Zeitschrift für Angewandte Geologie: Band 34, Heft 11 November 1988 [Reprint 2021 ed.] 9783112560242, 9783112560235

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ZEITSCHRIFT FOR

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11 B A N D 34 NOVEMBER

1988

I S S N 0044-2259 Z. angew. Geol., Berlin 3 4 ( 1 9 8 8 ) 11, 3 2 1 - 3 5 2

AKADEMIE-VERLAG BERUN

Herausgeber: Zentrales Geologisches Institut

Zeitschrift für angewandte Geologie BAND 34

HEFT 11

1988

INHALT

COflEPJKAHME

CONTENTS

PATZER, U . ; PRÖHL, S.

W a s ist seismische Stratigraphie? Teil 1 : M e t h o d i s c h e Grundlagen S. 321-325, 9 Abb., 52 Lit.

^ t o TaKoe c e f t c M M e c n a H c T p a r a rpac()HH? H a c T b 1 : MeTOHHiecKne ocHOBbI

W h a t is s e i s m i c s t r a t i g r a p h y ? P a r t 1: Methodic base pp. 321-325, 9 Figs., 52 Refs.

BUCKUP, K . ; WECK, D.

Methodische Möglichkeiten zum Einsatz von hochauflösenden Stratamessungen S. 326-328, 4 Abb., 1 Tab.

MeTojpmecKHe BO3MOHSHOCTH HCn0Jib30BaHHH nnacTOBoro HaKJIOHOMepa C BHCOKOÄ p a 3 p e i n a i o m e ß cnocoÖHocTbio CTp. 326-328, 4 HJIJI., 1 TaOJl.

Methodical possibilities t o use s t r a t a m e a s u r e m e n t s of h i g h resolution pp. 326-328, 4 Figs., 1 Table

WETZEL,

Uber Korrelationen zwischen der Konzentration von Elementpaaren in kontinentalen Magmatiten S. 329-334, 1 Abb., 10 Tab., 22 Lit.

KoppejiHiiHH

Correlations between concentrat i o n s of e l e m e n t p a i r s i n c o n t i nental magmatites pp. 329-334, 1 Fig., 10 Tables, 22 Refs.

KÜHNER, R.; KLOSS, R . ; BATJMANN, K . ; MÄDLER, F .

Stratigraphisch-genetische Erkenntnisse aus der Uberbagger u n g der Rinne Gosda — Klinge S. 335-338, 8 Abb., 6 Lit.

CTPATMRPAIJIHMECKO-REHETHHEC-

HAMMER, J . ; RÖSLER, H . NIESE, S.

Besonderheiten der Spurenelem e n t f ü h r u n g des Kupferschiefers der Sangerhäuser Mulde und Versuche ihrer Deutung S. 339-343, 6 Abb., 1 Tab., 45 Lit.

OcOÖeHHOCTH npHCyTCTBHH peAKHX 3JI6M6HTOB B MBßHCTOM cnaHiie 3aHrepxay3eHCK0ü Myjlbfl,bl H nonbiTKH HX HHTepnpeTaiiHH

CTp. 3 2 1 - 3 2 5 , 9 HJIJI., 5 2 JIHT. HCT.

K.

TPAIIHHMH

MEMFLY nap

2 2 JIHT. HCT.

KHe CBeneHHH, nonyqeHHbie n p n n p o x o R K e ^ e p e 3 RpeBHee p y c n o Fo3Ha—KjiHHre

CTp. 3 3 9 - 3 4 3 , 45 JIHT. HCT.

ROSELT, G.

Z u m Kohlenschädel der Freiberger S a m m l u n g e n — E r g e b n i s s e bisheriger u n d neuer U n t e r suchungen

B

KOHTHHGHTajIbHblX MarMaTHTax CTp. 329-334, 1 HJIJI., 10 Taßoi.,

CTp. 335 — 3 3 8 ,

J.:

KOHIJEH-

ANEMEHTOB

Stratigraphic-genetical knowledge f r o m t h e o v e r d r e d g i n g of t h e trench Gosda—Klinge pp. 335-338, 8 Figs., 6 Refs:

8 HJIJI., 6 JIHT. HCT.

P e c u l a r i t i e s of t r a c e - e l e m e n t c o n t e n t in t h e copper shale in t h e b a s i n of S a n g e r h a u s e n and efforts to explain t h e m pp. 339-343, 6 Figs., 1 Table, 45 Refs.

6 HJIJI., 1 T a ß J l . ,

yroJibHbift n e p e n OpaftßeprcKOit KO JIJI6KIJMM. P e 3 y j I b T a T H p a H HHX H HOBblX HCCJieHOBaHHfi CTp. 344 — 345, 23 HJIJI., 11 JIHT. HCT.

T o t h e coal s k u l l of t h e F r e i b e r g c o l l e c t i o n s — r e s u l t s of old and newer investigations pp. 344-345. 23 Figs., 11 Refs.

S. 344-345, 23 Abb , 11 Lit. Tagungsberichte

S 346-350

Buchbesprechungen

S. 350-352

Z e i t s c h r i f t f ü r a n g e w a n d t e G e o l o g i e is i n d e x e d i n C u r r e n t C o n t e n t s / P C & E S . Titelbild: Wabenverwitterung, Apscheron — Kalksandstein, Kobystan/Az.

SSR

A u f n a h m e : P . G. DIETRICH, F r e i b e r g

C h e f r e d a k t e u r : D o z . D r . sc. B . KÖLBEL R e d a k t i o n s b e i r a t : D r . W . GERSTENBERGER, P r o f . D r . sc. W . JUNG, P r o f . D r . sc. P . KNOLL, P r o f . D r . h a b i l . G. (JLSZAK, P r o f . D r . sc. G. PESCHEL, D o z . D r . sc. R . RUSKE, D r . R . SALLUM, P r o f . D r . sc. M. STÖRR, D r . M. S ü s s , P r o f . D r . R. WIENHOLZ Die Z E I T S C H R I F T F Ü R A N G E W A N D T E G E O L O G I E b e r i c h t e t s t ä n d i g ü b e r folgende A r b e i t s g e b i e t e : Geologische G r u n d l a g e n f o r s c h u n g u n d L a g e r s t ä t t e n f o r s c h u n g / Methodik der geologischen E r k u n d u n g / Ökonomie u n d P l a n u n g der geologischen E r k u n d u n g / T e c h n i k d e r g e o l o g i s c h e n E r k u n d u n g / Geologie u n d L a g e r s t ä t t e n k u n d e i m A u s l a n d . I n d e r Z e i t s c h r i f t k ö n n e n alle s t r i t t i g e n F r a g e n d e r p r a k t i s c h e n Geologie b e h a n d e l t w e r d e n . D i e A u t o r e n ü b e r n e h m e n f ü r i h r e A u f s ä t z e d i e ü b l i c h e V e r a n t w o r t u n g .

Bezugsmöglichkeiten der „Zeitschrift für angewandte Geologie" Bestellungen sind zu lichten — in der DDR an den Postzeitungsvertrieb unter Angabe der Kundennummer des Bestellenden oder an den Akademie-Verlag Berlin, Leipziger Straße 3 —4, DDR-1086 Berlin; — im sozialistischen Ausland an eine Buchhandlung für fremdsprachige Literatur oder an den zuständigen Postzeitungsvertrieb: — in der BRD und Berlin (West) an eine Buchhandlung oder an die Auslieferungsstelle KUNST und WISSEN, Erich Bieber oHG, Postfach 102 844, D-7000 Stuttgart 10; — in den übrigen westeuropäischen Ländern an eine Buchhandlung oder an die Auslieferungsstelle KUNST und WISSEN, Erich Bieber GmbH, General Wille-Straße 4, CH-8002 Zürich; — im übrigen Ausland an den Internationalen Buch- und Zeitschriftenhandel; den Buchexport, Volkseigener Außenhandelsbetrieb der Deutschen Demokratischen Republik, Postfach 160, DDR-7010 Leipzig, oder an den Akademie-Verlag Berlin, Leipziger Straße 3 - 4 , DDR-1086 Berlin. Zeitschrift für angewandte Geologie Herausgeber: Zentrales Geologisches Institut, Berlin, im Auftrag des Ministeriums für Geologie der Deutschen Demokratischen Republik. Chefredakteur: Doz. Dr. sc. B. KÖLBEL, Zentrales Geologisches Institut, Berlin, Fernruf: 2363997. Anschrift der Redaktion: Kastanienallee 69, DDR-1054 Berlin; Fernruf: 2806334. Verlag: Akademie-Verlag Berlin, Leipziger Straße 3 - 4 , DDR-1086 Berlin; Fernruf: 2236201 oder 2236229; Telex-Nr.: 114420. 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: VEB Druckhaus „Maxim Gorki", DDR-7400 Altenburg. Erscheinungsweise: Die Zeitschrift erscheint jährlich in einem Band zu 12 Heften. Bezugspreis je Band 156,— DM zuzüglich Versandspesen. Bezugspreis je Heft 13,— DM. Der gültige Jahresbezugspreis für die DDR ist der Postzeitungsliste zu entnehmen. Bestellnummer dieses Heftes: 1047/34/11. Alleinige Anzeigenannahme: DEWAG-Werbung, Wilhelm-Pieck-Straße 49, DDR-1054 Berlin, und alle DEWAG-Betriebe und Zweigstellen der Bezirke der DDR. © 1988 by Akademie-Verlag Beriiii. Printed in the German Democratic Republic. AN (EDV) 46337 00220

ZEITSCHRIFT FUR ANGEWANDTE GEOLOGIE

B A N D 34 / 1988 / H E F T 11

Was ist seismische Stratigraphie? Teil 1 : Methodische Grundlagen ULRICH PATZER, STEPHAN PRÖHL, L e i p z i g

Mitteilung aus dem V E B Kombinat Geophysik Leipzig Die seismische Stratigraphie stellt eine seit mehr als zehn Jahren existierende Richtung der Interpretation reflexionsseismischer Daten dar. Die Hauptaufgabe besteht dabei in der detaillierten Analyse von Besonderheiten des seismischen Wellenfeldes — und zwar insbesondere auch zwischen Leithorizonten — unter Einbeziehung aller verfügbaren Zusatzinformationen, mit dem Ziel der Ausgliederung'sogenannter seismischer Fazieseinheiten. Aus der Ermittlung ihrer äußeren Form und inneren Struktur sind — in Abhängigkeit vom Erkundungsstadium und der Aufgabenstellung — u. a. Informationen über die paläogeographische Entwicklung des Sedimentbeckens, das Sedimentationsmilieu, den Feinschichtaufbau, die lithologische Zusammensetzung und die Höffigkeit des Untersuchungsgebietes oder auch Detailaussagen über bereits nachgewiesene Kohlenwasserstoff-Lagerstätten möglich. Die Anwendung der Prinzipien der seismischen Stratigraphie erfordert die Bereitstellung und Nutzung aller für die Interpretation relevanten Daten (neben geophysikalischen auch geologische, bohrlochgeophysikalische, petrophysikalische u. a.) und eine enge interdisziplinäre Zusammenarbeit. Es muß darauf hingewiesen werden, daß der Begriff seismische Stratigraphie in der englischsprachigen und der sowjetischen Literatur zwar weit verbreitet ist, diese Arbeitsrichtung jedoch nicht exakt beschreibt. Das Ziel besteht weniger in einer stratigraphischen Gliederung als vielmehr in der Gewinnung von Informationen vor allem über die Lithologie. Nachfolgend werden zunächst wichtige Grundbegriffe und das methodische Konzept der seismischen Stratigraphie beschrieben sowie die sich daraus ergebenden prinzipiellen Möglichkeiten einer praktischen Umsetzung zusammengestellt. Der zweite Teil dieser Arbeit, der sich mit den Aspekten der praktischen Anwendung des Konzeptes und den Aussagemöglichkeiten anhand von praktischen Beispielen aus der Literatur auseinandersetzt, wird im nächsten Heft dieser Zeitschrift erscheinen. Grundlagen und Konzept der seismischen Stratigraphie sind in der ersten Hälfte der siebziger J a h r e erarbeitet und z. T. in Form von Vorträgen auf Tagungen der Society of Exploration Geophysicists, der American Association of Petroleum Geologists und der European Association of Exploration Geophysicists dargestellt worden. Wichtige Publikationen zu dieser neuen Arbeitsrichtung in der englischsprachigen Literatur stammen u. a. von HARMS & T A C K E N B E R G ( 1 9 7 2 ) , KHATTRI & G I R ( 1 9 7 6 ) , BOKSANDIÖ ( 1 9 7 8 ) s o w i e SANGREE & W I D M I E R ( 1 9 7 9 ) .

Wesentliche Impulse gingen von einem Spezialsymposium aus, das die American Association of Petroleum Geologists im J a h r e 1975 durchgeführt hat. Die Ergebnisse sind in einer Monographie mit dem Titel „Seismic Stratigraphy — applications to hydrocarbon exploration" als AAPG Memoir Nr. 26 veröffentlicht w o r d e n (PAYTON 1 9 7 7 ) .

In der Sowjetunion beschäftigt man sich mit Fragen der seismischen Stratigraphie etwa seit Beginn der achtziger Jahre, z. B. KITNIN ( 1 9 8 3 ) , GOGONENKOV & MICHAJLOV ( 1 9 8 3 ) .

E s ist darauf hinzuweisen, daß Arbeiten zur seismischen Stratigraphie die Erfüllung einer Reihe v o n Voraussetzungen erfordern, die später noch näher erläutert werden. Die komplexe N u t z u n g aller zur Verfügung stehenden relevanten Daten ist Eingang des Manuskripte in der R e d a k t i o n : IS. 6.1987 1

Z. aogew. Geol., Bd. 34. H . 11

das Grundanliegen der seismischen Stratigraphie. Daraus resultieren auch Forderungen an die Qualifizierung des Personals. Es sind erfahrene Geophysiker und Geologen mit gebietsspezifischen Detailkenntnissen erforderlich, wobei das Mitwirken der Geologen eine unumgängliche Notwendigkeit darstellt.

Begriffsbestimmungen Als Aufgabe der seismischen Stratigraphie wurden Nachweis, Abgrenzung und Interpretation seismischer Fazieseinheiten genannt. Unter einer seismischen Fazieseinheit versteht m a n eine dreidimensionale seismische Einheit, die sich aus Gruppen v o n Reflexionen bzw. Reflexionselementen zusammensetzt, deren Kenngrößen (Menge, Verteilung, Neigung, Kontinuität v o n Reflexionen, dynamische Parameter, Intervallgeschwindigkeit u. a.) sich v o n denen anderer Einheiten unterscheiden. Daneben existieren auch die Begriffe seismischer Fazieskomplex und seismische Subfazieseinheit. Der Begriff seismischer Fazieskomplex wird nur in der sowjetischen Literatur und im wesentlichen im Stadium der Regionaluntersuchungen gebraucht. Darunter versteht m a n eine seismostratigraphische Großeinheit bestimmter räumlicher Form und charakteristischer Signatur des seismischen Wellenfeldes. Er stellt eine seismische Abbildung v o n Sedimentationsfolgen dar, die sich unter bestimmten paläotektonischen Bedingungen in langandauernden Entwicklungsetappen (Millionen Jahre) der Paläobecken bilden. Die seismische Subfazieseinheit wird als lokale Einheit verstanden, deren Untersuchung vor allem im Rahmen der Detailerkundung höffiger Speicherhorizonte oder v o n bereits durch Bohrungen aufgeschlossenen Lagerstätten erfolgt. Aus der Analyse bestimmter Parameter dieser Einheiten können Hinweise über Genese, lithologische Besonderheiten bis hin zur Kohlenwasserstoff-Führung abgeleitet werden. Ausgegangen wird von den folgenden beiden Annahmen: — Eine im Seismogramm bzw. Zeitschnitt nachgewiesene flexionsgrenze stellt eine Abbildung der Erdoberfläche einem bestimmten geologischen Zeitpunkt dar. — Unterschiedliche Sedimentationsbedingungen, insbesondere terschiedliche Ablagerungsenergien, rufen unterschiedliche gnaturen im seismischen Wellenbild hervor.

Rezu unSi-

Es ist zwischen zwei Typen v o n Grenzen zu unterscheiden, die im Seismogramm bzw. Zeitschnitt abgebildet werden können : Schichtgrenzen und Diskordanzflächen. Schichtgrenzen sind im Gebiet ihres Auftretens synchron und werden durch unterschiedliche Episoden der Sedimentation voneinander

Z. angeir. GeoL, 34 (1988) 11 322

rcflexionsfrei

P A T Z E R U. a . / W a s i s t s e i s m i s c h e

f—

Stratigraphie?

reflexionsfrei

geschichtet

reflexionsfrei mit Diffraktionen

einfach

komplex chaotisch

parallel

divergent

Abb. 1. Grundtypen von Reflexionsstrukturen, nach HoKSANDlé (1978)

Abb. 2. Beispiele für typische Reflexionsstrukturen

getrennt. Im Gegensatz dazu trennen Diskordanzflächen ältere von jüngeren Ablagerungen und stellen in der Regel eine zeitliche Schichtlücke (Hiatus) dar, die ein tektonisches Ereignis belegt.

Sedimentationsrate, eine fortschreitende Neigung der A b lagerungsfläche oder eine K o m b i n a t i o n aus beiden F a k t o r e n . Innerhalb der komplex geschichteten S t r u k t u r sind vor allem die schräge und die sigmoidale S t r u k t u r zu nennen. B e i d e sind Bestandteil der „ v o r r ü c k e n d e n " R e f l e x i o n s s t r u k t u r (progradational reflection configuration), die auf seitlichen A u f b a u bzw. Vorrücken der Schichten zurückzuführen ist. Einige Beispiele typischer Reflexionsstrukturen sind in A b b . 2 dargestellt. D a s zweite H a u p t m e r k m a l zur Gliederung seismischer Fazieseinheiten stellt der Schichtabschluß dar. Darunter v e r s t e h t m a n die Anordnung der Reflexionen an der oberen bzw. unteren Begrenzung der Einheit. Dabei werden folgende Grundtypen unterschieden (Abb. 3 u. 4):

Die durch Anwendung der Prinzipien der seismischen Stratigraphie erzielbare Aussage ist außer vom Auflösungsvermögen der seismischen Daten vor allem auch von der Sedimentationsgeschwindigkeit abhängig. Hohe Sedimentationsraten führen zur Bildung geologischer Körper mit hinreichend großer vertikaler Ausdehnung, die eine seismische Abbildung und die Festlegung der inneren Struktur sowie die Prognose der Lithologie erleichtern Bei niedrigen Sedimentationsraten (Ausbildung von Körpern geringer Mächtigkeit) sind die Möglichkeiten der seismischen Stratigraphie begrenzt.

Kennzeichen seismischer Fazieseinheiten D a s wichtigste Element bei der Charakterisierung seismischer Fazieseinheiten ist die innere Reflexionsstruktur. Einen Überblick über deren Grundtypen vermittelt Abb. 1. D a r a u s ist ersichtlich, daß die Reflexionsstruktur in drei H a u p t g r u p p e n untergliedert werden k a n n : reflexionsfrei, geschichtet und chaotisch. Daneben existieren Untergruppen, die noch weiter unterteilt werden. Die reflexionsfreie Struktur k a n n charakteristisch sein für Salzstöcke und R i f f e sowie für einheitliche lithologische Bedingungen. Auch eine nachträgliche Homogenisierung ursprünglich unterschiedlicher lithologischer Verhältnisse als Ergebnis diagenetischer Prozesse sowie mächtige m a g m a t i s c h e Gesteinskörper können sich durch eine reflexionsfreie S t r u k t u r auszeichnen. Die chaotische Reflexionsstruktur stellt eine ungeordnete Folge diskontinuierlich und diskordant angeordneter Reflexionselemente dar. Sie k a n n ein Hinweis auf folgende Bedingungen sein: Sedimentation mit stark wechselnder, vorzugsweise jedoch hoher Ablagerungsenergie, nachträgliche Deformation durch Bruch und F a l t u n g . Die größte B e d e u t u n g k o m m t der geschichteten Reflexionsstruktur zu. Sie wird in einfache und komplexe S t r u k t u r e n unterteilt. Die parallele S t r u k t u r deutet auf einheitliche Sedimentationsraten und eine stabile oder sich einheitlich absenkende Ablagerungsfläche hin. Die divergente (konvergente) Anordnung verweist auf flächenhafte Änderungen der

n a c h SANOKEE & WIDMIER ( 1 9 7 9 )

— Konkordanz: Ober- und Unterkante der Einheit sowie dazwischen liegende Grenzen verlaufen parallel; — Toplap: „Hangendüberlappung", Begrenzung von Schichten bzw. Reflexionen gegenüber einer überlagernden Fläche als Ergebnis einer Sedimentationsunterbrechung, die eine Folge einer Sedimentationsumleitung sein kann; — Erosionsdiskordanz (im Englischen erosiona Itruncation): Begrenzung von Schichten bzw. Reflexionen gegenüber einer überlagernden Fläche als Folge von Erosionsvorgängen; — Onlap: Übergreifende Lagerung („Überlappung"), synsedimentär horizontale Schichten bzw. Reflexionen grenzen fortschreitend an eine synsedimentär geneigte Oberfläche; — Downlap: Untergreifende Lagerung („Unterlappung"), synsedimentär geneigte Schichten bzw. Reflexionen enden an einer synsedimentär geneigten oder horizontalen Oberfläche. In allen Fällen, in denen eine Unterscheidung zwischen Onlap und Downlap schwierig oder nicht möglich ist, wird der Schichtabschluß entlang der Untergrenze der seismischen Fazieseinheit als Baselap bezeichnet. Die mit Diskordanzen verbundenen T y p e n des Abschlusses seismischer Fazieseinheiten repräsentieren Änderungen im Sedimentationsangebot bzw. -milieu oder sind mit zyklischen Schwankungen des Meeresspiegels verbunden. Ein weiteres charakteristisches Merkmal seismischer Fazieseinheiten ist ihre äußere Form. F ü r klastische Sedimente sind dabei die in Abb. 5 dargestellten F o r m e n t y p i s c h : Decke, Decke drapiert, Keil, B a n k , Linse. Die Füllungstypen werden in die F o r m e n Trog, Becken und Neigungsfront unterteilt. I m karbonatischen Sedimentationsmilieu können die in Abb. 6 dargestellten T y p e n unterschieden werden: relativ langgestreckte Barriereriffe und mehr oder weniger kreis-

P A T Z E R U. a. / W a s isl seismische

Stratigraphie?

Z . an^ew. (ieul.. 34 (1«8S| 11 323

Z. angow. Geol., 34 (1988) 11 324 förmige Kuppenriffbildungen (pinnacle buildups), beide während der Bildungsphase von relativ tiefem Wasser umgeben, daneben die Schelfrandbildungen (shelf-margin buildups), ebenfalls langausgedehnt, aber auf der einen Seite von relativ tiefem, auf der anderen Seite von flachem Wasser u m s ä u m t , und schließlich die ungeschichteten, im Flachwasser entstandenen Karbonatlinsen (patch buildups). Die Analyse der äußeren F o r m der Fazieseinheiten gestattet Schlußfolgerungen u. a. über den Grad der Erosion und die Paläogeographie zum Zeitpunkt der Sedimentation, Außer durch Reflexionsstruktur, Schichtabschluß und äußere F o r m können seismische Fazieseinheiten auch über verschiedene dynamische (wie Reflexionsamplitude, Frequenz oder Polarität) und kinematische Kenngrößen (wie Persistenz der Reflexionen oder Intervallgeschwindigkeit) charakterisiert werden. Die Auswertung dieser Merkmale erfolgt dabei entweder durch visuelle B e g u t a c h t u n g des normalen Stapelzeitschnittes oder anhand spezieller Darstellungsvarianten (z. B . in unterschiedlicher Polarität) des Zeitschnittes oder auch aus der Verteilung verschiedener aus dem Zeitschnitt extrahierter Kenngrößen (z. B . m o m e n t a n e dynamische Parameter, Pseudointervallgeschwindigkeit). Welche Hinweise über das Sedimentationsmilieu und die mögliche litliologische Zusammensetzung einer seismischen Fazieseinheit z. B. aus solchen Parametern wie Reflexionsamplitude und -kontinuität entnommen werden können, erläutern S a n g r e e & W i d mier (1979) am Beispiel seismischer Schelffaziestypen (Abb. 7). Dabei deuten lateral aushaltende Reflexionen auf kontinuierliche Ablagerung in einem relativ weiträumigen und gleichförmigen Sedimentationsraum hin. Gleichzeitig beobachtete hohe Reflexionsamplituden können dabei ihre Ursache in Wechsellagerungen von Tonen mit relativ mächtigen Sanden, Schluffen oder Karbonaten haben. Dies entspricht im allgemeinen einem neritischen Sedimentationsmilieu. Geringe Reflexionsintensitäten sind Hinweise auf eine Feinschichtung des Mediums unterhalb der seismischen Auflösung oder auf eine monotone lithologische Zusammensetzung und entsprechen, in Abhängigkeit von der Sedimentationsenergie, der Sand- oder Tonhangfazies. Eine geringe Persistenz und variable Intensität der Reflexionen ist schließlich im allgemeinen für ein nichtmarines Sedimentationsmilieu mit rasch wechselnden Ablagerungsbedingungen typisch. Die gleichen Autoren vermitteln in Form einer umfangreichen für klastische Sedimente gültigen Tabelle einen Zusammenhang zwischen verschiedenen Kenngrößen seismischer Fazieseinheiten und kinematischen sowie dynamischen Kenngrößen. Das Studium dieser Tabelle vermittelt eindrucksvoll die potentiellen Möglichkeiten der seismischen Stratigraphie insbesondere im Hinblick auf die Vorhersage des Sedimentationsmilieus.

Charakteristische Typen seismischer Fazieseinheiten in klastischen Sedimenten In der sowjetischen Literatur (z. B . G o g o n e n k o v u. a. 1984) werden für klastische Sedimente vor allem zwei Grundtypen seismischer Fazieseinheiten ausgegliedert: Decken 1 ) und Klinoformen. Eine Decke ist eine Bildung, die dem vertikalen Anwachsen der Sedimente unter den Bedingungen eines ebenen Reliefs entspricht. Sie wird durch subparallele und subhorizontale Flächen begrenzt; für ihren inneren A u f b a u ist eine subparallele und subhorizontale M a k r o S c h i c h t u n g charakteristisch. Decken e n t s t e h e n im wesentlichen unter den Bedingungen einer kompensierten Sedimentation (Absenkung des Paläobeckens wird durch Sedimentation vollständig kompensiert). E s ist zwischen Decken mit homogenem und differenziertem inneren A u f b a u zu unterscheiden. Bei letzteren ändert sich die seismische Signatur wesentlich in vertikaler Richtung. Die Bildungsbedingungen dieser Deckentypen werden durch Besonderheiten der paläotektonischen Sedi1 ) Der Begriff Decke wird hier nach GOGONENKOV U. a. (1984) in einem abweichenden Sinn verwendet.

P a t z k r u. a. I Was ist seismische Stratigraphie ? 100 -«-i

200km

I

-,

)

Sedimentation

NN

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0

-500m FONDOFORM

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UNDAFORM

(Vordelta)

(Deltafront)

(Deftaebene)

Ton, auch

überwiegend

vorwiegend

Turbidit

Schluff

Sand

Abb. 8. Modell einer Klinoform

SIGMOID-PROGRADATIONAl (LOW ENERGY)

OBUQUE-PROGRADATIONAL (HIGH ENERGY)

Abb. 9. Sigmoidale und schräge Reflexionsstruktur, aus S h e b i f f (1980) mentationsbedingungen bestimmt. Die Differenzierung der Decken in vertikaler R i c h t u n g wird als Ergebnis tektonischer Bewegungen während der Sedimentationsperiode gedeutet. Unter Klinoform (Abb. 8) wird ein Gesteinskomplex verstanden, der durch seitliches Anrücken entstanden ist. Gep r ä g t wurde dieser Begriff von R i c h (1951). E r untergliedert sich in die Abschnitte U n d a f o r m mit im wesentlichen vertikaler Sedimentation, Klinoform i. e. S. mit seitlichem Anwachsen der Sedimente sowie F o n d o f o r m mit vorherrschend vertikaler Ablagerung, wobei eine laterale K o m p o n e n t e möglich ist. Entsprechend diesen Sedimentationsverhältnissen weisen U n d a f o r m und F o n d o f o r m subparallele und subhorizontale Flächen auf, während sich die Klinoform i. e. S. durch schräge bzw. sigmoidale Flächen auszeichnet. Dieser A u f b a u spiegelt sich in der typischen Reflexionsstruktur wider. Ein Beispiel dafür wird von S h e r i f f (1980) gegeben (Abb. 9). Man erkennt, daß die sigmoidale Struktur, charakterisiert durch ein flaches ,,S", einen etwa parallelen oberen Abschluß aufweist, während die schräge Struktur einen Winkel mit der oberen Begrenzung der Einheit bildet. Die sigmoidale Struktur entspricht einer Sedimentation in ruhigem (gewöhnlich tiefem) Wasser in einem sich rasch senkenden Becken und/oder einem Becken mit schnellem Anstieg des Meeresspiegels. Materialzufuhr und Sedimentationsenergie sind gering. Dieser Typ der Reflexionsstruktur ist ein Hinweis auf schwach sortierte feinkörnige Sedimente. Im Gegensatz dazu ist die schräge Struktur auf Sedimentation in Becken ohne oder mit nur geringer Senkungstendenz bzw. bei Stillstand des Meeresspiegels zurückzuführen. Das bedeutet große Materialzufuhr und hohe Sedimentationsenergie sowie nicht einheitliche lithologische Ausbildung.

Interpretationsschritte Hinsichtlich der Aussagemöglichkeiten kann zwischen direkter und indirekter Interpretation unterschieden werden ( R o k s a n d i c 1978). Zu ersterer zählt die Vorhersage der lithologischen Zusammensetzung, der Porosität und der Porenfüllung, die B e s t i m m u n g des relativen Alters und die Klassifizierung des Schichtungstyps. Auf indirektem Wege lassen sich A u s s a g e n ableiten über die Ablagerungsprozesse und das Sedimentations-

Z. angew. Geol., 34 (1988) 11 PATZER U. a. / Was ist seismische Stratigraphie? milieu, die Art und Richtung des Sedimenttransportes sowie die geologische Entwicklung des untersuchten Objektes. Bei VAIL (1976) wird eine Untergliederung der Interpretation in sechs Schritte vorgenommen: 1. Ausgliederung der seismischen Fazieseinheiten im seismischen Zeitschnitt; 2. Integration geologischer Modellvorstellungen (einschließlich aufbereiteter bohrlochgeophysikalischer Daten) in das seismische Ergebnis; 3. spezifizierte Analyse der seismischen Fazieseinheiten, Begutachtung ihrer Geometrie, Analyse dynamischer Parameter und der Persistenz der Reflexionsphasenachsen usw. ( = seismische Faziesanalyse); 4. detaillierte Untersuchung interessierender seismischer Subfazieseinheiten; 5. geologische Endinterpretation einschließlich Rekonstruktion der paläogeographischen Verhältnisse und der geologischen Geschichte; 6. Bewertung der Kohlenwasserstoff-Höffigkeit potentieller Fallen. GOGONENKOV U. a. (1984) unterscheiden vier grundlegende Niveaus der seismostratigraphischen Analyse: 1. Gliederung des Profils in seismostratigraphische Großeinheiten, die seismischen Fazieskomplexe, Bestimmung ihrer räumlichen Form und ihres inneren Aufbaues, Klärung der Bildungsbedingungen und Prognose der Lithologie; 2. Untergliederung der Großeinheiten in seismische Fazieseinheiten, Bestimmung von Form und innerem Aufbau, Ausgliederung von Sedimentbildungen, die als Kohlenwasserstoff-Falle in Frage kommen; 3. Einschätzung des Muttergesteinspotentials. Als optimal für die Ansammlung organischer Substanz gelten lagunär-kontinentale bis marine Sedimentationsbedingungen (nicht tiefer als bathyal, d. b. etwa 800 m Wassertiefe). Klinoformen können ein Hinweis auf die Existenz hochbituminöser Muttergesteine sein. 4. Höffigkeitsbewertung potentieller Kohlenwasserstoff-Fallen. Diese erfolgt anhand folgender Kriterien: a) Räumliche Beziehungen zwischen Muttergestein und Speicher. Dabei werden drei Grundtypen unterschieden: kongruent, peripher und isoliert. b) Möglichkeiten für die Existenz lokaler Fallen, d. h. von geologischen Körpern, die abbauwürdige Kohlenwasserstoff-Lager akkumulieren und erhalten können. c) zeitliche Beziehungen zwischen der Bildung von Muttergestein und Falle. Hier werden wiederum drei Typen unterschieden: prä-, syn- und postgenetisch. d) Bedingungen für die Erhaltung der Lagerstätten. Aus den aufgezählten Interpretationsmöglichkeiten wird deutlich, daß Untersuchungen zur seismischen Stratigraphie i m Prinzip in allen Erkundungsetappen Aussagen liefern können, v o n regionalen Sucharbeiten, wo Beiträge zur generellen Höffigkeitsbewertung des Untersuchungsraumes und einzelner Objekte in ihnen möglich sind, bis hin zur Detailuntersuchung von durch Bohrungen aufgeschlossenen oder bereits in Förderung befindlichen Lagerstätten, wo Aussagen z. B. über die Lagerstättenkontur, zu den Speichereigenschaften und zur Produktivität oder über die Existenz v o n Begleitlagern geliefert werden können.

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Z. angew. Geol., 34 (1988) 11 326

Methodische Möglichkeiten zum Einsatz von hochauflösenden Stratamessungen KLAUS BUCKUP, DIETER WECK,

Gommern

Einleitung

Qualitätsbewertung

D i e S c h i c h t n e i g u n g s m e s s u n g ( S t r a t a l o g ) n i m m t u n t e r d e n bohrl o c h g e o p h y s i k a l i s c h e n V e r f a h r e n eine gewisse A u s n a h m e s t e l l u n g ein; Gründe dafür sind:

Alle Meßgrößen müssen in Einheit gesehen werden, da jeder Punkt zur Schwachstelle werden und das Endergebnis, also den Einfallwinkel der Schicht und dessen Richtung beeinflussen kann. E s ist kaum üblich, Genauigkeitsuntersuchungen für Strataergebnisse anzustellen, sondern man sucht eine Bestätigung für die Verwendbarkeit der berechneten Werte. Zwei Varianten sind hier zu erwähnen:

— Mit d e n E r g e b n i s s e n der S t r a t a m e s s u n g i s t es m ö g l i c h , geom e t r i s c h e I n f o r m a t i o n e n ü b e r die v e r m e s s e n e n S c h i c h t e n zu erhalten. — D a s Meßergebnis ist erst n a c h einem V e r k n ü p f u n g s p r o z e ß der v e r s c h i e d e n e n Meßwerte zu erhalten, so d a ß es nicht als A p p a r a t u r a u s g a n g s w e r t erscheint, s o n d e r n bereits E l e m e n t e der B e arbeitung trägt. — E i n e Q u a l i t ä t s b e w e r t u n g i s t ein k o m p l i z i e r t e r Prozeß, der u. a . a u c h eine E i n s c h ä t z u n g der M o d e l l g e n a u i g k e i t u m f a s s e n muß. D i e S c h i c h t n e i g u n g s m e s s u n g w u r d e 1932 v o n der F a . S c h l u m b e r g e r e i n g e f ü h r t . A u f G r u n d der großen D a t e n m a s s e w u r d e zur B e a r b e i t u n g v o n S t r a t a d a t e n 1954 e r s t m a l i g in der B o h r l o c h m e s s u n g die E D V e i n g e s e t z t . Die S t r a t a m e s s u n g i s t w e g e n ihres hohen I n f o r m a t i o n s g e h a l t e s eines der p o p u l ä r s t e n b o h r l o c h g e o p h y s i k a l i schen Verfahren. E r s t e V e r s u c h e liefen in der D D R in den 60er J a h r e n . D i e A u s w e r t u n g erfolgte m a n u e l l , w a r langwierig u n d lieferte k a u m a u s r e i c h e n d e G e n a u i g k e i t ; geologische A u s d e u t u n g e n w a r e n f a s t n i c h t " möglich. 1 9 8 7 w u r d e z u m J a h r der N e u e i n f ü h r u n g dieses Verfahrens.

Geräteaufbau Stratamessungen sind keine Einzelverfahren, sondern müssen als Komplex aufgefaßt werden, da sie für jeden Punkt mindestens drei Aussageelemente enthalten müssen: — Korrelationsgrößen, — Kaliberangaben, — geographische und Sondenorientierungswerte.

Zur Korrelation benutzt der 4-Arm-Schichtneigungsmesser vier Mikrolaterologkurven mit einem Auflösungsvermögen im Zentimeterbereich. Die Digitalapparatur erfaßt die Informationen im Abstand von 5 mm. Zwei gegenüberliegende Mikrolaterolog,,schuhe" (pads) werden jeweils zur Messung des Bohrlochkalibers genutzt (ZweiSystem-Kalibermessung). Das Dipmeterorientierungsmeßsystem besteht aus drei hochempfindlichen Magnetometern und drei Beschleunigungsmessern, die kontinuierlich Neigung und Abweichungsrichtung des Bohrloches sowie Orientierung des Mikrolaterologmeßsystems erfassen. Die Genauigkeit ist gegenüber konventioneilen elektromechanischen Neigungsmeßgeräten wesentlich erhöht; sie beträgt ¿ 0 , 2 ° in der Neigung und ¿ 1 ° im Azimut. In der Version als „fracture finder" werden die Widerstandskurven jeweils zweier benachbarter Pads aufeinandergezeichnet. Aus den Differenzen der Widerstandskurven sind unter Umständen qualitative Schlußfolgerungen über die Klüftigkeit des Gesteiris möglich. Der Bordcomputer der Digitalmeßapparatur ermöglicht die Erstbearbeitung der Schichtneigungsmessung. Er muß leistungsstark sein; so erfordert die Bearbeitung von 100 m Meßstrecke in einem Bohrloch von 200 mm Durchmesser bei Wahl der Bearbeitungsparameter (vgl. unten und Abb. 3) Korrelationslänge L = 9 Fuß, Korrelationsschritt 5 = 3 Fuß und Suchwinkel oc = 50° über 22000000 Berechnungen! Der Bordcomputer benötigt hierfür 40 Minuten. Eingang des Manuskripts in der Bedaktion: 23.6.1987

— die innere K o n t r o l l e — die äußere K o n t r o l l e

Als innere rechnet:

Kontrollgrößen

— closure (Schlüssigkeit) — p l a n a r i t y (Flächigkeit) — Korrelationsschärfe

werden folgende Parameter beCLO PLA MAX

Diese Werte beschreiben die Qualität des automatisch ausgeführten Korrelationsprozesses. Die Schlüssigkeit CLO beinhaltet, daß die Summe der Verschiebungen h benachbarter Kurven (Abb. 1) gleich Null sein muß, wenn die Korrelation richtig durchgeführt wurde: b-12 + ¿23 + ¿34 + K \ = 0 Ist CLO ungleich Null, muß mindestens eine Verschiebung falsch sein. Die Schlüssigkeit entspricht z. B. bei der Feldgeophysik dem Nivellement des Geländes um den Untersuchungspunkt. Die Flächigkeit P L A prüft, ob sich die korrelierten Punkte auf einer Ebene befinden. Auf einer Ebene sind die Verschiebungen gegenüberliegender Elektrodenpaare gleich und von entgegengesetztem Vorzeichen: ¿12 + ¿31 = ¿23 +

= 0

Damit ist Flächigkeit — umgekehrt ausgedrückt — ein Maß für die Krümmung der Schichten. Da letztere im Bereich eines Bohrlochdurchmessers kaum gebogen sind, kann prinzipiell gute Flächigkeit erwartet werden. Schlechte Kontakte der Elektroden mit der Bohrlochwand, beschädigte ünd abgenutzte Arme, unregelmäßige Sondenauffahrten wirken sich auf die PLA-Werte aus. Für eine Bestimmung der Schichtneigung reicht prinzipiell die Auswertung dreier Widerstandskurven aus. Fällt jedoch ein Päd aus, kann keine Flächigkeit berechnet werden.

B U C K U P U.

a. / Einsatz von hochauflösenden Stratamessungen

Z, angew. (Jcol., 34 (1888) 11 327

Die Höhe des Korrelogrammpeaks M A X ist ein Maß der K u r v e n ä h n l i c h k e i t ; sie ist d a m i t ein Ausdruck der Korrelationsschärfe. Die Qualitätsgrößen werden so angewendet, daß sie im Idealfall 100 bzw. 1 0 0 % ergeben. Bei geringeren W e r t e n gelten gewisse Qualitätsgrenzen; a u ß e r d e m schätzen weitere mathematisch-statistische Prozesse die Zuverlässigkeit der erhaltenen Dips ein. Die äußere Kontrolle k a n n in drei Versionen durchgeführt werden: — Bearbeitung von Messung und Belegstrecke mit gleichen Parametern und gleichem Bearbeitungsprogrammsystem; — Bearbeitung der Messung mit gleichen Parametern und verschiedenen Bearbeitungssystemen (NEXUS und GEO); — mehrfache Bearbeitung der Messung mit verschiedenen Parametern. Innerhalb gewisser Fehlergrenzen und in A b h ä n g i g k e i t von der Zielstellung der Interpretationsaufgabe eröffnen alle Kontrollarten die Möglichkeit zur A u s d e u t u n g der erhaltenen Bearbeitungsergebnisse. Auf diese Feststellung beschränkt sich die Q u a l i t ä t s b e w e r t u n g ; der Qualitätsbegriff i m herkömmlichen Sinne gilt nicht mehr.

Ergebnisausdeutung Die S t r a t a m e s s u n g ist das einzige bohrlochgeophysikalische Verfahren, das Informationen zur Geometrie der Schichten liefert. Die reinen Meßwerte (Abb. 2) haben für das Verständnis des Endergebnisses keine B e d e u t u n g , abgesehen von einem einzigen U m s t a n d — der visuellen Überprüfung der Korrelierbarkeit. Es gilt der Grundsatz, daß auch eine EDV nicht das korrelierbar machen k a n n , w a s nicht korrelierfähig, also visuell nicht erkennbar ist. Das w i c h t i g s t e und zugleich fehleranfälligste Element der B e a r b e i t u n g ist die Korrelation zur E r m i t t l u n g der Kurvenverschiebungen h. D a n a c h erfolgt die V e r k n ü p f u n g mit Kaliber- und Orientierungsangaben. In dieser P h a s e m u ß in die Auswertung eine a-priori-Inform a t i o n eingebracht werden. Drei I n p u t p a r a m e t e r (Abb. 3) sind zu wählen, die bedeutenden E i n f l u ß auf Rechenzeit und Ergebnis h a b e n : L S ot

Korrelationslänge (correlation length) Korrelationsschritt (step length) Suchwinkel (search angle)

Die Korrelationslänge repräsentiert das Teufenintervall (Fenster) der Bezugsmikrolaterologkurve, das zur Korrelation mit den übrigen Mikrolaterolog-Kurven verwendet wird. Für die W a h l der Korrelationslänge gelten folgende Richtlinien: Je größer die Korrelationslänge, desto — weniger Streuung der Werte (dips) — weniger Detailzeichnung — besser die Wahrscheinlichkeit einer guten Korrelation H a t der Computer die Korrelation der Mikrolaterolog(MLL-)Daten für ein bestimmtes Korrelationsintervall beendet, wird das Fenster u m den B e t r a g des Korrelationsschrittes S verschoben, und der Prozeß beginnt von neuem. Die W a h l des Schrittes bestimmt die Dichte der resultierenden Pfeilplotdarstellung: pro Schritt erscheint ein Dip. Ein 100-%-Schritt k a n n gute Korrelationsmöglichkeiten übersehen, ein 2 5 - % - S t e p oder noch kürzer k a n n zu r e d u n d a n t e n Dips führen, indem eine dominierende W i d e r s t a n d s a n o m a l i e m e h r m a l s dargestellt sein k a n n ; a u ß e r d e m wächst die Rechenzeit m i t der Zahl der Überlappungen. Es wird im allgemeinen die Anwendung einer zwei- bis dreifachen Überlappung empfohlen. Bei einem Vergleich der Bezugsmikrolaterologkurve mit einer anderen m u ß der Bereich begrenzt werden, in dem nach Korrelationen gesucht wird. Dies geschieht durch die W a h l des Suchwinkels tx. Ist er zu klein, k a n n nicht korrekt korreliert werden. Ist er zu groß gewählt, w ä c h s t die Wahrscheinlichkeit fehlerhafter Korrelationen r a s c h ; es resultieren sogenannte , , m a t h e m a t i s c h e " Dips in Nähe des m a x i m a l e n Suchwinkels. Da a u ß e r d e m die Rechenzeit m i t dem Tangens des Suchwinkels ansteigt, sind große Suchwinkel nur zu wählen, wenn sie a u s geologischen E r w ä g u n g e n heraus notwendig sind. Es wird empfohlen, ihn (unter B e a c h t u n g der Bohrlochneigung!) 10° höher als das zu erwartende Einfallen der Schichten zu wählen. Aus dem Vorangegangenen l ä ß t sich ableiten, d a ß die Eingabep a r a m e t e r stark von der Aufgabenstellung abhängen. Prinzipiell werden bei Dipmeterbearbeitungen zwei Bearbeitungsrichtungen unterschieden: — ,,Makro"bearbeitung für strukturelle Zwecke, — ,,Mikro"bearbeitung für sedimentologische Untersuchungen.

0

RB

360

0

AZIMUTH

360

0

-1 0

INCLINATION GR ( A P I )

PADl

9 150

Abb. 2. Rohdatendarstellung

0

1024

17" _

PAD2 0

1 0 2 4 17" PAD3 0

CALIPER1 CALIPER 2

1024 PAD4

1024

_ 6^ 6

F ü r strukturelle Untersuchungen sind Korrelationslängen zwischen 1,5 und 5 m günstig, w ä h r e n d sedimentologische Prozesse im allgemeinen in kleineren Dimensionen ablaufen. Bei sehr kleinen Korrelationslängen besteht die Gefahr, d a ß die M L L - K u r v e n nicht genügend identifizierbar sind und „bohrlochgeophysikalisches R a u s c h e n " resultiert. Auch Bohrlochwandrauhigkeiten — ganz abgesehen von K a v e r n e n ! — erzeugen falsche Dips. Zusammenfassend g i l t : Die strukturelle Schichtneigung nebst ihrer Einfallrichtung ist a m besten in Bereichen abzulesen, bei denen die Sedimentation unter niedrigen Energieverhältnissen erfolgte — also z. B. gegenüber Tonsteinen. Sie wird bevorzugt bei , , M a k r o " b e a r b e i t u n g sichtbar, ist oft aber auch

Z. angew. GooL, 84 (1988) 11 328

Rück TIP u. a. I Einsatz von hochauflösenden Stratamessungen

bei ,,Mikro"bearbeitung erkennbar. Sedimentologische Untersuchungen in Speichergesteinen werden meist ,,Mikro"bearbeitungen erfordern. Als korrekte Methode wird generell „ M a k r o " - und ,,Mikro"bearbeitung empfohlen. Die übliche F o r m der Ergebnisdarstellung ist die Pfeilgraphik (Abb. 4) bzw. eine Tabellenausgabe (Tabelle). In der Pfeilplotdarstellung sind enthalten: linke Spur: mittlere Spur:

rechte Spur:

Gammalog und Zweisystemkaliberkurve Schichtneigung mit Einfallsrichtung; Dips besserer Qualität werden schattiert dargestellt. Zwischen linker und mittlerer Spur fassen Azimutfrequenzplots Schichteinfallrichtungen über bestimmte Teufenintervalle, meist 25 m, zusammen, Bohrlochneigung und -richtung

Die Tabellenausgabe enthält für jeden dargestellten Wert neben Bohrloch- und Schichtneigung und deren Azimutwerten NEXUS 9' x 36"x 15°

seine Q u a l i t ä t s w e r t e wie Closure (CLO), P l a n a r i t y ( P L A ) , Korrelationsschärfe ( M A X ) u. a. Q u a l i t ä t s p a r a m e t e r . Weitere Ausgabemöglichkeiten sind die Darstellung im Schmidt-Plot sowie modifizierten Schmidt-Plot, d. h. Darstellung der Größe der Neigungswinkel von außen nach innen.

Schlußbetrachtungen Stratalogmessungen und ihre B e a r b e i t u n g in der skizzierten F o r m eröffnen große Möglichkeiten für einen bedeutenden Erkenntniszuwachs unter den verschiedensten geologischen Bedingungen, die in der D D R anzutreffen sind. Die zur Verf ü g u n g stehenden Sonden arbeiten bis 200 °C, 140 M P a und bei Bohrlochdurchmessern von 140 bis 530 m m . Ist bei der geologischen E r k u n d u n g s a r b e i t eine enge Zusammenarbeit zwischen Geologen und Geophysiker immer wünschenswert und garantiert bessere Ergebnisse, so ist — wie aus dem Vorangegangenen hoffentlich deutlich zu ersehen ist — bei der Aufgabenstellung und Bearbeitung von Schichtneigungsmessungen eine enge kollektive Zusammenarbeit ein unumgängliches Erfordernis: K a n n der Struktureinfallwinkel noch v o m bearbeitenden Geophysiker allein angegeben werden, die Erscheinungsbilder für Diskordanz, Verschiebung, Bruch, F l e x u r sind schon mehrdeutig, aber sedimentologische Untersuchungen scheinen ohne Mitarbeit der mit dem U n t e r s u c h u n g s r a u m vertrauten Geologen nicht möglich!

Zusammenfassung Seit 1987 können in der DDR hochauflösende Schichtneigungsmessungen durchgeführt werden. Geräteaufbau, Meßprinzip, Methoden der Qualitätsbewertung und allgemeine Regeln der Ergebnisausdeutung werden behandelt. Pe3H>Me HaniiHan c 1987 r o « a b T f l P npoBOflHTCH n3MepeHM naacTOBbiM HaiuiOHOMepoM c BHCOKOft pa3pemaiomeii cnoco6Hoen>io. B cTaTbe paccMaTpHBaioTCH cxeMa n p u ß o p o B , n p n i m n n H3MepeHHH,

MeTOHH oijeHKH KaiecTBa h oßmae npaBiiaa pe3yjibTaTOB.

HHTepnpeTaumi

Summary Since 1987 it is possibly to make measurements with dipmeter tools of high resolution in the GDR. Tool basics, principle of measurement, methods of quality control and rules of thumb of interpretation are described. Tabelle. Ergebnisdarstellung NEXUS 9' x 36" x 15° DIP DEPTH

DIP

AZI

646.2 647.1 648.0 649.8 650.7 651.7

2.2 2.5 3.8 3.0 3.9 3.8

25 334 303 346 358 354

BOREHOLE

TOOL

INC

AZI

AZI

D13

D24

GE

CORK

CLO

PLA

MAX

PCHQ

264 260 263 261 272 268

54 50 45 37 33 29

8.4 8.4 8.3 8.1 8.1 8.2

8.5 8.4 8.3 8.3 8.2 8.3

20 12 20 10 10 10

5278 3322 5146 12114 18230 21869

100 30 100 100 100 30

10 30 100 100 100 30

82 69 76 85 74 99

35 B 42 D 51 B 54 D 60 B 65 B

0.7 . 0.7 0.7 0.6 0.7 0.7

QUALITY

Z. angew. Geol., 34 (1988) 11 329

On correlations between the concentrations of element pairs in continental magmatites KLAUS WETZEL, L e i p z i g

of the corresponding regress line in a lg 1c to lg 2 e diagram:

The behavior of element pairs in products of fractional crystallization of a common parent m a g m a

lg 1c = m lg 2 c + q

While partial melting represents the common mechanism of magma generation, its crystallization can be considered as the process accomplishing the generation of an igneous rock. Therefore elemental concentration patterns of certain rock series originating from one and the same magma use to be discussed in terms of fractional crystallization, while the chemical characteristics of certain magma bodies are interpreted in terms of partial melting (GAST 1968; SHAW 1970; O ' H A R A 1 9 7 7 ; ALLEGRE & MINSTER 1978).

The concentration V of a chemical element i in a magma of the mass M which carries out fractional crystallization without exchange of material with its surroundings (closed system fractional crystallization) is connected with the concentration {c0 l of this element in the initial mass M0 of this magma by the Rayleigh equation (RAYLEIGH 1896) V / V = (M/M 0 ) -

Figure 1a 'D-1

„ -

iZTT

lg2c

Figure 1b

lg2c '

Figure 1c

lg!c

c) Samples are representative of all stages of fractional D

1

crystallization of both magma bodies: m « ^ |r| < 1 (in Figure l c see also

-

1

,

Figure 1. Generation of a series of magmatic rocks by crystallization of two magma bodies characterized by one and the same m value and by two different intersects q1 and q2 (ql > q2) in a lg 1c to lg c 2 diagram. Each magma is assumed to be represented by four samples. The dashed lines represent the single regression lines, while the. resulting regression line is the full line

Z. angew. «eoi., 34 (1988) 11 WETZEL / Element pairs in continental magmatites

331

Table 1. The behavior of m and q in equation (2) and of the absolute value [r| of the correlation coefficient according to equation (2) for different kinds of rock series part of a series of rocks formed by fractional crystallization of a uniform parent magma

series of rocks formed by fractional crystallization of a uniform parent magma

_iD- 1 m J=t= 'D - 1 1]D

-

1

D *D - 1

*Z) •

'D - 1

q * lg (VD'Ci,) -

q X

lg (WC„)

1

ID - 1

D - 1

lg (.'D'e,)

ID

|r| < 1

F o r rhyolites, rhyodazites, dazites and andesites as t y p i c a l island arc volcanics global Clarke values of t h e less a b u n d a n t m a j o r elements T i , F e , Mn, Ca, Mg, Na and K are available (WEDBPOHL 1969). Although there are occurrences of t h e s e i n t e r m e d i a t e rocks also in other t h a n island arc regions, t h e high a b u n d a n c e of t h e s e rocks in island arcs w a r r a n t s t h a t t h e i r global Clarke values can be considered as t y p i c a l of island arc regions. T a b l e 2 lists all lg to lg 2 c correlations w i t h an absolute value of t h e correlation coefficient r of a t least 0 . 7 0 with their slopes m e x p of t h e straight correlation lines. T h e m a x i m u m n u m b e r of correlations between 2 among 7 = 2 1 . W e find 17 9 with |r| 2 ; 0 . 9 8 . with satisfactory — -1. Only ^ for 3

pairs ( C a — N a , M g — N a and C a — M n ) discrepancies between TOexp a n d raCaic a r e found. If we restrict our analysis to element pairs with 0 . 5 < m c a l c < 2.0 which are r a t h e r insensitive t o Table 2. Slopes mcxp, correlation coefficients r and slopes /rccaic calculated by means of equation (2a) (AI — 0.0305) for global Clarke values of pairs of the less abundant major elements in rhyolites, rhyodazites, dazites and andesites

2*

,

r

»leale

1.30

0.995

1.12

0.849

0.990

1.45

1.01

0.96

1.12

-1.13

-0.96

-1.38

4.40

0.75

13.0

T h u s , t h e results in T a b l e 3 can be considered as clear evidence of a verification of t h e sequence in T a b l e 1 with respect to a series of rocks formed b y f r a c t i o n a l crystallization of a uniform parent m a g m a . A quite different behavior reveals a series of island arc

Table 3. Slopes m exD , correlation coefficients r and slopes m c a l c calculated by means of equation (2a) (AI = 0.067) for the concentrations of the less abundant major elements in 4 groups of samples from island arc volcanics of Grenada, Lesser Antilles »»e*p

Mg-Ca Fe-Ti Ti-Mn Ca-K Ca—Na Mg-Fe Mg-Ti Mg—Mn Mg—Na

0.994

2.08

M g - K

0.990

3.03

1.56

0.990

3.38

5.60

0.73

14.5

0.94

-1.54

Fe-Ca Ca-Ti Ca-Mn Fe-K Fe-Na Ti-K Mn-K Ti-Na Mn-Na Fe-Mn Na-K

0.98

0.536

1.11

0.97

2.71

1.20

0.996

3.03

-0.830

-0.95

-0.740

-0.913

-0.89

-0.509

-0.952

-0.98

-0.456

0.888

0.98

1.62

Irl S 1

All t h e 2 1 possible element pairs in T a b l e 3 show absolute values of t h e correlation coefficient of at least 0 . 7 0 , 9 of t h e m with good and, 7 with satisfactory agreement between m e x p and m c a i c . Only 5 of t h e 2 1 element pairs ( C a — N a , C a — M n , F e — N a , T i — N a and M n — N a ) reveal discrepancies between m e x p and m c a i c . ( I t is interesting to emphasize t h a t four of these are pairs with Na, whose distribution coefficient is closest t o u n i t y ( Na Z) = 0 . 8 5 7 ) . Therefore t h e expression ( N a /) — 1) in equation (2 a) is a small difference between two large figures.)

1.73

0.734

'D - 1 lg CD'ct) •'D -

wallrock assimilation and other deviations from closed system f r a c t i o n a l crystallization, we find 5 element pairs, 3 of t h e m showing excellent and 2 fairly good agreement between m e x p and " i c a I c . Thus, we can consider t h e results in T a b l e 2 as clear evidence of a verification of t h e sequence in T a b l e 1 with respect to t h e global t o t a l i t y of island arc volcanics. T a b l e 3 lists results of an investigation on 2 6 4 samples of volcanics from Grenada, Lesser Antilles, founded on experim e n t a l data of BBOWN, HOLLAND et al. T o get results comparable with those a b o u t global Clarke values of island arc volcanics we also select 4 groups of samples, n a m e l y those with 4 4 — 4 6 , 5 2 — 5 4 , 5 8 — 6 0 and 6 4 — 6 6 m a s s % S i 0 2 thus warranting similar graduation of S i 0 2 c o n t e n t s like in T a b l e 2.

1.48

— 1.44

a » lg CD'Co)

D— 1 lg ('D'cJ •KHy JIOrapH(j)MaMH KOHIjeHTpaimii 1c h 2 c ßonbiiiOro iHCJia nap sneMeHTOB 1 — 2 : lg h = m l g 2 c + q, r f t e m 03Ha4aeT H a n j i o H , a q—0Tpe30K Ha OCH o p j p r a a T cooTBeTCTByiomeö perpeccHOHHOü npHMofi. Il0Ka3aH0 H HJLJIIOCTPHpyeTCH npUMCpaMM, 1TO TaKHMH JIHHeiÏHblMH OTHOIIieHHHMH l g 1c — l g 2 c OTjmiatOTCH He TOJIBKO c e p n n MamaTHnecKHX n o p o H , 0Öpa30BaHHbie nyTeM cfipaKiiiiOHHOit KpncTajian3aL(HK o6meä HCX03H0S MarMbi, HO H rjioSajibHafi coBOKyimocTb KOHTHHeHTajibHbix nopop; o n p e n c j i e n n o r o rana, a HMeHHo Te, KOTopbie xapaKTeproyioTCH KOppeJIHIJHH

r

SISCOJIEOTHLIMII

0J1H3KHM

K

id npHMOÄ

m

6JIM3KOÖ

K

3HaneHiiHMH

e/JHHHIje

—

K03 7) mit aufsteigenden heißen, tiefzirkulierenden M g — K — C l — S 0 4 — C 0 3 - L ö s u n g e n (pH < 7), die das Liegende des Kupferschiefers auslaugen, zur E n t s t e h u n g wirtschaftlicher B u n t m e t a l l v o r k o m m e n im Schwarzschiefer. EUGSTER

(1985)

unterstreicht

die

Rolle

der

5;

Pt>-Zn

RF

Cu

A b b . 6. F l u o r v e r t e i l u n g i m K u p f e r s c h i e f e r Die Kurven für K a O, CO s 2 _ und P 8 O s sind in der vertikalen Darstellung für die Pb —Zn-Fazies, in der lateralen für die Grobe Lette aufgetragen. Dabei s t e h t K 2 0 infolge des Fehlens eingehender mineralogischer Untersuchungen bedingt für die Illit-Komponente Erklärung Biehe Abb. 3

Rotliegend-Molassetrögen im Vorfeld variszischer Grundgebirgsschwellen und die räumliche Verbindung zu RoteFäule-Verbreitungsgebieten. Auf die enge Verknüpfung von Reicherzzonen und tektonischer Entwicklung des Unter-

verzeichnen

103:

3-

& DONNIIY (1983)

1976

32

FL | 6L l KS | SK I S B "

A b b . 5. C o / N i - V e r h ä l t n i s s e d e s K u p f e r s c h i e f e r s u n d V e r g l e i c h s werte a u s der Literatur 1 - VINE & TOURTELOT (1970), 2 - eigenes Schwarzschiefermittel, 3 — Tonschiefermittel, 4 - Mittel Tiefseetone, 5 - Mittel Ultrabasite, 6 - Mittel Granite, 7 - Schwarzschieier (BAVINTON & TAYLOR 1980), 8 - Schwarzschiefer (KNUTSON

wiesen u. a. KÖLBEL (1954) u n d

joPR6

a. 5

C'vBlack shales(•> V 6 +-2 + 7 K3 A4 • 5

grundes

*PR1 >PR3

„red

bed"-

F o r m a t i o n als Stofflieferant und begründet die Elementanreicherung im Kupferschiefer mit einem intensiven Stoffa b s a t z aus kalten, evaporitisch beeinflußten Lösungen mit relativ kurzem Transportweg, die aus den Rotliegendtrögen in d a s Zechsteinmeer einfließen. Eine B e s t ä t i g u n g für den engen Z u s a m m e n h a n g zwischen Kupferschiefergenese und E v a p o r i t e n sieht SAWtOWICZ (1986) in extrem hohen BrGehalten des Kerogens der vorsudetischen Monokline (bis 6 % Br) und im hohen B - G e h a l t der Illit-Fraktion. Die v o n den Vff. gewonnenen Untersuchungsergebnisse beweisen einen v o n der Ingression des Zechsteinmeeres bis zur S p ä t d i a g e n e s e des Kupferschiefers anhaltenden Zufluß metallhaltiger sauerstoffreicher Tiefen- und Grundwässer über die R o t e F ä u l e . (Der oxydierende Charakter der einfließenden L ö s u n g e n stellt sich nach den B e f u n d e n der C o r g -Untersuchungen erst im Verlauf der Diagenese ein.) Die aus den Rotliegendsedimenten einfließenden Lösungen stellen salinar beeinflußte meteorische Wässer dar, die aus den Hangendschichten

entlang von Bruchzonen bzw. R ä n d e r n der intramontanen Molassesenken in das Liegende z. T . bis in d a s kristalline F u n d a m e n t abgesunken sind. Im Prozeß des Absinkens sowie beim Wiederaufstieg werden die dabei durchströmten Gesteinskomplexe ausgelaugt. Bleiisotopengeochemische Untersuchungen an einem Profil der P b — Z n - F a z i e s der Sangerhäuser Mulde unterstreichen die Vorstellungen von einer komplex zusammengesetzten Elementquelle und tief (mehrere tausend Meter) zirkulier e n d e n W ä s s e r n (HAMMER, HENGST u. a. 1987).

Die von den Vff. festgestellten „ a n o m a l e n " lateralen Verteilungskurven der Elemente V, Se, Au und U finden in einer erhöhten Löslichkeit dieser Elemente in oxydierenden Wässern eine Begründung. So konnten in sauren, sauerstoffreichen Tiefenwässern bis zu 100 p p m V (MEINECKE 1973), bis zu 0,3 p p m Se (LISICIN 1975) u n d bis zu 4 p p b A u BERG, BRAUN &

S'JUARD 1982) b e s t i m m t werden.

(WEIS-

Das

ent-

spricht jeweils mehr als dem 10 3 fachen der Meerwasserkonzentration der Elemente. In den Präzipitaten von Thermalfeldern Neuseelands, Nevadas und Chiles konnten erhöhte Konzentrationen von Au (bis 10 p p m ) , Ag (bis 400 p p m ) , H g , S b , As, Tl, P b , Zn, Cu, Co, Ni, Mo u. a. Elemente festgestellt werden. Bei Vorhandensein einer effektiv wirkenden geochemischen Barriere (wie z. B . plötzlicher Wechsel der Redox-Verhältnisse, p H - und Salinitätswerte und das Vorhandensein entsprechender Bindungspartner) sowie unter den Bedingungen ausreichend hoher Durchflußraten und langer Zirkulationszeiten ist ein intensiver S t o f f a b s a t z aus migrierenden W ä s s e r n zu erwarten. Die Richtigkeit des vorgestellten Genesemodells wird außerdem durch eine deutliche Beziehung zwischen der P b — Zn-Spezialisierung der permosilesischen Molassesedimente und der seit langem bekannten P b — Z n - V o r m a c h t des

Kupferschiefers

unterstrichen

(RENTZSCH &

KAMPE

1979). J ü n g e r e Arbeiten zur paläomagnetischen Datierung Kupferschieferproben ergaben ein triassisches Alter Rote-Fäule-Proben

(JOWETT, PEARCE

&

RYDZEWSKI

von von 1986)

und bestätigen damit das bis in die Spätdiagenese des Kupferschiefers reichende Einfließen von Wässern über die R o t e Fäule. D a s bis in die Spätdiagenese andauernde Einfließen von oxydierenden metallreichen Wässern über die R o t e F ä u l e führte infolge der dabei ablaufenden Schichtoxydationsprozesse zur B i l d u n g bauwürdiger Cu—Ag-Vererzungen a m R a n d der Roten Fäule. Vermutlich können triassische intrakontinentale Riftbildungsprozesse als wichtige zusätzliche Energie- und Stoffquelle der Auslaugungs- und T r a n s p o r t v o r g ä n g e angesehen werden.

t . a n g e w . GeoL,

(1988) 1 1

343

HAMMER U. a. / S p u r e n e l e m e n t f ü h r u n g — K u p f e r s c h i e f e r

Zusammenfassung A u s g e h e n d v o n u m f a n g r e i c h e m Material zur stofflichen Z u s a m m e n s e t z u n g d e s K u p f e r s c h i e f e r s der S a n g e r h ä u s e r M u l d e w e r d e n G e s e t z m ä ß i g k e i t e n der lateralen u n d vertikalen E l e m e n t v e r t e i l u n g sowie Aussagen zur Genese dieses buntmetallvererzten Schwarzschiefers abgeleitet. A u f der B a s i s v o n K o r r e l a t i o n s b e r e c h n u n g e n e r f o l g t e i n e G r u p pierung der n a c h g e w i e s e n e n 52 c h e m i s c h e n E l e m e n t e in detritischtonmineralisch gebundene, biogen bzw. sulfidisch fixierte und karbonatgebundene K o m p o n e n t e n . D i e a n o m a l e P o s i t i o n der E l e m e n t e F, V, Se, A u u n d U i m Korrelationskoeffizienten-Diag r a m m wird m i t Besonderheiten der Stoffherkunft, -zufuhr u n d -fixierung erklärt. E i n Vergleich der Co/Ni-Verhältnisse des Kupferschiefers m i t Literaturwerten anderer Schwarzschiefer belegt seine selektive A n r e i c h e r u n g a n Co. I s o t o p e n g e o c h e m i s c h e U n t e r s u c h u n g e n d e r Corg- b z w . K a r b o n a t f r a k t i o n e n s o w i e A n a l y s e n der E l e m e n t - u n d S t o f f g r u p p e n z u s a m m e n s e t z u n g der B i t u m i n a des Kupferschiefers geben wichtige H i n w e i s e zur R e k o n s t r u k t i o n der B i l d u n g s b e d i n g u n g e n .

Pe3H>Me H a ocHOBe o 6 i n n p H o r o $ a K T H i e c K o r o M a T e p n a j i a n o BemecTBeHHOMy c o c T a B y MORHcroro c n a i m a 3aHrepxay3eHCKOit m v j i l h h BBIHBJIHIOTCH 3aK0H0MepH0CTH j i a T e p a n b H o r o h BepTHKajibHoro p a c npeneneHHH 9jieM6HT0B h jjejiaioTCH b b i b o ä h OTHOCHTGJIBHO r e H e 3 H c a o ö o r a m e H H O r o I^BOTHUMII MeTajiJiaMH n e p H o r o cjiaHLta. H a ocHOBaHHH o n p e A e j i e H H H KoppeJIHIJHOHHHX KODcfxfmuneHTOB B03M0HÌH0 OÖbeAHHeHHe OnpeRejieHHblX 5 2 XHMHHeCKHX 3JI6MeHT0B B p « H r p y n n , B K O T o p t i x ajieMeHTbi CBH3aHbi c fleTpHTOM H TJIHHHCTbiMH MHiiepajiaMH, CBH3aHbi SnoreiiHbiM nyTeM, n p n c y c T B y i o T B $ O p M e CyjIb$HHOB HJIH CBH3aHbI C KapÖOHaTaMH. HeoßbIHHbie no3HiiHH ajieMeHTOB F , V , S e , A U H Ü B nocTpoeHHoft mnarpaMMe KOppGJlfll^MOHHblX K03(j)(j)HLlHeHT0B O6t>HCHHK)TCH OCOÖeHHOCTHMH r e H e 3 H c a , T p a i i c n o p T u p o B K H H (^HKcai^Hii B e m e c T B a . C p a B H e H H e COOTHOI1IGHHH C o / N i B MeffHCTOM CJiaHIje C JIHTepaTypHblMH flaHHMMH n o ÄPyrHM qepHbiM c j i a H i j a M neMOHCTpapyeT ero ceJieKTHBHoe o ö o r a m e H H e K 0 6 a n b T 0 M . H 3 0 T o n H o - r e o x j i M i m e c K n e HccjieAOBaHHH o p r a H H i e c K o i t H KapßoHaTHoft $ p a K i ( H i i , a Tarane aHa.mi3 ajTCMeiiTiroro H r p y n n o B o r o c o c T a B a ÖHTyMOB MeRHCToro cjiaHi;a

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Summary B a s i n g o n e x t e n s i v e d a t a a b o u t t h e c o m p o s i t i o n of t h e c o p p e r s h a l e f r o m t h e b a s i n of S a n g e r h a u s e n l a w s of l a t e r a l a n d v e r t i c a l d i s t r i b u t i o n of t h e e l e m e n t s a n d g e n e t i c a s s e r t i o n s are p r e s e n t e d . A c c o r d i n g t o r e s u l t s of c a l c u l a t i o n of c o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t s of 5 2 d e t e c t e d e l e m e n t s t h e y are c l a s s i f i e d i n t o f o l l o w i n g b i n d i n g t y p e s : detritical/clayey, biogenic respectively sulfidic and carbonates. T h e i r r e g u l a r p o s i t i o n s of F , V , Se, A u , a n d U i n t h e c o r r e l a t i o n d i a g r a m s u g g e s t to h a v e b e e n particularities in origin, s u p p l y a n d f i x a t i o n of t h e s e e l e m e n t s . A c o m p a r i s i o n of t h e C o / N i - r e l a t i o n of c o p p e r s h a l e w i t h o t h e r b l a c k - s h a l e d a t a i n d i c a t e s i t s s e l e c t i v e C o - e n r i c h m e n t . S t u d i e s of t h e i s o t o p e g e o c h e m i s t r y of o r g a n i c a n d c a r b o n a t i c f r a c t i o n s a s w e l l a s e l e m e n t a l a n d s t r u c t u r a l i n v e s t i g a t i o n s of b i t u m e n e x t r a c t s f r o m t h e c o p p e r s h a l e p e r m i t c o n c l u s i o n s f o r t h e r e c o n s t r u c t i o n of genetic conditions.

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Z. angew. Geol., 34 (1988) 11 344

Zum Kohlenschädel der Freiberger Sammlungen Ergebnisse bisheriger und neuer Untersuchungen GERHARD ROSBLT, I l m e n a u

Einleitung Unter den Objekten der brennstoffgeologischen Sammlungen der Sektion GeoWissenschaften der Bergakademie Freiberg erregt das Unikum eines Kohlenschädels besonderes Interesse. Schon beim ersten Anblick dieses dunklen Kohlenkopfes drängten sich Vf. von dessen Form und Substanz her biologische und petrographische Fragen auf. Wegen vorrangiger anderer Arbeiten blieb aber jahrelang keine und später nur sporadisch die Möglichkeit, diese Frage zu klären. Sie erhielt bei der Neuordnung der Sammlungen des Institutes für Brennstoffgeologie 1 ) (ROSELT 1966) anläßlich der 200Jahr-Feier der Bergakademie Freiberg neuen Anstoß. Vf. beschloß daher, dem Ursprung und der Echtheit des Freiberger Kohlenschädels nachzugehen. Leider konnten die Untersuchungen nur nebenher erfolgen und mußten mehrfach für Jahre unterbrochen werden. Dem Drängen und zunehmend großen Interesse ausländischer Wissenschaftler an Funden alter Menschenschadel ist es mit zu verdanken, daß anläßlich der Neugestaltung der Kohlengeologischen Schausammlung der Sektion Geowissenschaften über Ergebnisse der Untersuchungen des Freiberger Kohlenschädels berichtet werden kann. Aus dem Nachlaß des Werner-Schülers, nachfolgenden Bergmeisters des Grafen Thun in Böhmen und späteren Besitzers der ElefantenApotheke in Freiberg, Löscher 2 ), stammt ein dunkler Kohlenkopf, der später als Menschenschädel aus Kohle und zuletzt als Freiberger Kohlenschädel bezeichnet wurde. Seit der ersten Veröffentlichung über diesen Kohlenschädel sind 145 Jahre vergangen, ohne daß seine wahre Natur bisher zweifelsfrei aufgeklärt wurde. Auf der Suche nach Vorfahren des Homo sapiens erregen mögliche Ur- und Vormenschenschädel großes Interesse bei Anthropologen und Biologen. Erstmals werden mit der vorgelegten Arbeit durch kohlenpetrographische Untersuchungen Herkunft und Ursprung des Freiberger Kohlenschädels geklärt. Der Schädel ist eine Nachbildung, deren Hauptbestandteile aus tertiärer Hartbraunkohle (mit hohem Duxitgehalt) Nordböhmens (ÖSSR) stammen.

Bisherige Veröffentlichungen und Erwähnung in der Literatur Im Jahre 1842 erschien i m Archiv für Mineralogie, Geognosie, B e r g b a u und H ü t t e n k u n d e eine Veröffentlichung v o n C. KERSTEN „ Ü b e r einen in Brauneisen und Bitumen umgewandelten Menschenschädel". W i e aus dieser Arbeit hervorgeht, zeigte der Markscheider Leschner bei einer Z u s a m m e n k u n f t des B e r g m ä n n i s c h e n Vereins in Freiberg diesen Schädel vor, ,,welcher von ihm in dem Nachlasse des hier verstorbenen Apothekers Löscher ohne irgend eine Nachricht über seinen Fundort aufgefunden worden ist" (KERSTEN 1842, S. 372). KERSTENS U n t e r s u c h u n g zur c h e m i s c h e n Z u s a m m e n s e t z u n g des Schädels und deren V e r ö f f e n t l i c h u n g wurde also über den Freiberger B e r g m ä n n i s c h e n Verein veranlaßt. Im „Catalog über die Versteinerungssammlung der königlichen Bergakademie zu Freiberg"3) aus d e m Jahre 1859 ist unser K o h l e n s c h ä d e l unter „ I Fossile Thierreste" m i t der Slg. Nr. 331/1 unter der B e z e i c h n u n g „Innere Ausfüllung eines Menschenschädels durch Kohlenmasse" als laufende N u m m e r 1 aufgeführt. In K l a m m e r n w u r d e h i n z u g e f ü g t : ,,wahrscheinlich aus Böhmen". Erst über 50 Jahre später erscheint der K o h l e n s c h ä d e l i m 2. Teil v o n STUTZERS W e r k : Die wichtigsten Lagerstätten der

Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 4 . 1 1 . 1 9 8 7 1 ) Das 1927 gegründete Institut f ü r Brennstoffgeologie an der Bergakademie Freiberg — international das erste seiner Art — wurde nach der 3. Hochschulreform der D D R mit den anderen geowissenschaftlichen Instituten der Bergakademie Freiberg in der Sektion Geowissenschaften vereinigt. 2 ) I n der Arbeit von KERSTEN steht fälschlich Lescher. s ) Nach frdl. Mitt. von Herrn KÜNZEL, Bereich Sammlungen der Sektion Geowissenschaften, Bergakademie Freiberg, wurde der Katalog in kalligraphischer Schrift von E. WEISS angefertigt.

„Nichterze" Kohle (1. Aufl. 1914, 2. Aufl. 1923) in einer Anm e r k u n g (STÜTZER 1923, S. 274, A n m . 3) wie f o l g t : „In der Kohlensammlung der Bergakademie Freiberg befindet sich auch ein rätselhafter, aus Braunkohle sowie mangan- und phosphorhaltigem Brauneisenstein bestehender Menschenschädel, dessen Fundort leider unbekannt ist". Später h a t sich STUTZER (1927) n o c h m a l s kurz zu d e m „rätselhaften Stück" in der Zeitschrift B r a u n k o h l e wie folgt geäußert: „Der Kopf hat die Form eines menschlichen Schädels. Er besteht aus Braunkohlenmasse, Brauneisenstein und Magneteisenstein. Die vor über 80 Jahren veröffentlichte Beschreibung11) nahm an, der Schädel sei irgendwie in ein Moor geraten, in dem sich seine Hohlräume mit Torf füllten. Gleichzeitig wurde die Knochensubstanz durch phosphorsäurehaltigen Raseneisenstein ersetzt. Die organische Einbettungsmasse soll Braunkohle und kein durchgeführte Analyse rezenter Torf sein, wie die damals schließen ließ". E i n e v o n STUTZER angeregte U n t e r s u c h u n g auf E c h t h e i t und Alter des Schädels an der e t h n o g r a p h i s c h e n A b t e i l u n g des Z w i n g e r m u s e u m s in Dresden ergab, daß er „eine Fälschung, d. h. ein aus Braunkohle modellierter Schädel sei, dem Raseneisenstein und Manganeisenstein beigegeben ist". In der englischen Ü b e r s e t z u n g v o n STUTZERS Allgemeiner Kohlengeologie (General Coal Geology, Chicago: U n i v . Press 1940) ist auf S. 271 auch die A n m e r k u n g STUTZERS über den Kohlenschädel angegeben. Das Auffinden anthropoider Knochen in jüngeren Schichten des Tertiärs in Südafrika sowie besonders in Nord-Tansania hat die Aktivitäten der Anthropologen und Biologen auf der Suche nach Vor- oder Urmenschenknochen sehr gefördert (SCHULZ 1973). So beweisen die zahlreichen diesbezüglichen schriftlichen Anfragen ausländischer anthropologisch interessierter Biologen seit 1967 das steigende Interesse an dem Freiberger Kohlenschädel. Prof. Dr. Wayne Frair aus New York reiste sogar mit einer Doktorandin 1979 nach Freiberg, um den Kohlenschädel selbst sehen und in den Händen halten zu können. FRAIR (1969, 1980) hat mit seinen Veröffentlichungen „Über den Menschenschädel aus Kohle" (The human S k u l l . . . ) auf den Freiberger Kohlenschädel erneut aufmerksam gemacht. Die Veröffentlichung unserer Untersuchungsergebnisse wird daher mit Interesse erwartet.

Neue Untersuchungen der Substanz und Aussagen zur Entstellung des Kohlenschädels Makroskopische Untersuchung und Probenahme E b e n s o wie alle geologischen Objekte wurde unser Kohlenschädel vor der m i k r o s k o p i s c h e n einer e i n g e h e n d e n makroskopischen U n t e r s u c h u n g unterzogen. E s fallen Gewicht, Form, Farbe und äußerer Zustand des Kohlenschädels auf. So ist das G e w i c h t des Schädels i m Verhältnis zu seiner Größe relativ hoch. Die beiden A u g e n h ö h l e n und die schwachen A u g e n b r a u e n w ü l s t e sowie die nur m ä ß i g fliehende Stirn des Schädels erinnern — z u s a m m e n m i t seiner g e s a m t e n F o r m — eher a n einen rezenten als an einen fossilen Schädel (Taf. 1/1 u. 2). Seine dunkle Farbe und rissige Struktur lassen auf keinerlei K n o c h e n s u b s t a n z schließen. Lediglich da, w o der Schädel beschädigt ist und wahrscheinlich v o n KERSTEN für seine chemische U n t e r s u c h u n g bereits S c h ä d e l s u b s t a n z e n t n o m m e n wurde, besonders auf der linken Seite (Taf. 1/2), sieht es so aus, als ob sich die Masse scheinbar in der Dicke des S c h ä d e l k n o c h e n s gelöst h ä t t e . Obgleich äußerlich Risse in der Schädelmasse zu b e m e r k e n sind, hält diese g u t zu«) Gemeint ist die Arbeit von KERSTEN (1842).

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ROSE LT / K o h l e n s c h ä d e l der F r e i b e r g e r S a m m l u n g e n

sammen und bröckelt beim Betasten nicht ab. Für petrographische und chemische Untersuchungen wurde vom Vf. in der Mitte der Schädelunterseite ein Loch zur Entnahme der erforderlichen Probenmenge präpariert. Zur Prüfung evtl. vorhandener Knochenstruktur wurde an der linken Seite am Rand des dort bereits teilweise entblößten Schädels etwas Substanz entnommen. Bereits auf der Bruchfläche eines kleinen Schädelstückes ist zu sehen, daß der Schädel nicht aus einheitlicher Masse besteht (Taf. 1/3 u. 4). Genauere Aussagen erlauben aber erst Vergrößerungen durch die Lupe und das Mikroskop. Mikropetrographische Untersuchungen, Vergleich und Folgerungen

Schon bei Verwendung der Lupe fallen kleinere und größere dunkel glänzende Partikel auf den Bruchflächen der dunkelbraunen Schädelmasse auf (Taf. 1/4). Außer diesen Partikeln waren besonders unter dem Stereomikroskop verschiedentlich goldgelbe Körnchen sowie Halmreste und auch ein Same zu erkennen (Taf. II/2). Aus noch zu erörternden Gründen lag es nahe anzunehmen, daß der Schädel ein Kunstprodukt ist und bei seiner Herstellung sowohl fossiles Harz aus der Braunkohle Nordböhmens als auch Harze und harzähnliche rezente Stoffe zur Verbindung der kohligen Masse verwendet wurden 5 ). Von Stücken und Schliffen war Vf. das makroskopische und mikroskopische Bild (DOELTER 1874) von Duxit (Taf. 1/5 u. 6, Taf. 11/10) bekannt. Der mikroskopische Vergleich der häufigen kleinen und auch größeren pechglänzenden Partikel in der Schädelmasse mit reinem und unreinem Duxit beweist die Identität und den hohen Gehalt an Duxit im Kohlenschädel. Der „außerordentlich spröde, mit flachmuscheligem Bruch in scharfkantige Splitter zerspringende" Duxit (JTJEASKY 1940, S. 55), der sich durch Pechglanz auszeichnet (Taf. 1/5), ist schon bei schwacher Vergrößerung auf den Bruchflächen der Schädelmasse nachweisbar (Taf. 1/4). Unter Druck zerspringt der Duxit in zahlreiche, unterschiedlich große kantige Splitter (Taf. 1/6). Kleine und auch ein großer Duxitsplitter sind im Dünnschliffbild von Schädelbröckchen durch Form und gelb- bis rotbraune Farbe nachweisbar (Taf. 1/7). Ganz offenbar stammen die Partikel des Duxits im Kohlenschädel überwiegend von unreinem Duxit, wie er auch von JURASKY (1940) beschrieben wurde. Die Bilder von Ausschnitten der Dünnschnitte von Schädelmasse zeigen eine heterogene und farblich unterschiedliche Zusammensetzung (Taf. 11/3 bis 5). Auch Reste von Zellgewebe sind in Duxitkörnchen der Schädelmasse nachzuweisen (Taf. II/5 bis 7 und 8 bis 9). Die Zellen sind entweder polygonal bis rechteckig und lassen z. T. Versteifungen in den Kanten erkennen (Taf. 11/6) oder sind prosenchymatisch (Taf. II/5, 7 u. 8). Reste tracheidalen Gewebes mit Gerbstoffkörpern sind sowohl in Dünnschliffausschnitten von Kohlenschädelstücken (Taf. 11/9) als auch aus solchen unreinen Duxits (Taf. 11/11 bis 14) nachzuweisen. Interessant ist, daß Chitin- und Sporenreste von Pilzen (Taf. 11/13 u. 14) im unreinen Duxit ebenso wie Gerbstoffkörper (Phlobaphenit) als Reste zersetzten Gewebes (Taf. II/ 13 u. 14) oder als Einlagerung in Resten tracheidaler Gewebe vorhanden sind. Wie bereits erwähnt, konnten aus Splittern und Körnchen von Duxit verschiedentlich auch goldgelbe Körnchen sowie Halmreste und ein Same in der Schädelmasse erkannt und isoliert werden (Taf. 11/2). Beim Vergleich dieser goldgelben Körnchen mit Harzen und harzähnlichen Stoffen, wie sie bis in unsere Zeit in Apotheken verwendet werden, stimmt Copalharz (Taf. II/l) am besten damit überein. Auch ist 6 ) Herrn Dr. Doiwa, dem früheren Leiter der Agricola-Apotheke in ITreiberg, sei für freundliche Abgabe von sogenannten Apothekerharzen zu Vergleichzwecken und für Mitteilungen über deren Schmelzpunkte besonders gedankt.

bemerkenswert, daß Copalharz je nach Art und Herkunft besonders hohe und variable Werte des Schmelzpunktes (110 bis 360 °C) aufweist. Alle anderen Harze erweichen bei geringeren Temperaturen und sind deshalb nach Erhitzung als Einzelkörnchen in der Schädelmasse petrographisch nicht nachweisbar, auch wenn sie bei der Anfertigung des Schädels mit verwendet worden sind. Auffallend ist zweifellos die gute Erhaltung der Duxitsplitter und -körnchen in der Schädelmasse. Die Ursachen dieser guten Erhaltung liegen sicher in dem hohen Schmelzpunkt des Duxits, der nach JURASKY (1940, S. 55) weit über 246°C und damit höher als die Schmelzpunkte der in unseren Apotheken verwendeten und zum Vergleich herangezogenen Harze wie Copal u. a. liegen. Unter Berücksichtigung der hier mitgeteilten Ergebnisse sei d a s schalenartige dicke Bruchstück (Taf. 11/8 u. 9) erörtert, d a s der linken Schädelseite (Taf. 1/2) entnommen wurde. Auffallend ist, daß im Gegensatz zu den Querbrüchen von Schädelstücken (Taf. 1/3 u. 4) die Innenseite (Taf. 1/8) sowie die Außenseite (Taf. 1/9) dieses Bruchstückes Glättung der unebenen Oberfläche aufweist. Da im Querbruch (Taf. 1/4) neben kleineren auch größere Duxitsplitter und -körnchen häufig nachweisbar sind, ist anzunehmen, daß Harze mit niedrigerem Schmelzpunkt als Duxit bei Erhitzung der Schädelmasse geschmolzen sind und Zusammenhalt sowie die äußere Glättung der duxitreichen Schädelmasse bewirkten. Schlußfolgerung Nach den dargelegten petrographischen Untersuchungen des Freiberger Kohlenschädels ist dieser kein natürliches, sondern ein künstliches Produkt. Da über den Schädel erst 1842, d. h. lange nach dem Ableben (1813) des damaligen Besitzers der Elefanten-Apotheke in Freiberg ohne hinterlassene Angaben veröffentlicht wurde, ist weder erwiesen noch anzunehmen, daß der Kohlenschädel eine Fälschung ist. Erwiesen ist allerdings, daß der Kohlenschädel seine Existenz nicht natürlicher Entstehung verdankt, sondern ein Kunstprodukt darstellt. Auf detaillierte Ausführungen über chemische Untersuchungen soll hier verzichtet werden. Die Ergebnisse einer notgedrungen summarischen Elementaranalyse sagt ohnehin wenig über die Zusammensetzung des Schädels im einzelnen aus. Ein Vergleich der Ergebnisse chemischer Untersuchungen der petrographischen Einzelkomponenten des Schädels mit den entsprechenden rezenten und fossilen Vergleichsstoffen ist aber zu aufwendig und nach den vorliegenden petrographischen Untersuchungsergebnissen nicht erforderlich. Uber den Freiberger Kohlenschädel aus anthropologischer Sicht werden H. BACH und G. ROSELT an anderer Stelle berichten 6 ). Dank E s i s t m i r B e d ü r f n i s , allen d e n e n zu d a n k e n , die m i c h m i t T a t u n R a t bei der D u r c h f ü h r u n g der erforderlichen A r b e i t e n u n t e r s t ü t z t e n . G e d a n k t sei d a h e r b e s o n d e r s d e n K o l l e g i n n e n der Schleif e r e i der S e k t i o n G e o w i s s e n s c h a f t e n sowie d e n K o l l e g i n n e n u n d K o l l e g e n der H o c h s c h u l b i l d s t e l l e der B e r g a k a d e m i e F r e i b e r g . F e n e r gilt m e i n D a n k H e r r n D r . R e n t r o p v o n der S e k t i o n C h e m i e für freundliche Hilfe u n d ebenso Herrn Dr. med. Dietrich v o m S t ä d t i s c h e n K r a n k e n h a u s s o w i e H e r r n Dr. D o i w a v o n der A g r i c o l a A p o t h e k e in F r e i b e r g . D a n k s a g e n m ö c h t e ich a u c h d e u t s c h e n u n d a u s l ä n d i s c h e n A n t h r o p o l o g e n u n d B i o l o g e n f ü r ihr I n t e r e s s e a n d e n U n t e r s u c h u n g e n , b e s o n d e r s H e r r n P r o f . Dr. W a y n e F r a i r v o m K i n g ' s College N e w Y o r k f ü r d r ä n g e n d e E r m u n t e r u n g z u r V e r ö f f e n t l i c h u n g der erzielten Untersuchungsergebnisse zum F r e i b e r g e r K o h l e n s c h ä d e l . F ü r viele f r e u n d l i c h e H i n w e i s e d a n k e ich g a n z herzlich u n s e r e m lieben B i b l i o t h e k s d i r e k t o r a. D . , H e r r n Schellhas. ') In: Arbeits- und Forsehungsberichte der sächsischen Bodendenkmalpflege. VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften Berlin

Z. angew. Geol., 34 (1988) 11 346

Literatur DOELTER, C . : H a r z a u s der B r a u n k o h l e von D u x . — Verl), k . k . geol. R e i c h s a n s t . , Wien (1874) S . 145 FRAIR, W . : The h u m a n skull composed of coal. - Creation R e s . S o c . Q u a r t . , N e w Y o r k 5 (1969) March, S . 1 3 3 - 1 3 5 — H u m a n skull. - Bible-Sci. Newsletter, N e w Y o r k 18 (1980) 8 JURASKY, K. : Der Veredlungszustand der sudetenländischen B r a u n k o h l e n als F o l g e vulkanischer D u r c h w ä r m u n g (Diathermische Metamorphose der K o h l e n ) . — Mitt. R c i c h s s t . Bodenforsch., Freiberg ( 1 9 4 0 ) 2 0 KERSTEN, C . : Über einen in Brauneisenstein u n d B i t u m e n umgewandelten Menschenschädel. - Arch. Min., Geogn. u . H ü t t e n k d e . , Berlin 16 (1842) S . 3 7 2 - 3 7 5 ROSELT, G . : Die S a m m l u n g e n des I n s t i t u t s für Brennstoffgeologie der B e r g a k a d e mie Freiberg. — B e r . d t . Gesellsch. geol. Wiss. A, Berlin 11 (1966) SCHULZ, E . : Wie alt ist der älteste Mensch? - N e u e s Deutschi., Berlin 28 (1973) v o m 1 2 : 3 . , S . 12 STUTZER, O . : Die wichtigsten L a g e r s t ä t t e n der „ N i c h t e r z e " 2 . T e i l K o h l e (Allgemeine Kohlengeologie) 1. A u f l . Berlin 1914, 2 . A u f l . Berlin 1923 — Der , , B r a u n k o h l e n s c h ä d e l " in der geologischen S a m m l u n g der B e r g a k a d e m i e F r e i b e r g ( S a . ) . - B r a u n k o h l e , Halle, 26 (1927) 15, S . 311 — General Coal Geology (Übersetzung der Allgemeinen Kohlengeologie von A . C. NOÈ & H . CADY). - C h i c a g o : U n i v . P r e s s 1940 W E I S S , E . : Catalog über die Versteinerungssammlung der königlichen B e r g a k a d e m i e zu Freiberg (handschriftlich, N a m e u n d J a h r e s z a h l v o n B . v . Cotta). — F r e i b e r g 1859

Tatel I

Fig. 2. Aus der Probe der Schädclmasse herauspräparierte, auffällige Reste mit Stengeln oder Halmen (rechts unten) und von Copalharz (Pfeil); Maßstab: 5 : 1 Fig. 3. bis 7. Ausschnitte von Dünnschnitten der Schädelmasse im Durchlicht. Fig. 3 repräsentiert die heterogene und farblich unterschiedliche Zusammensetzung. In Fig. 4 fallen runde Hohlräume auf, die z. T. von kleineren umgeben sind (Stengelquerschnitte?). Fig. 5 zeigt in der diagonal verlaufenden hellen Partie Gewebe langgestreckter spitz auslaufender Zellen Prosenchym. Fig. 3 bis 5 Maßstab: 80:1 Fig. 6. Zellgewebe, polygonal und rechteckig, z. T. Versteifung in den Kanten erkennbar; Maßstab 320:1 Fig. 7. Ausschnitt aus einem Gewebekomplex mit langgestreckten (prosenchymatischcn) Zellen; Maßstab 500:1 Fig. 8 u. 9. Bildausschnitte von Dünnschnitten der Schädelmasse Fig. 8. zeigt prosenchymatisches Gewebe, Zellwände gelbrot, Ausfüllung der Zellen rot; Schliff 8/31; Maßstab 1 4 5 : 1 Fig. 9. Ausschnitt mit schlecht erhaltenen tracheidalem Gewebe; Schliff 8/32; Maßstab 450:1

Fig. 1. Kohlenschädel von vorn Fig. 2. Kohlenschädel von links; Maßstab Fig. 1 u. 2: etwa 1 : 2

Fig. 10 bis 15. Dünnschliffbilder von Duxit

Fig. 3. Zwei Querbruchstücke von der äußeren linken Schädelseite; Maßstab 4,5:1

Fig. 10. reiner Duxit (rotbraun), ohne Zellstruktur; Maßstab 4,5:1

Fig. 4. Vergrößerter Ausschnitt von Fig. 3 zeigt deutlich die inhomogene Zusammensetzung der Schädelmasse und läßt deutlich kleine und größere dunkle und glänzende Partikel erkennen, die ± gleichmäßig verteilt sind; Maßstab 9 : 1 Fig. 5. Duxitstücke; in den glatten, kantig begrenzten Bruchflächen des Duxits spiegelt das auffallende Licht; Maßstab: 1,8:1 Fig. 6. Splitter von zerdrücktem Duxit in Glyzeringelatine (Präparat mit Deckglas); Maßstab: 3,6:1 Fig. 7. Dünnschliff eines Stückes von der Schädelwange. Außer zahlreichen kleinen Splittern oder Körnchen ist an der linken Seite (Pfeile) ein größeres Korn angeschliffen; Maßstab 5 : 1 Fig. 8 u. 9. Oberflächen eines äußeren schalenartigen dicken Bruchstückes von der linken Schädelseite (Wange)

Fig. 11 bis 15. Ausschnittbilder von Dünnschnitten „unreinen" Duxits (aus dem alten Herkulesschacht im früheren Maltheuern/ Nordböhmen, CSSR) Fig. 11. Tracheidengewebe in radialem Schnitt mit dunklen Gerbstoffkörpern (Phlobaphenit) Fig. 12. Tracheidengewebe im Längsschnitt mit dunklen Gerbstoffkörpern (Phlobaphenit) Fig. 13 bis 15. „unreiner" Duxit mit hellen (hell rotbraunen) und dunklen (humosen) Partien Fig. 13 zeigt außer gleichmäßig dunklen humosen Partien kleinere rundlich ovale Gerbstoffträger (Phlobaphenit) und größere dunkle Pilzsporen

Fig. 8 zeigt die Innenseite und Fig. 9 die Außenseite dieses Bruchstückes; Maßstab 9 : 1

Fig. 14 zeigt in der Mitte eine dunkle Pilzzellreihe (Chitin). Außer gleichmäßig dunklen Humuszellen sind zahlreiche figurierte kleine Gerbstoffkörper sowie eine größere Pilzspore (unten links) im hellrotbraunen Duxit eingestreut

TafelU

Fig. 11 bis 14 Maßstab: 145:1

Fig. 1. Ausschnitt aus einer Reihe von Harzen und harzähnlichen Stoffen, die in Apotheken verwendet wurden; in der Mitte Copalharz; Maßstab : 1,8:1

Fig. 15. Duxit mit gleichmäßig dunklen Humussubstanzen. In der Mitte eine Reihe gut erhaltener dunkler Gerbstoffkörper (Phlobaphenit); Maßstab 290 :1

Tagungsberichte Zechstein 87 Internationales Symposium, Abstracts KLARE, B . ; SCHRÖDER, B . ( H r s g . )

Bochum: Subk. Perm/Trias Strat. Komm. D U G W / I U G S 1987. 152 S., 16 Abb. Exkursionsführer KULICK, J . ; PAUL,

Wiesbaden: 1987.

J.

Subk.

Perm/Trias

Strat.

Komm.

DUGW/IUGS

Bd. I, 173 S., 77 Abb., 10 Tab., 340 Lit. Bd. II, 310 S., 170 Abb., 6 Tab. In dem Band mit den Kurzfassungen der Vortrags- und Posterbeiträge werden 77 der vorgestellten Arbeiten zusammengefaßt. Die Schwerpunkte des Symposiums waren Probleme der Kupferschiefervererzung, die Karbonatgesteinsfolgen und die PermTrias-Grenze. Danach folgten Arbeiten über Salzgesteine, Sulfatgesteine und paläontologische Fragen. Randlich wurden Probleme der Kohlenwasserstoffe, der Salzseen und der Endlagerung radioaktiver Abfälle behandelt. Einigkeit besteht darüber, daß der Zechstein nur eine kurze Episode der Erdgeschichte darstellt (RICHTER-BERNBURG) . Hinsichtlich der Kupferschiefervererzung

setzt sich mehr und mehr ein polystadiales Genesemodell durch. Die Arbeiten über die Perm-Trias-Grenze konnten noch keine endgültige Klärung bringen. Im Nordseebereich wurde über der Ohre- und Friesland-Serie die Mölln-Serie (Z 7) nachgewiesen. Beeindruckend sind die Fortschritte der lithologischen Bearbeitung der Karbonat- und Sulfatgesteinsfolgen. Die beiden Exkursionsführer enthalten das Material von elf Exkursionsrouten bzw. -themen. Exkursionsgebiete waren die Randfazies des Zechsteins (übertage anstehender Zechstein in Hessen; Randfazies des Zechsteins in der Korbacher Bucht, im Frankenberger R a u m und am N-Rand der Spessartschwelle; Zechstein am Harzrand), die Kali- und Steinsalzlagerstätten des Werra-FuldaBeckens (Grube Hattorf, Grube Neuhof-Ellers, Bohrkerne aus dem Werra-Fulda- und dem Solling-Becken) und Kali- und Steinsalzlagerstätten im Hauptbecken, Gebiete der KohlenwasserstoffSuche und Fragen der Tieflagerung radioaktiver Abfälle (Grube Niedersachsen-Riedel, Zechstein der Asse und geowissenschaftliche Versuche zur Endlagerung hochradioaktiver Abfälle, Bohrkerne aus dem Z 1 und Z 2 im R a u m S-Oldenburg, Bohrkerne aus dem Z 2 und Z 4 des Salzstockes Gorleben). Die Exkursionsführer bieten umfangreiches Material über die neuesten Bearbeitungen der klassischen Aufschlüsse und Dokumentationen neuer Bohrungen und Untersuchungen. Sie liefern einen ausgezeichneten Überblick über den Stand der Zcchsteinforschung in der B R D und die wesentlichen zur Verfügung stehenden Aufschlüsse. J . RENTZSCH

Z. aiigew. Geol., 34 (1988) 11 347

Z. angew. OeoL, 84 (1988) 11

348

Z. angew. Geo!., S4 (1988) 11

349

Tagungsberichte GALSON, D . A . ; MUELLER, ST. ( H r s g . )

KUMAR, M.; MAUL, G. A. (Hrsg.)

Proceedings of the Second Workshop in the European Geotraverse (EGT) Project — The Soutbern Segment (Venice, 7—9 February 1985)

Proceedings International Symposium on Marine Positioning

S t r a s b o u r g : E u r o p e a n Science 1985. 285 S., zahlr. A b b . , Lit.

Foundation

Publicatiön

Jüly

G e g e n s t a n d der 42 Beiträge aus 11 L ä n d e r n ist der südliche Teil eines etwa 4000 k m langen K r u s t e n p r o f i l e s v o n N - S k a n d i n a v i e n bis N-Afrika. Das G e o t r a v e r s e n p r o j e k t (EGT) q u e r t tektonische P r o v i n z e n v o m ä l t e s t e n P r ä k a m b r i u m des Baltischen Schildes bis zu d e n rezent a k t i v e n Gebieten des westlichen Mittelmeeres. Ziel der A r b e i t e n ist ein v e r t i e f t e r dreidimensionaler Einblick in die S t r u k t u r u n d Z u s a m m e n s e t z u n g der k o n t i n e n t a l e n L i t h o s p h ä r e als G r u n d l a g e f ü r ein besseres V e r s t ä n d n i s v o n deren E v o l u t i o n u n d D y n a m i k . Die F e l d a r b e i t e n (Tiefenseismik) erfolgen d a z u seit 1983, u n d erste Ergebnisse k o n n t e n vorgestellt werden. Von bes o n d e r e m Interesse d ü r f t e n die Ergebnisse einer k o m b i n i e r t e n Land-See-Tiefenseismik d u r c h das Mittelmeer sein, die ein erstes detailliertes Bild der Z u s a m m e n h ä n g e E u r o p a — N o r d a f r i k a liefern w i r d . Auf der T a g u n g w u r d e n die geologisch-tektonischen Prob l e m e dieser Region allseitig e r ö r t e r t u n d Ergebnisse k o m p l e x e r geophysikalischer U n t e r s u c h u n g e n vorgestellt. E i n B e i t r a g inf o r m i e r t ü b e r den Z e n t r a l t e i l der E G T , das 1300 k m lange Profil K i e l — G e n f , das 1986 m i t 11 S c h u ß p u n k t e n b e a r b e i t e t wurde. Dieses Profil soll zugleich eine Anzahl i n t e r e s s a n t e r regionalerlolcaler P r o b l e m e lösen helfen (Anomalien magnetotellurischer U n t e r s u c h u n g e n , S t r u k t u r des variszischen Orogens, Gesteinsk ö r p e r e r h ö h t e r seismischer Geschwindigkeit usw.). Das T a g u n g s m a t e r i a l ist A u s d r u c k einer intensiven Wissenschaftsk o o p e r a t i o n der Geowissenschaftler aus d e n beteiligten L ä n d e r n , die das G e s a m t p r o g r a m m m i t ihren spezifischen n a t i o n a l e n E r f a h r u n g e n bereichern. F ü r Spezialisten der T i e f e n e r k u n d u n g . P.

KÜHN

D o r d r e c h t — B o s t o n — L a n c a s t e r — T o k y o : D. Reidel P u b l . Comp. 1987. 474 S., zahlr. Abb., Lit., Dfl. 2 1 0 . - (£ 7 4 . - , $ 9 9 . - ) Der überwiegende Teil der publizierten V o r t r ä g e des v o m 14. bis 17. 10. 1986 in R e s t o n , USA, d u r c h g e f ü h r t e n S y m p o s i u m s ü b e r m a r i n e V e r m e s s u n g b e f a ß t sich m i t ersten Ergebnissen u n d Erf a h r u n g e n b e i m E i n s a t z des s a t e l l i t e n g e s t ü t z t e n globalen Vermessungssystems (GPS). Die B e s t i m m u n g der a b s o l u t e n Schiffsposition erfolgt m i t d e m G P S weltweit m i t Fehlerkreisradien u n t e r 100 m ; bei speziellen A n w e n d u n g e n (Militär, Bohrschiffe) i m 10-m-Bereich. Neben der K e n n t n i s der a b s o l u t e n Schiffsposition ist als E r g ä n z u n g z u m G P S die d y n a m i s c h e Messung der Bewegung des Schiffes r e l a t i v z u m Meeresboden m i t höchster Genauigkeit v o n Interesse. F ü r gravimetrische Messungen v o m Schiff aus ist z. B. die Bes t i m m u n g der Ost/West-Geschwindigkeit des G r a v i m e t e r s m i t einer Genauigkeit v o n 1 0 - 3 m / s erforderlich, u m Meßgenauigkeiten in der G r ö ß e n o r d n u n g der a n L a n d üblichen zu erreichen. Meeresbodenorientierte akustische V e r m e s s u n g s s y s t e m e (Transponder) erreichen zur Positionierung geschleppter G e r ä t e Genauigkeiten im m - u n d dm-Bereich. Auf der T a g e s o r d n u n g s t e h t bereits die V e r m e s s u n g der P l a t t e n d e f o r m a t i o n u n d der Bewegung zwischen den P l a t t e n in d e n a k t i v e n S p r e a d i n g - Z e n t r e n der mittelozeanischen R ü c k e n m i t c m Genauigkeit. Die K a r t i e r u n g der R i f t - Z o n e n wird dreidimensional auf der Basis r e c h n e r g e s t ü t z t e r M u l t i b e a m - E c h o l o t e realisiert. Die gegenwärtig u n d k ü n f t i g zu lösenden V e r m e s s u n g s a u f g a b e n im m a r i n e n Bereich werden in insgesamt 44 V o r t r ä g e n u n d 5 R u n d t i s c h g e s p r ä c h e n u m f a s s e n d d i s k u t i e r t . Mit d e n Proceedings wird d e m in der Meeresforschung t ä t i g e n Spezialisten ein ä u ß e r s t wertvolles aktuelles Material vorgelegt. G. EHRKE

Development of Projects for the Production of TJranium Concentrates Proceedings of a Technical Comitee Meeting, Vienna, 25 — 28 Nov. 1985 W i e n : I n t e r n a t i o n a l A t o m i c E n e r g y Agency 1987. 244 S., zahlr. A b b . , T a b . , Lit., ÖS 5 2 0 . Die I n t e r n a t i o n a l e A t o m e n e r g i e - B e h ö r d e b e h a n d e l t e auf dieser T a g u n g ihres Technischen K o m i t e e s erstmalig F r a g e n der E n t w i c k l u n g k o m p l e t t e r P r o j e k t e v o n d e r E r k u n d u n g bis zur U r a n k o n z e n t r a t p r o d u k t i o n . I m M i t t e l p u n k t s t a n d e n dabei P l a n u n g , Gerätea u s s t a t t u n g , P r o z e ß o p t i m i e r u n g u n d K o s t e n der B e r g b a u - u n d A u f b e r e i t u n g s p r o z e s s e . N e b e n i n t e r n a t i o n a l e n Ubersichten w u r d e n S a c h s t a n d s b e r i c h t e einzelner I A E A - M i t g l i e d s t a a t e n vorgelegt, so v o n Jugoslawien, K a n a d a , K o l u m b i e n , Mexiko u n d den USA. A u s der Fülle der detaillierten u n d m i t vielen Tabellen u n d Schem a t a versehenen Beiträge sind v o n b e s o n d e r e m I n t e r e s s e : — die Darstellung der einmaligen Uranmineralisation des Athabasca-Beckens in Kanada und die Bewältigung der Abbau-, Aufbereitungs- und Umweltschutzprobleme ; — die bakteriell (durch Thiobacillus ferrooxidans) unterstützte Untertagelaugung und die Verwendung uranhaltiger Grubenwisser als Aufbereitungs-ProzeBwasser in Kanada; — die effektive Verarbeitung von uranhaltigem Haldenmaterial in der Republik Südafrika; — die Umstellung älterer Uranerzaufbereitungsanlagen auf neue Technologien in Frankreich und Gabun; — die Entwicklung eines Verfahrens (PNC-Prozeß) zur Herstellung von Uranhexafluorid in Japan; — die Anwendung von Computerprogrammen bei der Optimierung der Uranextraktion in Namibia. Obwohl stets die K o m p l e x i t ä t eines P r o j e k t s b e t o n t wird, das eine Z e i t s p a n n e v o n 5 bis 15 J a h r e n v o n der E r k u n d u n g bis zur Prod u k t i o n s a u f n a h m e u n d Mittel bis zu einigen h u n d e r t Mill. USDollar e r f o r d e r t , wird d e n einzelnen P h a s e n der P r o j e k t e n t w i c k l u n g u n d ihrer ökonomischen B e w e r t u n g große A u f m e r k s a m k e i t geschenkt. A u c h w e n n sich u n t e r den gegenwärtigen M a r k t b e d i n g u n g e n im nichtsozialistischen W i r t s c h a f t s g e b i e t ein gravierender R ü c k g a n g d e r U r a n - P r o s p e k t i o n u n d - P r o d u k t i o n u n d eine a b n e h m e n d e Bereitschaft zur Investition und Projektentwicklung bemerkbar m a c h t e n , — so der Bericht — wird k ü n f t i g wieder ein höherer U r a n b e d a r f seitens der K e r n e n e r g i e - I n d u s t r i e e r w a r t e t . B e r g b a u s e i t i g w e r d e n dabei, abgesehen v o n einer Z u n a h m e der L a u g u n g , keine tiefgreifenden V e r ä n d e r u n g e n der Technologie gesehen, wohl a b e r verarbeitungsseitig, wo viele technologische Entwicklungen erprobt werden. F . DECKER

MAGNAN, J. P. (Hrsg.) La réglementation française et étrangère en géotechnique P a r i s : Presses de l'école nationale des p o n t s et chaussées 1987. 141 S., F F 1 2 0 . Es w e r d e n die Beiträge einer T a g u n g der Hochschule f ü r B r ü c k e n u n d S t r a ß e n v o m 16./17. Dezember 1986 veröffentlicht. Teilnehmer w a r e n V e r t r e t e r aus einigen b e d e u t e n d e n I n d u s t r i e l ä n d e r n der E r d e , die ü b e r in der Geotechnik gültige S t a n d a r d s u n d E m p f e h l u n g e n b e r i c h t e t e n u n d diskutierten. Die ersten Beiträge w a r e n den französischen G r u n d s ä t z e n u n d A u f f a s s u n g e n zur S t a n d a r d i s i e r u n g sowie der Vorstellung v o n N o r m e n , Richtlinien u n d ähnlichen D o k u m e n t e n in F r a n k r e i c h gewidmet. Anschließend w u r d e n die Teilnehmer m i t den wichtigsten die Geotechnik betreffenden Normen und Empfehlungen Großbritanniens, der B R D , Griechenlands, in einer z u s a m m e n f a s s e n d e n Ü b e r s i c h t m i t den in Belgien, D ä n e m a r k , Spanien, Italien, I r l a n d , den Niederlanden u n d P o r t u g a l gültigen G r u n d s ä t z e n sowie in weiteren E i n z e l v o r t r ä g e n ü b e r solche in den USA u n d K a n a d a , der Sowjetunion u n d Mexiko b e k a n n t g e m a c h t . I n t e r e s s a n t sind die Darlegungen z u m s o g e n a n n t e n E u r o p a c o d e Nr. 7 ü b e r G r ü n d u n g e n u n d die Ergebnisse eines R u n d t i s c h gespräches, aus denen die N o t w e n d i g k e i t der S t a n d a r d i s i e r u n g u n d der Vereinheitlichung der R e g l e m e n t i e r u n g e n in der Geotechnik hervorgehen. Die Broschüre gibt einen g u t e n Überblick ü b e r G r u n d s ä t z e der S t a n d a r d i s i e r u n g , den S t a n d der E r a r b e i t u n g v o n V o r s c h r i f t e n in wichtigen I n d u s t r i e l ä n d e r n , ü b e r E n t w i c k l u n g s t e n d e n z e n in der S t a n d a r d i s i e r u n g , u n d m a n erhält a u c h Hinweise ü b e r k o n k r e t e S t a n d a r d s u n d ähnliche D o k u m e n t e aus einigen L ä n d e r n . F.

REUTER

Interactions Sols-Structures Soil Structure Interactions P a r i s : Presses de l'école n a t i o n a l e des ponts et chaussées 1987. 928 S., 612 Abb., 75 T a b . , 803 Lit., F F 5 6 0 . V o m 5. bis 7. Mai 1987 f a n d in Paris ein v o n der Hochschule f ü r B r ü c k e n u n d S t r a ß e n organisiertes Kolloquium u n t e r der globalen T h e m e n s t e l l u n g „Wechselwirkungen zwischen Boden u n d B a u werk" statt.

t. angew. 6eoL, 34 (1986) 11 350

I n vier verschiedenen T a g u n g s g r u p p e n w i d m e t e m a n sich folgenden Themen: 1. 2. 3. 4.

D ä m m e und Flachgründungen Tiefgründungen Unterirdische Bauwerke (Bohrleitungen, Entwässerungsstollen, Tunnel) Baugruben und Stauanlagen.

Die T a g u n g s u n t e r l a g e n w u r d e n in zwei B ä n d e n , in französischer u n d in englischer Sprache, v e r ö f f e n t l i c h t . I n einem B a n d f i n d e n sich sowohl allgemeine Berichte zu den einzelnen T h e m e n k o m plexen, in denen k u r z theoretische G r u n d l a g e n besprochen sowie neueste V e r ö f f e n t l i c h u n g e n u n d die Diskussionsbeiträge des K o l l o q u i u m s vorgestellt werden, als a u c h spezielle V o r t r ä g e . I m zweiten B a n d sind alle Diskussionsbeiträge der V e r a n s t a l t u n g z u s a m m e n g e f a ß t w o r d e n . Z u m g r ö ß t e n Teil w e r d e n hier geoteehnische P r o b l e m e bei k o n k r e t e n B a u v o r h a b e n e r l ä u t e r t sowie theoretische u n d experimentelle Lösungen u n d U n t e r s u c h u n g s m e t h o d e n vorgestellt. E n t s p r e c h e n d d e m Motto des K o l l o q u i u m s beziehen sich die Beit r ä g e auf verschiedene A r t e n der W e c h s e l w i r k u n g B o d e n — B a u werk, z. B . :

— — — —

Wechselwirkungen zwischen mehreren Bauwerken über das Medium Boden Deformationen, die durch Baumaßnahmen verursacht werden Bauwerkskonstruktionen, die den Bodendeformationen gerecht werden Auswirkungen der Bodenbewegung auf Bauwerke

Die Beiträge sind übersichtlich, sehr k o m p l e x a b g e h a n d e l t u n d e n t h a l t e n viele Meßergebnisse, D i a g r a m m e u n d Skizzen. Die T a g u n g s u n t e r l a g e n w e r d e n das Interesse von Geotechnikern u n d Bauingenieuren finden, die auf d e m Gebiet des Bauwesens, des D a m m b a u e s u n d des T u n n e l b a u e s t ä t i g sind. H e r v o r z u h e b e n sind folgende P r o b l e m k r e i s e : — Gründungen von Brückenpfeilern, Kernkraftwerksanlagen und anderen Bauwerken — Setzungsminderung durch Bewehrung und Gesichtspunkte „bewehrter Erde" — verschiedenste Erddruckprobleme — Dimensionierung von Tunnelbauwerken und Tunnelbau in Stadträumen — Finite-Element-Methode beim Tunnel- und D a m m b a u — Stabilisierung von Baugrubenwänden

Die Beiträge e n t h a l t e n u m f a n g r e i c h e L i t e r a t u r a n g a b e n . S . KÖHLER

Buchbesprechungen F R A Z I E R , W . J . ; SCHWIMMER, D .

B.

Regional stratigraphy of North America New Y o r k a n d L o n d o n : P l e n u m Press 1987. 719 S., 407 Abb., 20 Tab., 1434 Lit., $ 1 1 0 . Die regionale S t r a t i g r a p h i e N o r d a m e r i k a s ist nicht n u r f ü r die Geowissenschaftler v o n Interesse, die sich m i t der geologischen E n t wicklung dieses Gebietes beschäftigen, sondern regt d u r c h ihren R e i c h t u m an z u s a m m e n f a s s e n d e n I n f o r m a t i o n e n zu Vergleichen, speziell m i t E u r o p a an, bildeten doch ü b e r lange Zeiten der E r d geschichte N o r d a m e r i k a u n d E u r o p a als Laurasia eine F e s t l a n d s einheit. H e r v o r z u h e b e n ist die E i n b e z i e h u n g p l a t t e n t e k t o n i s c h e r K o n z e p t i o n e n in die A u s f ü h r u n g e n , wobei die beiden A u t o r e n aus d e m Columbus College in Georgia/USA unterschiedliche Ansichten gleichberechtigt n e b e n e i n a n d e r stellen. Dies t r i f f t besonders f ü r die n a c h einer k u r z e n E i n l e i t u n g (Kap. 1) b e h a n d e l t e n Geschehnisse i m A r c h a i k u m (Kap. 2) u n d P r o t e r o z o i k u m (Kap. 3) zu. I n diesem Z e i t r a u m vollzog sich die Bildung des zentralen K r a t o n s Nordamerikas. Seine epirogenetischen H e r a u s h e b u n g e n , die m i t regional weitreichenden D i s k o r d a n z e n v e r b u n d e n waren, bilden das Glieder u n g s p r i n z i p f ü r die in den folgenden K a p i t e l n b e h a n d e l t e n stratigraphischen E i n h e i t e n des P h a n e r o z o i k u m s . Beschrieben w e r d e n in K a p . 4 die S a u k - F o l g e : E d i a c a r i a n — U n t e r - O r d o v i z i u m , im K a p . 5 die Tippecanoe-Folge: Mittel-Ordovizium — U n t e r - D e v o n , im K a p . 6 die K a s k a s k i a - F o l g e : Mittel-Devon — Ober-Mississippian, i m K a p . 7 die Absarolca-Folge: U n t e r - P e n n s y l v a n i a n — U n t e r J u r a , im K a p . 8 die Zuni-Folge: M i t t e l - J u r a — Ober-Kreide u n d im K a p . 9 die Tejas-Folge: T e r t i ä r — rezent. Die in der E i n f ü h r u n g gegebene Parallelisierung der in N o r d a m e r i k a gebräuchlichen Bezeichnungen f ü r A b t e i l u n g e n u n d S t u f e n in die i n t e r n a t i o n a l e s t r a t i g r a p h i s c h e Zeitskala (Tab. 1) erleichtert das Verständnis. J e d e s K a p i t e l b e g i n n t m i t einer k u r z e n globalen Übersicht, wobei f ü r das P a l ä o z o i k u m die paläogeographischen R e k o n s t r u k t i o n e n v o n ScOTESE u. a. (1979) v e r w e n d e t w e r d e n . F ü r jede Zeiteinheit e r f a h r e n die einzelnen Bereiche Nordamerikas, einschließlich Grönlands, v o m K r a t o n ausgehend u n d zu dessen R a n d g e b i e t e n u n d T e k t o g e n r ä u m e n f o r t s c h r e i t e n d , eine g u t gegliederte Beschreibung. E i n z u s a m m e n f a s s e n d e r Überblick der F a u n a u n d Flora s t e h t jeweils a m E n d e jedes Kapitels. Die paläontologischen A n g a b e n f i n d e n im A n h a n g des g r o ß f o r m a t i g e n Buches eine Erg ä n z u n g d u r c h eine Tabelle zur synoptischen T a x o n o m i e der H a u p t f o s s i l g r u p p e n u n d ihrer s t r a t i g r a p h i s c h e n Reichweite. Das u m f a n g r e i c h e Literaturverzeichnis (30 S.) e n t h ä l t vorzugsweise regionale A r b e i t e n aus den letzten beiden J a h r z e h n t e n bis A n f a n g der achtziger J a h r e . Verzeichnisse der s t r a t i g r a p h i s c h e n Einheiten u n d der Fossilnamen sowie ein geologisches Sachwortverzeichnis, in das geographische O r t s a n g a b e n integriert sind, u n t e r s t ü t z e n den W e r t des Buches als eine empfehlenswerte I n f o r m a t i o n s quelle. G . MÖBUS

FROL', V . V .

Geomorfologija riftovoj zony Sredinno-Atlantiieskogo chrebta (Geomorphologie der Riftzone des Mittelatlantischen Rückens) M o s k v a : I z d a t . N a u k a 1987. 95 S., 25 Abb., 4 T a b . , Rbl. 1.40 I n der v o n 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 herausgegebenen Reihe „Forschungsergebnisse i n t e r n a t i o n a l e r P r o j e k t e " legt der A u t o r eine K o m p l e x a n a l y s e geomorphologischer u n d geo-

logisch-geophysikalischer D a t e n vor, die im R a h m e n der P r o j e k t e „Oberer M a n t e l " u n d „ L i t h o s p h ä r e " erarbeitet worden sind. Als eine E i n f ü h r u n g in die P r o b l e m a t i k des Buches w e r d e n die wichtigsten B a u m e r k m a l e der Mittelmeer-Mjösen-Zone, des Kalifornischen u n d des O s t a f r i k a n i s c h e n G r a b e n s y s t e m s referierend dargestellt. Von größerem, weil m e t h o d i s c h e m Interesse sind die K a p i t e l ü b e r die m a t h e m a t i s c h - s t a t i s t i s c h e B e h a n d l u n g des aus 88 Echolotprofilen gewonnenen D a t e n m a t e r i a l s . Das Bodenrelief w u r d e als zufälliges, lokal-homogenes u n d isotropes Feld der H ö h e n u n d Tiefen angesehen. Die rechnerische B e h a n d l u n g der P r i m ä r d a t e n erfolgt auf d e m G e r ä t BESM-6. Die auf dieser G r u n d lage d u r c h g e f ü h r t e geologisch-geophysikalische I n t e r p r e t a t i o n ist i. w. auf eine Typisierung des F o r m e n i n v e n t a r s u n d dessen genetische Z u o r d n u n g ausgerichtet. I n der G e s a m t r a y o n i e r u n g werden die A u f d o m u n g e n v o n Island, der Azoren, v o n St. Helena u n d Gough ausgeschieden u n d geomorphologisch definiert. Sie sind jeweils v o n Zonen m i t Merkmalen intensiver Blocktektonik g e t r e n n t . Als ü b e r g e o r d n e t e s C h a r a k t e r i s t i k u m des Mittelozeanischen R ü c k e n s insgesamt u n d der eigentlichen R i f t z o n e zeichnet sich eine topographische A s y m m e t r i e ab, die sowohl m i t der s t r u k t u r e l l e n als auch t i e f e n t e k t o n i schen A s y m m e t r i e in E i n k l a n g s t e h t . I m geophysikalischen Bild ist die E - F l a n k e d u r c h höhere Wellengeschwindigkeit sowie d u r c h eine höhere K r u s t e n m ä c h t i g k e i t ausgezeichnet. Eine z u s a m m e n f a s s e n d e B e w e r t u n g der V e r ö f f e n t l i c h u n g h a t den m e t h o d i s c h e n u n d beschreibenden Teil der geomorphologischen Analyse als positiv h e r v o r z u h e b e n . Weniger ü b e r z e u g e n d erscheinen dagegen die auf ü b e r g e o r d n e t e F r a g e n der globalen R i f t genese gerichteten A u s f ü h r u n g e n . Sie sind aber a u c h n i c h t das eigentliche Anliegen des Buches. H . - J . TESCHKE

Tektonika i voprosy metallogenii rannego dokembrija (Tektonik und Fragen der Metallogenie des frühen Präkambriums) M o s k v a : I z d a t . N a u k a 1986. 264 S., Abb., Tab., R b l . 3.10 I n der E r f o r s c h u n g der F r ü h s t a d i e n der E r d e n t w i c k l u n g sind noch viele F r a g e n offen. Mit vorliegendem B u c h wird der Versuch u n t e r n o m m e n , A n t w o r t e n zu geben. Ausgehend v o n der Diskussion einiger grundlegender Probleme der Geologie des f r ü h e n P r ä kambriums

(KOSYGIN,

BOGATIKOV

U. a . ,

MITROFANOV

U. a . )

werden S t r a t i g r a p h i e u n d S t r u k t u r b a u der archaischen Anteile des Ukrainischen Schildes (SCERBAK & KALJAEV), des Aldan-Schildes (DUK

&

KICUL),

der

Kola-Halbinsel

(GORJAINOV

&

FEDOROV)

sowie der v e r d e c k t e n Teile der Russischen u n d Sibirischen Tafel (AKSAMENTOVA U. a.) beschrieben. Über den territorialen R a h m e n der U d S S R h i n a u s geben STREJS & NOVIKOVA einen Überblick ü b e r die T e k t o n i k der archaischen K r a t o n e S ü d a f r i k a s u n d W e s t australiens, BOZKO & CHAIN ü b e r die nachfolgende f r ü h p r o t e r o zoische K r u s t e n e n t w i c k l u n g der alten K e r n e E u r o p a s , Asiens, Amerikas, Afrikas, des Indischen S u b k o n t i n e n t e s u n d Australiens. Diesen regional angelegten A r b e i t e n stehen m e h r stoff-bezogene Artikel gegenüber, so ü b e r die Genese v o n Graugneiskomplexen (MARKOV U. a.), ü b e r die Merkmale archaischer T o n a l i t - T r o n d hjemit-Serien (LOBAC-ZU