v o r r ä t c w e r d e n auf 10 Mil). t , in e i n e m a n d e r e n T a g e b a u auf w e i t e r e 5 Mill. t Nickelerze g e s c h ä t z t . F ü r d e n T i e f b a u sind 5 Mill. t Nickelerze a b b a u f ä h i g . W e i t e r e Nickclerze g e r i n g e r e r G e h a l t e m i t w e i t e r e n 14 Mill. I Vorr ä t e n sollen v o r h a n d e n sein, so d a ß die G e s a m t v o r r ä t e auf ü b e r 30 Mill. t geschätzt, w e r d e n . N a c h s t e h e n d e T a b e l l e zeigt die N E - M e t a l l p r o d u k t i o n von Outokumpu:

K o n z e n t r a t e in t

1969

1968

Kupfer Schwefelkies Schwefelkies aus Abgängen Zink Blei XidvCl Chrom Seltene Erden

133769 717109

137259 712988

81522 132436 7884 71095 71326 10117

55977 120257 8219 52028 36196 12152

Ständiger Massezuwachs der Erde'.'

i n Flüssen als a u c h an d e n M e e r e s k ü s t e n zu b e o b a c h t e n ist. N a c h A n s i c h t der W i s s e n s c h a f t l e r ist einer der G r ü n d e f ü r d e n zu b e o b a c h t e n d e n E f f e k t in der z u n e h m e n d e n Bes c h l e u n i g u n g der S c h w e r k r a f t (g) i m L a u f e der Zeit zu s u c h e n . Die e x p e r i m e n t e l l e n A n g a b e n b e r e c h t i g e n zu der A n n a h m e , d a ß sich g seit d e m P r o t e r o z o i k u m bis in u n s e r e Zeit u m ein Vielfaches e r h ö h t h a t . E i n e solche E r h ö h u n g k a n n m i t d e m M a s s e z u w a c h s d e r E r d e z u s a m m e n h ä n g e n , der d e n Z u w a c h s d u r c h a u s f a l l e n d e k o s m i s c h e S t o f f e ü b e r s t e i g t . Die H e r k u n f t dieser Masse ist j e d o c h u n b e k a n n t . Bohrungen bis 15 000 m Teufe werden möglich S o w j e t i s c h e T e c h n i k e r h a b e n eine n e u e B o h r a n l a g e e n t wickelt, m i t der B o h r u n g e n bis zu einer T e u f e v o n 1 5 0 0 0 in n i e d e r g e b r a c h t w e r d e n k ö n n e n . D e r B o h r t u r m ist 68 m h o c h . Die A n l a g e u m f a ß t ein eigenes E l e k t r i z i t ä t s w e r k mil einer L e i s t u n g v o n r u n d 1 0 0 0 0 k W , eine M a s c h i n e n h a l l e u n d ein G e b ä u d e f ü r die P u m p e n . Vier l e i s t u n g s s t a r k e P u m p e n w e r d e n m i t einer S p ü l u n g d a s B o h r k l e i n z u t a g e f ö r d e r n . Mit H i l f e dieser M a n u n u t a n l a g c w i r d es möglich sein, d e n oberen l i r d m a n t c l zu erreichen. Die e r s t e B o h r u n g dieser A r t soll in A s e r b a i d s h a n , die zweite auf der H a l b i n s e l K o l a angesetzt werden.

W i e a u s der s o w j e t i s c h e n Z e i t s c h r i f t ,,1'riroda" (Nr. 2, 1970) h e r v o r g e h t , k o n n t e n die s o w j e t i s c h e n Geologen L . S.

lirschlieliung der Urdwärnie

i n s t i t u t f ü r E r d ö l e r k u n d u n g (Leningrad) feststellen, d a ß bei S e d i m e n t e n die G r ö ß e des N e i g u n g s w i n k e l s der E b e n e n v o n S a n d b ä n k e n b e d e u t e n d ü b e r der des n a t ü r l i c h e n B ö s c h u n g s winkels f ü r lockere S a n d e i m W a s s e r m i l i e u liegt. N a c h Bea r b e i t u n g einiger t a u s e n d Messungen (eigene Messungen u n d A n g a b e n a u s der L i t e r a t u r ) in S e d i m e n t e n v e r s c h i e d e n e n A l t e r s (von r e z e n t e n bis zu S e d i m e n t e n des P r ä k a m b r i u m s ) s t e l l t e n sie fest, d a ß eine d e u t l i c h e T e n d e n z zur Z u n a h m e des N e i g u n g s w i n k e l s der E b e n e n v o n S a n d b ö s c l i u n g e n sowohl

Angesichts des schnell w a c h s e n d e n E n e r g i e b e d a r f s in vielen L ä n d e r n d e r W e l t f ä l l t d e m P r o b l e m der N u t z u n g der E r d w ä r t n e e r h ö h t e B e d e u t u n g zu. E i n e E x p e r t c n g r u p p e der U N E S C O h a t bisher in 19 L ä n d e r n der W e l t P r o j e k t e z u r N u t z b a r m a c h u n g dieses n a t ü r l i c h e n E n e r g i e t r ä g e r s a n g e r e g t , aufgestellt und begutachtet. Weitere Entwicklungsarbeiten auf d i e s e m Gebiet liegen i n Chile, El S a l v a d o r u n d der T ü r k e i . G e o t h e r m i s c h e K r a f t w e r k e sind b e r e i t s in der U d S S R , I t a lien, N e u s e e l a n d u n d d e n USA in B e t r i e b .

Smirnowa und JU. N. Ljubina vom Unions-Forschungs-

Kurznachrichten Die Pipeline Mangyschlak —Wolga, m i t einer E n t f e r n u n g ü b e r 1 3 8 0 k m , i s t f e r t i g g e s t e l l t u n d bereits a b s c h n i t t s w e i s e in B e t r i e b . D a s d u r c h s t a r k e n P a r a f f i n - u n d T e e r g e h a l t hochviskose E r d ö l m u ß d a b e i auf 65°C e r w ä r m t w e r d e n . Die tiefste fündige Krdölsonde der Welt liegt in O k l a h o m a (USA). Die B o h r u n g e r r e i c h t e n a c h 450 B o h r t a g e n die Teul'e v o n 7 336 m . T i e f s t e B o h r u n g d e r W e l t ist n a c h wie v o r die Ü n i v e r s i t y E E - 1 in W e s t t e x a s m i t 7723,6 m . Sie ist n i c h t fündig. I n der T u n d r a v o n Bolschaja Scnilja e n t s t e h t auf Steink o h l e n b a s i s ein ISergwerkskombinat, d a s a b 1973 seinen B e t r i e b a u f n e h m e n wird. E s sollen d a n n täglich 2 0 0 0 0 t Kokskohle gewonnen werden. I n der Weltkobaltgcivinnung liegen h i n t e r K o n g o (Kinshasa) Marokko u n d S a m b i a auf d e n n ä c h s t e n Stellen. K a n a d a n i m m t m i t e t w a 2 0 0 0 l d e n v i e r t e n P l a t z in d e r W e l t r a n g Iis te ein. In der W e U f ö r d c r u n g v o n Kobalt stellt Kongo (Kinshasa) a n d e r S p i t z e . V o n a n n ä h e r n d 1 8 0 0 0 t K o b a l t , die derzeit in der W e l t g e f ö r d e r t w e r d e n (ohne sozialistische L ä n d e r ) , e n t f a l l e n allein auf K o n g o ( K i n s h a s a ) a n n ä h e r n d 1 1 0 0 0 t . Die Nickellagerstätte v o n R a z a n o v o in der SFB Jugoslawien weist V o r r ä t e ü b e r 45,8 Mill. t E r z auf. E s enthält 1 , 0 3 6 % Ni, 3 0 % Fe, 0 , 0 6 % Co u n d 1 , 5 5 % Ca. Die vorgeseh e n e N i c k e l h ü t t e bei K a v a d a r c i ist f ü r eine P r o d u k t i o n v o n 5 0 0 0 0 t/a a n g e l e g t . I n der R e g i o n P r i e s k a (Kap-Provinz, Südafrika) w u r d e eine bedeutsame Kupfcr-Zink-Lagcrstättc e n t d e c k t . Sie liegt e t w a 200 k m s ü d w e s t l i c h v o n K i m b e r l e y . Die V o r r ä t e b e l a u f e n sich auf ca. 30 Mill. t Erz. W e i t e r e E i n z e l h e i t e n s t e h e n n o c h aus. Die r e i c h s t e n jS'iekcllagerstättcn Australiens liegen i m S W des L a n d e s . Die G e s a m t v o r r ä t e der L a g e r s t ä t t e C a m bolda (Ost- und N o r d c a m b o l d a ) b e t r a g e n 9,3 Mill. t m i t e i n e m Ni-G e h a l t v o n 3 , 8 % . Die G e s a m t v o r r ä t e Griechenlands a n JJäuxit w e r d e n n a c h n e u e s t e n S c h ä t z u n g e n m i t 60 Mill. t a n g e g e b e n . Die A l u m i -

n i u m p r o d u k t i o n der A l u m i n i u n i de Grece wird sicli n a c h e n t s p r e c h e n d e n U m b a u t e n in K ü r z e a u ! 1 Mill. t/a b e l a u f e n . A b 1972 wird in (¡uinea die d o r t e n t d e c k t e Bauxitlagerstättc von B o k e a b g e b a u t w e r d e n . Man r e c h n e t mil. einer A n f a n g s p r o d u k t i o n v o n 9 Mill. t. Bis 1974/75 soll eine Steig e r u n g der J a h r e s p r o d u k t i o n auf 15 Mill. t e r r e i c h t w e r d e n . E i n Z r 0 2 - l i a l t i g e s Material ist j e t z t in den USA zu e i n e m feuerfesten Faserstoff z u r W ä r m e d ä m m u n g bis zu T e m p e r a t u r e n v o n 2 5 0 0 ° C e n t w i c k e l t w o r d e n . E r b e w ä h r t e sich bereits sehr g u t bei L a n g z e i l b c ä n s p r u c h u n g e n v o n 1 8 0 0 ° C . Die Ungarische VR b e s i t z t die r e i c h s t e n Kohlensäurclagorstätten E u r o p a s bei R e p c e l a k u n d Mihalyi. Der C 0 2 G e h a l t b e t r ä g t m e h r als 9 5 % . A b 1973 w i r d allein in R e p c e l a k m i t einer P r o d u k t i o n v o n 8 0 0 0 0 bis 9 0 0 0 0 L K o h l e n säure pro J a h r gerechnet. I m Z u g e der v o l k s w i r t s c h a f t l i c h e n P l a n u n g w i r d die P r o - ' d u k l i o n s b a s i s f ü r Zement in der 1)1)11 a u c h in d e n k o m m e n d e n J a h r e n w e s e n t l i c h e r w e i t e r t . H e r v o r z u h e b e n ist hier d e r B a u eines n e u e n g r o ß e n W e r k e s in Deuiia (Eiclisfcld) m i t vier k o m p l e t t e n P r o d u k t i o n s l i n i e n . E i n Lasergerät zur U n t e r s u c h u n g der mechanischen E i g e n s c h a f t e n v e r s c h i e d e n e r Gesteine ist von s o w j e t i s c h e n W i s s e n s c h a f t l e r n e n t w i c k e l t w o r d e n . Mit diesem G e r ä t k ö n n e n Gesteine u n t e r s u p e r h o h e n D r ü c k e n u n d T e m p e r a turen analysiert werden. I n Moskau ist ein I n s t i t u t f ü r experimentelle Mineralogie e i n g e r i c h t e t w o r d e n . Die d o r t v o r g e s e h e n e n A r b e i l e n sollen d a z u b e i t r a g e n , eine e x a k t e V o r s t e l l u n g v o n d e n im E r d m a n t e l a b l a u f e n d e n P r o z e s s e n zu v e r m i t t e l n . D a b e i spielen a u c h p r a k t i s c h e F r a g e n der E r z b i l d u n g u n d der M i g r a t i o n u n t e r e x t r e m e n B e d i n g u n g e n eine Rolle. Die Atomenergiekommission in Wien t e i l t e m i t , d a ß E n d e 1969 in 47 L ä n d e r n der W e l t 367 F o r s c h u n g s r e a k t o r e n in B e t r i e b w a r e n . A u ß e r d e m gibt, es 345 L e i s t u n g s r e a k t o r e n ( K e r n k r a f t w e r k e ) , die bereits a r b e i t e n , g e b a u t w e r d e n oder g e p l a n t sind.

In den nächsten Heften

Grundriß der Geologie

der

der Deutschen Demokratischen Republik

Zeitschrift für angewandte Geologie

Band 1 Geologische Entwicklung des Gesamtgebietes

erscheinen u. a. folgende Beiträge U . P E S C H E L & G . OLSZAK : E n t w u r f

einer

gemeinen Theorie der Interpretation physikalischer Untersuchungen

all-

geo-

Herausgegeben vom Zentralen Geologischen Institut im Auftrag des Staatssekretariats für Geologie beim Ministerrat der Deutschen Demokratischen Republik

G PESCHEL: Beiträge zur Interpretationsmethodik in den geologischen Wissenschaften F. STAMMBERGER: Existiert eine Bergwerksrente in der sozialistischen Wirtschaft?

1968, XV und 454 S., 45 Text-Abb., Mappe mit 26 Anl.-Abb. und 17 Anl.-Tab., Lederin 39,— M

F . HAFNER & H . D . VOIGT: D i e A n w e n d u n g d e s

Superpositionsverfahrens beim Test von Erdgassonden

U . SCHIRRMEISTER: Z u r

Feinstratigraphie

des

Grauen Salztons und seiner Ubergange im Nordteil der D D R Korrelation von T3-Profilen aus verschiedenen Gebieten der DDR, Nordwestdeutschlands und der nördlichen VR Polen

D. RAU: Bedeutung und Auswertung quartärgeologischer Kartierung in Thüringen für die praktische Bodennutzung A . W . SIDORENKO: Die Geologie und der wissenschaftliche Fortschritt G. TWALTSCHRELIDSE: Über die wichtigsten metallogenetischen Epochen der Erde W . F I S C H E R , I . MAASS, G . SCHLUNGBAUM & E .

SOXTAG: 12c/13c-Verhältnis und chemische Zusammensetzung von Nyliten

Iv. GROTII: Gcschiebestatistische Auszahlergebnisse aus Bohrproben Nordostmecklenburgs

In Bd. 1 wird nach einer geologisch-historischen Einleitung eine kurze Übersicht über die geologische Stellung des Staatsgebietes der DDR im Rahmen Europas gegeben. Das anschließende Hauptkapitel enthält, nach stratigraphischen Einheiten gegliedert, die Grundlagen des paläogeographischen Ablaufs und des tektonisch-magmatischen Geschehens. Die für den Nordteil und den Südteil der DDR unterschiedliche Stockwerksgliederung wird hervorgehoben und kommt besonders durch die Behandlung der Gebirgsbildung zum Ausdruck. Zu den meisten Abschnitten des Buches gehören stratigraphische Tabellen nach dem neuesten Stand der Kenntnis bzw. der internationalen Beschlüsse sowie Abbildungen, insbesondere litliologiscli-paläogeographische Karten und Kartenskizzen, die teils im Text, teils in einer Anlagenmappe untergebracht sind.

W . ÄIEIUCKE : Möglichkeiten der Speichcrung von verflüssigtem Erdgas G . TZSCHORN & P . STRAACH: K l a s s i f i z i e r u n g g e o -

logischer Objekte nach mehreren Merkmalen auf der Grundlage eines multivariablen statistischen Homogenitätstestes

W . KUSNEZOW: Eine Methodik für die Aussonderung fossiler Riffe L. LEWIS : Über das gefaltete Fundament und die Struktur der Nord- und Ostsecsenke A. W. SIDORENKO: Geomorphologie und Volkswirtschaft Fragen der praktischen Geomorphologie

AKADEMIE.VERLAG•BERLIN

Herausgeber; Zentrales Geologisches Institut im A u f t r a g des Staatssekretariats f ü r Geologie beim Ministerrat der Deutsehen Demokratischen Republik. F ü r die kollektive Chefredaktion: Dr. K . KAUTER (Redaktionssekretär), Berlin. Redaktion: 1054 Berlin, Zionskirchstraße 34 (Fernsprecher 426001). Verlag: Akademie-Verlag GmbH, 108 Berlin, Leipziger Straße 3 - 4 (Fernsprecher 220441, Telex 0112020, Postscheckkonto: Berlin 35021). Bestellnummer des Heftes 1047/17/5. Alleinige Anzeigenannahme D E W A G - W E R B U N G , 102 Berlin, Rosenthaler Str. 2 8 - 3 1 , und alle DEWAG-Betriebe in den Bezirksstädten der D D R . Exportpreis: M 6,—, Sonderpreis für die D D R : M 2,— je Heft. — Satz und Druck: VEB Druckhaus ,,Maxim Gorki", 74 Altenburg. Veröffentlicht uüter der Lizenznummer 1279 des Presseamtes beim Vorsitzenden des Ministerrates der Deutschen Demokratischen Republik, Kartengenehmigung Nr. 38/71.

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ABHANDLUNQEN des Z e n t r a l e n G e o l o g i s c h e n Instituts

Bisher I).FRANKE

Stratigraphischcs Korrelationsscliema für das Silur der Deutschen Demokratischen Republik und angrenzender Gebiete

erschienen Heft 10 Klimaänderungen im Tertiär aus paläobotanischer Sicht 1967 -

1964 — 36 Seiten — Anlageband m i t 6 Tabellen — Halbleinen

10,- M lieft 1 10 Jalire Paläontologie. Bericht über das JubiläumsKolloquium des Bereiches Paläontologie im Zentralen Geologischen Institut 1965 -

313 Seiten - 12 Abbildungen - 8 Tabellen tafeln — Halbleinen 15,— M

Zur Geologie der Kalisalz- und Kohlensäurclagerstätten im südlichen Wcrra-Kaligebiet 1969 -

Anlage-

2 K a r t e n - 22 Abbildungen - 6 Tabellen Halbleinen 15,— M

-

Heft 4 D . KAU

Halbleinen

Heft 5

1969 -

Stratigraphisches Korrelationsschema für die Kreide der Deutschen Demokratischen Bepublik und angrenzender Gebiete 137 Seiten — 6 Abbildungen - 3 Text-Tabellen lagen-Tabellen — Halbleinen 15,— M

12 An-

Heft 6 H . PFEIFFER

Stratigraphisches Korrelationsschema für das Devon der Deutschen Demokratischen Bepublik und angrenzender Gebiete 1967 - X und 74 Seiten - 1 Abbildung - 4 Text-Tabellen 5 Anlagen-Tabellen — 1 mehrfarbiges Profil — Halbleinen 15,— M

Heft 8 H . DÖRING, W . KRÜTZSCH, D . H . MAI, E . SCHULZ

Erläuterungen zu den sporenstratigraphischen Tabellen Tom Zechstein bis zum Oligozän 1966 — 149 Seiten — 8 Anlagen-Tabellen — Halbleinen 1 5 . - M

Heft 9 Instruktion für die Anfertigung einheitlicher ingenieurgeologischer Grundkarten 1967

V I I und 97 Seiten - 25 Abbildungen Halbleinen 2 5 , - M

13 Tabellen

-

Heft 14

Autorenkollektiv

Engineering-Geological Mapping in the Countrics of the Council of Mutual Economic Aid 1968 -

X und 148 Seiten - 28 Abbildungen 10 Anlagen - Halbleinen 30, - M

6 Tabellen

-

Heft 16

I I . LANGE, C. SCHRÖTER

Bibliographie der geologischen Wissenschaften für die Deutsche Demokratische Republik, Veröffentlichungen des Jahres 19C7 1969 -

1971 -

279 Seiten -

Halbleinen 4 0 , - M

Heft 18 Sporenpaläontologischer Sammelband

X X X I und 224 Seiten - 36 Abbildungen 43 Bildtafeln - Halbleinen 60, - M

3 Tabellen

-

Heft 20

I . DIENER

1966 -

-

Über den Unteren Buntsandstein am Südrand des Thüringer Beckens

Untersuchungen zur Morphologie und Genese der Lößböden im Thüringer Becken 71 Selten — 12 Abbildungen — 14 Tabellen 10,- M

2 Tabellen

P . PUFF

lieft 3 Kolloquium aus Anlaß des 15jährigen Bestehens der Arbeitsgruppen Ingenieurgeologie am 20. und 21. Mai 1965 in Berlin

1965 -

X I und 96 Seiten - 23 Abbildungen Halbleinen 2 5 , - M

Heft 13

H . KADO, F . EEUTER, G. BACHMANN

97 Seiten -

-

lieft 11

2-4 Bild-

Die ingenieurgeologischen Eigenschaften der wichtigsten Lockergesteine der D D B unter Berücksichtigung ihrer Genese und physikalischen Kennzahlen

1965 -

11 Bildtafeln

H . KÄSTNER

Heft 2

1606 - 134 Seiten - 107 Abbildungen - 15 Tabellen r n d — Halbleinen 15,— M

L I I und 228 Seiten - 28 Abbildungen Halbleinen 3 0 , - M

— V I I I und 35 Seiten — F ä r b - und Zeichenerklärung — 9 Anlagen — Halbleinen 15, — M

I I . LANGE, C. SCHRÖTER

Bibliographie der geologischen Wissenschaften für die Deutsche Demokratische Republik, Veröffentlichungen des Jahres 1968 1970 -

305 Seiten -

Halbleinen 4 0 , - 3>I

In Vorbereitung befinden Heft 15

sich

H . PFEIFFER

Stratigraphisches Korrelationsschema für das Dinant der Deutschen Demokratischen Republik Heft 17 G. ADAM

Beiträge zur Kenntnis der Kaoline und Tertiärtone in Nordostsachsen Heft 19 P . KRÜGER

Die Verteilung der Schwefelisotope in sedimentären Eisensulfiden unter Berücksichtigung der Redoxbcziehungen im Bildungsraum Heft 21 H . WIEFEI

Die geologische Entwicklung der Lahn-Dill-Erzlagerstätte Görkwitz bei Schlciz (Oberdevon und tiefes Dinant, Thüringisches Schiefergebirge)

Bestellungen nimmt die Vertriebsstellc des Zentralen Geologischen 104 Berlin, Invalidenstraße 44, entgegen.

Instituts,