Zeitschrift für Angewandte Geologie: Band 23, Heft 10 Oktober [Reprint 2021 ed.] 9783112517406, 9783112517390

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Zum 60. Jahrestag der Großen Sozialistischen Oktoberrevolution

ZEITSCHRIFT FÜR ANQEWANDTE QEOLOQIE HERAUSQEQEBEN VOM

AUS DEM

INHALT

ORJOL, W . J E .

Die Erfolge der Erdgasindustrie d e r Sowjetunion und einige methodische Besonderheiten der Erkundung von Erdgaslagerstätten IIKTZER,

H.;

SOLOWJOW,

B. A.;

SILO-

xow, F. A. Krdöl-erdgasgeologische Rayonierung des Nordseeaquatoriums UDINZEW, G . B . ; JEMELJANOW, E . M.; K R Ü G E R , P . ; L I T W I N , W . M . ; CHAHIN,

ZENTRALEN QEOLOQISCHEN INSTITUT IM AUFTRAQ DES MINISTERIUMS FÜR QEOLOQIE

3a Ii HCKOTopbie MeTOAiiiecKiie oco

T h e Successes of t h e Gas I n d u s - 480 t r y of t h e Soviet Union a n d Some Methodical Peculiarities of Prospecting for Gas Deposits

Einige K r i t e r i e n der geochemischen C h a r a k t e r i s t i k u n d der katagenetischen Umwandlungen der Erdöle a n h a n d d e r Z u s a m m e n s e t z u n g der spezifischen Reliktkohlenwasscrstoffe

HeKOiopwe KPHTGPMH reoxHMHlecKOä xapaKTepuaanHii KaTareHeTHliecKoro npeBpameHHH He(|)TH Ha 0CH0Be cocTaBa cneIJII(j>HlieCKHX OCTaTOHHBIX yTjieBOflopoflOB

Some Criteria of Geochcmical 492 Characteristic a n d K a t a g e n e l IC Oil A l t e r a t i o n s Based on t h e Composition of Residual Hydrocarbons

Q u a n t i t a t i v e E i n s c h ä t z u n g des •OBJOL, W. JE. ; zu f ö r d e r n d e n Wassers b e i m GOLDBECHER ,K.; Abbau von Erdgaslagerstättcn KASCHPAROW, M. M.; POLJAKOW, J. A.; TARUTIN, F. J.

KoJin'iecTueitnaH oijeHHa ;;oouBaeMOfi BOÄH npn pa3paöOTKe raaoBtix MceropoiKfleiiHii

Q u a n t i t a t i v e E s t i m a t e of t h e 498 W a t e r t o Be Raised w h e n E x p l o i t i n g Gas Deposits

HETZER, H.; Erdöl-erdgasgeologische R a y o n i e r u n g des NordseeaqualoSOLOWJOW, B. A.; riums SILONOW, F. A.

He(j)Te-ra30-reojiorHiecKoe pafioHupoBaHHe aKBaTopHM CeBepHoro Mopn

Oil a n d Gas Geological Regional 500 Division of t h e W a t e r - C o v e r e d Areas of t h e N o r t h Sea

Geologische U n t e r s u c h u n g e n i m UDINZEW, G. B.; Gebiet der Insel J a n Mayen JEMELJANOW, Teil I : Vorläufige morphologiE. M.; KRÜGER, sche u n d geologische U n t e r P.; LITWIN.W. M.; suchungsergebnisse aus d e m CHARIN, G. S. M O H N - R ü e k c n nördlich J a n Mayen

TeonorHiecKiie iiccjieAOBamiH B oßnacTH ocTpoßa HH Matten l a c T b I-H: npeflBapiiTejitHLie pe3yjiLTaTM MoptpojionmecKoro H reoJioni'iecKoro n c c n e AOBaHiiH Ha xpeßTe MOH ceBepnee ocTpoßa flu Matten

Geological I n v e s t i g a t i o n s in t h e 509 Area of t h e J a n Mayen Island P a r t 1 : P r e l i m i n a r y Morphological a n d Geological R e s u l t s of Investigation from the M O H N - R i d g e , N o r t h of J a n Mayen

Z u r Methodik der Z u s a m m e n s t e l l u n g tektonisclicr K a r t e n v o n Tafeigebieten

K MeTOflHKe COCTaBJleHHH TeKTOHHiecKHx KapT njiaTifopjieHHbix oßjiacTeit

The Technique of Compiling 512 Tectonic Maps of P l a t f o r m Areas

WJALOW, O. S.; Die präalpidisclie S t r u k t u r der westlichen U k r a i n e u n d SüdMEDWEDEW, A. P. polens u n d die Wechselbezieh u n g e n zwischen Tafel- u n d Geosynklinalgebieten

floajibnajicKaH CTpyKTypa 3anaaHofi ynpaHHbi H IOJKHOH rtojIbUIH H B3aHM00TH0UieHHH MeHtny njiaT(J)opMeHHbiMH H reOCHHKJIHHaJIbHbIMH OÖJlaCTHMH

T h e Pre-Alpidic S t r u c t u r e of t h e 517 W e s t e r n Ukraine a n d S o u t h e r n P o l a n d a n d t h e M u t u a l Relations b e t w e e n P l a t f o r m a n d Geosynclinal Areas

BALASANJAN", S. I.

Magmatische Tiefenprozesse, die mit ihnen zusammenhängende Tektogenese und die E n t w i c k l u n g eines mobilen Gürtels der Erdkruste

MarMaTHqecKne rjiy6nHHue npo¡xeccj.i, cBnaaHHLiii c HHMH TeKToreHe3 H pa3BiiTne noHBHiKHoro noHca 3eMH0ii K o p n

Deep-Seated M a g m a t i c Processes, 521 t h e Tectogenesis Connected with t h e m , a n d t h e Developm e n t of a Mobile Belt of t h e E a r t h ' s Crust

SCHTSCHEGLOW, A. D.

Die Erzgeologie i m n e u e n F ü n f j a h r p l a n der U d S S R

PynHan reonornn B HOBOM rm-nijieTHOM nnaHe B CCCP

Ore Geology in t h e New Five- 524 Y e a r P l a n in U.R.S.S.

PlNNEKER, E. K.; PlSARSKX, B. I.

Aktuelle hydrogeologische Probleme beim B a u der BaikalAmur-Magistrale (BAM)

ÄKTyajibHbie rnaporeojiormiecKiie npoöaeMbi npii nocTpoi'iKe EattKaji-AMypcKoö MaracTpaJIH

Topical Hydrogcological P r o b - 528 lems t o Be Solved in t h e C o n s t r u c t i o n of t h e B a i k a l A m u r R a i l w a y Line

PEDRO, A.

M e t h o d e z u r B e s t i m m u n g des Meißelbedarfs beim Niederb r i n g e n von B o h r u n g e n u n t e r komplizierten geologischen Bedingungen

MeTOA AJia onpejiejieHHH noTpeßHOCTH ROJIOT npH ßypeHHH CKBa»HH npH cjiowHbix r e o JIOrHHeCKHX ycjIOBHHX

M e t h o d for D e t e r m i n i n g t h e 533 W a n t of Bits w h e n Sinking Drillings u n d e r I n t r i c a t e Geological Conditions

KAEMMEL, T. I MÜLLER, E P ; KROSSNEB, L.; NEBEL, J , UNGER, U.; UNGETHÜM, I I .

A l t m a r k i t — ein neues Mineral (vorläufige Mitteilung)

AjIbTMapKHT — HOBtlii MHIiepajI (npeAßapHTe.lKHoe cooömeiine)

535 A l t m a r k i t — a New Mineral (Preliminary Communication]

LEEDER, O.

Z u r V. Allunionskonferenz ü b e r Thermobarogeochemie

K y - o ö Bcec0K)3H0ii KOH$epeHI^HH no TepMoCaporeoxHMHH

V t h All-Union Conference Tliermobarogeochemistry

ORJOL, W. JE.

MAKSIMOW, S. P.; SAEONOWA, G. I.

GAREZKI, R. G.; AISBERG, R. E.

ÖeHHOCTH

pa3H6AKII

ra30BbIX

MeCTOpOJKfleHHii

Buchbesprechungen, Informationen, Kurznachrichten

on 53C 537-540

Herausgeber: Prof. Dr. KARL SCHMIDT Chefredakteur: Dr. KTTRT KAUTER Redaktionsbeirat: Prof. Dr. GOTTFRIED PORSTENDORFER, Dr. WERNER REICHENBACH, Dipl.-Ing. WALTER SEHRING, Prof. Dr. FRIEDRICH STAMMBERGER, Dr. habil. GERHARD TISCHENDORP, Prof. Dr. ROLAND WIENHOLZ, Dipl. oec. RUDOLF WOERSCHING 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 GEOLOGIE berichtet ständig über folgende Arbeitsgebiete: Geologische Grundlagenforschung und Lagerstättenforschung / Methodik der geologischen Erkundung / Ökonomie und Planung der geologischen Erkundung / T e c h n i k 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

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Zeitschrift für angewandte Geologie Herausgegeben v o m Zentralen Geologischen Institut Berlin im Auftrag des Ministeriums für Geologie der D e u t s c h e n Demokratischen Republik Verlag: Akademie-Verlag, 108 Berlin, Leipziger Straße 3 — 4

ORJOL, W . J

E

GAREZKI, R . G . ; AISBERG, R .

E.

Die Erfolge der Erdgasindustrie der Sowjetunion und einige methodische Besonderheiten der Erkundung von Erdgaslagerstätten

Zur Methodik der Zusammenstellung tektonischer Karten von Tafelgebieten

Z . a n g e w . Geol., Berlin, 2 3 (1977) 10, S. 4 8 6 - 4 9 2 , 1 T a b , 5 L i t

Z. a n g e w

Die s t ü r m i s c h e E n t w i c k l u n g der s o w j e t i s c h e n E r d g a s i n d u s t r i e wird a m Beispiel wichtiger erdgasführender Provinzen charakterisiert. Anknüpfend a n neue E r k e n n t n i s s e ü b e r G e s e t z m ä ß i g k 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 von E r d g a s u n d E r d ö l l a g e r n w e r d e n die b e s o n d e r e n E r f o r d e r n i s s e u n d M e t h o d e n einer spezifischen E r k u n d u n g sowie des A b b a u s von B r d g a s l a g e r s t ä t t e n v e r s c h i e d e n e n T y p s b e h a n d e l t . W e i t e r h i n wird auf die U n t e r s t ü t z u n g , die seitens der U d S S R d e r D D R auf diesem Gebiet g e w ä h r t wird, eingegangen.

Das P r i n z i p d e r R a y o n i e r u n g n a c h d e m A l t e r d e r H a u p t f a l t u n g , d a s zahlr e i c h e n t e k t o n i s c h e n Ü b e r s i c h t s k a r t e n g r o ß e r Gebiete z u g r u n d e liegt, ist wenig geeignet f ü r d a s Z u s a m m e n s t e l l e n m i t t e l - u n d g r o ß m a ß s t ä b l i c h e r regionaler t e k t o n i s c h e r K a r t e n . D e r G r u n d liegt d a r i n , d a ß auf d e n Ü b e r s i c h t s k a r t e n die g r o ß e n S t r u k t u r e l e m e n t e , die E n t w i c k l u n g s g e s c h i c h t e u n d die T a f e l d e c k gebirge n i c h t a u s r e i c h e n d d a r g e s t e l l t w e r d e n k ö n n e n . D e r t e k t o n i s c h e n K a r t e von B j e l o r u ß l a n d 1. M 1 5 0 0 0 0 0 liegt die D a r s t e l l u n g der r ä u m l i c h e n Bezieh u n g e n d e r S t r u k t u r k o m p l e x e u n d -Stockwerke von T a f e l g e b i e t e n , speziell der m ä c h t i g k e i t s m ä ß i g d o m i n i e r e n d e n , z u g r u n d e Das h e i ß t es wird eine R a y o n i e r u n g n a c h d e m Alter d e r H a u p t b i l d u n g s e t a p p e d e r T a f e l s t r u k t u r e n vorgen o m m e n . I m A n s c h l u ß a n die B e s c h r e i b u n g d e r M e t h o d i k w e r d e n Vorbereit u n g u n d S t r u k t u r b a u der einzelnen K o m p l e x e e i n g e h e n d dargestellt.

MAKSIMOW, S

P , SAFONOWA, G. I

Einige Kriterien der geochemischen Charakteristik und der katagenetisclien Umwandlungen der Erdöle anhand der Zusammensetzung der spezifischen Rcliktkohlenwasserstoffe Z angew

G e o l , Berlin, 23 (1977) 10, S. 492 - 497, 4 A b b . , i T a b . , 11 L i t .

E s wird nachgewiesen, d a ß die Z u s a m m e n s e t z u n g d e r h o c h m o l e k u l a r e n n - A l k a n e die Möglichkeit g i b t , die s t r a t i g r a p h i s c h e Z u g e h ö r i g k e i t d e r E r d ö l e zu präzisieren, sowie d e n E i n f l u ß des T e m p e r a t u r f a k t o r s in d e n S c h i c h t e n auf die q u a n t i t a t i v e Z u s a m m e n s e t z u n g d e r E r d ö l e g e n a u e r z u f a s s e n , d a ß f e r n e r Größe ^ r l s t a n ¿ e r I s o p r e n o i d k o l i l e n w a s s e r s t o f f e g e n e t i s c h e B e d e u t u n g Phytan h a t . Z u s ä t z l i c h e B e r e c h n u n g e n des M a r i n i t ä t s k o e f f i z i e n t e n d e r E r d ö l e n a c h K F . SALMANOW g e s t a t t e n es, die A b h ä n g i g k e i t dieses K r i t e r i u m s v o n d e n F a z i e s v e r h ä l t n i s s e n n a c h z u w e i s e n Der G e h a l t a n p o l y z y k l i s c h e n N a p h t h e n e n in d e n E r d ö l e n h a t e b e n f a l l s g e n e t i s c h e B e d e u t u n g . D e r h o h e G e s a m t g e h a l t a n r e l i k t i s c h e n K o h l e n w a s s e r s t o f f e n in d e n verschiedenen E r d ö l e n b e s t ä t i g t i h r e organische H e r k u n f t die

Geol., Berlin, 23 (1977) 10, S 5 1 2 - 5 1 7 , 1 A b b , (i L i t

WJALOW, O. S , MEDWEDEW, A.

Die präalpidischc Struktur der westlichen Ukraine und Südpolens und die Wechselbeziehungen zwischen Tafel- und Geosynklinalgcbicten Z. a n g e w

Geol., Berlin, 23 (1977) 10, S. 517 - 521, 1 A b b , 22 Lit.

A m Beispiel d e r W e s t u k r a i n e u n d S ü d p o l e n s , die m d e r S c h a r n i e r z o n e von O s t e u r o p ä i s c h e r T a f e l u n d v e r s c h i e d e n a l t r i g e n A n t e i l e n des m e d i t e r r a n e n G e o s y n k l i n a l g ü r t e l s liegen, w e r d e n die z e i t l i c h - r ä u m l i c h e n W e c h s e l b e z i e h u n g e n zwischen T a f e l n u n d Geosynklinalen d a r g e s t e l l t Die g e o t e k t o n i s c h e E n t w i c k l u n g der Scharnierzone zwischen R i p h ä i k u m u n d K a r b o n z e i c h n e t sich d a d u r c h a u s , d a ß sich infolge f o r t s c h r e i t e n d e r K o n s o l i d i e r u n g der i m m e r j ü n g e r e n G e o s y n k l i n a l s y s t e m e die T a f e l f o r t b a u t u n d d a ß zwischen T a f e l u n d Geosynklinale ein k o n t i n u i e r l i c h e r S e n k u n g s r a u m (kaledonisch, variszische u n d alpi dische Vorgebirgssenke) e x i s t i e r t BALASANJAN,

O R J O L , W . E . ; G O L D B E C H E R , K . ; U. a .

Quantitative Einschätzung des zu fördernden Wassers beim Abbau von Erdgaslagerstätten Z a n g e w Geol., Berlin, 2 3 (1977) 10, S. 498 - 500, 3 A b b E s w i r d eine q u a n t i t a t i v e E i n s c h ä t z u n g des g e f ö r d e r t e n K o n d e n s a t i o n s w a s s e i s u n d des m i n e r a l i s i e r t e n Wassers b e i m A b b a u einer E r d g a s l a g e r s t ä t t e gegeben. Die Ergebnisse d e r B e r e c h n u n g e n w e r d e n m i t M e ß d a t e n a u s B o h r u n g e n verglichen. A n h a n d d e r B e s t i m m u n g d e r V e r ä n d e r u n g des C h l o r i o n e n g e h a l t s m der g e f ö r d e r t e n P r o d u k t i o n w u r d e d e r S t a n d des E x p l o i t a t i o n s f o n d s d e r Bohr u n g e n a u s d e r S i c h t der a u s g e b r a c h t e n m i n e r a l i s i e r t e n W ä s s e r e i n g e s c h ä t z t D a s g a b die Möglichkeit, G r u p p e n v o n B o h r u n g e n zu e r m i t t e l n , die s o w o h l d u r c h k o n s t a n t e A b n a h m e des M i n e r a l i s a t i o n s g r a d s , als a u c h d u r c h eine r e l a t i v e Z u n a h m e der Mineralisation der a u s g e b r a c h t e n W ä s s e r g e k e n n z e i c h n e t s i n d .

P

S.

I.

Magmatische Tiefenprozesse, die mit ihnen zusammenhängende Tektogenese und die Entwicklung eines mobilen Gürtels der Erdkruste Z. a n g e w . Geol., Berlin, 23 (1977) 10, S. 521 - 524, 15 LiE. Am Beispiel des K l e i n e n K a u k a s u s w i r d d e r Z u s a m m e n h a n g z w i s c h e n M a g m a t i s m u s u n d T e k t o n i k b e t r a c h t e t , wobei a u c h auf die U r s a c h e n dieser Erschein u n g e n eingegangen wird Bs wird v e r s u c h t , d e n m a g m a t i s c h - t e k t o n i s c h e n Ablauf m i t d e m s t o f f l i c h e n W e r d e n u n d d e m G e h a l t d e r Gesteine zu parallelisieren. A n s c h l i e ß e n d w i r d auf die m a g m a t i s c h - s t o f f l i c h e E i g e n s t ä n d i g k e i t eines j e d e n m o b i l e n G ü r t e l s hingewiesen.

SCHTSCHEGLOW, A

D

Die Erzgcologie im neuen Fünfjahrplan der UdSSR HETZER, I I . , SOLOWJOW, B. A , SILONOW, F. A

Erdöl-erdgasgeologischc ßayonierung des Nordseeaquatoriums Z. a n g e w Geol., B e r l i n , 2 3 (1977) 10, S 5 0 0 - 508, 5 A b b , 2 T a b . , 10 L i t . D e r N o r d s e e r a u m b i l d e t die g e g e n w ä r t i g g r ö ß t e e r d ö l - e r d g a s f ü h r e n d e Region W e s t e u r o p a s , in d e r bis j e t z t m i t ca. 830 B o h r u n g e n 3 bis 3,5 Mrd. t E r d ö l u n d 2 500 Mrd. m 3 B r d g a s n a c h g e w i e s e n w u r d e n . D e r geologische B a u ist d u r c h kaledonisch konsolidiertes F u n d a m e n t u n d aufgelagerte mächtige, tektouisch k o m p l i z i e r t e Serien des P e r m s , Mesozoikums u n d K ä n o z o i k u m s charakterisiert. N a c h d e r geologiscli-tektonischen E n t w i c k l u n g u n d d e r K o h l e n w a s s e r s t o f i l ü h r u n g lassen sich d a s g a s f ü h r e n d e Gebiet des südlichen P e r m b e c k e n s , d a s E r d ö l - E r d g a s g e b i e t des Z e n t r a l - u n d V i k i n g g r a b e n s , d a s E r d ö l - E r d g a s g e b i e t d e r ß r e n t e r Scholle u n d der M o r a y - F i r t h - S e n k e sowie das p e r s p e k t i v i s c h e Gebiet der N o r w e g i s c h - D ä n i s c h e n S e n k e ausgliedern. Aus der A n a l y s e d e r H ö f f i g k e i t s k r i t e r i e n ist die S c h l u ß f o l g e r u n g möglich, d a ß die p o t e n t i e l l e n R e s s o u r c e n des N o r d s r e r a u n i s n o c h h o h e r als die bisher erschlossenen E r d ö l - E r d g a s v o r r ä l t ; liegen

UDINZEW, G. B . , K R Ü G E R , P , u. a.

Geologische Untersuchungen im Gebiet der Insel Jan Mayen Teil I: Vorläufige morphologische und geologische Untersuchungsergeb' nisse aus dem MOHS-Rücken nördlich Jan Mayen Z. a n g e w

G e o l , Berlin, 23 (1977) 10, S 509 - 512, 8 A b b , 9 Lit

Z. a n g e w

Geol , Berlin, 23 (1977) 10, S. 524 - 528

Die s o w j e t i s c h e Erzgeologie w a r in d e r s y s t e m a t i s c h e n N u t z u n g b e r e i t s e r k u n d e t e r u n d bei der E r s c h l i e ß u n g n e u e r L a g e r s t ä t t e n m i t e i n e m e n t s c h e i d e n d e n B e i t r a g a n der S t ä r k u n g der V o l k s w i r t s c h a f t beteiligt. Die E r f o l g e der sowjet i s c h e n Geologen sind auf das k o m p l e x e H e r a u s g e h e n a n die L ö s u n g solcher F r a g e n , wie die der B i l d u n g s b e d i n g u n g e n u n d V e r t e i l u n g der L a g e r s t ä t t e n z u r ü c k z u f ü h r e n . F ü r die Z u k u n f t stellt m a n sich die A u f g a b e , m i t m o d e r n e n w i s s e n s c h a f t l i c h e n M e t h o d e n in b e r e i t s „ a b g e b a u t e n " G e b i e t e n n a c h E r z e n zu s u c h e n u n d die R o h s t o f f b a s i s in d e n n e u a u f z u b a u e n d e n I n d u s t r i e z e n t r e n , vor allein im a s i a t i s c h e n Teil der U d S S R , d u r c h P e r s p e k t i v e r k u n d u n g zu sichern Die Rolle v o n Teildisziplinen (lei Geologie wird h i e r b e i h e r v o r g e h o b e n

PLOTEKER,

Ii. K , PLSARSKT, B. i

Aktuelle hydrogeologische Magistrale («AM) Z angew

Probleme beim Hau der

Geol , Berlin, 23 (1977) 10, S. 528

liiiikal-Anuir-

532, 8 A b b

U n t e r Verweis auf die B e d e u t u n g d e r B a i k a l - A m u r - M a g i s t r a l e (BAM) f ü r die E r s c h l i e ß u n g d e i sibirischen B o d e n s c h ä t z e wird die g r o ß e B e d e u t u n g d e r L ö s u n g hydrogeologisclier F r a g e n beim B a u der B A M dargelegt Vier H a u p t fragen werden untersucht - die G r u n d w a s s e r e r k u n d u n g u n d -erschließung zu V e r s o r g u n g s z w e c k e n , - hydrogeologische P r o b l e m e b e i m B a u d e r B A M und der Lagerstättenerschließung, Verbreitungsgesetzmäßigkeiten und Genese der G r u n d w ä s s e r , - G r u n d w a s s e r s c h u t z D a b e i w e r d e n P r o b l e m e des P e r m a f r o s t s b e h a n d e l t u n d auf Erscliließungs- u n d N u t z u n g s m ö g l i c h k e i t e n von Minteralwässern als Heil-, industriell n u t z b a r e u n d t h e r m o e n e r g e t i s c h e Wässer eingegangen.

Zeitschrift für angewandte Geologie

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Herausgegeben v o m Zentralen Geologischen I n s t i t u t Berlin im A u f t r a g des Ministeriums für Geologie der Deutschen D e m o k r a t i s c h e n Republik V e r l a g : Akademie-Verlag, 1 0 8 Berlin, Leipziger S t r a ß e 3 — 4

ORJOL, W .

J.

The Successes of the Gas Industry of the Soviet Union and Some Methodical Peculiarities of Prospecting for Gas Deposits 2 . angew. Geol., B e r l i n , 23 (1977) 10, pp. 4 8 6 - 4 9 2 , 1 T a b l e , 5 R e f s . T h e s t o r m y development of t h e Soviet gas industry is illustrated b y i m p o r t a n t gas-bearing provinces. T h e particular requirements and m e t h o d s of a specific prospection, as well as of t h e exploitation of various t y p e s of gas deposits, a r e discussed on the basis of new knowledge of t h e regularities of formation a n d distribution of gas and oil-bearing beds. I n f o r m a t i o n is also given of t h e aid provided b y t h e U . S . S . R . to the G . D . R . in this field. MAKSIMOW, S . P . ; SAFONOWA, G . I .

WJALOW, O. S . ; MEDWEDEW, A .

P.

The Pre-Alpidic Structure of the Western Ukraine and Southern Poland and the Mutual Relations between Platform and Géosynclinal Areas Z. angew. Geol., B e r l i n , 2 3 ( 1 9 7 7 ) 1 0 , pp. 5 1 7 - 5 2 1 , 1 Figs., 2 2 R e f s .

Some Criteria of Geochemical Characteristic and ICatagenetic Oil Alterations Based on the Composition of Residual Hydrocarbons Z. angew. Geol., B e r l i n , 23 ( 1 9 7 7 ) 1 0 , p p . 4 9 2 - 4 9 7 , 4 F i g s . , 4 Tables, 11 K e f s . I t is shown t h a t t h e composition of high-molecular n-alkanes m a k e s it possible to define e x a c t l y t h e stratigraphical pertinence of oils, to determine more e x a c t l y t h e influence of t h e temperature in the beds on t h e q u a n t i t a t i v e oil composition, pristane q u a n t i t y of and t h a t a genetic importance must be a t t a c h e d to the — — pliytane isoprenoid hydrocarbons. Additional calculations of t h e m a r i n i t y coefficient of oils according to K . F . SAXMANOW permit to demonstrate t h e dependence of this criterion on t h e facies conditions. T h e c o n t e n t of polycyclic n a p h t h e n e s in oils h a s also a genetic significance. T h e high t o t a l c o n t e n t of residual hydrocarbons in various oils confirms their organic origin.

T h e W e s t e r n U k r a i n e and S o u t h e r n P o l a n d situated in t h e b e n d zone of t h e E a s t e r n E u r o p e a n p l a t f o r m and p a r t s of different ages of t h e Mediterranean géosynclinal belt serve as a n example to describe in space and t i m e t h e m u t u a l relations between platforms a n d geosynclines. T h e geotectonic development of t h e bend zone b e t w e e n R i p h a e a n and Carboniferous is distinguished b y a continuing s t r u c t u r e of t h e p l a t f o r m due to a progressive consolidation of t h e ever younger géosynclinal systems, and b y t h e existence of a continuous depression a r e a (Caledonian, Variscan and Alpidic p r o m o n t o r y depcression) between p l a t f o r m a n d geosyncline.

BALASANJAN, S .

I.

Deep-Seated Magmatic Processes, the Tectogcncsis Connected with them, and the Development of a Mobile Kelt of the Earth's Crust Z. angew. Geol., B e r l i n , 23 (1977) 10, pp. 5 2 1 - 5 2 4 , 15 R e f s .

ORJOL, W . E . ; GOLDBECHER, K . ; et al.

Quantitative Estimate of the Water to Be Raised when Exploiting Gas Deposits Z. angew. Geol., Berlin, 23 ( 1 9 7 7 ) , 10, pp. 4 9 8 - 5 0 0 , 3 Figs. T h e condensation w a t e r raised and t h e mineralized w a t e r are e s t i m a t e d quant i t a t i v e l y when exploiting a gas deposit. T h e results of calculation are compared w i t h those o b t a i n e d b y borehole measurements. F r o m a determination of t h e change of c o n t e n t of chlorine ions in the production raised the s t a t e of t h e fund of exploitation ol bore-holes was e s t i m a t e d from t h e point ol view of mineralized w a t e r s produced. T h u s it was possible to determine groups of bore-holes characterized b y b o t h a c o n s t a n t decrease of t h e degree of mineralization and a relative increase of mineralization of the waters produced. R E T Z E R , H . ; SOLOWJOW, B . A . ; SILONOW, F .

s t r u c t u r a l elements, t h e h i s t o r y of development a n d p l a t f o r m covers c a n n o t sufficiently be represented in general maps. T h e tectonic m a p of W h i t e R u s s i a , drawn on a scale of 1 : 5 0 0 0 0 0 , is based on t h e representation of spatial relations of s t r u c t u r a l complexes and stages of p l a t f o r m areas, in particular of those predominating from a thickness point of view. This means t h a t t h e region is divided b y t h e age of t h e m a i n phase of formation of p l a t f o r m structures. F o l lowing a description of t h e technique, a detailed account is given of t h e preparation a n d s t r u c t u r e of t h e individual complexes.

A.

Oil and Gas Geological Regional Division of the Water-Covered Areas of the North Sea Z. angew. Geol., B e r l i n , 23 ( 1 9 7 7 ) 1 0 , pp. 5 0 0 - 5 0 8 , 5 F i g s . , 2 T a b l e s , 10 K e f s I n t h e N o r t h Sea, a t present the largest oil and gas-bearing region of "Western E u r o p e , 3 to 3.5 milliard tons of oil and 2 . 5 0 0 milliard m 3 of gas h a v e been proved so far b y a b o u t 8 3 0 drillings. T h e geological s t r u c t u r e is characterized b y a Caledonian-consolidated basement and superposed t h i c k , tectonically i n t r i c a t e , P e r m i a n , Mesozoic and Caenozoic series. F r o m the geological-tectonic development and h y d r o c a r b o n c o n t e n t can be separated the gas-bearing area of t h e southern P e r m i a n basin, the oil and gas area of the Central and Viking graben, t h e oil and gas a r e a of t h e B r e n t block and M o r a y - F i r t h depression, as well as t h e perspective a r e a ol t h e Norwegian-Danish depression. F r o m a n analysis of prospective criteria m a y be concluded t h a t the potential resources of the N o r t h - S e a a r e a are still higher t h a n those so far developed. UDINZEW, G . 13.; K R U G E R , P . ; e t a l .

Geological Investigations in the Area of the Jan Maycn Island Part 1 : Preliminary Morphological and Geological Results of Investigation from the MOHN Ridge, North of Jan Maycn

T h e L i t t l e Caucasus serves as an example t o consider the relationship between m a g m a t i s m and tectonics, a n d to investigate t h e causes underlying these phenomena. An a t t e m p t m a d e to parallelize t h e m a g m a t i c - t e c t o n i c sequence w i t h t h e material development a n d t h e content of rocks is followed b y suggesting the niagmatic-material independence of each mobile b e l t .

SCHTSCHEGLOW, A .

D.

Ore Geology in the New Five-Year Plan in the U.S.S.R. Z. angew. Geol., B e r l i n , 2 3 ( 1 9 7 7 ) 10, pp. 5 2 4 - 5 2 8 . I n t h e s y s t e m a t i c utilization of deposits already explored, or in t h e prospection of new ones, Soviet ore geology h a s a decisive share in strengthening t h e national economy. Successes achieved b y Soviet geologists must be a t t r i b u t e d to complexly approaching t h e solution of problems such as t h e conditions of formation and distribution of deposits. T h e t a s k set for t h e future is to prospect for ores b y modern scientific methods in areas already „ m i n e d " and to secure t h e raw material basis in industrial centres newly t o be developed b y perspective exploration, above all in the Asiatic p a r t of t h e U . S . S . R . I n this respect t h e role of p a r t i a l geological branches is emphasized.

PINNEKER, E . K . ; PISARSKI, B .

I.

Topical Hydrogeological Problems to Be Solved in the Construction of the Baikal-Amur Railway Line Z. angew. Geol., B e r l i n , 2 3 ( 1 9 7 7 ) 1 0 , pp 5 2 8 - 5 3 2 , 8 Figs. T h e i m p o r t a n c e of t h e B a i k a l - A m u r railway line for opening up t h e mineral resources of Sibiria is emphasized, as is t h a t of solving hydrogeological problems during its construction. F o u r questions arising in this connection are as follows: exploration and c a p t u r e of ground w a t e r for supply purposes, hydrogeological problems of railway construction and deposit development, regularities of distribution and genesis of ground waters, and ground-water protection. O t h e r problems discussed include eternal frost, as well as possibilities of exploring and utilizing mineral waters for medicinal, industrial and thermoenergelie purposes.

Z. angew. Geol., B e r l i n , 23 ( 1 9 7 7 ) 1 0 , pp. 5 0 9 - 5 1 2 , 3 Figs., 9 R e f s .

PEDKO,

GAREZKI, R . G . ; AISBERG, R .

Method for Determining the Want of Bits when Sinking Drillings under Intricate Geological Conditions

N.

The Technique of Compiling Tectonic Maps of Platform Areas. Z. angew. Geol., B e r l i n , 23 (1977) 10, pp. 5 1 2 - 5 1 7 , 1 F i g s . , G R e f s / T h e principle of regional division b y the main folding age, on which numerous general tectonic maps of large areas are based, is little suited for compiling middle and large-scale regional tectonic maps. T h e reason for this is t h a t large

A.

Z . angew. Geol., B e r l i n , 23 (1977) 10, pp. 5 3 3 - 5 3 5 , 2 T a b l e s , 12 R e f s . T h e dependences of the bit-run length on t h e d e p t h are fixed, whose linearity and sufficient accuracy was to be proved. F a c t o r s influencing this length serve as a basis of calculating the n u m b e r of b i t s required within a drilling field. T h i s m e t h o d ol determining the w a n t of bits is applicable to a n y deposits.

ZEITSCHRIFT FÜR ANC/EWANDTE QEOLOQIE

Träger der Ehrennadel in Gold der Gesellschaft für Deutsch-sowjetische Freundschaft

B A N D 23 • O K T O B E R 1977 • H E F T 10

Zum 60. Jahrestag der Großen Sozialistischen Oktoberrevolution

Das Jahr 1917 leitete eine Wende in der Weltgeschichte ein. Der Sieg der Oktoberrevolution ist das Hauptereignis unseres Jahrhunderts. Es begann die Epoche des weltweiten Übergangs der Menschheit vom Kapitalismus zum Kommunismus.

1

Angewandte Geologie, Heft 10/77

Zeitschrift liir angewandte Geologie, B d . 23 (1977), H e f t 10

486

ORJOL / Erdgasindustrie der Sowjetunion

Die Erfolge der Erdgasindustrie der Sowjetunion und einige methodische Besonderheiten der Erkundung von Erdgaslagerstätten ORJOL, W . J . , U d S S R

D a s seclizigjährige J u b i l ä u m der Großen Sozialistischen Oktoberrevolution ist ein wichtiger Markstein im L e b e n des Sowjetvolks, in der Entwicklung der gesamten Weltbefreiungsbewegung. Die Sowjetunion und die gesamte fortschrittliche Menschheit begehen diesen denkwürdigen T a g unter dem Zeichen neuer Siege des Sozialismus, der Lehre von Marx-Engels-Lenin, der Ideen des proletarischen Internationalismus. Die Erfolge der H e i m a t des Oktobers sind ein überzeugender Beweis dafür, daß der Sozialismus ein in der Geschichte bisher nicht gekanntes Fortschrittst e m p o aller Seiten des Lebens der Gesellschaft gewährleistet hat. Während vor der Revolution auf den Anteil unseres L a n d e s nur wenig über 4 Prozent der Weltindustrieproduktion entfielen, b e t r ä g t sein Anteil heute ein Fünftel. In der Sowjetunion werden mehr Gußeisen, Stahl, Erdöl, Kohle, Zement und andere P r o d u k t e als in einem beliebigen L a n d der Welt produziert. Neu geschaffen und weiter entwickelt wurde ein außerordentlich wichtiger Zweig der Volkswirtschaft — die Erdgasindustrie. Während 1940 insges a m t 3,2 Mrd. m 3 E r d g a s gefördert wurden, betrug 1976 die E r d g a s f ö r d e r u n g in der U d S S R 320 Mrd. m 3 und sie soll 1977 342 Mrd. m 3 erreichen. Neue e r d g a s f ü h r e n d e Gebiete u n d E r d g a s l a g e r s t ä t t e n In den letzten 15 J a h r e n entwickelte sich die E r d g a s i n d u strie in besonders stürmischem T e m p o . Durch Such- und E r k u n d u n g s a r b e i t e n sind neue, außerordentlich reiche erdgasführende Gebiete und Provinzen entdeckt worden. E r k u n d e t und in Betrieb genommen wurden große Erdg a s l a g e r s t ä t t e n in Mittelasien, im N Westsibiriens, in der Ukraine und im Gebiet Orenburg, in der K o m i A S S R u. a. Die nachgewiesenen E r d g a s v o r r ä t e in den industriellen Kategorien betrugen mit S t a n d vom 1. J a n u a r 1977 26 Bill. m 3 . Im L a n d sind über 700 E r d g a s - und E r d g a s - E r d ö l lagerstätten entdeckt worden, von denen 360 L a g e r s t ä t t e n mit G e s a m t v o r r ä t e n an E r d g a s von über 9 Bill, m 3 exploitiert werden. Von den erkundeten G e s a m t v o r r ä t e n entfallen auf die europäischen Gebiete 1 7 % , auf die Gebiete Sibiriens und des Fernen Ostens 6 9 % , auf die Gebiete Mittelasiens und K a s a c h s t a n s 1 4 % . Die erkundeten E r d g a s v o r r ü t c sind vorwiegend an erdgasführende Gebiete gebunden, d. h. an Territorien, in denen die E r d ö l v o r r ä t e eine relativ geringe Rolle spielen. Solche Gebiete sind der N des Gebiets T j u m e n , Ostturkmenien und Westusbekistan, der südöstliche Teil der DneprDonez-Senke, das zentrale K a u k a s u s v o r l a n d u. a. Die E r d g a s v o r r ä t e in diesen Gebieten hängen in der Regel mit großen, reinen E r d g a s l a g e r s t ä t t e n zusammen. Die Rolle der G a s k a p p e n ist hier ganz geringfügig (3,5%). Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 20. P. 1977. Ü b e r s . : W. OBSTREICH, Berlin

Westsibirien

Westsibirien ist die größte erdölerdgasfiihrende Provinz der U d S S R ; sie u m f a ß t das Territorium von der O s t a b d a c h u n g des Urals bis zum Jenissej und v o m Nördlichen Eismeer bis zu den,Faltengebirgen K a s a c h s t a n s und des Altai. In den schwer zugänglichen Gebieten des N von Westsibirien liegt die H a u p t r o h s t o f f b a s i s der Erdgasindustrie des L a n d e s . Hier wurden über 50 E r d g a s l a g e r s t ä t t e n und Gaskondensatlagerstätten entdeckt. Ein großer Teil der erkundeten Vorräte ist in einigen Riesenlagerstätten konzentriert wie Urengoj, J a m b u r g s k o j e , Sapoljarnoje, Medweshje, B o w a n e n k o w s k o j e ; die E r d g a s v o r r ä t e jeder dieser Lagers t ä t t e n betragen über 1 Bill. m 3 . Die H a u p t - E r d g a s v o r r ä t e des gasführenden Gebiets von N o r d - T j u m e n hängen mit Ablagerungen des Cenomaus z u s a m m e n , die aus wechsellagernden Schichten v o n Sandsteinen, Aleurolithen und Tonen bestehen. Die Ablagerungen sind 200 bis 300 m mächtig, die Porosität der Speichergesteine b e t r ä g t 27 bis 2 9 % , ihre Permeabilität bis 3000 m d . Die cenomanen Ablagerungen bilden gemeinsam mit den Ablagerungen des Albs, A p t s und Oberen Valendis eine hydrodynamisch einheitliche Serie. Die E r d g a s - und E r d gas-Erdöl-Lager entstanden in ihrem Hangenden in Teufen v o n 700 bis 1350 m. Die Überdeckung dieser Folge besteht aus tonigen marinen Schichten des Turon-Dans mit einer Mächtigkeit von 400 bis 850 m und darüber. Die cenom a n e n L a g e r stehen mit großen lokalen Strukturen, die eine Fläche von 3 0 0 0 bis 1000 km 2 und einer A m p l i t u d e v o n 100 bis 250 m aufweisen, im Z u s a m m e n h a n g . Die L a g e r sind m a s s i g und werden über ihre ganze Fläche von Wasser unterlagert. Die in den Schichten des Cenomans festgestellten E r d g a s e sind in der H a u p t s a c h e durch M e t h a n z u s a m m e n s e t z u n g gekennzeichnet. Der CH 4 -Gehalt b e t r ä g t 96 bis 9 9 % , der Gehalt an schweren Kohlenwasserstoffen nicht mehr als 0 , 8 2 % . Die E r d g a s e der tieferen Horizonte enthalten bis 10 bis 1 5 % schwere Kohlenwasserstoffe. Die T a b . zeigt die Charakteristik der größten E r d g a s l a g e r s t ä t t e n im nördlichen Teil des Gebiets T j u m e n . Tabelle Ltd. Lagerstätte Nr.

Jahr der En Idokkung

Typ des Speieliergesleins

Lagerungsteufe des Gas-Wasser-Kontakts

Arbeitsioi'dei'-

Vorräte

1 2

1966 1969

sandig sandig

1100 1084

750 1500

4112 4400

1965 1962 1971

sandig sandig sandig

1000 1200 600

1500 1000 400

2086 1536 1460

3 4 5

Urengoj Jamburgskoje Sapoljarnoje Medweshje Bowanenkowskoje

Erdgas-

raten (Mrd. (1000 in3 m3) Erdgas/ Tag)

Zeitschrlft liir angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10

487

O r j o l / Erdgasindustrio der Sowjetunion

In zügigem T e m p o nimmt die Erdgasförderung im N Westsibiriens zu. Hier formiert sich der größte territoriale Produktionskomplex für die Förderung und den Transport von E r d g a s . In vollem G a n g ist der A b b a u der Riesenl a g e r s t ä t t e Medweshje. Die Arbeiten zur Vorbereitung der L a g e r s t ä t t e Urengoj und für den B a u der Erdgasleitung Urengoj-Nadym werden forciert, damit bereits 1.978 hier die ersten 15 Mrd. m 3 E r d g a s gefördert werden können. Heute arbeiten unter den Verhältnissen der T u n d r a , der S ü m p f e und des ewigen Frosts vollständig automatisierte Erdgasförderbetriebe großer K a p a z i t ä t . E s wird ein Zent r u m der Erdgasindustrie — die S t a d t N a d y m — im N Westsibiriens gebaut und eingerichtet. 1976 wurden hier 49 Mrd. m 3 E r d g a s gefördert, für 1977 ist die Förderung von 66 Mrd. m 3 geplant, wodurch diese Region auf den ersten Platz im L a n d e vorrücken wird. Im J a h r e 1980 wird im Gebiet T j u m e n die E r d g a s f ö r d e r u n g auf eine Höhe von 155 Mrd. m 3 gebracht werden. Orenburg

den, die über die Fläche der L a g e r s t ä t t e gut aushalten und in Teufen von 1400 bis 2200 m liegen. E s handelt sich um unterkretazische Sandsteine mit Toneinschaltungen. Die erdgasführenden Horizonte des Oberen J u r a s bestehen aus vorwiegend karbonatischen Gesteinen. Die produktiven Horizonte haben eine offene Porosität von 9 bis 3 2 % und eine Permeabilität von 50 bis 385 md. Die Arbeitsförderraten der Bohrungen betragen 180000 bis 850000 m 3 E r d g a s / T a g bei Lagerstättendrücken von 5 bis 25 kg/cm 2 . Die Anfangserdgasvorräte betragen 164 Mrd. m 3 . Die Gaskondensatlagerstätte N a i p liegt 50 k m südöstlich der L a g e r s t ä t t e Atschak. Sie folgt einer Hebung mit Abmessungen von 10 bis 15 k m bei einer Höhe von 55 m. Im Profil der mesozoischen Schichten werden 13 erdgasführende Horizonte unterschieden. Die produktiven Horizonte der Unterkreide bestehen aus Sandsteinen mit einer Porosität bis 2 0 % , die des Oberen J u r a s aus pelitomorphen karbonatischen Gesteinen mit einer Porosität bis 1 7 % . Die L a g e r s t ä t t e hat Vorräte von 176 Mrd. m 3 . Im Europäischen Teil der U d S S R bleiben die großen Erdgasförderzentren bestehen — die Dnepr-Donez-Senke, das erdöl-erdgasführende Gebiet Timan-Petschora und das Zentrale K a u k a s u s v o r l a n d .

Ein großer Erfolg war auch die S c h a f f u n g des Orenburger Komplexes, durch den dem Wesen nach der Grundstein für die Entwicklung eines neuen hocheffektiven erdgaschemischen Unterzweigs gelegt wurde. In Betrieb genommen und vorfristig genutzt wurden seine ersten beiden Betriebsstufen. Dies ermöglichte es, über 30 Mrd. m 3 E r d g a s , 2,5 Mill. t Gaskondensat und 700000 t Schwefel pro J a h r zu gewinnen. Der Orenburger K o m p l e x wurde auf der B a s i s der gleichnamigen Gaskondensatlagerstätte geschaffen, die einer wallartigen Hebung mit einer Erstreekung von 102 k m folgt. Produktiv sind auf dieser L a g e r s t ä t t e klüftig-poröse K a l k e und Dolomite (Unterund Oberperm, Mittelkarbon), die in Teufen von 1300 bis 2200 m liegen. Die E r d g a s v o r r ä t e der L a g e r s t ä t t e betragen etwa 2 Bill, m 3 ( O e j o l , S o l o w j o w u. a. 1976).

Die Ukraine ist bis zur heutigen Zeit der größte E r d g a s lieferant. Seit f a s t 10 J a h r e n geht die Förderung hier nicht zurück und befindet sich in einer Höhe von 58 bis 60 Mrd. m 3 pro J a h r . F a s t 8 0 % dieser Förderung liefern die Lagerstätten der Dnepr-Donez-Senke; die größten L a g e r s t ä t t e n sind hier folgende: Schebelinka (Erdgasvorräte von 528 Mrd. m 3 ), Krestischtsche (300 Mrd. m 3 ), Jefremowskoje (120 Mrd. m 3 ), Glinskoje Rosbischtsche (58 Mrd. m 3 ) u. a. Eine Charakteristik dieser L a g e r s t ä t t e n wurde früher gegeben ( O r j o l & S o l o w j o w 1977).

Turkmenicn

Timan-Petschora-Gebiet

Schnell entwickelte sich die Erdgasindustrie in Turkmenien (Mittelasien), wo im letzten J a h r f ü n f t die Erdgasförderung um das Vierfache zunahm. In den wasserlosen Barchansanden wurde in kurzer Zeit ein großer Industriekomplex geschaffen, der täglich 160 Mill. m 3 E r d g a s fördert. Hier wurden moderne Bohrfelder eingerichtet, Hunderte von Kilometern unterirdischer Transportarterien aus Rohren mit einem Durchmesser von 1420 und 1220 m m verlegt, die im wesentlichen für einen Druck von 75 at ausgelegt sind. Die H a u p t l a g e r s t ä t t e n für die Entwicklung der E r d g a s industrie Turkmeniens waren Schatlyk, Atschak und Naip, in deren Profil die Schichten der Kreide und des J u r a s erdgasführend sind. Die Gaskondensatlagerstätte Schatlyk liegt im S E der Republik. Die L a g e r s t ä t t e folgt einer Antiklinalfalte mit Abmessungen von 71 X 26,5 k m bei einer Höhe von 232 m. Der produktive Horizont liegt in einer Teufe von 3200 m und besteht aus Sandsteinen mit einer Porosität von 15 bis 2 5 % und einer Permeabilität von 210 rad. Die Arbeitsförderraten der Bohrungen betragen 550000 bis 1 Mill. m 3 / T a g . Die Alifangsvorräte betragen 912 Mrd. m 3 .

Im erdöl-erdgasführenden Gebiet von Timan-Petschora, das im N des Europäischen Teils des Landes liegt, wurde eine Reihe neuer Gaskondensatlagerstätten entdeckt. Wegen der außergewöhnlich schwierigen geographischen Verhältnisse wurde nur eine, die größte L a g e r s t ä t t e — Wuktyl — 1969 in Betrieb genommen, die auch das W a c h s t u m der Erdgasförderung in diesem Gebiet gewährleistet hat. Die Gaskondensatlagerstätte W u k t y l wird durch eine große asymmetrische Antiklinalfalte kontrolliert, die sich in N — S - R i c h t u n g erstreckt. Die F a l t e hat eine L ä n g e von 85 km, eine Breite von 6 k m bei einer Amplitude von 1500 m. D a s Gaskondensatlager ist massigen T y p s . E s folgt karbonatischen Ablagerungen des Unterperms, des Ober-, Mittelund Unterkarbons. Der Gas-Wasser-Kontakt liegt in einer Teufe von 3 316 m. Die E r d g a s v o r r ä t e betragen 435 Mrd. m 3 . In der Zusammensetzung des Gases sind bis 500 cm 3 /m 3 Kondensat enthalten. Die Erdgasförderung aus der Lagers t ä t t e wurde bis auf 18 Mrd. m 3 / J a h r gebracht.

Die Gaskondensatlagerstätte A t s c h a k liegt im N der Turkmenischen S S R . Sie wird durch eine Antiklinalfalte mit Abmessungen von 25 X 8 k m bei einer Höhe von 250 m kontrolliert. Die L a g e r s t ä t t e besteht aus mehreren Schichten. Im Profil werden 15 produktive Schichten unterscliie1*

Ukraine

jVordkaukasus

Im Nordkaukasus gab es keine neuen großen Entdeckungen. Die bekannten zahlreichen E r d g a s l a g e r s t ä t t e n des Zentralen Kaukasusvorlands (Sewero-Stawropolskoje, Mirnenskoje u. a.) und des Westlichen K a u k a s u s v o r l a n d s (Leningradskoje, Maikopskoje) werden weiter bis zur E r s c h ö p f u n g exploitiert, wobei die Gesainterdgasförde-

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10

488 rung auf einer Höhe von 20 Mrd. m 3 /Jahr gehalten wird, was unter Berücksichtigung ihrer geographischen Lage außerordentlich wichtige Bedeutung für die Volkswirtschaft hat. So wurde in der Sowjetunion eine mächtige Vorratsbasis für die weitere Entwicklung der Erdgasindustrie und die erfolgreiche Erfüllung der Beschlüsse des X X V . Parteitags des K P d S U geschaffen — die Erdgasförderung 1980 auf eine Höhe von 400 bis 435 Mrd. m 3 /Jahr zu bringen. Wissenschaftlich-technische Zusammenarbeit bei der Erdgas-Erdölerkundung in der D D R Getreu ihrer internationalen Pflicht leistet die Sowjetunion den sozialistischen Ländern bei der Erkundung ihrer Bodenschätze und Nutzung ihrer Mineralrohstofflagerstätten brüderliche Hilfe. In Kürze jährt sich zum zwanzigsten Mal das Bestehen der „Sowjetischen Gesellschaft für Freundschaft mit der D D R " . Seit 18 .Jahren gibt es die wissenschaftlich-technische Zusammenarbeit zwischen der U d S S R und der D D R auf dem Gebiet der Suche von Erdgas- und Erdöllagerstätten. Um technische Unterstützung zu erweisen, entsendet die Sowjetunion in die D D R ständig erfahrene, hochqualifizierte Ingenieure und Wissenschaftler, Techniker und Arbeiter aus verschiedenen Berufen — Geologen, Geophysiker, Bohr- und Fördertechniker u. a. Die sowjetischen Spezialisten arbeiteten immer in engem sachlichen und freundschaftlichen Kontakt mit den Spezialisten der D D R . Sie übergeben ihnen ihre Erfahrungen und ihr Wissen und helfen, die Freundschaft und die gegenseitigen Beziehungen unserer Länder zu festigen. Mit Hilfe der sowjetischen Wissenschaftler wurde eine detaillierte Untersuchung der auf dem Territorium der D D R ausgebildeten Sedimentgesteinskomplexe durchgeführt, wurden die Perspektiven ihrer Erdgas-Erdölführung eingeschätzt und die Richtungen der Such- und Erkundungsarbeiten festgelegt. Tiefbohrungen und geophysikalische Arbeiten wurden entsprechend den ausgearbeiteten Richtungen mit bedeutender Unterstützung und durch unmittelbare Beteiligung von sowjetischen Spezialisten realisiert. Bekanntlich wurde im Verlauf der Zusammenarbeit auf dem Territorium der D D R eine Reihe von Erdöllagerstätten im Zechstein und von Erdgaslagerstätten im Rotliegenden entdeckt, die es gestatteten, einen neuen Volkswirtschaftszweig der Republik — die Erdgasindustrie — zu schaffen. Die langjährige Zusammenarbeit von Spezialisten der U d S S R und der D D R , das Kennenlernen der Arbeitserfah rungen in verschiedenen Gebieten der Sowjetunipn, die gemeinsame Bearbeitung der wichtigsten Probleme spielten eine positive Rolle bei der Qualifizierung der D D R Spezialisten. Der heutige geologische Dienst der D D R ist fähig, komplizierte geologische Aufgaben zu lösen und optimale Lösungen zu finden. Die wissenschaftlich-technische Zusammenarbeit der Geologen und Erdgasförderspezialisten der U d S S R und der D D R wird auch heute erfolgreich fortgesetzt. Die sowjetischen Spezialisten helfen ihren Freunden aktiv, neue Erfolge bei der Lösung komplizierter Probleme des Aufsuchens und der Nutzung neuer Erdgaslagerstätten zu erreichen, erfolgreich die Aufgaben des I X . Parteitags der S E D im Hinblick auf den Zuwachs der Vorräte und die Gewährleistung einer langzeitlichen Erdgasförderung in einer Höhe von 7,9 bis 8,2 Mrd. m3/ J a h r zu erfüllen.

OBJOL / Erdgasindustrie der

Sowjetunion

Da vor den Geologen der D D R wichtige Probleme der, weiteren Erhöhung der Effektivität der Such- und Erkundungsarbeiten stehen, werden im folgenden die Verteilungsgesetzmäßigkeiten der Erdgaslagerstätten in verschiedenen erdöl-erdgasführenden Becken der Welt und Fragen der Methodik ihrer Erkundung dargelegt.

Verteilungsgesetzmäßigkeiten von Erdgaslagerstätten In den letzten 10 bis 15 Jahren wurde die Weltpraxis in der Erkundung durch die Entdeckung einer großen Zahl verschiedenartiger erdgasführender Gebiete und Erdgaslagerstätten bereichert. Die Fülle der hierbei erhaltenen Informationen und die Ergebnisse der Forschungsarbeiten erweiterten unsere Vorstellungen über die Maßstäbe der Erdgasbildung und die Verteilungsgesetzmäßigkeiten der Erdgasressourcen. Die wichtigste Gesetzmäßigkeit, die in den letzten Jahren nachgewiesen wurde, ist die räumliche Isoliertheit der Erdgasakkumulationen und der Erdölakkumulationen voneinander. Es wurde festgestellt, daß die überwiegende Anzahl der erkundeten Erdgasvorräte (über 9 0 % ) in reinen Erdgaslagern oder Gaskondensatlagern (-lagerstätten) enthalten ist, die erdgasführende oder vorwiegend erdgasführende Gebiete oder Zonen bilden. Eine analoge Gesetzmäßigkeit ist auch für die Erdöllagerstätten festzustellen. Daher ist in der Verbreitung der Erdgaslager sowie auch der Erdöllager-Rohstoffen einer einheitlichen genetischen Reihe — eine regionale Trennung bzw. Zonalität zu beobachten. Es wurden zwei Typen der regionalen Zonalität festgestellt — die Zonalität der jungen Tafeln und die Zonalität der alten Becken mit vorwiegend paläozoischer Ausfüllung. Eine Besonderheit der regionalen Zonalität der jungen Tafeln ist die vorwiegende Erdgasführung der ererbten Scheitelhebungen und monoklinalen Abdachungen der Tafelteile und die Erdölführung der Senken, die sich an die Faltensysteme anschließen. F ü r tiefe Senken ist das Vorherrschen von Gaskondensatlagern charakteristisch. Innerhalb alter Becken ist eine vorwiegende Erdölführung der randlichen leicht gehobenen Teile und eine Erdgasführung der Senken zu beobachten. Ein derartiger Unterschied ist dadurch bedingt, daß auf den alten Tafeln die obere Erdgaszone fehlt; das ist ein Ergebnis der für die Erhaltung des Erdgases ungünstigen Bedingungen in Bereichen, die im Verlauf langer geologischer Epochen keine Absenkung erfahren haben. Es wurde auch festgestellt, daß die erdgasführenden Zonen an kohleführende und sub-kohleführende kontinentale Schichten gebunden sind, ferner an Gebiete, in denen mächtige tonige oder salzführende Abschirmungen vorhanden sind. Eine derartige Gebundenheit von Zonen vorwiegender Erdgasakkumulation an große tektonische Elemente oder Formationen findet in der Spezifik der Erdgasbildung bei der Umwandlung der organischen Substanz der Gesteine ihre befriedigende Erklärung. Heute ist durch allseitige geologische und geochemische Untersuchungen eine Reihe wichtiger Gesetzmäßigkeiten der Generierung von Kohlenwasserstoffgas ermittelt worden. Die grundlegenden theoretischen Thesen bezüglich der Generierung laufen auf folgendes hinaus: 1 . E s w u r d e die E r s c h e i n u n g e i n e r g e r i c h t e t e n V e r ä n d e r u n g d e r o r g a n i s c h e n S u b s t a n z d e r G e s t e i n e bei d e r D i a g e n e s e u n d d a n n d e r K . a t a g o n e s e u n d e i n e r damit; v e r b u n d e n e n V e r ä n d e rung der M a ß s t ä b e der Generierung von E r d ö l und E r d g a s f e s t g e s t e l l t , die als v e r t i k a l e Z o n a l i t ä t . d e r E r d ö l - E r d g a s b i l d u n g

OKJOL / Erdgasindustrie der Sowjetunion bezeichnet wird. Nach vielen Anzeichen ist die Bildung flüssiger Erdölkohlenwasserstoffe in engen Grenzen der Stadiums der mittleren Katagenese beschränkt und erfolgt auf der Basis eines thermokatalytischen Umwandlungsprozesses der organischen Substanz. Die Erdgasbildung lauft in allen Stadien der Diagenese und Katagenese ab, d. h. in einem breiten Intervall der thermodynamischen Bedingungen. 2. Nach dem faziell-genetischen Typ der organischen Substanz (OS) werden „erdöl-erdgasproduzierende" und „erdgasproduzierende" Serien unterschieden. Es wird allgemein anerkannt, daß die OS des Sapropel-Typs sowohl Erdöl als auch Erdgas produziert, während die Humussubstanz bei der Inkohlung vorwiegend gasförmige Kohlenwasserstoffe erzeugt, bei denen Methan den Hauptplatz einnimmt. Folglich muß man die kohleführenden und die kontinental-subkohleführenden Formationen zu den erdgasproduzierenden Ablagerungen rechnen. I n vielen F ä l l e n ist die genetische Z o n a l i t ä t d e r E r d ö l u n d d e r E r d g a s b i l d u n g in d e r s i c h t b a r e n Verteilung der E r d g a s - u n d d e r E r d ö l l a g e r zu e r k e n n e n . Als Beispiel f ü r die G e b u n d e n h e i t v o n E r d g a s a k k u m u l a t i o n s z o n e n a n kohleführende und hydrodynamisch mit ihnen zusammenh ä n g e n d e F o r m a t i o n e n k a n n auf die v o r w i e g e n d e E r d g a s f ü h r u n g der Apt-Alb-Cenoman-Ablagerungen Westsibiriens, auf die u n t e r - bis m i t t e l j u r a s s i s c h e n S c h i c h t e n d e r A m u - D a r j a - S e n k e , die p e r m i s c h e n S c h i c h t e n d e r N o r d s e e u n d die k o h l e f ü h r e n d e n Gesteine des P e n n s y l v a n i a n des A r c o m a b e c k e n s (USA) hingewiesen w e r d e n . Bei der A u s g l i e d e r u n g v o n Zonen der E r d g a s a k k u m u l a t i o n m u ß j e n e r U m s t a n d b e r ü c k s i c h t i g t w e r d e n , d a ß die urs p r ü n g l i c h e genetische Z o n a l i t ä t d u r c h d a s A u f t r e t e n einer l a t e r a l e n u n d v e r t i k a l e n Migration e n t s t e l l t w o r d e n sein k a n p . M a n k a n n sagen, d a ß die R i e s e n e r d g a s l a g e r s t ä t t e n des N d u r c h v e r t i k a l e Migration e n t s t a n d e n sind. Die B i l d u n g dieser G i g a n t e n w u r d e b e d i n g t d u r c h die K o n z e n t r a t i o n des E r d g a s e s u n t e r einer T u r o n ü b e r d e c k u n g , w ä h r e n d es v o n d e r ganzen m ä c h t i g e n s u b k o h l e f ü h r e n d e n Schichtfolge d e r U s t j - T a s o w - S e r i e generiert w u r d e . Der E i n f l u ß der l a t e r a l e n Migration ist in vielen erdöl. e r d g a s f ü h r e n d e n R e g i o n e n zu fixieren. E r h ä n g t h ä u f i g m i t d e m E f f e k t des differentiellen A u f f a n g e n s der K o h l e n w a s s e r s t o f f e in der K e t t e der h i n t e r e i n a n d e r liegenden F a l l e n oder m i t d e r . v o r a u s e i l e n d e n M i g r a t i o n des E r d gases im Vergleich z u m E r d ö l z u s a m m e n . Diese Erschein u n g e n f ü h r e n z u r B i l d u n g r a n d l i c h e r Zonen einer vorw i e g e n d e n oder ausschließlichen E r d g a s f ü h r u n g . E i n b e s o n d e r s m a r k a n t e s Beispiel d a f ü r ist die B i l d u n g erdgasf ü h r e n d e r Zonen a m R a n d tiefer S e n k e n ( A m u - D a r j a Senke, Kaspiselie Senke, A n a d y r - S e n k e ) . Mit d e r l a t e r a l e n M i g r a t i o n e r k l ä r t sich a u c h die teilweise V e r d r ä n g u n g des E r d ö l s d u r c h E r d g a s u n d die B i l d u n g m ä c h t i g e r Z o n e n d e r E r d ö l f ü h r u n g in d e n r a n d l i c h e n Teilen d e r B e c k e n u n d in Gebieten, in d e n e n die A b s e n k u n g z u r ü c k b l e i b t ; diese liegen in d e n z e n t r a l e n Teilen d e r erdölerdgasführenden Becken. Die b e h a n d e l t e n G e s e t z m ä ß i g k e i t e n der E r d g a s g e n e r i e r u n g u n d die V e r t e i l u n g s b e s o n d e r h e i t e n d e r genetischen u n d regionalen Z o n a l i t ä t in der V e r b r e i t u n g der E r d g a s u n d E r d ö l l a g e r geben die Möglichkeit,, i m Bereich d e r o r d ö l - e i ' d g a s f ü h r e n d e n P r o v i n z e n u n d höffigen Territorien G e b i e t e u n d B e z i r k e d e r E r d g a s a k k u m u l a t i o n als G r u n d l a g e f ü r das zielgerichtete A u f s u c h e n v o n E r d g a s und Gaskondensatlagerstätten anzugeben. Methodische Besonderheiten der Erkundung von Erdgaslagerstätten Die s t ü r m i s c h e E n t w i c k l u n g der E r d g a s i n d u s t r i e in d e n l e t z t e n 30 J a h r e n z w a n g d a z u , der w i s s e n s c h a f t l i c h b e g r ü n d e t e n Theorie der E r k u n d u n g u n d des A b b a u s v o n E r g a s l a g e r s t ä t t e n u n v e r w a n d t e B e o b a c h t u n g e n zu s c h e n k e n . 2

A n g e w a n d t e Geologie, Tieft .10/77

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10 489 Bei d e n P r o j e k t i e r u n g s a r b e i t e n f ü r d e n A b b a u der g r ö ß t e n E r d g a s l a g e r s t ä t t e n , wie S e w e r o - S t a w r o p o l s k o j e , Schebelinka, Gasli u. a. u n d auf G r u n d v o n B e o b a c h t u n g e n bei ihrer E x p l o i t a t i o n stellen sich i m m e r m e h r die t i e f e n prinzipiellen U n t e r s c h i e d e in der M e t h o d i k d e r E r k u n d u n g u n d des A b b a u s der E r d ö l - u n d der E r d g a s l a g e r s t ä t t e n h e r a u s , die d u r c h d e n U n t e r s c h i e d der p h y s i k a l i s c h e n E i g e n s c h a f t e n v o n E r d ö l u n d E r d g a s b e d i n g t sind. Die industrielle E r k u n d u n g d e r E r d g a s l a g e r u n d -lagers t ä t t e n erfolgt h ä u f i g noch n a c h d e n gleichen M e t h o d e n wie bei .den E r d ö l l a g e r s t ä t t e n . Diese Sachlage ist eine Folge d a v o n , d a ß die a u s g e a r b e i t e t e n M e t h o d e n u n d die l a n g j ä h r i g e n E r f a h r u n g e n bei der i n d u s t r i e l l e n Erkund u n g der E r d ö l l a g e r s t ä t t e n m e e h a n i s c h a u c h auf die i n d u strielle E r d g a s e r k u n d u n g ü b e r t r a g e n w u r d e n . I n d e s s e n geben gewisse E i g e n s c h a f t e n des E r d g a s e s u n d die Besond e r h e i t e n des A b b a u s seiner L a g e r u n d L a g e r s t ä t t e n die Möglichkeit, M e t h o d e n der i n d u s t r i e l l e n E r k u n d u n g a n z u w e n d e n , die sich v o n d e n M e t h o d e n der industriellen E r k u n d u n g der E r d ö l l a g e r u n d - l a g e r s t ä t t e n wesentlich unterscheiden. I m Gegensatz z u E r d ö l h a t E r d g a s eine p r a k t i s c h geringfügige Viskosität, eine geringe D i c h t e u n d eine h o h e Elastiz i t ä t . Der große D i c h t e u n t e r s c h i e d zwischen E r d g a s u n d W a s s e r sowie zwischen E r d g a s u n d E r d ö l g e s t a t t e t es, m i t h i n r e i c h e n d e r G e n a u i g k e i t die H ö h e n l a g e des GasW a s s e r - K o n t a k t s u n d des G a s - Ö l - K o n t a k t s n a c h d e n W e r t e n d e r D r ü c k e i m Gaslager u n d des D r u c k s der A u ß e n k o n t u r w ä s s e r oder des E r d ö l s zu b e s t i m m e n . Die h o h e E l a s t i z i t ä t des E r d g a s e s g e s t a t t e t es, seine Vorr ä t e m i t großer G e n a u i g k e i t n a c h der M e t h o d e des D r u c k a b f a l l s bereits i m A n f a n g s s t a d i u m des A b b a u s zu b e r e c h n e n , w ä h r e n d f ü r die E r d ö l l a g e r die M e t h o d e d e r Materialbilanz auf große Schwierigkeiten s t ö ß t u n d n u r i m P r o z e ß einer l a n g e n E x p l o i t a t i o n möglich ist. Die g e n a n n t e n U n t e r s c h i e d e der E i g e n s c h a f t e n v o n E r d gas u n d E r d ö l b e s t i m m e n die Spezifik der E r k u n d u n g u n d des A b b a u s d e r E r d g a s l a g e r s t ä t t e n . 1. Bei der Exploitation der Erdgaslager wird gewöhnlich ein hoher Abgabekoeffizient ohne Fluten von außerhalb der Kontur erreicht; deshalb entfällt häufig die Notwendigkeit, den konturnahen Teil des Erdgaslagcrs eingehend zu erkunden. 2. Das Gas strömt zu den Exploitationsbohrungen aus den sehr entfernten Bereichen dos Lagers mit relativ geringem Druckverlust, während man das Erdöl aus so entfernten Bereichen praktisch nicht entnehmen kann. Das erlaubt es, die Erdgasförderbohrungen unter den günstigsten Bedingungen anzusetzen, vorwiegend in den höchsten Teilen des Lagers. Im Zusammenhang damit entfällt die Notwendigkeit einer eingehenden flächcnhaf ten Erkundung des Erdgaslagers. 3. Die Arbeitsförderraten der Erdgasbohrungen sind bei sonst gleichen Bedingungen unvergleichlich höher als die Förderraten der Erdölbohrungen. Man kann daher die Erdgaslager mit einer geringeren Zahl von Förderbohrungen abbauen. 4. Das Wasser außerhalb des Lagerstättenumrisses kommt gewöhnlich nicht zurecht, um den Druck des Erdgases bei seiner Entnahme aus dem Lager wiederherzustellen, wobei im ersten Stadium des Abbaus des Lagers die Bewegung des Wassers in das Lager praktisch ganz gering ist. Das gestattet es in einer Reihe von Fällen, nach den Ergebnissen einer relativ kurzzeitigen Versuchsförderung die Erdgasvorräte nach der Methode des Druckabfalls zuverlässig einzuschätzen. Alle diese E r w ä g u n g e n geben die Möglichkeit, m i t d e n e r s t e n E r k u n d u n g s b o h r u n g e n in w e i t e m M a ß e i n t e n s i v e industrielle F ö r d e r v e r s u c h e z u b e t r e i b e n . Die M e t h o d i k der rationellen E r k u n d u n g der E r d g a s l a g e r s t ä t t e n sieht vor, d a ß a n die E r k u n d u n g der Lagers t ä t t e n u n d L a g e r sogar ein u n d desselben T y p s individuell

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Helt 10 490 h e r a n g e g a n g e n w i r d . D a h e r m u ß a u c h der E r k u n dungsgrad verschiedener Lagerstätten unterschiedlich sein. Einschichtige Lagerstätten Wenn z. B. die erdgasführende Schicht geringmächtig ist und hinreichend steil einfällt, müssen, da der auf dem Wasser schwimmende Teil des Lagers schmal ist, die Förderbohrungen gleichmäßig verteilt werden, in der Hauptsache auf dem trockenen Teil des Lagers. Diesen Teil muß man auch mit Erkundungsbohrungen untersuchen und sie so verteilen, daß sie dann leicht als Förderbohrungen verwendet werden können. Den auf dem Wasser schwimmenden Teil des Lagers, an den in diesem Fall relativ geringe Erdgasvorräte gebunden sind, braucht man nicht zu erkunden. Bei flacher Lagerung der geringmächtigen Schicht wird der auf dem Wasser schwimmende Teil breiter sein, jedoch auch in diesem Fall tritt selten die Notwendigkeit auf, Förderbohrungen in diesem Teil des Lagers anzusetzen, und in Zusammenhang damit braucht m a n es nicht eingehend zu erkunden. Bei einer Schicht großer Mächtigkeit kann der auf dem Wasser schwimmende Teil auf den flachen Flanken eine Breite von mehreren Kilometern haben. In einem solchen Fall muß man diesen Teil des Lagers erkunden, aber auch hauptsächlich in der Zone, die sich an den trockenen Teil anschließt, wo die Förderbohrungen liegen werden. Im konturnahen Teil ist aucli in diesem Fall keine eingehende Erkundung notwendig. Diese T y p e n einschichtiger L a g e r s t ä t t e n k o m m e n in der N a t u r v e r h ä l t n i s m ä ß i g selten v o r . Die ü b e r w i e g e n d e Zahl der b e k a n n t e n L a g e r s t ä t t e n (über 9 0 % ) sind m e h r schichtig, m i t massigen u n d schichtigen L a g e r n . Diese L a g e r s t ä t t e n h a b e n ihre geologischen B e s o n d e r h e i t e n , die bei E r k u n d u n g u n d A b b a u b e r ü c k s i c h t i g t w e r d e n müssen. Grolle mehrschichtige Lagerstätten mit massigen Lagern E r d g a s l a g e r s t ä t t e n m i t massigen L a g e r n sind in verschiedenen e r d ö l - e r d g a s f ü h r e n d e n Gebieten des L a n d e s weit v e r b r e i t e t . Mit diesem T y p v o n L a g e r n h ä n g e n die meisten bekannten großen und mittelgroßen Lagerstätten z u s a m m e n ( W u k t y l , O r e n b u r g , Schebelinka, K r e s t i s c h t s c h e , M e d w e s h j e , S a p o l j a r n o j e u. a.). B e k a n n t l i c h m u ß der A b b a u großer E r d g a s l a g e r s t ä t t e n , auf d e r e n V o r r a t s b a s i s H a u p t g a s l e i t u n g e n projektiert u n d g e b a u t w e r d e n , f ü r eine sehr lange F r i s t g e p l a n t werden. Das b e d i n g t ein e n t s p r e c h e n d niedriges T e m p o der E r d g a s e n t n a h m e . Die F ö r d e r b o h r u n g e n w e r d e n in der Regel n a c h einem d u r c h g ä n g i g e n Netz u n t e r B e r ü c k s i c h t i g u n g der spezifischen E r d g a s v o r r ä t e f ü r j e d e Bohr u n g u n d der zu e r w a r t e n d e n A r b e i t s f ö r d e r r a t e a n g e s e t z t . L a g e r s t ä t t e n m i t massigen E r d g a s l a g e r n sind gewöhnlich d u r c h folgendes g e k e n n z e i c h n e t : b e d e u t e n d e F l ä c h e , große M ä c h t i g k e i t des p r o d u k t i v e n Profils u n d des E r d g a s f ü h r u n g s s t o c k w e r k s , h o h e spezifische V o r r ä t e p r o F l ä c h e n einheit u n d z u s a m m e n h ä n g e n d e Spiegel des u n t e r l a g e r n den W a s s e r s . I h r e E r k u n d u n g erfolgt ü b e r die g e s a m t e F l ä c h e , u n d die m e i s t e n E r k u n d u n g s b o h r u n g e n liegen in der K o n t u r der E r d g a s f ü h r u n g . Alle t e c h n i s c h i n t a k t e n E r k u n d u n g s b o h r u n g e n k ö n n e n hier m i t E r f o l g f ü r den Abbau verwendet werden. M a n m u ß j e d o c h b e a c h t e n , d a ß die E r k u n d u n g s b o h r u n g e n viel t e u r e r w e r d e n als die E x p l o i t a t i o n s b o h r u n g e n . Die L a g e der E r k u n d u n g s b o h r u n g e n auf einer S t r u k t u r ist v o m Ges i c h t s p u n k t des weiteren A b b a u s n i c h t i m m e r o p t i m a l . F ü r die E i n s c h ä t z u n g wird eine n a c h e i n a n d e r erfolgende get r e n n t e T e s t u n g einer R eihe v o n O b j e k t e n v o r g e n o m m e n . I m E r g e b n i s dessen wird ein Teil der p r o d u k t i v e n Schichten m i t Z e m e n t b r ü c k e n ü b e r d e c k t . Alles das v e r r i n g e r t die

ORJOL / Erdgasindustrie der Sowjetunion Vollwertigkeit der E r k u n d u n g s b o h r u n g e n bei i h r e r weiteren N u t z u n g als E x p l o i t a t i o n s b o h r u n g e n . So gingen auf der Lagerstätte J e f r e m o w s k o j e die maximalen Förderraten der Erkundungsbohrungen nicht über 400000 m 3 /Tag hinaus, während die Arbeitsförderraten der unter analogen geologischen Verhältnissen niedergebrachten vorauslaufenden Exploitationsbohrungen 2000000 m 3 /Tag erreichten. Analoge Beziehungen wurden auch auf den Lagerstätten Schebelinka, Wuktyl, Orenburg u. a. festgestellt. Die b e i m T e s t e n der E r k u n d u n g s b o h r u n g e n zu e r h a l t e n d e n A n g a b e n , die die P r o d u k t i v i t ä t der e r d g a s f ü h r e n d e n Horiz o n t e c h a r a k t e r i s i e r e n , h a b e n d a h e r eine geringe Zuverlässigkeit. Das B e s t r e b e n , die bohrfeldgeologisclie C h a r a k t e r i s t i k der L a g e r d u r c h N i e d e r b r i n g e n einer g r o ß e n Anzahl v o n E r k u n d u n g s b o h r u n g e n detailliert zu u n t e r s u c h e n u n d die E r d g a s v o r r ä t e n a c h der V o l u m e n m e t h o d e m i t h o h e r G e n a u i g k e i t zu b e s t i m m e n , ist u n g e r e c h t f e r t i g t , d a d a s bei w e i t e m n i c h t i m m e r zu d e n g e w ü n s c h t e n Resultaten führt. Ein Beispiel dafür ist die Lagerstätte S c h e b e l i n k a . Die erste Vorratsberechnung nach der Volumenmethode wurde hier im J a h r e 1959 angefertigt. Es waren 98 Erkundungsbohrungen und Exploitationsbohrungen niedergebracht worden. Die Erdgasvorräte wurden von der Staatlichen Vorratskommission in einer Höhe von 389 Mrd. m 3 bestätigt. Beim Abbau der Lagerstätte erwies sich dann später das Tempo des Rückgangs des Lagerstättendrucks als viel geringer als das nach dem Projekt berechnete, und die Vorräte waren höher (526 Mrd. m3) als die nach der Volumenmethode bestimmten. B e k a n n t l i c h h ä n g t die G e n a u i g k e i t der P a r a m e t e r d e r Speichergesteine in erheblichem G r a d v o n der Menge u n d G ü t e des G e s t e i n s m a t e r i a l s a b . J e größer der K e r n aus d e n B o h r u n g e n ist, in d e n e n letzteres e n t n o m m e n u n d u n t e r s u c h t w u r d e , desto h ö h e r ist die G e n a u i g k e i t d e r D u r c h s c h n i t t s w e r t e der P a r a m e t e r der Speichergesteine. Es existiert j e d o c h eine Grenze, jenseits derer die E n t n a h m e des K e r n s u n d die E r g e b n i s s e seiner U n t e r s u c h u n g die M i t t e l w e r t e der P a r a m e t e r der p r o d u k t i v e n Gesteine n i c h t m e h r wesentlich v e r ä n d e r n k ö n n e n . Berechnungen lur die Lagerstätte Schebelinka zeigten, daß man für die Bestimmung der mittleren Porosität mit einer Genauigkeit von ¿ 1 % 50 Erkundungsbohrungen brauchte. Folglich war es möglich, die Anzahl der Erkundungsbohrungen auf die Hälfte zu senken. Das hätte es gestattet, die Kapitalinvestitionen für die Erkundung der Lagerstätte erheblich zu verringern. Die E r f a h r u n g e n bei der E r k u n d u n g u n d d e m A b b a u der L a g e r s t ä t t e n Schebelinka, W u k t y l , J e f r e m o w s k o j e u. a. h a b e n erwiesen, d a ß m a n f ü r die zuverlässige U n t e r s u c h u n g der bohrfeldgeologischen C h a r a k t e r i s t i k der L a g e r u n d die E i n s c h ä t z u n g der E r d g a s v o r r ä t e v o n L a g e r s t ä t t e n dieses T y p s sogleich n a c h i h r e r E n t d e c k u n g die A u f g a b e n der E r k u n d u n g m i t der n a c h f o l g e n d e n E x p l o i t a t i o n vereinigen u n d M e t h o d e n der Analogie in w e i t e m Maß v e r w e n d e n m u ß . Das wird es g e s t a t t e n , die Anzahl der E r k u n d u n g s b o h r u n g e n b e d e u t e n d zu reduzieren, ebenso d e n zeitlichen B r u c h zwischen der E n t d e c k u n g einer L a g e r s t ä t t e und d e m Beginn ihres A b b a u s . Kleine mehrschichtige Lagerstätten Die m e h r s c h i c h t i g e n L a g e r s t ä t t e n bilden die zahlreichste G r u p p e . Die ü b e r w i e g e n d e Mehrzahl v o n i h n e n ist gewöhnlich klein (mit V o r r ä t e n bis 5 Mrd. m 3 ) u n d weist eine geringe F l ä c h e auf. Die rationelle industrielle E r k u n d u n g der kleinen m e h r s c h i c h t i g e n L a g e r s t ä t t e n ist a u ß e r o r d e n t lich wichtig, da sie ü b e r 7 0 % aller b e k a n n t e n u n d z u

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10 ORJOL / lirdgasindustrie der SowjeLuiiioxi e n t d e c k e n d e n L a g e r s t ä t t e n a u s m a c h e n u n d die g r ö ß t e n K a p i t a l a u f w e n d u n g e n gerade f ü r i h r e E r k u n d u n g getätigt werden. Der A b b a u der k l e i n e n L a g e r erfolgt d u r c h B o h r u n g e n in d e n h ö c h s t e n Teilen der Falle. I m P r i n z i p k a n n jedes kleine L a g e r in g u t a u s h a l t e n d e n S c h i c h t e n d u r c h 1 bis 2 B o h r u n g e n a b g e b a u t w e r d e n . W e n n i m Profil j e d o c h m e h r e r e p r o d u k t i v e H o r i z o n t e v o r h a n d e n sind, k ö n n t e sich die G e s a m t d a u e r des A b b a u s der L a g e r s t ä t t e hierbei ü b e r D u t z e n d e v o n J a h r e n hinziehen. Zur E r k u n d u n g des A b b a u t e m p o s teilt m a n auf solchen L a g e r s t a t t e n das p r o d u k t i v e P r o f i l gewöhnlich in m e h r e r e F ö r d e r e t a g e n auf. Die E r k u n d u n g kleiner m e h r s c h i c h t i g e r E r d g a s l a g e r s t ä t t e n wird h ä u f i g n a c h d e m T y p der E r d g a s l a g e r s t ä t t e n d u r c h g e f ü h r t . Die V o r b e r e i t u n g d e r S t r u k t u r e n z u r E r k u n d u n g e r f o l g t in d e r Regel d u r c h seismische U n t e r s u c h u n g e n u n d S t r u k t u r s u c h b o h r u n g e n . Hier wird ebenso wie auf d e n g r o ß e n L a g e r s t ä t t e n das v e r m u t e t e Profil der S c h i c h t e n g e w ö h n l i c h in E r k u n d u n g s s t o c k w e r k e a u f g e t e i l t . Als B e g r ü n d u n g f ü r die A u s s c h e i d u n g v o n S t o c k w e r k e n k ö n n e n d i e n e n : d a s große I n t e r v a l l , auf m a n c h e n F e l d e r n bis 1 5 0 0 m d e r V e r b r e i t u n g d e r e r d g a s f ü h r e n d e n Horiz o n t e im P r o f i l ; die Schwierigkeit, die B o h r u n g e n niederz u b r i n g e n , o h n e d a ß eine R e i h e p e r s p e k t i v i s c h e r O b j e k t e m i t einer z u s ä t z l i c h e n X w i s c h e n r o h r t o u r ü b e r z o g e n w i r d ; die U n m ö g l i c h k e i t , ohne dies eine zuverlässige Isolierung d e r p r o d u k t i v e n H o r i z o n t e gewährleisten u n d i h r e n o r m a l e T e s t u n g d u r c h f ü h r e n zu k ö n n e n . E i n e n b e s t i m m t e n E i n f l u ß h a t a u c h d a s B e s t r e b e n , schneller zu e r k u n d e n u n d einzelne e r d g a s f ü h r e n d e H o r i z o n t e z u m A b b a u zu ü b e r g e b e n . J e d e s S t o c k w e r k w i r d d u r c h ein selbständiges B o h r n e t z e r k u n d e t . Die E r k u n d u n g erfolgt n a c h d e m P r o f i l s y s t e m . Die B o h r u n g e n w e r d e n auf Linien a n g e s e t z t , die s e n k r e c h t z u m S t r e i c h e n der F a l t e v e r l a u f e n . H i e r b e i w e r d e n gew ö h n l i c h 12 bis 20 S u c h - E r k u n d u n g s b o h r u n g e n niedergebracht. E i n e solche V e r t e i l u n g der E r k u n d u n g s b o h r u n g e n g e s t a t t e t es n a t ü r l i c h , die G r u n d z ü g e des geologischen B a u s des F e l d e s r e c h t zuverlässig zu u n t e r s u c h e n , f e r n e r die Geom e t r i e d e r L a g e r , die A n w e s e n h e i t v o n E r d ö l s ä u m e n u n d die V e r ä n d e r u n g der physikalisch-lithologischen Eigens c h a f t e n d e r p r o d u k t i v e n H o r i z o n t e in der F l ä c h e . H i e r b e i wird j e d o c h eine Ü b e r e r k u n d u n g der L a g e r zugelassen, u n d eine b e d e u t e n d e A n z a h l d e r B o h r u n g e n liegt a u ß e r h a l b d e r K o n t u r . In i h r e r N ä h e k a n n sie f ü r die E x p l o i tation nicht genutzt werden. E r n s t h a f t e Mängel weist a u c h die in A n w e n d u n g b e f i n d liche M e t h o d i k des T e s t e n s der B o h r u n g e n auf. G e w ö h n lich w e r d e n in allen E r k u n d u n g s b o h r u n g e n alle erdgasf ü l u e n d e n H o r i z o n t e n a c h e i n a n d e r g e t e s t e t . Das f ü h r t d a z u , d a ß in d e n m e i s t e n B o h r u n g e n das T e s t e n in der o b e r s t e n e r d g a s f ü h r e n d e n S c h i c h t eingestellt wird, die n i c h t selten ein d e r B e d e u t u n g d e r V o r r ä t e n a c h zweitrangiges L a g e r e n t h ä l t oder d u r c h eine geringe P r o d u k t i v i t ä t g e k e n n z e i c h n e t ist. A u s g e h e n d v o n d e n g e n a n n t e n B e s o n d e r h e i t e n des Abb a u s m u ß a u c h die E r k u n d u n g kleiner m e h r s c h i c h t i g e r L a g e r s t ä t t e n d u r c h g e f ü h r t w e r d e n . E s b e s t e h t keinerlei N o t w e n d i g k e i t , die k o n t u r n a h e n Teile der L a g e r sorgfältig zu u n t e r s u c h e n . Bei der D e t a i l l i e r u n g des geologischen B a u s k l e i n e r L a g e r s t ä t t e n b e s t e h t i m m e r die G e f a h r i h r e r Ü b e r e r k u n d u n g , die sich d a r i n ä u ß e r t , d a ß E r k u n d u n g s b o h r u n g e n in d e n i m wesentlichen u n p r o d u k t i v e n Teilen n i e d e r g e b r a c h t w e r d e n , welche die Größe der V o r r ä t e der L a g e r s t ä t t e bereits n i c h t m e h r beeinflussen. 2*

491 Die Erkundung des oberen Stockwerks kann auf den meisten Hochlagen, die kaum oder gar keine Brüche aufweisen, im Prinzip mit ein bis zwei Querprofilen zu je 2 bis 3 Bohrungen realisiert werden, unter der Bedingung, daß sie mit der industriellen Versuchsförderung der nachgewiesenen Erdgaslager vereinigt werden. Im Profil muß die erste Erkundungsbohrung im höchsten Teil der Falte angesetzt werden. Die zweite und erforderlichenfalls die dritte auf den Flanken, im halben Abstand vom Scheitel bis zur vermutlichen äußeren Kontur der Lager oder der schließenden Isohypse (im auf dem Wasser schwimmenden Teil der meisten Horizonte). Hierbei muß der Ansatz der zweiten Bohrung unter Berücksichtigung der hydrogeologischen Besonderheiten der Region nach der Seile in der die Abnahme des Drucks der Wässer des produktiven Horizonts vermutet wird, erfolgen. Im weiteren muß m a n bei der Erkundung der Ablagerungen des unteren Stockwerks die ersten Profile der Bohrungen längs der Faltenachse senkrecht zu den abgebohrten Bohrprofilen ansetzen. Die Anzahl der Bohrungen und der Abstand zwischen ihnen müssen unter Berücksichtigung der geologischen Besonderheiten des Baus des Feldes und der Abmessungen der Fallen, die durch seismische Untersuchungen und das Abbohren der ersten Reihe der Bohrungen ermittelt wurden, bestimmt werden. D u r c h d a s N i e d e r b r i n g e n dieser B o h r u n g e n wird die E r d g a s - E r d ö l f ü h r u n g des u n t e r e n S t o c k w e r k s g e k l ä r t , a u ß e r d e m e r h ä l t m a n zusätzliches b o h r f e l d g e o p h y s i k a l i sches u n d K e r n m a t e r i a l , das die E r d g a s - E r d ö l f ü h r u n g u n d die p h y s i k a l i s c h e n E i g e n s c h a f t e n der p r o d u k t i v e n H o r i z o n t e des oberen S t o c k w e r k s c h a r a k t e r i s i e r t . D a n a c h k a n n m a n f ü r die m e i s t e n L a g e r s t ä t t e n im P r i n z i p die A r b e i t e n zur E r k u n d u n g der festgestellten L a g e r einstellen. Die N a c h e r k u n d u n g k a n n d u r c h B o h r u n g e n u n d Versuchsexploitation der vorauslaufenden Förderbohr u n g e n erfolgen. Bei der A n w e n d u n g der d a r g e l e g t e n M e t h o d i k ist es n i c h t ausgeschlossen, d a ß die N o t w e n d i g k e i t a u f t r i t t , z u s ä t z lich einzelne E r k u n d u n g s b o h r u n g e n n i e d e r z u b r i n g e n , u m spezielle A u f g a b e n der N a c h e r k u n d u n g der L a g e r zu lösen, b e s o n d e r s auf s t a r k g e s t r e c k t e n b r a c h y a n t i k l i n a l e n F a l t e n . F ü r geologisch k o m p l i z i e r t g e b a u t e E r d g a s l a g e r s t ä t t e n , die i n n e r h a l b d e r F l ä c h e der E r d g a s f ü h r u n g d u r c h B r ü c h e m i t h o h e r S p r u n g h ö h e in einzelne Blöcke zerschlagen w u r d e n , k a n n die M e t h o d i k n a t ü r l i c h n i c h t angewandt werden. Weitere methodische Erkundungsaspektc Bei der E r k u n d u n g aller T y p e n v o n E r d g a s l a g e r s t ä t t e n m u ß m a n in g r o ß e m U m f a n g rechnerische M e t h o d e n z u r Bestimmung der R a t e der Gas-Wasser-Kontakte u n t e r B e r ü c k s i c h t i g u n g der festgestellten regionalen Verteil u n g s g e s e t z m ä ß i g k e i t e n der L a g e r s t ä t t e n d r ü c k e einsetzen. Die A n w e n d u n g dieser M e t h o d e n ist b e s o n d e r s d a n n n o t w e n d i g , w e n n B o h r u n g e n fehlen, die die Gas-WasserK o n t a k t e aufgeschlossen h a b e n . Sie ist d u r c h a u s gerechtf e r t i g t in der P r a x i s der E r k u n d u n g u n d der P r o j e k t i e r u n g industrieller F ö r d e r v e r s u c h e auf n e u e n Lagerstätten. W e n n i m P r o f i l der L a g e r s t ä t t e industrielle E r d ö l l a g e r v o r h a n d e n sind, die u n t e r d e n oder i n m i t t e n der erdgasf ü h r e n d e n H o r i z o n t e liegen, so m u ß das in b e s t i m m t e r Weise die M e t h o d i k der E r k u n d u n g der E r d g a s l a g e r beeinflussen. Da f ü r die E r k u n d u n g der E r d ö l s c h i c h t e n hier eine große A n z a h l v o n B o h r u n g e n n i e d e r g e b r a c h t wird, m ü s s e n v o n diesen die E r d g a s l a g e r beiläufig m i t erkundet werden. Das Niederbringen von Bohrungen speziell f ü r die E r k u n d u n g e r d g a s f ü h r e n d e r H o r i z o n t e m u ß hier auf ein M i n i m u m r e d u z i e r t oder völlig ausgeschlossen w e r d e n . I m P r o z e ß d e r E r k u n d u n g von E r d g a s l a g e r s t ä t t e n

muß

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MAKSIMOW u. a. / Zusammensetzung der Reliktkohlenwasserstoffe

m a n bestrebt sein, alle notwendigen Angaben für die Anfertigung eines begründeten A b b a u p r o j e k t s zu erhalten, wie T y p und Abmessungen des L a g e r s , die lithologischphysikalischen Eigenschaften der Speiehergesteine und die Charakteristik ihrer Veränderung in der Fläche, die L a g e der G a s - W a s s e r - K o n t a k t e in Lagern, die Schichtdrücke und Temperaturen, die P r o d u k t i v i t ä t der Bohrungen, den K o n d e n s a t g e h a l t im E r d g a s , die Vorräte an E r d g a s und K o n d e n s a t u. a. Die modernen Grundsätze des L a g e r s t ä t t e n a b b a u s müssen jedoch m a x i m a l angew a n d t werden. D a f ü r ist es notwendig, alle F r a g e n , die während der Versuchsförderung oder während der normalen Förderung untersucht werden können, auf dieses S t a d i u m der Arbeit zu übertragen, u m die E r k u n d u n g nicht zu verteuern und in die L ä n g e zu ziehen. Die Arbeiten zur E r k u n d u n g und dem weiteren A b b a u der L a g e r s t ä t t e müssen zu einem einheitlichen K o m p l e x verschmelzen und Glieder eines Prozesses darstellen — des Nachweises und der N u t z u n g der L a g e r s t ä t t e , die in b e s t i m m t e n E t a p p e n einander ergänzen. E s ist zu beachten, daß eine hohe E f f e k t i v i t ä t der E r d g a s l a g e r s t ä t t e n e r k u n d u n g bei der Anwendung der dargelegten geologischen Verfahren nur unter der B e d i n g u n g gewährleistet werden kann, daß a) die moderne Technik beim Niederbringen und der Bemusterung der Bohrungen a m vollkommensten und rationellsten genutzt wird, b) die Erkundungsarbeiten rationell und mit hoher Q u a l i t ä t durchgeführt werden, c) die Erdgasbohrungen vollwertig untersucht werden, insbesondere unter Anwendung gasdynamischer Methoden zur Bestimmung der E x p l o i t a t i o n - und Speichereigenschaften der produktiven Horizonte, d) eine sorgfältige ökonomische Analyse der E r k u n d u n g vorgenommen wird.

Zusammenfassung Die stürmische Entwicklung der sowjetischen Erdgasindustrie wird am Beispiel wichtiger erdgasführender Provinzen charakterisiert. Anknüpfend au neue Erkenntnisse über Gesetzmäßig-

keiten der Bildung und Verteilung von Erdgas- und Erdöllagern werden die besonderen Erfordernisse und Methoden einer spezifischen E r k u n d u n g sowie des A b b a u s von Erdgaslagerstätten verschiedenen T y p s behandelt. Weiterhin wird auf die Unterstützung, die seitens der U d S S R der D D R auf diesem Gebiet gewährt wird, eingegangen.

PC3H)MC BypHoe

pa3BHTHe

coBeTCKoft

ra30B0ñ

npoMbimjienHOCTH

xapaKTepH3yeTCH na npHMepe B a m m i x ra30H0CHbix npoBHHIJHH. B CBH3H C HOBbIMH n03HaHHHHH O 3âK0H0MepH0CTHX

06pa30BaHM H pa3MemeHHH He$THHbix H ra30BLix 3a.neJKeft, o6cymnaioTCH ocoSeHHbie TpeöoB&HHH h MeTOflbi cnei^ajibHOft

pa3BenKH Kau H pa3pa6oTKH ra30Bbix MecTopowp,eHHft pa3JiHHHoro rana. B jtajibHeümeM ocTaHaBjiHBaeTcn Ha nonjtepwne, OHa3aHHOÜ I ^ P CO CTOpOHbl CGCP Ha 3T0M OÖJiaCTH.

Summary The stormy development of the Soviet gas industry is illustrated by important gas-bearing provinces. The particular requirements and methods of a specific prospection, as well as of the exploitation of various types of gas deposits, are discussed on the basis of new knowledge of the regularities of formation and distribution of gas and oil-bearing beds. Information is also given of the aid provided by the U.S.S.R. to the G . D . R . in this field.

Literatur ORJOL, W. E . : Die E r k u n d u n g der E r d g a s l a g e r s t ä t t e n (russ.). — Verlag N e d r a 200 S., Moskau 1975. ORJOL, W. B . ; SOLOWJOW, B . A . ; KAIDALOW, W. J . : Die Geologie der Gask o n d e n s a t l a g e r s t ä t t e Orenburg, der größten in E u r o p a . — Z. angew. Geol.. 22, 8, 8 4 0 - 8 5 1 , Berlin 1971). ORJOL, W . E . ; SOLOWJOW, B . A . : Die G a s f ü h r u n g der A n a l o g a des Rotliegenden in der Dnepr-Donez-Senke. — Z. angew. Geol., 23, 1, 1 — 9, Berlin 1977. SHABREW, I. P . ; JERMAKOW, W. I . ; OKJOL, W . E - ; SOKOIÖW, W. L . ; TSCHAJKOWSKAJA, E . W . : Die Gesetzmäßigkeiten der B i l d u n g u n d Verteilung der Zonen vorwiegender E r d g a s a k k u m u l a t i o n (russ.). — Geol. i r a s w e d k a gasowych i g a s k o n d e n s a t n y c h mestoroshdenii, 8, 8 — 9, M o s k a u 1974. WASSILJEW, W. G . ; SHABREW, I . P . ; L w o w , M. S . ; MIROXTSCHEW, .T. U. P . ; ORJOL, W. E . ; STAROSELSKI, W. I . ; SIUPANOW, W. P . : Gas- u n d Gask o n d e n s a t l a g e r s t ä t t e n (russ.). — Verlag Nedra, 527 S., Moskau 1975.

Einige Kriterien der geochemischen Charakteristik und der katagenetischen Umwandlungen der Erdöle anhand der Zusammensetzung der spezifischen Reliktkohlenwasserstoffe MAKSIMOW, S . p . ; SAFONOWA, G . I.,

UdSSR

Die Erdöle, die ein kompliziertes Gemisch verschiedener Kohlenwasserstoffund Nichtkohlenwasserstoffverbindungen darstellen, entstehen durch U m w a n d l u n g des organischen Ausgangsmaterials unter dem Einfluß geologisch-geochemisclier F a k t o r e n . Die Zusammensetzung der K o m p o n e n t e n der Erdöle muß den Verlauf ihrer geologischen Geschichte widerspiegeln. Die reliktischen Kohlenwasserstoffe, Chemofossilien, ererbt von den biologischen Vorgängern, sind sogenannte „biologische Markierer" der Erdöle. Zur Untersuchung dieser Kohlenwasserstoffe in den Erdölen verschiedener Regionen der U d S S R wurden Z u s a m m e n s e t z u n g und Verteilung der Eingang des Manuskripts in der R e d a k t i o n : 23. 3. 1977. Übersetzung: W. OESTREICH, Berlin

langkettigen n-Paraffine, der symmetrisch gebauten isomeren Paraffine, der Isoprenoide und der polyzyklischen N a p h t h e n e studiert. Die biologische E n t s t e h u n g dieser Kohlenwasserstoffe steht außer Zweifel (BOGOMOLOW U. a. 1 9 6 0 ; B E A Y & EVANS 1 9 6 1 ; PETROW 1 9 6 7 ; WASSOJEWITSCH 1 9 6 7 ; DINNE, BENDORAITIS, BROWN 1 9 6 2 u. a.).

Hauptquelle für die B i l d u n g der n-Paraffine sind die F e t t e und F e t t s ä u r e n . Als wahrscheinlichster Vorgänger der Isoprenoid-Kohlenwasserstoffe gilt der Diterpenalkohol Phytol (C 2 0 H 3 9 OH), der bei der Zersetzung des Chlorophylls und dem Abreißen einer seitlichen P h y t y l k e t t e entsteht (PETROW U. a. 1970). Durch die Untersuchungen von ANDERS & ROBINSON (1971) wurden in Schiefern tetrazyklische Zykloparaffine (C 27 , C 2 8 , C 2 9 )-Sterane, Deriv a t e pflanzlicher und möglicherweise tierischer Steroide,

Zeitschrift fiir angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), He!t 10

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MAKSIMOW u. a. / Zusammensetzung der Reliktkohlenwasserstoffe

m a n bestrebt sein, alle notwendigen Angaben für die Anfertigung eines begründeten A b b a u p r o j e k t s zu erhalten, wie T y p und Abmessungen des L a g e r s , die lithologischphysikalischen Eigenschaften der Speiehergesteine und die Charakteristik ihrer Veränderung in der Fläche, die L a g e der G a s - W a s s e r - K o n t a k t e in Lagern, die Schichtdrücke und Temperaturen, die P r o d u k t i v i t ä t der Bohrungen, den K o n d e n s a t g e h a l t im E r d g a s , die Vorräte an E r d g a s und K o n d e n s a t u. a. Die modernen Grundsätze des L a g e r s t ä t t e n a b b a u s müssen jedoch m a x i m a l angew a n d t werden. D a f ü r ist es notwendig, alle F r a g e n , die während der Versuchsförderung oder während der normalen Förderung untersucht werden können, auf dieses S t a d i u m der Arbeit zu übertragen, u m die E r k u n d u n g nicht zu verteuern und in die L ä n g e zu ziehen. Die Arbeiten zur E r k u n d u n g und dem weiteren A b b a u der L a g e r s t ä t t e müssen zu einem einheitlichen K o m p l e x verschmelzen und Glieder eines Prozesses darstellen — des Nachweises und der N u t z u n g der L a g e r s t ä t t e , die in b e s t i m m t e n E t a p p e n einander ergänzen. E s ist zu beachten, daß eine hohe E f f e k t i v i t ä t der E r d g a s l a g e r s t ä t t e n e r k u n d u n g bei der Anwendung der dargelegten geologischen Verfahren nur unter der B e d i n g u n g gewährleistet werden kann, daß a) die moderne Technik beim Niederbringen und der Bemusterung der Bohrungen a m vollkommensten und rationellsten genutzt wird, b) die Erkundungsarbeiten rationell und mit hoher Q u a l i t ä t durchgeführt werden, c) die Erdgasbohrungen vollwertig untersucht werden, insbesondere unter Anwendung gasdynamischer Methoden zur Bestimmung der E x p l o i t a t i o n - und Speichereigenschaften der produktiven Horizonte, d) eine sorgfältige ökonomische Analyse der E r k u n d u n g vorgenommen wird.

Zusammenfassung Die stürmische Entwicklung der sowjetischen Erdgasindustrie wird am Beispiel wichtiger erdgasführender Provinzen charakterisiert. Anknüpfend au neue Erkenntnisse über Gesetzmäßig-

keiten der Bildung und Verteilung von Erdgas- und Erdöllagern werden die besonderen Erfordernisse und Methoden einer spezifischen E r k u n d u n g sowie des A b b a u s von Erdgaslagerstätten verschiedenen T y p s behandelt. Weiterhin wird auf die Unterstützung, die seitens der U d S S R der D D R auf diesem Gebiet gewährt wird, eingegangen.

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npoMbimjienHOCTH

xapaKTepH3yeTCH na npHMepe B a m m i x ra30H0CHbix npoBHHIJHH. B CBH3H C HOBbIMH n03HaHHHHH O 3âK0H0MepH0CTHX

06pa30BaHM H pa3MemeHHH He$THHbix H ra30BLix 3a.neJKeft, o6cymnaioTCH ocoSeHHbie TpeöoB&HHH h MeTOflbi cnei^ajibHOft

pa3BenKH Kau H pa3pa6oTKH ra30Bbix MecTopowp,eHHft pa3JiHHHoro rana. B jtajibHeümeM ocTaHaBjiHBaeTcn Ha nonjtepwne, OHa3aHHOÜ I ^ P CO CTOpOHbl CGCP Ha 3T0M OÖJiaCTH.

Summary The stormy development of the Soviet gas industry is illustrated by important gas-bearing provinces. The particular requirements and methods of a specific prospection, as well as of the exploitation of various types of gas deposits, are discussed on the basis of new knowledge of the regularities of formation and distribution of gas and oil-bearing beds. Information is also given of the aid provided by the U.S.S.R. to the G . D . R . in this field.

Literatur ORJOL, W. E . : Die E r k u n d u n g der E r d g a s l a g e r s t ä t t e n (russ.). — Verlag N e d r a 200 S., Moskau 1975. ORJOL, W. B . ; SOLOWJOW, B . A . ; KAIDALOW, W. J . : Die Geologie der Gask o n d e n s a t l a g e r s t ä t t e Orenburg, der größten in E u r o p a . — Z. angew. Geol.. 22, 8, 8 4 0 - 8 5 1 , Berlin 1971). ORJOL, W . E . ; SOLOWJOW, B . A . : Die G a s f ü h r u n g der A n a l o g a des Rotliegenden in der Dnepr-Donez-Senke. — Z. angew. Geol., 23, 1, 1 — 9, Berlin 1977. SHABREW, I. P . ; JERMAKOW, W. I . ; OKJOL, W . E - ; SOKOIÖW, W. L . ; TSCHAJKOWSKAJA, E . W . : Die Gesetzmäßigkeiten der B i l d u n g u n d Verteilung der Zonen vorwiegender E r d g a s a k k u m u l a t i o n (russ.). — Geol. i r a s w e d k a gasowych i g a s k o n d e n s a t n y c h mestoroshdenii, 8, 8 — 9, M o s k a u 1974. WASSILJEW, W. G . ; SHABREW, I . P . ; L w o w , M. S . ; MIROXTSCHEW, .T. U. P . ; ORJOL, W. E . ; STAROSELSKI, W. I . ; SIUPANOW, W. P . : Gas- u n d Gask o n d e n s a t l a g e r s t ä t t e n (russ.). — Verlag Nedra, 527 S., Moskau 1975.

Einige Kriterien der geochemischen Charakteristik und der katagenetischen Umwandlungen der Erdöle anhand der Zusammensetzung der spezifischen Reliktkohlenwasserstoffe MAKSIMOW, S . p . ; SAFONOWA, G . I.,

UdSSR

Die Erdöle, die ein kompliziertes Gemisch verschiedener Kohlenwasserstoffund Nichtkohlenwasserstoffverbindungen darstellen, entstehen durch U m w a n d l u n g des organischen Ausgangsmaterials unter dem Einfluß geologisch-geochemisclier F a k t o r e n . Die Zusammensetzung der K o m p o n e n t e n der Erdöle muß den Verlauf ihrer geologischen Geschichte widerspiegeln. Die reliktischen Kohlenwasserstoffe, Chemofossilien, ererbt von den biologischen Vorgängern, sind sogenannte „biologische Markierer" der Erdöle. Zur Untersuchung dieser Kohlenwasserstoffe in den Erdölen verschiedener Regionen der U d S S R wurden Z u s a m m e n s e t z u n g und Verteilung der Eingang des Manuskripts in der R e d a k t i o n : 23. 3. 1977. Übersetzung: W. OESTREICH, Berlin

langkettigen n-Paraffine, der symmetrisch gebauten isomeren Paraffine, der Isoprenoide und der polyzyklischen N a p h t h e n e studiert. Die biologische E n t s t e h u n g dieser Kohlenwasserstoffe steht außer Zweifel (BOGOMOLOW U. a. 1 9 6 0 ; B E A Y & EVANS 1 9 6 1 ; PETROW 1 9 6 7 ; WASSOJEWITSCH 1 9 6 7 ; DINNE, BENDORAITIS, BROWN 1 9 6 2 u. a.).

Hauptquelle für die B i l d u n g der n-Paraffine sind die F e t t e und F e t t s ä u r e n . Als wahrscheinlichster Vorgänger der Isoprenoid-Kohlenwasserstoffe gilt der Diterpenalkohol Phytol (C 2 0 H 3 9 OH), der bei der Zersetzung des Chlorophylls und dem Abreißen einer seitlichen P h y t y l k e t t e entsteht (PETROW U. a. 1970). Durch die Untersuchungen von ANDERS & ROBINSON (1971) wurden in Schiefern tetrazyklische Zykloparaffine (C 27 , C 2 8 , C 2 9 )-Sterane, Deriv a t e pflanzlicher und möglicherweise tierischer Steroide,

Zeitschrift f ü r angewandte Geologie, B d . 23 (1077), H e f t 10 AI AKSIMOW u. a . / Z u s a m m e n s e t z u n g d e r

ferner A b k ö m m l i n g e pentazyklischer Triterpenoide und pflanzlicher K a r o t i n o i d e (pentazyklische Zykloparaffine) gefunden. Wir führten die Untersuchungen nach folgendem Schema durch: 1. Trennung des Erdöls in zwei Fraktionen [Benzinfraktion bis 200°C/entbenzinierter Teil - über 200°C); 2. Chromatographische Trennung des entbenzinierlen Teils in Komponentengruppen; 3. Untersuchung der Zusammensetzung der Isoprenoid-KohlenWasserstoffe der Paraffin-Naphthcn-Fraktion des eiitbeiizinierten Teils des Erdöls nacli der Methode der Gas-FlüssigkeitChromatographie ; 4. Abtrennung der n-Paraffinkohlcnwasserstoffe aus dieser Fraktion durch Komplexbildung mit Harnstoff; 5-, Studium der Zusammensetzung der hochmolekularen n-Paraffine der Kohlenwasserstoffe der Erdöle nach der Methode der Gas-Flüssigkeit-Chromatograpliie; 6. Massenspektroskopische Untersuchung der Zusammensetzung des Isoparaffin-Naphthen-Teils. Die E n d d a t e n sind sowohl für die einzelnen Proben als auch als prinzipiell mögliche und wahrscheinlichste Werte der analytischen Größen (nach der Serie der Proben) dargestellt. F ü r die zusätzliche Analyse der faziellen Situation wurden die Werte der Marinitätskoeffizienten (km) nach S A L M A N O W (1974) verwendet. Diese Berechnungen geben die Möglichkeit, die Charakteristik des geochemischen Milieus der E r d ö l - E r d g a s - B i l d u n g bis zu einem gewissen Grad zu präzisieren. F ü r genetisch mit kontinentalen Ablagerungen zusamS 0 30 < 0,12 -| — - . Für menhängende Erdöle ist km = asph asph genetisch mit küstennah-marinen Schichtfolgen z u s a m m e n 9 a s p h < km < 0,12 + a°s'p h° 0,90 F ü r E r d ö l e mariner Genese ist k m > 0,12 + asph Die Veränderungen des Gehalts und der Z u s a m m e n s e t z u n g der hochmolekularen n-Paraffinkohlenwasserstoffe der E r d ö l e zeigten, daß es im Bereich der einzelnen Regionen charakteristische Werte ihres Gehalts in den Erdölen unterschiedlicher stratigraphischer K o m p l e x e gibt. F ü r die mesozoischen Schichten des K a u k a s u s v o r l a n d s ist die Verteilung der n-Paraffine nach den stratigraphischen Untergliederungen in T a b . 1 dargestellt.

hängende Erdöle ist 0,12 +

Tab. 1. Die Verteilung der hochmolekularen n-Paraffine in den Erdölen des Kaukasusvorlands Stratigraphische Untergliederung

Grenzgehalt der n-Paraffine in % für die Paraffin- für das Erdöl Fraktion der K W

0,24-1,7 Sarniatstufe Tschokrakhorizont 1,8—17,6 Kumfolge 8,2-18,0 (Unterkreide) Mittlerer J u r a bis 3 4 , 7 - 4 9 , 8 UiiI*«! Trias Mittlere Trias 15,5-19,4

493

RclikLkoliienwusscrstolle

T°C der Schicht

0,2-0,64 0,7-8,5 2,6-9,11

40-60 40-65 40-100

17,0-27,9

90—130

12,5-13,3

150-170

F ü r die paläozoischen Schichten der Wolga-Ural-Provinz im Mittleren und Unteren Wolgagebiet bringt T a b . 2 die Verteilung der n-Paraffine.

Tab. 2. Die Verteilung der hochmolekularen n-Paraffine in den Erdölen der Wolga-Ural-Provinz Stratigraphische Untergliederung

UnterfrasnienUnters tufe Givetstufe Ei f eis lufe

Grenzgehalt der n-Paraffine in % T°C der ; ; Schicht für die Paraffinfür Erdöl Fraktion der KW 9—15

4-10,2

53-78

22-25 20

12-1(5,2 8,5-13,5

04—89 120

A b b . 1 bringt die wahrscheinlichsten Mittelwerte des Gesamtgehalts der hochmolekularen n-Paraffine in den Erdölen für die stratigraphischen Profile verschiedener Regionen. Man k a n n erkennen, wie s t a r k sich die Mittelwerte für die Erdöle der „ N i e d e r t e m p e r a t u r " - und der „ H o c h t e m p e r a t u r " - G e b i e t e und -Schichten unterscheiden. D a s hängt wahrscheinlich d a m i t z u s a m m e n , in welchem Maße sich die Temperaturverhältnisse für die A k k u m u l a tion der Kohlenwasserstoffe im Speicher günstig auswirkten. F ü r die mesozoischen Schichten b e t r ä g t bei Schichttemperaturen nicht über 80 °C der Gehalt der n-Paraffine (C 12 bis C 3 2 ) in den Erdölen 2 bis 5 % , für Gebiete mit Schichttemperaturen von + 7 0 bis + 1 0 0 ° C etwa 12 bis 1 5 % und f ü r „ H o c h t e m p e r a t u r s c h i c h t e n " (Schichttemperaturen von + 1 3 0 bis + 1 5 0 ° C ) erreicht ihr Gehalt 22 bis 3 0 % für das Erdöl. J e d o c h ist bei weiterer E r h ö h u n g des T e m p e r a t u r f a k t o r s im mesozoischen K o m p l e x (Schichttemperaturen von + 1 5 0 bis + 1 7 0 ° C ) eine q u a n t i t a t i v e A b n a h m e des Gehalts der n - P a r a f f i n e in den Erdölen möglich (vgl. die Mittlere T r i a s ) ; d a s ist offensichtlich durch die Zerstörung der langkettigen Strukturen bei den erhöhten Temperaturverhältnissen der K a t a g e n e s e bedingt. Den G e s a m t g e h a l t der n-Paraffine in den Erdölen beeinflussen neben dem T e m p e r a t u r f a k t o r auch die Zusammensetzung des organischen A u s g a n g s m a t e r i a l s und die Migrationsprozesse. Deshalb können die Erdöle verschiedener geologischer Regionen unter gleichtypigen Temperaturbedingungen eine unterschiedliche Menge von n-Paraffinen (C 12 bis C 3 2 ) enthalten (vgl. den Mittleren J u r a ) . Der geologische Zeitfaktor spiegelt sich ebenfalls im Gehalt der n Paraffine wider. Die Erdöle der neogenen und paläogenen Schichten enthalten die geringste Menge hochmolekularer n-Paraffine. D a s ist sowohl auf die niedrigen Temperaturverhältnisse als auch auf den niedrigen Grad der U m w a n d l u n g der organischen S u b s t a n z (möglicherweise auch infolge des Einflusses von F a k t o r e n der Hypergenese) zurückzuführen. Die alten Erdöle — des Paläozoikums und des Proterozoikums — enthalten keine erhebliche Menge hochmolekularer n - P a r a f f i n e ; offensichtlich sind die Moleküle im Verlauf der langen Zeit zerfallen. A m Beispiel des Vergleichs gleichaltriger E r d ö l e kann m a n jedoch erkennen, daß der T e m p e r a t u r f a k t o r den wirkungsvollsten Einfluß auf den q u a n t i t a t i v e n Gehalt der n-Paraffine in den Erdölen a u s ü b t . Unter Berücksichtigung des Obengenannten muß m a n bedenken, daß man bei der B e s t i m m u n g der potentiellen q u a n t i t a t i v e n Möglichkeiten der Emigration der Kohlenwasserstoffe in die Speicher hinein die Emigrationsbedingungen im Auge haben muß, da der T e m p e r a t u r f a k t o r zu entsprechenden Korrekturen führen kann. Gemeinsam mit den quantitativen Veränderungen in der Zusammensetzung der n-Paraffine muß m a n auch ihre qualitative

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10' 494

MAKSIMOW U. a. / Zusammensetzung der Reliktkohlenwasserstotfe

Zeitschritt für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10 Maksimow u. a. / Zusammensetzung der Reliktkohlenwassers toife

495

5 I 5

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Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10

496

MAKSIMOW U. a. / Z u s a m m e n s e t z u n g der R e l i k t k o h l e n w a s s e r s t o f f e

Zusammensetzung beachten, und bei der stratigraphischen Korrelation besonders den Gehalt des höchstmolekularen Teils dieser Kohlenwasserstoffe (C 25 und C 32 ) und den W e r t des Verhältnisses

— — • (was die Berechn C 16 — n C 12 , , ... . Feste K W nung des Verhältnisses — ——- ersetzt und verein; facht). Flüssige K W Diese Kennziffern ändern sich für die stratigraphischen Komplexe unregelmäßig. Eine genauere Information ergibt sich bei regionalen Vergleichen der Erdöle innerhalb jedes stratigraphischen Komplexes. Die Verteilungsmaxima und die Werte des Verhältnisses ungeradzahlig . — — - — der individuellen n-Paraffine ändern sich geradzahlig ebenfalls unregelmäßig im Profil der stratigraphischen Untergliederungen und liefern deutlichere Unterschiede im regionalen Plan, wie das früher demonstriert wurde (MAKSIMOW

&

SAFONOWA

1972).

Die

Gesamtmenge

der

n-Paraffine in den Erdölen jeder Region kann daher von den Temperaturbedingungen der Schichten abhängen. Die qualitative Zusammensetzung der n-Paraffine aber ordnet sich in der Hauptsache der Zusammensetzung der organischen Ausgangssubstanzen unter, d. h. sie widerspiegelt den reliktischen Charakter dieser Kohlenwasserstoffe. In Abb. 2 wird die Veränderung des Gehalts der IsoprenoidKohlenwasserstoffe in den Erdölen nach gemittelten Daten für jede Region einzeln gezeigt. Der Gehalt der IsoprenoidKohlenwasserstoffe in den Erdölen verändert sich weitaus geringer und bedeutend weniger regelmäßig als der Gehalt der n-Paraffine, vorwiegend in den Grenzen von 0 , 8 — 3 , 5 % . E s gibt jedoch einzelne Fälle, in denen der Gehalt an Isoprenoiden 9 und 1 1 % erreicht, z. B . im Erdöl der Lagerstätte Asewo-Salausch, Tatarische A S S R . Man muß beachten, daß die Zusammensetzung der individuellen Isoprenoid-Kohlenwasserstoffe ein genetischer Indikator ist, wie in vorhergegangenen Arbeiten angegeben wurde (MAKSIMOW & SAFONOWA 1971). Der W e r t des Pristan Ii C 1 . ¿r^l hängt für die Erdöle wenig von B s P h y t a n \i C 20 / thermobarischen Faktoren ab und h a t in verschiedenen Regionen eine andersartige Bedeutung. Man kann folgende Beispiele anführen (Tab. 3). In erster Annäherung stellt sich heraus, daß ein W e r t Pristan des Verhältnisses =-7 unter 1 für Erdöle charakteriPhytan stisch ist, die genetisch mit normalen marinen Sedimentationsverhältnissen zusammenhängen. Lagunär-kontinentale Verhältnisse oder eine erhebliche Zufuhr von klastiPristan schem Material entspricht einem Verhältnis — Phytan über 1. Die Marinitätskoeffizienten nach SALMANOW lieferten in einer Reihe von Fällen eine deutliche Bestätigung, sowohl für die geologischen Beschreibungen, als auch für Pristan , das von den relikden W e r t des Verhältnisses — Phytan tischen Ausgangssubstanzen ererbt wurde. Damit wurde Verhältnisses

(n

auch die gcnctische Bedeutung des Verhältnisses -rz-b B Phytan bestätigt, und sein Zusammenhang mit der faziellen Situation der Sedimentation der erdölproduzierenden Sedimente nachgewiesen. Der Umwandlungsgrad der Isoprenoid-KW wird nach

der Größe Summe der 1

C20

des Verhältnisses niedrigermolekularen

Phytan/Pristan zur Isoprenide bestimmt

* ^19

c12 Die W e r t e dieser Verhältnisse nehmen unter dem Einfluß der Katagenese in verschiedenen Regionen unterschiedlich ab. F ü r die am stärksten umgewandelten Erdöle sind W e r t e von 0,3—0,1, für wenig umgewandelte W e r t e bis 2,5 und mehr anzugeben. Zu beachten ist das Verhältnis der Isoprenoide zu den n-Paraffinen i C 20 + i C 19 /Isoparaffine \ oder (Abb. 3). \ n-Paraffine/ n C 18 + n L 1 7 Diese Verhältnisse vermindern sich bei Erhöhung der thermobarischen Faktoren der Lager und mit Zunahme des geologischen Alters der Gesteine und der Erdöle, aber in jeder Region gibt es verschiedene W e r t e : für die am stärksten umgewandelten Erdöle 0,1 bis 0,6, für wenig umgewandelte 2 bis 4 und mehr. Wendet man sich den massenspektrometrisch erhaltenen Charakteristiken der Naphten-Kohlenwasserstoffe zu (Abb. 2), so kann man sagen, daß sich für verschiedene Regionen gleichaltrige Erdöle nach dem quantitativen Gehalt an tetrazyklischen und pentazyklischen Naphthenen unterscheiden, sogar in größerem Maße als nach dem Gehalt an Isoprenoiden. Der Gehalt der Sterane ändert sich zwischen 9 , 5 % und 1 , 4 % , der Gehalt der Triterpane — zwischen 3,0 und 0 , 6 6 % . Die Größe des Verhältnisses i c18

Sterane . . ——. kann sich für die verschiedenen Erdöle im Triterpane Bereich von 3,8 bis 1,5 verändern. Verfolgt man aber die quantitativen Gehalte der tetra- und pentazyklischen Naphthene anhand der stratigraphischen Profile (Abb. 2 und 4), so kann man beobachten, daß fast für alle Regionen eine allmähliche Abnahme der polyzyklischen Strukturen mit der Erhöhung des geologischen Alters der Erdölnebengesteine charakteristisch ist. Die Beobachtung der Veränderung der Verhältnisse Mono- + bizyklische Naphthene Trizyklische Polyzyklische Naphthene T e t r a - u . Pentazyklische in den stratigraphischen Komplexen aller Regionen zeigt eine recht konstante und allmähliche Zunahme dieser Größen, besonders der ersten, im stratigraphischen Profil von oben nach unten. Das bekräftigt die Neubildung niedermolekularer Naphthene unter der Einwirkung thermobarischer Faktoren und des geologischen Zeitfaktors. Tab. 4 bringt summarische Angaben über die effektivsten Kennziffern (Indikatoren). Der Gesamtgehalt der reliktischen (genetischen) Strukturen/Merkmale in den Erdölen ist bedeutend und kann im Durchschnitt 30 bis 3 5 % für die Fraktion der Paraffin-Naphthen-Kohlenwasserstoffe betragen, womit an sich die organische E n t stehung des Erdöls bewiesen ist. Die Hauptergebnisse dieser Untersuchungen bestehen daher in folgendem: 1. E i n e P r ä z i s i e r u n g der s t r a t i g r a p h i s c h e n Z u g e h ö r i g k e i t der E r d ö l e i s t i n n e r h a l b einzelner R e g i o n e n n a c h d e m G e h a l t und der V e r t e i l u n g der h o c h m o l e k u l a r e n n - P a r a f f i n e (C, 3 bis C 3 2 ) u n t e r B e r ü c k s i c h t i g u n g des T e m p e r a t u r f a k t o r s m ö g l i c h . F ü r R e g i o n e n m i t einer S c h i c h t l e m p e r a t u r v o n 1 4 0 bis 1 5 0 ° C crreichl. der G e h a l t der n - P a r a f f i n e bei E r d ö l 22 bis 3 0 % .

„

2. J i m

• ••

genetisches

•

Kriterium

—

das

Prisf.an

.

Verhältnis — ist Phytan c h a r a k t e r i s t i s c h für v e r s c h i e d e n e R e g i o n e n u n d d r ü c k t die A b h ä n g i g k e i t der E r d ö l e von der faziellon .Situation der S e d i &

_.

,

/Frisian

< m e n t a t i o n aus. t i l i Vorwiegen des P h y t a n s I — B \Phytan

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Abb. 1 -

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1¡7 L

Erdgaslagerstätten im Erdgasgebiet des Südlichen Pormbeekens (nach B u t l e r 1975, ( I m m i n g k V

Isohypsen der Oberfläche des produktiven Horizonts, 2

• Brüche, 3 - Tiefenlage des (ins-Wasser-Kontakts (in m), 4 - kon

(^— \ -

3

i +-

f

f +

& W Y N D H A M 1 9 7 5 , F R A N C E 1 9 / 5 u n d VAN V E E N 1 9 7 5 ) k o n k o r d a n i r geologische Grenzen, 5 -- diskordante geologische Grenzen, (i -

+

Satmarserien, 7 -

Erdgas

A b b . 5. E r d ö l - E r d g a s l a g e r s t ä t t e n i n d e n E r d ö l - E r d g a s g e b i e t e n d e s Z e n t r a l g r a b e n s , d e s V i k i n g - G r a b e n s , d e r B r e n t e r Scholle unc ( n a c h BRENNAUD & VAX V E E X 1 9 7 5 ; K O K 1 9 7 5 ; PESKINOTON 1 9 7 5 ; THOMAS, WAMSLEY & J m m t K S 1 9 7 5 u n d W I L H A M S , COMXEK 4 PETEKSON 1 9 7 5 )

1 - Isohypsen d«r Oberfläche des produktiven Horizonts (in m), 2 - Brüche, 3 Isohypsen des produktiven Horizonts (in m), 4 ohne produktive jurassische Sedimente, 8 — Steinsalz, 9 — Has-Wasser-Kontakl. 10 — ÖL-Wasser-Kontakt, 11 — Erdöl, 12 — Erdgas

konkordante geologisch!

MONTROSE

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olle und der Moray-Firth-Scnke eologische Grenzen, 5 — diskor

ITO

Isoprenoide

n C 18

, U n d

JIGHHH

i C 19

0,08 -

n C 17

^

H T A H

5 — 7 und höher

0,10

MAPHHHOCTH

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BBIHHC-

.

CAJI-

BbicoKoe

cosepmaHHe

ocTaTonHbix

YRNEBOROPOAOB

B

npOHCXOIK-

nemie. 2,0-2,8

0,76-1,0 Summary

charakteristisch

für

Erdöle

mariner

Genese;

ein

Vorwiegen

des Pristans

I— — • > 1 ) ist kennzeichnend f ü r Erdöle, die \Phytan / generiseli e n t w e d e r mit; kontinentalen oder m i t küstennahen B e d i n g u n g e n zusammenhängen. Diese A b h ä n g i g k e i t e n w e r d e n sowohl durch Berechnungen der M a i ' i n i l ä t s k o c f f i z i e n t e n nach SAUMANOW als auch durch die geologische Geschieh tc der das E r d ö l u m g e b e n d e n Schichtenfolgen bestätigt. 3. D i e genetische B e d e u t u n g der W e r t e des Verhältnisses T e t r a z y k l i s c h e N a p h t h e n e / Stcrane \ das für verschiedene P e n t a z y k l i s c h e N a p h t h e n e \Triterpane/ e/' E r d ö l e und Gebiete zwischen 3,8 und 1,5 liegt., wurde nachgewiesen. 4. K r i t e r i e n der kaLagenetischen sind folgende r e l a t i v e G r ö ß e n : Isoprenoide

K03I|i(|IIMHEHTA

NCONPGHOHHOBBIX

3Haienne.

p a 3 H H L I H H X HCTJLTHX A O K a 3 b I B a 6 T H X OpraHHHGCKOG

Polyzyklische Naphthene

t C 20 +

i C 19

n - P a r a f f i n e ' n C 18 + n C 1 7 ' £ i C19

i C 1 8 ' n C 17'

Mono- +

Umwandlungen

der

and that a genetic i m p o r t a n c e must be attached t o the P istaiic phytane q u a n t i t y of isoprenoid hydrocarbons. A d d i t i o n a l calculations of the m a r i n i t y coefficient of oils according to K . F. SALMANOW p e r m i t to demonstrate the dependence of this criterion on the facies conditions. T h e content of p o l y c y c l i c naplithenes in oils has also a genetic significance. T h e high total content of residual hydrocarbons in various oils confirms their organic origin.

Literatur

i C 20 + i C 18 -

t C 19 i C 12'

bizyklische N a p h t h e n e

Polyzyklische Naphthene

Ks w i r d nachgewiesen, daß die Zusammensetzung der hochmolekularen n - A l k a n c die Möglichkeit gibt, die stratigraphische Z u g e h ö r i g k e i t der Erdöle zu präzisieren, sowie den Einfluß des T e m p e r a t u r f a k t o r s in den Schichten auf die q u a n t i t a t i v e Zusammensetzung der Erdöle genauer zu fassen, daß ferner Pi'is tan die Größe p ^ ^ der I s o p r e n o i d - K o h l c n w a s s e r s t o f f e genctische B e d e u t u n g hat. Zusätzliche Berechnungen des Marinitätsk o e f f i z i e n t e u der E r d ö l e nach SALMONOW g e s t a l t e n es, die A b h ä n g i g k e i t dieses K r i t e r i u m s v o n den Faziesverhältnissen der S e d i m e n t a t i o n nachzuweisen. Der Gehalt an p o l y z y k l i -

Angewandte Geologie, H e f t 10/77

I t is shown that the composition of liigh-molecular n-alkanes makes it possible to define e x a c t l y the stratigraphical pertinence of oils, to determine m o r e e x a c t l y the influence of the temperature in the beds on the q u a n t i t a t i v e oil composition,

Erdöle

Zusammenfassung

3

BEJIHHHHA

MAHOBy n03B0JIHK>T A0Ka3aTb 3aBHCHMOCTb 3TOrO KpHTGpHH OT (JtaiJHHJIbHBIX OTHOIHGHHft. CoaepjKaHHe IIOJIIMHKJIKHGCKHX Ha$T6HOB B H6l|>THX TaKJKG HM6GT rGHGTHHGCKOG 3HaMGHHG. 06mee

M o n o z y k l i s c l i e u. bizyklische Naphthene

i C 20

NAJLBINE

poaoB HMeex reHeTuqecKoe

n-Paralfinc

i C 20

TenjIO-

Boro (jiaKTopa B nnacTax Ha KOJIHHGCTBGHHHÌÌ cocTaB He$Tefl, npncTan

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Zeitschrift f ü r a n g e w a n d t e Geologie, B d . 2 3 ( 1 9 7 7 ) , H e f t 10

498

O R J O L U. a . / W a s s e r b e i

Erdgaslagerstätten

Quantitative Einschätzung des zu fördernden Wassers beim Abbau von Erdgaslagerstätten O K J O L , W . J . ; G O L D B E C H E R , K . , B e r l i n ; KASCIEPAROW, M . M . ; P O L J A K O W , J . A . ; T A R U T I N , F . J . ,

Gommern

Bekanntlich führt, ein erhöhter Wassergehalt in der Produktion der Bohrungen zu Komplikationen bei ihrer Exploitation. Er bedingt ferner eine Reihe von Schwierigkeiten bei der Vorbereitung des Gases zum Transport; diese Schwierigkeiten hängen mit der Notwendigkeit zusammen, große Flüssigkeitsvolumina abzutrennen. Eine der wichtigsten Aufgaben, die beim Abbau von Erdgaslagerstätten entstehen, ist in diesem Zusammenhang die laufende Einschätzung des Standes des Exploitationsfonds der Bohrungen vom Gesichtspunkt ihres ausgebrachten Wassers (des Schicht- und des Restwassers). Eine derartige Einschätzung muß mit Hilfe quantitativer Kriterien durchgeführt werden, die es erlauben, die Tendenzen der Veränderung des Volumens des auszubringenden Wassers im Verlauf der weiteren Exploitation der Bohrungen zu prognostizieren und prognostische Berechnungen der Hauptkennziffern des Abbaus der Lagerstätte vorzunehmen. Zu diesen Kriterien können gerechnet werden: Die Menge des Wassers in der Produktion der Bohrungen, das Verhältnis der Kondensations- und der hochmineralisierten Wässer in zu fördernden Flüssigkeitsvolumen u. a. Auf der Basis der aufgezählten Kriterien wird im folgenden eine Einschätzung des Stands des Exploitationsfonds der Bohrungen einiger im Abbau befindlichen Lagerstätten gegeben.

Man muß berücksichtigen, daß in Formel (1) ein konstanter Wert des Feuchtigkeitsgehalts angenommen wird. D a s ist nur dann richtig, wenn sich der L a g e r s t ä t t e n d r u c k (Schichtdruck) unerheblich verändert. In Wirklichkeit. hängt der Feuchtigkeitsgehalt in der Schicht von der Veränderung des Drucks ab, da bei Erniedrigung des letzteren durch Verdunstung des Restwassers eine zusätzliche Sättigung clc.s Gases und der Feuchtigkeit erfolgt. In diesem Fall muß m a n fiir jede B o h r u n g in Abhängigkeit v o m Wert des laufenden Schichtdrucks den wahren Feuchtigkeitsgehalt berücksichtigen. Dann wird das Wasserverhältnis, d. h. die Wassermenge pro Einheit des geförderten Gases, für die L a g e r s t ä t t e folgendermaßen b e s t i m m t :

F ü r die B e s t i m m u n g der G e s a m t m e n g e des zu fördernden Wassers beim A b b a u der L a g e r s t ä t t e n wurden die experimentellen Abhängigkeiten des anfänglichen Feuchtigkeitsgehalts des Gases und der Mittelwerte der Veränderung der Chlorionen v o m Verhältnis des mineralisierten und des Kondensationswassers ( Q M I Q K ) verwendet. Dann wird nach der Größe des aus der B o h r u n g in einem festgelegten Zeitraum, z. B . ein Monat, entnommenen Erdgases die Menge des zu fördernden Wassers bestimmt, und nach dem Verhältnis QMIQK — die Menge des mineralisierten Wassers.

Hierbei ist Qg — Gesamlcntnahme des Gases aus der Lagerstätte in Millionen Nominal-m 3 /Monat.

Die G e s a m t m e n g e der aus allen, in E x p l o i t a t i o n stehenden Bohrungen kann m a n nach folgender Formel b e s t i m m e n :

Qw =

V i

j=i

?«(!

+

ßi)

(1)

hierbei bedeuten: q G j — Gasentnahme aus dem J-ten Bohrloch, in 1000 Nominalm 3 /Monat rj — Anfänglicher Feuchtigkeitsgehalt, m3/Mill. m 3 Erdgas, ßj ~ Qmjllkj — Verhältnis der Volumina des mineralisierten und Kondensationswassers, n — Zahl der Bohrungen (1, 2, ...). Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 15. 12. 1976. Ü b e r s . : W . OESTREICH,

Berlin

E )=•

1

ßilGj

(2)

Zu dieser dargelegten Methodik wurde eine Berechnung des Wassers für eine L a g e r s t ä t t e vorgenommen (Abb. 1). Hierbei wurde der anfängliche Feuchtigkeitsgehalt, nach experimentellen Daten b e s t i m m t , mit 5,5 c m 3 / m 3 und u n a b h ä n g i g v o m Druck angenommen. Wie aus Abb. 1 hervorgeht, ist die Veränderung der G e s a m t m e n g e der ausgebrachten Feuchtigkeit in der H a u p t s a c h e der E r d g a s e n t n a h m e aus der L a g e r s t ä t t e proportional. Das weist darauf hin, daß das Kondensations- und nicht d a s mineralisierte Wasser der H a u p t f a k t o r ist. In A b b . 1 werden die Berechnungsergebnisse mit der G e s a m t m e n g e des geförderten Wassers, b e s t i m m t auf der Grundlage der faktischen Messungen an den Bohrungen, verglichen. Die m a x i m a l e Abweichung der berechneten Werte (Rechenwerte) von den faktischen Werten geht nicht über ± 1 0 % hinaus. Der Charakter dieser K u r v e n ist ebenfalls identisch. Ferner ist eine gewisse Annäherung dieser K u r v e n zu verzeichnen. Diese Tendenz des Verhaltens der K u r v e n der G e s a m t m e n g e der geförderten Flüssigkeit k a n n außer Fehlern in den Berechnungen auf eine zusätzliche Sättigung des E r d g a s e s unter Schichtverhältnissen auf K o s t e n des Restwassers infolge H e r a b s e t z u n g des Schichtdrucks

Abb. 1. Entwicklung der Gasentnahme, des geförderten Wassers sowie das Wasserverhältnis für die Lagerstätte i

n m f f Y n

w En B

x

xi

in

i

Df I

H t [Monate]

1 — Gesamtmenge des Wassers Qn, berechnet für bedingte Einheiten, 2 — dgl. für Messungen an Bohrungen, 3 — relative Gasentnahme, 4 — Wasserverhältnis F

Zeitschrift f ü r angewandte Geologie, B d . 23 (1976), H e f t 10

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ORJOL U. a . / W a s s e r b e i E r d g a s l a g e r s t ä t t e n

hinweisen. Diese F r a g e bedarf jedoch einer speziellen Untersuchung. D a s Wasserverhältnis schwankt pro L a g e r s t ä t t e in weiten Grenzen. E i n e gewisse Erhöhung, die in einzelnen^Monaten s t a t t f i n d e t , wird d a m i t erklärt, daß in dieser Periode wegen der B e s c h r ä n k u n g des B e d a r f s an E r d g a s die E x p l o i t a tion einer erheblichen Anzahl v o n Bohrungen eingestellt wird. D a s beeinflußt in erheblichem Maße d a s Verhältnis zwischen den geförderten Flüssigkeitsvolumina und dem Erdgas. Der M a x i m a l w e r t des Wasserverhältnisses übersteigt nicht 8 m 3 /10 6 m 3 E r d g a s . Die G e s a m t t e n d e n z der Veränderung des Wasserverhältnisses h a t konstanten Charakter. D a s durchschnittliche Wasserverhältnis für den betrachteten Zeitraum liegt in der Größenordnung v o n 7 m 3 /10 6 m 3 E r d g a s , hierbei b e t r ä g t die Menge des mineralisierten W a s s e r s 1,5 m 3 pro 10® m 3 E r d g a s . A b b . 2 zeigt den Charakter der Veränderung des mineralisierten und des Kondensationswassers in der Zeit. Der schwankende Charakter der F ö r d e r k u r v e des mineralisierten Wassers erklärt sich durch die An- bzw. Abschalt u n g der Bohrungen, die mit einer erheblichen Wassermenge exploitiert werden. Die E i n s c h ä t z u n g des S t a n d s des E x p l o i t a t i o n s f o n d s der Bohrungen v o m Gesichtspunkt der v o n ihnen ausgebrachten Wässer kann auch durch B e s t i m m u n g der Veränderung des Gehalts der Chlorionen in dem v o n den Bohrungen geförderten Wasser vorgenommen werden. Der Gehalt der Chlorionen in der Produktion der Bohrungen wird hierbei durch W ä g u n g der Menge der Chlorionen über die Förderraten des Wassers in den einzelnen Bohrungen b e s t i m m t . n r

—

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(GCI-)>9)

—

¡=i Hierbei bedeuten: Gci Gehalt der Chlorionen im Wasser, q w j — Förderrate des Wassers (m 3 /Monat). Die D a t e n hinsichtlich des Gehalts an Chlorionen in dem v o n den Bohrungen ausgebrachten Wasser geben die Möglichkeit, im Mittel das Verhältnis der Volumina v o n kondensations-mineralisierten Wässern zu bestimmen.

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Abb. 2. Temporäre Veränderung des Gehalts der Chlorionen in dem von den Bohrungen ausgebrachten Wasser 1 — 1. G r u p p e , 2 — 2. G r u p p e

3*

Abb. 3. Veränderung der Sondenanzahl mit niedrigerem und höherem Anteil von Chlorionen im angebrachte« Wasser 1 — niedriger Anteil von Ol, 2 — höherer Anteil von C1

Die tatsächlichen Tendenzen in der .Veränderung des Gehalts der Chlorionen in der Produktion der Bohrungen könneil nur bei der B e t r a c h t u n g von Gruppen von Bohrungen verfolgt werden, die sich einerseits durch die in der Zeit k o n s t a n t e Arbeit auszeichnen, andererseits durch einen der Z u s a m m e n s e t z u n g nach gleichartigen Gehalt der Chlorionen. Derartige Gruppen werden nach der B e t r a c h t u n g der Veränderung der genannten D a t e n für die einzelnen Bohrungen mit nachfolgender B i l d u n g entsprechender Gruppen ermittelt, deren Zahl v o n den Besonderheiten der A u s g a n g s d a t e n und den Zielen der Untersuchung abhängt. In Abb. 2 ist die Veränderung des Gehalts der Chlorionen in der Produktion von 22 Bohrungen dargestellt, die sich durch praktisch konstante Arbeit im Verlaufe einer längeren Zeit auszeichnen. Diese Gruppe, die den H a u p t t e i l des E x p l o i t a t i o n s f o n d s darstellt, wird durch eine kontinuierliche allmähliche A b n a h m e des Mineralisationsgrades der ausgebrachten Wässer gekennzeichnet; das hängt wahrscheinlich mit der „ R e i n i g u n g " der bohrlochsohlennahen Zonen von Restwässern und den Arbeitsflüssigkeiten zusammen. Der Mineralisationsgrad der hier ausgebrachten Wässer ist dem ähnlich, der für d a s Kondensationswasser charakteristisch ist. Auf Abb. 2 sind auch die Daten für die 2. G r u p p e abgegeben, die aus 5 Bohrungen besteht. Im Gegensatz zur 1. G r u p p e ist hier ein schwankender Charakter der Veränderung des Gehalts der Chlorionen im Zeitraum von etwa einem J a h r zu verzeichnen. Daneben ist eine Tendenz zur Zunahme des Mineralisationsgrads der ausgebrachten Wässer zu b e m e r k e n ; das leitet sich offensichtlich v o m technischen Z u s t a n d der Bohrungen und von der Ähnlichkeit der t.cktonisclien Störungen ab. Das Volumen des mineralisierten Wassers betrug a m E n d e des behandelten Intervalls das Doppelte des Volumens des Kondensationswassers. Wichtige praktische B e d e u t u n g h a t das S t u d i u m der Veränderung der Bohrungen des tätigen F o n d s in den Gruppen mit unterschiedlichem Mineralisationsgrad. Abb. 3 zeigt die Veränderung (im Verlauf von 15 Monaten) der Zahl der Bohrungen mit geringem (von 0 bis 2 g/1) und hohem (über 100 g/1) Gehalt der Chlorionen i m . ausge-

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H e t z e r u. a. / E r d ö l - E r d g a s d e s

brachten Wasser. Die Kurven weisen darauf hin, daß die Zahl der Bohrungen mit unterschiedlichem Mineralisationsgrad im Verlauf des behandelten Zeitraums praktisch konstant bleibt. Die Analyse des Stands des Exploitationsfonds der Bohrungen gestattet die Folgerung, daß der in Betrieb befindliche Fonds der Lagerstätte im Verlauf einer längeren Zeit durch eine Konstanz des Mineralisationsgrads der von den Bohrungen ausgebrachten Wässer gekennzeichnet wird. Für eine Reihe von Bohrungen ist ständig eine hohe Mineralisation der Wasser und ihr erhöhtes Ausbringen zu beobachten. Die Zunahme der Mineralisation der ausgebrachten Wässer in einzelnen Bohrungen wird durch die Abnahme des Gehalts der Chlorionen in anderen Bohrungen kompensiert. Die Anwesenheit einer Gruppe von Bohrungen im Exploitationsfonds, die durch das Ausbringen erhöhter Volumina der mineralisierten Wässer gekennzeichnet werden,' muß bei der weiteren Analyse und Projektierung des Abbaus der Lagerstätte berücksichtigt werden. Zusammenfassung E s wird eine q u a n t i t a t i v e E i n s c h ä t z u n g des g e f ö r d e r t e n K o n d e n sationswassers und des mineralisierten Wassers beim A b b a u einer E r d g a s l a g e r s t ä t t c g e g e b e n . Die E r g e b n i s s e der B e r e c h n u n g e n w e r d e n m i t dun M e ß d a t e n a u s den B o h r u n g e n verglichen. A n h a n d der B e s t i m m u n g der V e r ä n d e r u n g e n des Chlorioneng c h a l t s in der g e f ö r d e r t e n P r o d u k t i o n w u r d e der S t a n d des E x p l o i t a t i o n s f o n d s der B o h r u n g e n a u s der S i c h t der a u s g e -

Nordseeaquatoriums

b r a c h t e n m i n e r a l i s i e r t e n W ä s s e r e i n g e s c h ä t z t . D a s g a b die Möglichkeit, G r u p p e n v o n B o h r u n g e n zu e r m i t t e l n , die sowohl d u r c h k o n s t a n t e A b n a h m e des M i n e r a l i s a t i o n s g r a d s als a u c h d u r c h eine r e l a t i v e Z u n a h m e der M i n e r a l i s a t i o n der a u s g e b r a c h t e n W ä s s e r g e k e n n z e i c h n e t sind.

Pe3H)MC ^ a H a KOJiHiecTBenHaH o q e n K a ^oöbiBaeMoii KOHReHcaqHOHHOM

h MHHepaKHSOBaHHOö BOflM n p n pa3paÖ0TKe rasoBoro MecTopoHtseuMs. PeayjibTaTM pac^ieTou conocTaBneHbi c nauHHMH

3aMepoB

no

CKBaHtmiaM.

Cnejiasra

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3kc-

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Summary T h e c o n d e n s a t i o n w a t e r r a i s e d a n d the m i n e r a l i z e d w a t e r a r e estimated quantitatively when exploiting a gas deposit. The r e s u l t s of c a l c u l a t i o n are c o m p a r e d w i t h those o b t a i n e d b y b o r e h o l e m e a s u r e m e n t s . F r o m a d e t e r m i n a t i o n of t h e c h a n g e of c o n t e n t of chlorine ions in the p r o d u c t i o n r a i s e d tin; s t a t e of t h e f u n d of e x p l o i t a t i o n of bore-holes w a s e s t i m a t e d f r o m the p o i n t of view of m i n e r a l i z e d w a t e r s p r o d u c e d . T h u s it; w a s p o s s i b l e t o d e t e r m i n e g r o u p s of bore-boles c h a r a c t e r i z e d b y b o t h a c o n s t a n t d e c r e a s e of the d e g r e e of m i n e r a l i z a t i o n a n d a r e l a t i v e i n c r e a s e of m i n e r a l i z a t i o n of the w a t e r s p r o duced.

Erdöl-erdgasgeologische Rayonierung des Nordseeaquatoriums H e t z e r , H . ; S o l o w j o w , B . A . ; S i l o n o w , F . A., B e r l i n D e r N o r d s e e r a u m b i l d e t die g e g e n w ä r t i g größte e r d ö l - e r d g a s f ü h r e n d e R e g i o n W e s t e u r o p a s (Abb. 1). I m V e r l a u f der 1964, n a c h E n t d e c k u n g der riesigen E r d g a s l a g e r s t ä t t e G r o n i n g e n a u f d e m n i e d e r l ä n d i s c h e n F e s t l a n d , e i n s e t z e n d e n geologischen U n t e r s u c h u n g s a r b e i t e n w u r d e n bis M i t t e 1 9 7 6 ca. 830 B o h r u n g e n a b g e t e u f t u n d d a m i t V o r r ä t e in H ö h e v o n 3 bis 3,5 M r d . t E r d ö l u n d 2,5 Bill, m 3 E r d g a s n a c h g e w i e s e n . D i e E r d ö l v o r r ä t e allein b e t r a g e n e t w a 4 % der f ü r 1976 a u s g e w i e s e n e n W e l t erdölvorräte. Nach Einschätzung von Experten kapitalistischer E r d ö l g e s e l l s c h a f t e n soll sieh die F ö r d e r u n g a u s den L a g e r s t ä t t e n der N o r d s e e n a c h 1 9 8 0 auf 1 5 0 bis 250 Mill. t E r d ö l u n d 100 M r d . m 3 E r d g a s j ä h r l i c h entwickeln. D i e S u c h - u n d E r k u n d u n g s a r b e i t e n in der N o r d s e e e r b r a c h t e n u m f a n g r e i c h e I n f o r m a t i o n e n ü b e r den geologischen B a u dieses G e b i e t s . Auf der G r u n d l a g e dieser U n t e r l a g e n ist es m ö g l i c h , eine e r d ö l - e r d g a s g e o l o g i s c h e R a y o n i e r u n g des A q u a t o r i u m s der N o r d s e e v o r z u n e h m e n u n d die h a u p t s ä c h l i c h e n G e s e t z m ä ß i g k e i t e n der V e r t e i l u n g v o n E r d ö l - E r d g a s l a g e r s t ä t t e n z u e r f a s s e n . D a r a u s k ö n n e n w e s e n t l i c h e E r k e n n t n i s s e f ü r die E i n s c h ä t z u n g der E r d ö l - E r d g a s h ö f l ' i g k e i t a n a l o g g e b a u t e r Geb i e t e in a n d e r e n R e g i o n e n a b g e l e i t e t w e r d e n .

1. Generelle Züge des geologischen B a u s und der Entwicklung des Nordseeaquatoriums D e r U n t e r g r u n d des N o r d s e e a q u a t o r i u m s wird v o n e i n e m tiefen, kompliziert gestalteten Sedimentationsbecken gebildet, das z u r M i t t e l e u r o p ä i s c h e n S e n k e g e h ö r t u n d zu den S t r u k t u r e n des N o r d a t l a n t i s c h e n S c h e l f s ü b e r l e i t e t . D a s A l t e r des F u n d a m e n t s dieser großen t e k t o n i s c h e n E i n h e i t w i r d a l l g e m e i n als lcaledonisch a n g e n o m m e n , im Z e n t r a l t e i l schließt es n a c h g r a v i E i n g a n g des M a n u s k r i p t s in der R e d a k t i o n : 17. 3. 1977.

m e t r i s c h e n A n g a b e n p r ä k a m b r i s c h e G e s t e i n e m i t ein. Die p r ä k a m b r i s c h e n K o m p l e x e bilden eine s u b a q u a t i s c h e W e i t e r f ü h r u n g des M a s s i v s v o n R i n g k ö b i n g - F ü n e n , d a s in d a s A q u a t o r i u m v o m Mittelteil der J ü t l ä n d i s c h e n H a l b i n s e l her hineinreicht. I n der W e s t h ä l f t e des A q u a t o r i u m s , im B e r e i c h der D o g g e r b a n k , ist die E x i s t e n z eines w e i t e r e n alten M a s s i v s , des M i t t e l n o r d s e e h o c h s , zu v e r m u t e n . Diese p r ä k a m b r i s c h e n M a s s i v e teilen d e n U n t e r g r u n d der N o r d s e e in eine n ö r d l i c h e u n d eine südliche H ä l f t e . Die unteren, aus devonischen und karbonischen Gesteinen b e s t e h e n d e n F o l g e n des s e d i m e n t ä r e n D e c k g e b i r g e s der N o r d s e e sind bisher nur wenig a u f g e s c h l o s s e n , so daß die I n f o r m a t i o n e n ü b e r ihre V e r b r e i t u n g , M ä c h t i g k e i t , Z u s a m m e n s e t z u n g u n d S t r u k t u r e n l ü c k e n h a f t sind. T r o t z d e m l a s s e n die v o r h a n d e n e n A n g a b e n die S c h l u ß f o l g e r u n g zu, d a ß die g e o l o g i s c h e E n t w i c k l u n g des nördlichen u n d des s ü d l i c h e n B e r e i c h s der N o r d s e e einen u n t e r s c h i e d l i c h e n V e r l a u f g e n o m m e n h a t . D e r nördliche Teil des A q u a t o r i u m s ist d u r c h die A u s b i l d u n g k o n t i n e n t a l e r F o l g e n des D e v o n s ( O l d - R e d - F o r m a t i o n ) u n d U n L e r k a r b o n s g e k e n n z e i c h n e t , im S ü d t e i l treten m a r i n e u n d l i t o r a l - m a r i n e S e d i m e n t e des D e v o n s u n d Unterkarbons ( „ K o h l e n k a l k " ) sowie p a r a l i s c h c n F o l g e n des O b e r k a r b o n s a u f , die n a c h g e o c h e m i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n als der w i c h t i g s t e M u t t e r g e s L c i n s k o m p J e x der R e g i o n a n z u s e h e n s i n d . Die d a r ü b e r d i s k o r d a n t f o l g e n d e n A b l a g e r u n g e n des R o t l i c g c n den s i n d als v u l k a n o g e n - s a l i n a r - t e r r i g e n c r K o m p l e x f a s t ü b e r d a s g e s a m t e N o r d s e e g e b i e t v e r b r e i t e t . A u c h in der A u s b i l d u n g der S c h i c h t e n f o l g e n des R o t l i e g c n d e n l ä ß t sich d e u t l i c h die bereits e r w ä h n t e s t r u k t u r e l l e D i f f e r e n z i e r u n g des A q u a t o r i u m s in ein n ö r d l i c h e s u n d s ü d l i c h e s B e c k e n e r k e n n e n ( A b b . 2). D i e a n der B a s i s des R o t l i e g e n d k o m p l e x e s (Autun) a u f t r e t e n d e n E f f u s i v a sind v o r z u g s w e i s e a n die nördlichen u n d s ü d l i c h e n F l a n k e n des R i n g k ö b i n g - F ü n e n - H o c h s g e b u n d e n . D e n H a u p t t e i l des Profils des S a x o n s m a c h e n terrestrische rotf a r b e n c G e s t e i n e a u s , denen im Z e n t r u m des S i i d b c c k c n s a u c h

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brachten Wasser. Die Kurven weisen darauf hin, daß die Zahl der Bohrungen mit unterschiedlichem Mineralisationsgrad im Verlauf des behandelten Zeitraums praktisch konstant bleibt. Die Analyse des Stands des Exploitationsfonds der Bohrungen gestattet die Folgerung, daß der in Betrieb befindliche Fonds der Lagerstätte im Verlauf einer längeren Zeit durch eine Konstanz des Mineralisationsgrads der von den Bohrungen ausgebrachten Wässer gekennzeichnet wird. Für eine Reihe von Bohrungen ist ständig eine hohe Mineralisation der Wasser und ihr erhöhtes Ausbringen zu beobachten. Die Zunahme der Mineralisation der ausgebrachten Wässer in einzelnen Bohrungen wird durch die Abnahme des Gehalts der Chlorionen in anderen Bohrungen kompensiert. Die Anwesenheit einer Gruppe von Bohrungen im Exploitationsfonds, die durch das Ausbringen erhöhter Volumina der mineralisierten Wässer gekennzeichnet werden,' muß bei der weiteren Analyse und Projektierung des Abbaus der Lagerstätte berücksichtigt werden. Zusammenfassung E s wird eine q u a n t i t a t i v e E i n s c h ä t z u n g des g e f ö r d e r t e n K o n d e n sationswassers und des mineralisierten Wassers beim A b b a u einer E r d g a s l a g e r s t ä t t c g e g e b e n . Die E r g e b n i s s e der B e r e c h n u n g e n w e r d e n m i t dun M e ß d a t e n a u s den B o h r u n g e n verglichen. A n h a n d der B e s t i m m u n g der V e r ä n d e r u n g e n des Chlorioneng c h a l t s in der g e f ö r d e r t e n P r o d u k t i o n w u r d e der S t a n d des E x p l o i t a t i o n s f o n d s der B o h r u n g e n a u s der S i c h t der a u s g e -

Nordseeaquatoriums

b r a c h t e n m i n e r a l i s i e r t e n W ä s s e r e i n g e s c h ä t z t . D a s g a b die Möglichkeit, G r u p p e n v o n B o h r u n g e n zu e r m i t t e l n , die sowohl d u r c h k o n s t a n t e A b n a h m e des M i n e r a l i s a t i o n s g r a d s als a u c h d u r c h eine r e l a t i v e Z u n a h m e der M i n e r a l i s a t i o n der a u s g e b r a c h t e n W ä s s e r g e k e n n z e i c h n e t sind.

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H a 0CH0Be npoBeseimoro anajíasa cflejiaiibi Ba?«Hbie irpaKTHHeCKHe BblBORbl.

Summary T h e c o n d e n s a t i o n w a t e r r a i s e d a n d the m i n e r a l i z e d w a t e r a r e estimated quantitatively when exploiting a gas deposit. The r e s u l t s of c a l c u l a t i o n are c o m p a r e d w i t h those o b t a i n e d b y b o r e h o l e m e a s u r e m e n t s . F r o m a d e t e r m i n a t i o n of t h e c h a n g e of c o n t e n t of chlorine ions in the p r o d u c t i o n r a i s e d tin; s t a t e of t h e f u n d of e x p l o i t a t i o n of bore-holes w a s e s t i m a t e d f r o m the p o i n t of view of m i n e r a l i z e d w a t e r s p r o d u c e d . T h u s it; w a s p o s s i b l e t o d e t e r m i n e g r o u p s of bore-boles c h a r a c t e r i z e d b y b o t h a c o n s t a n t d e c r e a s e of the d e g r e e of m i n e r a l i z a t i o n a n d a r e l a t i v e i n c r e a s e of m i n e r a l i z a t i o n of the w a t e r s p r o duced.

Erdöl-erdgasgeologische Rayonierung des Nordseeaquatoriums H e t z e r , H . ; S o l o w j o w , B . A . ; S i l o n o w , F . A., B e r l i n D e r N o r d s e e r a u m b i l d e t die g e g e n w ä r t i g größte e r d ö l - e r d g a s f ü h r e n d e R e g i o n W e s t e u r o p a s (Abb. 1). I m V e r l a u f der 1964, n a c h E n t d e c k u n g der riesigen E r d g a s l a g e r s t ä t t e G r o n i n g e n a u f d e m n i e d e r l ä n d i s c h e n F e s t l a n d , e i n s e t z e n d e n geologischen U n t e r s u c h u n g s a r b e i t e n w u r d e n bis M i t t e 1 9 7 6 ca. 830 B o h r u n g e n a b g e t e u f t u n d d a m i t V o r r ä t e in H ö h e v o n 3 bis 3,5 M r d . t E r d ö l u n d 2,5 Bill, m 3 E r d g a s n a c h g e w i e s e n . D i e E r d ö l v o r r ä t e allein b e t r a g e n e t w a 4 % der f ü r 1976 a u s g e w i e s e n e n W e l t erdölvorräte. Nach Einschätzung von Experten kapitalistischer E r d ö l g e s e l l s c h a f t e n soll sieh die F ö r d e r u n g a u s den L a g e r s t ä t t e n der N o r d s e e n a c h 1 9 8 0 auf 1 5 0 bis 250 Mill. t E r d ö l u n d 100 M r d . m 3 E r d g a s j ä h r l i c h entwickeln. D i e S u c h - u n d E r k u n d u n g s a r b e i t e n in der N o r d s e e e r b r a c h t e n u m f a n g r e i c h e I n f o r m a t i o n e n ü b e r den geologischen B a u dieses G e b i e t s . Auf der G r u n d l a g e dieser U n t e r l a g e n ist es m ö g l i c h , eine e r d ö l - e r d g a s g e o l o g i s c h e R a y o n i e r u n g des A q u a t o r i u m s der N o r d s e e v o r z u n e h m e n u n d die h a u p t s ä c h l i c h e n G e s e t z m ä ß i g k e i t e n der V e r t e i l u n g v o n E r d ö l - E r d g a s l a g e r s t ä t t e n z u e r f a s s e n . D a r a u s k ö n n e n w e s e n t l i c h e E r k e n n t n i s s e f ü r die E i n s c h ä t z u n g der E r d ö l - E r d g a s h ö f l ' i g k e i t a n a l o g g e b a u t e r Geb i e t e in a n d e r e n R e g i o n e n a b g e l e i t e t w e r d e n .

1. Generelle Züge des geologischen B a u s und der Entwicklung des Nordseeaquatoriums D e r U n t e r g r u n d des N o r d s e e a q u a t o r i u m s wird v o n e i n e m tiefen, kompliziert gestalteten Sedimentationsbecken gebildet, das z u r M i t t e l e u r o p ä i s c h e n S e n k e g e h ö r t u n d zu den S t r u k t u r e n des N o r d a t l a n t i s c h e n S c h e l f s ü b e r l e i t e t . D a s A l t e r des F u n d a m e n t s dieser großen t e k t o n i s c h e n E i n h e i t w i r d a l l g e m e i n als lcaledonisch a n g e n o m m e n , im Z e n t r a l t e i l schließt es n a c h g r a v i E i n g a n g des M a n u s k r i p t s in der R e d a k t i o n : 17. 3. 1977.

m e t r i s c h e n A n g a b e n p r ä k a m b r i s c h e G e s t e i n e m i t ein. Die p r ä k a m b r i s c h e n K o m p l e x e bilden eine s u b a q u a t i s c h e W e i t e r f ü h r u n g des M a s s i v s v o n R i n g k ö b i n g - F ü n e n , d a s in d a s A q u a t o r i u m v o m Mittelteil der J ü t l ä n d i s c h e n H a l b i n s e l her hineinreicht. I n der W e s t h ä l f t e des A q u a t o r i u m s , im B e r e i c h der D o g g e r b a n k , ist die E x i s t e n z eines w e i t e r e n alten M a s s i v s , des M i t t e l n o r d s e e h o c h s , zu v e r m u t e n . Diese p r ä k a m b r i s c h e n M a s s i v e teilen d e n U n t e r g r u n d der N o r d s e e in eine n ö r d l i c h e u n d eine südliche H ä l f t e . Die unteren, aus devonischen und karbonischen Gesteinen b e s t e h e n d e n F o l g e n des s e d i m e n t ä r e n D e c k g e b i r g e s der N o r d s e e sind bisher nur wenig a u f g e s c h l o s s e n , so daß die I n f o r m a t i o n e n ü b e r ihre V e r b r e i t u n g , M ä c h t i g k e i t , Z u s a m m e n s e t z u n g u n d S t r u k t u r e n l ü c k e n h a f t sind. T r o t z d e m l a s s e n die v o r h a n d e n e n A n g a b e n die S c h l u ß f o l g e r u n g zu, d a ß die g e o l o g i s c h e E n t w i c k l u n g des nördlichen u n d des s ü d l i c h e n B e r e i c h s der N o r d s e e einen u n t e r s c h i e d l i c h e n V e r l a u f g e n o m m e n h a t . D e r nördliche Teil des A q u a t o r i u m s ist d u r c h die A u s b i l d u n g k o n t i n e n t a l e r F o l g e n des D e v o n s ( O l d - R e d - F o r m a t i o n ) u n d U n L e r k a r b o n s g e k e n n z e i c h n e t , im S ü d t e i l treten m a r i n e u n d l i t o r a l - m a r i n e S e d i m e n t e des D e v o n s u n d Unterkarbons ( „ K o h l e n k a l k " ) sowie p a r a l i s c h c n F o l g e n des O b e r k a r b o n s a u f , die n a c h g e o c h e m i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n als der w i c h t i g s t e M u t t e r g e s L c i n s k o m p J e x der R e g i o n a n z u s e h e n s i n d . Die d a r ü b e r d i s k o r d a n t f o l g e n d e n A b l a g e r u n g e n des R o t l i c g c n den s i n d als v u l k a n o g e n - s a l i n a r - t e r r i g e n c r K o m p l e x f a s t ü b e r d a s g e s a m t e N o r d s e e g e b i e t v e r b r e i t e t . A u c h in der A u s b i l d u n g der S c h i c h t e n f o l g e n des R o t l i e g c n d e n l ä ß t sich d e u t l i c h die bereits e r w ä h n t e s t r u k t u r e l l e D i f f e r e n z i e r u n g des A q u a t o r i u m s in ein n ö r d l i c h e s u n d s ü d l i c h e s B e c k e n e r k e n n e n ( A b b . 2). D i e a n der B a s i s des R o t l i e g e n d k o m p l e x e s (Autun) a u f t r e t e n d e n E f f u s i v a sind v o r z u g s w e i s e a n die nördlichen u n d s ü d l i c h e n F l a n k e n des R i n g k ö b i n g - F ü n e n - H o c h s g e b u n d e n . D e n H a u p t t e i l des Profils des S a x o n s m a c h e n terrestrische rotf a r b e n c G e s t e i n e a u s , denen im Z e n t r u m des S i i d b c c k c n s a u c h

Zeitschrift liir a n g e w a n d t « Geologic, B d . 23 (11)77), H e f t 10 HETZER

II.

a. / Erdöl-Erdgas des Nordseeaquatoriums

501

Abb. 1. Schema der Erdöl-erdgasgeologischen Rayonierung des Nordsee-Aquatoriums Zusammengestellt nach DUXN (1975), ZIEGIEK ( 1 9 7 5 ) , WATSON & SWANSOX ( 1 9 7 5 ) u n d K I N G (1970)

1 — Umgrenzung der wichtigsten Strukturen paläozoischen Alters (in einigen Fällen durch Brüche bzw. Flexuren gegeben); 2 — Grenzen für Strukturen mesozoischen Alters; 3 — wichtigste Erdöl-Erdgaslagerstätten mit Ordnungszahl: I - Itough, 2 - Amethyst, 3 - West Sole, 4 Dudgeon, 5 — Hewett, 0 — Dotty,.7 — Debora, 8 — Leman, 9 — Indefatigable, 10 — Broken Bank, 11 - Sean, 12 - K-13, IS - K-7, 14 IC-4, 15 - Viking, 1« - Ann, 17 - Q - l l , 18 P-0, 19 - K-14, 20 - K - l l , 21 - K-8, 22 - K-ü, 23 - L-7, 24 - L-8, 25 - L-10./L-11, 20 - L-13, 27 - Amsland, 28 - Groningen, 29 - F-18, 30 - F-4, 31 - F-S, 32 - Dan, 33 - N, 34. - B , 35 - H, 30 - Q, 37 - Hod, 38 - Valliall, 39 Eldfisk, 40 Ekofisk, 41 - West Ekolisk, 42 Edda, 43 - Albuskjell, 44 - Tor, 45 - South East Tor, 40 - 2/3, 47 - Cod, 48 - 23/27, 49 - 23/20, 50 - Lomond, 51 - Montrose, 52 Forties, 53 — Andrew, 54 — Maureen, 55 — Sleipner, 50 — 25/11, 57 — Heimdal, 58 — Frigg, 59 — E a s t Frigg, 00 — South East Frigg, 01 — Odin, 02 - A/0, 03 - Argyll, 04 - Auk, 05 Josephine, 00 — Flyndre, 07 .— Bream, 08 — Brisling, 09 — Bucliank, 70 — Claymore, 71 — 14/20, 72 - Tartan, 73 - Piper, 74 - Brae, 75 - Crawford, 70 - Beryl, 77 - 9/13, 78 - 9/12, 79 - Bruce, 80 - 3/29, 81 - 3/25 , 82 - 3/19, 83 — Alwyii, 84 — South Brent, 85 — Brent, 80 - Statfjord, 87 - Murchison, 88 - 211/13, 89 - Magnus, 90 - Thistle, 91 - Dunlin, 92 — Hutton, 93 — Ninian, 94 — Cormorant, 95 - Tern, 90 - Heather 4 — Grenzen der Erdöl-Erdgasgebiete: I — gasführendes Gebiet des südlichen Permbeckens, I I — Erdöl-Erdgasgebiet des Zentralgrabens und des Vikinggrabens, I I I - Erdöl-Erdgasgebiet der Brenter Scholle und der Moray-Firtli-Senke, IV — perspektives Erdöl-Erdgasgebiet der Norwegisch-Dänischen Senke 5 — Grenzen der Erdöl-Erdgasbereiche (Ilayons): IA - Sole Pit, I B - Ost-England, IC - WestNiederlande, ID — Niederlande, IIA — Dan, I I B - Argyll, H C - Ekofisk, I I D - Forties, I I B - Frigg, I I I A - Brent, I I I B - Brae, IIIC Piper 0 — vorwiegend nichthöffige Flächen; 7 — vorwiegend wenig höffige Flächen; 8 — Flächen mit unklarer Höffigkeit

Steinsalzlagen zwiselicngeschaltet sind. Am Südrand des Beekens bestehen die Saxonablagerungen vorwiegend aus fluviatiläolischen Sandsteinen. Diese besitzen eine große praktische Bedeutung, da sie über gute Speichereigenschaften verfügen. Im Südteil des Aquatoriums sinkt die Achse des Saxonbeckens generell nach E ab; in gleicher Richtung nehmen die Mächtigkeiten des salinar-terrestrischen Komplexes von 200 bis 300 m (an der Küste Englands) auf 900 bis 1000 m (in der Deutschen Bucht) zu. Die terrigenen Rotsedimente im nördlichen Permbecken erreichen Mächtigkeiten bis zu 500 m und mehr. Der Strukturplan des Saxons läßt sich aus der Teufenlage der Oberfläche dieser Scbichtenfolge ableiten. Das am tiefsten abgesunkene (6 km und mehr), von Brüchen begrenzte Gebiet, der Zenlralgraben, erstreckt sich in submeridionaler Richtung zwischen den Hochgebieten von Ringköbing-Fünen und der

Mittelnordsee. Zwei weniger tiefe Depressionen (3,5 bis 5 km), die Ostenglische und die Nordwestdeutsche liegen südlich dieser Hochgebiete und werden durch die Ostenglische und die Niederländische Paläoschwelle gelrennt. Nördlich der Hochgebietc Ringköbing-Fünen und Mittelnordsee befindet sieh eine große Depression, die aus zwei Teilen, der Dänischen Senke im E und der Senke von Fort Approach im W, besteht. Die fast im gesamten Aquatorium, mit Ausnahme des Ringköbing-Fünen-Hochs, verbreiteten Zechstcinbildungen lagern ohne merkliche Diskordanz auf den Saxonschichten. Im Randbereich des Zechsteinbeckens sowie auf dem Hochgebiet der Mittelnordsee bestehen die Ablagerungen des Zechsteins aus tcrrestrisch-karbonatisch-sulfatischen Bildungen. In den zentralen Beckenbereichen ist eine karbonatiscli-sulfatiscli-salinarc, zyklisch aufgebaute Folge mit mächtigen Steinsalzeinlagerungen

Zeitschrift f ü r a n g e w a n d t e Geologie, B d . 2B ( 1 9 7 7 ) , H e f t 10

502

H E T Z E R U.

a. / Erdöl-Erdgas des Nordseeaquatoriums

Abb. 2. Schema der Mäch tigkeits Verteilung der wichtigsten produktiven Folgen im Nordseeaquatoriura A — Rotliegendes, B — J u r a , C — Dan, D — Paläozän, E — Känozoikum zusammengestellt nach Unterlagen von DÜNN (1975), MAUIE (1975) und ZIEGLER (1975) 1 — Isopachen in m; 2 — Grenzendes Ausstreichens bzw. einer starken Mächtigkeitsreduzierung; 3 — große Brüche; 4 — Erdöl-Erdgaslagerstät, teil mit Ordnungszahl (Abb. 1); 5 bis 10 — Zonen mit nachgewiesener Erdöl-Erdgasführung in den Sedimenten des 5 — Eozäns, G — Paläozäns, 7 — Dans, 8 — Maastrichts, 9 — Juras, 10 — Perms

ausgebildet. Der Salinarkomplex folgt im regionalen Rahmen dem Strukturplan des Saxons. Die primäre Zechsteinmächtigkeit wird im Beckentiefsten auf 1 km geschätzt. Auf den Hochgebieten von Ringköbing-Fünen und der Mittelnordsee sowie den höher gelegenen Rändern des Zechsteinbeckens, wo primär reduzierte Mächtigkeiten vorliegen, ist einfacher Schichtenbau mit. einzelnen lokalen Hebungen und schwach ausgeprägter Salztektonik zu beobachten. Wesentlich komplizierter ist der Zechstein in den tief abgesunkenen Bereichen aufgebaut, wobei die strukturelle Differenzierung infolge Halokinese mit der Lagerungstiefe zunimmt. Im maximal abgesunkenen Bereich des Zcntralgrabcns sind steil aufgerichtete Salzmassive vom Typ der „Salzmauern" ausgebildet.

Die dem Zechstein konkordant auflagernden Folgen der Trias nehmen einen großen Teil des Nordseeaquatoriums ein. Buntsandstein und Keuper bestehen vorwiegend aus bunten, kontinentalen Sedimenten mit Einlagerungen von Karbonaten und Halit in den hangenden Profilteilen. Der Muschelkalk nimmt eine im Vergleich zur Unteren und Oberen Trias geringere Fläche ein und setzt sich vorwiegend aus marinen karbonatischen Bildungen mit zwischengeschalteten salinarcn Serien zusammen. Im S des Aquatoriums lassen sich über große Gebiete zwei Sandsteinliorizonte im Bimtsandslein verfolgen (Hewel.t und Bunter), die Bereiche mit günstigen Spciclicreigenschaften aufweisen. Maximale Mächtigkeiten, größer als 2 km, erreichen

Zeitschrift fiir angewandte Geologie, Bd. 28 (1977), Hoft 10

503

HETZER U. a. / I?rdöl-Erdgas des Nordsceaqua toviums die triassischen Ablagerungen ira S des Zentralgrabens. Damit setzt sich in der Trias postum die Weiterentwicklung einiger Strukturen des permischen Bauplans fort. Das bezieht sich neben dem Zentralgraben auch auf die Hochgebiete der Mittelnordsec und von Ringköbing-Füncn. In der Trias werden, zum Teil an Brüchen, aber auch neue Strukturelemente mit vorwiegend submeridionalem Streichen angelegt. So gestaltet sich z. B. der Bau des Ringköbing-Fünen-Hochs durch die Anlage des Horngrabens komplizierter. Es entstehen Zonen beschleunigter Absenkung sowohl innerhalb des Südbeckens (Westniederländische Senke, Sole-Pit) als auch des Nordbeckens (Viking, Norwegisch-Dänische Zone). Diese Depressionen werden von Hebungen bzw. Bereichen verminderter Absenkung begrenzt. Dazu gehören die Bergenschwelle und das Shetlandplateau, die den Vikinggraben begrenzen. Die jurassische Entwicklungsetappe begann mit der R ä t Lias-Transgression. Im J u r a setzt sich eine intensive Sedimentation in den Gräben und Trögen fort, deren Achsen sich meist noch von der Trias herleiten (Abb. 2). Dazu gehören der Zentrale, der Norwegisch-Dänische, der Westniederländische und der Sole-Pit-Trog. In jurassischer Zeit bildet sich im N des Aquatoriums die Senke von Moray-Firth heraus, die in ihrem Zentralteil durch den Halibuthorst unterbrochen wird. Die jurassischen Ablagerungen bestehen aus dunklen, vorwiegend klastischen Gesteinen, wobei Tone vorherrschen. Die an organischer Substanz reichen Kimmeridgetone werden als Erdölmuttergesteine angesehen. Die Gesamtmächtigkeit des Juras erreicht in den Trögen 1 bis 1,5 km. Die differenzierte Absenkung der einzelnen Schollen in der Nordsee führte zur gleichzeitigen Ablagerung von Tiefenwasserbildungen und ihren synchronen Schelf- und Kontinentalsedimenten. Zur letzteren gehören die Sandsteine der Serien Statford, Brcnt, Piper und Magnus, die sehr gute Speichereigcnschaften besitzen. An große Störungszonen innerhalb des Juras ist das Auftreten von Effusiva gebunden. Das größte Verbreitungsgebiet dieser jurassischen Effusiva ist in der Senke von MorayFirth bekannt; jurassische Basalte wurden weiter im Zentralgraben festgestellt. Der J u r a wird diskordant von terrigener Unterkreide überdcckt. Dabei ist in bestimmtem Umfang Postumität der Entwicklung des Strukturplans vom J u r a zur Unterkreide zu bemerken. Maximale Mächtigkeiten der Unterkreide, größer als 1 km, befinden sich im Vikinggraben. Die monotonen karbonatischen Folgen der Oberkreide mit einigen hundert Metern Mächtigkeit treten fast in der gesamten Nordsee auf. Eine Zunahme der Mächtigkeit auf über 1 km erfolgt in den Achsenbereichen der jurassischen Gräben, wodurch die postume Entwicklung der Hauptstrukturen unterstrichen wird. Im Südteil des Aquatoriums sind im Zentralgraben und im Westniederländischen Graben große Bereiche mit einer Mächtigkeitsreduzierung bzw. einem Fehlen der Oberen Kreide zu beobachten. Das hängt offensichtlich mit Inversionsbewegungen innerhalb dieser Strukturen zusammen. Kennzeichnend ist das Zusammenfallen dieser Bereiche mit Zonen erhöhter Mächtigkeit der Ablagerungen der Trias. Gegen Ende der Oberkreide wurde das Becken stark eingeengt, und die Ablagerungen des Dans finden sich vorwiegend im Zentralgraben und in der Norwegisch-Dänischen Senke (Abb. 2). Hier wurden dichte, klüftige, kokkolithische Kalksteine von teilweise über 200 m Mächtigkeit abgelagert. Die darüber folgenden Sedimente des Paläozäns bestehen vorwiegend aus sandig-tonigen Gesteinen sowohl mariner als auch ästuarischer (Delta-) Fazies. Die Ausbildung von mächtigen Sandsteinen im zentralen Beckenteil kann auf die Wirkung von Schlammströmen zurückgeführt werden. Hauptabtragungsgebiete des sandigen Materials waren das Shetlandplateau, das Bergenhoch und der Baltische Schild. Die paläozänen Sandsteine verfügen über gute Speichereigenschaften, die gleichaltrigen Tone enthalten große Mengen organischen Materials und werden als Erdölmuttergesteine angesehen. Die größten Mächtigkeiten des Paläozäns (größer 600 m) wurden im Ostteil der Moray-Firth-Senke und im Vikinggraben ermittelt. Die untereozänen Ablagerungen, bestehend aus klastischen terrestrischen Gesteinen, füllen die tiefsten Senken aus, vor allem den Vikinggraben. Eine aktive Abtragung von klastischem Material konnte am Bergenhoch festgestellt werden. Dadurch bildete sich an ihrer Westflanke eine mächtige Sandsteinfolgc (Frigg-Sandstein) mit guten Speichereigenschaften. Die darüber lagernden Paläogensedimente sind als monotone marine Tone ausgebildet. Im Oligozän verlagerte sich das Senkungszentrum aus dem Viking- in den Zcntralgraben. Das nachfolgende Neogen besteht ebenfalls vorwiegend aus marinen Tonen,

doch ist erneut eine Zufuhr klastischen Materials vom Bergenhoch in den Vikinggraben spürbar. Insgesamt bilden die tertiären Ablagerungen des Nordseeaquatoriums eine große aufgeprägte, subsequente Struktur mit einer Absenkungsamplitude bis zu 3800 m (Abb. 2). Die Absenkungsaclise hat eine submeridionale Richtung entsprechend der Lage des mesozoischen Grabensystems (Vikingund Zentralgraben) und verläuft zwischen dem Shetlandplateau und dem Bergenhoch im N sowie den Hochgebieten der Mittelnordsce und von Ringköbing-Füncn im S.

2. Erdöl-Erdgasführung In allen l i t h o l o g i s c h - s t r a t i g r a p h i s c h e n K o m p l e x e n des N o r d s e e a q u a t o r i u m s w u r d e n L a g e r s t ä t t e n bzw. zahlreiche V o r k o m m e n v o n K o h l e n w a s s e r s t o f f e n nachgewiesen. Die L a g e r s t ä t t e n v e r t e i l u n g zeigt i m P r o f i l u n d in der F l ä c h e b e s t i m m t e G e s e t z m ä ß i g k e i t e n . E s w u r d e eine B i n d u n g einzelner L a g e r s t ä t t e n g r u p p e n der K o h l e n w a s s e r s t o f f e a n einige s t r u k t u r e l l e G r o ß e l e m e n t e der N o r d s e e festgestellt, w o r a u s sich Zonen m i t e r h ö h t e r V o r r a t s d i c h t e a n E r d ö l u n d E r d g a s ableiten. Der C h a r a k t e r der S t r u k t u r e l e m e n t e u n d i h r e E r d ö l - E r d g a s f ü h r u n g ä n d e r t sich v o n S n a c h N. D a b e i lassen sich das g a s f ü h r e n d e Gebiet des Südlichen P e r m b e c k e n s , das E r d ö l - E r d g a s g e b i e t des Viking- u n d Z e n t r a l g r a b e n s , d a s E r d ö l - E r d g a s g e b i e t der Brcntscholle u n d der M o r a y - F i r t h - S e n k e sowie das erdölergashöffige Gebiet der N o r w e g i s c h - D ä n i s c h e n Senke ausscheiden. Das gasführende Gebiet «les Südlichen l'crmbcckctis (I)

Die g e w i n n b a r e n V o r r ä t e des Südlichen P e r m b e c k e n s b e t r a g e n n a c h g e g e n w ä r t i g e n E i n s c h ä t z u n g e n 1,16 Bill. m 3 . D a n e b e n w u r d e n in d e n u n m i t t e l b a r südlich a n g r e n z e n d e n Teilen des F e s t l a n d e s n o c h m a l s 2,34 Bill, m 3 E r d g a s erk u n d e t , so d a ß die g e w i n n b a r e n G e s a m t v o r r ä t e dieses Gebiets e t w a 3,5 Bill, m 3 E r d g a s u m f a s s e n . Mehr als 9 5 % aller G a s v o r r ä t e sind a n das s e d i m e n t ä r e R o t l i e g e n d e g e b u n d e n , das a m g e s a m t e n S ü d r a n d des B e c k e n s g a s f ü h r e n d a n g e t r o f f e n w u r d e . Die b e t r ä c h t l i c h e G a s f ü h r u n g dieses Beckenteils wird d u r c h eine Reihe günstiger Kriterien verursacht: Auftreten unterlagernder gasgenerierender k o h l e h a l t i g e r Gesteine des O b e r k a r b o n s ; A u s b i l d u n g eines G ü r t e l s fluviatil-äolischer S a n d s t e i n e im R o t l i e g e n d e n m i t g ü n s t i g e n S p e i c h e r e i g e n s c h a f t e n ; B i l d u n g m e h r e r e r großer, a l t angelegter S t r u k t u r e l e m e n t e im S u b s a l i n a r a m S ü d r a n d des B e c k e n s ; A u s b i l d u n g einer salinaren A b d e c k u n g (Zechstein), die das S u b s a l i n a r m e i s t sicher a b s c h i r m t . In d e n R a n d b e r e i c h e n des B e c k e n s ist bei k a r b o n a t i s c h - s u l f a t i s c h e r E n t w i c k l u n g u n d t e k t o nischer Z e r r ü t t u n g des Zechsteinsalinars d a s Gas a u s d e m s u b s a l i n a r e n R o t l i e g e n d e n teilweise in Speichergesteine des B u n t s a n d s t e i n s e i n g e d r u n g e n u n d h a t hier ebenfalls b e d e u t e n d e Gaslager gebildet. Die L a g e r s t ä t t e n v e r t e i l u n g in V e r b i n d u n g m i t d e n Besond e r h e i t e n des geologischen B a u s ermöglicht es, in diesem Gebiet vier g a s f ü h r e n d e Bereiche a u s z u g l i e d e r n : Sole P i t , Ostengland, Westliche Niederlande, Niederlande. Der g a s f ü h r e n d e B e r e i c h S o l e P i t (I—A) gehört zur Senke gleichen Namens und fällt zusammen mit einem Bereich inversiver spätmesozoischer (oder prälcänozoischer) tcktonischer Bewegungen (Abb. 3, Profil F ; Abb. 4). Zu diesem Gebiet gehören die Erdgaslagerstätten Leman, Rough, Amethyst, West-Sole, Dudgeon, Dotty, Hewctt., Debora und eine Reihe anderer kleiner Lager. Alle Lagerstätten liegen in Antiklinalstrukturen der Rotliegendablagerungcn oder in den darüber befindlichen Zechstein- und Buntsandsteinbildun-

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10 504

HETZER U. a. / E r d ö l - E r d g a s des N o r d s e e a q u a t o r i c i n i s

gen. Die L o k a l s t r u k t u r e n zeigen ebenso wie die sie k o m p l i zierenden z a h l r e i c h e n t e k t o n i s c h e n S t ö r u n g e n N — S - S t r e i c h e n . In gleicher R i c h t u n g e r s t r e c k e n sich die S a l z s t r u k t u r e n sowie CORMORANT

HUTTON

VIKING GRABEN

BRENT

A -i

die Zone der I n v e r s i o n s h e b u n g e n i n s g e s a m t . D a s Ü b e r e i n s t i m m e n der rezenten r e g i o n a l e n P l ä n e aller S t r u k t u r e b e n e n läßt v e r m u t e n , d a ß die B i l d u n g der s u b s a l i n a r e n L o k a l s t r u k t u r e n r e l a t i v s p ä t b e e n d e t war ( I n v e r s i o n s e t a p p e ) . D i e S t r u k t u r e n h a b e n v o r w i e g e n d geringe A m p l i t u d e n (100 bis 200 m ) . G a s l a g e r des R o t l i e g e n d e n w u r d e n in 2 3 0 0 — 2 700 m T i e f e , des Z e c h s t e i n s u n d der T r i a s in 900 bis 1 8 0 0 m T i e f e n a c h g e wiesen. D i e S t r u k t u r e n sind f a s t v o l l s t ä n d i g m i t G a s g e f ü l l t . C h a r a k t e r i s t i s c h ist, d a ß sich die v o r r a t s m ä ß i g g r ö ß t e L a g e r s t ä t t e des G e b i e t s , L e m a n (Abb. 4), in einer s p e z i f i s c h e n geot e k t o n i s c h c n S i t u a t i o n , i m G r e n z b e r e i c h zweier t e k t o n i s c h e r G r o ß e l e m e n t e — der S o l e - P i t - S e n k e u n d d e r Ost.cnglischen Schwelle — b i l d e t e . Die in dieser L a g e r s t ä t t e bis j e t z t n a c h gewiesenen V o r r ä t e b e t r a g e n r u n d 340 M r d m 3 , d a s e r d g a s f ü h r e n d e S t o c k w e r k im S a x o n s a n d s t c i n ist 240 m m ä c h t i g ( T a b . 1). D e r O s I . e n g l i s c h e E r d g a s b e r e i c h (I — B ) ist a n eine r e l a t i v e H o c h l a g e der R o t l i e g e n d o b e r f l ä c h e geb u n d e n , die sich zwischen zwei Z o n e n a k t i v e r m e s o z o i s c h e r Absenkung (Sole-Pit-Senke und West-Niederländische Senke) e r s t r e c k t . Hier sind L a g e r s t ä t t e n m i t r e l a t i v großen V o r r ä t e n a u s g e b i l d e t . D a z u g e h ö r e n I n d e f a t i g a b l e (bis 225 M r d . m 3 E r d g a s v o r r ä t e ) , V i k i n g (115 bis 1 4 0 M r d . m 3 ) , B r o k c n - B a n k und K-13. N e b e n d e m R o t l i e g e n d e n sind a u c h die A b l a g e r u n g e n der T r i a s ( L a g e r s t ä t t e K - 7 ) u n d des O b e r k a r b o n s (K-4) g a s f ü h r e n d . Die L a g e r s t ä t t e n sind a n A n t i k l i n a l s t r u k t u r e n g e b u n d e n , die ä h n l i c h e B e s o n d e r h e i t e n wie d i e S t r u k t u r e n der S o l e - P i t - S e n k e a u f w e i s e n , d o c h h a b e n die S t r u k t u r e n hier eine w e s e n t l i c h größere A m p l i t u d e ( I n d e f a t i g a b l e 400 m , V i k i n g 300 m ) . I n einigen F ä l l e n sind die L a g e r s t ä t t e n f l a n k e n sehr k o m p l i z i e r t a u f g e b a u t . S o w u r d e n z. B . bei der L a g e r s t ä t t e V i k i n g bei unterschiedlichen tektonischen Schollen sechs Niveaus des S p e i c h e r h o r i z o n t s (von 2 7 6 1 m bis 3 0 9 1 m) f e s t g e s t e l l t . D i e a n den T o p b e r e i c h der O s t c n g l i s c h e n P a l ä o h o c h l a g e g e b u n d e n e größte L a g e r s t ä t t e des B e r e i c h s , I n d e f a t i g a b l e , liegt im R o t l i e g c n d s a n d s t e i n in 2 3 0 0 bis 2 7 0 0 m T i e f e , die e f f e k t i v e n M ä c h t i g k e i t e n der S p e i c h e r s c h w a n k e n zwischen 15 u n d 128 m. Mit den ersten B o h r u n g e n w u r d e n Z u f l ü s s e bis 7 8 0 0 0 0 m 3 / d erzielt. Der W e s t n i e d e r l ä n d i s c h e E r d g a s b e r e i c h (I — C) g e h ö r t zur g l e i c h n a m i g e n D e p r e s s i o n u n d h a t eine m i n i m a l e K o n z e n t r a t i o n v o n E r d g a s v o r r ä t e n . Hier w u r d e n v o r w i e g e n d kleinere L a g e r s t ä t t e n in der T r i a s , i m Z e c h s t e i n und R o t l i e g e n den nachgewiesen. D e r N i e d e r l ä n d i s c h e E r d g a s b e r e i c h (I — D) ist a n eine a u s g e d e h n t e s u b s a l i n a r e H o c h l a g e g e b u n d e n u n d g e h ö r t d e n V o r r ä t e n n a c h zu d e n w i c h t i g s t e n G e b i e t e n W e s t e u r o p a s , d a hier a n der K ü s t e der N i e d e r l a n d e die g i g a n t i s c h e L a g e r s t ä t t e Groningen (1,85 Bill, m 3 Erdgasvorräte) liegt. D e r L a g c r s t ä t t e n b a u w u r d e m e h r f a c h in der L i t e r a t u r beschrieben. I m V e r g l e i c h z u den westlicher liegenden G e b i e t e n isl. im F e l d G r o n i n g e n eine V e r ä n d e r u n g der G a s z u s a m m e n setzung des Rotlicgendeu festzustellen, das E r d g a s enthält 8 5 % K o h l e n w a s s e r s t o f f e ( d a r u n t e r 3 % schwere), 1 4 % S t i c k stoff u n d 1 % C 0 2 . Das Erdöl-Erdgasgebict des Zentralgrabens und Vikinggrabens (11)

—

•

—

2

—

5

7

II* E3' [•>

ZErZrr h

Ii!' ^rt^rr

r

z

>

h «

Innerhalb dieses Gebiets wurden bis jetzt etwa 1 Mrd. t gewinnbarer

Erdölvorräte

und

kundet.

Mehrzahl

Vorräte ist

des Dans,

den

4

nicht

überein,

das

Nordseeaquatorium

(nach

ZIEGLER 1975)

1 — Känozoikum, 2 — Pleistozän-Oligozän, ;J — Pleistozän-Eozän, 4 — EozänPaläozän, 5 — Eozän, ü — Paläozän, 7 — Oberkreide, 8 — Unterkreicle, 9 — J u r a , 10 - Trias, 11 - Zechstein, 12 - Itotliegendes, 13 - Karbon, 14 Perm-Devon, 15 — Rotliegendes-Devon, 10 - Fundament., 17 — BfCusiva, 18 - Brüche, 19 - Erdöl, 20 - Erdgas, 21 - Erdöl und Erdgas, 22 - Kohlenwassersto f flagerstät teil

und

6 5 0 ¡VTrd. m 3 an

des E o z ä n s

was

durch

Flächenverteilung

produktiven

Folgen

des Erdöl-Erdgasgebiets

U l l i

A b b . 3. R e g i o n a l p r o f i l e d u r c h

des Paläozäns

Bildung und

llilliilj

der

Erdgas

er-

Ablagerungen gebunden.

Die

p r o d u k t i v e n Areale dieser Horizonte s t i m m e n i m S t r u k t u r plan

; • [Í

Die

die

bedingt zeichnet

wicklung salinarer Ablagerungen

Besonderheiten

der

der Speicherhorizonte ist. sich

Ein

großer

durch

die

Ent-

des Zechsteins und

A u f t r e t e n v o n S a l z s t ö c k e n aus. Die durch die

in Teil das

Halokinese

geschaffenen S t r u k t u r e n und die Hochlagen in den

ange-

hobenen Schollen der v o m Zechstein freien Gebiete bilden die Fallen für E r d ö l u n d

Erdgas.

N a c h den Besonderheiten des geologischen B a u s und

den

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10

505

HETZER U. a. / Erdöl-Erdgas des Nordseeaquatoriums Tab. 1. Parameter von Erdgaslagerstätten der Nordsee Lagerstätten

FRIGG Leman West Sole Hewett Indefatigable

Porosität I N %

Permeabilität in md

von—bis

von—bis

—30 10-20 — —

9,3-21,6

0

14 15 21,4 15

-2 4-1000 1 —

0,1-2000

0

60 —

1310 -

Fördermenge in Tm 3 /d je Sonde 500-1000 250-2800 285 —

780

Schichtdruck kg/cm 2

Gaszusammensetzung

206 289 —

292

CH 4

CnH2n+2

97,5 95,5 94,5 92,1 98,0

2,5 3,57 4,0 5,4 —

Tab. 2. Parameter von Erdöllagerstätten der Nordsee Lagerstätten

Dan Ekofisk Forties Montrose Argyll Piper Brent

Porosität in %

Permeabilität in md

von—bis

von—bis

25-30 10-30 25-30 —

5-18 22—27 7-37

28 — —

22

0,1-2000 1-12 0,1-3900 1,2-39

—

23,5 —

—

150—10000 5000-8000

Schwefelgehalt

Gasanteil m 3 /t

100-400

0,29 0,25 0,5

122 337 50-70 90-122 62 94

— -

bis 2000 330 1500 2000

-

600-900

0,845

—

Der E r d ö l - E r d g a s b e r e i c h D a n (II—A) u m f a ß t den Südteil des Zentralgrabens (Abb. 3, Profil E ; Abb. 5). Eine Charakteristik weiterer Lagerstätten ist aus Tab. 2 ersichtlich. Der Graben weist hier eine intensive Salztektonik auf, die zur Bildung zahlreicher Salzstockstrukturen mit unterschiedlichem, doch gewöhnlich sehr hohem Aufstiegsniveau führte. Erdöl"erdgasproduktive Horizonte befinden sich in den Ablagerungen des Juras und im Maastricht bis zum Dan. Industriell verwertbare Zuflüsse (bis zu 575 t/d) aus dem J u r a sind jedoch nur im S des Bereichs (Strukturen F 3, F 4, F 18 im Niederländischen Sektor) erzielt worden. Diese Lagerstätten enthalten sowohl leichte als auch schwere Öle. Aus den jurassischen Ablagerungen der Strukturen M, Q und N (Dänischer Sektor), im N des Bereichs traten nur industriell nicht verwertbare Zuflüsse auf. Die Hauptförderhorizonte sind hier an karbonatische Speicher der Oberkreide gebunden, mit Erdöl auf den Strukturen M und T sowie Erdgas auf den Strukturen E und H (alle im Dänischen Sektor). Nach den vorliegenden Angaben enthalten jedoch alle Lagerstätten dieses Bereichs nur kleine Vorratsmengen, mit Ausnahme der Lagerstätte Dan auf der Struktur M, deren Vorräte auf 5,5 bis 14,5 Mili, t geschätzt werden. Diese Struktur stellt -éinen Salzstock mit tief liegendem Salzkern dar. Das Suprasalinar wurde angehoben, so daß sich an der Oberfläche der Danstufe eine kreisförmige Struktur von etwa 8 x 6 km ergab. Die Ablagerungen des Dans wurden im Scheitelbereich bei etwa 1800 m angetroffen. Das Einfallen der Flanken beträgt 3 bis 5°. In SW— NE-Bichtung wird die Struktur von einer Verwerfung mit einer Amplitude bis zu 200 m durchquert. Daneben treten noch mehrere kleinere tektonische Störungen auf. Die Gesamtmächtigkeit des Speichers, der aus klüftigen Kokkolithkalken besteht, beträgt 285 m, davon gehören 245 m zum Maastricht und 45 m zum Dan. Der E r d ö l - E r d g a s b e r e i c h E k o f i s k (II —B) liegt unmittelbar nördlich des Bereichs Dan im tiefsten Teil des känozoischen Beckens. Hier erreicht die Danstufe maximale Mächtigkeiten ( > 200 m) und ist der Hauptförderhorizont des Bereichs. An sie sind 11 nachgewiesene Erdöl-Erdgaslagerstätten (im Norwegischen Sektor) gebunden, die als „GroßEkofislc" bezeichnet werden. Alle Lagerstätten liegen in einer ausgedehnten Hochlage der Danstufe, die SE — NW streicht. Diese Hochlage entspricht offenbar einem Salzrücken mit mehreren Tops. Angewandte Geologie, H e f t 10/77

Dichte

0,876 2 0,845 0,8389 0,8251 0,8348 0,8448

0,5

Bedingungen der Erdöl-Erdgasführung kann das Gebiet in die Bereiche Dan, Ekofisk, Forties, Frigg und Argyll unterteilt werden.

4

Fördermenge der Sonden t/d

—

— •

0,25 —

0,11 bis 0.36

200-600

Die Danablagerungen gelangten im Präpaläozän unter den Einfluß von Karstbedingungen, wodurch sich in der Karbonatfolge Speicher mit sekundärer Porosität bildeten. In den meisten Fällen lagern die Salzmassive des Bereichs Ekofisk sehr tief und haben die Dankalksteine lediglich aufgewölbt, so daß Hochlagen mit 100 bis 250 m Amplitude entstanden (Abb. 3, Profil D). Die Oberfläche der Dankalksteine sinkt innerhalb der Großstruktur Ekofisk von S nach N von 2400 bis 2500 m bis auf 3100 bis 3 200 m ab. Die Mächtigkeit der produktiven Folge schwankt von 100 m (Edda) bis 213 m (Thor). Die effektive Mächtigkeit der Speicherhorizonte ist gewöhnlich um 20 bis 30 m kleiner, da eine schwachdurchlässige teilende Schicht zwischengeschaltet ist. Im Bereich Ekofisk wurden vorwiegend Erdöllagerstätten mit Gaskappen angetroffen, die auch Kondensat enthalten. Bei einigen Strukturen kam es auch zu industriell verwertbaren Zuflüssen aus dem Jura (Ekofisk, Eldfisk). Die gewinnbaren Gesamtvorräte des Bereichs „Groß-Ekofisk" betragen ca. 310 Mill. t Erdöl und Kondensat sowie 160 Mrd. m 3 Erdgas. Mehr als die Hälfte dieser Vorräte gehört zur Lagerstätte Ekofisk. Diese liegt an einer submeridionalen Salzstruktur von 12 km Länge und bis zu 7,2 km Breite. Der Strukturscheitel an der Oberfläche der Dankalksteine liegt bei 3060 m Tiefe und besitzt zwei durch einen Graben getrennte Tops. Die Speichereigenschaften sind in der Vertikalen und Horizontalen stark veränderlich. In klüftigen Varietäten erreicht die Porosität 30%, die Permeabilität 10 bis 12 md. Bei dichten Varietäten sind diese Werte nicht größer als 10% und 1 md. Der E r d ö l - E r d g a s b e r e i c h F o r t i e s (II—C) erfaßt den Nordteil des Zentralgrabens und den Südostteil des Vikinggrabens. Hier wurden die Lagerstätten Forties, Montrose, Lomond, Maureen, Cod, Sleipner u. a. erkundet. Hauptförderhorizont sind die paläozänen Codsandsteine. Untergeordnete Bedeutung haben Erdöllager in jurassischen Sandsteinen und (im südlichen Teil des Bereichs) Dankalksteinen. Die Halokinese ist hier nicht der einzige strukturbildende Faktor. Auf die Bildung von Fallen in den paläozänen Ablagerungen nahm die ungleichmäßige Kompaktion der Sandlinsen und der sie umgebenden tonig-schluffigen Folgen über den Toplagen der Salzstrukturen einen wesentlichen Einfluß (z. B. Lomond und Maureen im britischen Sektor). Ein weiterer strukturbildender Faktor , war die Aktivierung von Schollenbewegungen im Mitteleozän/Oligozän und teilweise Miozän. Dadurch bildeten sich über den emporgehobenen Schollen Brachyantiklinalen. Zu einem derartigen Strukturtyp gehören die Lagerstätten Forties und Montrose, die sich in einer großen horstartigen Erhebung im Nordwestteil des Zentralgrabens befinden (Abb. 3, Profil C). Die Lagerstätte Forties (britischer Sektor) ist die größte in diesem Bereich. Die geologischen Erdölvorrätc werden auf 600 Mill. t

Zeitschrift fiir angewandte Geologie, Bd. 28 (1977), Hett 10 HETZER U. a. / Erdöl-Erdgas des Nordseeaquatoriums

506 geschätzt, die gewinnbaren Vorräte betragen 240 Mill. t. Die paläozänen Sedimente haben eine Mächtigkeit bis zu 500 m und lagern in 2000 m Tiefe. Die oberen 25 bis 30 m bestehen aus schluffigen Tonen und wirken als Abdeckung. Der darunter befindliche Speicherhorizont hat eine Mächtigkeit bis zu 300 m, die effektive Mächtigkeit beträgt 35 bis 125 m. Die Förderleistungen einzelner Sonden erreichen 2000 t/d. Da keine Gassättigung vorliegt, fehlt auch eine Gaskappe. Die Lagerstätte Montrose (britischer Sektor) gehört zu einer weitläufigen paläozänen Struktur. Die Paläozänsandsteinc haben hier Mächtigkeiten bis 122 m, die effektive Speichermächtigkeit beträgt im Mittel 18 m. In der Lagerstätte sind 20 bis 25 Mill. t Vorräte enthalten. Die Lagerstätte Cod (Norwegischer Sektor) liegt im S des Bereichs und befindet sich auf einem Salzstock gleichen Typs wie Ekofisk. Das Feld umfaßt mehrere kleine Lagerstätten mit hohen Förderraten in den Dankalksteinen. Wichtig ist hier jedoch vor allem eine Gaskondensatlagerstätte in den Paläozänsandsteinen mit gewinnbaren Vorräten von 20 Mrd. m 3 Gas und 5 Mill. t Kondensat oder Leichtöl (Reindichte 0,7735). Zum gleichen Salzstock gehört offenbar auch eine Erdöllagerstätte in den oberjurassischen Sandsteinen, die im britischen Block 23/27 erschlossen wurde und 620 t/d Erdöl mit einer Reindichte von 0,8251 liefert. Auch auf den britischen Strukturen Andrew und Maureen wurden kleinere Erdöllager in den jurassischen Sedimenten festgestellt, doch betragen die Förderleistungen nicht mehr als 120 t/d Erdöl aus diesen Sandsteinen, während die paläozänen Schichten derselben Lagerstätte 600 bis 1000 t/d liefern. Der E r d ö l - E r d g a s b e r e i c h F r i g g (II —D) nimmt eine kleine Fläche im Südostteil des Vikinggrabens ein. Hier befinden sich die Erdöl-Erdgaslagcrstätten Frigg, lleimdal und Odin. Die meisten Vorräte wurden in den untereozänen Friggsandsleinen nachgewiesen. Es wird angenommen, daß sich die eozänen Strukturen des Friggkomplexes infolge ungleichmäßiger Kompaktion bildeten. Gleichzeitig ist auf seismischen Profilen unter diesen Strukturen eine geneigte Hochscholle in den jurassischen und älteren Ablagerungen (Abb. 3, Profil B) zu erkennen. Die Verbreitung der in 1900 bis 2000 m Tiefe lagernden Friggsandsteine lehnt sich an den Nordwestrand des Bergenhochs an. Sie überdecken unmittelbar die geringmächtigen Codsandsteine und bilden mit ihnen einen einheitlichen Fazieskomplex von 40 bis 180 m Mächtigkeit. Die Hauptlagerstätte des Bereichs. Frigg umfaßt die Blöcke 25/1 und 30/10 des Norwegischen Sektors und Block 9/5 des Britischen Sektors. Östlich und nordöstlich davon wurde in den Blöcken 25/1 (E-Frigg), 25/2 (NE-Frigg) und 30/10 (Odin) auch eine wirtschaftlich nutzbare Gasführung nachgewiesen. Die strukturellen Wechselbeziehungen der Lagerstätten sind unklar. Nimmt, man alle vier Strukturen als isoliert an, so betragen die gewinnbaren Vorräte (bei einem Ausbringungskoeffizienten von 0,8) etwa: Frigg 212 Mrd. m 3 , E-Frigg 40 Mrd. m 3 , NE-Frigg 30 Mrd. m 3 und Odin 30 Mrd. m 3 . Das Erdgas des Friggkomplexes hat eine hohe Qualität und enthält 97,5% CH 4 und 2,5% C 2 H„. Im liegenden Teil der Lagerstätten tritt Erdöl auf. Auf der Lagerstätte Frigg hat ein Teilfeld in seinem produktiven Bereich 10 m Mächtigkeit und enthält 164 Mill. t Erdöl mit einer Dichte von 0,916. Einen analogen Aufbau zeigt die große Lagerstätte Heimdal, die im S des Bereichs liegt. Nach unterschiedlichen Schätzungen enthält diese Lagerstätte in den Eozänsandsteinen 60 bis 90 Mrd. m 3 Gas und etwa 7 Mill. m 3 Kondensat. Daneben besitzt die Lagerstätte ein Lager in jurassischen Sandsteinen in 3000 m Tiefe. Die effektive Mächtigkeit beträgt liier bis 60 m, der Öl-Wasser-Kon1;akt liegt bei 3100 m. Der E r d ö l - E r d g a s b e r e i c h A r g y l l (II—E) gehört zum Übergangsgebiet der Mittelnordseeliochlagc und des Zentralgrabens. Die Grenze zwischen diesen Elementen verläuft an einem kompliziert gestaffelten Bruchsystem. Dadurch entstehen an der Grenze schmale horstartige Schollen, innerhalb derer die paläozoische Oberfläche nach W einfällt und spezielle, nach N offene kleine Senken bildet. Diese Strukturen sind von Rotliegendsedimenten, geringmächtigem Zechstein, Trias, Jura und Unterkreide sowie Oberkreide ausgefüllt. Die Mächtigkeit der Horizonte nimmt nach E in Richtung auf die Scheitellagen der horstartigen Hebungen ab, wo sich die Strukturen an den Brüchen als Fallen für Kohlenwasserstoffe anboten.

Die Lagerstätten dieses Bereichs haben nur geringe Vorratsmengen. Hauptförderhorizont sind die klüftigen Zechsteinkarbonate (Lagerstätten Auk, Argyll, A-6). Erdölführend sind auch die Rotliegendsandsteine (Argyll) sowie Sandsteine der Trias und des Juras (Argyll, Josephine, Flyndre). Die Lagerstätte Auk (Abb. 5) ist die nördlichste der in der Nordsee bekannten permischen Lagerstätten. Sie liegt im britischen Sektor 30/16 und gehört zu einer Horststruktur mit NW—SE-Streichen. Die Abmessungen der Struktur sind 8 X 2,5 km. Die Mächtigkeit des in 2330 m Tiefe lagernden produktiven Zechsteins beträgt 42 m ; die geschätzten gewinnbaren Vorräte sind in der Höhe von 7 Mill. t anzugeben. Die Lagerstätte Argyll (Abb. 5) wird von drei Seiten durch Verwerfungen begrenzt und besitzt eine Lagerstättenfläche von 7 x 3 km. Die Sedimente des Zechsteins und Rotliegenden sind in 2662 m bis 2 940 m Tiefe erdölführend. Der Öl-WasserKontakt liegt in den einzelnen Schollen sehr unterschiedlich. Die Mächtigkeit der klüftigen Zechsteindolomite beträgt 9 bis 31 m, ihre Porosität 5 bis 18%. Das Erdöl aus dem Zechstein hat die Reindichte 0,8348, es enthält 0,25% Schwefel und bis 6% Paraffine. Der Gasanteil beträgt 62 m 3 /t. Die Erdölzuflüsse liegen bei 1500 t/d. Die Rotliegendsandsteine haben geringere Fördermengen (bis 700 t/d), ein schweres (0,9550) und weniger gasgesättigtes (30 m 3 /t) Erdöl. Die jurassischen Sandsteine, die als Linsen bis 7 m Mächtigkeit den Zechsteindolomiten unmittelbar auflagern, sind ebenfalls erdölführend. Die gewinnbaren Erdölvorräte werden mit 4 bis 10 Mill. t angegeben. In der Lagerstätte Josephine (britischer Sektor, Block 30/13) ist die Erdölführung an geringmächtige Linsen triassischer und jurassischer Sandsteine gebunden, die das Rotliegende bei ca. 3 750 m unmittelbar überdecken. Dabei kommen in einzelnen Blöcken nur jurassische oder nur triassische Speicher vor. Als Abdeckung dienen tonig-karbonatische Gesteine der Oberkreide. 4 km westlich der Bohrung 30/13-1 lieferte die Bohrung 1/5-2 im Feld Flyndre (Norwegischer Sektor) aus dem Jura Erdölz'uflüsse von 475 t/d. Möglicherweise bilden Flyndre und Josephine eine einheitliche Lagerstätte, deren Erdölvorräte größer sind als in allen übrigen Lagerstätten dieses Bereichs. Das Erdöl-Erdgasgebiet der Brenter Scholle und der Moray-Firth-Senke (III)

In diesem Erdöl-Erdgasgebiet sind die größten gewinnbaren Erdölvorräte konzentriert. Sie werden auf 2 bis 2,5 Mrd. t geschätzt. Daneben wurden weiter etwa 500 Mrd. m 3 Erdgas erkundet. Produktiv sind in diesem Gebiet jurassische Sedimente. Die Fallen sind gewöhnlich an Blockstrukturen mit einer Flanke gebunden. Innerhalb des Gebiets lassen sich die drei Bereiche Piper, Brae und Brent ausgliedern. Der E r d ö l - E r d g a s b e r e i c h P i p e r (III—A) nimmt den Ostteil der E—W streichenden grabenförmigen Moray-Firth-Senke ein, an deren Rändern die jurassischen Sedimente unmittelbar den Old-Red-Sandsteinen auflagern. Im Zentrum der Senke wurden oberkarbonische Ablagerungen erschlossen, die von Anhydriten, Tonen und Dolomiten des Zechsteins mit 120 bis 600 m Mächtigkeit bedeckt werden. Die rotfarbenen Bildungen der Trias haben nur geringe Mächtigkeit und begrenzte Verbreitung. Unter jurassische A.blagerungen fehlen; der Mittlere Jura ist nur durch das Bath vertreten, in dessen Profilfolge neben Tonen auch Basaltlaven vorkommen. Die Mächtigkeit der Lavadccke beträgt etwa 30 in, erreicht jedoch an einigen Stellen auch 500 m. In solchen Fällen fehlt der sedimentäre J u r a völlig. Die wichtigste produktive Folge des Bereichs bilden Ablagerungen der nbcrjurassischeu Stufen Oxford und Kimmeridge, die als Sandsteine ausgebildet sind. Schluffige Tone des Oberen Kimmeridge, angereichert mit organischer Substanz, bilden eine gute Abdeckung. Mit scharfer Winkeldiskordanz folgen im Hangenden tonig-mergelige Sedimente der Kreide. Die Lokalstrukturen der Moray-Firth-Senke werden von Hochlagen gebildet, die mit W N W - und NE-streiclienden Störungen in Beziehung stehen. Bisher wurden 12 Lagerstätten mit Erdöl, Erdgas und Kondensat erkundet. Drei davon (Blöcke 15/22, 15/23, 20/5) sind nicht industriell. Vier Lagerstätten, und zwar die Blöcke 13/9 (Gaskondensat), 15/21, 15/27

Zeitschrift tür a n g e w a n d t e Geologie, B d . 23 ( 1 9 7 7 ) , H e f t 10

HETZER u. a. / Erdöl-Erdgas des Nordseeaquatoriums und 21/2 (alle Erdöl) besitzen drei Förderhorizonte und gute Zuflüsse. So erbrachte z. B. die 1976 entdeckte Lagerstätte im Block 15/27 einen Zufluß von 1050 t/d Erdöl mit einer Reindichte von 0,829 9. Jede Lagerstätte wurde jedoch bisher lediglich durch eine Sonde erschlossen und bedarf der weiteren Untersuchung. Besser sind die Lagerstätten Claymore, Tartan und Buchan untersucht, wo mehrere Bohrungen abgeteuft wurden. Die gewinnbaren Vorräte der Lagerstätte Claymore werden auf etwa 50 Mill. t geschätzt. Die Vorräte von Tartan können noch etwas größer sein. Die Lagerstätte Buchan liegt am Südrand der Senke, wo die erdölführenden Sandsteine 465 m Mächtigkeit erreichen, wobei die liegenden Partien zum Devon gehören. Der Test eines 120 m-Intervalls in der Bohrung 1 erbrachte 2500 t/d Erdöl und eine geringe Menge Kondensat. Die Förderraten der nächsten Bohrungen waren unterschiedlich, woraus der Schluß gezogen werden kann, daß die Lagerstättenfläche nicht sehr groß ist. Am besten untersucht ist die Lagerstätte Piper (Abb. 5). Sie enthält zwei Lager in unterschiedlichen tektonischen Schollen. Das Hauptlager hat eine Fläche von 32,5 km 2 und ein erdölführendes Stockwerk von 350 m. Der Öl-Wasser-Kontakt liegt bei 2595 m, die gewinnbaren Erdölvorräte betragen 85 Mill. t. Das Lager in der südlichen tektonischen Scholle hat den 01Wasser-Kontakt bei 2804 m und eine Fläche von mindestens 2,5 km. Vorräte wurden bisher nicht bekannt. 1976 wurde im westlichen Teil der Morey-Firth-Senke die Erdöllagerstätte 11/30 entdeckt, die entweder auf die Existenz eines weiteren Erdölgebiets oder auf eine Ausdehnung des Gebiets Piper hinweist. Der E v d ö l - E r d g a s b e r e i c h B r a e (II — IB) befindet, sich zwischen Vikinggraben und Shetlandplateau und ist als tektonische Scholle an einer Verwerfung gegenüber dem Achsenbereich des Grabens angehoben. Eine Besonderheil besteht hier im Auftreten unterjurassischer Sedimente, die im angrenzenden Vikinggraben erst in größerer Teufe angetroffen werden. Die unter jurassischen Statfordsandsteine bilden die produktive Hauptfolge dieses Bereichs; paläozäne Sandsteine haben geringere Bedeutung. Die bekannteste Lagerstätte dieses Bereichs, Beryll, hat gewinnbare Erdölvorräte von 70 Mill. t mit einer Reindichte von 0,83. Die Zuflüsse einzelner Sonden erreichten 875 t/d. Der Gasanteil beträgt 200 m 3 /t. Weiter wurden 8 Erdgas-, Erdöl- bzw. Kondensatlagerstätten nachgewiesen. Die offenbar bedeutendsten sind Bruce, eine Lagerstätte im Block 9/12, Crawford und Brae. Brae ist wahrscheinlich die größte Lagerstätte dieses Bereichs. Sie besitzt eine mächtige (bis 300 m) Speicherfolge in 3650 m Tiefe, bestehend aus 7 Lagern. Der Erdölzufluß in der ersten fündigen Bohrung belief sich auf 3000 t/d. Der Gasanteil beträgt hier etwa 1000 m 3 /t. Nachfolgende Bohrarbeiten bestätigten die gigantischen Ausmaße der Lagerstätte. Ihre Länge mißt 50 km, die gewinnbaren Vorräte übersteigen nach vorsichtigen Schätzungen 160 Mill. t Erdöl und 100 Mrd. m 3 Erdgas. Im Südteil der Lagerstätte wurde Erdöl auch in paläozänen Sandsteinen nachgewiesen. Der E r d ö l - E r d g a s b e r e i c h B r e n t (III — C) ist einzigartig in bezug auf die Vorratsdichte an Erdöl und wird deshalb manchmal als „Goldenes Dreieck" bezeichnet. Er gehört zur Scholle von Brent, die sich zwischen dem Shetlandplateau und dem axialen Bereich des Vikinggrabens befindet. Zahlreiche Brüche vorwiegend NE-Streichens teilen die Brenter Schollc in kleinere Schollen oder Stufen (Abb. 3, Profil A), die aus jurassischen und älteren Gesteinen aufgebaut sind. An den meisten Verwerfungen ist die östliche Scholle abgesunken, innerhalb der Teilschollen sind die jurassischen und älteren Gesteine nach W geneigt. Die störungsnahen, am höchsten liegenden Teile dieser Schollen wurden durch eine präkretazische Diskordanzfläche eingeebnet. Das Relief dieser Oberfläche wird durch unterkretazische Ablagerungen ausgeglichen, die die tiefsten Abschnitte ausfüllen. Die oberkretazischen und jüngeren Ablagerungen lagern sehr flach und sind fast nicht disloziert. An der Diskordanzfläche streichen Gesteine des Oberjuras bis Trias aus, die nach E mit 8 bis 10° ansteigen. Diese Strukturen kontrollieren die größten Erdöllagerstätten, wie z. B. Statfjord, Brent, Ninian u. a. Die Erdöllager befinden sich in drei produktiven Horizonten. Der untere (Statfjord) hat Rät-Lias-Alter und ist in den Lagerstätten Statfjord, Brent und Alwyn erdölführend. Die Brentsandsteine (Dogger) sind im gesamten Bereich produktiv. 4*

507 Der dritte Horizont, die Magnussandsteine (Malm) sind im Nordteil des Bereichs erdölführend (Lagerstätte Magnus). Am besten untersucht ist die Lagerstätte Brent (Abb. 5). Sie liegt im angehobenen Teil einer Scholle, die in meridionaler Richtung streicht und nach W einfällt. Im E wird die Scholle durch eine Verwerfung mit einer Amplitude bis 1 800 m an der Basis der Kreidesedimente abgeschnitten. Der Hauptbruch wird von einer dazugehörigen, 200 m abgesunkenen Stufe sowie fiederartigen tektonischen Störungen mit vorwiegend E—W-Streichen und Amplituden bis 150 m begleitet. Die produktiven Horizonte (Brent- und Statfjordsandsteine) haben 250 bis 260 m Mächtigkeit und fallen mit 8 bis 10° nach W ein. Im Scheitelbereich der Scholle werden sie von der prälcretazischen Diskordanzfläche abgeschnitten. Das Lager in den oberjurassischen Brentsandsleinen, das von E durch die Diskordanzfläche und im S und N durch Fiederbrüche abgeschirmt wird, hat den Öl-Wasser-Kontakt in 2 760 m Tiefe. Das Gasstockwerk beträgt 79 m, das Erdölstockwerk 146 m. In dem weiter östlich liegenden Lager in den unterjurassischen Statfjordsandsteinen wurde der Öl-Wasser-Kontakt bei 2 970 m angetroffen, das erdöl-erdgas-führende Stockwerk ist hier 274 m mächtig, davon umfaßt die Gaskappe 142 m. Die Erdölzuflüsse betragen in jedem Lager 600 bis 900 t/d pro Fördersonde. Die gewinnbaren Erdölvorräte (ohne Kondensat) werden von verschiedenen Autoren auf 200 bis 340 Mill. t geschätzt. Die Erdgasvorräte belaufen sich auf ca. 100 Mrd. m 3 . Nördlich Brent befindet sich in nahezu gleicher tektonischer Position die gigantische Lagerstätte Statfjord, die anfangs als „Norwegische Brent" bezeichnet wurde. Erkundungsbohrungen wiesen aber nach, daß es sich hier um die größte Erdöllagerstätte der Nordsee handelt. Die Vorräte werden mit 530 Mill. t Erdöl und 150 Mrd. m 3 Erdgas angegeben. Hauptförderhorizont sind die Statfjordsandsteine, ein großes Lager befindet sich auch in den Brentsandstcinen. D a s perspektivische Erdöl-Erdgasgebiet der Norwegisch-Dänischen Senke (IV)

D a s Territorium der Norwegisch-Dänischen Senke weist einen relativ geringen E r k u n d u n g s g r a d auf. Hier wurden zwei E r d ö l l a g e r s t ä t t e n nachgewiesen: B r e a m und Brisling (beide im Block 17/2 des norwegischen Sektors). Die produktiven Horizonte befinden sich in mehr als 3 0 0 0 m Teufe in präkretazischen (offenbar jurassischen) Ablagerungen und haben eine geringe Mächtigkeit. Die Zuflüsse in den Sonden übersehritten nicht 130 t/d. Die Lagers t ä t t e n gehören zur nicht industriellen Kategorie. Die P e r s p e k t i v i t ä t der Norwegisch-Dänischen Senke wird als nicht groß bewertet, da nur geringmächtige Speicherund Erdölmuttergesteine ausgebildet und ungünstige Paläotemperaturbedingungen anzunehmen sind.

Gesetzmäßigkeiten der Lagerstättenverteilung Die erdöl-erdgasgeologische Rayonierung des A q u a t o r i u m s der Nordsee ermöglichte es, einige generelle Gesetzmäßigkeiten der Lagerstättenverteilung von Kohlenwasserstoffeil festzustellen. Die E r d ö l - E r d g a s g e b i e t e sind an die wichtigsten • negativen geotektonischen E l e m e n t e der Nordsee gebunden: das Südliehe Permbecken, den Zentralgraben und Vikinggraben, die Schollen (grabennahe Stufen) zwischen dem S h e t l a n d p l a t e a u und dem Vikinggraben, die Moray-Firth-Senke und die Norwegisch-Dänische Senke. Die Scheitelbereiche der größten Hochlagen in der Nordsee (Mittlere Nordsee, Ringköbing-Fünen, Bergen) bieten dagegen nur geringe Perspektiven für die ErdölErdgas-Suche. Entsprechend der tektonischen Stellung, der Entwicklungsgeschichte, der Verbreitung und dem Alter der hauptsächlichen erdöl-erdgas-führenden Folgen sowie der Vorratsverteilung von Kohlenwasserstoffen lassen sieh

Z e i t s c h r i f t f ü r a n g e w a n d t e Geologie, B d . 23 ( 1 9 7 7 ) , H e f t 10

508 beim derzeitigen Untersuchungsstand innerhalb des Aquatoriums der Nordsee folgende lagerstättenführende K o m plexe ausgliedern: 1. Das gasführende Gebiet des Südlichen Permbeckens; 2. Das Erdöl-Erdgasgebiet des Zentralgrabens und Vikinggrabens; 3. Das Erdöl-Erdgasgebiet der Brenter Scholle und der Moray-Firth-Senke; 4. Das perspektivische Erdöl-Erdgasgebiet der NorwegischDänischen Senke. E s ist kennzeichnend, daß die L a g e r s t ä t t e n des A q u a t o riums in F o r m einzelner langgestreckter Zonen bzw. Gürtel angeordnet sind. F ü r den Südteil des A q u a t o r i u m s ist eine generelle E—W-Orientierung der L a g e r s t ä t t e n gürtel und gasführenden R a y o n s charakteristisch. Nördlich d a v o n überwiegt eine submeridionale Zonalität bei der Verteilung von L a g e r s t ä t t e n und E r d ö l - E r d g a s R a y o n s . Dieser U m s t a n d ist durch die Ausbildung zweier tektonischer Richtungen b e d i n g t : E — W - R i c h t u n g , die dem Streichen der Achse der Mitteleuropäischen Senke entspricht und einer submeridionalen Richtung, die dem Streichen eines der G r a b e n s y s t e m e des Nordatlantischen Schelfs, zu dem auch der Zentralgraben und der Vikinggraben gehören, entspricht. E s kann angenommen werden, daß in der nördlichen H ä l f t e des A q u a t o r i u m s die fiktive Grenze zwischen der Mitteleuropäischen und der Nordatlantischen E r d ö l - E r d g a s - P r o v i n z verläuft. Die Resonderheiten des geologischen B a u s sind die Ursache dafür, daß sich im Südlichen Permbecken nur Gaslagerstätten bildeten, die vorwiegend an das Subsalinar des Rotliegenden gebunden sind, während in den nördlicher gelegenen Gebieten Erdöllagerstätten vorherrschen, die zu den suprasalinaren mesozoischen und tertiären Sedimenten gehören. I m sedimentären Deckgebirge des Nordseeaquatoriums wurden folgende regionale E r d ö l - E r d g a s - K o m p l e x e festgestellt: Vorrangige — Rotliegendes, J u r a , D a n , P a l ä o z ä n und E o z ä n ; Zweitrangige — Zechstein, B u n t s a n d s t e i n , Maastricht. Diese K o m p l e x e sind nicht in ihrem gesamten Verbreitungsgebiet innerhalb des A q u a t o r i u m s produktiv, sondern nur in bestimmten Bereichen bzw. Zonen mit den günstigsten Kriterien für die Erdöl-Erdgashöffigkeit. Die Rotliegendsedimente sind nur im Südlichen Permbecken gasführend. F ü r die Erdöl-Erdgas-Gebiete des Zentralgrabens und Vikinggrabens ist eine kontinuierliche Änderung des Alters des jeweils wichtigsten produktiven Horizonts v o n S nach N kennzeichnend: Maastricht — D a n — P a l ä o z ä n — E o z ä n . Man kann somit eine weitere Verjüngung des produktiven Haupthorizonts in nördlicher R i c h t u n g annehmen. An die Schollen des östlichen R a n d s des Shetlandplateaus und der Moray-Firth-Senke sind große K o h l e n w a s s e r s t o f f v o r r ä t e in jurassischen Sedimenten gebunden. Die Analyse der Höffigkeitskriterien der Erdöl-ErdgasF ü h r u n g für jeden produktiven K o m p l e x g e s t a t t e t die Schlußfolgerung, daß die potentiellen Ressourcen der Region noch lange nicht erschöpft sind.

Zusammenfassung Der Nordseeraum bildet die gegenwärtig größte erdöl-erdgasführende Region Westeuropas, in der bis jetzt mit ca. 830 Bohrungen 3 bis 3,5 Mrd. t Erdöl und 2 500 Mrd. m 3 Erdgas nachgewiesen wurden. Der geologische Bau ist durch kaledonisch konsolidiertes Fundament und aufgelagerte mächtige, tektonisch komplizierte Serien des Perms, Mesozoikums und Känozoikums

u. a. / Erdöl-Erdgas des Nordseeaquatoriums

HETZER

charakterisiert. Nach der geologisch-tektonischen Entwicklung und der Kohlenwasserstofführung lassen sich das gasführende Gebiet des südlichen Permbeckens, das Erdöl-Erdgasgebiet des Zentral- und Vikinggrabens, das Erdöl-Erdgasgebiet der Brenter Scholle und der Moray-Firth-Senke sowie das perspektivische Gebiet der Norwegisch-Dänischen Senke ausgliedern. Aus der Analyse der Höffigkeitskriterien ist die Schlußfolgerung möglich, daß die potentiellen Ressourcen des Nordseeraums noch größer sind als die bisher erschlossenen Erdöl-Erdgasvorräte.

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3 a n a c b i n p o c i p a H C T B a C e B e p H o r o M o p n e m e B b i m e , neM a o CHX n o p ß O K a a a H H b i e s a n a c L i He™ H r a 3 a .

Summary In the North Sea, at present the largest oil and gas-bearing region of Western Europe, 3 to 3.5 milliard tons of oil and 2.500 milliard m 3 of gas have been proved so far hy about 830 drillings. The geological structure is characterized by a Caledonian-consolidated basement and superposed thick, tectonically intricate, Permian, Mesozoic and Caenozoic series. From the geological-tectonic development and hydrocarbon content can be separated the gas-bearing area of the southern Permian basin, the oil and gas area of the Central and Viking graben, the oil and gas area of the Brent block and MorayFirth depression, as well as the perspective area of the Norwegian-Danish depression. From an analysis of prospective criteria may be concluded that the potential resources of the NorthSea area are still higher than those so far developed.

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Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10 UDINZEW U. a. / Geologische Untersuchungen der Insel J a n Mayen — Teil I

509

Geologische Untersuchungen im Gebiet der Insel Jan Mayen Teil I : Vorläufige morphologische und geologische Untersuchungsergebnisse aus dem M O H N - R ü c k e n nördlich J a n Mayen U D I N Z E W , G . B . ; J E M E L J A N O W , E . M . ; L I T W I N , W . M . ; CHARIN, G . S . , U d S S R ;

KRÜGER, P.,

Berlin

1. Vorbemerkung I m J a h r e 1971 führte das sowjetische Forschungsschiff ,,Akademik Kurtscliatow" des Instituts für Ozeanologie der Akademie der Wissenschaften der U d S S R (IOAN) eine komplexe geomorphologisch-lithologisch-geophysikalische Expedition im Gebiet nördlich und südlich von Island durch. Diese 10. Fahrt des F S „Akademik Kurtschatow", an der auch die Mitarbeiter des Zentralen Geologischen Instituts Berlin, P. KRÜGER und P. KÜHN teilnehmen konnten, hatte zum Ziel, die Zusammenhänge zwischen den Strukturen Islands und den Unterwasserstrukturen des Atlantischen Rückens im Gebiet von Island zu erforschen, sowie die Beziehungen zwischen Island, dem diese Insel umgebenden Meeresboden und den Festlandsmassiven zu klären. Außerdem sollten weitere Angaben über die Natur der linearen Anomalien des Magnetfelds gewonnen werden, die besonders markant im Gebiet des Mittelatlantischen R ü c k e n s a u s g e p r ä g t sind (BELOUSOW & KRASNOW 1 9 7 2 ,

UDIN-

ZEW 1972). Die1 vorliegenden Abschnitte enthalten Untersuchungsergebnisse, die größtenteils unter Schiffsbedingungen ermittelt wurden. Eine ausführliche Zusammenfassung aller Resultate wird vom IOAN in Form eines Sammelbands vorbereitet.

Von besonderer Bedeutung waren die Arbeiten nördlich der Insel J a n Mayen (Abb. 1) im Gebiet des den MOHN-Rücken durchsetzenden Jan-Mayen-Querbruchs (Abb. 2). Obwohl in diesem Gebiet mehrere meeresgeologische Untersuchungen durch sowjetische und ausländische Expeditionen durchgeführt (WINOGRADOW

1964,

LITWIN

1964,

JOHNSON

—

1 — Festlands- und Inselschelf, 2 — Tiefseebecken, 3 — Mittelatlantischer Rücken, 4 — Festlands- und Inselabhang, 5 — Untermeerisches Plateau, 6 — Bruchschollenrücken, 7 — Brüche

2 . Untersuchungen i m Gebiet des M O H N - R ü c k e n s

wurden

Abb. 1. Geomorphologisches Schema des Gebiets Island J a n Mayen

u. a.

1969), ist der Untersuchungsgrad überaus gering. Alle bisherigen Forschungen trugen in der Regel zufälligen Charakter und verfolgten andere Ziele. Spezielle geologisch-geophysikalische Arbeiten zur Erforschung des Gebiets der Insel J a n Mayen gab es praktisch nicht. Deshalb wurden in einem Polygonzug, der zwischen 71°35' n. B . und 71°00' n. B., sowie zwischen 5°00' w. L. und 9°30' w. L. lag, und der die Querrinne und die sich anschließenden Teile der Riftzone erfaßte, Echolot-, Seismoprofilierungs-, magnetische und gravimetrische Messungen durchgeführt. Von den Hängen der Querrinne wurden an vier Stellen mit der Dredgenmethode Proben des anstehenden Gesteins entnommen. Auf 9 Stationen wurden mit Hilfe von Bodengreifern Typ „ O K E A N " sowie mittels Stechrohren Proben von Bodensedimenten gewonnen.

3. Zur Morphologie eines Meeresbodens nördlich J a n Mayen W e s t l i c h J a n M a y e n d e h n t sich die L u n d q u i s t b a n k aus (Abb. 1). D e r Teil der B a n k m i t geringer W a s s e r t i e f e (weniger als 2 0 0 m) wird v o n der Insel durch eine b r e i t e B o d e n s e n k e m i t einer Tiefe v o n 4 3 0 bis 4 5 0 m getrennt. D e r nordöstliche Teil der B a n k geht u n m i t t e l b a r in den H a n g der Querrinne über. Die mittlere Neigung b e t r ä g t 10°. Das Profil ist gewölbt, d. h. im tieferen A b s c h n i t t Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 24. 1. 1977. Mitteilung aus dem ,,Schirscliow"-Institut für Ozeanologie der Akademie der Wissenschaften der U d S S R (IOAN) und dem Zentralen Geologischen Institut Berlin.

wird es steiler! I m unteren Teil besitzt der H a n g eine deutlich ausgeprägte Stufe, deren Tiefe sich von E n a c h W v o n 1 5 0 0 bis 1 7 0 0 m ändert. A m äußeren E n d e der S t u f e erstreckt sich eine R e i h e kleinerer spitzendiger Hochlagen oder K ä m m e . Das g e s t a t t e t anzunehmen, daß diese Stufe durch eine Verwerfung e n t s t a n d e n ist. Der westliche H a n g der L u n d q u i s t b a n k fällt m ä ß i g zu der B o d e n s e n k e m i t Tiefen bis zu 1 2 0 0 m ab, von der südwestlich der Islandrücken beginnt. E i n e komplizierte B e s c h a f f e n h e i t weist der südliche H a n g der B a n k auf. E i n e Serie von nach S W gezogenen schmalen K ä m men m i t unebener Oberfläche und steilen A b h ä n g e n , die eine Analogie zum südöstlichen Teil der Insel bilden, zergliedern ihn. V e r m u t l i c h sind es abgesunkene und durch Abrasion teilweise abgetragene vulkanische H ü g e l k e t t e n . Südlich der Insel e r s t r e c k t sich weit ausgedehnt, die J a n M a y e n - B a n k . Ihr Flachwasserbereich, der als S t r ö u m f l a k a t b a n k bezeichnet wird, h a t eine sehr unebene Oberfläche, die durch zahlreiche Unterwasserhänge geprägt sind. Die Tiefen erreichen hier aber nicht mehr als 5 0 bis 7 0 m. W e i t e r nach S geht die J a n - M a y e n - B a n k u n m i t t e l b a r in den J a n - M a y e n - R ü c k e n über, der eine horstartige S t r u k t u r aufweist (LITWIN 1964, JOHNSON & HEEZEN 1 9 6 7 , JOHNSON u. a. 1971). In östlicher R i c h t u n g von der J a n - M a y e n B a n k erstreckt sich ein anderer kürzerer horstartiger K a m m , der sich i m m e r weiter verengt und auskeilt. Der nördliche H a n g dieses K a m m s bildet eine steile und fast nicht zergliederte Abstufung, die direkt bis zur S e n k e der Querrinne absinkt. Die Neigung des Hangs erreicht hier 30°. Der südliche A b h a n g des K a m m s fällt dagegen langsamer a b und weist eine schwache Blockgliederung auf.

Zeitschrift tür angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10 510 UDINZEW U. a. / Geologische Untersuchungen der Insel J a n Mayen — Teil I

70°50'l 10'00'

/

f

Y

/

roiv

a°00'

7°00'

Abb. 2. Bodenrelief und Schema der durchgeführten Arbeiten im Gebiet der Insel J a n Mayen 4. Zur Morphologie des Jan-Mayen-Querbruchs Die e n t l a n g des B r u c h s v e r l a u f e n d e Q u e r r i n n e (Abb. 2) ist auf 80 Meilen v o n der R i f t z o n e westlich der L u n d q u i s t b a n k bis z u r östlichen P e r i p h e r i e des J a n - M a y e n - U n t e r wassermassivs g u t ausgebildet ( LITWIN 1964, 1968; JOHNSON 1968). Beiderseits streicht d a n n die R i n n e aus, u n d der Brucli setzt sich in einer Serie v o n A b s t u f u n g e n u n d sich auf b e t r ä c h t l i c h e E n t f e r n u n g e n e r s t r e c k e n d e U n t e r w a s s e r b e r g k e t t e n f o r t . Hier wird eine v o l l k o m m e n e Analogie i m B a u des Q u e r b r u c h s zu v o r h e r u n t e r s u c h t e n a n d e r e n Q u e r b r ü c h e n des M i t t e l a t l a n t i s c h e n R ü c k e n s beo b a c h t e t (LITWIN U. a. im D r u c k ) . . Der Boden der Querrinne besteht aus mehreren in verschiedenen Tiefen befindlichen Depressionen. Die maximale Teufe, 3615 m, erreicht eine tiefe Senke im südöstlichen Teil der Rinne, wo nordöstlich die Riftsenke des MoKN-Rückens abzweigt. Im nordwestlichen Teil der Rinne sind die Tiefen geringer, bis zu 2300 bis 2310 m. Die geringste Tiefe hat der Rinnenboden der nordöstlichen Peripherie von J a n Mayen. Sie beträgt hier 2040 m. Fast überall ist der Boden der Rinne eben, was von Prozessen akkumulativer Einebnung zeugt. Im SE wird die Rinne durch eine Schwelle begrenzt, die Tiefe beträgt hier 2220 m. Im NW wurde so eine Schwelle nicht festgestellt und die Rinne streicht hier allmählich aus. Die Epizentren der in diesem Gebiet registrierten Erdbeben (SYKES 1965) gehören gerade zur Querrinne, die innerhalb der Riftzone vorhanden ist; auf den äußeren Fortsetzungen des Querbruchs werden sie nicht festgestellt. Das f ü h r t zu dem Gedanken, daß der Querbruch älterer Anlage ist als die Riftzone. Ein Abschnitt des Bruchs, der in den Bereich der sich herausbildenden Riftzone fiel, hatte sich vermutlich aktiviert und erhielt als äußeres Merkmal eine tiefe Querrinne und ist gegenwärtig zusammen mit der Riftzone tektonisch mobil. 5. Zur Morphologie des MOHN-Kückens (Südwestteil) Der M o H N - R ü c k e n , d e r sich v o m J a n - M a y e n - B r u c h n a c h N E e r s t r e c k t , s t e l l t eine t y p i s c h e R i f t z o n e d a r . Hier ist eine Serie v o n R i f t t ä l e r n g u t e n t w i c k e l t , die v o n K e t t e n und Riftbergen mit nach den Flanken abnehmenden

H ö h e n u m g e b e n sind. D a d u r c h b e s i t z t die R i f t z o n e d a s Aussehen einer l a n g g e s t r e c k t e n , s t a r k zergliederten gew ö l b t e n H o c h l a g e (LITWIN 1 9 6 4 , 1 9 6 8 ; JOHNSON & HEEZEN 1967). I n n e r h a l b des v o m F S „ A k a d e m i k K u r t s c h a t o w " u n t e r s u c h t e n P o l y g o n s b e f i n d e t sich der a l l e r ä u ß e r s t e südwestliche Teil des MoHN-Rückens. Die Vereinigung von längsgestreckten Rift- und querverlaufenden Bruchs t r u k t u r e n f ü h r t hier zu einem k o m p l i z i e r t e n C h a r a k t e r des Unterwasserreliefs. Der nordöstliche Abhang der Querrinne wird durch eine Serie von Vorsprüngen der Rifthügelketten gebildet; auf diese Weise entsteht hier eine Blockstufenzerteilung. Die allgemeine Neigung dieses Abhangs ist geringer als die südwestliche Neigung, obwohl einzelne Stufen beträchtliche Werte aufweisen, z. B. von 15 bis 18°. Die sich über den Hängen erhebenden Rifthügelketten bilden große Blöcke mit scharfen Spitzen. Die geringste Wassertiefe über ihnen beträgt 600 bis 800 m. Sie erreichen trennende Tiefen von 1400 bis 1800 m, die Gliederungsstufe beträgt hier 500 bis 1000 m. Die Neigung der Abhänge der Rifthügel beträgt im allgemeinen 10 bis 15°. Die Hänge werden fast überall durch kleine sekundäre Unterteilungen in Form Von steilen Seitenspitzen mit Höhen bis zu 100 bis 200 m kompliziert. Die Riftzone ist hier in Form einer schmalen Depression ausgebildet, deren Bodentiefe von der Querrinne nach NE ziemlich rasch bis auf 1 500 m abnimmt und sich dann erneut bis 2800 m erhöht; an dieser Stelle geht die Senke über die Grenzen des Polygons hinaus. Eine kleine Knickung im Streichen der Senke zeugt von ihrer komplizierten tektonischen Struktur. Die Riftzone ist eine gegenwärtig tektonisch aktive Zone; die Lage der Epizentren der zahlreichen Erdbeben in diesem Gebiet kann als Beweis dafür angesehen werden (SYKES 1965). Ihre Entstehung ist offensichtlich mit vertikalen und horizontalen tektonischen' Bewegungen verbunden, die im Resultat die gewölbte Hochlage dieser Zone und deren Zerblockung erzeugten. Die zur Rittzone gehörenden dehnenden Kräfte führen vermutlich zu einer gewissen Auseinanderbewegung des Ozeanbodens in Richtung von der Riftsenke. hinweg. Im Bereich eines früher existierenden Qucrbruchs innerhalb der Riftzone kam es ebenfalls zu einer Weitung des Ozeanbodens. Diese Weitung ist vermutlich nicht mit der wirklichen tektonischen Verschiebung entlang des Bruchs verbunden, sondern beendet lediglich eine vorherige tektonische Bewegung des Ozeanbodens in diesem Gebiet.

Z e i t s c h r i f t fiir angewandte Geologie, B d . 23 (1977), H e f t 10

UDINZEW U. a. / Geologische Untersuchungen der Insel J a n Mayen — Teil I Durch die Dredgenstation Gesteinsarten geborgen:

511 Nr. 769-10 wurden

folgende

Plagioklasbasalte mit seltenen Olivin- und Pyroxen-Phenokristallen; Olivinbasalte mit großen Pyroxen- und Plagioklasphenokristallen; Fein- und miltelkristalliner Gabbro; Mittelkristalliner Pyroxenit; Fein- und mittelkristalline Biotitgranite; Pegmatitische grobkristalline Granite; Granitgneis, glimmerhaltige Gneise, Amphibolgneise; Schwarze und dunkelgraue Keratophyre; Erdige stark verwitterte Gesteine; Gangquarz; Quarz- und Epidotskarn; Ton- und Chloritschiefer; Aleurolithe und polymikte Sandsteine; Quarzsandsteine, feinkörnig, rosafarben und hellgrau; Marmorisierte Kalksteine, grau und dunkelgrau. Durch die Dredgenstation Nr. 769-15 wurden zusätzlich gewonnen: Dolerit, grau und graubraun mit Kalzitmandeln; Basaltische Mylonite.

Abb. 3. Profilschnitte entlang der Profile I bis VII aus Abb. 2 Zahlenangaben in m, Verhältnis von horizontalem zu vertikalem Maßstab 1:37

6. Die Z u s a m m e n s e t z u n g der anstehenden Gesteine Die anstehenden Gesteine der Querrinne wurden in großen Mengen m i t t e l s Dredgen auf 4 Stationen (Abb. 3) geborgen (ca. 5 t). Die a m südlichen H a n g der Querrinne anstehenden Gesteine, geborgen auf zwei Baggerstationen (Station 769-6, Tiefe 3 5 2 0 bis 3 0 0 0 m ; S t a t i o n 769-9, l i e f e 3 1 0 0 bis 2 6 5 0 m) sind basaltische L a v a . Die B a s a l t e sind sehr frisch, mit typischen kissenartigen Abschnitten 1 und dunkelbraunen glasigen Abkühlungskrusten. In großen B r u c h s t ü c k e n sind verschiedenorientierte L a v a s t r ö m e g u t zu erkennen. In den B a s a l t e n sind viele große G a s k ä m m e r chen und kleine Poren enthalten. Oft werden große (bis zu 1 cm) Plienokristalle von Olivin, P y r o x e n und seltener Plagioklas angetroffen. P y r o x e n wird durch diopsidischen Augit, Plagioklas durch L a b r a d o r vertreten. A m nördlichen, flach abfallenden H a n g der Querrinne wurde auf zwei Stationen gedregt (Station 769-10, Tiefe 1640 bis 1 2 0 0 m und S t a t i o n 769-15, Tiefe 2160 bis 1560 m). Wie erwartet, sind hier im Vergleich zum südlichen A b h a n g die rezenten Sedimente stärker entwickelt, und die S a m m lung der geborgenen Gesteine war sehr umfangreich. D a s ist dadurch zu erklären, daß a m südlichen steilen Abh a n g nur j u n g e anstehende B a s a l t l a v a entnommen wurde und a m nördlichen H a n g außer den vielgestaltigen anstehenden B a s a l t e n auch Gesteine der Eis- und Eisberga b t r a g u n g vorhanden sind.

Besondere A u f m e r k s a m k e i t muß den basaltischen Myloniten gewidmet werden. D a v o n wurden ca. 0,5 t geborgen. Einzelne Blöcke erreichten Ausmaße bis zu 0,7 X 0,5 X 0,3 m. Die Stücke hatten keine scharfen K a n t e n . D a s ist dadurch zu erklären, daß sie aus bis zu T o n s u b s t a n z zerriebenem basaltischem Material (Zementmasse) bestehen, das unterschiedlich große abgerundete Basalt-, Dolerit- und GabbroD i a b a s s t ü c k e enthält (Bruchstücke von cm- bis zu 20 cm Größe). Die Zementmasse ist wenig beständig, m a n k a n n sie mit den Fingern zerbröckeln. Die eingeschlossenen B a s a l t s t ü c k e können mit dem H a m m e r leicht herausgeschlagen werden. Charakteristisch ist sowohl für den Zement als auch für die in den Myloniten enthaltenen Bruchstücke, daß sie einer beträchtlichen Unterwasserverwitterung unterworfen waren. B e i m Zement d r ü c k t sich das durch die U m w a n d l u n g der zerriebenen B a s a l t m a s s e in Ton und bei den B r u c h s t ü c k e n durch die Herausbildung einer hellen K r u s t e a m Außenrand mit 2 bis 3 cm Dicke aus. Die Zementmasse enthält außer Tonmineralen auch grünliche chloritähnliche Minerale. Interessant ist, daß auch das kleinstückige Material der Mylonite der U m w a n d l u n g unterlag. Große B r u c h s t ü c k e des Mylonits bestehen aus Olivin- und Plagioklasbasalten Doleriten und auskristallisierten G a b b r o d i a b a s e n . Olivin unterliegt der Umbildung in Muskovit. Ein Vergleich der anstehenden Gesteine des nördlichen und des südlichen H a n g s der Querrinne ergibt, daß a m südlichen H a n g nur jüngere B a s a l t s t r ö m e vorhanden sind. Durch diese S t r ö m e ist vermutlich auch das eigentümlich stufenartige Relief des H a n g s verursacht worden. A m nördlichen H a n g sind weniger j u n g e B a s a l t s t r ö m e vorhanden. Hier sind ältere, besser • auskristallisierte Olivin- und Plagioklasbasalte, Dolerite und sogar tiefere, holokristalline Gesteine mit Intrusivcharakter als Ubergangsform von D i a b a s zu G a b b r o (Gabbrodiabase) vorhanden. Intensiv wirkte sich hier der Tiefenbruch aus, der zur Herausbildung einer mächtigen Zone mylonitisierter Gesteine führte. Die Zone der Mylonitisierung ist offensichtlich auch a m südlichen A b h a n g vorhanden, sie ist hier nur von Strömen jüngerer B a s a l t e bedeckt. Die mineralogische Z u s a m m e n s e t z u n g der untersuchteu Sedimentproben zeigt, daß als liefernde Provinz des südlichen H a n g s und des B o d e n s des transformen B r u c h s eruptive Basaltgesteine und Pyroklastika der Vulkane der Insel J a n Mayen dienten. Solche Gesteine lagern auf der

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10 512

GAREZKI U. a. / Tektonische Karten von Tafelgebieten

Insel und t r e t e n an der südlichen F l a n k e des B r u c h s zutage. Die P r o d u k t e der Unterwasserverwitterung der B a s a l t e und der B a s a l t l a v a a m B o d e n sind eine wesentliche Quelle des sedimentären Materials. Die Sedimente, die an den nördlichen Hängen des B r u c h s lagern, s t a m m e n sowohl v o m terrigenen-vulkanogenen Material der Insel J a n Mayen, als auch von den P r o d u k t e n , die aus anderen Festlandsbereichen k o m m e n . Solche B e r e i c h e sind v o r allem Grönland und Skandinavien.

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Zur Methodik der Zusammenstellung tektonischer Karten von Tafelgebieten GAREZKI, R. G.; AISBERG, R. E., Minsk, U d S S R Tektonische Karten als konzentrierter kartographischer Ausdruck einer tektonischen Synthese werden gegenwärtig für verallgemeinernde theoretische und angewandte geologische Untersuchungen erarbeitet. Dafür wird meistens das Prinzip der Rayonierung nach dem Alter der Hauptfaltung herangezogen, das den bekannten tektonischen Übersichtskarten der UdSSR (1956), Europas (1964), Eurasiens (1966) und mehrerer anderer Länder und Kontinente (Tektonische Karte der Kontinente 1967) zugrunde lag. Weitere Rayonierungsprinzipien sind z. B. die nach dem Typ der tektonischen Entwicklung oder des tektonischen Regimes (SPISHARSKI 1972) oder nach strukturell-stofflichen Merkmalen (BOKUKAJEW U. a. 1969). Diese Prinzipien sind sehr geeignet, um kleinmaßstäbliche tektonische Ubersichtskarten von großen Gebieten zusammenzustellen, weniger jedoch, um mittel- und großmaßstäbliche regionale tektonische Karten zu erarbeiten. Das liegt daran, daß diese Prinzipien in der Regel keine ausreichende Darstellung der Hauptstrukturelemente, der Entwicklungsgeschichte und vor allem der Tafeldeckgebirge zulassen; der rezente Bau ist jedoch im allgemeinen gut darstellbar. Die geologische Theorie und Praxis fordern aber, die Methodik der regionalen tektonischen Kartierung weiter zu verfeinern, da diese nicht nur den Bau der einzelnen Gebiete im Detail aufzeigt und die Grundlage für tektonische Übersichtskarten bildet, sondern auch notwendig ist, um die Such- und Erkundungsarbeiten von mineralischen Rohstoffen zu lenken. Ein Prinzip, das regionalen tektonischen Karten von Tafeigebielen zugrunde liegt, ist die Darstellung der räumlichen Beziehungen der Struktureinheiten (Komplexe, Stockwerke, Substockwerke), wobei diejenigen mit den größten Mächtigkeiten hervorgehoben werden, d. h. die Rayonierung wird nach dem Alter der Hauptbildungsetappe der Tafelstrukturen vorgenommen. Dieses Prinzip der tektonischen Rayonierung kann mit entsprechenden Veränderungen und Ergänzungen nicht nur auf Tafelgebiete, sondern auch auf andere tektonische Großräumc der Erdkruste übertragen werden. Tafeldeckgebirge D e m e n t s p r e c h e n d wird das Tafeldeckgebirge des jeweiligen Gebiets in S t r u k t u r k o m p l e x e , S t o c k w e r k e und S u b s t o c k werke gegliedert; ihre Verbreitungsgebiete werden festgelegt, und die B e r e i c h e m i t unterschiedlichem K o m b i n a t i o n s t y p der S t r u k t u r e i n h e i t e n abgegrenzt. Die Verbreitungskonturen der S t r u k t u r k o m p l e x e und S t o c k w e r k e Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 22. 3. 1977. Übers.: F. WENDLAND, Berlin

Projekt 86

U N A

stellt m a n durch entsprechende Linien dar, an denen Indizes die Änderung ihres s t r a t i g r a p h i s c h e n Umfangs kennzeichnen. Die H a u p t f a r b e n der t e k t o n i s c h e n K a r t e n müssen in A b h ä n g i g k e i t v o n dem der jeweiligen K a r t e zugrunde liegenden Rayonierungsprinzip gewählt werden. Deshalb sind bei j e d e m K o m b i n a t i o n s t y p die Verbreitungsgebiete der m ä c h t i g k e i t s m ä ß i g dominierenden S t r u k tureinheit m i t der jeweiligen, definierten H a u p t f a r b e darzustellen, die dem W e s e n n a c h die H a u p t e t a p p e der S t r u k t u r e n t w i c k l u n g wiedergibt. F a r b i g e N u a n c e n der Grundfarbe geben die F l ä c h e n zwischen den Isopachen der dominierenden S t r u k t u r e i n h e i t an, wodurch sich die Morphologie deutlicher a b h e b t . D u r c h eine spezielle S i g n a t u r über der G r u n d f a r b e können Gebiete m i t überwiegender Hebungstendenz in einem S t r u k t u r k o m p l e x ( S t o c k w e r k ) hervorgehoben werden. Methodisch werden die nach Mächtigkeit dominierenden S t r u k t u r k o m p l e x e räumlich wie folgt abgegrenzt. Nacheinander analysiert m a n die I s o p a c h e n k a r t e n der ausgeschiedenen S t r u k t u r e i n h e i t e n , indem m a n die S c h n i t t p u n k t e gleicher Isopachenwerte zweier verschiedener K o m p l e x e durch eine Linie verbindet, die somit die Verbreitungsgrenze der nach der M ä c h t i g k e i t dominierenden E i n h e i t e n bildet. Die so gewonnene K a r t e wird auf gleiche Weise m i t der I s o p a c h e n k a r t e einer dritten S t r u k t u r e i n h e i t verglichen usw. In der P r a x i s sollten für jedes Gebiet n i c h t mehr als 2 bis 3 I s o p a c h e n k a r t e n dieser A r t analysiert werden. Liegen in einem großen Gebiet etwa gleiche Mächtigkeiten zweier S t r u k t u r e i n h e i t e n vor, k a n n m a n durch die K o m b i n a t i o n der F a r b e n beider S t r u k t u r e i n h e i t e n dieses Gebiet kenntlich m a c h e n . Der I n f o r m a t i o n s g e h a l t der K a r t e v e r g r ö ß e r t sich dadurch, daß weitere strukturelle und formationelle Merkmale, wie z. B . die Isohypsen der F u n d a m e n t o b e r f l ä c h e und anderer Horizonte, der interne A u f b a u des F u n d a m e n t s , verschiedene B r u c h t y p e n , L o k a l f a l t e n , B e r e i c h e m i t c h a r a k teristischen F o r m a t i o n e n usw. hinzugenommen werden. Dieses Prinzip der E r a r b e i t u n g regionaler t e k t o n i s c h e r K a r t e n soll am Beispiel der t e k t o n i s c h e n K a r t e der Bjelorussischen S S R und b e n a c h b a r t e r Gebiete (Abb.) dargestellt werden.

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10 512

GAREZKI U. a. / Tektonische Karten von Tafelgebieten

Insel und t r e t e n an der südlichen F l a n k e des B r u c h s zutage. Die P r o d u k t e der Unterwasserverwitterung der B a s a l t e und der B a s a l t l a v a a m B o d e n sind eine wesentliche Quelle des sedimentären Materials. Die Sedimente, die an den nördlichen Hängen des B r u c h s lagern, s t a m m e n sowohl v o m terrigenen-vulkanogenen Material der Insel J a n Mayen, als auch von den P r o d u k t e n , die aus anderen Festlandsbereichen k o m m e n . Solche B e r e i c h e sind v o r allem Grönland und Skandinavien.

Literatur BELOUSOW, W . W . ; KRASNOW, A . A . : Sowetskaja geologo-geofisitscheskaja ekspedizija w Islandiju. Zadatschi ekspedicii. — Vest. A N S S S R , 6, 72 — 7 4 , Moskwa 1 9 7 2 .

JOHNSON, G. L . ; HEEZEN, B . C . : The morphology and evolution of t h e Norwegian-Greenland Sea. — Deep-Sea R e s . , 14, 4 , Oxford 1 9 0 7 . JOHNSON, G. L . ; FKETAG, J . S . ; PEW, S. A . : S t r u c t u r e of t h e N o r w e g i a n - S e a . — Norsk Polarinst. Arborg, 7 - 1 0 , Arborg, Oslo 1 9 0 9 / 1 9 7 1 . LITWIN, W . M . : Relef dna Norveshskogo m o r j a ( D a s Bodenrelief der Norweginischen See). - T r u d y P I N R O , wyp. 1 0 ( 1 9 0 4 ) . — Georaorfologija sredinno-okeanitscheskogo c h r e b t a b Norveshskom i Grenlandskom m o r j a c h (Die Geomorphologie des Mittelozeanischen Jtückene in der Norwegischen und Grönländischen See). — Okeanologija 8 , 1 , Moskwa 1908. LITWIN, W . M . ; MAROWA, N. A . ; RÜDENKO, M. W . ; UDINZEW, G. B . : Morfos t r u k t u r a riftowoi sony Atlantitscheskogo. okeana w r a j o n a c h raslomow „ K u r t s c h a t o w a " i „ A t l a n t i s " (Die M o r p h o s t r u k t u r der Riftzone des A t lantischen Ozeanrückens im Bereich der B r ü c h e „ K u r t s c h a t o w " u n d „ A t l a n t i s " ) . — Okeanologija, 4, Moskau 1 9 7 2 . SYKES, L . R . : T h e seismicity of t h e A r c t i c . — Bull. Seismol. Soc. A m . , 5 5 , 2 (1905). UDINZEW, G. B . : Die Erforschung der submarinen S t r u k t u r e n im Gebiet von Island (russ.). - Vest. A N S S S R , 0, 8 2 - 8 8 , Moskwa 1 9 7 2 , ref. von P . K r ü g e r in: Z. angew. Geol., 2 0 , 5, 2 1 1 - 2 1 3 , Berlin 1 9 7 4 . WINOQRADOW, P . S . : O sowremennych otloshenijach Norweshskogo m o r j a (Über rezente Ablagerungen der Norwegischen See). — T r u d y P I N R O , v y p . 10 (1904).

Zur Methodik der Zusammenstellung tektonischer Karten von Tafelgebieten GAREZKI, R. G.; AISBERG, R. E., Minsk, U d S S R Tektonische Karten als konzentrierter kartographischer Ausdruck einer tektonischen Synthese werden gegenwärtig für verallgemeinernde theoretische und angewandte geologische Untersuchungen erarbeitet. Dafür wird meistens das Prinzip der Rayonierung nach dem Alter der Hauptfaltung herangezogen, das den bekannten tektonischen Übersichtskarten der UdSSR (1956), Europas (1964), Eurasiens (1966) und mehrerer anderer Länder und Kontinente (Tektonische Karte der Kontinente 1967) zugrunde lag. Weitere Rayonierungsprinzipien sind z. B. die nach dem Typ der tektonischen Entwicklung oder des tektonischen Regimes (SPISHARSKI 1972) oder nach strukturell-stofflichen Merkmalen (BOKUKAJEW U. a. 1969). Diese Prinzipien sind sehr geeignet, um kleinmaßstäbliche tektonische Ubersichtskarten von großen Gebieten zusammenzustellen, weniger jedoch, um mittel- und großmaßstäbliche regionale tektonische Karten zu erarbeiten. Das liegt daran, daß diese Prinzipien in der Regel keine ausreichende Darstellung der Hauptstrukturelemente, der Entwicklungsgeschichte und vor allem der Tafeldeckgebirge zulassen; der rezente Bau ist jedoch im allgemeinen gut darstellbar. Die geologische Theorie und Praxis fordern aber, die Methodik der regionalen tektonischen Kartierung weiter zu verfeinern, da diese nicht nur den Bau der einzelnen Gebiete im Detail aufzeigt und die Grundlage für tektonische Übersichtskarten bildet, sondern auch notwendig ist, um die Such- und Erkundungsarbeiten von mineralischen Rohstoffen zu lenken. Ein Prinzip, das regionalen tektonischen Karten von Tafeigebielen zugrunde liegt, ist die Darstellung der räumlichen Beziehungen der Struktureinheiten (Komplexe, Stockwerke, Substockwerke), wobei diejenigen mit den größten Mächtigkeiten hervorgehoben werden, d. h. die Rayonierung wird nach dem Alter der Hauptbildungsetappe der Tafelstrukturen vorgenommen. Dieses Prinzip der tektonischen Rayonierung kann mit entsprechenden Veränderungen und Ergänzungen nicht nur auf Tafelgebiete, sondern auch auf andere tektonische Großräumc der Erdkruste übertragen werden. Tafeldeckgebirge D e m e n t s p r e c h e n d wird das Tafeldeckgebirge des jeweiligen Gebiets in S t r u k t u r k o m p l e x e , S t o c k w e r k e und S u b s t o c k werke gegliedert; ihre Verbreitungsgebiete werden festgelegt, und die B e r e i c h e m i t unterschiedlichem K o m b i n a t i o n s t y p der S t r u k t u r e i n h e i t e n abgegrenzt. Die Verbreitungskonturen der S t r u k t u r k o m p l e x e und S t o c k w e r k e Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 22. 3. 1977. Übers.: F. WENDLAND, Berlin

Projekt 86

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stellt m a n durch entsprechende Linien dar, an denen Indizes die Änderung ihres s t r a t i g r a p h i s c h e n Umfangs kennzeichnen. Die H a u p t f a r b e n der t e k t o n i s c h e n K a r t e n müssen in A b h ä n g i g k e i t v o n dem der jeweiligen K a r t e zugrunde liegenden Rayonierungsprinzip gewählt werden. Deshalb sind bei j e d e m K o m b i n a t i o n s t y p die Verbreitungsgebiete der m ä c h t i g k e i t s m ä ß i g dominierenden S t r u k tureinheit m i t der jeweiligen, definierten H a u p t f a r b e darzustellen, die dem W e s e n n a c h die H a u p t e t a p p e der S t r u k t u r e n t w i c k l u n g wiedergibt. F a r b i g e N u a n c e n der Grundfarbe geben die F l ä c h e n zwischen den Isopachen der dominierenden S t r u k t u r e i n h e i t an, wodurch sich die Morphologie deutlicher a b h e b t . D u r c h eine spezielle S i g n a t u r über der G r u n d f a r b e können Gebiete m i t überwiegender Hebungstendenz in einem S t r u k t u r k o m p l e x ( S t o c k w e r k ) hervorgehoben werden. Methodisch werden die nach Mächtigkeit dominierenden S t r u k t u r k o m p l e x e räumlich wie folgt abgegrenzt. Nacheinander analysiert m a n die I s o p a c h e n k a r t e n der ausgeschiedenen S t r u k t u r e i n h e i t e n , indem m a n die S c h n i t t p u n k t e gleicher Isopachenwerte zweier verschiedener K o m p l e x e durch eine Linie verbindet, die somit die Verbreitungsgrenze der nach der M ä c h t i g k e i t dominierenden E i n h e i t e n bildet. Die so gewonnene K a r t e wird auf gleiche Weise m i t der I s o p a c h e n k a r t e einer dritten S t r u k t u r e i n h e i t verglichen usw. In der P r a x i s sollten für jedes Gebiet n i c h t mehr als 2 bis 3 I s o p a c h e n k a r t e n dieser A r t analysiert werden. Liegen in einem großen Gebiet etwa gleiche Mächtigkeiten zweier S t r u k t u r e i n h e i t e n vor, k a n n m a n durch die K o m b i n a t i o n der F a r b e n beider S t r u k t u r e i n h e i t e n dieses Gebiet kenntlich m a c h e n . Der I n f o r m a t i o n s g e h a l t der K a r t e v e r g r ö ß e r t sich dadurch, daß weitere strukturelle und formationelle Merkmale, wie z. B . die Isohypsen der F u n d a m e n t o b e r f l ä c h e und anderer Horizonte, der interne A u f b a u des F u n d a m e n t s , verschiedene B r u c h t y p e n , L o k a l f a l t e n , B e r e i c h e m i t c h a r a k teristischen F o r m a t i o n e n usw. hinzugenommen werden. Dieses Prinzip der E r a r b e i t u n g regionaler t e k t o n i s c h e r K a r t e n soll am Beispiel der t e k t o n i s c h e n K a r t e der Bjelorussischen S S R und b e n a c h b a r t e r Gebiete (Abb.) dargestellt werden.

Zeitschritt für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10 GAREZKI

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a. / Teklonischc Karten von Tafelgebieten

Tektonische K a r t e der B j e l o r u s s i s c h e n S S B D a s Tafeldeckgebirge wird dort in folgende Strukturk o m p l e x e untergliedert, die m i t den für tektonische K a r t e n allgemein üblichen F a r b e n koloriert s i n d : 1) der U n t e r r i p h ä i k u m s t r u k t u r k o m p l e x (Pugatschewo- und Owrutschserie des Ukrainischen Schilds und deren Analoga, wie d a s J o t n i u m der westlichen Bjelorussischen Anteklise u. a.) r o s a ; 2) der frühbaikalische Mittelriphäikum-Unterw e n d i u m - S t r u k t u r k o m p l e x (einschließlich der Wiljtschanserie des Unteren Wendiums) fliederfarben; 3) der spätbaikalische O b e r w e n d i u m - U n t e r k a m b r i u m s t r u k t u r k o m p l e x (Wolhynische u n d Waldaiserie des Oberen Wendiums, B a l t i s c h e Serie des U n t e r k a m b r i u m s ) b l a u ; 4) der kaledonisclie Unterkambrium-Unterdevonstrukturkomplex (postbaltisches U n t e r k a m b r i u m — Gargshdaiserie des U n t e r d e v o n s der Baltischen Syneklise und deren Analoga in der Podlasie-Brester Senke) himbeerfarben; 5) der variszische Unterdevon- (Mitteldevon-) Mitteltriasstrukturk o m p l e x (im westlichen Untersuchungsgebiet UnterdevonU n t e r p e r m - S t r u k t u r k o m p l e x ) b r a u n ; 6) der kimmerischalpidische Obertrias-Anthropogenstrukturkomplex (Oberp e r m - A n t h r o p o g e n - S t r u k t u r k o m p l e x im westlichen Untersuchungsgebiet) grün. Natürlich ist es möglich, jeden S t r u k t u r k o m p l e x weiter zu untergliedern. J e nach ihrer B e d e u t u n g für die tektonischen H a u p t e l e m e n t e k a n n m a n diesem eine selbständige F a r b e oder eine A b s t u f u n g der G r u n d f a r b e zuerkennen. Auf der tektonischen K a r t e der Bjelorussischen S S R und b e n a c h b a r t e r Gebiete sind mehrere selbständige Strukturstockwerke ausgehalten w o r d e n : die Wiljtschanserie (Unteres Wendium) des Mittelriphäikum-UnterwendiumKomplexes, das U n t e r k a m b r i u m s t o c k w e r k (Baltische Serie) des O b e r w e n d i u m - U n t e r k a m b r i u m - K o m p l e x e s , d a s Koblenz- (Eifel-) Mittelfrasnesstockwerk sowie das Oberf r a s nes-Unterperm- und d a s Oberperm-Mitteltrias-Stockwerk des Unterdevon- (Mitteldevon-) Mitteltrias-Komplexes. Den drei letztgenannten wurde eine selbständige Abs t u f u n g der , , H a u p t " f a r b e des Unterdevon- (Mitteldevon-) M i t t e l t r i a s - K o m p l e x e s zugeordnet und zwar dunkelbraun, hellbraun und gelbbraun. Die Verbreitungsgrenzen der S t r u k t u r k o m p l e x e und -Stockwerke werden durch vereinbarte Linien und entsprechende F a r b e n dargestellt, wobei die K o n t u r e n ihrer besseren Unterscheidung wegen durch F a r b l ü c k e n gekennzeichnet sind. Streicht eine Einheit an die Tagesoberfläche oder an die präobertriassisch-anthropogene (im allgemeinen kretazisch-anthropogene) Oberfläche aus, bilden die K o n t u r e n eine ununterbrochene Linie. Ist sie dagegen von älteren, präobertriassischen Struktureinheiten v e r d e c k t , sind seine K o n t u r e n als Strich-Punkt-Linien gekennzeichnet. D a d u r c h wird der räumliche E i n d r u c k deutlicher. „Monokomplexe"

Außer den Verbreitungsgebieten des mächtigsten K o m plexes (Stockwerks) sind auf der K a r t e diejenigen Gebiete ausgehalten worden, in deren Profil nur eine Einheit dieser A r t , d. h. die Verbreitungsbereiche eines „ M o n o k o m p l e x e s " oder eines „ M o n o s t o c k w e r k s " entwickelt ist. Die ungleichzeitige Anlage der Teilbereiche der größten übergeordneten u n d der Großstrukturen erster Ordnung sowie regionale A b t r a g u n g e n b e s t i m m e n das „ G l e i t e n " der stratigraphischen Grenzen einiger S t r u k t u r k o m p l e x e . Sehr häufig ändert sich der stratigraphische U m f a n g der Struktur-

513 komplexe und Stockwerke innerhalb der größten Tafelstrukturen oder ein Strukturstockwerk und geht im Streichen aus einem S t r u k t u r k o m p l e x in einen anderen über. Der K o m p l e x wird nach den ältesten bzw. j ü n g s t e n Ablagerungen der stratigraphisch vollständigsten Profile benannt, deren Altersänderung durch Indizes an den Verbreitungsgrenzen v e r m e r k t ist. T r i t t solch ein Fall ein, wird der stratigraphische U m f a n g der K o m p l e x e , auf b e s t i m m t e S t r u k t u r e n bezogen, gekennzeichnet. So erfolgte z. B . in der Baltischen Syneklise einer der größten tektonischen U m b a u t e n intra-Unterdevon, d. h. d a s untere Unterdevon (Gargshdaiserie) wurde zum U n t e r k a m b r i u m - U n t e r d e v o n - S t r u k t u r k o m p l e x und das obere Unterdevon (Kemerowoserie) z u m Unterd e v o n - U n t e r p e r m - S t r u k t u r k o m p l e x gestellt. J e d o c h sind unterdevonische Ablagerungen nur in einem relativ begrenzten Bereich der Baltischen Syneklise verbreitet, ihr unterer Teil auch in der Achsialzone der Podlasie-Brester Senke. Auf dem übrigen, weitaus größeren Anteil des Untersuchungsgebiets beginnt d a s Devonprofil erst mit dem Mitteldevon. In diesem Z u s a m m e n h a n g ist die untere Altersgrenze dieses S t r u k t u r k o m p l e x e s ausnahmsweise mit der Doppelbezeichnung: Unterdevon- (Mitteldevon-) S t r u k t u r k o m p l e x versehen. Stockwerk über mehrere Strukturen

Schwieriger ist die kartographische Darstellung eines Stockwerks, das verschiedenen S t r u k t u r k o m p l e x e n angehört, die in tektonisch unterschiedlichen S t r u k t u r e n liegen. Dadurch ändert sich vor allem die Bezeichnung des S t r u k t u r k o m p l e x e s sowie je nach der Zugehörigkeit zum jeweiligen S t r u k t u r k o m p l e x die F a r b e , die für das „ Ü b e r g a n g s " - S t o c k w e r k festgelegt worden war. Auf der tektonischen K a r t e der Bjelorussischen S S R bildet das OberpermMitteltrias-Stockwerk das „ Ü b e r g a n g s " - S t o c k w e r k . Im W (westliche Periklinale der Bjelorussischen Anteklise) schließt sich das Oberperm-Mitteltrias-Stockwerk an die mesozoisch-känozoischen Ablagerungen (Oberperm-Anthrop o g e n - K o m p l e x ) an und ist dementsprechend grün gefärbt. Im E (Ränder der Pripjat- und der Dnepr-Donezsenke) ist es als Bestandteil des Unterdevon- (Mitteldevon-) Mitteltrias-Komplexes entsprechend hellbraun koloriert. Tafelstrukturkomplexe

Zu beachten ist auch die Bezeichnung der Tafelstrukturkomplexe. In der Literatur sind „ t e k t o n i s c h e " und „stratig r a p h i s c h e " Bezeichnungen für diese K o m p l e x e üblich; „ t e k t o n i s c h e " entsprechen b e s t i m m t e n H a u p t f a l t u n g s epochen. Sie werden wegen ihrer K ü r z e und traditionell verwendet. Alle tektonischen Begriffe, die auf Tafelstrukt u r k o m p l e x e angewendet werden, weisen wenigstens zwei wesentliche Mängel auf. In Faltungsgebieten kennzeichnen sie vor allem die relativ kurze Zeit der H a u p t f a l t u n g , die die S t r u k t u r auch älterer, der F a l t u n g nicht synchronen Bildungen radikal verändern kann. Außerdem ist es nicht möglich, die gleitende stratigraphische E r s t r e c k u n g der S t r u k t u r k o m p l e x e auf der Tafel, wie zuvor dargestellt, auf der K a r t e durch die Termini „ b a i k a l i s c h " , „kaledon i s c h " u. a. auszudrücken. Offensichtlich ist es weitaus günstiger, in den verschiedenen Tafelgebieten den stratigraphischen U m f a n g des K o m p l e x e s genau zu definieren. Anderenfalls werden unter der gleichen Bezeichnung stratigraphisch unterschiedliche Gesteinsfolgen verstanden. In b e s t i m m t e n Fällen ist es jedoch angebracht, auch tektonische Bezeichnungen für die K o m p l e x e zu verwenden.

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10

514

GAREZKI U. a. / Tektonische Karten von Tafelgebieten

Zeitschrift f ü r a n g e w a n d t e Geologie, B d . 23 ( 1 9 7 7 ) , H e f t 1

G a r e z k i u. a. / Tektonische Karten von Tafelgebieten Entwicklungsctappcn

B e t r a c h t e n wir, wie die rezente S t r u k t u r und die tektonischen E n t w i c k l u n g s e t a p p e n des Untersuchungsgebiets auf der tektonischen K a r t e der 13jclorussisclien S S R , die entsprechend der geschilderten Methodik zusammengestellt wurde, z u m A u s d r u c k kommen. Wegen der ungleichmäßigen und asynchronen E n t w i c k l u n g der tektonischen H a u p t elemente auf der westlichen Russischen P l a t t e sind dort die Strukturcinheiten des Deckgebirges in unterschiedlichen K o m b i n a t i o n e n sowohl struktureller Art als auch hinsichtlich der R i c h t u n g verbreitet. J e d e n S t r u k t u r k o m p l e x , m i t u n t e r auch ein Stockwerk, kennzeichnet diejenige n e g a t i v e H a u p t s t r u k t u r a m besten, deren Hauptentwicklung mit der Bildungszeit der S t r u k t u r übereinstimmt. E i n e A u s n a h m e bildet gelegentlich nur der Oberperm(Obertrias-) A n t h r o p o g e n - S t r u k t u r k o m p l e x , der in der ganzen Bjelorussischen S S R entwickelt ist und in den meisten Gebieten seiner Mächtigkeit wegen nicht dominiert. P r a k t i s c h ist dieser K o m p l e x auf der K a r t e nicht dargestellt; sein B a u ist nur a u s den S t r a t o i s o h y p s e n der Cenomanoberfläehe abzulesen. E r s t im äußersten westlichen Untersuchungsgebiet, wo die Mächtigkeiten der oberpermisch- bis känozoischen Ablagerungen dominieren, wurden die Isopachen dieses K o m p l e x e s mit grünen Linien dargestellt. Sie zeichnen dort die Ostflanke der submeridionalen Masuren-Lubliner Senke nach. Im Topbereich der Bjelorussischen Anteklise, der Periklinale der Woroneshanteklise, a m R a n d e des Ukrainischen Schilds und der Mikaschewitschi-Shitkowitschi-Aufragung, wo der Oberperm- (Obertrias-) A n t h r o p o g e n k o m p l e x direkt d e m kristallinen F u n d a m e n t auflagert, ist der innere B a u des präriphäischen F u n d a m e n t s dargestellt worden. D a d u r c h heben sich die Scheitelzonen und die a m stärks t e n herausgehobenen Bereiche dieser positiven H a u p t s t r u k t u r e l e m e n t e der westlichen Russischen P l a t t e deutlicher ab. Die rezente Morphologie der tektonischen Tafelelemente der Bjelorussischen S S R wird durch die schwarzen S t r a t o i s o h y p s e n der F u n d a m e n t o b e r f l ä c h e gut sichtbar. Der älteste, der u n t e r r i p h ä i s c h e

Komplex,

füllt die Owrutsch-Grabensynklinale aus. Höchstwahrscheinlich gehören zu ihm auch die Q u a r z i t e und quarzit-

Abb. Tektonisches Schema der Bjelorussischen S S R

1 — zutage tretendes und von postmitteltriasaischen Strukturstockwerken verdecktes Fundament der Osteuropäischen Tafel; Deckgebirge der Osteuropäischen Tafel — in der Mächtigkeit dominierende präobertriassische Strukturkomplexe und Stockwerke; 2 — Unterriphäikumkomplex (Pugatschewo- und Owrutsch-Serie des Ukrainischen Schilds und deren Analoga — Jotnium der westlichen Bjelorussischen Anteklise); 3 — Mittelriphäikum-UnterwendiumKomplex, einschließlich der Wiljtschanserie des Unteren Wendiums, mit Mächtigkeiten: a - bis 400 m, b - 400 bis 800 m, c - mehr als 800 m ; 4 - Oberwcndium-Unterkambriuin-Komplex, Wolhynische und Waldaiserie des Oberen Wendiums — Baltische Serie des Unterkambriums, mit Mächtigkeiten: a — bis 400 m, b — mehr als 400 m ; 5 — Unterkambrium-Unterdevon-Komplex, postbaltisches Unterkambrium — Gardshdai-Serie des Unterdevons der Baltischen Syneklise und deren Analoga in der Podlasie-Brester Senke, mit Mächtigkeiten: a — bis 400 m, b — 400 bis 800 m, c — mehr als 800 m ; 6 — Koblenz- (Eifel-) Mittelfrasnes-Stockwerk, einschließlich der Kemerowoserie des Unterdevons in der Baltischen Syneklise, mit Mächtigkeiten: a — bis 400 m, b — mehr als 400 m ; 7 — OberfrasnesUnterperm-Stockwerk mit Mächtigkeiten: a — bis 1000 m, b — 1000 bis 3000 m, c — mehr als 3000 m; 8 — Oberperm-Mitteltrias-Stockwerk des variszischen Komplexes, für die Ränder von Pripjat- und Dnepr-Donez-Senke; 9 — Oberperm-M itteltrias-Stockwerk des kimmerisch-alpidischen Komplexes, für die westliche Periklinale der Bjelorussischen Anteklise; 10 — Verbreitungsgebiete nur eines Komplexes oder Stockwerks. Verbreitungskontliren der Strukturkomplexe: 11 — des unterriphäischen Strukturkomplexes: 12 — des mittelriphäiscli-unterwendischen Strukturkomplexes; 13 — des oberwendisch-unterkanibrischen Strukturkomplexes; 14 — des unterkambrisch-unterdevonischen Strukturkomplexes. Grenzen der Strukturstockwerke: 15 — des Koblenz- (Eifel-) MittelfrasnesStockwerks; 16 — des Oberfrasnes-Unterperm-Stockwerks; 17 — des OberpermMitteltrias-Stockwerks, für die ltänder von Pripjat- und Dnepr-Donez-Senke; 18 — des Oberperm-Mitteltrias-Stockwerks, für die westliche Periklinale der Bjelorussischen Anteklise; 19 — Brüche; 20 — Isopachen der an Mächtigkeit dominierenden Strukturkomplexe und Stockwerke

515 ähnlichen Schiefer des J o t n i u m s im Westteil der B j e l o ' russischen Anteklise, ferner die Q u a r z p o r p h y r e v o n Glusk. Der

m i t t el r i p h ä i s c h - u n t e r w e n d i s c h e

Komplex

einschließlich des uuterwcndischeii (Wiljtschan-) Stockwerks beschränkt sich in seiner V e r b r e i t u n g auf die submeridionale Wolhynien-Orscha- ( P r ä o r s c h a - ) Paläosenke, den Gshat- und den K l i n z y g r a b e n sowie die ToropezW j a s m a s e n k e , beziehungsweise kennzeichnet er sie. Das Oberwendium- und das (Baltisehe) Strukturstockwerk

Unterkambrium -

des oberwendisch-unterkambrischen K o m p l e x e s erstreckt sich erheblich weiter nach W und n i m m t den g e s a m t e n Zentral- und Westteil des U n t e r s u c h u n g s g e b i e t s ein. Die Konturen des Unterkambrium-Unterdevon- Komplexes umgrenzen die Podlasie-Brester Senke und die Baltische Syneklise. E r bildet auch hauptsächlich deren Füllung. Die S t o c k w e r k e des U n t e r d e v o n Mitteltrias-Komplexes

(Mitteldevon-)

sind a m vollständigsten in der P r i p j a t s e n k e entwickelt. Nur sein unteres S t r u k t u r s t o c k w e r k ist im nördlichen und nordöstlichen Bjelorußland weit verbreitet und bezeichnet den W e s t r a n d der Moskauer Syneklise. D a s obere, unterpermische, S u b s t o c k w e r k dieses K o m p l e x e s ist a u c h im westlichen Untersuchungsgebiet verbreitet, wo es die a m s t ä r k s t e n eingesenkten Bereiche der P o d l a s i e - B r e s t e r Senke und der Baltischen Syneklise betont. A u s der dargestellten Verbreitung der Struktureinheiten werden auf der K a r t e die räumlichen Beziehungen und Verbindungen der Struktureinheiten untereinander sichtbar. Mit einer speziellen S i g n a t u r werden vor allem die Gebiete hervorgehoben, in denen über dem F u n d a m e n t im Tafeldeckgebirge nur ein S t r u k t u r k o m p l e x oder ein S t r u k t u r stockwerk entwickelt ist, d. h. die positiven S t r u k t u r elemente. Auf der tektonischen K a r t e der Bjelorussischen S S R zählen d a z u die scheitelnahen Bereiche und F l a n k e n der Bjelorussischen Anteklise, die F l a n k e n der Woroneshanteklise und des Ukrainischen Schilds, der Zentralteil des Polessjesattels sowie die herausgehobenen Blöcke des Lukuw-Ratno-Horsts. Die fehlenden prämesozoischen Ablagerungen oder die E n t w i c k l u n g nur eines „Monok o m p l e x e s " oder „ M o n o s t o c k w e r k s " sind ein A u s d r u c k der Hochlage dieser Hebungsgebiete während der E t a p p e , in der sich die Tafel entwickelte.

Wechselbeziehung Strukturkomplex: Stockwerk B e t r a c h t e n wir die Wechselbeziehungen der S t r u k t u r k o m p l e x e und Stockwerke, so kann m a n erkennen, daß Gebiete ausgeschieden werden, in d e n e n - e i n e S t r u k t u r einheit gegenüber anderen bezüglich der Mächtigkeit überwiegt. Aus dem Vergleich der Mächtigkeitskarten ist abzuleiten, daß der M i t t e l r i p h ä i k u m - U n t e r w e n d i u m - K o m plex nuf in einem großen Teil der Wolhynien-Orscha Paläosenke, im Gshat- und K l i n z y g r a b e n und in der Torop e z - W j a s m a - S e n k e dominiert. Die fliederfarbene Kolorierung des Verbreitungsgebiets und der Gebiete mit besonders m ä c h t i g e m M i t t e l r i p h ä i k u m - U u t e r w e n d i u m - K o m plex b e t o n t die L a g e und die a m tiefsten abgesunkenen Bereiche dieser P r ä p l a t t e n s t r u k t u r e n . Nur an ihren R ä n dern herrscht nicht mehr dieser K o m p l e x vor, sondern der Oberwendium-Unterkambriumoder der Unterdcvon(Mitteldevon-) M i t t e l t r i a s - K o m p l e x . Der Farbwcchsel zwi-

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10 516 sehen beiden erfolgt an einer Linie, die die S c h n i t t p u n k t e identer Isopachen b e n a c h b a r t e r , räumlich in der Mächtigkeit dominierender E i n h e i t e n verbindet. In dem Gebiet, in dem der M i t t e l r i p h ä i k u m - U n t e r w e n d i u m - K o m p l e x besonders h e r v o r t r i t t , m a c h e n seine Isopachen und die Abstufungen der fliederfarbenen Kolorierung die Morphologie der zahlreichen alten P r ä p l a t t e n s t r u k t u r e n sichtbar. Der Ober w e n d i u m - U n t e r k a m b r i u m - K o m p l e x dominiert in dieser Hinsicht in den Zentriklinalen, an den R ä n d e r n der P o d l a s i e - B r e s t e r S e n k e und der B a l t i s c h e n Syneklise. E r ist hier blau gefärbt. Die F ä r b a b s t u f u n g e n zeigen die Morphologie dieser S t r u k t u r b e r e i c h e . Auch die V e r b r e i t u n g s k o n t u r e n des U n t e r k a m b r i u m - (Baltischen) S t r u k t u r s t o c k w e r k s geben eine Vorstellung v o m U m f a n g und von der Vollständigkeit dieses K o m p l e x e s in den einzelnen Gebieten. I m Zentrum der P o d l a s i e - B r e s t e r S e n k e und in der B a l t i s c h e n Syneklise wird die B l a u f ä r b u n g an der S c h n i t t l i n i e der identen Isopachen des OberwendiumU n t e r k a m b r i u m - und des U n t e r k a m b r i u m - U n t e r d e v o n K o m p l e x e s von der H i m b e e r f a r b e des kaledonischen Unterkambrium-Unterdevon-Komplexes, der hier vorh e r r s c h t , abgelöst. Mit braunen F a r b e n und Abstufungen zeichnen sich L a g e und Morphologie der variszischen mitteldevonisch-mitteltriassischen S t r u k t u r e n der P r i p j a t s e n k e und des Südwestrands der Moskauer Syneklise deutlich ab. U m eine klare Darstellung dieses K o m p l e x e s in den Gebieten zu erreichen, in denen andere prädevonische K o m p l e x e dominieren, sind die Isopachen des Eifel-Mittelfrasnes-Stockwerks m i t besonderen Linien über den Isopachen der liegenden K o m p l e x e dargestellt, obgleich sie in ihrer Mächtigkeit n i c h t überwiegen. Ausnahmsweise sind a m Südwestrand der Moskauer Syneklise auch die Isopachen des O b e r w e n d i u m - U n t e r k a m b r i u m - K o m p l e x e s und im wesentlichen Untersuchungsgebiet auch die Isopachen des O b e r p e r m - U n t e r t r i a s - und des Mitteltrias-Miozän-Stockwerks eingetragen. Deutlich ist zu erkennen, daß die S t r u k t u r p l ä n e der submeridionalen mittelriphäisch-unterwendischen W o l h y n i e n - O r s c h a - P a l ä o s e n k e und der fast E — W streichenden P r i p j a t s e n k e n i c h t übereinstimmen. Die Verbreitungsgrenzen der verschiedenen S t o c k w e r k e des M i t t e l d e v o n - M i t t e l t r i a s - K o m p l e x e s und die stratigraphischen Indizes an diesen Grenzen geben deren U m f a n g in den Teilbereichen der S e n k e an. D u r c h die E i n t r a g u n g der Verbreitungsgrenzen von S t r u k tureinheiten und durch die K e n n z e i c h n u n g ihrer Mächtigkeiten m i t Isopachenlinien in K o m b i n a t i o n m i t den Stratoisohypsen der F u n d a m e n t o b e r f l ä c h e ist es möglich, an j e d e m beliebigen P u n k t das Deckgebirgsprofil und deren M ä c h t i g k e i t e n abzulesen.

GAREZKI U. a. / Tektonische Karten von Tafelgebieten Uberprägungsalters begrenzen, 3) subregionale Grenzbrüche, die t e k t o n i s c h e Zonen innerhalb eines F a l t u n g s oder Überprägungsgebiets umgeben, 4) lokale B r ü c h e , die Einzelblöcke begrenzen. Die T a f e l b r ü c h e gliedern sich i n : 1) superregionale R a n d b r ü c h e , die die übergeordneten S u p e r s t r u k t u r e n begrenzen, 2) regionale R a n d b r ü c h e , die G r o ß s t r u k t u r e n erster Ordnung begrenzen, 3) subregionale Grenzbrüche, die mittelgroße S t r u k t u r e n zweiter Ordnung umgeben, 4) lokale B r ü c h e , die kleine S t r u k t u r e n dritter und vierter Ordnung begrenzen oder komplizieren. E n t sprechende Indizes geben A u s k u n f t über die v e r m u t e t e Anlagezeit, über die H a u p t e n t w i c k l u n g s e t a p p e n sowie über die morphologischen Merkmale der Tafelbrüche. Zur Darstellung charakteristischer F o r m a t i o n e n , wie die T r a p p f o r m a t i o n des W e n d i u m s , die oberdevonische AlkaliU l t r a b a s i t — A l k a l i - B a s a l t o i d f o r m a t i o n , die B a s a l t - und die halogene F o r m a t i o n des F r a s n e s , die R h y o l i t h - A n d e s i t - B a s a l t f o r m a t i o n , die halogene kaliführende F o r m a t i o n des F a m e n n e und die oberpermische halogene F o r m a t i o n wurden Linien- und Strichsignaturen verwandt. I n n e r h a l b der P r i p j a t s e n k e sind Salzantiklinalen und -kuppeln dargestellt, wobei die K r y p t o d i a p i r e m i t dunkelblauer Kreuzschraffur und einem I n d e x versehen sind, der das A l t e r der suprasalinaren Serien bezeichnet. Mit Schrägschraffur werden Salzkissen kenntlich g e m a c h t . D e m n a c h k ö n n e n m i t Hilfe der für die Zusammenstellung der t e k t o n i s c h e n K a r t e der Bjelorussischen S S R und b e n a c h b a r t e r Gebiete angewandten Rayonierungsmethodik die Beziehungen zwischen den verschiedenaltrigen Deckgebirgsstrukturen o b j e k t i v aufgezeigt werden. Gleichzeitig ermöglicht die Darstellung des Reliefs der F u n d a m e n t o b e r f l ä c h e , die rezente S t r u k t u r des Untersuchungsgebiets darzustellen. Da der B a u der m ä c h t i g s t e n S t r u k t u r e i n h e i t e n in der R e g e l weitgehend m i t der rezenten L a g e der F u n d a m e n t o b e r fläche ü b e r e i n s t i m m t , k a n n daraus abgeleitet werden, welche rezenten S t r u k t u r e l e m e n t e in der H a u p t e n t w i c k lungsetappe des jeweiligen Gebiets e n t s t a n d e n .

Zusammenfassung Das Prinzip der Rayonierung nach dem Alter der Hauptfaltung, das zahlreichen tektonischen Übersichtskarten großer Gebiete zugrunde liegt, ist wenig geeignet für das Zusammenstellen mittel- und großmaßstäblichcr regionaler tektonischer Karten. Der Grund liegt darin, daß auf den Übersichtskarten die großen Strukturelemente, die Entwicklungsgeschichte und die Tafeldeckgebirge nicht ausreichend dargestellt werden können. Der tektonischen Karte von der Bjelorussischen S S R i. M. 1 : 5 0 0 0 0 0 liegt die Darstellung der räumliehen Beziehungen der Strukturkomplexe und -Stockwerke von Tafelgebieten, speziell der mächtigkeitsmäßig dominierenden, zugrunde. Das heißt, es wird eine Rayonierung nach dem Alter der Hauptbildungsetappe der Tafelstrukturen vorgenommen. Im Anschluß an die Beschreibung der Methodik werden Verbreitung und Strukturbau der einzelnen Komplexe eingehend dargestellt.

Brüche V o n großer B e d e u t u n g für den B a u des Untersuchungsgebiets sind die B r ü c h e , die in zwei große T y p e n untergliedert w u r d e n : 1) in v e r d e c k t e P r ä t a f e l b r ü c h e , die das Tafeldeckgebirge nicht durchsetzen und nur im F u n d a m e n t a u f t r e t e n und 2) in T a f e l b r ü c h e , die das Deckgebirge durchsetzen. E r s t e r e sind r o t gefärbt, letztere schwarz. J e d e r B r u c h t y p wurde in vier K l a s s e n unterteilt. B e i den P r ä t a f e l b r ü c h e n unterscheidet m a n : 1) superregionale R a n d b r ü c h e , die die Supergebiete verschiedenen F a l t u n g s oder Uberprägungsalters begrenzen, 2) regionale R a n d brüche, die Großgebiete verschiedenen F a l t u n g s - oder

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WJALOW U. a. / Beziehungen zwischen Tafel- und Geosynklinalgebieten

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10 517

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region is divided by the age of the main phase of formation of platform structures. Following a description of the technique, a detailed account is given of the preparation and structure of the individual complexes.

Summary

Literatur

The principle of regional division by the main folding age, on which numerous general tectonic maps of large areas are based, is little suited for compiling middle and large-scale regional tectonic maps. The reason for this is t h a t large structural elements, the history of development and platform covers cannot sufficiently be represented in general maps. The tectonic m a p of White Russia, drawn on a scale of 1:500000, is based on the representation of spatial relations of structural complexes and stages of platform areas, in particular of those predominating from a thickness point of view. This means t h a t the

BORUKAJEW, T . B . ; KOSSYGIN, J . A . ; PARFENOW, L . M . : P r i n z i p i e n d e r t e k t o nischen R a y o n i e r u n g des P r ä k a m b r i u m s (russ.). — Geol. i Geofis., 1, 3 — 15, Nowosibirsk 1909. GAREZKI, B . G.; AISBERG, R . B . : V e r s u c h einer t e k t o n i s c h e n R a y o n i e r u n g des T e r r i t o r i u m s v o n B j e l o r u ß l a n d u n d b e n a c h b a r t e r G e b i e t e (russ.). — Sow. Geol., 5, 5 5 - C 8 , M o s k a u 1975. Autorenkollektiv: Tektonische K a r t e der UdSSR u n d benachbarter Länder (russ.). — M o s k a u 1950. — I n t e r n a t i o n a l e T e k t o n i s c h e K a r t e v o n E u r o p a (russ.). — M o s k a u 1964. — T e k t o n i s c h e K a r t e B u r a s i e n s (russ.). — M o s k a u i 9 6 0 . — T e k t o n i s c h e K a r t e der K o n t i n e n t e auf d e m 22. I n t e r n a t i o n a l e n Geologenk o n g r e ß (russ.). — M o s k a u 1967.

Die präalpidische Struktur der westlichen Ukraine und Südpolens und die Wechselbeziehungen zwischen Tafelund Geosynklinalgebieten W J A L O W , O . S . ; M E D W E D E W , A . P . , LWOW,

Um die Perspektivität eines beliebigen Territoriums hinsichtlich nutzbarer Bodenschätze zu bewerten, sind eine ganze Reihe verschiedener Kriterien zu untersuchen. Diese sind z. B. im Falle von Erdöl und Erdgas das Vorhandensein oder Fehlen von Speichergesteinen, Abdeckern, Strukturfallen, Erdöl- und Erdgasanzeichen, günstigen hydrogeologischen Verhältnissen usw. In allen Fällen sind aber die geotektonischen Verhältnisse zu klären, insbesondere die Struktur des zu untersuchenden Gebiets. Falls das Gebiet im Randbereich einer alten Tafel oder in der Scharnierzone von verschiedenaltrigen Tektogenen liegt, so bedeutet das, auf die konkreten geologischen Verhältnisse angewandt, eines der kompliziertesten Probleme der Geotektonik zu lösen, nämlich die räumlichen und zeitlichen Wechselbeziehungen solcher Superelemente der Erdkruste wie sie (alte und junge) Tafeln oder Geosynklinalen darstellen. Dieses Problem ist schon alt. Es besteht, genau genommen, seitdem die Hauptthesen der Lehre von den Geosynklinalen und Tafeln formuliert wurden, aber es ist bis heute aktuell geblieben. Das verstärkte Interesse an diesem Problem ist nicht zufällig und nicht nur rein theoretisch, sondern es besteht vor allem deshalb, weil gerade an die Scharnierzonen von Tafeln und Geosynklinalen viele nutzbare Bodenschätze gebunden sind. Zu diesem Problemkreis zählen Fragen nach der Lage der Grenze zwischen Geosynklinale und Tafel, nach der Abschlußzeit der Geosynklinalentwicklung und der Konsolidierung des Tafelregimes, nach den Kennzeichen der Grenzstrukturen, wie z. B. Randnähte, perikratone Senken, Vorgebirgssenken, Randsysleme, Querrandsenken, randliche Tafelhochlagen, Randmassive und einige andere Typen. Das Territorium der westlichen Ukraine und Südpolens liegt in der Scharnierzone von Osteuropäischer Tafel und den verschiedenaltrigen (bis hin zu alpidischen) Anteilen des mediterranen Geosynklinalgürtels. Um die tektonische Struktur der Scharnierzone richtig zu erkennen, sind die Wechselbeziehungen zwischen Tafel- und Geosynklinalgebieten in diesem Bereich im Lauf aller Etappen zu verfolgen, d. h. der baikalischen, kalcdonischen, variszischen und alpidischen. Wenn auch diese Wechselbeziehungen für den Zeitraum der Endetappe im wesentlichen geklärt sind, so gilt das nicht für die präalpidische Geschichte. Das ist ganz natürlich, denn je größer die Zeitspanne ist, die uns von einer tektonischen Epoche trennt, desto unvollständiger und fragmentarischer sind die Daten über diese tektonische Epoche und um so schwerer ist es, sie in ein einheitliches System einzubinden. Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 25. 2. 1977. Übers.: F. WENDLAND, Berlin

Diese Aufgabe ist auch für sich genommen wichtig, aber von noch größerer Bedeutung ist sie — auf Grund der Lage des Gebiets — im Zusammenhang mit einem Kardinalproblem der Tektonik Europas, das schon über 50 J a h r e viele Autoren beschäftigt, dem Problem der Westgrenze der Osteuropäischen Tafel. Es wurde mehrfach sowohl in Zeitschriften als auch auf verschiedenen Tagungen erörtert, ist jedoch noch immer nicht eindeutig gelöst. Deshalb ist das von den DDR-Geologen geförderte Projekt 86 „Südwestrand der Osteuropäischen Tafel" des IGCP-Programms sehr rechtzeitig darauf gerichtet worden, dieses Problem zu lösen. Um das Programm zu verwirklichen, wird vorgeschlagen, den geologischen Bau des weiten Raums zwischen Baltischer Syneklise, Bjelorussischer Antcklise, Ukrainischem Schild und Dobrudsha im E bis zum Band der variszischen Tektogene und Südost-Englands im W darzulegen. Die westliche Ukraine und Südpolen liegen in einem der Schlüsselgebiete dieses Raums, weshalb sich die Aufmerksamkeit auf deren präalpidische Struktur als Untersuchungsobjekt konzentrieren muß. Ausgehend von einer Analyse des heute vorliegenden Materials (WJALOW 1950, 1955,

1959,

1967,

1971

u. a. A r b e i t e n ;

MED-

WEDEW 1971, 1972, 1973a, 1973b) wurde versucht, das gesamte Faktenmosaik zu verbinden. Dazu gehörte, die Dauer der Entwicklungsetappen des Untersuchungsgebiets und die Lage der Grenze zwischen Tafel und Geosynklinale in jeder Etappe zu bestimmen, den Charakter der Grenzstrukturen zu klären und die Entwicklungsgeschichte der Region zu rekonstruieren. Schließlich versuchten wir, eine Gesamtschau der präalpidischen Struktur der westlichen Ukraine und Südpolens vorzulegen, die das Endergebnis dieser Entwicklung veranschaulicht, denn jede Entwicklungsetappe wird durch eine bestimmte, gegenüber den anderen Etappen wechselnde Raumlage der Tafel- und Geosynklinalgebiete und durch einen nur für sie typischen Komplex von Grenzstrukturen (Abb.) charakterisiert. Die Abfolge der präalpidischen Vorgänge kann wie folgt dargelegt werden.

Baikalische Etappe (Kiphäikum) Zu B e g i n n der baikalisehen t e k t o n i s c h e n E p o c h e w u r d e ein Teil der a l t e n P a n t a f e l , die das E r g e b n i s m e h r e r e r p r ä r i p h ä i s c h e r F a l t u n g e n ist, z e r s t ü c k e l t u n d an einem B r u c h s y s t e m a b g e s e n k t . A n seiner Stelle legte sich d a n a c h ein b r e i t e r G e o s y n k l i n a l g ü r t e l an. E s k a n n a n g e n o m m e n w e r d e n ( M E D W E D E W 1 9 7 3 ) , d a ß i n n e r h a l b des U n t e r s u c h u n g s g e b i e t s ein T i e f e n b r u c h ( R a n d r i a h t ) die Grenze

WJALOW U. a. / Beziehungen zwischen Tafel- und Geosynklinalgebieten

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10 517

B03pacTy OCHOBHHX 3TannoB 06pa30BaHHH rijia'nfiopMeHHMX CTpyKTyp. Ilocjie onncaHHH MeTOHHKH noapoßHO onncfciBaeTcs NONROTOBJIEHHE H cTpyKTypHoe CTpoemie OT^ejitHBix KOMnjieKCOB.

region is divided by the age of the main phase of formation of platform structures. Following a description of the technique, a detailed account is given of the preparation and structure of the individual complexes.

Summary

Literatur

The principle of regional division by the main folding age, on which numerous general tectonic maps of large areas are based, is little suited for compiling middle and large-scale regional tectonic maps. The reason for this is t h a t large structural elements, the history of development and platform covers cannot sufficiently be represented in general maps. The tectonic m a p of White Russia, drawn on a scale of 1:500000, is based on the representation of spatial relations of structural complexes and stages of platform areas, in particular of those predominating from a thickness point of view. This means t h a t the

BORUKAJEW, T . B . ; KOSSYGIN, J . A . ; PARFENOW, L . M . : P r i n z i p i e n d e r t e k t o nischen R a y o n i e r u n g des P r ä k a m b r i u m s (russ.). — Geol. i Geofis., 1, 3 — 15, Nowosibirsk 1909. GAREZKI, B . G.; AISBERG, R . B . : V e r s u c h einer t e k t o n i s c h e n R a y o n i e r u n g des T e r r i t o r i u m s v o n B j e l o r u ß l a n d u n d b e n a c h b a r t e r G e b i e t e (russ.). — Sow. Geol., 5, 5 5 - C 8 , M o s k a u 1975. Autorenkollektiv: Tektonische K a r t e der UdSSR u n d benachbarter Länder (russ.). — M o s k a u 1950. — I n t e r n a t i o n a l e T e k t o n i s c h e K a r t e v o n E u r o p a (russ.). — M o s k a u 1964. — T e k t o n i s c h e K a r t e B u r a s i e n s (russ.). — M o s k a u i 9 6 0 . — T e k t o n i s c h e K a r t e der K o n t i n e n t e auf d e m 22. I n t e r n a t i o n a l e n Geologenk o n g r e ß (russ.). — M o s k a u 1967.

Die präalpidische Struktur der westlichen Ukraine und Südpolens und die Wechselbeziehungen zwischen Tafelund Geosynklinalgebieten W J A L O W , O . S . ; M E D W E D E W , A . P . , LWOW,

Um die Perspektivität eines beliebigen Territoriums hinsichtlich nutzbarer Bodenschätze zu bewerten, sind eine ganze Reihe verschiedener Kriterien zu untersuchen. Diese sind z. B. im Falle von Erdöl und Erdgas das Vorhandensein oder Fehlen von Speichergesteinen, Abdeckern, Strukturfallen, Erdöl- und Erdgasanzeichen, günstigen hydrogeologischen Verhältnissen usw. In allen Fällen sind aber die geotektonischen Verhältnisse zu klären, insbesondere die Struktur des zu untersuchenden Gebiets. Falls das Gebiet im Randbereich einer alten Tafel oder in der Scharnierzone von verschiedenaltrigen Tektogenen liegt, so bedeutet das, auf die konkreten geologischen Verhältnisse angewandt, eines der kompliziertesten Probleme der Geotektonik zu lösen, nämlich die räumlichen und zeitlichen Wechselbeziehungen solcher Superelemente der Erdkruste wie sie (alte und junge) Tafeln oder Geosynklinalen darstellen. Dieses Problem ist schon alt. Es besteht, genau genommen, seitdem die Hauptthesen der Lehre von den Geosynklinalen und Tafeln formuliert wurden, aber es ist bis heute aktuell geblieben. Das verstärkte Interesse an diesem Problem ist nicht zufällig und nicht nur rein theoretisch, sondern es besteht vor allem deshalb, weil gerade an die Scharnierzonen von Tafeln und Geosynklinalen viele nutzbare Bodenschätze gebunden sind. Zu diesem Problemkreis zählen Fragen nach der Lage der Grenze zwischen Geosynklinale und Tafel, nach der Abschlußzeit der Geosynklinalentwicklung und der Konsolidierung des Tafelregimes, nach den Kennzeichen der Grenzstrukturen, wie z. B. Randnähte, perikratone Senken, Vorgebirgssenken, Randsysleme, Querrandsenken, randliche Tafelhochlagen, Randmassive und einige andere Typen. Das Territorium der westlichen Ukraine und Südpolens liegt in der Scharnierzone von Osteuropäischer Tafel und den verschiedenaltrigen (bis hin zu alpidischen) Anteilen des mediterranen Geosynklinalgürtels. Um die tektonische Struktur der Scharnierzone richtig zu erkennen, sind die Wechselbeziehungen zwischen Tafel- und Geosynklinalgebieten in diesem Bereich im Lauf aller Etappen zu verfolgen, d. h. der baikalischen, kalcdonischen, variszischen und alpidischen. Wenn auch diese Wechselbeziehungen für den Zeitraum der Endetappe im wesentlichen geklärt sind, so gilt das nicht für die präalpidische Geschichte. Das ist ganz natürlich, denn je größer die Zeitspanne ist, die uns von einer tektonischen Epoche trennt, desto unvollständiger und fragmentarischer sind die Daten über diese tektonische Epoche und um so schwerer ist es, sie in ein einheitliches System einzubinden. Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 25. 2. 1977. Übers.: F. WENDLAND, Berlin

Diese Aufgabe ist auch für sich genommen wichtig, aber von noch größerer Bedeutung ist sie — auf Grund der Lage des Gebiets — im Zusammenhang mit einem Kardinalproblem der Tektonik Europas, das schon über 50 J a h r e viele Autoren beschäftigt, dem Problem der Westgrenze der Osteuropäischen Tafel. Es wurde mehrfach sowohl in Zeitschriften als auch auf verschiedenen Tagungen erörtert, ist jedoch noch immer nicht eindeutig gelöst. Deshalb ist das von den DDR-Geologen geförderte Projekt 86 „Südwestrand der Osteuropäischen Tafel" des IGCP-Programms sehr rechtzeitig darauf gerichtet worden, dieses Problem zu lösen. Um das Programm zu verwirklichen, wird vorgeschlagen, den geologischen Bau des weiten Raums zwischen Baltischer Syneklise, Bjelorussischer Antcklise, Ukrainischem Schild und Dobrudsha im E bis zum Band der variszischen Tektogene und Südost-Englands im W darzulegen. Die westliche Ukraine und Südpolen liegen in einem der Schlüsselgebiete dieses Raums, weshalb sich die Aufmerksamkeit auf deren präalpidische Struktur als Untersuchungsobjekt konzentrieren muß. Ausgehend von einer Analyse des heute vorliegenden Materials (WJALOW 1950, 1955,

1959,

1967,

1971

u. a. A r b e i t e n ;

MED-

WEDEW 1971, 1972, 1973a, 1973b) wurde versucht, das gesamte Faktenmosaik zu verbinden. Dazu gehörte, die Dauer der Entwicklungsetappen des Untersuchungsgebiets und die Lage der Grenze zwischen Tafel und Geosynklinale in jeder Etappe zu bestimmen, den Charakter der Grenzstrukturen zu klären und die Entwicklungsgeschichte der Region zu rekonstruieren. Schließlich versuchten wir, eine Gesamtschau der präalpidischen Struktur der westlichen Ukraine und Südpolens vorzulegen, die das Endergebnis dieser Entwicklung veranschaulicht, denn jede Entwicklungsetappe wird durch eine bestimmte, gegenüber den anderen Etappen wechselnde Raumlage der Tafel- und Geosynklinalgebiete und durch einen nur für sie typischen Komplex von Grenzstrukturen (Abb.) charakterisiert. Die Abfolge der präalpidischen Vorgänge kann wie folgt dargelegt werden.

Baikalische Etappe (Kiphäikum) Zu B e g i n n der baikalisehen t e k t o n i s c h e n E p o c h e w u r d e ein Teil der a l t e n P a n t a f e l , die das E r g e b n i s m e h r e r e r p r ä r i p h ä i s c h e r F a l t u n g e n ist, z e r s t ü c k e l t u n d an einem B r u c h s y s t e m a b g e s e n k t . A n seiner Stelle legte sich d a n a c h ein b r e i t e r G e o s y n k l i n a l g ü r t e l an. E s k a n n a n g e n o m m e n w e r d e n ( M E D W E D E W 1 9 7 3 ) , d a ß i n n e r h a l b des U n t e r s u c h u n g s g e b i e t s ein T i e f e n b r u c h ( R a n d r i a h t ) die Grenze

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 1« 518

WJALOW U. a . / B e z i e h u n g e n z w i s c h e n T a f e l - u n d G e o s y n k l i n a l g e b i e t e n

Abb. Schema der präalpidischen Struktur westlichen Ukraine und Südpolens UdSSR

• Miecbów +

^-^Slndomierz

*i Krakow ** '

¡ f ^ j Ternopol ;\Jiwanowo-Frankowsk

Tschernowzy

zwischen diesem Geosynklinalgiirtel u n d der O s t e u r o p ä i schen Tafel bildete, der n i c h t geradlinig (ToRNQUlSTsehe Linie), s o n d e r n u n t e r b r o c h e n v e r l ä u f t u n d i n n e r h a l b der Tafel eine I n n e n e c k e bildet. E r l ä ß t sich zwischen d e n Orts c h a f t e n K o z k , (Jstilug, W l a d i m i r - W o l y n s k i , R a d e c h o w , P c r e m y s c h l j a n y , T l u m a t s c h , K o r s c h e w u n d Dawid'ftny v e r f o l g e n . G e g e n ü b e r der Irmeneckc wurde, wie auch jn a n d e r e n a n a l o g e n Fällen (SCHATSKI 1946, CHAIN 1973), eine z u m T a f e l r a n d q u e r v e r l a u f e n d e S t r u k t u r , die W o l h y n i e n O r s c h a - S e n k e angelegt, in der sich im Lauf des R i p h ä i k u m s u n t e r a r i d e n B e d i n g u n g e n m e h r als 800 m b u n t e t e r r i g e n e T a f e l a b l a g e r u n g e n der Polessjeserie a b g e l a g e r t e n . A h n l i c h e S t r u k t u r e n w u r d e n e r s t m a l s v o n SCHATSKI (1945) als Q u e r r a n d s e r i k e n beschrieben, deren g r a b e n a r t i g e A n a loga er s p ä t e r als A u l a k o g e n e bezeichnete. Die W o l h y n i e n O r s c h a - S e n k e weist j e d o c h keine g r a b e n a r t i g e F o r m auf, d e s h a l b d ü r f t e es u n s e r e r M e i n u n g n a c h richtiger sein, gerade sie als Q u e r r a n d s e n k e zu bezeichnen. Sie stellt ein einheitliches, N E — S W - s t r e i c h e n d e s tektonisclics E l e m e n t des U n t e r s u c h u n g s g e b i e t s d a r . Alle übrigen, j ü n g e r e n S t r u k t u r e l e m e n t e streichen N W — S E , d. h., ihre Streichr i c h t u n g fällt e t w a m i t d e m Streichen der die Tafel u m r a h m e n d e n F a l t u n g s z o n e z u s a m m e n . Auf G r u n d dieser S t r u k t u r p l a n ä n d e r u n g u n d der deutlichen D i s k o r d a n z zwischen R i p h ä i k u m u n d d e n ü b e r l a g e r n d e n Serien wird die baikalische E t a p p e hier gerade i n n e r h a l b des Riphäik u m s ausgeschieden. In der b e n a c h b a r t e n Geosynklinalc l a g e r t e n sich in dieser Zeit m ä c h t i g e , h a u p t s ä c h l i c h t o n i g e Schichtenfolgen der Sanserie (WJALOW 1959) ab, die in Polen als Rzeszöws c h i c h t e n (POZARYSKI & TOMCZYK 1963) oder als GorlicinSchichten

(KABNKOWSKI

&

OLTUSZYK

1.968)

bezeichnet

w e r d e n . Die riphäische Geosynklinale h a t t e offensichtlich eine große A u s d e h n u n g . Die F u n d e v o n P h y l l i t e n der Sanserie im Geröllbestand der F l y s c h k o n g l o m e r a t e zeigen a n , d a ß sie auch das Gebiet der s p ä t e r e n K a r p a t e n u m f a ß t e . Sie sind A b t r a g u n g s p r o d u k t e der i n n e r e n Kordilleren der Geosynklinale, die v o n F u n d a m e n t g e s t e m c n des Flysclibeckens a u f g e b a u t w u r d e n . Der A b s c h l u ß m o m e n t der baikalischen E n t w i c k l u n g s e t a p p e ist in einer allgemeinen H e b u n g der Geosynklinale u n d der Tafel, in einer regionalen (Varanger- oder L a p p land-) Vereisung f i x i e r t ; d e n n dieTillite, die in W o l h v n i s c h Podolien, in B j e l o r u ß l a n d u n d in Polen zwischen Rip h ä i k u m u n d W e n d i u m liegen, sind ein d e u t l i c h e r Ausd r u c k dieses M o m e n t s .

der

1 — alte Osteuropäische Tafel, 2 — Ukrainischer Schild, 9 — 4 ~ junge Westeuropäische Tafel: — epibaikalischer Anteil, 4 — epikaledonischer Anteil, 4a — unter variszischem Tafeldeckgebirge, 4b — von variszischem Deckgebirge nicht überlagert, f> — variszisches Orogen der Präkarpaten mid Sudeten, 0 — baikalische Querrandsenke (Ablagerungen der Polessjeserie des Jliphäikums; unterbrochene Linie — Grenze der Senke, verdeckt von jüngeren Serien), 7 —8 — kaledonisches Kandsystem: 7 — perikratone Senke (Wendium bis Gedinne), 8 — Vorgehirgssenke (Siegen und Ems, unterbrochene Linie — Senke der Grenze unter jüngeren Serien), 9 — variszische postume Vorsenke: 9 a — Mittel- und Oberdevon, 9b — Karbon-Lwow-Lubliner Steinkohlenbecken, 10 — variszisches Tafeldeckgebirge des epikaledonischen Anteils der jungen Tafel, 11 — variszisches randliclies Tafelhochgebiet, 12 — variszische Vorgebirgssenke (Oberkarbon). Grenzen der Tafelund Geosynklinalgebiete: 13 — in der baikalischen Etappe (Südwestgrenze der alten Osteuropäischen Tafel), 14 — in der kaledonischen Etappe, 15 — in der variszischen Etappe, 10 — Überschiebungslinie der Karpaten, 17 — Nordostgrenze der Innenzone der Karpatenvorsenke, 18 — Nord- und Nordostgrenze der Außenzone der Karpatenvorsenke, 19 — Konturen des Swietokrzyskie Gory

Kaledonische Etappe (Wendium bis Unterdevon) Die kaledonische E t a p p e b e g i n n t m i t einem wesentlichen U m b a u des regionalen S t r u k t u r p l a n s . E i n Teil des Geosynklinalgiirtels w u r d e als Folge der baikalischen F a l t u n g koiiscilidiert u n d an die T a f e l angegliedert. Als Grenze der k a l e d o n i s c h e n Geosynklinale ist eine T i e f e n b r u c h z o n e a n z u n e h m e n , die sich v o n Kielce ü b e r S a n d o m i r , R a w a R u s s k a j a , N i k o l a j e w , O t n y n j u bis n a c h D a w i d e n y verfolgen l ä ß t . Südwestlich dieser T i e f e n b r u c h z o n e w u r d e n m ä c h t i g e dislozierte (und in d e n I n n e n b e r e i c h e n der Geosynklinale sogar m e t a m o r p h e ) A b l a g e r u n g e n des O b e r e n P r o t e r o z o i k u m s u n d A l t p a l ä o z o i k u m s (einschließlich des Gedinnes, U n t e r d e v o n s ) d u r c h zahlreiche B o h r u n g e n n a c h gewiesen, obgleich n o r d ö s t l i c h dieses B r u c h s keine Anzeichen f ü r eine kaledonische F a l t u n g v o r h a n d e n sind. D a f ü r s p r i c h t d a s lückenlose P r o f i l v o n Silur, Gedinne, Siegen u n d E m s , d a s in d e r L y s a g o r a , n o r d ö s t l i c h v o n i h n e n ( B o h r u n g e n Ciepielów 1, Ursinow 1, P i o n k i 4, Opole Lubelskie 3, Malochwej 1 u. a.) sowie in der paläozoischen L w o w e r Senke ( B o h r u n g e n im Gebiet v o n L i t o w e s h , W l a d i m i r - W o l y n s k i j , W e l i k i j e Mosty, D u b l j a n u. a.) erbohrt wurde. I m Innenbereich der Geosynklinale b i l d e t e sich zu B e g i n n der k a l e d o n i s c h e n E t a p p e eine S t r u k t u r , die auf G r u n d ihres A u f b a u s u n d ihrer E n t w i c k l u n g als geoantiklinale H o c h l a g e a n z u s e h e n ist, u n d die zwei G e o s y n k l i n a l t r ö g e t r e n n t e . Der südwestliche d ü r f t e im Bereich der h e u t i g e n K a r p a t e n gelegen h a b e n , d e r n o r d ö s t l i c h e i m Gebiet v o n Kielce (Swietokrzyskie Gory) u n d der sowjetischen Vork a r p a t e n . In diesem T r o g l a g e r t e sich i m Lauf der kaledonischen E t a p p e m ä c h t i g e s sandig-toniges W e n d i u m , K a m b r i u m , O r d o v i z i u m , Silur u n d Gedinne a b . Zugleich erfolgte a u c h a m T a f e l r a n d eine i n t e n s i v e A b s e n k u n g , die d u r c h die A b l a g e r u n g v o n örtlich ü b e r 4 0 0 0 m m ä c h tigen W e n d i u m - G e d i n n e - S e d i m e n t e n k o m p e n s i e r t w u r d e . Dieser r a n d l i c h e A b s e n k u n g s b c r e i c h d e r T a f e l wird von u n s als kaledonische p e r i k r a t o n e Senke g e d e u t e t . Der n ä c h s t e wichtige E i n s c h n i t t in der Geschichte des U n t e r s u c h u n g s g e b i e t s — die E n d p h a s e d e r k a l e d o n i s c h e n F a l t u n g (erisclie oder g e n a u e r siegerländische P h a s e ) — ist das Schließen der k a l e d o n i s c h e n Geosynklinale u n d die E n t s t e h u n g eines flachen G e b i r g s s y s t e m s u n d einer n o r d östlich d a v o n gelegenen Senke m i t bis 1 3 0 0 m m ä c h t i g e n Old R e d - S e d i m e n t e n . Auf G r u n d der t e k t o n i s c h e n P o s i t i o n dieser Senke, v o r d e m F a l t e n g e b i r g e , i h r e r Anlagezeit,

Zeitschrift fiir angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Helt 10 W JALOW u. a. / B e z i e h u n g e n zwischen T a f e l - u n d G e o s y n k l i n a l g e b i e t e n

die mit den Abschlußbewegungen in der benachbarten Geosynklinale zusammenfällt, der sehr kurzen Entwicklungsperiode (Siegen bis Ems), die nur dem Stadium der Gebirgsbildung entspricht, und schließlich auf Grund der Merkmale ihrer Sedimentfüllung, ist sie unserer Meinung nach als kaledonisches Analogon der Vorgebirgssenken der 1 Varisziden und Alpiden anzusprechen. Somit waren die strukturellen Zusammenhänge von Tafel und Geosynklinale in der kaledonischen Etappe schon anders geartet als in der vorhergehenden. Zusammen mit der Querrandsenke bildete sicli in der Scharnierzone von Tafel und Geosynklinale eine Grenzstruktur heraus, der am besten der Begriff des Randsystems zukommt und die eine Kombination von perikratoner und Vorgebirgssenken darstellt. Letzteres liegt — wie auch in allen anderen Gebieten •— in dem am stärksten eingesenkten Teil der perikratonen Senke; sie folgt ihr postum und geht allmählich in sie über, um mit ihr ein einheitliches Ganzes zu bilden. Der Bildungszeit nach entspricht die perikratone Senke dem Absenkungsstadium der benachbarten Geosynklinale, die Yorgebirgssenke dem orogenen Stadium. Yariszischc Etappe (Mitteldevon bis Karbon) Zu Beginn der variszischen Etappe vergrößerte sich die junge Tafel, die früher die Zone der Baikaliden mit einschloß, auf Kosten der konsolidierten Kaledoniden. Geosynklinale Verhältnisse konnten in dieser Etappe nur im Bereich der heutigen Karpaten und Sudeten bestehen. Im übrigen Gebiet können keine Varisziden ausgeschieden werden. Tatsächlich sind Ablagerungen, die ihrer Bildungszeit nach die Varisziden (Devon bis Karbon) mit aufbauen könnten, sowohl in der westlichen Ukraine als auch in den benachbarten Gebieten Polens, d. h. in der Lubliner Senke, im Swietokrzyskie Gory, auf den Malopolhöhen, in den Vorkarpaten und im Oberschlesischen Steinkohlenbecken, weit verbreitet. Sie bestehen aus rotgefärbtem terrigenem, kontinentalem Unterdevon, kalkigem Mitteldevon bis Oberdevon, Kalken oder sandig-tonigen Gesteinen des Dinants (mit wechselseitigen Übergängen), paralischem oder limnischem Siles, d. h. einem Formationsspektrum, das ganz offenkundig keine Anklänge an die Geosynklinalsedimentation zeigt. Sie sind überhaupt kein Bestandteil der Geosynklinalen und in vielen Tafelsenken weit verbreitet. Folglich können auf Grund der formationeilen und strukturellen Merkmale des variszischen Komplexes in keinem der zahlreichen Gebiete die Varisziden ausgeschieden werden. Ein Spannungsstil der Tektonik mit ausgedehnten, nach N E einfallenden asymmetrischen Falten und Überschiebungen, ist nur im Westteil der paläozoischen Senke von Lwow zu beobachten, d. h. in dem Gebiet, das alle Anhänger einer Ausscheidung der Varisziden nur als Endung (Schluß) der Varisziden Polens, insbesondere des Swieto-, krzyskie Gory, ansehen

(GLATSCHKO 1 9 6 8 ,

UTROBRN

1968

u. a. Autoren). Jedoch werden nach NW, d. h. auf polnischem Gebiet, die plikativen Dislokationen nicht intensiver, wie das zu erwarten wäre, sondern im Gegenteil schwächer. Die Strukturen nehmen die Form von Grabensynklinalen, Horstantiklinalen, Gräben und Horsten an. Die Brüche stehen fast vertikal und zeigen in der Nähe des Swietokrzyskie Gory sogar inverses Einfallen (ZNOSKO 1968, ZELICHOWSKI 1972 u. a.). Schon deshalb kann der Westteil der Lwower Senke nicht als Ende der „Varis-

519

ziden" Polens angesehen werden. Außerdem führte in der Lwower Senke und in der Lubliner Senke die bretonische Phase der variszischen Tektogenese zu mehreren Sedimentationslücken und zu einem intensiven Vulkanismus. Gleichzeitig verlief die Sedimentation im Swietokrzyskie Gory ungestört; denn Nachhall der bretonischen Phase waren nur Faziesänderungen und vielleicht Hebungen einzelner Blöcke im südwestlichen Swietokrzyskie Gory. Im übrigen Südpolen sind ebenfalls nur lokale stratigraphische

Diskordanzen

(ZAKOWA

&

JACHOWICZ

1970) nachzuweisen. Im Swietokrzyskie Gory selbst fehlen Anzeichen für eine alpinotype Faltung; das ist schon lange von vielen Autoren betont worden. Die Lysagora stellt eine nordfallende Monoklinale dar, die durch einige kleine Hebungsgebiete (Bronkowicz, Wydrysowa, Ptkanowa, Godowa) und durch die Bodsentisenke kompliziert wird. Im Gebiet von Kielce lassen sich weitaus mehr Strukturen ausscheiden, aber auch hier liegen die Devon- und Karbonablagerungen relativ flach. Die Fallwinkel werden nur in der Nähe der Bruchzonen größer, wo die triassischen, jurassischen und kretazischen Schichten steil (60—90 Grad) einfallen und sogar Devon auf Trias oder Ordoviz auf Malm überschoben sind (ZNOSKO 1963). Berücksichtigt man den Einfluß der alpidischen Bewegungen, dann zeigt sich, daß die variszischen Gesteine mit Winkeln zwischen 5 und 20—25 Grad einfallen. Fehlende Metamorphose, Schieferung und fehlender geosynklinaler Vulkanismus betonen den Tafelcharakter der Entwicklung dieses Gebiets in der variszischen Etappe noch mehr. Das gleiche trifft auch für die Karpatenvorsenke, für die Miechowsenke und für das Oberschlesische Becken zu, wo alpinotype Faltung ebenfalls fehlt und Blocktektonik vorherrscht. Die Devon- und Karbon-Ablagerungen lagern schwach wellig und werden durch ein NW—SE- und N E — S W streichendes Bruchsystem in mehrere herausgehobene und abgesenkte Blöcke zerteilt (KICULA & ZAKOWA 1 9 7 2 ;

KONIOR 1 9 7 1 ;

EKIERT

1971;

JAWOR

1970;

JUKKIEWICZ 1975).

Wenn man annimmt, daß die Varisziden im außerkarpatischen Südpolen vorhanden sind, kann das Lwow-Lubliner-Steinkohlenbecken als Vorgebirgssenke dieser Varisziden angesehen werden. Diese vor der Orogenfront gelegene Senke muß mit jüngeren Ablagerungen ausgefüllt sein. Diese leiten sich hauptsächlich von diesem Orogen her. Das Material wurde aus südwestlicher Richtung herantransportiert. Jedoch spricht die Faziesverteilung der Karbonablagerungen (ZELICHOWSKI 1972 11. a.) dagegen, da in dieser Zeit terrigenes Material vorwiegend von E und N E , aus der Richtung der Osteuropäischen Tafel geschüttet wurde. Schließt man die Tatsache an, daß im außerkarpatischen Anteil der Westukraine und Südpolens — mit Ausnahme der Sudeten — nirgends weder eine tektonische noch eine stratigraphische Diskordanz zwischen Unter- und Oberkarbon vorliegt, so ist zusammenfassend zu folgern, daß in diesem Gebiet weder eine variszisclie Geosynklinale noch ein variszisches Orogen oder eine variszisehe Vorgebirgssenke existierten. In der Ukraine bildete sehr wahrscheinlich der Vorkarpatentiefenbruch die Grenze der variszischen Geosynklinale; dieser läßt sich von Kosmatsch über Deljatin, Nadwornaja, Drogobytsch nach Dobrobil verfolgen. Im Gebiet von Sanok und Przemysl biegt er nach W, in Richtung der Sudeten um.

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10 520

WJALOW U. a. / Beziehungen zwischen Tafel- u n d G e o s y n k l i n a l g e b i e t e n

Im folgenden wird erörtert, welche Nomenklatur auf die in der variszischen Etappe entstandenen Strukturen anzuwenden ist. Nomenklatur der variszischen Strukturen

Im Bereich der kaledonischen Vorgebirgssenke dauert die Einsenkung der Tafel in einem etwas breiteren Streifen an. Hier wurden marine, vorwiegend karbonatische faunenreiche Sedimente des Mittel- und Oberdevons abgelagert. Nach einer gewissen Lücke, die auf die bretonische Faltungsphase zurückgeht, beginnt sich das kohleführende Karbon zu bilden. Die Devon- und Karbonablagerungen in der Ukraine sind insgesamt 2 000 bis 2100 m und mehr als 3500 m in Polen mächtig. Gerade diese Senke wurde auch als paläozoische Senke von Lwow-Lublin, ihr karbonischer Anteil als Lwow-Lubliner Steinkohlenbecken bezeichnet. Auf Grund ihrer Lage in der Scharnierzone von alter und junger Tafel über der kaledonischen Vorgebirgssenke, der Entwicklungsdauer, der sehr mächtigen Sedimentfüllung, der hohen Sedimentationsgeschwindigkeiten, die an die in Geosynklinalen heranreichen, ist diese Struktur als postume Vorsenke einzustufen. In der variszischen Etappe entstand auch innerhalb des epikaledonischen Anteils der Tafel ein recht mächtiges Tafeldeckgebirge. Eine Ausnahme bildet der Raum zwischen der postumen Vorsenke und der variszischen Geosynklinale. Lange Zeit behielt er die Tendenz vorwiegender Aufwärtsbewegung bei und trennte das geosynklinale Sedimentationsbecken vom Tafelbecken, d. h. er stellte ein randliches Tafelhochgebiet dar. Eine wichtige Rolle spielte diese Struktur auch in der Folgezeit, im Meso- und Känozoikum. Schon zu Beginn dieses

Jahrhunderts

äußerten

SCHAJNOCHA u n d

SUBER,

daß vor der Karpatenfront ein alter Wall gelegen haben könnte, der sich vom Swietokrzyskie Gory bis zur Dobrudsha erstreckte und der in das Flysch- und Molassebecken „exotisches" Material schüttete. Diese These wurde von fast allen späteren Autoren übernommen. In den letzten Jahren figurierte dieser Wall in der Literatur als Sandomir-Dobrudsha-, Sandomir-Stanislawskaja- oder als Stanislawskaja-Kette. Allgemein wurde angenommen, daß sie die unmittelbare Fortsetzung der Kielce-SandomirBergkette bildet. WJALOW (1955,1971) konnte jedoch nachweisen, daß sie nicht als Fortsetzung irgendeiner bestimmten tektonischen Einheit angesehen werden kann. Lage und Dimension dieses randlichen Tafelhochgebiets änderten sich mehrfach in den verschiedenen Zeiten. Im Mesozoikum wurde es denudiert und vom Meer bedeckt, war aber post-Tithon in Zusammenhang mit der pazifischen Faltung (höchstwahrscheinlich in deren andiner Phase) erneut wirksam. Im Laufe der gesamten Kreide und des Paläogens trennte es das Flyschgeosynklinalbecken der Karpaten und das Tafelbecken. Die gleiche Rolle — randliches Tafelhebungsgebiet — spielte diese regenerierte Kette auch im Untermiozän und begrenzte im NE die Innenzone der Vorkarpatensenke. Sie lag am Rande der späteren Außenzone, und erst nachdem die Außenzone in die Absenkung einbezogen war (ab Torton), wurde diese Gebirgskette unter den miozänen Molassen begraben. Zwischen Unter- und Oberkarbon (nach der europäischen Gliederung) wurde die ausgedehnte Geosynklinale, die auch das Territorium der heutigen Karpaten und der Sudeten umfaßte, gefaltet, und es entstand ein Faltengebirge, von dem wahrscheinlich in Richtung Tafel große Mengen terri-

genen Materials transportiert wurden. Es wurde indessen nicht in die Lwow-Lubliner Senke geschüttet, da die Senke vom Tektogen 80 bis 200 km entfernt war und von ihm durch die randliche Tafelhochlage und das übrige herausgehobene Territorium der jungen Tafel getrennt war. Folglich mußte dieses Material an einer anderen Stelle, und zwar in der Vorgebirgssenke, diesem konstanten Begleiter der linearen variszischen Tektogene, abgelagert worden sein, die sich zwischen dem epikaledonischen Anteil der Tafel und dem variszischen Tektogen im Bereich der Karpaten bildete. Heute ist sie von den jüngeren Bildungen der alpidischen Entwicklungsetappe überlagert. Jedoch bezeugen große oberkarbonische Kohlenbruchstücke in den Flysch- und Molassesedimenten längs des gesamten Nordhangs der Karpaten ihre Existenz. Anderenfalls könnten, wenn die Oberkarbonablagerungen nicht am Aufbau des Fundaments der Karpaten beteiligt gewesen wären, auch keine Kohlenbruchstücke entsprechenden Alters vorkommen. Unter diesen paläotektonischen und paläogeographischen Verhältnissen, die vorlagen, als sich der Flysch und die Molassen bildeten, konnte ein bei Transport derartig schnell zerstörbares Material wie Kohle von nirgend woher weiter herantransportiert werden. Die variszische Vorgebirgssenke reicht unter der Karpatenüberschiebung vom Oberschlesischen Becken, das höchstwahrscheinlich sein Bestandteil ist, bis zu den Pokutkarpaten und vielleicht auch noch weiter, bis in die Dobrudsha. Im NW, in Gorny Slask, wird sie von einer Querhochlage, dem ,,Metakarpaten-Wall", unterbrochen. Seine Fortsetzung ist unter dem Tafeldeckgebirge der Vorsudetenmonoklinale und im „Kohlengürtel Europas" zu suchen. Die Gesamtheit aller dieser dargestellten tektonischen Elemente bestimmte auch die präalpidische Grundstruktur der westlichen Ukraine und Südpolens. Abschließend soll betont werden, daß das dargestellte Gebiet vom Standpunkt vieler geotektonischer Grundthesen außerordentlich interessant ist. Hier können, wie in keinem anderen Gebiet, auf relativ kleinen Raum die Wechselbeziehungen zwischen Tafel und Geosynklinale über den Zeitraum der gesamten Neogäa beobachtet und, wenn auch nicht alle, so doch die meisten Typen von Grenzstrukturen ausgeschieden werden. Hier lassen sich von Etappe zu Etappe der Prozeß des Anbaus der Tafel über eine fortschreitende Konsolidierung der immer jüngeren Geosynklinalsysteme und der Wechsel einzelner Komplexe der Grenzstrukturen zu anderen verfolgen. Es ist ein einzigartiges Gebiet, in dem die kaledonische Vorgebirgssenke und das kaledonische Randsystem nachgewiesen wurden, und schließlich wohl das einzige Gebiet, in dem in einer solch engen Nachbarschaft, lokal sogar übereinander, drei Vorgebirgssenken, die kaledonische, die variszische und die alpidische Vorgebirgssenke, auftreten. Zusammenfassung A m Beispiel der W e s t u k r a i n e u n d Südpolens, die in der Scharnierzone v o n Osteuropäischer Tafel u n d verschiedenaltrigen Anteilen des m e d i t e r r a n e n Geosynklinalgürtels liegen, werden die zeitlich-räumlichen Wechselbeziehungen zwischen T a f e l n u n d Geosynklinalen dargestellt. Die geotektonische E n t w i c k l u n g der Scharnierzone zwischen R i p h ä i k u m u n d K a r b o n zeichnet sich d a d u r c h aus, d a ß sich infolge f o r t s c h r e i t e n d e r Konsolidierung der i m m e r j ü n g e r e n Geosynklinalsysteme die Tafel f o r t b a u t u n d d a ß zwischen Tafel u n d Geosynklinale ein kontinuierlicher S e n k u n g s r a u m (kaledonische, variszische u n d alpidische Vorgebirgssenke) existiert.

Zeitschrift für angewandte Geologie, B(l. 23 ( 1 0 7 7 ) , lieft 10 521

BALASANJAN / T i e l ' e n p r o z e s s e , T e k l o g e n e s c niul m o b i l e G ü r t e l

PC3K>MC H a n p i i i u e p e 3 a n a R H 0 f t y K p a m i M H KMKHOH I ï o j i f e i i m , .NEŒAMHE B m a p i i u p H o i î 30He BOCTOHHOEBPONEFTCKOFT IUIATIJOPMBI H p a 3 H 0 B 0 3 p a c T H L i x qacTHX c p e m i 3 e M H 0 r 0 reocHHKJiHHaJibHoro n o n c a , npeACTaBJiHiOTCH BpeweHHo-npocTpaHCTBeHHwe B3aHMOOTHOITI6HHH Memjxy nHaT({)OpMaMH H reOCHHKJIHHaJIHMH. r e o T e K T o n H H e c K o e pa3BHTHe inapHHpHoft 3OHH M e m ^ y p a (FEITCKHM H K a n e H H o y r o j i t H b i M BpeinenaMH BbFiepKHBaeTCH TeM, ITO B cjiencTBHe n p o x o n n m e f i KOHCOJiHRaqra B c e r n a 6ojiee MOJiOAHbix reocuHKJïHHajibHbix CHCTÖM njïamfiopMa n p o c T p o H T c a H HTO M e m n y n j i a T $ o p M o ä H reociiHKJiHHajibio

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(Kajie-

HOHCKiie, Bapncu;HHCKHe h a J i n n ^ c K H e n p e ^ r o p H b i e BnaflHHBi).

Sunimary T l i c W e s t e r n U k r a i n e a n d S o u l l i e r n P o l a n d s i t u a t e d i n 1,lie b e n d z o n e of t h e E a s t e r n E u r o p e a n P l a t f o r m a n d p a r t s of d i f f e r e n t a g e s of t h e M e d i t e r r a n e a n g é o s y n c l i n a l b e l t s e r v e as a n e x a m p l e to d e s c r i b e i n s p a c e a n d t i m e t h e m u t u a l r e l a t i o n s b e t w e e n p l a t f o r m s a n d geosynclines. T h e g e o t e c t o n i c d e v e l o p m e n t of t h e b e n d z o n e b e t w e e n R i p h a e a n a n d C a r b o n i f e r o u s is d i s t i n g u i s h e d b y a c o n t i n u i n g s t r u c t u r e of t h e p l a t f o r m d u e t o a p r o g r e s s i v e c o n s o l i d a t i o n of t h e e v e r y o u n g e r g é o s y n c l i n a l s y s t e m s , a n d b y t h e e x i s t e n c e of a c o n t i n u o u s d e p r e s s i o n a r e a (Caledonian, Variscan and Alpidic promontory depression) between platform and gcosyncline.

Literatur CHAIN, W. E . : Obst.schaja geotektonika (Allgemeine Gcotektonik). — Isdat. Ncdra, Moskau 1973. EKIERT, F. : Budowa geologiczna podpermskiego podloza pölnocnowschodniego obrzezenia Gôrnoàlaskiega Zaglebia Weglowego. — Prace Inst, geol., 66, Warszawa 1D71.

JOWAH, E . : Wglebna budowa geologiczna na wschöd od Krakowa. — Acta geol. pol., 20, 4, Warszawa 1970. JUIIKIEWICZ, H.: Budowa geologczna podloza mezozoiku centralnej czeSci niecki Miechowskiej. In: Z badai'i geologicznych regionu Swietorkzyskiego. — Biul. Inst, geol., 11, 283 S., Warszawa 1975. KARNKOWSKI, P.; OFCTUSZYK, S.: Atlas geologiczny przedgörza Karpat Polskich ßk. 1:500000. — Inst. geol.. Warszawa, Warszawa 19(18. KICULA, J . ; ZAKOWA, H.: Dewon i karbon w podlozu poludniowej czesci niecki Miechowskiej. — Rocz. pol. Tow. geol., 42, 2 — 3, Krakow 1972. KONIOR, K . : Zagadnienie poludniowej granicy GZW w swietle najnowszych wiercen i prac geofizyczilych. — Kwart. geol., 2, Warszawa 1971. MEDWEDEW, A. P . : Pro pryrodu Lwiwskogo paleozoiskogo progynu. — Geologija i geochimija gor. kopaliil, 25, Kiew 1971. — Do pytannja pro trywalist' baikalskogo etapu roswytku Wolyno-Podillja. — Geol. i Geochim. gor. kopalin, 32, Kiew 1972. — O metodike opredelenija poloshenija jugo-sapadnoi granizy Russkoi platformy w predelach Wolyno-Podolja (Zur Festlegungsmethodik der Lage der Südwestgrenze der Russischen Tafel innerhalb von Wolhynisch-Podolien). — Geol. Sb. lwow geol. Obstsch., 14, Lwow 1973. — Pro doalpisku strukturu zachidnych oblastei Ukrainy ta sumisnycli rajoniw Polsci. - Dokl. AN Ukr. SSR, Ser. B, 12, Kiew 1973 (1973a). POSHAKYSKI, W.; TOälCZYK, G.: Strukturno-Fazialnye sony v paleozoe sevenioj i vostotschnoi Polsclii (Die Strukturfazieszonen iin Paläozoikum von Nordund Ostpolen). — West. mosk. Univ., Ser. Geol., 2, Moskau 19(i8. SOHATSKI, N. S.: Bolschoi Donbass i sistema Witschita (Der Große Donbass und Quachita-System). — Iswest. AN SSSR, Ser. geol., ü, Moskau 194(1. WJALOW, O. S.: Cas utvorennja flisowogo trogu Karpat i Charakter porid jogo iundamentu. Dokl. AN TJkr. SSR, Ser. B, (1, Kiew 1950. — K geologii fundamenta Predkarpatskogo kraewogo progiba (Zur Geologie des Fundaments der Vorkarpaten-Randsenke). — Dtsch. Zap. lwow, gos. Univ., 35, 8, Lwow 1955. — Pro vik selenych filitiw u galei molasovych konglomerativ Prikarpatija. — Geol. Sh., 29, , Kiew 1959. — Nekotorye voprosy istorii razwitija Karpat (Einige Probleme der Entwicklungsgeschichte der Karpaten). — Geotektonika, 4, Moskau 19(17. — O paleogeografitscheskicli i forniazionnych osobennostjacll Karpat i priniykajustschich progibow (Über die paläogeographiselien und formationeilen Merkmale der Karpaten und angrenzender Senken). — Acta geol. Acad. sei. liung., 15, Budapest 1971. ZAKOWA, H.; JACHOWICZ, A.: Karbon. In: Gcologia i surowee niineralne Polski. Cz. 4. Rozwöj osadöw i koncentracji mineralnycli w basenach sedymentacyjnych. — Wydawn. geol., Warszawa 1970. ZELICIIOWSKI, A. M.: Rozwöj budowy geologicznej obszaru iniedzy Görami Swietokrzyskimi i Bugiem. — Biul. Inst, geol., 2(13, Warszawa 1972. ZNOSKO, E . : Problemy tektoniczne obszaru pozakarpackiej Polski. — Prace Inst, geol., 30, 4, Warszawa 1963. — (Red.): Geologiöeskij atlas Polski, masstaba 1:2000000 (Geologischer Atlas Polens i. M. 1:2000000). - Izdat. Inst, geol., Warszawa 1908.

Magma tische Tiefenprozesse, die mit ihnen zusammenhängende Tektogenese und die Entwicklung eines mobilen Gürtels der Erdkruste BALASANJAN, S . I . , U d S S R

In allen mobilen Gürteln der E r d k r u s t e wird ein enger Z u s a m m e n h a n g zwische i M a g m a t i s m u s und T e k t o n i k b e o b a c h t e t . Das zeigt sich besonders im Kleinen K a u k a s u s , wie bereits häufig in dei L i t e r a t u r dargestellt (ASLANJAN 1958,

GABEIBLJAN

1959,

L E O N T J E W & CHATN 1 9 4 9 ,

PAF-

FENGOL 1 9 3 7 ) . Die mag latischen und t e k t o n i s c h e n Prozesse entwickeln sich gleichzeitig. Sie sind periodisch sich wiederholende, u n t e r b r o c h e n e Erscheinungen. Deshalb werden in der Geschichte der E n t w i c k l u n g der mobilen Gürtel gewöhnlich eine R e i h e t e k t o n i s c h - m a g m a t i s c h e r E t a p p e n und entsprechende t e k t o n i s c l i - m a g m a t i s c h e K o m plexe unterschieden. Im V e r l a u f der ersteren ist ein genauer Z u s a m m e n h a n g b e s t i m m t e r M a g m e n t y p e n m i t dem C h a r a k t e r und dem Vorzeichen t e k t o n i s c h e r Bewegungen zu b e o b a c h t e n . In allgemeinen Zügen fällt das A u f t r e t e n des basischen M a g m a t i s m u s in der ersten H ä l f t e der E t a p p e zeitlich m i t n e g a t i v e n Bewegungen zusammen. Der saure Vulkanismus und Plut.onismus entwickeln sich darauffolgend in der zweiten H ä l f t e der E t a p p e im Z u s a m m e n h a n g m i t aszendenten Schwingungs- und Gebirgsbildungsbewegungen. S o g a r im V e r l a u f einzelner geologischer Z e i t a b s c h n i t t e E i n g a n g des M a n u s k r i p t s in d e r R e d a k t i o n : 2 8 . 1 2 . 1 9 7 6 .

werden innerhalb einer einheitlichen t e k t o n i s c h e n Zone die einen Gebiete durch Hebung und Eindringen v o n s a u r e m Magma gekennzeichnet, während sich gleichzeitig in ben a c h b a r t e n a b t a u c h e n d e n Senken der basische Vulkanismus entwickelt. So werden in der t e k t o n i s c h e n S o m c h e t o K a r a b a c h s k e r Zone des Kleinen K a u k a s u s in der U n t e r kreide gleichzeitig m i t der Herausbildung saurer subvulkanischer K ö r p e r und Granitoide in den Antiklinorien von Alaverdi und K a f a n und in einigen Senkungsgebieten (Agstew-Taus und K a f a n ) basische V u l k a n i t e gebildet. I m Oberen B a j o c i e n werden bei allgemeiner A b s e n k u n g dieser t e k t o n i s c h e n Zone vulkanogene Gesteine basischer Zusammensetzung gebildet, aber gewisse B e r e i c h e ( S c h a m chor, S c h a m s c h a d i n s k ) zeigen die Tendenz zur Hebung, verbunden m i t der E n t w i c k l u n g eines sauren Vulkanismus. Auf die parallele E n t w i c k l u n g des basischen Vulkanismus in negativen S t r u k t u r e n und des sauren M a g m a t i s m u s in positiven Mischzonen weisen ASHGIREI (1967) für den Kleinen K a u k a s u s , SCHREIS (1967) für Geosynklinalbereiche, NAGIBINA (1963) für die paläozoische Geschichte des mongolisch-ochotskischen Gürtels usw. hin. All das zeugt von der E i n h e i t m a g m a t i s c h e r und t e k t o n i s c h e r Prozesse, die aus einer gemeinsamen Ursache entstehen.

Zeitschrift für angewandte Geologie, B(l. 23 ( 1 0 7 7 ) , lieft 10 521

BALASANJAN / T i e l ' e n p r o z e s s e , T e k l o g e n e s c niul m o b i l e G ü r t e l

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Sunimary T l i c W e s t e r n U k r a i n e a n d S o u l l i e r n P o l a n d s i t u a t e d i n 1,lie b e n d z o n e of t h e E a s t e r n E u r o p e a n P l a t f o r m a n d p a r t s of d i f f e r e n t a g e s of t h e M e d i t e r r a n e a n g é o s y n c l i n a l b e l t s e r v e as a n e x a m p l e to d e s c r i b e i n s p a c e a n d t i m e t h e m u t u a l r e l a t i o n s b e t w e e n p l a t f o r m s a n d geosynclines. T h e g e o t e c t o n i c d e v e l o p m e n t of t h e b e n d z o n e b e t w e e n R i p h a e a n a n d C a r b o n i f e r o u s is d i s t i n g u i s h e d b y a c o n t i n u i n g s t r u c t u r e of t h e p l a t f o r m d u e t o a p r o g r e s s i v e c o n s o l i d a t i o n of t h e e v e r y o u n g e r g é o s y n c l i n a l s y s t e m s , a n d b y t h e e x i s t e n c e of a c o n t i n u o u s d e p r e s s i o n a r e a (Caledonian, Variscan and Alpidic promontory depression) between platform and gcosyncline.

Literatur CHAIN, W. E . : Obst.schaja geotektonika (Allgemeine Gcotektonik). — Isdat. Ncdra, Moskau 1973. EKIERT, F. : Budowa geologiczna podpermskiego podloza pölnocnowschodniego obrzezenia Gôrnoàlaskiega Zaglebia Weglowego. — Prace Inst, geol., 66, Warszawa 1D71.

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Magma tische Tiefenprozesse, die mit ihnen zusammenhängende Tektogenese und die Entwicklung eines mobilen Gürtels der Erdkruste BALASANJAN, S . I . , U d S S R

In allen mobilen Gürteln der E r d k r u s t e wird ein enger Z u s a m m e n h a n g zwische i M a g m a t i s m u s und T e k t o n i k b e o b a c h t e t . Das zeigt sich besonders im Kleinen K a u k a s u s , wie bereits häufig in dei L i t e r a t u r dargestellt (ASLANJAN 1958,

GABEIBLJAN

1959,

L E O N T J E W & CHATN 1 9 4 9 ,

PAF-

FENGOL 1 9 3 7 ) . Die mag latischen und t e k t o n i s c h e n Prozesse entwickeln sich gleichzeitig. Sie sind periodisch sich wiederholende, u n t e r b r o c h e n e Erscheinungen. Deshalb werden in der Geschichte der E n t w i c k l u n g der mobilen Gürtel gewöhnlich eine R e i h e t e k t o n i s c h - m a g m a t i s c h e r E t a p p e n und entsprechende t e k t o n i s c l i - m a g m a t i s c h e K o m plexe unterschieden. Im V e r l a u f der ersteren ist ein genauer Z u s a m m e n h a n g b e s t i m m t e r M a g m e n t y p e n m i t dem C h a r a k t e r und dem Vorzeichen t e k t o n i s c h e r Bewegungen zu b e o b a c h t e n . In allgemeinen Zügen fällt das A u f t r e t e n des basischen M a g m a t i s m u s in der ersten H ä l f t e der E t a p p e zeitlich m i t n e g a t i v e n Bewegungen zusammen. Der saure Vulkanismus und Plut.onismus entwickeln sich darauffolgend in der zweiten H ä l f t e der E t a p p e im Z u s a m m e n h a n g m i t aszendenten Schwingungs- und Gebirgsbildungsbewegungen. S o g a r im V e r l a u f einzelner geologischer Z e i t a b s c h n i t t e E i n g a n g des M a n u s k r i p t s in d e r R e d a k t i o n : 2 8 . 1 2 . 1 9 7 6 .

werden innerhalb einer einheitlichen t e k t o n i s c h e n Zone die einen Gebiete durch Hebung und Eindringen v o n s a u r e m Magma gekennzeichnet, während sich gleichzeitig in ben a c h b a r t e n a b t a u c h e n d e n Senken der basische Vulkanismus entwickelt. So werden in der t e k t o n i s c h e n S o m c h e t o K a r a b a c h s k e r Zone des Kleinen K a u k a s u s in der U n t e r kreide gleichzeitig m i t der Herausbildung saurer subvulkanischer K ö r p e r und Granitoide in den Antiklinorien von Alaverdi und K a f a n und in einigen Senkungsgebieten (Agstew-Taus und K a f a n ) basische V u l k a n i t e gebildet. I m Oberen B a j o c i e n werden bei allgemeiner A b s e n k u n g dieser t e k t o n i s c h e n Zone vulkanogene Gesteine basischer Zusammensetzung gebildet, aber gewisse B e r e i c h e ( S c h a m chor, S c h a m s c h a d i n s k ) zeigen die Tendenz zur Hebung, verbunden m i t der E n t w i c k l u n g eines sauren Vulkanismus. Auf die parallele E n t w i c k l u n g des basischen Vulkanismus in negativen S t r u k t u r e n und des sauren M a g m a t i s m u s in positiven Mischzonen weisen ASHGIREI (1967) für den Kleinen K a u k a s u s , SCHREIS (1967) für Geosynklinalbereiche, NAGIBINA (1963) für die paläozoische Geschichte des mongolisch-ochotskischen Gürtels usw. hin. All das zeugt von der E i n h e i t m a g m a t i s c h e r und t e k t o n i s c h e r Prozesse, die aus einer gemeinsamen Ursache entstehen.

Zeitschrift für angewandt« Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10 522

Uns scheint die Hypothese darüber am wahrscheinlichsten, daß der Magmatismus und die tektonischen Bewegungen das Ergebnis der Veränderung des physikalischen Zustands der Materie in der sublcrust.alen Hülle sind. Aller Wahrscheinlichkeit nach bilden sich im Mantel unter dem Einfluß von Wärmeenergie gewaltige magmatische Zonen aus, die tektonische und magmatische Erscheinungen in der Erdkruste hervorrufen. Der mobile Gürtel umreißt an der Erdoberfläche in grober Näherung die Konturen dieser magmatischen Zone im Mantel. Maginatische Tiefenzonen

Von den grandiosen magmatischen Tiefenzonen, die in der geologischen Vergangenheit existiert haben, zeugen das Vorkommen umfangreicher vulkanogener Bildungen basischer Zusammensetzung, der hunderttausende Quadratkilometer große Ophiolitgürtel, gewaltige Batolithintrusionen, gigantische Extrusionen von basischen Magmen, die als Basalte der Trapp-Formationen vorliegen. Es genügt festzustellen, daß sie ultrabasische Gesteine mit einer Länge bis zu 2 -500 km bilden. Die sibirischen Trappe (DAMINOWA 1967) n e h m e n 1 5 5 0 0 0 0 k m 2 bei einer G e s a m t -

mächtigkeit von 3 km ein, und die magmatischen kretazischcn Formationen des Ochodskischen Gürtels, die aus einer Quelle hervorgegangen sind, nehmen mehr als 1 8 6 0 0 0 k m 2 ein (USTIJEW 1965).

Die beginnenden deszendenten Bewegungen im Gürtel widerspiegeln die Tatsache der Erweichung ganzer Abschnitte des Mantels, die einer künftigen magmatischen Zone entsprechen. Der weitere Übergang ihres Materials in den flüssigen Zustand führt allmählich zur ungleichmäßigen Absenkung des mobilen Gürtels, die ein Zerbrechen der Erdkruste in Blöcke, verbunden mit Brüchen, hervorruft. Infolge Zerrung erhöht sich die Durchlässigkeit der Erdkruste. Es kommt zum Eindringen großer Massen von basischem, manchmal ultrabasischem Magma, das seinerseits die allgemeine Absenkung des gesamten Gürtels fördert. Die differenzierte Absenkung ist wahrscheinlich mit der ungleichmäßigen Energieverteilung in der magmatischen Zone und mit dem heterogenen Bau der Erdkruste im Bereich des mobilen Gürtels verbunden. Im Zusammenhang mit der Zunahme der Durchlässigkeit wird die Möglichkeit geschaffen, daß Wärmeenergieströme in den Bereich der Erdkruste eindringen können, wo magmatische Quellen saurer Zusammensetzung entstehen, die in der Hauptsache in den späten Stadien der tektonischmagmatischen Etappe wirken. In der Erdkruste und im oberen Mantel entwickeln sich auch magmatische Herde basischerer Zusammensetzung durch Eindringen von Magma aus einer magmatischen Tiefenzone. Im weiteren Verlauf erfährt ihre Zusammensetzung eine Veränderung durch Tiefenassimilation. Es ist natürlich ein Anwachsen der Azidität der Herde zu erwarten, die sich in der Erdkruste befinden. Sie können eine intermediäre oder saure Zusammensetzung in Abhängigkeit von ihrer räumlichen Lage, vom Chemismus der Nebengesteine und anderer Faktoren annehmen. Tektoniseh-magmatische Etappe

Demzufolge entstehen im Verlauf einer tektonisch-magmatischen Etappe über der magmatischen Tiefenzone in verschiedenen Niveaus ungefähr gleichzeitig magmatische Substanzen unterschiedlicher Zusammensetzung. Für eine solche Vorstellung spricht in einer Reihe von Fällen das

BALASANJAN / Tiefenprozesse, Tektogenese und mobile Gürtel

gleichzeitige Auftreten von sauren und basischen Magmen im Bereich einer einheitlichen Zone, worüber bereits berichtet wurde. Das weist darauf hin, daß in den Produkten des basischen Magmas Zwischenschichten saurer Effusiva vorkommen. Manchmal wechsellagern sogar saure Vulkanite mit basischem Ergußgestein (ASLAJSTJAN 1958). In späten Stadien der tektonisch-magmatischcn Etappen kommt es durch Energieverlust und Erlöschen der Tätigkeit der magmatischen Tiefenzone in der subkrustalen Hülle zu einer Verringerung des Materialvolumens. Dieser Vorgang zeichnet sich durch die Entstehung von Druckkräften ab und ist außerdem verbunden mit der Bildung von Falten, kleineren Brüchen und anderen Störungen im mobilen Gürtel. Dieser Prozeß führt zur allmählichen Heraushebung des Gürtels und zur Auspressung von saurem Magma in die oberen Stockwerke der Erdkruste. Zu Beginn erreicht das saure Magma auf den entstandenen Störungen die Erdoberfläche unter Bildung von Ergußgesteinen. Später bleibt es unter den Bedingungen entstehender Druckkräfte in der Tiefe stecken, wobei es saure Intrusiva liefert. Deshalb fällt offensichtlich die Intrusion von Granitoiden zeitlich mit einer großen Hebungsund Faltungsgeschwindigkeit zusammen. Die allgemeine Heraushebung des Gürtels wird wahrscheinlich durch flüchtige Komponenten gefördert, die aus den sauren Quellen und der magmatischen Zone in späteren Tätigkeitsstadien in großen Mengen freigesetzt werden. So kann man annehmen, daß die tektonischen und magmatischen Erscheinungen im mobilen Gürtel mit einer magmatischen Tiefenzone verbunden sind. Die tektonischen Bewegungen sind wahrscheinlich die oberflächliche Widerspiegelung magmatischer Prozesse, die in riesigen Ausmaßen in den tiefen Teilen unseres Planeten vor sich gehen (BALASANJAN 1968). Man muß feststellen, daß die tektonischen Bewegungen im mobilen Gürtel offensichtlich den magmatischen Erscheinungen vorauseilen, weil für den Aufstieg des Magmas günstige Bedingungen erforderlich sind, die etwas später im Zusammenhang mit der Entstehung von Brüchen geschaffen werden. Letztere entstehen möglicherweise anfangs in der subkrustalen Hülle und reichen dann durch allmähliches Anwachsen bis in die Erdkruste. Bei ungenügender Durchlässigkeit werden die tektonischen Bewegungen nicht durch magmatische Erscheinungen begleitet. Als Beweis dafür dienen die Myogeosynklinalen oder das Fehlen von magmatischen Erscheinungen in Eugeosynklinalen in einzelnen, in tektonischer Hinsicht aktiven geologischen Zeitabschnitten.

Das periodische Wiederaufleben

von magmatischen und tektonischen Erscheinungen im Gürtel zu bestimmten Zeitpunkten, die tektonisch-magmatischen Etappen (Mitsprechen, erlaubt es anzunehmen, daß die Zufuhr oder die Entstehung von Energie, durch die die Zustandsänderung der Mantelmaterie bewirkt wird, pulsierenden Charakter trägt. Die thermischen Verhältnisse der magmatischen Tiefenzonen bestimmen im Grunde genommen den Gesamtablauf der tektonischen und magmatischen Erscheinungen des mobilen Gürtels. Am Ende einer jeden tektonisch-magmatischen Etappe wird die Wärmeenergie fast völlig erschöpft und es beginnt eine Periode der Hebung des mobilen Gürtels. Eben dadurch kommt es zu einer Herstellung des Gleichgewichts zwischen der Kruste und dem Mantel der Erde. Der Gürtel stagniert kurzzeitig in einer relativen Ruhe.

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft

Bei der Evolution des mobilen Gürtels wird eine gerichtete Entwicklung des Magmatismus und der Metallogenie sichtbar und am Beispiel vieler Gebiete bewiesen ( A F A N A S J E W 1 9 5 2 , B a x a S A K J A N 1 9 6 8 u . a . ) . Z u m B e i s p i e l w i r d so

beim Übergang von den frühen zu den späten tektonischmagmatisclien Etappen des Kleinen Kaukasus eine zunehmende Vielfalt magmatischer Gesteine und Erzformationen, eine Komplizierung der stofflichen Zusammen Setzung der monotypen Formationen sowie eine Erhöhung ihrer Alkalinität (besonders Kalium) usw. beobachtet ( B A L A S A U J A N 1963). Außerdem lassen die Produkte des Magmatismus jeder tektonisch-magmatischen Etappe gewisse gemeinsame Züge mit der vorhergehenden Etappe erkennen (BAIASANJAN 1963). Eine solche ererbte Entwicklung wird auch in der endogenen Erzbildung festgestellt. Ihre Gesetzmäßigkeit bei einer Lagerstätte typomorpher Metalle auf dem Gebiet der UdSSR hat allgemeine Bedeutung ( S M E R N O W 1959). Dabei ist festzustellen, daß sich die genannten Gesetzmäßigkeiten in geringerem Maße periodisch im Verlauf der einzelnen tektonisch-magmatischen Etappen wiederholen. Die beobachtbare gerichtete und ererbte Entwicklung des Magmatismus in der Geschichte eines mobilen Gürtels ist ein Ausdruck der allgemeinen Evolution der äußeren Hüllen der Erde. Differenzierung und Komplizierung

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BALASANJAN / Tiefenprozesse, Tektogenese und mobile Gürtel

jungen Komplexe werden als Ergebnis einer häufigen Umarbeitung der Mantelmaterie betrachtet. Sie unterscheiden sich von alten Gesteinen durch komplizierte Zusammensetzung und erhöhten Kaliumgehalt. Die jungen sauren und alkalischen Komplexe, die sich durch einen hohen Kaliumgehalt auszeichnen, wurden durch Ausschmelzung von Gesteinen der Erdkruste gebildet. Deshalb kann man sie als Endglieder der Umarbeitungsprodukte von Mantelmaterie betrachten. Alle Eruptivgesteine mit Ausnahme der ultrabasischen sind letzten Endes in unterschiedlichem Maße ein Umarbeitungsprodukt der Mantelmaterie. Die gerichtete Entwicklung des Magmatismus ist die Folge der mehrmaligen Umarbeitung von Mantelmaterie im Bereich eines bestimmten Abschnitts der Erde, und die ererbte Entwicklung unterstreicht die genetische Gemeinsamkeit der Gesteine dieser Materie. Über den Grad der Umarbeitung letzterer kann man sich nach unserer Meinung anhand des Kaliums ein Urteil bilden, dessen Anteil sowohl im Verlauf der einzelnen tektonisch-magmatischen Etappen als auch in der geologischen Geschichte des Gürtels wächst. Man muß feststellen, daß jeder mobile Gürtel seine spezifischen Entwicklungsbesonderheiten hat, und daß das Umarbeitungsprodukt der Mantelmaterie manchmal in verschiedenen tektonisch-magmatischen Etappen auftritt. Außerdem lassen die gleichaltrigen~"und monotypen Gesteine verschiedener Gürtel eine große Vielfalt erkennen, was offensichtlich die geochemische Spezifik des Mediums der magmatischen Tiefenzonen widerspiegelt.

Entsprechend bestehender Vorstellungen ( W I N O G R A D O W 1959) bildete sich die volumenmäßig kleine äußere Hülle der Erde auf Kosten des ursprünglichen ultrabasischen Materials des Mantels. Man kann annehmen, daß sie sich durch mehrmalige Wiederbelebung von magmatischen Zusammenfassung Tiefenzonen herausgebildet hat. In letzteren kommt es selten zur Entstehung einer ultrabasischen Schmelze, A m Beispiel des Kleinen K a u k a s u s wird der Z u s a m m e n h a n g zwischen Magmatismus und T e k t o n i k b e t r a c h t e t , wobei auch die in der Zusammensetzung dem Ausgangsmaterial des auf die Ursachen dieser Erscheinungen eingegangen wird. E s Mantels nahekommt. Gewöhnlich kommt es zu einem wird versucht, den m a g m a t i s e h - t e k t o n i s c h e n Ablauf mit dem Ausschmelzen leichtschmelzbarer Substanzen basischer Zustofflichen W e r d e n und dem Gehalt der Gesteine zu parallelisammensetzung, wovon die große Verbreitung von basalsieren. Anschließend wird auf die magmatisch-stoffliehe E i g e n ständigkeit eines jeden mobilen Gürtels hingewiesen. tischen Vulkaniten in den mobilen Gürteln zeugt. Durch das periodische Ausschmelzen und das nachfolgende Auspressen leichtschmelzender Komponenten des Mantels nehmen die oberen Horizonte der Erde, die sich über Pe3ioMe magmatischen Tiefenzonen befinden, eine saurere und alkalisclicrc Zusammensetzung an. Andererseits erhöht Ha npmuepe Majioro KaBKaaa P A C C M A T P I I B A E T C H C B H 3 B ME?KHY sich durch Migration von Silizium, Natrium, Kalium und MarMaTH3MOM H TeKTOHHKOit, npH HeM H yCTaHaBJIHBaeTCH Ha npHiHHax 3THX HBJXeHHö. nontrraeTCH, napannejiH3HpoBaTL anderen leichten Elementen in den Bereich der Erdkruste MarMaTHHeCKO-TeKTOHHieCKHit XOfl c BemeCTBeHHMM B03die Basizität der Bereiche des Mantels, in denen die UmHHKHOBEHHEM H CONEPMAHNEM nopoH. I I O T O M YKA3TIBAETCH Schmelzung und Auspressung vor sich geht. Im ZusammenHa MarMaTHiecKO-BemecTBeHHan co6cTBeHHOCTB Kantfloro MOhang mit der Verdickung der Erdkruste im Laufe der Zeit ÖHJlbHoro noHca. wird die Möglichkeit für das Auftreten von magmatischem Material von saurerer Zusammensetzung in ihr geschaffen. All das führt zur Komplizierung der Zusammensetzung und Summary des Baus der äußeren Krustenteile, was günstige Umstände für die Entstehung immer größerer Gesteinstypen - T h e L i t t l e Caucasus serves as an example Lo consider t h e relationship beLween m a g m a t i s m and tectonics, a n d to investiund Erzformat.ionen schafft. Möglicherweise verbirgt sich gate the causes underlying these phenomena. An a t t e m p t darin die Ursache für die wachsende Vielfalt magmatischer made to parallelize the m a g m a t i c - t e e t o n i c sequence with t h e Gesteine und die Erhöhung ihrer Alkalinität beim Ubermaterial development and t h e content of rocks is followed b y suggesting t h e . m a g m a t i c - m a t e r i a l independence of each mobile gang von alten zu jungen tektonisch-magmatischen belt. Etappen. Im Bereich des Kleinen Kaukasus entstanden frühe magmatische Etappen offensichtlich durch Ausschmelzung eines monotypen Ausgangsmaterials des Mantels, und deshalb sind sie durch einfache Zusammensetzung und allgemein verringerte Alkalinität gekennzeichnet. Man muß besonders den niedrigen - Kaliumgehalt in allen Gesteinstypen, auch in den sauren Komponenten, feststellen. Die

Literatur ASIIGIREI, G. D. : Magmatismus und tektonische Zonalität in sicli entwickelnden mobilen Gürteln. - V o r t r a g auf dem 8 . K o n g r e ß K B G A ( 1 9 0 7 ) . ASLAFTJAN, A. T . : Regionale Geologie Armeniens. — A j p e t r a t ( 1 9 5 8 ) . AFANASJEW, G. D . : Einige Besonderheiten der Entwicklung des Magmatismus des nordkaukasischen Faltungsgebiets. — Iswest. A N S S S R , Ser. geol., 4 , Moskau 1 9 5 2 .

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1077), Heft 10 SCHTSCKEGLOW / ßrzgeologie der U d S S R

524 B ALI AS AN JAN, S. I . : Korrelation des Chemismus magmatischer Gesteine verschiedener Fazies. — Dokl. AN, Arm. SSR, 37, 1, Jerewan 19(33. — Besonderheiten des Auftretens des Magmatismus im Zusammenhang mit der tektonischen Entwicklung eines orogenetischen Gürtels (engl.)- — Mat. 23. Internat. Geologenkongreß Prag, Prag 19(>8. WiNOOxRADOW, A. P . : Meteorite und die Erdkruste. - Iswest. AN SSSll, Ser. geol., 10, Moskau 1959. GABRIELJAN, A. A . : Grundfragen der Tektonik Armeniens. — Isdat. AN Arm. SSR (1959). DAMINOWA, A. M . : Petrographie magmatischer Gesteine. — Verlag Nedra (1967). LEONTJEW, L. N.; CHAIN, W . E . : Unterkretazische Hyperbasite und die ophiolitische Formation im Kleinen Kaukasus. — Dokl. AN SSSR, 65, 1, Moskau 1949. MAGAKJAN, I. G.; MKRTTSCHJAN, S . S . : "Wechselbeziehungen der Struktur,

des Magmatismus und der Metallogenie am Beispiel des Kleinen Kaukasus. — Iswest. AN Arm. SSR, 10, 4, Jerewan 1957. NAGIBINA, M. S.: Tektonik und Magmatismus des Mongolisch-Ochotskischen Gürtels. - Tr. geol. Inst. AN SSSR, 07, Moskau 1903. PAFFENG OLS, K . N . : Wechselbeziehungen der Tektonik, der Eruptivgesteine und Erzlagerstätten des südlichen Teils von Transkaukasien. — Tr. X V I I . Int. Geol. Konf. (1937). SMIRNOW, W. I . : Erfahrungen bei der metallogenetisclien Rayonierung der UdSSR. - Iswest. AN SSSR, Ser. geol., 4, Moskau 1959. USTIEW, E . K . : Über die Zusammensetzung von Urmagmen am Beispiel der kretazischen und paläogenen Formationen des ochotskischen vulkani tischen Gürtels. - Iswest. AN SSSR, Ser. geol., 3, Moskau 1905. SHTREJS, N. A . : Probleme des Zusammenhangs von Magmatismus und Faltung. — Beratungsthesen „Probleme des Zusammenhangs von Tektonik und Magmatismus", Moskau 19(57.

Die Kr/geologie im neuen Fünfjahrplan SCHTSCHEGLOW, A. D., Moskau, UdSSR Die Sowjetunion hat das zehnte Planjahrfünft begonnen, dessen Aufgaben der X X V . Parteitag der K P d S U abgesteckt hat. In den fünf Jahren, die seit dem X X I V . Parteitag der K P d S U vergangen sind, erreichte die sowjetische Geologie bedeutende Erfolge und leistete einen beachtlichen Beitrag zur Entwicklung der Volkswirtschaft des Landes. Die Rohstoffbasis vieler Bergbaubetriebe wurde während des neunten Fünfjahrplans wesentlich gestärkt und erweitert sowie große Rohstoffbasen in Gebieten aufgebaut, in denen die industrielle Erschließung neuer Lagerstätten ökonomisch rentabel ist. Ungeachtet der zunehmenden Gewinnung von Bodenschätzen vergrößerte sich die Menge der erkundeten Vorräte au den wichtigsten Rohstoffarten um das 1,3 bis 2fache während des neunten Fünfjahrplans. Die Rohstoffbasis der Schwarzmetallurgie in Kursk, Kriwoi Rog u. a. Eisenerzgebieten der Ukraine, in Kardien und der Kolahalbinsel wurde bedeutend verstärkt und neue Rohstoffzentren für die Buntmetallurgie geschaffen. In Zentralkasachstan und Usbekistan konnten Blei-Zink-Lagerstätten, in Tschukotski und Kirgisien Zinnlagcrstätten sowie in Timan und Kursk Bauxitlagerstätten entdeckt und erkundet werden. Im Pribalchascli und im Südural sind neue Kupferlagerstätten aufgeschlossen worden. Die Kenntnis der Verteilung einiger Erzlagerstätten änderte sich. So konnten in Jakutien und im NE des Landes AntimonQuecksiJbei'-Lagerstätten und in Mittelasien Zinnlagers tätton erkundet werden. Früher glaubte man, daß diese Elemente für die genannten Gebiete nicht charakteristisch seien, während heute feststeht, daß sie für diese Regionen typisch sind und bauwürdige Konzentrationen in selbständigen und Komplcxlagerstatten bilden können. Eine Eigenheit des vergangenen Planjahrfünfts besteht vor allem in der Erschließung großer Lagerstätten, deren Erkundung speziell zur Stabilisierung und Erweiterung der Vorratsbasis beigetragen hat. Viele der entdeckten Lagerstätten treten unter günstigen ökonomischen Bedingungen auf. Die Aufzählung von Neuaufschlüssen von Lagerstätten und Gebieten des vergangenen Planjahrfünfts ist jedoch nicht Aufgabe dieser Arbeit. Wichtiger ist es, jene Wege zu verfolgen, die die Erzgeologie bei der Erschließung von Lagerstätten ging und welche Haupttendenzen zur praktischen Erschließung und zu den Erfolgen der Sucharbeiten geführt haben. Die Haupterfolge der Erzgeologie bei der Lösung praktischer Aufgaben sind im letzten Fünfjahrplan in folgenden drei Richtungen erzielt worden: 1) bei stratiformen Lagerstätten, 2) bei Lagerstätten, die in Verbindung mit vulkanogenen Formationen stehen und 3) bei Lagerstätten des Präkambriums. Die erreichten Erfolge wurden durch die Arbeiten vieler wissenschaftliche]' Kollektive erzielt, die ihre Kräfte schrittweise auf die Lösung verschiedener Fragen der Bildungsbedingungen und der Verteilung genannter Lagerstättengruppen umstellten. Stratiforme L a g e r s t ä t t e n Das S t u d i u m von stratiformen L a g e r s t ä t t e n h a t zu interessanten Neuaufschlüssen von E r z l a g e r s t ä t t e n in verschiedenen Teilen des L a n d e s geführt. Dabei ist zu beAus: „Geolog, rud. mestorodshd.", Nr. 3/1976, S. 3—10 (gekürzt) . Übers.: W . BEYER, Schneeberg

a c h t e n , daß zu den stratiformen L a g e r s t ä t t e n nach Genese, Alter und Mineralbestand verschiedene L a g e r s t ä t t e n gehören. Sie sind im allgemeinen von schichtartiger F o r m und unterliegen einer stratigraphischen Kontrolle der Vererzung, wobei m i t Hilfe dieser typischen Merkmale zahlreiche verschiedenartige L a g e r s t ä t t e n zu einer G r u p p e vereinigt werden können. So wurden z. B . ß l e i - Z i n k - , Eisen- und Goldlagerstätten erschlossen. Die Blei-ZinkL a g e r s t ä t t e n bestehen aus einigen T y p e n . Hierzu z ä h l e n die „ t e l e t h e r m a l e n " P o l y m e t a l l v o r k o m m e n in K a r b o n a t gesteinen ( S a r d a n a / J a k u t i e n , U t s c h - K u l a t s c h / U s b e k i s t a n ) und die polymetallischen K i e s l a g e r s t ä t t e n in t e r r i g e n e n Gesteinen mit Effusiva (Chodoidochskoje/Jakutien, Adanga/Abchasien) sowie die vorwiegend Zink- (Zinkblende-) L a g e r s t ä t t e n in karbonischen Schieferserien des Urals (Amurskoje). In diese Gruppe gehört auch die Polym e t a l l a g e r s t ä t t e Cholodnenskoje im P r o t c r o z o i k u m des nördlichen Pribaikals und die B l e i - Z i n k - L a g e r s t ä t t e Shairem in paläozoischen V u l k a n i t k o m p l e x e n K a s a c h s t a n s . S t r a t i f o r m sind auch einige h y d r o t h e r m a l - m e t a m o r p h o gene Goldlagerstätten und die in J a k u t i e n und im N der T s c h i t a e r Region aufgefundenen E i s e n e r z l a g e r s t ä t t e n des T s c h a r a - T o k k i n s k e r Gebiets. Mit einem W o r t , bei den während des vergangenen F ü n f j a h r p l a n s aufgeschlossenen V o r k o m m e n nehmen die stratiformen L a g e r s t ä t t e n eine besondere Rolle ein. N a m e n t l i c h hier wurden die bedeutendsten L a g e r s t ä t t e n e n t d e c k t , wobei für die P ö l y m e t a l l a g e r s t ä t t e n diese Gruppe eine vorrangige B e a c h t u n g für die Suche und E r k u n d u n g von f l ä c h e n m ä ß i g großen V o r k o m men erhält.

Vulkanogene Lagerstättenkomplexe Die zweite R i c h t u n g , die m i t der E r w e i t e r u n g der Sucharbeiten z u s a m m e n h ä n g t und auf wissenschaftlichen Verm u t u n g e n a u f b a u t , ist intensiver als bisher durch das S t u d i u m der Erzhöffigkeit von vulkanogenen K o m p l e x e n v und der d a m i t verbundenen E r z l a g e r s t ä t t e n gekennzeichnet. Umfassende U n t e r s u c h u n g e n in paläozoischen V u l k a n i t k o m p l e x e n f ü h r t e n zur E r s c h l i e ß u n g neuer BleiZink- und M a n g a n l a g e r s t ä t t e n im G e b i e t von Atasuisk/ K a s a c h s t a n und von K u p f e r k i e s l a g e r s t ä t t e n im Südural. S u c h a r b e i t e n erschlossen im Grunde genommen eine neue Eisenerzprovinz in den T r a p p e n der Zentralgebiete der Sibirischen Tafel. In anscheinend gut untersuchten j u n g v u l k a n i s c h e n Serien Armeniens, die hinsichtlich einer Vererzung als steril galten, k o n n t e bei detaillierten U n t e r suchungen die bauwürdige A b o w j a n s k e r Magnetitlagers t ä t t e nachgewiesen werden. Die E n t w i c k l u n g v o n wissen-

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1077), Heft 10 SCHTSCKEGLOW / ßrzgeologie der U d S S R

524 B ALI AS AN JAN, S. I . : Korrelation des Chemismus magmatischer Gesteine verschiedener Fazies. — Dokl. AN, Arm. SSR, 37, 1, Jerewan 19(33. — Besonderheiten des Auftretens des Magmatismus im Zusammenhang mit der tektonischen Entwicklung eines orogenetischen Gürtels (engl.)- — Mat. 23. Internat. Geologenkongreß Prag, Prag 19(>8. WiNOOxRADOW, A. P . : Meteorite und die Erdkruste. - Iswest. AN SSSll, Ser. geol., 10, Moskau 1959. GABRIELJAN, A. A . : Grundfragen der Tektonik Armeniens. — Isdat. AN Arm. SSR (1959). DAMINOWA, A. M . : Petrographie magmatischer Gesteine. — Verlag Nedra (1967). LEONTJEW, L. N.; CHAIN, W . E . : Unterkretazische Hyperbasite und die ophiolitische Formation im Kleinen Kaukasus. — Dokl. AN SSSR, 65, 1, Moskau 1949. MAGAKJAN, I. G.; MKRTTSCHJAN, S . S . : "Wechselbeziehungen der Struktur,

des Magmatismus und der Metallogenie am Beispiel des Kleinen Kaukasus. — Iswest. AN Arm. SSR, 10, 4, Jerewan 1957. NAGIBINA, M. S.: Tektonik und Magmatismus des Mongolisch-Ochotskischen Gürtels. - Tr. geol. Inst. AN SSSR, 07, Moskau 1903. PAFFENG OLS, K . N . : Wechselbeziehungen der Tektonik, der Eruptivgesteine und Erzlagerstätten des südlichen Teils von Transkaukasien. — Tr. X V I I . Int. Geol. Konf. (1937). SMIRNOW, W. I . : Erfahrungen bei der metallogenetisclien Rayonierung der UdSSR. - Iswest. AN SSSR, Ser. geol., 4, Moskau 1959. USTIEW, E . K . : Über die Zusammensetzung von Urmagmen am Beispiel der kretazischen und paläogenen Formationen des ochotskischen vulkani tischen Gürtels. - Iswest. AN SSSR, Ser. geol., 3, Moskau 1905. SHTREJS, N. A . : Probleme des Zusammenhangs von Magmatismus und Faltung. — Beratungsthesen „Probleme des Zusammenhangs von Tektonik und Magmatismus", Moskau 19(57.

Die Kr/geologie im neuen Fünfjahrplan SCHTSCHEGLOW, A. D., Moskau, UdSSR Die Sowjetunion hat das zehnte Planjahrfünft begonnen, dessen Aufgaben der X X V . Parteitag der K P d S U abgesteckt hat. In den fünf Jahren, die seit dem X X I V . Parteitag der K P d S U vergangen sind, erreichte die sowjetische Geologie bedeutende Erfolge und leistete einen beachtlichen Beitrag zur Entwicklung der Volkswirtschaft des Landes. Die Rohstoffbasis vieler Bergbaubetriebe wurde während des neunten Fünfjahrplans wesentlich gestärkt und erweitert sowie große Rohstoffbasen in Gebieten aufgebaut, in denen die industrielle Erschließung neuer Lagerstätten ökonomisch rentabel ist. Ungeachtet der zunehmenden Gewinnung von Bodenschätzen vergrößerte sich die Menge der erkundeten Vorräte au den wichtigsten Rohstoffarten um das 1,3 bis 2fache während des neunten Fünfjahrplans. Die Rohstoffbasis der Schwarzmetallurgie in Kursk, Kriwoi Rog u. a. Eisenerzgebieten der Ukraine, in Kardien und der Kolahalbinsel wurde bedeutend verstärkt und neue Rohstoffzentren für die Buntmetallurgie geschaffen. In Zentralkasachstan und Usbekistan konnten Blei-Zink-Lagerstätten, in Tschukotski und Kirgisien Zinnlagcrstätten sowie in Timan und Kursk Bauxitlagerstätten entdeckt und erkundet werden. Im Pribalchascli und im Südural sind neue Kupferlagerstätten aufgeschlossen worden. Die Kenntnis der Verteilung einiger Erzlagerstätten änderte sich. So konnten in Jakutien und im NE des Landes AntimonQuecksiJbei'-Lagerstätten und in Mittelasien Zinnlagers tätton erkundet werden. Früher glaubte man, daß diese Elemente für die genannten Gebiete nicht charakteristisch seien, während heute feststeht, daß sie für diese Regionen typisch sind und bauwürdige Konzentrationen in selbständigen und Komplcxlagerstatten bilden können. Eine Eigenheit des vergangenen Planjahrfünfts besteht vor allem in der Erschließung großer Lagerstätten, deren Erkundung speziell zur Stabilisierung und Erweiterung der Vorratsbasis beigetragen hat. Viele der entdeckten Lagerstätten treten unter günstigen ökonomischen Bedingungen auf. Die Aufzählung von Neuaufschlüssen von Lagerstätten und Gebieten des vergangenen Planjahrfünfts ist jedoch nicht Aufgabe dieser Arbeit. Wichtiger ist es, jene Wege zu verfolgen, die die Erzgeologie bei der Erschließung von Lagerstätten ging und welche Haupttendenzen zur praktischen Erschließung und zu den Erfolgen der Sucharbeiten geführt haben. Die Haupterfolge der Erzgeologie bei der Lösung praktischer Aufgaben sind im letzten Fünfjahrplan in folgenden drei Richtungen erzielt worden: 1) bei stratiformen Lagerstätten, 2) bei Lagerstätten, die in Verbindung mit vulkanogenen Formationen stehen und 3) bei Lagerstätten des Präkambriums. Die erreichten Erfolge wurden durch die Arbeiten vieler wissenschaftliche]' Kollektive erzielt, die ihre Kräfte schrittweise auf die Lösung verschiedener Fragen der Bildungsbedingungen und der Verteilung genannter Lagerstättengruppen umstellten. Stratiforme L a g e r s t ä t t e n Das S t u d i u m von stratiformen L a g e r s t ä t t e n h a t zu interessanten Neuaufschlüssen von E r z l a g e r s t ä t t e n in verschiedenen Teilen des L a n d e s geführt. Dabei ist zu beAus: „Geolog, rud. mestorodshd.", Nr. 3/1976, S. 3—10 (gekürzt) . Übers.: W . BEYER, Schneeberg

a c h t e n , daß zu den stratiformen L a g e r s t ä t t e n nach Genese, Alter und Mineralbestand verschiedene L a g e r s t ä t t e n gehören. Sie sind im allgemeinen von schichtartiger F o r m und unterliegen einer stratigraphischen Kontrolle der Vererzung, wobei m i t Hilfe dieser typischen Merkmale zahlreiche verschiedenartige L a g e r s t ä t t e n zu einer G r u p p e vereinigt werden können. So wurden z. B . ß l e i - Z i n k - , Eisen- und Goldlagerstätten erschlossen. Die Blei-ZinkL a g e r s t ä t t e n bestehen aus einigen T y p e n . Hierzu z ä h l e n die „ t e l e t h e r m a l e n " P o l y m e t a l l v o r k o m m e n in K a r b o n a t gesteinen ( S a r d a n a / J a k u t i e n , U t s c h - K u l a t s c h / U s b e k i s t a n ) und die polymetallischen K i e s l a g e r s t ä t t e n in t e r r i g e n e n Gesteinen mit Effusiva (Chodoidochskoje/Jakutien, Adanga/Abchasien) sowie die vorwiegend Zink- (Zinkblende-) L a g e r s t ä t t e n in karbonischen Schieferserien des Urals (Amurskoje). In diese Gruppe gehört auch die Polym e t a l l a g e r s t ä t t e Cholodnenskoje im P r o t c r o z o i k u m des nördlichen Pribaikals und die B l e i - Z i n k - L a g e r s t ä t t e Shairem in paläozoischen V u l k a n i t k o m p l e x e n K a s a c h s t a n s . S t r a t i f o r m sind auch einige h y d r o t h e r m a l - m e t a m o r p h o gene Goldlagerstätten und die in J a k u t i e n und im N der T s c h i t a e r Region aufgefundenen E i s e n e r z l a g e r s t ä t t e n des T s c h a r a - T o k k i n s k e r Gebiets. Mit einem W o r t , bei den während des vergangenen F ü n f j a h r p l a n s aufgeschlossenen V o r k o m m e n nehmen die stratiformen L a g e r s t ä t t e n eine besondere Rolle ein. N a m e n t l i c h hier wurden die bedeutendsten L a g e r s t ä t t e n e n t d e c k t , wobei für die P ö l y m e t a l l a g e r s t ä t t e n diese Gruppe eine vorrangige B e a c h t u n g für die Suche und E r k u n d u n g von f l ä c h e n m ä ß i g großen V o r k o m men erhält.

Vulkanogene Lagerstättenkomplexe Die zweite R i c h t u n g , die m i t der E r w e i t e r u n g der Sucharbeiten z u s a m m e n h ä n g t und auf wissenschaftlichen Verm u t u n g e n a u f b a u t , ist intensiver als bisher durch das S t u d i u m der Erzhöffigkeit von vulkanogenen K o m p l e x e n v und der d a m i t verbundenen E r z l a g e r s t ä t t e n gekennzeichnet. Umfassende U n t e r s u c h u n g e n in paläozoischen V u l k a n i t k o m p l e x e n f ü h r t e n zur E r s c h l i e ß u n g neuer BleiZink- und M a n g a n l a g e r s t ä t t e n im G e b i e t von Atasuisk/ K a s a c h s t a n und von K u p f e r k i e s l a g e r s t ä t t e n im Südural. S u c h a r b e i t e n erschlossen im Grunde genommen eine neue Eisenerzprovinz in den T r a p p e n der Zentralgebiete der Sibirischen Tafel. In anscheinend gut untersuchten j u n g v u l k a n i s c h e n Serien Armeniens, die hinsichtlich einer Vererzung als steril galten, k o n n t e bei detaillierten U n t e r suchungen die bauwürdige A b o w j a n s k e r Magnetitlagers t ä t t e nachgewiesen werden. Die E n t w i c k l u n g v o n wissen-

Zeitschritt fiir angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Helt 10

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SCHTSCHEGLOW / Erzgeologie der U d S S R

chaftlichen Untersuchungen und Sueharbeiten in Vulkanitgiirteln im E des Landes führte zur Erschließung von Goldund Gold-Silber-Lagerstätten einiger genetischer Typen, darunter dem „mexikanischen" Ag—Pb — Zn-Typ, bei dem Silber mit Bleiglanz und Zinkblende in bändrigkokardenartigen Erzen oberflächennaher Lagerstätten assoziiert. Im vergangenen Planjahrfünft ist beim Studium der meso-känozoischen Vulkanitkomplexe des genannten Gürtels eindeutig seine klar ausgeprägte Gold-SilberSpezialisierung entdeckt worden. Außerdem konnten in diesen Strukturen Kupfer-Molybdän-Erzvorkommen vom „porphyry"-Typ erschlossen werden, deren Ausmaß jedoch noch nicht eingeschätzt ist. Diese Besonderheiten in der Erzhöffigkeit der Vulkanitkomplexe im sowjetischen Teil des pazifischen Erzgürtels ähneln denjenigen im amerikanischen Teil dieser erzführenden Globalstruktur, weshalb bei wissenschaftlichen Untersuchungen und bei der Organisierung von Sucharbeiten von analogen Verhältnissen ausgegangen werden kann. s

Präkambrische Lagerstätten Die dritte Richtung betrifft ein intensiveres Studium der Erzführung von präkambrischen Komplexen und der Metamorphose, die die Migration und Konzentration von Erzsubstanzen bestimmt. Unter diesem Aspekt ist die Entdeckung der proterozoischen Polymetallagerstätten im nördlichen Pribaikal, die Feststellung der Goldhöffigkeit von proterozoischen Schwärzschieferformationen in einigen Gebieten des Landes und die anscheinend damit verbundenen hydrothermal-metamorphogenen Goldlagerstätten sowie die Erschließung von perspektiven Manganerzvorkommen im Präkambrium des Jenisscisker Krjash zu erwähnen. Insbesondere ist die Entdeckung des neuen Eisenerzbezirks von Tschara-Tokkinsk im Präkambrium (vermutl. Archaikum) von Südwestjakutien und im N des Tschitaer Gebiets zu nennen. Diese Aufschlüsse sind von erstrangiger Bedeutung, da sie im Bereich der BaikalAmur-Magistrale erfolgten und in territorialer Nähe der hochwertigen Kokskohlen des südjakutischen . Beckens liegen, wodurch in diesen Gebieten für die Entstehunggroßer Industriekomplexe der Schwarzmetallurgie äußerst günstige Bedingungen entstanden sind. Die genannten drei Richtungen sind miteinander in gewissem Grade verbunden und beeinflußten die erzielten Erfolge. So ist z. B. für viele präkambrische Lagerstätten ein stratiformes Aussehen der Erzkörper charakteristisch. Ebenso ist für die mit vulkanogenen Formationen verbundenen Polymetallagerstätten bei aller Komplexität und Polygenität ihrer Bildung ein stratiformer Charakter der Erzkörper von ausschlaggebender Bedeutung. Die Entwicklung der geologischen Erkundung im vergangenen Planjahrfünft ist durch diese drei Richtungen bei weitem nicht erschöpft. Die vorhandenen Neuaufschlüsse, die vielfach auf einer Verbindung von wissenschaftlichen und Produkl.ionsarbeiten beruhen, haben andererseits die Notwendigkeit einer Ausdehnung von Untersuchungeii in diesen Richtungen bestätigt.

Offene Probleme Neben den erzielten Erfolgen bestehen auf dem Gebiet der angewandten Erzgeologie noch viele offene Fragen, die die Verbesserung und Erweiterung der Mineralrohstoffbasis des Landes betreffen und zu langsam und nicht effektiv

gelöst werden. Das ist vor allem in einer Reihe von alten Erzbezirken der Fall (Kolahalbinsel, mittlerer Ural, Primorje u. a.). Es wird deutlich, daß neue Sucharbeiten notwendig werden, vor allem hinsichtlich einer genauen wissenschaftlichen Prognose und neuen Schlußfolgerungen über die Lagerstättenbesonderheiten entsprechend dem neuesten Faktenmaterial und dem gegenwärtigen Interpretationsstand. Eine wichtige Aufgabe z. B. für die Produktionsbetriebe auf den Buntmetallurgiebasen im Pribalchasch und Armenien besteht in der Entdeckung neuer Kupfer-,,porpliyry"-Lagerstätten. Untersuchungen während der letzten Jahre zeigen, daß diese Gebiete ihre Perspektive nicht verloren haben und einer unverminderten Beachtung durch die wissenschaftlichen und Produktionskollektive bedürfen. Es existieren viele ungelöste Fragen, die z. B. mit der Schaffung von Rohstoffbasen hochwertiger Bauxite zusammenhängen, obwohl im vergangenen Fünfjahrplan die Perspektiven des Norduralischen Bauxitbezirks ( S U B R ) bedeutend erweitert werden konnten und ein prinzipiell neuer Bauxitbezirk im Timan entdeckt wurde. Jedoch bleibt die Geographie der Verteilung von Bauxitlagerstätten unverändert. Die östlichen Landesteile mit einer mächtigen Energiebasis haben keine eigentlichen Bauxitlagerstätten. Ein gleiches Bild ist auch für die Verteilung von Mangan- und teilweise Eisenerzlagerstätten kennzeichnend. Die Beispiele zeigen, welche großen und komplizierten Fragen vor der angewandten Geologie stehen. Sie werden nicht gelöst, wenn nur von einer Prospektion ausgegangen wird. Hier ist ein vertieftes wissenschaftliches Verständnis, die Bearbeitung von theoretischen Fragen der Erzgeologie und die Erarbeitung von modernen Grundlagen einer wissenschaftlichen Lagerstättenprognose erforderlich.

Neue Aufgaben der Erzgeologie Der X X V . Parteitag der K P d S U stellte mit dem Dokument „Die Hauptrichtungen der Entwicklung der Volkswirtschaft der U d S S R in den Jahren 1976—1980" der Volkswirtschaft der Sowjetunion die große Aufgabe eines unablässigen Wachstums der ökonomischen Macht des Staates. So ist eine Verbesserung in der Verteilung der Produktivkräfte vorgesehen und die weitere Erschließung von Gebieten Sibiriens, des Nordens, Mittelasiens und des Fernen Ostens sowie im Zusammenhang damit die Schaffung neuer Mineralrohstoff-Industriekomplexe. Der geologischen Erkundung erwächst die Aufgabe einer weiteren Vergrößerung der Rohstoffressourcen, vor allem in Gebieten tätiger Bergbaubetriebe und in neu zu erschließenden Landesteilen. Der Erhöhung der ökonomischen Effektivität der geologischen Such- und Erdkundungsarbeiten und der Qualität der Vorratsbereitstellung von Bodenschätzen muß dabei besondere Beachtung beigemessen werden. Die Geologen haben den Vorlauf von erkundeten Rohstoffvorräten gegenüber dem Entwicklungstempo der industriellen Gewinnung zu gewährleisten. Vor der Forschung stellt die Aufgabe, das Studium der Erdkruste und des oberen Erdmantels zu erweitern, um die Bildung und Verteilung von Lagerstätten besser zu erkennen. Vor der Erzgeologie stehen neue komplizierte Probleme, deren erfolgreiche Lösung nur durch ein enges Zusammenwirken von Forschung und Erkundung möglich ist. Das betrifft vor allem die Sicherung einer zuverlässigen Rohstoffbasis in Gebieten von Bergbaubetrieben. In den meisten von ihnen steht die Auffindung „verdeckter", an die Erdober-

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526 fläche nicht ausstreichender Lagerstätten auf der Tagesordnung. Hierbei sind Geophysik und Geochemie besonders wichtig, da sie die neuesten Erkenntnisse in wissenschaftlicher Hinsicht verkörpern. Bedeutung erlangt vor allem die angewandte Geochemie und die Erarbeitung von neuen Methoden und Apparaturen für die Suche geochemischer Aureolen von Erzlagerstätten. Das weitere Studium der Zonalität von Erzlagerstätten muß neue Kriterien für die Erschließung sowohl „verdeckter" Lagerstätten als auch von solchen Erzkörpern erbringen, deren hangende Partien keine bauwürdige Mineralisation enthalten. Die Untersuchungen zur Vererzungszonalität müssen sich dabei auf neue theoretische Vorstellungen über den geochemischen Zusammenhang der Elemente, auf das Studium des Typomorphismus der Minerale und ihres Feinbaus stützen. In der Erzgeologie

hat das Interesse für die Strukturen von Erzfeldern und -lagerstätten in den letzten Jahren einen Rückgang erfahren. In dieser für die Erzgeologie wichtigen Frage ist eine gewisse Stagnation eingetreten, obwohl der Neuaufschluß von Lagerstätten mit komplizierten Strukturen, vor allem in vulkanogenen Komplexen, nicht nur eine Bearbeitung mit der heutigen Methode der Strukturkarten, sondern auch die Schaffung von Typenmodellen von Erzfeldern und -lagerstätten erforderlich macht. Insbesondere ist. das für die Grubengeologie wichtig, da im Grunde genommen die Grubengeologie eine Strukturgeologie ist, bei der eine richtige Interpretation der Lagerstättenstrukturen zur Erschließung neuer Erzkörper führt. Eine andere wichtige Frage der Erweiterung der Rohstoffbasis von tätigen Bergbaubetrieben ist eine Komplexuntersuchung des Lagerstättengebiets mit dem Ziel, Lagerstättensatelliten aufzufinden, die in der Regel kleiner als die Hauptlagerstätte sind, deren Gewinnung aber in Zusammenhang mit dem Hauptobjekt ökonomisch rentabel wird. Schließlich verdient die Erweiterung der Rohstoffbasen in den alten Erzbezirken eine Bewertung vom heutigen Stand der wissenschaftlichen Erkenntnis, wobei auf die Verteilung und Lokalisierung von Lagerstätten besonderer Wert gelegt werden muß. Insbesondere ist dies für Gebiete erforderlich, in denen ein Zusammenhang der Vererzung mit vulkanogenen Formationen oder ein stratiformer Charakter der Vererzung bestellt. Bestimmte Uberprüfungen zeigten, daß namentlich in diesen Fällen neue Perspektiven in einem Gebiet am schnellsten zu erfassen sind. Als Beispiel kann die Polymetallagerstätte Utsch-Kulatsch (Usbekistan) dienen, bei der eine Revision der Morphologie der Erzkörper und ihrer geologischen Position zur Aufschließung neuer stratiformer Erzlager führte. Große Bedeutung besitzt auch ein umfassendes Studium der Aufbereitungstechnologie der Erze und der Möglichkeiten ihrer komplexen Nutzung zwecks Erhöhung der Rentabilität in den alten Erzbezirken. Prognose- und Sucharbeiten Im Dokument des X X V . Parteitags der K P d S U wird auch auf die Notwendigkeit einer Erhöhung der Effektivität der Sucharbeiten hingewiesen. Diese Forderung hängt untrem^ bar mit dem Studium der Bildung und Verteilung von Erzlagerstätten zusammen, das die Grundlage für die Rich-

Sohtscheglow / Erzgeologie d er UdSSR tung der Suche und die Festlegung von erzführenden Perspektivflächen bildet. Gegenwärtig steht die Aufgabe der Erarbeitung solcher Prognosekriterien für verschiedene Bodenschätze, die für die Auswahl flächenmäßig begrenzter erzführender Territorien mit bestimmten Prognosevorräten verwendet werden können. Von den wissenschaftlichen U n t e r s u c h u n g e n ü b e r d i e V e r t e i l u n g v o n L a g e r s t ä t t e n hängt vielfach die erfolgreiche Durchführung von Sucharbeiten in verschiedenen Gebieten und ihre zunehmende Effektivität ab. Gegenwärtig steht vor der metallogenetischen Analyse von Gebieten das Problem, nicht nur die Gesetzmäßigkeiten der Verteilung bereits bekannter Lagerstätten im gegebenen Gebiet aufzufinden, sondern auch die Prognose prinzipiell neuer Typen von Erzlagerstätten, die im vorgegebenen Gebiet noch unbekannt sind. Die geologische Wissenschaft muß die praktisch tätigen Geologen mit einer zuverlässigen Methodik der metallogenetischen Analyse versehen, mit deren Hilfe die Prognose zum Nachweis neuer Lagerstätten führt. Die P r o g n o s e n e u e r L a g e r s t ä t t e n t y p e n und die zu vermutenden Besonderheiten ihrer Verteilung sind vor allem für Gebiete notwendig, die unter metallogenetischem Aspekt anscheinend gut untersucht sind und in denen die Möglichkeiten des Nachweises „traditioneller" Lagerstätten für das gegebene Gebiet bereits begrenzt sind. Zu derartigen Gebieten gehören z . B . Transbaikalien, Ural, Karelien, Kolahalbinsel, Kaukasus usw. Für den Ural ergibt sich z. B. die Aufgabe, die Suche nach hydrothermalmetamorphen Goldlagerstätten in alten Serien durchzuführen, und für Transbaikalien ist die Möglichkeit des Auftretens von Kieslagerstätten in jurassischen Schieferformationen zu analysieren. Wie bisher besteht ein Ziel der Prognose im Auffinden von Besonderheiten der Lagerstättenverteilung in strukturell-metallogenetischen Erzzonen, die für bestimmte Strukturelemente eines Faltengebiets, Tafeln und Gebieten mit tektonisch-magmatischer Aktivierung charakteristisch sind. In den letzten Jahren wurde festgestellt, daß an der Durchkreuzung von Erzzonen unterschiedlichen Typs im allgemeinen Erzlagerstätten und -knoten entstehen, die durch eine „ E x o t i k " in den Erzassoziationeri charakterisiert sind, z. B. Co und W, Sn, Ag und Be, Hg und W usw. Deshalb erfordern die Gebiete mit einer Durchgitterung von verschiedenen Erzzonen gegenwärtig unveränderte Beachtung. Für das Erkennen neuer B e s o n d e r h e i t e n in d e r V e r t e i l u n g v o n E r z l a g e r s t ä t t e n erhält in letzter Zeit das umfassende Studium des Charakters und der Natur von Bruchstörungen (auch Tiefenbruchzonen sowie Faltenquerstrukturen) und ihre Rolle beim Auftreten einer Vererzung große Bedeutung. Es ist erforderlich, eine metallogenetische Klassifizierung der Bruchstörungen zu erarbeiten. Die Sucharbeiten des vergangenen Planjahrfünfts zeigten d i e W i c h t i g k e i t d e s S u b s t r a t s (Fundaments) bei der Lokalisierung von Vererzungeri, insbesondere fär Lagerstätten, die an vulkauische Formationen gebunden sind, in einigen Gebieten sind große Erzlagerstätten an Aufwölbungen des Fundaments gebunden und beim Ubergang der Erzkörper in die Fundamentgesteine oder in diesen selbst können erhöhte Konzentrationen von Erzkomponenten beobachtet werden. Die Klärung unterschiedlicher Aspekte des Einflusses von Fundamentgesteinen auf die Besonderheiten im Auftreten der Vererzung ist deshalb gleichfalls ein Erfordernis. Alle Fragen der r e g i o n a l e n E r z g e o l o g i e ( M e t a l l o -

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SCHTSCHEGLOW / Erzgeologie der U d S S R

g e n i e ) , deren L ö s u n g zur K o n k r e t i s i e r u n g der Prognose und folglich aucil p r a k t i s c h e r Aufgaben beitragen, k ö n n e n hier n i c h t g e n a n n t werden. Sic berühren neben der L a g e r s t ä t t e n l e h r e a u c h b e n a c h b a r t e geologische Disziplinen. Die Erzgeologie als W i s s e n s c h a f t sieht ihr Hauptziel im S t u d i u m d e r B i l d u n g s p r o z e s s e und der Gesetzm ä ß i g k e i t e n bei der Verteilung von L a g e r s t ä t t e n . Diese vielseitige Aufgabe schließt auch das P r o b l e m der H e r k u n f t v o n E r z s u b s t a n z e n ein. Dieses h a t beim gegenwärtigen E r k e n n t n i s s t a n d n i c h t nur theoretischen C h a r a k t e r , sondern bereits p r a k t i s c h e B e d e u t u n g . Das h ä n g t in erster Linie m i t der Anwendung der I s o t o p e n a n a l y s e f ü r das S t u d i u m der L a g e r s t ä t t e n g e n e s e z u s a m m e n . Sie gibt neue Möglichkeiten zur I n t e r p r e t a t i o n der B i l d u n g von E r z k o n z e n t r a t i o n e n und h a t unsere Vorstellungen über die H e r k u n f t v o n E r z s u b s t a n z e n erweitert. Die T a g u n g der A k a d e m i e der W i s s e n s c h a f t e n der U d S S R in Moskau ( 1 9 7 4 ) b e t o n t e die A k t u a l i t ä t dieses P r o b l e m s und u n t e r s t r i c h , daß verschiedene Quellen v o n E r z s u b s t a n z e n existieren. I n einer R e i h e von F ä l l e n k a n n m a n von einer P o l y g e n i t ä t der H e r k u n f t und verschiedenen A r t e n des Austausches von E r z s u b s t a n z e n sprechen. W e n n v o n der L a g e r s t ä t t e n genese die R e d e ist, so m u ß unbedingt e r w ä h n t werden, d a ß für eine effektive L ö s u n g von F r a g e n der a n g e w a n d t e n Erzgeologie in verschiedenen Gebieten eine U b e r p r ü f u n g traditioneller Vorstellungen über die Genese von Lagers t ä t t e n erforderlich ist. Das betrifft vor allem die stratiformen B l e i - Z i n k - L a g e r s t ä t t e n in K a r b o n a t g e s t e i n e u , für die der T e r m i n u s „ t e l e t h e r m a l " bereits u n k o n k r e t geworden ist. Ähnliches gilt auch für die D i a m a n t l a g e r s t ä t t e n , für die z. B . P E J W E eine neue Vorstellung über den Z u s a m m e n h a n g der K i m b e r l i t e m i t B r e k z i e n des F u n d a m e n t s v o n K o n t i n e n t a l p l a t t e n vorgeschlagen h a t . E s ist n i c h t ausgeschlossen, d a ß wenigstens ein Teil der Nickell a g e r s t ä t t e n von P e t s c h e n g a eine s e d i m e n t ä r - h y d r o t h e r m a l e Genese besitzt und m i t der Bildung von proterozoischen Schwärzschiefern v e r b u n d e n ist, für die in vielen Gebieten der W e l t eine erhöhte E r z f ü h r u n g c h a r a k t e r i s t i s c h ist. Mit anderen W o r t e n , das neue F a k t e n m a t e r i a l sowie die anscheinend gut b e k a n n t e n T a t s a c h e n über die Geologie von E r z l a g e r s t ä t t e n erfordern gegenwärtig in einigen F ä l l e n eine U m w e r t u n g über die Genese b e s t i m m t e r L a g e r stättentypen. Auch ist zu berücksichtigen, d a ß die wissenschaftlicht e c h n i s c h e R e v o l u t i o n n e u e A n f o r d e r u n g e n an die E r z l a g e r s t ä t t e n stellt. F ü r die industrielle Gewinnung ist es heute ökonomischer, große L a g e r s t ä t t e n von Armerzen heranzuziehen, bei denen der Aufschluß und A b b a u u n t e r Anwendung h o c h p r o d u k t i v e r Maschinen eher möglich ist als in L a g e r s t ä t t e n von Reicherzen, die u n t e r t ä g i g a b g e b a u t werden müssen. Dieses P r o b l e m ei'fordert eine K l ä r u n g und ein umfassendes S t u d i u m neuer L a g e r s t ä t t e n t y p e n sowie eine neue A r t der Prognose und E i n s c h ä t z u n g von Mineralressourccn. Es wurde e r w ä h n t , d a ß im vergangenen neunten F ü n f j a h r p l a n die E r s c h l i e ß u n g n e u e r L a g e r s t ä t t e n vorwiegend in drei H a u p t r i c h t u n g e n verlief. Im zehnten P l a n j a h r f ü n f t behalten diese R i c h t u n g e n ihre B e d e u t u n g hei. Dem Studium der s t r a t i f o r m e n E r z l a g e r s t ä t t e n verschiedenen S t o f f b e s t a n d s und verschiedener Genese m u ß nach wie vor eine große B e d e u t u n g beigemessen werden. E s e n t s t e h t die Aufgabe, n e u e s t r a t i f o r m e B l e i - Z i n k - L a g e r s t ä t t e n unterschiedlichen T y p s sowie neue L a g e r s t ä t t e n aufzuspüren, die in der S o w j e t u n i o n noch n i c h t b e k a n n t sind oder nur u n b e d e u t e n d e E r z v o r k o m m e n darstellen. Hier seien die s t r a t i f o r m e n W o l f r a m - und Zinnlagerstätten ge-

527 n a n n t , wie sie in der D D R , Ö S S R , Österreich, Neuseeland und R u a n d a b e k a n n t sind. Die genetischen A s p e k t e der s t r a t i f o r m e n L a g e r s t ä t t e n müssen detaillierter untersucht, und das Verständnis für die N a t u r der erzbildenden Prozesse im eigentlichen G e o s y n k l i n a l s t a d i u m m u ß tiefer e r f a ß t werden. I m Geosynklinalstadium e n t s t e h e n die s e d i m e n t ä r - h y d r o t h e r m a l e n L a g e r s t ä t t e n , und sie h a b e n offensichtlich eine umfangreichere E n t w i c k l u n g als heute b e k a n n t ist. B e i der U n t e r s u c h u n g von E r z l a g e r s t ä t t e n in Verbindung m i t vulkanogenen Serien m u ß das S t u d i u m d e r E r z f ü h r u n g i n den paläozoischen und proterozoischen V u l k a n i t g ü r t e l n erweitert werden, um neue L a g e r s t ä t t e n bzw. L a g e r s t ä t t e n t y p e n zu e n t d e c k e n . In dieser Hinsicht sind die V u l k a n i t g ü r t e l v o n K a s a c h s t a n , des W e s t s a j a n und des P r i b a i k a l s hinsichtlich der L a g e r s t ä t t e n t y p e n und ihrer Verteilung eingehender zu untersuchen. In den v u l k a n i s c h e n Gürteln von O c h o t s k - T s c h u k o t s k i , P r i m o r j e und K a m t s c h a t k a b e s t e h t die Aufgabe eines allseitigen S t u d i u m s der dort b e k a n n t e n G o l d - S i l b e r - L a g e r s t ä t t e n sowie der E r s c h l i e ß u n g v o n neuen L a g e r s t ä t t e n , besonders von Kupfer-Molybdän-,,porphyry"-Lagerstätten. E i n spezielles P r o b l e m im neuen F ü n f j a h r p l a n ist die eingehendere U n t e r s u c h u n g einer E r z h ö f f i g k e i t i m P r ä k a m b r i u m und in erster Linie der E r z f ü h r u n g von proterozoischen Komplexen. Den oberproterozoischen Schwärzschieferformationen m u ß dabei eine besondere B e a c h t u n g beigemessen werden, da m i t letzteren die Perspektiven der E n t d e c k u n g großer P o l y m e t a l l a g e r s t ä t t e n v o m T y p M o u n t - I s a und Sullivan sowie h y d r o t h e r m a l m e t a m o r p h o g e n e r Goldlagerstätten z u s a m m e n h ä n g e n . I m Z u s a m m e n h a n g m i t der E r z f ü h r u n g des P r ä k a m b r i u m s werden viele F r a g e n der Erzgeologie berührt, insbesonders die H e r k u n f t , Migration und K o n z e n t r a t i o n von E r z substanzen bei der Metamorphose, die E i g e n h e i t e n des Auftretens der Erzprozesse in den ältesten Bildungsphasen unseres P l a n e t e n u. a. Die g e n a n n t e n P r o b l e m e der Erzgeologie müssen dabei vor allem in Gebieten b e a r b e i t e t werden, wo die geologischen Untersuchungen eine vielseitige E n t w i c k l u n g aufweisen und größere Arbeiten zum A u f b a u von R o h s t o f f basen laufen. E i n derartiges Gebiet ist der B e r e i c h der Baikal-Amur-Magistrale. Hier steht eine bedeutende I n t e n s i v i e r u n g d e r g e o l o g i s c h e n E r k u n d u n g und der wissenschaftlichen Untersuchungen bevor, vor allem von Erzlagerstätten. Die Erzgeologie als W i s s e n s e h a f t ist u n t r e n n b a r m i t der P r a x i s der geologischen E r k u n d u n g v e r k n ü p f t und ben ö t i g t ein solides theoretisches F u n d a m e n t . Die R e s o n a n z auf die „Neue G l o b a l t e k t o n i k " b e s t e h t in den Versuchen einiger F o r s c h e r , die gegenwärtige K o n z e p t i o n der Mobilisation zur. E r k e n n t n i s der Verteilung v o n E r z l a g e r s t ä t t e n anzuwenden und auf dieser Basis die S u c h r i c h t u n g festzulegen. L e t z t e r e s ist offensichtlich verfrüht. Andererseits ist es bereits j e t z t unmöglich, die neuen geotektonischen .Vorstellungen bei der F e s t s t e l l u n g g l o b a l e r G e s e t z m ä ß i g k e i t e n in der Verteilung v o n E r z l a g e r s t ä t t e n zu ignorieren. B e i m Studium der Verteilung der marinen Bodenschätze von E r z e n wurden die ersten S c h r i t t e gemacht. Diese Arbeiten werden künftig m e h r und m e h r an B e deutung gewinnen. Vor der Erzgeologie stehen im zehnten F ü n f j a h r p l a n sehr schwere Aufgaben. Ihre erfolgreiche L ö s u n g ist nur • bei einer gemeinsamen schöpferischen B e a r b e i t u n g theoretischer und angewandter P r o b l e m e durch die Forschungs- und Produktionsorganisationen des

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PINNEKER

M i n i s t e r i u m s f ü r Geologie d e r U d S S R , die A k a d e m i e der W i s s e n s c h a f t e n d e r U d S S R u n d die H o c h s c h u l e n möglich.

u. a. / Hydrogeologische Probleme bei der BAM

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Zusammenfassung Die sowjetische Erzgeologie war in der systematischen Nutzung bereits erkundeter und bei der Erschließung neuer Lagerstätten mit einem entscheidenden Beitrag an der Stärkung der Volkswirtschaft beteiligt. Die Erfolge der sowjetischen Geologen sind auf das komplexe Herangehen an die Lösung solcher Fragen, wie die der Bildungsbedingungen und Verteilung der Lagerstätten zurückzuführen. Für die Zukunft stellt man sich die Aufgabe, mit modernen wissenschaftlichen Methoden in bereits „abgebauten" Gebieten nach Erzen zu suchen und die Rohstoffbasis in den neu aufzubauenden Industriezentren, vor allem im asiatischen Teil der UdSSR, durch Perspektiverkundung zu sichern. Die Rolle von Teildisziplinen der Geologie wird hierbei hervorgehoben. Pe3H>Me CoBeTCKan py^Han reonoran yTOCTBOBaJia c pemawmHM BKJiaaoM npn cncTeiuaTHHecKOM ncnoJlb30BaHHH yate pa3BeffaHHMX

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Summary In the systematic utilization of deposits already explored, or in the prospection of new ones, Soviet ore geology has a decisive share in strengthening the national economy. Successes achieved by Soviet geologists must be attributed to complexly approaching the solution of problems such as the conditions of formation and distribution of deposits. The task set for the future is to prospect for ores by modem scientific methods in areas already "mined" and to secure the raw material basis in industrial centves newly to be developed by perspective exploration, above all in the Asiatic part of the U.S.S.R. In this respect the role of partial geological branches is emphasized.

Aktuelle hydrogeologische Probleme beim Bau der Baikal-Amur-Magistrale (BAM) PLNNEKER,

E. K.;

PISARSKI,

B. I., Irkutsk, UdSSR

Vorbemerkungen Die wirtschaftliche Erschließung Sibiriens ist eine der Hauptaufgaben der Sowjetunion für die zweite Hälfte des 20. Jahrhunderts. Neue Impulse erhielt dieses Vorhaben durch die Beschlüsse des X X V . Parteitags der KPdSU. Die Erhöhung des kulturellen und materiellen Lebensniveaus des Sowjetvolkes erfordert auch die Nutzung der großen Rohstoffreserven im E Sibiriens. So lagern mangels günstiger Verkehrsverbindungen noch immer ungenutzt z. B. im Angara-Lena-Becken große Mengen an Erdgas und Steinsalz, im Baikalgebiet Buntmetalle und Asbest, in Transbaikalien Kupfer und Gold, in Südjakutien Eisenerze und Steinkohle und im Amurgebiet Zinn und andere wertvolle Rohstoffe (Abb. 1). Zu Recht erhielt die 3145 km lange Baikal-Amur-Magistrale in der Sowjetunion die Bezeichnung „Bau des J a h r h u n d e r t s " . Sie führt durch ein unerschlossenes, im wesentlichen unbewohntes Territorium, auf dem mehr als 3000 große Anlagen wie Brückeil, Tunnel, Siedlungen, Entwässerungssysteme u. a. m. errichtet werden müssen. Trotz schwierigster Naturbedingungen, in Ostsibirien herrschen über 9 Monate z. T. extrem strenge Fröste, soll die BAM bis 1983 vollendet sein. Eine rasche Realisierung des Bauvorhabens ist abhängig von den geologischen, hydrogeologischen und ingenieurgeologischen Vorerkundungsmaßnahmen. Die Bedeutung einer komplexen hydrogeologischen Betrachtung ergibt sich allein schon aus der Tatsache, daß ca. 80% der Magistrale durch ewigen Frostboden mit z. T. erheblichen Reliefuntcrschieden führen (Abb. 2). Beim Bau der BAM sind folgende hydrogeologisclie Hauptfragen zu lösen: 1. Wassererkundung und -ersehlicßung zu Versorgungszwecken; 2. Auswirkung der Grundwässer auf den Bau der BAM und den Lagerstättenaufschluß; 3. Klärung der Gesetzmäßigkeiten der Verbreitung sowie der Genese der Grundwasser; 4. Grundwasserschutz. Übers.: R. HÄHNE, Freiberg Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 7. 3. 1977.

1. Wassererkundung und -erschlicßung zu Versorgungszwccken Die S i c h e r u n g der W a s s e r v e r s o r g u n g f ü r den B a u der BAM, f ü r die z u k ü n f t i g e n S t ä d t e , D ö r f e r , S t a t i o n e n , I n d u s t r i e - sowie L a n d w i r t s c h a f t s g e b i e t e wird wesentlich d u r c h die weite V e r b r e i t u n g des P e r m a f r o s t e s e r s c h w e r t . In diesen Gebieten sind n a h e z u s ä m t l i c h e Oberfläclienwässer f a s t g a n z j ä h r i g gefroren. W ä h r e n d der k u r z e n A u f t a u z e i t e n sind diese e x t r e m k o n t a m i n a t i o n s g e f ä h r d e t . D e s h a l b scheidet das O b e r f l ä c h e n w a s s e r als Versorgungsquelle p r a k t i s c h aus. D a h e r k o m m t d e m G r u n d w a s s e r die Rolle des f ü r das B A M - T e r r i t o r i u m w i c h t i g s t e n R o h s t o f f s zu. Der m i t t l e r e G r u n d w a s s e r a b f l u ß s c h w a n k t d o r t nach e r s t e n p r o g n o s t i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n zw.schen d u r c h schnittlich 1 — 3 1/s • k m 2 u n d lokal n v i x i m a l 5 1/s • k m 2 Die G r u n d w a s s e r v o r r ä t e b e l a u f e n sich also e n t l a n g der B a h n l i n i e auf m e h r als 200 m 3 /s. Sie b e f i n d e n sich in alluvialen F l u ß a b l a g e r u n g e n , in i n t r a m o n t a n e n Senken, K a r b o n k o m p l e x e n u n d in Zonen t e k t o n i s c h e r S t ö r u n g e n (Abb. 3). Im P e r m a f r o s t g e b i e t k o n z e n t r i e r e n sich die Vorräte i m wesentlichen in d e n Auft a u b ö d e n , deren A b g r e n z u n g bzw. K a r t i e r u n g eine H a u p t a u f g a b e f ü r die S i c h e r u n g der W a s s e r v e r s o r g u n g d a r s t e l l t . N e b e n geophysikalischen V e r f a h r e n wird d a z u v o r allem die M e t h o d e der A u f e i s k a r t i e r u n g a m W i n t e r e n d e angew a n d t . U n t e r Aufeis oder Naledi v e r s t e h t m a n Eisflächen, die sich d u r c h a u f d r i n g e n d e s G r u n d w a s s e r z u r O b e r f l ä c h e des P e r m a f r o s t b o d e n s , besonders a n Quellen bilden u n d o f t große Areale u m f a s s e n k ö n n e n . Die T a t s a c h e , d a ß das T e m p o des F o r t s c h r i t t s der A r b e i t e n a n der BAM sowie die E r r i c h t u n g v o n B e t r i e b e n u n d Siedl u n g e n v o n der abgeschlossenen E r k u n d u n g a u s r e i c h e n d e r

Zeitschrift iür angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10

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PINNEKER

M i n i s t e r i u m s f ü r Geologie d e r U d S S R , die A k a d e m i e der W i s s e n s c h a f t e n d e r U d S S R u n d die H o c h s c h u l e n möglich.

u. a. / Hydrogeologische Probleme bei der BAM

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Zusammenfassung Die sowjetische Erzgeologie war in der systematischen Nutzung bereits erkundeter und bei der Erschließung neuer Lagerstätten mit einem entscheidenden Beitrag an der Stärkung der Volkswirtschaft beteiligt. Die Erfolge der sowjetischen Geologen sind auf das komplexe Herangehen an die Lösung solcher Fragen, wie die der Bildungsbedingungen und Verteilung der Lagerstätten zurückzuführen. Für die Zukunft stellt man sich die Aufgabe, mit modernen wissenschaftlichen Methoden in bereits „abgebauten" Gebieten nach Erzen zu suchen und die Rohstoffbasis in den neu aufzubauenden Industriezentren, vor allem im asiatischen Teil der UdSSR, durch Perspektiverkundung zu sichern. Die Rolle von Teildisziplinen der Geologie wird hierbei hervorgehoben. Pe3H>Me CoBeTCKan py^Han reonoran yTOCTBOBaJia c pemawmHM BKJiaaoM npn cncTeiuaTHHecKOM ncnoJlb30BaHHH yate pa3BeffaHHMX

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Summary In the systematic utilization of deposits already explored, or in the prospection of new ones, Soviet ore geology has a decisive share in strengthening the national economy. Successes achieved by Soviet geologists must be attributed to complexly approaching the solution of problems such as the conditions of formation and distribution of deposits. The task set for the future is to prospect for ores by modem scientific methods in areas already "mined" and to secure the raw material basis in industrial centves newly to be developed by perspective exploration, above all in the Asiatic part of the U.S.S.R. In this respect the role of partial geological branches is emphasized.

Aktuelle hydrogeologische Probleme beim Bau der Baikal-Amur-Magistrale (BAM) PLNNEKER,

E. K.;

PISARSKI,

B. I., Irkutsk, UdSSR

Vorbemerkungen Die wirtschaftliche Erschließung Sibiriens ist eine der Hauptaufgaben der Sowjetunion für die zweite Hälfte des 20. Jahrhunderts. Neue Impulse erhielt dieses Vorhaben durch die Beschlüsse des X X V . Parteitags der KPdSU. Die Erhöhung des kulturellen und materiellen Lebensniveaus des Sowjetvolkes erfordert auch die Nutzung der großen Rohstoffreserven im E Sibiriens. So lagern mangels günstiger Verkehrsverbindungen noch immer ungenutzt z. B. im Angara-Lena-Becken große Mengen an Erdgas und Steinsalz, im Baikalgebiet Buntmetalle und Asbest, in Transbaikalien Kupfer und Gold, in Südjakutien Eisenerze und Steinkohle und im Amurgebiet Zinn und andere wertvolle Rohstoffe (Abb. 1). Zu Recht erhielt die 3145 km lange Baikal-Amur-Magistrale in der Sowjetunion die Bezeichnung „Bau des J a h r h u n d e r t s " . Sie führt durch ein unerschlossenes, im wesentlichen unbewohntes Territorium, auf dem mehr als 3000 große Anlagen wie Brückeil, Tunnel, Siedlungen, Entwässerungssysteme u. a. m. errichtet werden müssen. Trotz schwierigster Naturbedingungen, in Ostsibirien herrschen über 9 Monate z. T. extrem strenge Fröste, soll die BAM bis 1983 vollendet sein. Eine rasche Realisierung des Bauvorhabens ist abhängig von den geologischen, hydrogeologischen und ingenieurgeologischen Vorerkundungsmaßnahmen. Die Bedeutung einer komplexen hydrogeologischen Betrachtung ergibt sich allein schon aus der Tatsache, daß ca. 80% der Magistrale durch ewigen Frostboden mit z. T. erheblichen Reliefuntcrschieden führen (Abb. 2). Beim Bau der BAM sind folgende hydrogeologisclie Hauptfragen zu lösen: 1. Wassererkundung und -ersehlicßung zu Versorgungszwecken; 2. Auswirkung der Grundwässer auf den Bau der BAM und den Lagerstättenaufschluß; 3. Klärung der Gesetzmäßigkeiten der Verbreitung sowie der Genese der Grundwasser; 4. Grundwasserschutz. Übers.: R. HÄHNE, Freiberg Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 7. 3. 1977.

1. Wassererkundung und -erschlicßung zu Versorgungszwccken Die S i c h e r u n g der W a s s e r v e r s o r g u n g f ü r den B a u der BAM, f ü r die z u k ü n f t i g e n S t ä d t e , D ö r f e r , S t a t i o n e n , I n d u s t r i e - sowie L a n d w i r t s c h a f t s g e b i e t e wird wesentlich d u r c h die weite V e r b r e i t u n g des P e r m a f r o s t e s e r s c h w e r t . In diesen Gebieten sind n a h e z u s ä m t l i c h e Oberfläclienwässer f a s t g a n z j ä h r i g gefroren. W ä h r e n d der k u r z e n A u f t a u z e i t e n sind diese e x t r e m k o n t a m i n a t i o n s g e f ä h r d e t . D e s h a l b scheidet das O b e r f l ä c h e n w a s s e r als Versorgungsquelle p r a k t i s c h aus. D a h e r k o m m t d e m G r u n d w a s s e r die Rolle des f ü r das B A M - T e r r i t o r i u m w i c h t i g s t e n R o h s t o f f s zu. Der m i t t l e r e G r u n d w a s s e r a b f l u ß s c h w a n k t d o r t nach e r s t e n p r o g n o s t i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n zw.schen d u r c h schnittlich 1 — 3 1/s • k m 2 u n d lokal n v i x i m a l 5 1/s • k m 2 Die G r u n d w a s s e r v o r r ä t e b e l a u f e n sich also e n t l a n g der B a h n l i n i e auf m e h r als 200 m 3 /s. Sie b e f i n d e n sich in alluvialen F l u ß a b l a g e r u n g e n , in i n t r a m o n t a n e n Senken, K a r b o n k o m p l e x e n u n d in Zonen t e k t o n i s c h e r S t ö r u n g e n (Abb. 3). Im P e r m a f r o s t g e b i e t k o n z e n t r i e r e n sich die Vorräte i m wesentlichen in d e n Auft a u b ö d e n , deren A b g r e n z u n g bzw. K a r t i e r u n g eine H a u p t a u f g a b e f ü r die S i c h e r u n g der W a s s e r v e r s o r g u n g d a r s t e l l t . N e b e n geophysikalischen V e r f a h r e n wird d a z u v o r allem die M e t h o d e der A u f e i s k a r t i e r u n g a m W i n t e r e n d e angew a n d t . U n t e r Aufeis oder Naledi v e r s t e h t m a n Eisflächen, die sich d u r c h a u f d r i n g e n d e s G r u n d w a s s e r z u r O b e r f l ä c h e des P e r m a f r o s t b o d e n s , besonders a n Quellen bilden u n d o f t große Areale u m f a s s e n k ö n n e n . Die T a t s a c h e , d a ß das T e m p o des F o r t s c h r i t t s der A r b e i t e n a n der BAM sowie die E r r i c h t u n g v o n B e t r i e b e n u n d Siedl u n g e n v o n der abgeschlossenen E r k u n d u n g a u s r e i c h e n d e r

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), H e f t 10 P i n n e k e r u. a . / H y d r o g e o l o g i s c h e P r o b l e m e b e i d e r

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A b b . 1. Ü b e r s i c h t s k a r t e des T e r r i t o r i u m s der

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1 — Gebirgszug; 2 - Tunnel; 3 - Erdöl-Erdgaslagerstätten; t - Kohlelagerstätten; 8 — Kupferlagerstätten; 9 — Buntmetallagerstätten; in ~ Asbestlagerstätten

1000 Taischet Bratsk

U s t - K u t - Angarsk Taljan Angarsk

5 — Eisenerzlagersfcätten; 0 - Goldlagerstätten;

7 -

Zinnlagerstätten;

1500 Taljan Tschara

A b b . 2. A n t e i l D a u e r f r o s t b o d e n i m G e b i i l d e r

BAM-Trasse

1 — Auftauböden; 2 — Dauerfrostböden

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A b b . 3. H y d r o g e o l o g i s c h e r S c h n i t t d u r c h die T s c h a r a n i e d e r u n g ( T s c h u t i n s k e r

Erkundungsgebiet)

1 - sandig-tonige Ablagerungen; J - sandige Schotterablagirungea; 8 - tonige Schotterablagerungen; 4 - Sandsteine; 5 - kristallin.' Gesteine; 6 - Störungen; Druckhöhe[—~ 1 7 - Grenze des Dauerfrostbodens; 8 - Bohrungen — Mineralisation (g/1); 9 - Bewegungsrichtung des Grundwassers

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10

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PINNEKEK

W a s s e r m e n g e n a b h ä n g i g ist, spricht f ü r die e n o r m e Bed e u t u n g der liydrogeologisclien A r b e i t e n im P e r m a f r o s t gebiet. Diese stießen u n d s t o ß e n z. T. auf erhebliche Schwierigkeiten, da neben lokal o f t n u r geringen G r u n d w a s s e r v o r r ä t e n auch die W a s s e r q u a l i t ä t n i c h t d e n gesetzlichen A n f o r d e r u n g e n u n d G ü t e k r i t e r i e n e n t s p r i c h t . So wird z. B. eine k o n t i n u i e r l i c h e W a s s e r v e r s o r g u n g f ü r einige Siedlungen im W e s t a b s c h n i t t der BAM a u c h h e u t e noch n u r m i t g r o ß e n A n s t r e n g u n g e n gewährleistet. E i n e G r u n d w a s s e r b e r e i t s t e l l u n g i n n e r h a l b der P e r m a f r o s t g e b i e t e selbst ist o f t n u r sehr b e s c h r ä n k t möglich. D a h e r sind in Z u k u n f t E r f a h r u n g e n wie die der M a g a d a n e r B e t r i e b e zu n u t z e n , die w ä h r e n d der S o m m e r m o n a t e eine k ü n s t l i c h e Anreicher u n g der G r u n d w a s s e r v o r r ä t e in den alluvialen F l u ß a b l a g e r u n g e n b e t r e i b e n . I n s g e s a m t m u ß der E r f o r s c h u n g der Methoden zur Erschließung von Grundwasserressourcen i m V e r b r e i t u n g s g e b i e t m e h r j ä h r i g u n d o f t bis in großer T i e f e gefrorener Gesteine, große A u f m e r k s a m k e i t g e w i d m e t w e r d e n . Große Schwierigkeiten b e r e i t e t d a b e i selbst die G r u n d w a s s e r e n t n a h m e , da die B r u n n e n einfrieren. So m u ß e n t w e d e r k o n t i n u i e r l i c h g e p u m p t oder das G r u n d w a s s e r k ü n s t l i c h a u f g e w ä r m t w e r d e n . Als sehr e f f e k t i v erweist sich die A u s r ü s t u n g der B r u n n e n m i t speziellen elektrischen K a b e l n , die als T h e r m o e l e m e n t e w i r k e n .

2. Auswirkung der Grundwässer auf den Bau der BAM und den Lagerstättenaufschluß Die u m f a n g r e i c h s t e n i n g e n i e u r t e c h n i s c h e n O b j e k t e der BAM sind i n s g e s a m t 6 T u n n e l b a u t e n v o n 31 k m G e s a m t l ä n g e . D a b e i weist d e r 15,3 k m l a n g e N o r d m u j a t u n n e l , der n a c h seiner F e r t i g s t e l l u n g der l ä n g s t e der S o w j e t u n i o n sein w i r d , die k o m p l i z i e r t e s t e n hydrogeologischen B e d i n g u n g e n auf. H i e r d o m i n i e r e n k l ü f t i g e proterozoische G r a n i t e u n t e r glazialen Geröll- u n d G e s c h i e b e ü b e r d e c k u n g e n . Der B a u v e r l ä u f t e n t l a n g einer t e k t o n i s c h e n U b e r s c h i e b u n g , die v o n m e h r als 10 N e b e n s t ö r u n g e n begleitet wird u n d sich i m P e r m a f r o s t g e b i e t (Inseltyp) b e f i n d e t (Abb. 4). B e m e r k e n s w e r t ist hier eine e r h ö h t e seismische A k t i v i t ä t . Beim T u n n e l v o r t r i e b w e r d e n g r ö ß e r e W a s s e r m e n g e n b e i m A n s c h n e i d e n der S t ö r u n g e n a u s t r e t e n . D a r a u f d e u t e t eine B o h r u n g h i n , die eine dieser B r u c h z o n e n ü b e r 200 m tief aufschloß. Sie traf d o r t g e s p a n n t e G r u n d w ä s s e r m i t einer E r g i e b i g k e i t bis zu 131/s an. Beim V o r t r i e b sind also plötzliche G r u n d - bzw. T h e r m a l w a s s e r e i n b r i i c h e zu

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Abb. 4. Schema des NordmujaUmncls 1 — Tunnelstrecke; 2 — Störungen a) Transversalstörungen, b) Längsstörungen ; 3 — Thermalquellen; & — Granit; 5 — Flußsedimente

u. a. / Hyiliogeologische Probleme liei der BAM

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CHD6

Abb. 5. Beispiel für eine Aufeisbildung im Bereich des Eisenbahngleiskörpers 1 — Aufeis; 2 — Quelle; X — Grundwasserspiegel; 4 — Itasensohle; 5 — Grundwasserleiter; (i — Grundwasserstauer

e r w a r t e n , wobei die Z u f l u ß m e n g e rasch a b n e h m e n d r ü f t e . Als e f f e k t i v s t e V o r b e u g u n g s m a ß n a h m e k ö n n t e sich in diesen Fällen eine e n t s p r e c h e n d e V o r e n t w ä s s e r u n g d u r c h D r a i n a g e n , A b s e n k u n g e n , H o r i z o n t a l b o h r u n g e n usw. erweisen. Der zu e r w a r t e n d e W a s s e r z u t r i t t in den a n d e r e n T u n n e l n der BAM ist in A b h ä n g i g k e i t v o m a n s t e h e n d e n Gestein (oft s c h w a c h k l ü f t i g e r Granit) gering. Die hydrogeologischen B e d i n g u n g e n f ü r den L a g e r s t ä t t e n a u f s c h l u ß u n d - a b b a u variieren n a c h der I n t e n s i t ä t des P e r m a f r o s t e s , d e n geologisch-strukturellen B e d i n g u n g e n u n d der p e t r o g r a p h i s c h e n Z u s a m m e n s e t z u n g der Gesteine. F ü r das Gebiet der geschlossenen V e r b r e i t u n g des P e r m a f r o s t e s sind ein geringer W a s s e r z u f l u ß u n d dessen jahreszeitliche S c h w a n k u n g t y p i s c h . B e i m A b b a u m ü s s e n a b e r die Möglichkeiten eines O b e r f l ä c h e n w a s s e r z u f l u s s e s in die Tage- bzw. T i e f b a u t e n i m S o m m e r sowie kleinere Grundwassereinbrüche beim Anschnitt von Störungsz o n e n in B e t r a c h t gezogen w e r d e n (z. B. A s b e s t l a g e r s t ä t t e Molodeshni). Gleiches gilt z. B. a u c h f ü r die K u p f e r l a g e r s t ä t t e U d o k a n , d e r e n E r z k ö r p e r bis in T e u f e n v o n 900 m (!) gefroren sind. Auch hier f u n k t i o n i e r t der G r u n d w a s s e r s t r o m n u r o b e r h a l b des P e r m a f r o s t e s u n d w ä h r e n d der A u f t a u z e i t in d e n wenigen S o m m e r m o n a t e n . In d e n P e r m a f r o s t g e b i e t e n v o m I n s e l t y p sind die h y d r o geologischen B e d i n g u n g e n f ü r d e n L a g e r s t ä t t e n a u f s c h l u ß wesentlich k o m p l i z i e r t e r , v o r allem wegen des r ä u m l i c h sehr u n t e r s c h i e d l i c h e n G r u n d w a s s e r a n d r a n g s . In d e m f ü r solche B e d i n g u n g e n t y p i s c h e n S t e i n k o h l e n b e c k e n v o n A l d a n - T s c h ü l m a n k ö n n e n einem T a g e b a u v o n m a x i m a l e r A b b a u e n t w i c k l u n g (15 km 2 ) im S o m m e r 2 000 m 3 / h u n d i m W i n t e r 300 m 3 / h d y n a m i s c h e bzw. sich e r n e u e r n d e G r u n d w a s s e r m e n g e n zusitzen. H o h e Z u f l u ß m e n g e n sind b e i m A b b a u v o n L a g e r s t ä t t e n u n t e r der P e r m a f r o s t z o n e zu e r w a r t e n . So m u ß in der k ü n f t i g e n S t e i n k o h l e n g r u b e U r g a l m i t i n s g e s a m t e t w a 1600 m 3 / h z u s i t z e n d e n G r u n d w a s s e r s g e r e c h n e t w e r d e n . I n s g e s a m t fehlen allerdings b e s o n d e r s komplizierte hydrogeologische L a g e r s t ä t t e n b e d i n g u n g e n , so d a ß v o r e r s t hydrogeologische B e t r a c h t u n g e n im Vore r k u n d u n g s s t a d i u m f ü r eine A b b a u b e u r t e i l u n g ausreichen. Vorerst gilt es allerdings im hydrogeologischen Bereich m i t a k t u e l l e n P r o b l e m e n b e i m B a u d e r BAM, wie z. B. Aufeisbildung, B o d e n q u e l l u n g , T h e r m o k a r s t u n d deren E i n f l u ß auf die S t a b i l i t ä t des Gleiskörpers f e r t i g zu w e r d e n (Abb. 5). D a b e i k o m m t es darauf an, e n t w e d e r die U r s a c h e n des Aufeises zu e r k e n n e n bzw. zu beseitigen (Abb. 6), oder falls d a s n i c h t möglich ist, solche G e f a h r e n z o n e n zu m e i d e n (Abb. 7). Die B e w ä l t i g u n g k o m p l i z i e r t e r inge-

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 2 3 ( 1 9 7 7 ) , Hett 10

531

P i N N E K E B il. a . / l J y d r o g c o l o g i s c h e P r o b l e m e b e i d e r B A M

(Baikalsee) sowie die Eröffnung von Heilstätten in Mimok, Mujakan, Byssu, Tschara, Eymnach und Harpitschikan (Hydrothermen und Kohlcnsäurewässer) vorgesehen. Diese unmittelbar an der BAM gelegenen Quellen stehen in Ergiebigkeit und Qualität denen der kaukasischen und europäischen Kurorte nicht nach. Industriell nutzbare Mineralwässer

M CA S ra

\±±\

EI

Abb. 6. Beispiel für Maßnahmen gegen die Aufeisbildung

1 — wasserführende Störungen; 2 — Bewegungsrichtung des Grundwassers; :J — Grenze des Dauerfrostbodens; 4 — abgedeckte Drainage; 5 — Itasensohle; 0 — verfaltete Gesteine

nieurtechnischer Probleme, wie Flußüberquerungen usw. werden in Kauf genommen, um die Aufeisgebiete zu umgehen. 3. Erschließung und Nutzungsmöglichkeiten von Mineralwässern Die B A M durchquert drei bedeutende Mineralwasserprovinzen (Abb. 8). Neben den eigentlichen Chlorid-SulfatWässern, Kohlensäurewässern und Thermen gibt es auch Wässer mit hohen Radon-, H 2 S-, Bromgehalten sowie solche, die mit organischen Stoffen angereichert sind. Eine Nutzung als Heil-, industriell nutzbare und thermoenergetische Wässer bietet sieh auf Grund der günstigen Verkehrslage der Quellen an. lleihviisscr: Bisher gibt, es entlang der BAM-Magistrale nur einen einzigen Kurort (Ust-Kut), wo Radon-, Chloridsolen und Heilschlamm genutzt werden. Angesichts des zu erwartenden stürmischen Bevölkerungszuwachses an der BAM ist eine Erweiterung des Sanatoriumsnetzes für einen sozialistischen S t a a t eine unbedingte Notwendigkeit. So sind z. B . eine Erweiterung der Kurorte Ust-Kut und Chakuss

Im Gebiet der BAM-Weststrecke in salinaren Folgen des Unterkambriums vorkommende Solen erreichen eine Mineralisation bis 600 g/1 und enthalten industriell nutzbare Konzentrationen an Br, Sr u. a. Elementen. Eine durchschnittlich noch relativ geringe Ergiebigkeit dieser Wässer verhindert bisher ihre industrielle Nutzung, obgleich einige Bohrungen mit bedeutenden Zuflüssen auf lokale Erschließungsmöglichkeiten hindeuten. Thermogenetische Wässer

Die Nutzung der Wärmeenergie der Thermen ist bei den harten Klimabedingungen Ostsibiriens von großer Bedeutung für die Besiedlung dieses Gebiets. Die Thermalquellen mit Temperaturen bis 100 °C konzentrieren sich in intramontanen Senken und weisen eine Wärmeabfuhr von z. T. über 4 5 0 0 kcal/s auf. Die Thermalwasservorräte reichen zwar für einen B a u von Kraftwerken vorerst kaum aus, könnten aller zweifellos lokal Wohn- und Treibhauser von Ortschaften mit Wärme versorgen. 4. Klärung der Gesetzmäßigkeiten der Verbreitung sowie der Genese der Grundwässer Die erfolgreiche Lösung der bisher geschilderten hydrogeologischen Hauptaufgaben hängt wesentlich von den Kenntnissen über Verbreitung und Genese der Grundwässer im Gebiet der BAM ab. Eine planmäßige hydrogeologische Kartierung bietet dafür gute Voraussetzungen. Bisher existieren für das Territorium Ostsibiriens nur sehr kleinmaßstäbliche hydrogeologische Übersichtskarten. Wegen der nur geringen zur Verfügung stehenden Zeit bis zur Fertigstellung der BAM muß sich eine Detailkartierung auf die wichtigsten Streckenabschnitte konzentrieren. Später schließt sich dann eine Ableitung regional gültiger, allgemeiner Ges6tzmäßigkeiten an. Bei der hydrogeologischen Kartierung in Ostsibirien kommen moderne Methoden wie z. B . Luftbildauswertung, Analogieverfahren, Isotopen- und geophysikalische Methoden zum Einsatz. Trotz der Dringlichkeit der hydrogeologischen Regionaluntersuchungen darf die Lösung der grundwassergeneti-

West

Ost

Abb. 7. Schema der Umgehung des Aufeises imTscharagebiet beim Bau der BAM 1 — Aufeisgebiet; 2 — Auftauzone; 3 — Grundwasseraustritte; 4 — nicht realisierbare Varianten der BAM-Trasse; 5 — optimale Variante

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Helt 10

532

PINNEKEB. u. u. / Hydrogeologisclic Probleme bei der BAM

^TschariJ.

imsomolik'

\ OraBelogorsk

i \

habarowsl

Abb. 8. Mineralwasserkarte des BAM-Territoriums 1 — Ostsibirisches Gebiet mit Salzwässern, erhöhten Kadon- und Bromgelialten; 2 — Baikalgebiet mit Stickstoff- und M e t h a n t h e n n e n ; 3 — Daursker Gebiet m i t C O a - W ä s s e r n ; 4 — A m u i - O c h o t s k e r G e b i e t m i t S t i c k s t o f f - u n d M e t h a n t h e r m e n ; 5 — T J n t e r a m u r g e b i e t m i t C 0 2 - W ä s s e r n ; 0 — Mineralwasserfreie G e b i e t e ; 7 — Quellen ( a ) oder B o h r u n g e n ( b ) m i t Solen b z w . e r h ö h t e n NaCl u n d C a C l 2 - G e h a l t e n ; 8 — Quellen m i t e r h ö h t e n C a S O , u n d N a 2 S 0 4 - G e h a l t e n ; 9 — S ü ß w a s s e r q u e l l e n m i t R a d o n g e h a l t e n ; 10 — S ü ß w a s s e r q u e l l e n m i t e r h ö h t e n G e h a l t e n a n organischen S u b s t a n z e n ; 1 1 — S t i c k s t o f f t h e r m e n ; 1 2 — B o h r u n g e n , die M e t h a n t h e n n e n a u f s c h l ö s s e n ; 1 3 — C 0 2 - h a l t i g e Quellen; 1 4 — B o h r u n g e n , die C0 2 -"Wässer a u f g e s c h l o s s e n

sehen F r a g e n nicht aufgeschoben werden. W ä h r e n d die E r n ä h r u n g s b e d i n g u n g e n sowie die Genese der Grundwässer der oberflächennahen Grundwasserleiterkomplexe bisher ausreichend geklärt wurden, gibt es über die E n t s t e h u n g der Tiefenwässer und ihrer Mineralisation, wie z. B . der Thermalwässer des B a i k a l g e b i e t s oder der Solen der Sibirischen Tafel, erhebliche Meinungsverschiedenheiten. Zur K l ä r u n g dieser F r a g e n trugen in den letzten J a h r e n vor allem die Untersuchungen der Isotopenvariationen (SD, d l a O) sowie wassergelöster B e s t a n d t e i l e (Sr, He, Ar) bei. So k o n n t e festgestellt werden, daß die hochkonzentrierten Solen mesozoische Infiltrationswässer m i t einem etwa 3 0 % i g e m Anteil an fossilen Sedimentationswasser darstellen und d a ß die T h e r m e n des B a i k a l g e b i e t s durch rezente Infiltrationen e r n ä h r t werden.

5. Grundwasserschutz Mit der weiteren E r s c h l i e ß u n g Ostsibiriens durch die B A M werden in der P e r s p e k t i v e eine Vielzahl bedeutender Industriebetriebe entstehen, die n i c h t nur W a s s e r verbrauchen, sondern auch Abwasser in Vorfluter leiten oder in die L i t h o s p h ä r e ablassen werden. I m Z u s a m m e n h a n g d a m i t k o m m e n den F r a g e n des Schutzes der Grundwasserv o r r ä t e vor vollständiger E x p l o i t a t i o n sowie vor K o n t a m i n a t i o n bereits zu B a u b e g i n n besondere B e d e u t u n g zu. Der Grundwasserschutz i m P e r m a f r o s t g e b i e t weist eine eigene Spezifik auf. Hierbei h a b e n solche S c h u t z m a ß n a h m e n das P r i m a t , die auf die E r h a l t u n g des Gleichgewichts zwischen T e m p e r a t u r und physiko-chemischen Eigenschaften des S y s t e m s „ G e s t e i n - W a s s e r " , d. h. auf die W ä r m e h a u s h a l t s k o n s t a n z gerichtet sind. Die E r f o r s c h u n g der Voraussetzungen eines solchen Gleichgewichts setzt eine optimale Organisation und eine k o n s e q u e n t e Durchführung von B e o b a c h tungen der Veränderung des Grundwasserregimes voraus. E i n e n wirksamen Grundwasserund U m w e l t s c h u t z von B e g i n n der Erschließungsarbeiten in Ostsibirien an zu garantieren, ist wissenschaftlich sehr aufwendig und sehr kostspielig, charakterisiert aber in hervorragendem M a ß e einen sozialistischen S t a a t .

Zusammenfassung Unter Verweis auf die Bedeutung der Baikal-Ainur-Magislrale (BAM) für die Erschließung der sibirischen Bodenschätze wird die große Bedeutung der Lösung hydrogeologiscber Fragen beim Bau der BAM dargelegt. Vier Hauptfragen werden uniersucht: — die Grundwassererkundung und -crschlicßung zu Versorgungszwecken, — hydrogeologische Probleme beim Bau der BAM und der Lagerstättenerschließung, — Verbreitungsgesetzmäßigkeiten und Genese der Grundwasser, — Grundwasserschutz. Dabei werden Probleme des Permafrosts behandelt und auf Ersehließungs- und Nutzungsmöglichkeiten von Mineralwässern als Heil-, industriell nutzbare und theriuoenergetische Wässer eingegangen.

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Summary The importance of the Baikal-Amur railway line for opening up the mineral resources of Sibiria is emphasized, as is that of solving hydrogcological problems during its construction. Four questions arising in this connection are as follows: exploration and capture of ground water for supply purposes, liydrogeological problems of railway construction and deposit development, regularities of distribution and genesis of ground waters, and ground-water protection. Other problems discussed include eternal frost, as well as possibilities of exploring and utilizing mineral waters for medicinal, industrial and tbermoenergctic purposes.

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10

533

PEDKO / B e s t i m m u n g des Meißelbedarfs

Methode zur Bestimmung des Meißelbedarfs beim Niederbringen von Bohrungen unter komplizierten geologischen Bedingungen PEDKO, A., L e i p z i g

Diese A u s a r b e i t u n g u n t e r s u c h t das P r o b l e m der B e s t i m m u n g des notwendigen Meißelbedarfs u n t e r unterschiedlichen geologischen B e d i n g u n g e n . Die derzeitige Verfahrensweise, deren Prinzip auf e r m i t t e l t e n D u r c h s c h n i t t s werten des zu bohrenden Intervalls b e r u h t , wurde analysiert und deren unzureichende Genauigkeit nachgewiesen. In der neu vorgestellten Methode wurde das Prinzip bes t i m m t e r o b j e k t i v e r und s u b j e k t i v e r E i n w i r k u n g e n auf die Meißelmarschlänge u n t e r s u c h t . Die G e n a u i g k e i t dieser M e t h o d e ist zureichend, um die notwendige Meißelanzahl zu b e s t i m m e n . Die Ergebnisse der Analyse ermöglichen ihre Anwendung bei der Lösung t e c h n i s c h - ö k o n o m i s c h e r Aufgaben. Als Grundlage zur B e s t i m m u n g der zu planenden Meißelanzahl diente h e r k ö m m l i c h folgender M i t t e l w e r t :

Es bedeuten: h — durchschnittliche Meißclmarschlänge, J f — Tcufenintervall, n — Meißelanzahl. Der Z u s a m m e n h a n g gemäß (1) l ä ß t darauf schließen, daß sich die Meißelmarschlängen nur unwesentlich voneina n d e r unterscheiden. A u f t r e t e n d e Unterschiede sind so m i n i m a l , d a ß sie v e r n a c h l ä s s i g t werden können. Als E r l ä u t e r u n g dazu dient folgende F o r m e l : }h =

h2 =

. . . /,.„.

(2)

Es bedeuteI;: /i, — Meißelmarschlänge. Die Meißelmarschlänge h ä n g t j e d o c h von nachfolgenden P a r a m e t e r n a b :

verschiedenen

— von der Teufe der Bohrung (PEDKO U. a. 1965); —

v o n d e r Art, d e s B o h r w e r k z e u g s (PEDKO 1 9 6 2 , KARASIK U. a . 1965);

— von den mechanischen Gesteinseigenschaften (DERGUNOW u. a. 1965); —

v o m B o h r r e g i m e (PEDKO & ACHUNDOW 1 9 6 9 ) .

Dem E i n f l u ß dieser P a r a m e t e r ist j e d e r Meißel unterworfen. Da j e d o c h die K o m b i n a t i o n der P a r a m e t e r v a r i a b e l ist, f ü h r t sie zu unterschiedlichen Meißelmarschlängen. D a r a u s folgt, d a ß die B e d i n g u n g (2) n i c h t erfüllt ist und folgende B e d i n g u n g e x i s t i e r t : /(l 4 = + . . . / * „ .

(3)

Das E r g e b n i s (3) zeigt auf, daß die E r m i t t l u n g der durchschnittlichen Meißelmarschlänge gemäß (1) f e h l e r b e h a f t e t ist und aus diesem Grund n i c h t angewandt werden kann, wenn eine ausreichende Genauigkeit gefordert wird. Zur genauen E r m i t t l u n g der durchschnittlichen Meißelm a r s c h l ä n g e ist eine b e s t i m m t e Anzahl von VergleichsEingang des Manuskripts in der Redaktion: 10. 2. 1977.

messungen erforderlich (KAPLAN 1970). Durch eine zu geringe Anzahl v o n Messungen wird die Genauigkeit des W e r t s der durchschnittlichen Meißelmarschlänge verringert und führt bei einer unzureichenden Anzahl v o n Messungen zu einem, für die Lösung technisch-ökonomischer Aufgaben, u n b r a u c h b a r e n E r g e b n i s . U b e r die Anwendungsmöglichkeit dieser Methode entscheidet die Größe des Variationskoeffizienten nach der F o r m e l (4) (BELIKOW U. a. 1969)

v =

- I x 100%.

(4)

Es bedeuten: v — Variationskoeffizient, er — mittlere quadratische Abweichung, h — Meißelmarschlänge. Die Anwendung dieser Methode ist möglich, wenn der e r m i t t e l t e W e r t des Variationskoeffizienten kleiner oder gleich dem zulässigen W e r t von v = 3 3 % ist. Diese ^Forderung wurde bei der E n t s c h e i d u n g ü b e r die A n w e n d b a r k e i t der Methode auf der L a g e r s t ä t t e P e c k e n s e n — S a l z w e d e l zugrunde gelegt, die durch ihre komplizierte geologische S t r u k t u r charakterisiert ist. Die mechanischen Gesteinseigenschaften verschiedener B o h r u n g e n waren sehr unterschiedlich, wodurch a u c h wesentliche S c h w a n k u n g e n der Meißelmarschlängen a u f t r a t e n . Die erheblichen Unterschiede der geologischen Bedingungen im anstehenden Gebirge forderten eine ständige Änderung der B o h r r e g i m c und somit zu Abweichungen der Meißelmarschlängen von den durchschnittlichen Meißelmarschlängen. Diese Voraussetzungen bildeten die U r s a c h e für die Ungenauigkeit der E r m i t t l u n g einer d u r c h s c h n i t t lichen Meißelmarschlänge und gaben Veranlassung, diese Methode auf ihre A n w e n d b a r k e i t zu prüfen. N a c h der F o r m e l (4) ist der Variationskoeffizient in der geologischen F o r m a t i o n 2 — /c2 für den Meißeltyp 1 3 M J b e s t i m m t worden. Tab. 1 Teufenintervall 0

Meißelmarschlänge 0

quadratische Abweichung

Meißelanzahl

Variationskoeffizient /o

1 2 3

2,72 d l,80d l,45rZ

1,18 0,76 0,59

3 5 7

43 31 40

Die Ergebnisse der B e r e c h n u n g e n sind als relative W e r t e dargestellt. d — ständiger Koeffizient zur Umwandlung des relativen in den absoluten Wert. Das erste I n t e r v a l l der geologischen F o r m a t i o n wird als Anfangsintervall bezeichnet, die relative Teufeneinheit

Zeitschrift für angewandt« Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10

534

P e d k o / B e s t i m m u n g des Meißelbedarfs

beträgt 200 m. Daraus schlußfolgernd hergeleitet, ergibt sich: Hx = Ho, H2 = Ho + 200 m,

/ / 3 = Ho + 400 m, wobei Ho das Anfangsintervall als absoluter W e r t ist.

Die Anfangsintervalle sind unterschiedlich. Tab. 2 gibt die Anfangsintervalle für unterschiedliche Meißeltypen

Tab. 2 Geologische Formation

Meißel-

Bohrver- b fahren

a

typ-

1 2

13 M J 13 S J 13 MJ 13 SJ 13 MJ 13 MJ 13 MTAJ 2k-214k

DR DR DR DR DR DR DR R

0,29 0,18 0,26 0,17 0,13 0,033 0,064 0,041

3 4 5

2,7 1,58 2,43 1,59 1,14 0,58 0,55 0,27

k

1-8 1'—6 1"—8 1'—9 l'"-7 l'-ll liv_6 lv—5

3,53 3,01 6,40 5,14 3,94 6,40 4,40 4,70

(7)

Die Meißelmarschlänge nach Formel (5) ist laut Tab. 2

Die Ergebnisse der Untersuchung beruhen auf Meißeleinsätzen aus 36 Bohrungen der Lagerstätte Peckensen— Salzwedel. Die Resultate sind nach R o m a n o w s k i (1947) ermittelt worden. Die Regressionsabhängigkeit der Meißelmarsclilängen ist anhand der Teufe der Bohrungen bestimmt worden; Meißelmarschlänge und Teufe verhalten sich linear, wie die folgende Formel (5) zeigt. — al-I) • d

Aus der Tab. 2 ist ersichtlich, daß die Forderung gemäß Formel (6) für alle Meißeltypen erfüllt ist. Die Erfüllung dieser Forderung weist darauf hin, daß Formel (5) als Grundlage zur Berechnung der zu planenden Meißelanzahl dienen kann, was zu beweisen war. Die Ergebnisse nach Formel (1) und (5) wurden verglichen. Die Meißelmarschlänge des Meißels 13 M J beträgt für das 1. Teufenintervall nach Formel (1) laut Tab. 1. h t = 2,72 - d .

Teufenintervall

Aus Tab. 1 ist ersichtlich, daß die Werte des Variationskoeffizienten die zulässigen Werte, bis auf das 2. Intervall, überschreiten folglich diese Methode zur Berechnung der durchschnittlichen Meißelmarschlänge nicht angewendet werden kann und somit die Ungenauigkeit der Ermittlung nach Formel (1) nachgewiesen ist. In der Literatur (Trttman 1924, E z e k i e l 1929, Extending Stream-Flow Records, US-Geological Survey 1947) wird festgestellt, daß die Ergebnisse von Messungen der den Meißelmarsch beeinflussenden Parameter bessere Rückschlüsse auf die Meißelmarschlänge gestatten als die Ermittlung der durchschnittlichen Meißelmarschlänge im Intervall. Diese Erkenntnis ist bei der Bestimmung der zu planenden Anzahl von Meißeln zugrunde gelegt worden.

h=(b

Es bedeuten: r — Korrelationskoeffizient, n — Anzahl der Proben.

(5)

Es bedeuten:

ht =

(2,43 -

0,26 - H ) - d

=

(2,43 -

0,26 • 1 )-d

= 2,17 • d

(8)

Die notwendige Meißelanzahl, deren Größe 100 d beträgt, wird nach Formel (1) und (5) unter Anwendung der Relation (9) und (10) bestimmt. Nach Formel (1) beträgt die Meißelanzahl

100 • d

n-i

= 36,7

2,72 • d

37 Stück

(9)

nach Formel (5) ist 100 • d 2,17 • d

= 46,1 ss 47 Stück.

(10)

Mit 47 Meißeln kann das Intervall völlig erbohrt werden, wogegen die Meißelanzahl nach Formel (9) nur das Erbohren eines Teils des Intervalls erlaubt. Die Fehlmenge ergibt sich aus folgender Formel m = 47 -

37 =

(11)

10 Stück.

Die Größe des Intervalls, das sich mit 37 Meißeln erbohren läßt, beträgt Ha = 37 • 2,17 • d = 80,29 • d.

(12)

Das Restintervall Hb, auf dem andere Meißeltypen eingesetzt werden müssen, beträgt Hh = 100 d -

IL =

(13)

19,71

Für die geologische Formation 2 steht der Meißeltyp 13 S J zur Verfügung. Die Meißelmarschlänge des Meißeltyps 13 S J wird mit Hilfe der Tab. 2 für das 1. Teufenintervall bestimmt

a und b — Koeffizienten, die v o m Meißeltyp und den geologischen Gesteinseigenschaften abhängig sind, d — ständiger Koeffizient zur Umwandlung des relativen in den absoluten W e r t , h — Meißelmai'sehlänge, H — Teufe.

h, =

(1,58 -

0,18 • H) • d

=

(1,58 -

0,18 • 1) • d

Die Größe der Koeffizienten a und b ist in Tab. 2 dargestellt. Das lineare Verhältnis von durchschnittlicher Meißelmarschlänge und Teufenintervallen wurde nach RomanowSKI (1947) ermittelt. Die gesetzmäßige Entwicklung der Meißelmarschlängen (5) wurde mit Hilfe der Formel (6) und nach der gleichen Methode wie oben bewiesen (Tab. 2)

Aus Formel (14) ist erkennbar, daß die Meißelmarschlänge des Meißeltyps 13 S J kleiner als die des Typs 13 M J ist, und eine Erhöhung des Meißelbedarfs hervorruft. Die Anzahl der Meißel des Typs 13 S J beträgt zum Erbohren des Restintervalls Hb:

r| j/n — 1 Sä 3 .

(6)

(14)

= 1,40 • d.

Hh

19,71 d

l,40d

1,40 d

= 14,07

15 Stück.

(15)

Zeitschrift f ü r angewandte Geologie, B d . 23 (1977), H e f t 10 K A E M M E L U. a . / A l t m a r k i t

535

Der Meißelgesamtbedarf beträgt demnach ni

+ n , = 37 + 15 = 52 Stück.

(16)

Der prozentuale Verlust an Meißelmarschlänge je Meißel, beim Einsatz nicht den geologischen Bedingungen Rechnung tragender Meißel wird durch den Ausdruck (17) ermittelt: H

J L = ±

.

100

O/O =

• 100%

=

35,4%.

(17)

Der Gesarntverlust an Meißelmarschlänge beträgt ( V

-

NJ) • 3 5 , 4 % =

(47 -

35) • 3 5 , 4 %

=

426%.

(18)

Die Ermittlung der durchschnittlichen Meißelmarschlänge nach Formel (1) führt demnach zu einem Verlust gemäß Formel (18). Der daraus resultierende Mehrbedarf an Meißeln wurde nach Formel (16) ermittelt. Mit der Steigerung des Meißelbedarfs aus Formel (10) auf die gemäß Formel (16) ermittelte Größe erhöht sich die Anzahl der Ausund Einbauoperationen und damit die Bohrkosten erheblich. Die Ermittlung gemäß Formel (1) ist relativ einfach, jedoch ungenau und kann aus diesem Grund nicht immer angewandt werden. Sie kann zur Berechnung der Meißelanzahl dienen, wenn der Nachweis der zureichenden Genauigkeit bereits erbracht ist. Die Analyse zeigt jedoch auf, daß die Methode gemäß Formel (1) unter den komplizierten geologischen Bedingungen der betrachteten Lagerstätte im allgemeinen nicht anwendbar ist, zumal im Gegenteil die Anwendbarkeit der Formel (5) bewiesen wurde. In jedem Fall ist die Aussagekraft der Ermittlung nach Formel (5) realistischer als die nach Formel (1). Die Ergebnisse nach Formel (5) und die Werte der Tab. 2 sind zur Ermittlung der zu planenden Meißelanzahl für Bohrarbeiten auf jeder beliebigen Lagerstätte anwendbar und übertragbar. Schlußfolg erungen Mit dieser Methode konnten folgende Ergebnisse erzielt werden: — die durchschnittliche Meißelmarschlänge im Intervall kann nicht zur Berechnung der Meißelanzahl dienen; — die Abhängigkeiten der Meißelmarschlänge von der Teufe, deren Linearität und ausreichende Genauigkeit zu beweisen war, sind fixiert worden;

— für die Berechnung der für ein Bohrfeld notwendigen Meißelanzahl dienen die Faktoren als Grundlage, die die Meißelmarschlänge beeinflussen; — die Methode der Meißelbedarfsermittlung kann für beliebige Lagerstätten angewandt werden. Zusammenfassung Die Abhängigkeiten der Meißelmarsclilänge v o n der Teufe, deren Linearität und ausreichende Genauigkeit zu beweisen war, werden fixiert. F ü r die B e r e c h n u n g der innerhalb eines Bohrfcldes n o t w e n d i g e n Meißelanzahl dienen F a k t o r e n als G r u n d lage, die die Meißelmarschlänge beeinflussen. Diese M e t h o d e der Meißelbedarfsermittlung k a n n für beliebige Lagerstätten angewendet werden.

Pe3MMe Y c T a H O B j i e H H 3CIBHCHMOCTH n p o x o ^ K H H a FLOJIOTO OT r j i y g l l H M , JIHHeiiHOCTfa H A O C T a T O H H a n TOHHOCTb K O T O p H X H 0 K a 3 a H B I . p a c c n e T a H e o S x o R H M o r o K O J i H i e c T B a ROJIOT, n p n p a 3 p a 6 o T K e MECTOPOWAEHHH, c n y w a T < J > a K T 0 p M , K O T o p u e BJIHHWT H a n p o x o H K y R o a o T a . 9 T O T M e l o n M o w e i n p i i M e n H T t C H , up a o n p e flejieHHH n 0 T p e 6 H 0 C T H HOJIOT, HJIH JIK>6MX M e c T o p o H t f t e H H f t .

Summary T h e d e p e n d e n c e s of t h e f o o t a g e p e r b i t o n t h e d e p t h a r e f i x e d , whose linearity a n d sufficient accuracy w a s to be proved. F a c t o r s i n f l u e n c i n g t h i s f o o t a g e s e r v e a s a b a s i s of c a l c u l a t i n g t h e n u m b e r of b i t s r e q u i r e d w i t h i n a d r i l l i n g f i e l d . T h i s m e t h o d of d e t e r m i n i n g t h e w a n t of b i t s is a p p l i c a b l e to a n y d e p o s i t s .

Literatur BELIKOW, W. U. a . : Verallgemeinerung u n d Verbreitung der Spitzenleistungen in der B o h r t e c h n i k . — Verlag N e d r a , M o s k a u 1909. DERGTJNOW, W. u . A . : Verbesserung der technisch-ökonomischen K e n n d a t e n des Bohrens in den Meereslagerstätten durch die Anwendung der verschiedenen Meißeltypen. - Sbornik A Z I N T I , 2, B a k u 1905. EZEKIEL, M . : Meaning a n d significance of correlation coeficients. — A m e r . Econ. R e v . , 14, 2, 2 4 ( 5 - 2 5 0 (1929). KAPLAN, B . : Expreß-Berechnung der haupt-mathematisch-statistischen Kenndaten. — Verlag Maarif, B a k u 1970. KARASIK, G . ; PEDKO, A . : Analytische B e s t i m m u n g der zulässigen Zeit der Meißelarbeit. — T r u d y A Z N I I b u r n e f t , 8, Verlag Nedra, Leningrad 1985. PEDKO, A . : Analyse u n d Methode der Auswahl der rationellen K o n f i g u r a t i o n des L a g e r s des Meißeltyps B U S . - Z T P , 12, B a k u 1902. PEDKO, A. U. a . : Abhängigkeit der Arbeit der Meißel v o m T y p des Spiilkanals. — N e f t i Gas, 5, B a k u 1905. PEDKO, A . ; ACHUNDOW, D . : Untersuchung der Arbeit der Turbinen T S 5 B - 9 bei der T e u f e über 3 0 0 0 m . - N . Ch. N r . 8., M o s k a u 1909. PEDKO, A . U. a . : Über die Verschleißfeatigkeit des L a g e r s der Sektionsturbinen. — Sbornik V N I I oeng. Massiny i n e f t j a n o e oborudowanie, 7, M o s k a u 1969. ROMANOWSKI, V . : Anwendung der m a t h e m a t i s c h e n S t a t i s t i k in der P r a x i s . — Gostechisdat, M o s k a u 1947. TRUMAN, K . : S t a t i s t i c a l Method. — Macmillan-Verlag, P 282, New Y o r k 1924. E x t e n d i n g S t r e a m — Flow R e c o r d s . — V. S . D e p a r t m e n t of the interior, Geological S u r v e y , Water Resources B r a n c h , 7 — 8, Washington 1947.

Altmarkit, ein neues Mineral (vorläufige Mitteilung) KAEMMEL, T., Berlin;

MÜLLER, E . P.;

KROSSNER, L . ;

In den Erdgaslagerstätten im Rotliegenden der Altmark, deren Gase dem N2— CII 4 -Typ angehören und die quecksilberführend sind, konnten während der Förderung in den unter- und obertägigen Installationen metallische Feststoffablagerungen nachgewiesen werden. Diese Ablagerungen, die blei- und quecksilberhaltig sind, bilden mm bis cm starke Krusten von grauer oder metallgrauer Farbe. Erstmalig erfolgte der Nachweis von Pb (und Hg)

E i n g a n g d e s M a n u s k r i p t s in d e r R e d a k t i o n : 6. 7. 1 9 7 7 .

NKBEL, J., G o m m e r n ;

UNOER, H . , UNGETHÜM, II.,

Berlin

in Belägen auf Prüfkörpern aus Stahl für die Korrosionskontrolle. Neben gediegen Quecksilber und Blei wurden die beiden Amalgame HgPb 2 und (Hg, Pb) identifiziert. Nach J A I T S C H O - S J A N U . a. ( 1 9 6 7 ) liegen im System Hg—Pb zwischen 350 °C und —50 °C außer der flüssigen Phase drei feste Phasen vor: oc — (Hg, Pb); /? — HgPb 2 und unter —38°C; y — Hg. Die Identifikation der festen Bleiamalgame aus den Erdgaslagerstätten der Altmark erfolgte anhand des Vergleichs der Gitterparameter mit den künstlichen a> und /3-Phasen des Systems Hg—Pb.

Zeitschrift f ü r angewandte Geologie, B d . 23 (1977), H e f t 10 K A E M M E L U. a . / A l t m a r k i t

535

Der Meißelgesamtbedarf beträgt demnach ni

+ n , = 37 + 15 = 52 Stück.

(16)

Der prozentuale Verlust an Meißelmarschlänge je Meißel, beim Einsatz nicht den geologischen Bedingungen Rechnung tragender Meißel wird durch den Ausdruck (17) ermittelt: H

J L = ±

.

100

O/O =

• 100%

=

35,4%.

(17)

Der Gesarntverlust an Meißelmarschlänge beträgt ( V

-

NJ) • 3 5 , 4 % =

(47 -

35) • 3 5 , 4 %

=

426%.

(18)

Die Ermittlung der durchschnittlichen Meißelmarschlänge nach Formel (1) führt demnach zu einem Verlust gemäß Formel (18). Der daraus resultierende Mehrbedarf an Meißeln wurde nach Formel (16) ermittelt. Mit der Steigerung des Meißelbedarfs aus Formel (10) auf die gemäß Formel (16) ermittelte Größe erhöht sich die Anzahl der Ausund Einbauoperationen und damit die Bohrkosten erheblich. Die Ermittlung gemäß Formel (1) ist relativ einfach, jedoch ungenau und kann aus diesem Grund nicht immer angewandt werden. Sie kann zur Berechnung der Meißelanzahl dienen, wenn der Nachweis der zureichenden Genauigkeit bereits erbracht ist. Die Analyse zeigt jedoch auf, daß die Methode gemäß Formel (1) unter den komplizierten geologischen Bedingungen der betrachteten Lagerstätte im allgemeinen nicht anwendbar ist, zumal im Gegenteil die Anwendbarkeit der Formel (5) bewiesen wurde. In jedem Fall ist die Aussagekraft der Ermittlung nach Formel (5) realistischer als die nach Formel (1). Die Ergebnisse nach Formel (5) und die Werte der Tab. 2 sind zur Ermittlung der zu planenden Meißelanzahl für Bohrarbeiten auf jeder beliebigen Lagerstätte anwendbar und übertragbar. Schlußfolg erungen Mit dieser Methode konnten folgende Ergebnisse erzielt werden: — die durchschnittliche Meißelmarschlänge im Intervall kann nicht zur Berechnung der Meißelanzahl dienen; — die Abhängigkeiten der Meißelmarschlänge von der Teufe, deren Linearität und ausreichende Genauigkeit zu beweisen war, sind fixiert worden;

— für die Berechnung der für ein Bohrfeld notwendigen Meißelanzahl dienen die Faktoren als Grundlage, die die Meißelmarschlänge beeinflussen; — die Methode der Meißelbedarfsermittlung kann für beliebige Lagerstätten angewandt werden. Zusammenfassung Die Abhängigkeiten der Meißelmarsclilänge v o n der Teufe, deren Linearität und ausreichende Genauigkeit zu beweisen war, werden fixiert. F ü r die B e r e c h n u n g der innerhalb eines Bohrfcldes n o t w e n d i g e n Meißelanzahl dienen F a k t o r e n als G r u n d lage, die die Meißelmarschlänge beeinflussen. Diese M e t h o d e der Meißelbedarfsermittlung k a n n für beliebige Lagerstätten angewendet werden.

Pe3MMe Y c T a H O B j i e H H 3CIBHCHMOCTH n p o x o ^ K H H a FLOJIOTO OT r j i y g l l H M , JIHHeiiHOCTfa H A O C T a T O H H a n TOHHOCTb K O T O p H X H 0 K a 3 a H B I . p a c c n e T a H e o S x o R H M o r o K O J i H i e c T B a ROJIOT, n p n p a 3 p a 6 o T K e MECTOPOWAEHHH, c n y w a T < J > a K T 0 p M , K O T o p u e BJIHHWT H a n p o x o H K y R o a o T a . 9 T O T M e l o n M o w e i n p i i M e n H T t C H , up a o n p e flejieHHH n 0 T p e 6 H 0 C T H HOJIOT, HJIH JIK>6MX M e c T o p o H t f t e H H f t .

Summary T h e d e p e n d e n c e s of t h e f o o t a g e p e r b i t o n t h e d e p t h a r e f i x e d , whose linearity a n d sufficient accuracy w a s to be proved. F a c t o r s i n f l u e n c i n g t h i s f o o t a g e s e r v e a s a b a s i s of c a l c u l a t i n g t h e n u m b e r of b i t s r e q u i r e d w i t h i n a d r i l l i n g f i e l d . T h i s m e t h o d of d e t e r m i n i n g t h e w a n t of b i t s is a p p l i c a b l e to a n y d e p o s i t s .

Literatur BELIKOW, W. U. a . : Verallgemeinerung u n d Verbreitung der Spitzenleistungen in der B o h r t e c h n i k . — Verlag N e d r a , M o s k a u 1909. DERGTJNOW, W. u . A . : Verbesserung der technisch-ökonomischen K e n n d a t e n des Bohrens in den Meereslagerstätten durch die Anwendung der verschiedenen Meißeltypen. - Sbornik A Z I N T I , 2, B a k u 1905. EZEKIEL, M . : Meaning a n d significance of correlation coeficients. — A m e r . Econ. R e v . , 14, 2, 2 4 ( 5 - 2 5 0 (1929). KAPLAN, B . : Expreß-Berechnung der haupt-mathematisch-statistischen Kenndaten. — Verlag Maarif, B a k u 1970. KARASIK, G . ; PEDKO, A . : Analytische B e s t i m m u n g der zulässigen Zeit der Meißelarbeit. — T r u d y A Z N I I b u r n e f t , 8, Verlag Nedra, Leningrad 1985. PEDKO, A . : Analyse u n d Methode der Auswahl der rationellen K o n f i g u r a t i o n des L a g e r s des Meißeltyps B U S . - Z T P , 12, B a k u 1902. PEDKO, A. U. a . : Abhängigkeit der Arbeit der Meißel v o m T y p des Spiilkanals. — N e f t i Gas, 5, B a k u 1905. PEDKO, A . ; ACHUNDOW, D . : Untersuchung der Arbeit der Turbinen T S 5 B - 9 bei der T e u f e über 3 0 0 0 m . - N . Ch. N r . 8., M o s k a u 1909. PEDKO, A . U. a . : Über die Verschleißfeatigkeit des L a g e r s der Sektionsturbinen. — Sbornik V N I I oeng. Massiny i n e f t j a n o e oborudowanie, 7, M o s k a u 1969. ROMANOWSKI, V . : Anwendung der m a t h e m a t i s c h e n S t a t i s t i k in der P r a x i s . — Gostechisdat, M o s k a u 1947. TRUMAN, K . : S t a t i s t i c a l Method. — Macmillan-Verlag, P 282, New Y o r k 1924. E x t e n d i n g S t r e a m — Flow R e c o r d s . — V. S . D e p a r t m e n t of the interior, Geological S u r v e y , Water Resources B r a n c h , 7 — 8, Washington 1947.

Altmarkit, ein neues Mineral (vorläufige Mitteilung) KAEMMEL, T., Berlin;

MÜLLER, E . P.;

KROSSNER, L . ;

In den Erdgaslagerstätten im Rotliegenden der Altmark, deren Gase dem N2— CII 4 -Typ angehören und die quecksilberführend sind, konnten während der Förderung in den unter- und obertägigen Installationen metallische Feststoffablagerungen nachgewiesen werden. Diese Ablagerungen, die blei- und quecksilberhaltig sind, bilden mm bis cm starke Krusten von grauer oder metallgrauer Farbe. Erstmalig erfolgte der Nachweis von Pb (und Hg)

E i n g a n g d e s M a n u s k r i p t s in d e r R e d a k t i o n : 6. 7. 1 9 7 7 .

NKBEL, J., G o m m e r n ;

UNOER, H . , UNGETHÜM, II.,

Berlin

in Belägen auf Prüfkörpern aus Stahl für die Korrosionskontrolle. Neben gediegen Quecksilber und Blei wurden die beiden Amalgame HgPb 2 und (Hg, Pb) identifiziert. Nach J A I T S C H O - S J A N U . a. ( 1 9 6 7 ) liegen im System Hg—Pb zwischen 350 °C und —50 °C außer der flüssigen Phase drei feste Phasen vor: oc — (Hg, Pb); /? — HgPb 2 und unter —38°C; y — Hg. Die Identifikation der festen Bleiamalgame aus den Erdgaslagerstätten der Altmark erfolgte anhand des Vergleichs der Gitterparameter mit den künstlichen a> und /3-Phasen des Systems Hg—Pb.

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10 536

LEEDER /

Thermobarogeochemie

Tab. Charakteristik der Bleiamalgame, die bei der Förderung von Rotliegenderdgasen der Altmark entstehen Atomprozent Hg

KS

wichtigste Gitterkonstanten (Ä) d-Werte (A) a0 c0 Spt

Drö

145°

12,1

193 01

11,8»

Pb

HgPb,

27-36

73-64

tetr.innenzentriert.

2,78 2,49 1,67

(Hg, Pb) 0 - 2 3 % Hg

20

80

Fm3m

2,80 2,43 1,73

Hg

100-99

0-1

3,52

4,53

Härte (Mohs) 77), licit 10

537

Buchbesprechungen — E r w e i t e r u n g der K e n n t n i s s e d u r c h A n w e n d u n g der Mineralsynthese ; — V e r t i e f u n g der T h e o r i e n der Mineral-, Gesteins- u n d E r z b i l d u n g u n d V e r k n ü p f u n g des W i s s e n s aller geowissenschaf l> liehen Zweige; — O p t i m i e r u n g der M e t h o d e n u n d t e c h n i s c h e n Mittel u n d V e r s t ä r k u n g des E D V - E i n s a t z e s ; — V e r b e s s e r u n g der i n t e r n a t i o n a l e n K o r r e l a t i o n u n d K o o p e r a t i o n , b e s o n d e r s i m R a h m e n des R G W . D e r J u b i l ä u i n s k o n g r c ß in U f a spiegelte die Vielfalt der A n w e n d u n g s - u n d E i n s a t z m ö g l i c h k e i t e n der M e t h o d e n der T h e r i n o b a r o g e o e h e m i e w i d e r . I n w e i t e m B o g e n s p a n n t e n sich die V o r träge von grundlegenden theoretischen physikochemischen A r b e i t e n bis z u r speziellen U n t e r s u c h u n g eines Minerals o d e r einer P a r a g e n e s e , v o n k o s m i s c h e n O b j e k t e n bis z u r k o m p l e x e n L a g e r s t ä t t e n b e w e r t u n g , v o n M a n t e l f l u i d a bis zu P r o b l e m e n s e d i m e n t ä r e r Gesteine. K a u m ein T h e m a , bei d e m die W i r k u n g m o b i l e r S t o f f p h a s e n eine Rolle spielt, blieb u n b e r ü h r t , seien es • die Z u s a m m e n h ä n g e z w i s c h e n m a g m a t i s c h e n F l u i d a u n d d e n verschiedenartigsten Tiefengesteinen, Vulkaniten oder Anatex i t e n , die k o m p l i z i e r t e n Z u s a m m e n h ä n g e zwischen M a g m a t i s m u s u n d E r z b i l d u n g , die B e w e r t u n g v o n L a g e r s t ä t t e n , die Bes t i m m u n g des E r o s i o n s n i v e a u s , oder seien es I m p a k t i t e oder s y n t h e t i s c h e K r i s t a l l e . Einige auffällige S c h w e r p u n k t e , die sich a n h a n d der Häufigkeil, der a n g e b o t e n e n V o r t r ä g e a b z e i c h n e n , sollen hier w i e d e r g e g e b e n w e r d e n : — Genese v o n g r a n i t o i d e n M a g m a t i t e n u n d V u l k a n i t e n u n d i h r e Minerogcnic (25 V o r t r ä g e ) — M e t a m o r p h e F a z i e s u n d Prozesse (10 V o r t r ä g e )

— — — — —

Pegmatite (Bildung und Lagerstätten) (16 V o r t r ä g e ) W—Mo—Sn- und Skarnlagerstätten (15 V o r t r ä g e ) Hvdrothermen und Fluida (21 V o r t r ä g e ) Goldlagerstätteil (28 V o r t r ä g e ) Kieslagerstätten und Polymetall-Lagerstätten (22 V o r t r ä g e ) — Fluorit-Baryt-Lagerstätten (17 V o r t r ä g e ) (14 V o r t r ä g e ) — Dekrcpitationsmethode (17 V o r t r ä g e ) — M e t h o d e n der C h e m i s m u s b o s t i m m u n g — M e t h o d e n der G a s z u s a m m e n s o t z u n g ( 6 Vorträge) — Synthesen (12 V o r t r ä g e ) N a h e z u 50 T h e m e n . w a r e n m i t 1 bis 4 V o r t r ä g e n v e r t r e t e n . Die Arbeiten zur Bestimmung von Paläotemperaturen und -drücken w u r d e n z a h l e n m ä ß i g n i c h t e r f a ß t , d a die M e h r z a h l der a n g e f ü h r t e n T h e m e n zu l a g e r s t ä t t e n k u n d l i c h e n u n d - g e n e t i s c h e n F r a g e n d e r a r t i g e W e r t e als o b l i g a t o r i s c h e n A n t e i l e n t h a l t e n . Der 6. A l l u n i o n s k o n g r e ß f ü r T h e r m o b a r o g e o c h e m i e d e r U d S S R w i r d in P e t r o p a w l o w s k - K a m t s c h a t k a d u r c h g e f ü h r t u n d sich speziell m i t P r o b l e m e n m a g m a t i s c h e r Gase b e s c h ä f t i g e n .

Literatur JERMAKOW, X. P . (1976); 25 Jahre Thermobarogeochemie und Pläne ihrer Entwicklung im letzten Viertel des 20. Jahrhunderts (russ.). — 17 S., Moskau 1976. Thesen der Vorträge des 5. Allunionskongresses für Thermobarogeochemie ( 2 0 . - 2 3 . 9. 1976), Ufa 1976. O. LEEDEÄ, Freiberg

Buchbesprechungen BTJLNAJEW, K .

DIETRICH, G . ; KALLE, K . ; KRAUSS, W . ; SIEDLER,

B.

Die Fluoritlagcrstättcn West-Transbaikaliens (metallogenetische Analyse) N o w o s i b i r s k : I s d a t . N a u k a , sibir. otdel. 1976. T r u d y Geol. I n s t . B u r j a t s k . filial Sibirsk. O t d e l e n i j a A N S S S R . 128 S., 43 A b b . , 16 T a b . , 227 L i t . (russ.) D i e s e M o n o g r a p h i e ist m e h r als ein r e g i o n a l e r Ü b e r b l i c k ü b e r einen b e k a n n t e n Lagerstättenbezirk. Der Untertitel deutet d a r a u f hin, d a ß die F l u o r i t l a g e r s t ä t t e n W e s t - T r a n s b a i k a l i e n s und ihr Z u s a m m e n h a n g mit dem endogenen Magmatismus unter komplexem metallogenetischem Aspekt analysiert werden u n d , s c h l u ß f o l g e r n d d a r a u s , leitet V e r f . a l l g e m e i n g ü l t i g e V o r schläge z u r P r o g n o s t i z i e r u n g u n d S u c h e v o n F l u o r i t l a g e r s t ä t t e n ab. Z u n ä c h s t w e r d e n die F l u o r i t - u n d f l u o r i t h a l t i g e n L a g e r s t ä t t e n zu E r z f o r m a t i o n e n z u s a m m e n g e s t e l l t u n d die einzelnen L a g e r s t ä t t e n t y p e n a n h a n d mineralogischer und strukturgeologischer M e r k m a l e klassifiziert. F o l g e n d e F o r m a t i o n e n w e r d e n v o m V e r f . unterschieden: 1. ( e p i t h e r m a l e ) F l u o r i t - F o r m a t i o n ; 2. F l u o r i t - S e l t e n m e t a l l F o r m a t i o n ; 3. Q u a r z - F l u o r i t - F o r m a t i o n ; 4. F l u o r i t f ü h r e n d e M o l y b d ä n - S e l t e n m e t a l l - W o l f r a m - F o r m a t i o n . Die F l u o r i t m i n e r a l i s a t i o n e n w e r d e n a u s f ü h r l i c h auf ihre a l t e r s m ä ß i g e u n d s t r u k t u r g e o l o g i s c h e Position u n t e r s u c h t u n d die B e s o n d e r h e i t e n in der E n t w i c k l u n g sowie die a l l g e m e i n e n Z ü g e h e r a u s g e a r beitet. S e h r deLailliert w e r d e n die B e z i e h u n g e n der einzelnen F l u o r i t Formationen zum Magmatismus analysiert. Den Abschluß der U n t e r s u c h u n g e n b i l d e t die K l ä r u n g der V e r t e i l u n g s g e s e t z m ä ß i g k e i t e n der F l u o r i t - u n d f l u o r i t f ü h r e n d e n L a g e r s t ä t t e n i m westlichen Transbaikalien, wobei nicht nur der sowjetische A n t e i l , s o n d e r n a u c h der in der M V R liegende u n d bis z u r W ü s t e G o b i r e i c h e n d e Teil dieser L a g e r s t ä t t e n p r o v i n z b e s c h r i e b e n w i r d . Dabei gelingt es Verf. g u t , die u n t e r s c h i e d l i c h e n E i n f l ü s s e v e r s c h i e d e n e r geologischer F a k t o r e n auf die regionale V e r b r e i t u n g der F l u o r i t l a g e r s t ä t t e n bzw. der f l u o r i t f ü h r e n d e n Erzlagerstätten aufzuzeigen. E i n e V i e l z a h l ' v o n s c h e m a t i s c h e n K a r t e n u n d P r o f i l e n illus t r i e r t die M o n o g r a p h i e , die Vf. u n t e r A u s w e r t u n g einer g r o ß e n A n z a h l lokaler A r b e i t e n u n d B e r i c h t e ü b e r w i e g e n d der letzten zehn J a h r e zusammenstellte. P.

KRÜGER

G.

Allgemeine Meereskunde Berlin — S t u t t g a r t : Vorlag Gebr. B o r n t r ä g e r 1975. 3. Aufl., 593 S., 382 A b b . , 8 Taf., 48 T a b . , DM 98,60 Die v o r l i e g e n d e d r i t t e A u f l a g e der „ E i n f ü h r u n g in die O z e a n o g r a p h i e " , wie d a s W e r k i m U n t e r t i t e l b e z e i c h n e t w i r d , w i d e r spiegelt d e n F o r t s c h r i t t , d e r bei der E r f o r s c h u n g der Meere u n d Ozeane i m l e t z t e n J a h r z e h n t e r r e i c h t w o r d e n ist. D a b e i wird a u c h d e u t l i c h , wie n e b e n d e r b e s c h r e i b e n d e n B e t r a c h t u n g s w e i s e in z u n e h m e n d e m Maße die q u a n t i t a t i v e E r f o r s c h u n g d e r P r o zesse a n B e d e u t u n g g e w i n n t u n d m i t m o d e r n e n A r b e i t s m e t h o d e n beherrscht werden kann. I m K a p . 1 wird m i t der D a r s t e l l u n g der T o p o g r a p h i e des Meeresbodens, der V e r t e i l u n g u n d d e m A b l a g e r u n g s m e c h a n i s m u s der S e d i m e n t e a m M e e r e s b o d e n sowie der D i s k u s s i o n d e r E n t s t e h u n g v o n B o d e n f o r m e n i m gewissen Sinne die geologische G r u n d l a g e der O z e a n o g r a p h i e a b g e h a n d e l t . K a p . 2 b e s c h ä f t i g t sich m i t d e n p h y s i k a l i s c h e n E i g e n s c h a f t e n u n d d e r c h e m i schen Z u s a m m e n s e t z u n g des Meerwassers. K a p . 3 v e r m i t t e l t e i n e n k u r z e n E i n b l i c k in ozeanograpliische I n s t r u m e n t e u n d M e ß m e t h o d e n . Die K a p . 4 — 9 b e h a n d e l n spezielle Zweige der O z e a n o g r a p h i e u n d b r i n g e n eine F ü l l e v o n F a k t e n m a t e r i a l , die a u s einer u m f a n g r e i c h e n S p e z i a l l i t e r a t u r z u s a m m e n g e s t e l l t w u r d e n . D a z u g e h ö r e n der E n e r g i e - u n d W a s s e r h a u s h a l t des Meeres, die B e z i e h u n g e n z w i s c h e n T e m p e r a t u r u n d S a l z g e h a l t , der S t o f f h a u s h a l t des Meeres, die T h e o r i e der M e e r e s s t r ö m u n gen, die E r f o r s c h u n g der O b e r f l ä c h e n w e l l e n u n d der Gezeitene r s c h e i n u n g e n . I m K a p . 10 w i r d m i t der r e g i o n a l e n Ozeanog r a p h i e schließlich die G e s a m t d a r s t e l l u n g des W e l t m e e r e s geg e b e n . B e s o n d e r s h e r v o r z u h e b e n ist die E r g ä n z u n g des T e x t e s durch instruktive Karten, Diagramme, Fotos und Farbtafeln sowie ein S a c h v e r z e i c h n i s . D a s B u c h w e n d e t sich in erster Linie a n d e n O z e a n o g r a p l i e n , zeigt a b e r d a r ü b e r h i n a u s e i n e m größeren n a t u r w i s s e n s c h a f t lich-technisch i n t e r e s s i e r t e n K r e i s die P r o b l e m e , E r g e b n i s s e u n d allgemeine B e d e u t u n g d e r O z e a n o g r a p h i e . D e n Geologen i n t e r essieren b e s o n d e r s die i m G r e n z g e b i e t G e o l o g i e - O z e a n o g r a p h i e a n g e s i e d e l t e n F r a g e n des T r a n s p o r t s u n d der A b l a g e r u n g der S e d i m e n t e . Mit d e n S u s p e n s i o n s s t r ö m u n g e n w i r d ein b e m e r k e n s wertes, vielleicht sogar d a s b e d e u t e n d s t e E l e m e n t des Scdi-

Zeitschrift liir ungewandte Geologie, B(l. 2» (1!>77), licit 10

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Buchbesprechungen — E r w e i t e r u n g der K e n n t n i s s e d u r c h A n w e n d u n g der Mineralsynthese ; — V e r t i e f u n g der T h e o r i e n der Mineral-, Gesteins- u n d E r z b i l d u n g u n d V e r k n ü p f u n g des W i s s e n s aller geowissenschaf l> liehen Zweige; — O p t i m i e r u n g der M e t h o d e n u n d t e c h n i s c h e n Mittel u n d V e r s t ä r k u n g des E D V - E i n s a t z e s ; — V e r b e s s e r u n g der i n t e r n a t i o n a l e n K o r r e l a t i o n u n d K o o p e r a t i o n , b e s o n d e r s i m R a h m e n des R G W . D e r J u b i l ä u i n s k o n g r c ß in U f a spiegelte die Vielfalt der A n w e n d u n g s - u n d E i n s a t z m ö g l i c h k e i t e n der M e t h o d e n der T h e r i n o b a r o g e o e h e m i e w i d e r . I n w e i t e m B o g e n s p a n n t e n sich die V o r träge von grundlegenden theoretischen physikochemischen A r b e i t e n bis z u r speziellen U n t e r s u c h u n g eines Minerals o d e r einer P a r a g e n e s e , v o n k o s m i s c h e n O b j e k t e n bis z u r k o m p l e x e n L a g e r s t ä t t e n b e w e r t u n g , v o n M a n t e l f l u i d a bis zu P r o b l e m e n s e d i m e n t ä r e r Gesteine. K a u m ein T h e m a , bei d e m die W i r k u n g m o b i l e r S t o f f p h a s e n eine Rolle spielt, blieb u n b e r ü h r t , seien es • die Z u s a m m e n h ä n g e z w i s c h e n m a g m a t i s c h e n F l u i d a u n d d e n verschiedenartigsten Tiefengesteinen, Vulkaniten oder Anatex i t e n , die k o m p l i z i e r t e n Z u s a m m e n h ä n g e zwischen M a g m a t i s m u s u n d E r z b i l d u n g , die B e w e r t u n g v o n L a g e r s t ä t t e n , die Bes t i m m u n g des E r o s i o n s n i v e a u s , oder seien es I m p a k t i t e oder s y n t h e t i s c h e K r i s t a l l e . Einige auffällige S c h w e r p u n k t e , die sich a n h a n d der Häufigkeil, der a n g e b o t e n e n V o r t r ä g e a b z e i c h n e n , sollen hier w i e d e r g e g e b e n w e r d e n : — Genese v o n g r a n i t o i d e n M a g m a t i t e n u n d V u l k a n i t e n u n d i h r e Minerogcnic (25 V o r t r ä g e ) — M e t a m o r p h e F a z i e s u n d Prozesse (10 V o r t r ä g e )

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Pegmatite (Bildung und Lagerstätten) (16 V o r t r ä g e ) W—Mo—Sn- und Skarnlagerstätten (15 V o r t r ä g e ) Hvdrothermen und Fluida (21 V o r t r ä g e ) Goldlagerstätteil (28 V o r t r ä g e ) Kieslagerstätten und Polymetall-Lagerstätten (22 V o r t r ä g e ) — Fluorit-Baryt-Lagerstätten (17 V o r t r ä g e ) (14 V o r t r ä g e ) — Dekrcpitationsmethode (17 V o r t r ä g e ) — M e t h o d e n der C h e m i s m u s b o s t i m m u n g — M e t h o d e n der G a s z u s a m m e n s o t z u n g ( 6 Vorträge) — Synthesen (12 V o r t r ä g e ) N a h e z u 50 T h e m e n . w a r e n m i t 1 bis 4 V o r t r ä g e n v e r t r e t e n . Die Arbeiten zur Bestimmung von Paläotemperaturen und -drücken w u r d e n z a h l e n m ä ß i g n i c h t e r f a ß t , d a die M e h r z a h l der a n g e f ü h r t e n T h e m e n zu l a g e r s t ä t t e n k u n d l i c h e n u n d - g e n e t i s c h e n F r a g e n d e r a r t i g e W e r t e als o b l i g a t o r i s c h e n A n t e i l e n t h a l t e n . Der 6. A l l u n i o n s k o n g r e ß f ü r T h e r m o b a r o g e o c h e m i e d e r U d S S R w i r d in P e t r o p a w l o w s k - K a m t s c h a t k a d u r c h g e f ü h r t u n d sich speziell m i t P r o b l e m e n m a g m a t i s c h e r Gase b e s c h ä f t i g e n .

Literatur JERMAKOW, X. P . (1976); 25 Jahre Thermobarogeochemie und Pläne ihrer Entwicklung im letzten Viertel des 20. Jahrhunderts (russ.). — 17 S., Moskau 1976. Thesen der Vorträge des 5. Allunionskongresses für Thermobarogeochemie ( 2 0 . - 2 3 . 9. 1976), Ufa 1976. O. LEEDEÄ, Freiberg

Buchbesprechungen BTJLNAJEW, K .

DIETRICH, G . ; KALLE, K . ; KRAUSS, W . ; SIEDLER,

B.

Die Fluoritlagcrstättcn West-Transbaikaliens (metallogenetische Analyse) N o w o s i b i r s k : I s d a t . N a u k a , sibir. otdel. 1976. T r u d y Geol. I n s t . B u r j a t s k . filial Sibirsk. O t d e l e n i j a A N S S S R . 128 S., 43 A b b . , 16 T a b . , 227 L i t . (russ.) D i e s e M o n o g r a p h i e ist m e h r als ein r e g i o n a l e r Ü b e r b l i c k ü b e r einen b e k a n n t e n Lagerstättenbezirk. Der Untertitel deutet d a r a u f hin, d a ß die F l u o r i t l a g e r s t ä t t e n W e s t - T r a n s b a i k a l i e n s und ihr Z u s a m m e n h a n g mit dem endogenen Magmatismus unter komplexem metallogenetischem Aspekt analysiert werden u n d , s c h l u ß f o l g e r n d d a r a u s , leitet V e r f . a l l g e m e i n g ü l t i g e V o r schläge z u r P r o g n o s t i z i e r u n g u n d S u c h e v o n F l u o r i t l a g e r s t ä t t e n ab. Z u n ä c h s t w e r d e n die F l u o r i t - u n d f l u o r i t h a l t i g e n L a g e r s t ä t t e n zu E r z f o r m a t i o n e n z u s a m m e n g e s t e l l t u n d die einzelnen L a g e r s t ä t t e n t y p e n a n h a n d mineralogischer und strukturgeologischer M e r k m a l e klassifiziert. F o l g e n d e F o r m a t i o n e n w e r d e n v o m V e r f . unterschieden: 1. ( e p i t h e r m a l e ) F l u o r i t - F o r m a t i o n ; 2. F l u o r i t - S e l t e n m e t a l l F o r m a t i o n ; 3. Q u a r z - F l u o r i t - F o r m a t i o n ; 4. F l u o r i t f ü h r e n d e M o l y b d ä n - S e l t e n m e t a l l - W o l f r a m - F o r m a t i o n . Die F l u o r i t m i n e r a l i s a t i o n e n w e r d e n a u s f ü h r l i c h auf ihre a l t e r s m ä ß i g e u n d s t r u k t u r g e o l o g i s c h e Position u n t e r s u c h t u n d die B e s o n d e r h e i t e n in der E n t w i c k l u n g sowie die a l l g e m e i n e n Z ü g e h e r a u s g e a r beitet. S e h r deLailliert w e r d e n die B e z i e h u n g e n der einzelnen F l u o r i t Formationen zum Magmatismus analysiert. Den Abschluß der U n t e r s u c h u n g e n b i l d e t die K l ä r u n g der V e r t e i l u n g s g e s e t z m ä ß i g k e i t e n der F l u o r i t - u n d f l u o r i t f ü h r e n d e n L a g e r s t ä t t e n i m westlichen Transbaikalien, wobei nicht nur der sowjetische A n t e i l , s o n d e r n a u c h der in der M V R liegende u n d bis z u r W ü s t e G o b i r e i c h e n d e Teil dieser L a g e r s t ä t t e n p r o v i n z b e s c h r i e b e n w i r d . Dabei gelingt es Verf. g u t , die u n t e r s c h i e d l i c h e n E i n f l ü s s e v e r s c h i e d e n e r geologischer F a k t o r e n auf die regionale V e r b r e i t u n g der F l u o r i t l a g e r s t ä t t e n bzw. der f l u o r i t f ü h r e n d e n Erzlagerstätten aufzuzeigen. E i n e V i e l z a h l ' v o n s c h e m a t i s c h e n K a r t e n u n d P r o f i l e n illus t r i e r t die M o n o g r a p h i e , die Vf. u n t e r A u s w e r t u n g einer g r o ß e n A n z a h l lokaler A r b e i t e n u n d B e r i c h t e ü b e r w i e g e n d der letzten zehn J a h r e zusammenstellte. P.

KRÜGER

G.

Allgemeine Meereskunde Berlin — S t u t t g a r t : Vorlag Gebr. B o r n t r ä g e r 1975. 3. Aufl., 593 S., 382 A b b . , 8 Taf., 48 T a b . , DM 98,60 Die v o r l i e g e n d e d r i t t e A u f l a g e der „ E i n f ü h r u n g in die O z e a n o g r a p h i e " , wie d a s W e r k i m U n t e r t i t e l b e z e i c h n e t w i r d , w i d e r spiegelt d e n F o r t s c h r i t t , d e r bei der E r f o r s c h u n g der Meere u n d Ozeane i m l e t z t e n J a h r z e h n t e r r e i c h t w o r d e n ist. D a b e i wird a u c h d e u t l i c h , wie n e b e n d e r b e s c h r e i b e n d e n B e t r a c h t u n g s w e i s e in z u n e h m e n d e m Maße die q u a n t i t a t i v e E r f o r s c h u n g d e r P r o zesse a n B e d e u t u n g g e w i n n t u n d m i t m o d e r n e n A r b e i t s m e t h o d e n beherrscht werden kann. I m K a p . 1 wird m i t der D a r s t e l l u n g der T o p o g r a p h i e des Meeresbodens, der V e r t e i l u n g u n d d e m A b l a g e r u n g s m e c h a n i s m u s der S e d i m e n t e a m M e e r e s b o d e n sowie der D i s k u s s i o n d e r E n t s t e h u n g v o n B o d e n f o r m e n i m gewissen Sinne die geologische G r u n d l a g e der O z e a n o g r a p h i e a b g e h a n d e l t . K a p . 2 b e s c h ä f t i g t sich m i t d e n p h y s i k a l i s c h e n E i g e n s c h a f t e n u n d d e r c h e m i schen Z u s a m m e n s e t z u n g des Meerwassers. K a p . 3 v e r m i t t e l t e i n e n k u r z e n E i n b l i c k in ozeanograpliische I n s t r u m e n t e u n d M e ß m e t h o d e n . Die K a p . 4 — 9 b e h a n d e l n spezielle Zweige der O z e a n o g r a p h i e u n d b r i n g e n eine F ü l l e v o n F a k t e n m a t e r i a l , die a u s einer u m f a n g r e i c h e n S p e z i a l l i t e r a t u r z u s a m m e n g e s t e l l t w u r d e n . D a z u g e h ö r e n der E n e r g i e - u n d W a s s e r h a u s h a l t des Meeres, die B e z i e h u n g e n z w i s c h e n T e m p e r a t u r u n d S a l z g e h a l t , der S t o f f h a u s h a l t des Meeres, die T h e o r i e der M e e r e s s t r ö m u n gen, die E r f o r s c h u n g der O b e r f l ä c h e n w e l l e n u n d der Gezeitene r s c h e i n u n g e n . I m K a p . 10 w i r d m i t der r e g i o n a l e n Ozeanog r a p h i e schließlich die G e s a m t d a r s t e l l u n g des W e l t m e e r e s geg e b e n . B e s o n d e r s h e r v o r z u h e b e n ist die E r g ä n z u n g des T e x t e s durch instruktive Karten, Diagramme, Fotos und Farbtafeln sowie ein S a c h v e r z e i c h n i s . D a s B u c h w e n d e t sich in erster Linie a n d e n O z e a n o g r a p l i e n , zeigt a b e r d a r ü b e r h i n a u s e i n e m größeren n a t u r w i s s e n s c h a f t lich-technisch i n t e r e s s i e r t e n K r e i s die P r o b l e m e , E r g e b n i s s e u n d allgemeine B e d e u t u n g d e r O z e a n o g r a p h i e . D e n Geologen i n t e r essieren b e s o n d e r s die i m G r e n z g e b i e t G e o l o g i e - O z e a n o g r a p h i e a n g e s i e d e l t e n F r a g e n des T r a n s p o r t s u n d der A b l a g e r u n g der S e d i m e n t e . Mit d e n S u s p e n s i o n s s t r ö m u n g e n w i r d ein b e m e r k e n s wertes, vielleicht sogar d a s b e d e u t e n d s t e E l e m e n t des Scdi-

Zeitschrift für angewandt» Geologie, I5d. 23 (1077), lieft 10

538 m e n t t r a n s p o r t s b e h a n d e l t , zu d e m m a n sich e t w a s m e h r an Informationen gewünscht hätte. K l e i n e Mängel, wie die V e r w e n d u n g des Begriffes „ d i l u v i a l " , u n d v e r e i n z e l t e D r u c k f e h l e r lassen sich in der n ä c h s t e n , sicher b a l d n o t w e n d i g e n Auflage, leicht b e h e b e n . H . HETZER BUKTON, ,1. D . ; L i s s , 1'. S. (Hrsg.) ]')sluarine €heinistry L o n d o n — N e w Y o r k — S a n F r a n c i s c o : A c a d e m i c Press 1976. 229 S., 67 A b b . ; 30 T a b . , U S - D o l l a r 17,50 I n d e n l e t z t e n 10 J a h r e n sind eine R e i h e h e r v o r r a g e n d e r B ü c h e r e r s c h i e n e n , in d e n e n der b e t r ä c h t l i c h e U m f a n g v o n Orig i n a l a r b e i t e n auf d e m G e b i e t . d e r m a r i n e n Chemie b e g u t a c h t e t u n d z u s a m m e n f a s s e n d d a r g e s t e l l t w i r d . D a s vorliegende Buch ist e b e n f a l l s in diese K a t e g o r i e e i n z u o r d n e n . Z u m ü b e r w i e g e n d e n Teil ist d a s S t u d i u m der Chemie in F l u ß m ü n d u n g e n u n d M e e r e s b u c h t e n bisher v o m S t a n d p u n k t des G e o c h e m i k e r s oder des U m w e l t w i s s e n s c h a f t l e r s betrieben w o r d e n . F ü r d e n W ß s s e r g e o c h e m i k e r sind F l u ß m ü n d u n g e n u n d k ü s t e n n a h e Bereiche z u n ä c h s t als Ü b e r g a n g s z o n e wichtig, in d e n e n d a s v o n F l ü s s e n in d a s Meer g e t r a g e n e M a t e r i a l e r h e b l i c h m o d i f i z i e r t w i r d , w ä h r e n d der U m w e l t w i s s e n s c h a f t l e r sich m i t spezifischen P r o b l e m e n , die a u s d e n E i n f l ü s s e n v o n i n d u strieller u n d s t ä d t i s c h e r E n t w i c k l u n g auf Flußmündungsgewässer h e r v o r g e h e n , b e s c h ä f t i g t . Elf b r i t i s c h e u n d n i e d e r l ä n d i s c h e A u t o r e n h a b e n in diesem B u c h , u n t e r B e a c h t u n g dieser A s p e k t e , die derzeitigen K e n n t n i s s e v o n f l u ß m ü n d u n g s c h e m i s c h e n P r o z e s s e n in 7 K a p i t e l n z u s a m m e n g e t r a g e n , eingehend betrachtet und beschrieben. K a p . 1 : „ G r u n d l e g e n d e E i g e n s c h a f t e n u n d Prozesse der F l u ß m ü n d u n g s c h e m i e " ; K a p . 2: „ S e d i m e n t ä r e Prozesse in F l u ß m ü n d u n g e n " ; K a p . 3 : „ O r g a n i s c h e Prozesse in F l u ß m ü n d u n gen"; K a p . 4 : „Konservativesund Nichtkonservatives Verhalten v o n gelösten B e s t a n d t e i l e n w ä h r e n d des Mischens in F l u ß m ü n d u n g e n " ; K a p . 5 : „ P r o z e s s e , die die S c h w e r m e t a l l e in Flußmündungssedimenten beeinflussen"; K a p . 6: „Radioa k t i v e S p u r e n bei f l u ß m ü n d u n g s c h e m i s c h e n S t u d i e n " ; K a p . 7; „ C h e m i s c h e Prozesse in einer M ü n d u n g m i t g r ö ß e r e r A u f n a h m e von industriellen und Haushaltsabfällen". E i n e große A n z a h l v o n E i n z e l d a t e n sowie z a h l r e i c h e t a b e l larische Z u s a m m e n s t e l l u n g e n u n d 447 L i t e r a t u r z i t a t e m a c h e n d a s B u c h zu e i n e m N a c h s c h l a g w e r k . Auf G r u n d seines i n t e r d i s z i p l i n ä r e n C h a r a k t e r s ist es f ü r O z e a n o g r a p h e n , L i m n o l o g e n , Geologen, W a s s e r c h e m i k e r u n d U m w e l t w i s s c n s c h a f t l e r gleichermaßen interessant und empfehlenswert. H . UNGETHÜM HEINZE, H . u n d A u t o r e n k o l l e k t i v Handbuch der Sprengtechnik L e i p z i g : V E B D e u t s c h e r V e r l a g G r u n d s t o f f i n d . 1975. 545 S., 367 A b b . , 93 T a b . , M 4 9 . E i n e m d r i n g e n d e n Anliegen der S p r u n g t e c h n i k wird m i t vorl i e g e n d e m W e r k R e c h n u n g g e t r a g e n . Es w e r d e n die h e u t e ü b l i c h e n u n d b e k a n n t e n S p r e n g v e r f a h r e n bzw. M e t h o d e n z u r Gesteinszerstörung behandelt, wenn von den Verfahren der Untertagesprengung abgesehen wird. D u r c h ausreichenden, allgemein v e r s t ä n d l i c h e n t h e o r e t i s c h e n G e h a l t sowie d u r c h z a h l r e i c h e p r a k t i s c h e A n w e n d u n g s b e i s p i e l e w i r d der K r e i s b e s o n d e r s a n g e s p r o c h e n , der S p r e n g a r b e i l e n v o r b e r e i t e t u n d durchführt. Die c h e m i s c h e n u n d p h y s i k a l i s c h e n G r u n d l a g e n der S p r c n g t e c h n i k , die S p r e n g s t o f f e u n d Z ü n d m i t t e l sowie d a s Z u b e h ö r w e r d e n k n a p p , p r ä g n a n t u n d ü b e r s i c h t l i c h g e b r a c h t . Diese k o n z e n t r i e r t e , auf d a s W e s e n t l i c h e o r i e n t i e r t e D a r s t e l l u n g f e h l t b e i m Abschnitt. „ V o r b e r e i t u n g u n d D u r c h f ü h r u n g v o n S p r e n g a r b e i t e n " , in d e m z. B. W i e d e r h o l u n g e n v o m v o r h e r g e h e n d e n A b s c h n i t t a u f t r e t e n . Die V e r f a h r e n w e r d e n detailliert m i t Beispielen z u r p r a k t i s c h e n Ladungsberechnung,

Bu c h b c s p r e c h u n p : n b e s o n d e r s bei A b b r u c h s p r e n g u n g e n e r l ä u t e r t . G r u n d s ä t z e z u r Berechnung der Lademenge und zum Ausbruchvolumen werden m i t einer u m f a n g r e i c h e n F o r m e l s a m m l u n g z u r B e r e c h n u n g e r g ä n z t , so d a ß ein a n w e n d u n g s b r e i t e s A r b e i t s m a t e r i a l d e m P r a k t i k e r z u r V e r f ü g u n g s t e h t . Die V e r w e n d u n g a b g e s t i m m t e r u n d logischer B e n e n n u n g e n u n d Begriffe f ü r S p r e n g s t o f f e , Z ü n d i n i t t c l , Z u b e h ö r u n d l'iir B e r e c h n u n g s v e r f a h r e n d ü r f t e n d e r n o t w e n d i g e n u n d besseren V e r s t ä n d i g u n g aller am S p r e n g wesen der D D R I n t e r e s s i e r t e n dienen. Bei einer sicher e r f o l g e n d e n N e u a u f l a g e sollten die F o r m e l u u d T a b e l l e n v e r z c i c h n i s s e (S. 525 — 531) u n d die T a b e l l c n a n f i i h r u n g c n im T e x t m i t d e r S e i t e n b c z e i c h n u n g . v e r s e h e n w e r d e n , wo die F o r m e l n u n d T a b e l l e n zu f i n d e n sind. D e m K o l l e k t i v ist f ü r dieses W e r k , d a s u n t e r B e r ü c k s i c h t i g u n g d e r W e i t e r e n t w i c k l u n g d e r S p r e n g t e c b n i k a n die Stelle des W e i c l i e l t - H a n d b u c l i s t r i t t , zu d a n k e n . H . BAUMANN BARTHEL,

H.

Bergbau, Landschaft, Landeskultur in der DDK G o t h a , L e i p z i g : V E B H e r m a n n H a a k 1976. 71 S., 31 A b b . , M 7,I n diesem B ä n d c h e n , H e f t 18 der R e i h e „ G e o g r a p h i s c h e B a u s t e i n e " gibt Verf., selbst Spezialist in F r a g e n der N a c h f o l g e n u t z u n g zeitweilig d e v a s t i e r t e r B e r g b a u f l ä c h e n , eine k u r z e Ü b e r s i c h t ü b e r P r o b l e m e dieser A r t . Sie greifen, d a es sich u n t e r a n d e r e m a u c h u m die G e w i n n u n g v o n E r z e n , K o h l e n u n d Niclitcrzen h a n d e l t , die in ü b e r 1 6 0 0 L a g e r s t ä t t e n d e r D D R a b g e b a u t w e r d e n , weit in d a s G e b i e t d e r Geologie hinein. Die G r e n z e n v o n dieser zu d e n F r a g e n der L a n d s c h a f t u n d der L a n d s c h a f t s g e s t a l t u n g auf d e r Basis des L a n d e s k u l t u r g e s e t z e s sind f l i e ß e n d . In b e s o n d e r e m M a ß e wird d a b e i d e r B r a u n k o h l e n t a g e b a u in d e n B e z i r k e n Leipzig, Halle u n d C o t t b u s a n g e s p r o c h e n . Es ist d a s Anliegen des Verf., n i c h t allein m i t d e n a u f g e t r e t e n e n S c h ä d e n f e r t i g zu w e r d e n , s o n d e r n solche d u r c h eine e x a k t e K e n n t n i s d e r Materie n a c h Möglichkeit zu v e r m e i d e n . K. SVOBODA,

KAUTER

JOSEF

Cesky masiv ve fotografii (Das Böhmische Massiv in Fotografien) P r a h a : "Üstredni ü s t a v geologicky 1973. 256 A b b . , K c s 90.— W i e bereits ein erstes D u r c h b l ä t t e r n dieses B u c h c s zeigt, w i r d seine B e d e u t u n g o h n e Zweifel v o m reichen A b b i l d u n g s m a t e r i a l b e s t i m m t . Es ist d a s d o m i n i e r e n d e E l e m e n t dieses v o n d e r geologischen Z e n t r a l a n s t a l t der T s c h e c h o s l o w a k i s c h e n A k a d e m i e d e r W i s s e n s c h a f t e n h e r a u s g e g e b e n e n Titels. 256: p r ä c h t i g e , a u c h in d e r W i e d e r g a b e n o c h i m m e r d u r c h a u s b e f r i e d i g e n d e A u f n a h m e n — a u s g e w ä h l t , wie d e r A u t o r s c h r e i b t , a u s e i n e m A r c h i v v o n m e h r e r e n T a u s e n d B i l d e r n — v e r m i t t e l n einen u m f a s s e n d e n E i n d r u c k der v e r s c h i e d e n e n g e o g r a p h i s c h e n R e g i o n e n u n d geologischen F o r m a t i o n e n des B ö h m i s c h e n Massivs sowie seiner c h a r a k t e r i s t i s c h e n struktur-tektonischen Einheiten. A n d e r e zeigen w i c h t i g e T y p u s l o k a l i t ä t e n o d e r w e l t b e k a n n t e A u f s c h l ü s s e : M o l d a n u b i k u m (48 A b b i l d u n g e n ) : K r i s t a l l i n i k u m v o n K u t n ä H o r a (9); N o r d w e s t b ö h m i s c h e r K r i s t a l l i n k o m p l e x (17); K r i s t a l l i n i k u m d e r W e s t s u d e t e n (31); M ä h r i s c h - S c h l e sischer K r i s t a l l i n k o m p l e x (15); P r o t e r o z o i k u m u n d P a l ä o z o i k u m (64); M e s o z o i k u m (25); T e r t i ä r (11); N e o v u l k a n i t e (23); Q u a r t ä r (13). Die A b b i l d u n g s u n t c r s c h r i f t c n sind in t s c h e c h i s c h e r S p r a c h e v e r f a ß t . K u r z e E r l ä u t e r u n g e n zu d e n A b b i l d u n g e n f i n d e n sich ü b e r d i e s in Tschechisch, Englisch, D e u t s c h , R u s s i s c h u n d F r a n z ö s i s c h . Die A n o r d n u n g dieses u m f a n g r e i c h e n M a t e r i a l s e r f o l g t e n a c h regional-geologischen G e s i c h t s p u n k t e n . Mit der gleichen G l i e d e r u n g g i b t es in t s c h e c h i s c h e r u n d englischer S p r a c h e k u r z e E i n f ü h r u n g s k a p i t e l ü b e r die Geologie d e r einzelnen S t r u k t u r e i n h e i t e n u n d einen A b r i ß der h i s t o r i s c h e n Geologie des B ö h m i s c h e n Massivs, die d a s e m p f e h l e n s w e r t e B u c h noch z u s ä t z l i c h bereichern. U. VVUTZKK

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 23 (1977), Heft 10 Informationen

539

Informationen Erdöl in Afrika I m J a h r e 1976 b e t r u g die E r d ö l f ö r d e r u n g A f r i k a s 279,5 Mill. t, g e g e n ü b e r 243,3 Mill. t im J a h r zuvor. Das sind m e h r als 1 2 % d e r g e s a m t e n E r d ö l f ö r d e r u n g i m nichtsozialistischen W i r t s c h a f t s b e r e i c h . A n d e r Spitze der a f r i k a n i s c h e n P r o d u z e n t e n s t e h t Nigeria m i t einem F ö r d e r a n t e i l (1976) von 3 5 , 7 % . Es folgen L i b y e n m i t 3 2 , 9 % , die D V R Algerien m i t 1 6 , 9 % , die A R Ä g y p t e n m i t 5 , 8 % , G a b u n m i t 4 , 0 % , Angola m i t 2 , 2 % , T u n e s i e n m i t 1 , 5 % , die V R K o n g o m i t 0 , 8 % u n d Zaire m i t 0 , 2 % . Die drei g r ö ß t e n F ö r d e r l ä n d e r A f r i k a s sind Mitglieder der OPEC. Kohle- und Bauxitbergwerk in der Ungarischen VE Die Ungarische V R h a t die E r r i c h t u n g eines k o m b i n i e r t e n Kohle- u n d B a u x i t b e r g w e r k s bei N a g y e g y h ä z a in Angriff gen o m m e n , dessen F e r t i g s t e l l u n g 1981/82 vorgesehen ist. Die Vorr ä t e a n K o h l e b e l a u f e n sich d o r t auf 55 bis 60 Mill. t, die v o n B a u x i t auf e t w a 10 Mill. t . N a c h I n b e t r i e b n a h m e des W e r k s wird N a g y e g h ä z a pro J a h r ca. 1,7 Mill. t B r a u n k o h l e u n d 500000 t B a u x i t f ö r d e r n . Die B a u x i t g e w i n n u n g k a n n im Bedarfsfall auf 750000 bis 800000 t gesteigert w e r d e n . Die v o r gesehene B a u x i t p r o d u k t i o n e n t s p r i c h t ca. 2 0 % des G r u n d s t o f f b e d a r f s der u n g a r i s c h e n T o n e r d e i n d u s t r i e . Zwei D r i t t e l der neueii K o h l e f ö r d e r u n g ist f ü r die Versorgung des 1 930-MWW ä r m e k r a f t w e r k s bei Bieske b e s t i m m t .

Eisenerz in Schweden Mit 25 Mill. t J a h r e s f ö r d e r u n g v o n Eisenerz liegt Schweden, das lange J a h r e h i n d u r c h die Reihe der W e l t p r o d u z e n t e n a n f ü h r t e , h e u t e , soweit es die in der L K A B zusammengeschlossenen G r u b e n a n g e h t , m i t A b s t a n d h i n t e r Australien, das 90 Mill. t f ö r d e r t , Brasilien m i t 75 Mill. t u n d K a n a d a m i t 55 Mill. t . W ä h r e n d die ü b r i g e n P r o d u z e n t e n l ä n d e r das Erz überwiegend i m T a g e b a u gewinnen, w e r d e n in Schweden 80 bis 8 5 % des Eisenerzes u n t e r Tage g e f ö r d e r t , w o d u r c h der A b b a u engeren technischen Grenzen u n t e r w o r f e n ist. Die großen Eisenerzlagerstät.ten in N o r d s c h w e d e n sind kürzlich einer n e u e n E i n s c h ä t z u n g u n t e r den derzeit gültigen W e l t m a r k t b e d i n g u n g e n u n t e r z o g e n worden m i t d e m Ergebnis, d a ß die bisher m i t 2,5 Mrd. t; a n g e g e b e n e n R e s e r v e n n u n n u r noch mit 1,2 Mrd. t ausgewiesen w e r d e n . Weltbleiwirtschaft N a c h einer U N O - S t a t i s t i k w e r d e n B l e i l a g e r s t ä t t e n in f a s t 50 L ä n d e r n der W e l t a b g e b a u t . 1975 b e t r u g die G e s a m t f ö r d e r u n g 3,4 Mill. t (Metallgehalt im Erz). D a r a n w a r e n a b e r in der H a u p t s a c h e sechs L ä n d e r beteiligt, n ä m l i c h die U S A mit 1 7 % , die U d S S R m i t 1 5 % , Australien m i t 1 2 % , K a n a d a m i t 1 0 % , Mexiko m i t 6 % u n d P e r ú m i t 5 % . Die sozialistischen L ä n d e r v e r f ü g e n ü b e r etwa 1/4 der b e k a n n t e n B l e i v o r r ä t e . N e b e n der U d S S R h a b e n die S F R Jugoslawien, die V R Bulgarien u n d die Koreanische V D R an der W e l t f ö r d e r u n g m i t einer P r o d u k t i o n v o n ü b e r 100000 t einen ge-

wichtigen Anteil. Größere Mengen werden ferner mit 70000 t in der V R Polen u n d mit 45000 t in der SR R u m ä n i e n gewonnen. Welt-Asbestproduktion Die A s b e s t p r o d u k t i o n in der W e l t m a c h t e in den J a h r e n folgende E n t w i c k l u n g d u r c h (in 1000 t ) : 1975

1976

UdSSR Kanada Südafrika Europa V R China USA Südamerika Australien andere Länder

2224 1056 629 290 132 91 63 50 23

2 293 1533 653 290 132 122 68 63 23

insgesamt

4558

5188

letzten

Entwicklung von Bergbauprodukten der Ungarischen VR N a c h s t e h e n d e Zahlen geben einen Uberblick ü b e r die E n t w i c k l u n g einiger a u s g e w ä h l t e r B e r g b a u p r o d u k t e in der Ungarischen V R :

Kohle Erdöl Erdgas Bauxit

Mill. Mill. Mrd. Mill.

t t m3 t

1970

1975

1980

27,8 1,9 3,5 2,0

24,9 2,0 5,2 2,9

24,0 2,0 6,0 3,1

RGW-Geologen in der Mongolischen VR Auf G r u n d v o n Beschlüssen der 29. T a g u n g des R a t e s f ü r Gegenseitige W i r t s c h a f t s h i l f e (RGW) w e r d e n die g e m e i n s a m e n geologischen U n t e r s u c h u n g e n in einer zweiten Feldsaison f o r t gesetzt. D a s U n t e r s u c h u n g s g e b i e t in der MVR u m f a ß t eine Fläche v o n 32000 k m 2 . I n s g e s a m t n e h m e n an dieser zweiten Feldsaison ü b e r 300 Geologen, Spezialisten u n d Techniker aus allen Mitgliedsländern des R G W teil. Die L e i t u n g der I n t e r n a t i o n a l e n Geologenexpedition liegt bei d e m Geologischen Dienst der MVR in den H ä n d e n v o n Dr. S h a m b y n B j a m b a . Von d e m R e i c h t u m an B o d e n s c h ä t z e n der Mongolischen V R zeugt insbesondere der „ S c h a t z b e r g v o n E r d e n e t " . Hier liegt eine der zehn g r ö ß t e n K u p f e r - M o l y b d ä n - L a g e r s t ä t t e n der W e l t . Die A r b e i t e n sind soweit f o r t g e s c h r i t t e n , d a ß im J a h r e 1978 mit d e m P r o d u k t i o n s b e g i n n u n d einer P r o d u k t i o n v o n 4 Mill. t K u p f e r - u n d M o l y b d ä n k o n z e n t r a t gerechnet w e r d e n k a n n . 1980 soll die P r o d u k t i o n bereits 16 Mill. t erreichen.

Zeitschrift für angewandte Geologie, Bd. 28 (1977), Helt 10

540

Kurzn achrichten

Kurznachrichten Die Welterdöltörderung erhöhte sich 1976 gegenüber 1 9 7 5 um 7 , 6 % . An der Spitze der Förderländer steht die U d S S R , gefolgt von Saudiarabien und den U S A . L e t z t e r e h a t t e n auch 1 9 7 6 einen R ü c k g a n g in der Erdölförderung zu verzeichnen. An vierter Stelle rangiert I r a n , gefolgt von Venezuela, Kuweit und Irak. Die in Lateinamerika erkundeten Erdölvorräte betrugen Ende 1 9 7 5 ca. 4 Mrd. t, d a r u n t e r : Venezuela 2 787,5, Argentinien 3 4 3 , 7 , E k u a d o r 3 2 3 , 0 , Brasilien 1 0 6 , 6 , Peru 102,4, TrinidadT o b a g o 1 0 0 , 2 , K o l u m b i e n 79,0 und Bolivien 19,2. Bei Abu D h a b i Town, im R a u m von A s - S a d j ' a , im W e s t g e b i e t des F e s t l a n d s von Svhardscha, auf der arabischen Halbinsel, ist n a c h Abschluß eingehender geologischer Vorarbeiten eine neue Erdöllagerstätte größeren Ausmaßes entdeckt worden. Einzelheiten stehen noch aus. Venezuelas Eisenerzvorräte werden auf 2,5 Mrd. t geschätzt, soweit sie im T a g e b a u gefördert werden können. Die Vorräte in größerer Tiefe sollen sich auf 7,5 Mrd. t belaufen. Venezuela gehört zu den zehn größten Eisenerz produzierenden Ländern der W e l t .

Die R e p u b l i k Panama h a t mit der Erschließung ihrer u m fangreichen Kupfererzlagerstätten in Cerro Netaquilla (300 Mili, t Vorräte) und Cerro Colorado (2 Mrd. t Kupfererz) begonnen. Die erste soll mit 7 0 0 0 0 t/a K u p f e r , die zweite demnächst mit 1 5 0 0 0 0 t / a K u p f e r die Produktion aufnehmen. In der DVR Algerien werden Phosphatlagerstätten derzeit nur in D j e b e l Onk abgebaut. Die Produktion b e t r ä g t ca. 7 0 0 0 0 0 t / a . Sie soll durch Einbeziehung weiterer L a g e r s t ä t t e n bis 1977 auf 2,1 Mill. t / a gesteigert werden. E i n Teil des R o h s t o f f s wird e x portiert, ein anderer im L a n d e selbst verarbeitet. In der CSSR werden die Quarzrohstoffe in der B ö h m i s c h e n Masse, die in der Produktion von Glas, Porzellan, K e r a m i k , E m a i l in H ü t t e n und Gießereien verwendet werden, einer neuen Uberprüfung unterzogen. D a b e i steht die Verwendungsmöglichkeit für Ferrosilizium und Silizium im Vordergrund. Neuere Untersuchungen in der CSSR haben ergeben, daß die Gips- und Anhydritlagerstättc von Bohunovo in S c h i c h t e n liegen, die wahrscheinlich der unteren Trias zugehören. E s handelt sich um eine Scholle innerhalb des Slowakischen K a r s t e s . Die Gipslagen treten im Hangenden von Anhydriten auf.

Bezugsmöglichkeiten der „Zeitschrift für angewandte Geologie" Bestellungen sind zu richten — — — — —

in der DDR an den Postzeitungsvertrieb; an eine Buchhandlung oder an den Akademie-Verlag, DDR - 1 0 8 Berlin, Leipziger Straße 3 — 4 im sozialistischeiTAusland an eine Buchhandlung für fremdsprachige Literatur oder an den zuständigen Postzeitungsvertrieb in der BRD und Westberlin an eine Buchhandlung oder an die Auslieferungsstelle KUNST und WISSEN, Erich Bieber, 7 Stuttgart, Wilhelmstraße 4 — 6 In Österreich an den Giobus-Buchvcrtrieb, 1201 Wien, Höchstädtplatz 3 im übrigen Ausland an den Internationalen Buch- und Zeitgchriftenhandet; den Buchexport, Volkseigener Außenhandelsbetrieb der Deutschen Demokratischen Republik. DDR - 701 Leipzig, Postfach 160, oder an den Akademie-Verlag, DDR - 1 0 8 Berlin, Leipziger Straße 3 — 4.

„Zeitschrift für angewandte Geologie" Herausgeber: Prof. Dr. KARL SCHMIDT, Direktor des Zentralen Geologischen Instituts, Berlin, im Auftrage des Ministeriums für Geologie der Deutschen Demokratischen Republik. Chefredakteur: Dr. KURT ÜAUTER, Zentrales Geologisches Institut, Berlin. Anschrift der Redaktion: DDR - 1054 Berlin, Kastanienallee 69 (Fernruf 2824293/2824593). Verlag: Akademie-Verlag, DDR - 108 Berlin, Leipziger Straße 3 - 4 ; Fernruf: 2 2 3 6 2 2 1 u. 2 2 3 6 2 2 9 Telex-Nr. 114420; Postscheckkonto: Berlin 35021 Bank: Staatsbank der DDR, Berlin, Kto.-Nr.: 6836-26-20712. Veröffentlicht unter der Lizenznummer 1279 des Presseamtes beim Vorsitzenden des Ministerrates der Deutschen Demokratischen Republik. Gesamtherstellung: V E B Druckhaus „Maxim Gorki", DDR - 74 Altenburg. Erscheinungsweise: Die Zeitschrift erscheint monatlich. Die 12 Hefte eines Jahres bilden einen Band. Bezugspreis je Band 144,— M zuzüglich Versandspesen (Preis für die DDR 2 4 , - M). Bezugspreis je Heft 1 2 , - M (Preis für die DDR 2 , - M). Bestellnummer dieses Heftes: 1047/23/10. Alleinige Anzeigenannahme DEWAG-Werbung, DDR - 1054 Berlin, Wilhelm-Pieck-Str. 49, und alle DEWAG-Betriebe und Zweigstellen der Bezirke der DDR. © 1977 by Akademie-Verlag Berlin. Printed in the German Democratic Republic. AN (EDV) 32138

Zeitschrift für angewandte Geologie Herausgegeben der Deutschen

vom

Zentralen

Geologischen

Demokratischen

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Berlin i m A u f t r a g des Ministeriums für

Verlag: Akademie-Verlag, 108 Berlin, Leipziger Straße

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PEDKO, A. Methode zur B e s t i m m u n g des Meißelbedarfs beim Niederbringen B o h r u n g e n unter komplizierten geologischen Bedingungen

von

Z. angew. Geol., Berlin, 23 (1977) 10, S. 5 3 3 - 5 3 6 , 2 Tab., 12 Lit. Die Abhängigkeiten der Meißelmarschlänge von der Teufe, deren Linearität und ausreichende Genauigkeit zu beweisen war, werden fixiert. F ü r die Berechnung der innerhalb eines Bohrleides notwendigen Meißelanzalil dienen Faktoren als Grundlage, die die Meißelmarschlänge beeinflussen. Diese Methode der Meißelbedarfsermittlung kann auf beliebige Lagerstätten angewendet werden.

Im Zeichen der Freundschaft

KAEMMEL, T . ; MÜLLER, E . P . ; u. a. A l t m a r k i t — ein neues Mineral

Aus Anlaß des 60. Jahrestages der Großen Sozialistischen Oktoberrevolution haben

Herausgeber

und Redaktion der

(Vorläufige Mitteilung) Z. angew. Geol., Berlin, 23 (1977) 10, S. 5 3 5 - 5 3 8 , 1 Tab., 2 Lit. LEEDER,

O.

Z u r V. Allunionskonferenz über T h e r m o b a r g o g e o c h e m i e Z. angew. Geol., Berlin, 23 (1977) 10, S. 5 3 6 - 5 3 7 , 2 Lit.

Zeitschrift für angewandte Geologie eine Bibliographie der in den Jahren 1955 bis 1975 in dieser Zeitschrift erschienenen Arbeiten sowjetischer Fachkollegen herausgebracht. Sie veran-

K A E M M E L , T . ; M Ü L L E R , E . P . et. a l . A l t m a r k i t — a New Mineral

schaulicht die Fülle und Vielseitigkeit allein der

(Preliminary Communication)

publizistischen

Z. angew. Geol., Berlin, 23 (1977) 10, pp. 5 3 5 - 5 3 6 , 1 Table, 2 Refs.

Beiträge, mit denen

sowjetische

Wissenschaftler und Praktiker in dieser Etappe befruchtenden Einfluß auf die Entwicklung der geologischen Forschung und Erkundung in unserer Republik nahmen. Autoren und Sachregister des' Informationsmittels ermöglichen einen schnellen Uberblick über diese in 20 Zeitschriftenjahrgängen enthaltenen Artikel. Die Veröffentlichung, zugleich Ausdruck des Dankes für die unserer Zeitschrift erwiesene brüderliche Unterstützung, ist unter dem Titel

„Bibliographie sowjetischer Arbeiten in der Zeitschrift für angewandte Geologie"

LEEDER, O. Vth A l l - U n i o n Conference on Thermobarogeoeheinistry Z. angew. Geol., Berlin, 23 (1977) 10, pp. 5 3 6 - 5 3 7 , 2 Refs.

IIEHKO, A . METOFI JI.IIFI o n p e ^ e j i e m i a NOTPEÖHOCTII JJOJIOT i i p i i CKBaSKHH n p H CJIOSKHMX reOJIOrHHCCKIlX yCJIOBHHX

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Z. angew. Geol., BepjiHH, 23 (1977) 10, CTp. 5 3 3 - 5 3 5 , 2 TaßJi., 12 j i h t . ycTaiiaBJiHBaeTcn 3aBiiCHM0CTb hoihhh x o n a h o j i o t o t rayOmiti, j n m e i i IJOCTb H HOCTâTOHHaH TOIHOCTb KOTOpOÜ OtlJIO HyffillO HOKaSaTI,. JIJTH BbiHHCJieHHH HyîKHoro KooiHqecTBa h o j i o t BHyTpri osHoro lipoMbicna o c h o b o h c j i y œ a T ijjaKTopM, KOTopme b j i h h i o t n a nJiHHy x o n a h o j i o t . 3 t o t M6T0H onpeiteJienHH noTpeönocTii h o j i o t npuMemieMbiu n a j u o ö u e MeCTOpOÎKAeHHH.

KASMMEJI, T . ; MWJIJIEP, E . I I . A j I B T M a p i t B T — HOBblH MHHCJia.n (IIpeABapHTejitHoe

als Band 40 der Abhandlungen des Zentralen Geo-

cooömemie)

Z.'angew. Geol., BepjiHH, 23 (1977) 10, CTp. 5 S 5 - 5 3 6 , 1 Taßji., 2 oiht.

logischen Instituts (79 Seiten, brosch., M 30. — )

JI33REP, O.

erschienen.

K y - o f i Bcecoio3Hon uoHiJiepenuHH no TepMoSaporeoximiin

Bestellungen werden an die Vertriebsstelle

des

Z. angew. Geol., BepjiHH, 23 (1977) 10, CTp. 5 3 6 - 5 3 7 , 2 j i h t .

ZGI, 104 Berlin, Invalidenstr. 44, erbeten. Neuerscheinungen und Literaturhinweise BAUMATTIT, L . ; T I S C H E N D O R F ,

G.

Einführung in die Metallogenie — Minerogenie Leipzig: Dt. Verlag firundstoliind. 1970. 458 S., 100 Abb., 3« Tab., 3 Ani., »84 Lit. LARIONOW, W . W . ; RESWAKOW, R . A .

Kerngeophysik und radiometrische Erkundung Moskau: Verlag Nedra 1976. 300 S., 98 Abb., 29 T a b . , 24 Lit. LOBANOW, N . J .

Ökonomische Lagerstättenbewertung und rationelle Ausnutzung des Erdinnern Leningrad: Verlag leningr. Univ. 1976. 150 S., 4 Abb., 32 T a b . , 149 Lit.

Goethes Sammlungen zur Mineralogie, Geologie und Paläontologie Katalog Bearbeitet von HANS PRESCHER

Herausgegeben von den Nationalen Forschungs- und Gedenkstätten der klassischen deutschen Literatur in Weimar

1977. Etwa 992 Seiten — 17 Abb. — gr. 8° — Leinen etwa 151,— M Bestell-Nr. 7530674 (6356)

Erstmalig in der Geschichte der Goetheforschung wird ein kritischer Katalog der Sammlungen Goethes vorgelegt, die der Dichter, Staatsmann und Naturforscher auf dem Gebiet der Geowissenschaften angelegt hatte. Diese umfangreichen Sammlungen zur Mineralogie, Gesteinskunde und Paläontologie sowie zur Geologie einzelner Gebiete, den sogen. „Suiten", dienten Goethe vor allem zum Erfassen der Wirklichkeit unter einem das Ganze gestaltenden und in sich widerspruchsfreien Prinzip. Für diese Sammlungen, nach 1961 neu geordnet und katalogisiert, wurden — soweit möglich — zu den einzelnen Suiten die Entstehungsgeschichte, Herkunft, Anlaß der Erwerbung, historischer Niederschlag und anderes erarbeitet und notiert, so daß jetzt eine auf kritischen Quellenstudien beruhende Grundlage für weitere Spezial-Forschungen gegeben ist.

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AKADEMIE-VERLAG D D R - 1 0 8 Berlin, Leipziger Str. 3 — 4

Physik der Erdkruste Ergebnisse geophysikalischer Erforschung von Erdkruste und Erdmantel Mitverfaßt und herausgegeben von ROBERT L A U T E R B A C H

1977. 247 Seiten - 68 Abb. - 6 Tab. - gr. 8° -

Leinen 4 6 , - M

Bestell-Nr. 7619775 (6318)

In diesem Band werden die Entwicklungstendenzen der physikalischen Erforschung der Erdkruste und des oberen Erdmantels im Zusammenhang mit den Aufgaben der Volkswirtschaft — wie z. B. der Erforschung nutzbarer mineralischer Lagerstätten — und der Grundlagenforschung behandelt. Dabei werden die Gebiete Entstehung und Bauformen und Strukturen der Erdkruste und des oberen Erdmantels, Geologie und Geophysik der Meeresböden, Satelliten- und Aeromethoden, geothermische, geoelektromagnetische, elektrische, magnetische und gravimetrische Verfahren, Fortschritte der Seismik, Geophysik im Ingenieur- und Felsbau, geophysikalische Methoden im Bohrloch, Petrophysik, angewandte Geophysik und Geochemie behandelt. Alle diese Gebiete gewinnen hinsichtlich ihrer praktischen Anwendungsmöglichkeiten zunehmend an Bedeutung.

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AKADEMIE-VERLAG D D R - 1 0 8 Berlin, Leipziger Str. 3—4