Zeitschrift für Angewandte Geologie: Band 36, Heft 8 August 1990 [Reprint 2021 ed.] 9783112517604, 9783112517598

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ZEITSCHRIFT FOR

ANGEWANDTE

GEOLOGIE

8 B A N D 36 A U G U S T 1990

ISSN 0044-2259 Z. angew. Geol., Berlin 36 (1990) 8, 2 8 1 - 3 2 0

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-VERLAG BERUH

Herausgeber: Zentrales Geologisches Institut

Zeitschrift für angewandte Geologie BAND 36

Buckup, K. ; Weck,

HEFT 8

1990

D.

INHALT

COflEPHiAHHE

CONTENTS

Einsatz der Bohrlochmessung in überliefen Bohrungen der DDR

Hcn0JiB.30BaHHe reo$ii3HqecKHx HCCJieROBaHHü B CBepxrjiyôoKHX CKBaiKHHaX T ^ P

Use of well logging in ultradeep wells in der GDR

S. 2 8 1 - 2 8 5 , 6 Abb., 7 Lit.

pp. 2 8 1 - 2 8 5 , 6 Figs., 7 Kefs.

CTp. 2 8 1 — 2 8 5 , 6 HJIJI., 7 JIHT. HCT. Mrazek,

Holozänmächtigkeiten und Sediment-Akkumulationsraten in Abhängigkeit von der Karbonatlösung in Tiefseegebieten des südlichen Nordatlantiks

J.

S. 2 8 5 - 2 9 1 , 4 Abb., 5 Tab., 23 Lit.

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Saccefmax w j k h o ä nacra CeBepnoa AraaHTHKH koboähhx CTp.

285—291,

4

HJIJI.,

5

TaÖJl.,

Holocene thicknesses with sediment accumulation rates in dependence of carbonate solution in deep sea regions of the southern North Atlantic

pp. 2 8 5 - 2 9 1 , 4 Figs., 5 Tables, 23 Kefs.

23 HHT. HCT. D i e t r i c h , P. G. ; Kontar', E.

A.

Ermittlung aktuo-iazieller Bedingungen am Meeresboden mit Hilfe autonomer Bodenstationen S. 2 9 2 - 2 9 6 , 6 Abb., 3 Tab., 7 Lit.

B i r k e , M. ; Rentzsch,

J.

Komplexe Auswertung regionaler geochemischer Prospektionsmethoden im Bereich des Rambergmassivs Teil 3: Interpretation und Bewertung der Prospektionsergebnisse S. 2 9 6 - 3 0 0 , 5 Abb., 3 Tab., 30 Lit.

Denef, K. ; D o l l , G. ; Hausser, Karpe,

Weisse,

D. ;

W.

Vorkommen und Nutzung von Begleitrohstoffen einschließlich Bernstein im Raum Bitterfeld S. 3 0 0 - 3 0 6 , 6 Abb., 5 Lit.

Gesetzmäßigkeiten der vertikalen und horizontalen Verbreitung periglazialer Steinanreicherungen in den mittleren Glazialgebieten der DDR

R.

S. 3 0 6 - 3 1 2 , 8 Abb., 1 Tab., 15 Lit. Lechmann,

E.

Eichprobenarme Röntgenfluoreszenzanalyse von Haupt- und Nebenkomponenten in geologischen Proben Teil 2: Kalibrierung und Konzentrationsgleichung S. 3 1 2 - 3 1 4 , 1 Tab., 7 Lit.

BbiHBJieHHe aKTyo$aiiHaJibHbix yCJIOBHft Ha MOpCKOM RH e c nOMOmblO aBTOHOMHHX flOHHbix CTaHIJHft

CTp. 2 9 2 — 296 , 7 JIHT. HCT.

6

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CTp.

296-300,

5

H

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hjiji.,

3

30 JIHT. HCT.

pp. 2 9 2 - 296, 6 Tigs., 3 Tables, 7 Kefs.

Taßji.,

KoMnneKCHas HHTepnpeTaqiiH perHOHajitHLix MeTOROB reoX H M H q e c K O Ä cieMKH b paöoHe PaMÖeprcKoro MaccHBa 'iacTb

Investigation of actuo-facial conditions at the sea floor by autonomous bottom stations

TaOJi.,

Complex interpretation of regional geochemical prospecting methods on the district of Ramberg massif Part 3: Interpretation and estimation of prospecting results pp. 296 - 300, 5 J i g s . , 3 Tables, 30 Kefs.

Hannine h ncnojibsoBaHne conyTCTByiomero ctiptH, b k j i i o H3lH HHTapb B paftOHe Bnnepi|)enbRa CTp. 3 0 0 — 3 0 6 , 6 HJIJI., 5 JIHT. HCT. 3aK0H0MepH0CTH pacnpocTpaH 6 H H H b pa3pe3e h b nnaHe nepHrjini;HajibHbix KaMeHHCTbix cKonneHHö b cpeairax jienHHKOBbix paäoHax T^P

Deposits and use of accompanying raw material including amber in the region of Bitterfeld pp. 3 0 0 - 3 0 6 , 6 Figs., 5 Kefs.

Regularities of the vertical and horizontal distribution of periglacial stone accumulations in the central glacial regions of the GDR

TaÖJl.,

pp. 3 0 6 - 3 1 2 , 8 Figs., 1 Table, 15 Kefs.

PeHTreHO$JiioopecqeHTHHit aHa-

Calibrating-sample poor X-ray analysis of major and minor compounds in geological samples Part 2: Calibration and calculation of concentration

CTp. 3 0 6 - 3 1 2 , 1 5 JIHT. HCT.

8

HJIJI.,

1

JIH3 OCHOBHHX H BTOpOCTGneH-

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KOHIiGHTpai^Hfl

pp. 3 1 2 - 3 1 4 , 1 Table, 7 Kefs.

CTp. 3 1 2 - 3 1 4 , 1 TaÖJI., 7 JIHT. HCT.

Tagungsberichte Buchbesprechungen

S. 3 1 5 - 3 i 7 S. 3 1 7 - 3 2 0

Zeitschrift für angewandte Geologie is indexed in Current Contents PS & ES

Titelbild: Helgoland — Buntsandsteinriff und „Lange Anna" (dazu siehe auch dritte Umschlagseite) Aufnahme: R o l e R e i n i c k e , Stralsund

Chefredakteur: Doz. Dr. sc. B. K ö l b e l Redaktionsbeirat: Dr. W. G e r s t e n b e r q e r , Prof. Dr. sc. W. J u n g , Prof. Dr. sc. P. K n o l l , Prof. Dr. habil. G. O l s z a k , Prof. Dr. sc. G. P e s c h e l , Dr. sc. R . R u s k e , Dr. R . S a l l u m , Prof. Dr. sc. M. S t ö r r , Dr. M. Süss, Prof. Dr. R . W i e n h o l z Die ZEITSCHRIFT FÜR ANGEWANDTE GEOLOGIE berichtet ständig über folgende Arbeitsgebiete: Geologische Grundlagenforschung und Lagerstättenforschung / Methodik der geologischen Erkundung / Ökonomie und Planung der geologischen Erkundung / Technik der geologischen Erkundung / Geologie und Lagerstättenkunde im Ausland. In der Zeitschrift können alle strittigen Fragen der praktischen Geologie behandelt werden. Die Autoren übernehmen für ihre Aufsätze die übliche Verantwortung.

ZEITSCHRIFT FÜR ANGEWANDTE GEOLOGIE

BAND 36/ 1990 /HEFT

Einsatz der Bohrlochmessung in übertiefen Bohrungen der DDR K L A U S BUCKUP, DIETER W E C K ,

Gommern

Einleitung I'n d e r V e r g a n g e n h e i t w u r d e n v o n LEHNERT ( 1 9 6 2 ) , ROTHE, SCHLOSSER & W I P P E R ( 1 9 7 8 ) s o w i e F R I C K E & SCHLOSSER ( 1 9 8 0 )

Arbeiten über Probleme und Erfahrungen bei der bohrlochgeophysikalischen Vermessung übertiefer Bohrungen in der DDR veröffentlicht. Die Verfasser stellten technologische Probleme, die Meßausrüstung und deren Vorbereitung in den Vordergrund, und breiten Raum nahmen Temperaturfragen (maximale Abkühlung des Bohrlochtiefsten als Vorbereitung auf die Messung, Temperaturaufbaukurven nach Maximaltemperaturmessungen, Ermittlung der Gebirgstemperatur mit kontinuierlichen Temperaturmessungen) ein. Das von o. g. Autoren Dargelegte besitzt noch Gültigkeit und findet im Rahmen des kontinuierlichen Tiefbohrforschungsprogramms der DDR konsequente Anwendung. Neben Fortschritten auf den genannten Gebieten sollen in diesem Beitrag an Meßbeispielen aus der Bohrlochmessung resultierende geologisch-geophysikalische Aspekte betrachtet werden.

Zum Begriff „Übertiefe Bohrung" im bohrlochgeophysikalischen Sinne Aus bohrlochgeophysikalischer Sicht sind drei Größen ausschlaggebend für eine Kategorisierung tiefer Bohrungen: — Druck — Temperatur — Bohrlochdurchmesser

Diese Parameter sind in ihrem Zusammenspiel entscheidend für die Einschätzung der Meßbarkeit. Abgesehen von der Kabellänge ist die Teufe für eine mögliche Meßrealisierung k a u m eine relevante Größe. Zusätzliche Bedingungen werden durch ökonomische Gesichtspunkte aufgeprägt. In Anlehnung an die technische Entwicklung wurde weltweit angenommen, daß eine Teufe von 4500 m bei etwa 160 °C und 80 MPa als Einsatzgrenze für bohrlochgeophysikalische Standardgeräte anzusehen wäre, so daß Teufen über 4500 m als „übertief" angegeben werden. Neuere technische Entwicklungen sollten die Meßbarkeit widerspiegeln, die sich damit als variable Größe anbietet. Die Meßbarkeitsgrenze wird sich in größeren Tiefen bewegen. Konsequenterweise müßte für die Bohrlochmessung folgende Begriffsbestimmung das Problem am besten wiedergeben: 1. keine Realisierungsprobleme 2. im Einzelfall meßbar 3. bei Bohrbeginn mit herkömmlichen Mitteln nicht meßbar

— Tiefbohrung — übertiefe Bohrung — supertiefe Bohrung

Bisherige Höchstleistungen Die Bohrlochmessung der DDB kann auf folgende Höchstleistungen verweisen: — Bohrlochmessungen wurden bis zu einer Teufe von 7550 m durchgeführt. Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 19. 12.1989 1

Z. angew. Geol. 36 (1990) 8

— Die Gebirgstemperaturen variieren in 7 k m Teufe von 185 °C in NE- bis 235°C in SW-Mecklenburg. Die verschiedenen Meßverfahren konnten bis zu folgenden Temperaturen eingesetzt werden: Lithologischer Meßkomplex natürliche Gammastrahlung Gammaspektrometrie

227 °C 163°C

Widerstandsmeßkomplex Induktionslog Laterolog Konventionelle Gradientsonden

195 °C 1 9 5 °C 195 °C

Porositätsmeßkomplex Akustiklog Neutron-Gamma-Log Neutron-Neutron-Log Gamma-Gamma-Log

221 °C 227 °C 167 °C 167 °C

Sonstiges Bohrlochabweichung Schichtneigungsmessung Kaliber Maximaltemperatur

230 °C 177 °C 229 °C 230 °C

Durch konsequente Anwendung der Kühltechnologie, mittels derer eine Abkühlung des Bohrlochtiefsten um ca. 40 K erreicht werden kann, konnten alle lithologischen, lagerstättenkundlichen oder sonstigen Probleme gelöst werden. — Druckprobleme entstanden bisher nicht in den tiefsten Bereichen der Forschungsbohrungen, sondern im tieflagernden Zechsteinsalz und im salinaren Rotliegenden. Um das Fließen des Steinsalzes und/oder unterkompaktierter Tonsteine zu verhindern, d. h. die unter anomal hohem Schichtdruck stehenden Schichten komplikationslos durchteufen zu können, wurden Spülungsdichten bis 2,25 g/cm3 erforderlich 1 ). In den J a h r e n 1979 — 1989 mußten die Borhlochmeßsonden dreimal einem Druck von 113 MPa widei stehen.

Hilfsmittel für Feldgeophysik Während des ersten Karbonaufschlusses (Bohrung Greifswald 1/62) in der Norddeutsch-Polnischen Senke trat eine Erscheinung hervor, die noch heute zumindest die Magnetotelluriker beschäftigt: extreme Widerstandsminima, verbunden mit positiven Eigenpotentialauslenkungen, angetroffen zumeist innerhalb toniger Sedimente (Abb. 1). Leitfähigkeitsmessungen am ausgelegten Bohrkern bestätigten die Bohrlochmessung und identifizierten millimeter- bis dezimeter*) Erste Abschätzungen des Gebirgsdruckes nach Bohrlochmessungen erfolgten i m salinaren Rotliegenden der DDB, im Jahre 1970.

Z . angew. Geol., 36 ( 1 9 9 0 ) 8

282

Messung

BUCKUP U. a. / Bohrlochmessung in übertiefen Bohrungen — Weiterhin werden in Teilbereichen von Effusiva des Autun noch wahre spezifische Widerstände um oder kleiner als 1 Ohm • m angetroffen. Beispiel dafür ist der in Abb. 2 dargestellte Auszug einer Bohrlochmessung: Unter einer 125 m mächtigen Decke sauren Gesteins — Deckengliederung nach Bohrlochmessungen erstmals 1968 im Raum Richtenberg (WECK 1970) — folgen unterhalb 3480 m 115 m intermediär-saures Gestein, das an erniedrigter natürlicher Gammastrahlung und erhöhter Gesteinsdichte zu erkennen ist. Unterhalb 3 509 m fällt der spezifische Gesteinswiderstand um über eine Größenordnung bis auf minimal 0,7 Ohm • m ab und behält diese niedrigen Werte bis 3 553 m, also über ein Gesteinspaket von 44 m Mächtigkeit.

am

Kern (2-PunktVerfahren)

Die beiden letzten Fälle können auch als Beispiele für Präzechstein-Reflexionshorizonte der Seismik herangezogen werden. Überwiegend weisen im Beckenzentrum der NorddeutschPolnischen Senke Ton-, Silt- und Sandsteine des Rotliegenden ähnliche petrophysikalische P a r a m e t e r auf, weshalb d a s Aushalten von Reflexionshorizonten zum großen Problem wird. Poröse Sandsteine (Abb. 3) besitzen andere Schallhärtewerte; sie halten jedoch selten weit aus. Daß das salinare Rotliegende seismisch auszugliedern ist, ist inzwischen allgemein anerkannt. Diese Möglichkeiten auch innerhalb der effusiven Decken des Autuns zu sehen, ist schon weniger verbreitet; begrenzte Flächenerstreckungen können zu den gleichen Problemen wie bei porösen Sandsteinen führen. Bationalisierungsmittel f ü r die geologische E r k u n d u n g In Bohrlöchern aller Art werden Bohrlochmessungen weltweit m i t hohem rationalisierenden E f f e k t genutzt. In besonderem Maße gilt das für übertiefe Bohrungen, weil die enormen AufAL

4070

4080

4090

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[in]

Abb. 1. Leitfähigkeitsanomalien im Karbonprofil der Bohrung Greifswald 1/62 S P — Eigenpotentialkurve; N 0,1 M 1,0 A — Oberkantengradientsonde der L ä n g e 1,05 m ; A 1,0 M 0,1 N — Unterkantengradientsonde der L ä n g e 1,05 m

m ä c h t i g e s t a r k inkohlte graphitisch-anthrazitische Pflanzenreste 2 ) sowie Sulfid erzanteile (meist Pyrit) als Ursache der metallischen Leitfähigkeit und der Redoxpotentiale. PORSTENDORFER untersuchte 1966 zwei Kohleproben der B o h r u n g B a r t h 1 aus 4380 m Teufe mit der 4-Punkt-Wenner-Anordnung und erhielt Unterschiede in den Größenordnungen 6,2 bzw. 0,04 Ohm • m. E s spielt offenkundig eine entscheidende Rolle, ob durchgehende elektrische Leiterbahnen vorliegen, d. h. wie die hochinkohlte S u b s t a n z und/oder Pyritanteile räumlich verteilt sind. Derartige Leitfähigkeitsanomalien wurden in der D D R bisher in Ablagerungen des K a r b o n und Devon angetroffen, in einer Teufe von 5 9 4 0 m auch inmitten eines basischen magmatischen Gesteines. Auch fokussierte Widerstandsmeßverfahren — noch weniger das Dichtelog — weisen nicht das notwendige Auflösungsvermögen auf, u m Mächtigkeit und den wahren spezifischen Gesteinswiderstand ermitteln zu können. Zur K l ä r u n g der Norddeutsch-Polnischen Leitfähigkeitsanomalie k o m m e n sonst in den bisher durch Tiefbohrungen erreichten Teufen (max. 8 0 0 0 m) in F r a g e : — Im Verbreitungsgebiet des salinaren Rotliegenden sind Tonsteine unterkompaktiert und wenig entwässert. Neben sehr niedrigen P-Wellengeschwindigkeiten (bis 2700 m/s) und geringeren Gesteinsdichten (ca. 2,4 g/cm 3 ) weisen sie sehr geringe spezifische Gesteinswiderstände auf: So wurden in einer Bohrung in 5 250 m Teufe 0,2 Ohm • m, in 5 550 m lediglich 0,3 Ohm • m gemessen. ) Schlußfolgerungen a u s Wideratandswerten von Kohlen und Tonsteinen auf Inkohlungsgrad, P a l ä o t e m p e r a t u r e n u n d ¿ o h l e n w a s s e r s t o f f h ö f f i g k e i t begannen 1962 (z. B . SCHLOSSER 1970). E

260 220 180 Ciis/m] L • l i i. . GG |__l

2,5

•

-

2,7 Cgcm 3 ]

3450-

3500

3550-

Abb. 2. Poröses Effusivgestein größerer Mächtigkeit

K b — K a l i b e r k u r v e mit Filterkuchenansatz (schwarz): G — G a m m a l o g ; I L — Induktionslog größerer (ILd) u n d mittlerer ( I L m ) Eindringtiefe; A L — Akustiklog; GG — Gamma-Gamma-Log

Z. angew. «eoi., 86 (1990) S 283

B u c k t j p u. a. / Bohrlochmessung in übertiefen Bohrungen 0kiCV.]

S w [%]

4990

5000

[m] 5010

Abb. 3. Tieflagernder gasführender Sandstein aus dem Rotliegenden

MKb — Mikrokaliberkurve; LL-3 — Dreielektrodenlaterolog; NG — NeutronGamma-Log; S „ — Grad der Wassersättigung; K1 — Porosität nach Komplexinterpretation

Wendungen unter optimaler Einsparung kostenintensiver Kernarbeiten in einem adäquaten geologischen Informationsgewinn resultieren müssen. Jede nicht gewonnene Information ist auf lange Sicht verloren, da übertiefe Bohrungen in der Regel unikalen Charakter haben. Auf Grund der erhaltenen Erkenntnisse müssen Entscheidungen hoher volkswirtschaftlicher Tragweite getroffen werden. Deshalb ist eine vollständige bohrlochgeophysikalische Vermessung nach einem optimalen Meßprogramm vorrangig. Die Problematik der Interpretation gering poröser i klüftiger Speicher rückt mit zunehmender Teufe immer mehr in den Vordergrund, so daß auch im Zusammenhang mit dem im allgemeinen einzigartigen Charakter der Ergebnisse übertiefer Bohrungen eine echte Gemeinschaftsarbeit Bohrlochgeophysiker — Geologe — Petrophysiker erforderlich ist, um zu optimalen Ergebnissen zu gelangen. Als Beispiel für das Standardmeßprogramm diene Abb. 4. Das Profil ist lithologisch klar interpretierbar, petrophysikalische Parameter sind erkennbar bzw. ableitbar. Bis 6156 m herrscht Tonstein vor (q um 2,70 g/cm 3 , v um 4500 m/s, R t = 30—50 Ohm), bis 6170 m Sandstein mit Porositätswerten von maximal 2 % (nach Gamma-Gamma-Log 0—2%, nach Akustiklog 0 — 2 % , nach Induktionslog 1—2%). Ansteigende Dichte- (o = 2,80 g/cm 3 ), Geschwindigkeits- (v = 5500—6250 m/s) und Widerstandswerte und weiter abnehmende natürliche Gammastrahlung deuten unterhalb 6170 m auf basisches magmatisches Gestein hin, das bei 6200 m und 6205 m von auskesselnden Tuffiten unterbrochen wird. Letztere weisen nach Widerstandsmessungen eine erwähnenswerte effektive Porosität auf und sind wahrscheinlich stark zersetzt.

Neben Grundlagenforschung ist die Kohlenwasserstofferkundung vornehmstes Ziel von Tiefbohrungen. Abb. 3 bringt im Ausschnitt die entscheidenden Bohrlochmeßverfahren des bisher tiefsten Erdgasnachweises auf dem Boden der D D R . Nach bohrlochgeophysikalischer Komplexinterpretation ( F b i c k e 1980) ergibt sich in den beiden Sandsteinen eine Matrixporosität von & K I = 18,1% (Kern = 17,3%) und 1 3 , 8 % ; der Grad der Wassersättigung berechnet sich zu S,, = 20%. Die Permeabilität der Sandsteine kommt deutlich in Filterkuchenansätzen zum Ausdruck. Wenn auch die Mächtigkeit der Sandsteine nicht sehr groß ist — die Tatsache, daß auch auf dem Boden der D D R in 5000 m Teufe ein bemerkenswert großer Porenraum erhalten sein kann, gibt zu optimistischen Erkundungskonzeptionen Anlaß. Filterkuchenbildung ist auch in Abb. 2 zu erkennen; der Bereich mußte wiederholt nachgebohrt werden. Beides sind untrügliche Anzeichen dafür, daß diese Bereiche des magmatischen Gesteins Speichergesteinseigenschaften aufweisen. Im vorliegenden Fall wurde nach Bohrlochmessung als unteres Speicherkriterium eine Porosität von 12% bestimmt. Bei übertiefen Bohrungen rückt Klüftigkeit der Gesteine, speziell der Karbonatgesteine, in den Vordergrund. Auch hier dürfen Magmatite, speziell die Effusiva des Autun, nicht übersehen werden. So wurde durch Bohrlochmessungen nach 200 m homogen ausgebildetem saurem Effusivgestein (y um 5500 m/s, g um 2,55 g/cm 3 ) Gesteinsauflockerung festgestellt, die ihren Höhepunkt im Teufenbereich 5039—5040 m hat (Abb. 5). Widerstandsmessungen ergeben sich bis 17%, nach Akustiklog 19%, nach Gamma-Gamma- und Neutron-NeutronLog 25% als Matrixporosität bzw. einige Prozent Kluftporosität nach der Fachliteraturformel (z. B. S c h l t j m b e r g e r Inc. 1983), die darauf aufbaut, daß kernphysikalische Porositätsverfahren die Gesamtporosität, das Akustiklog nur die Matrixporosität widerspiegeln soll. Die Ergebnisse sind als grobe Näherungen zu werten, da die Verknüpfungsbeziehungen Bohrlochmeßgrößen — petrophysikalische Parameter, die bei Sedimentiten schon weit streuen, nach eigenen Erfahrungen _A_L _ 300

Kb 200 250[mmJ 1 1

JL m 50 1

100CAPI] 510 50100 5 0 0 [ ß m ] 2,2 1 1 | I I I 1 , I I I I I Ml l i

260 220 180 [ ù s / m ] J. --L _l -L _ J L - — I

GG 2,4 I I

„ 2,6 2,8 [gern" 3 ] i l ' I I I

6150

6200

Abb. 4. Modernes Korrelationsmeßprofil aus dem Karbon Legende~wie Abb. 2

Z. angew. Geol., 36 (1990) 8

284

BUCKUP U. a. / Bohrlochmessung in übertiefen Bohrungen

Abb. 5. Porös-klüftiges Effusivgestein mit gammaspektrometrischer Vermessung 0GG, 5400

Holozänmächtigkeit (cm)

15 13 5

38,3 17,9 12,0 6,0

mittlere Lagerungstiefenintervalle (m)

Holozänmächtigkeit (cm)

4500...4830 4830...5110 5110...5410 5410...5870 > 5870

41,8 39,3 29,3 13,3

Z. angew. Geol., 36 (1890) 8 287

MRAZEK / Sediment-Akkumulationsraten im südlichen Nordatlantik

Tab. 2. Anwendung statistischer Prüfverfahren zum Unzufälligkeitsnachweis der mittleren holozänen Sedimenttypmächtigkeiten innerhalb beider Becken Becken

Sedimenttyp

N

Sedimenttyp

X

N

X

F-Wert

t- W e r t

(cm)

(cm)

NAB

stark toniger Kalkschlamm stark kalkiger Tonschlamm kalkiger Tonschlamm

6 15 13

38,3 17,9 12,0

stark kalkiger Tonschlamm kalkiger Tonschlamm roter Tiefseeton

15 13 5

17,9 12,0 6,0

1,89+ 2,79+ 8,21+

11,07++ 8,39++ 6,76++

NWAB

toniger Kalkschlamm stark toniger Kalkschlamm stark kalkiger Tonschlamm

4 4 4

41,8 39,3 29,3

stark toniger Kalkschlamm stark kalkiger Tonschlamm kalkiger Tonschlamm

4 4 3

39,3 29.3 13,3

3,39+ 2,57+ 3,13+

8,71++ 7,11++ 6,40++

+ — Abweichung der Streuungen nicht signifikant, + 4- — Abweichung der Mittelwerte signifikant N A B — N-amerikanisches Becken, NAVAB — NW-atrikanisches Becken

Tab. 3. Anwendung statistischer Prüfverfahren zum Unzufälligkeitsnachweis der durchschnittlichen Holozänmächtigkeiten adäquater Sedimenttypen zwischen beiden Becken Sedimenttyp

NAB N

NWAB X

N

(cm) stark toniger Kalkschlamm stark kalkiger Tonschlamm kalkiger Tonschlamm

6 • 15 13

38,3 17,9 12,0

F-Wert

t- Wert

4,01+ 2,12+ 1,35+

10,09++ 6,82++ 6,00++

X

(cm) 4 4 3

39,3 29,3 13,3

+ — Abweichung der Streuungen nicht signifikant, + -f — Abweichung der Mittelwerte signifikant NAB — ^-amerikanisches Becken, N W A B — NW-afrikanisches Becken

führung beider Tiefseebecken verifiziert (MRAZEK 1 9 8 8 ) . D e r K a l k m a n g e l i m westlichen Untersuchungsgebiet und die K a r b o n a t a k k u m u l a t i o n östlich des R ü c k e n s drücken sich m i t t e l b a r auch über die unterschiedlichen Mengen postpleistozäner M a t e r i a l a n s a m m l u n g aus. Die Verwendung der errechneten m i t t l e r e n Holozänmächtigk e i t e n für die geomarine I n t e r p r e t a t i o n setzte die G a r a n t i e ihrer Aussagesicherheit voraus. Deshalb wurden zur K o n t r o l l e der Zufälligkeit oder Unzufälligkeit der Mächtigkeitsdifferenzen zwischen den S e d i m e n t a r t e n statistische P r ü f v e r f a h r e n eingesetzt. D e m S n e d e c o r - i ' - T e s t zur Abweichung der Streuungen und dem S t u d e n t - i - T e s t zur Abweichung der Mittelwerte (MARSAI 1 9 6 7 ) wurden die H o l o z ä n m ä c h t i g k e i t e n der j e weiligen S e d i m e n t t y p e n innerhalb beider B e c k e n sowie die e n t s p r e c h e n d e r S c h l ä m m e in t r a n s a t l a n t i s c h e r W — E - G e g e n überstellung unterzogen. Die unterschiedliche P r o b e n a n z a h l (N), m i t der die einzelnen S e d i m e n t a r t e n v e r t r e t e n waren — i m M i n i m u m 3, im M a x i m u m 15 — gingen in die B e r e c h n u n g e n ein ( T a b . 1). B e i j e d e m Vergleich ergab sich, d a ß die S t r e u u n gen der M i t t e l w e r t e n i c h t signifikant voneinander abweichen (Aussagerisiko 1 % ) , der gebildete S t r e u u n g s q u o t i e n t war stets kleiner als der F - T a b e l l e n w e r t . D e r i - T e s t wies dann die signifikante Abweichung aller verglichenen Mittelwerte (¿99%) n a c h , indem die errechneten i - D a t e n den T a f e l w e r t stets überstiegen. S o m i t k o n n t e der unzufällige C h a r a k t e r der s e d i m e n t t y p e n a b h ä n g i g e n Mächtigkeitsdifferenzen im vertik a l e n und lateralen Vergleich auch u n t e r statistischen Aspekten gesichert nachgewiesen werden ( T a b . 2 und 3).

Holozänmächtigkeiten in Funktion zum Karbonatgehalt Die postglazialen Ablagerungen zeigen enge Bindungen zu den verschiedenen S e d i m e n t t y p e n , die ihrerseits in Korrespondenz m i t den W a s s e r t i e f e n stehen. Das Gliederungsprinzip der T i e f s e e s c h l ä m m e ist ihr C a C 0 3 - G e h a l t . Daraus ist zwanglos zu folgern, d a ß die e r k a n n t e n Beziehungen zwischen der S e d i m e n t z u s a m m e n s e t z u n g und der M ä c h t i g k e i t durch den biogenen K a r b o n a t g e h a l t und seine tiefenabhängige Auflösung v e r u r s a c h t werden. 2

Zum Nachweis dieser naheliegenden A n n a h m e wurden die beiden Merkmale Mächtigkeit und K a l k g e h a l t der HolozänA b s c h n i t t e aus den 54 Tiefseekernen in Abhängigkeitsdiag r a m m e n statistisch gegenübergestellt. D a b e i erwies sich ern e u t der Vorteil des Verfahrens nach KOLYSCHKOW & PESCHEL (1985). Dieses war bereits erfolgreich bei der b a t h y m e t r i s c h e n Modellierung der Karbonatlösungsprozesse in den gleichen Untersuchungsgebieten des südlichen N o r d a t l a n t i k s eingesetzt worden. Die Punktdispositionen der W e r t e p a a r e ließen z u n ä c h s t durchaus in beiden Arbeitsgebieten jeweils lineare Abhängigkeiten zwischen holozäner M ä c h t i g k e i t und C a C 0 3 Gehalt v e r m u t e n . Die Überprüfung b e s t ä t i g t e m i t r = + 0 , 6 8 2 im N-amerikanischen B e c k e n und m i t r = -(-0,748 im N W afrikanischen B e c k e n , d a ß die Beziehungen beider Merkmale statistisch signifikativ sind. Die Anwendung des genannten Verfahrens ergab j e d o c h eine wesentlich höhere Signifikanz bei nichtlinearer A p p r o x i m a t i o n der Merkmale n a c h der Regressionsgleichung der 6. F u n k t i o n aus der angebotenen Modellmenge m i t

V

_

1

~

(bx +

a)'

wobei die H o l o z ä n m ä c h t i g k e i t als abhängige Variable (yAchse) angesetzt wurde. B e t o n t werden soll, d a ß — wiederum übereinstimmend in beiden B e c k e n — die gekoppelten Merkmale den gleichen nichtlinearen Ausgleichspolynomen folgen. Die Korrelationskoeffizienten übertreffen m i t r = + 0 , 9 2 1 im westseitigen Gebiet und m i t r = + 0 , 9 9 4 im östlichen N a c h b a r a r e a l die zur linearen F u n k t i o n e r m i t t e l t e n W e r t e bei weitem. Die D i a g r a m m e lassen z u n ä c h s t die e r w a r t e t e generelle A b n a h m e des postpleistozänen S e d i m e n t p a k e t e s m i t sinkendem C a C 0 3 - G e h a l t erkennen. D a m i t ist die entscheidende R e l e v a n z und V e r a n t w o r t l i c h k e i t der biomarinen K a l k p h a s e — die zusammen m i t der silikatisch-klastischen T o n k o m p o nente terrigener H e r k u n f t im wesentlichen die Tiefseesedim e n t e a u f b a u t — für die Mächtigkeit bewiesen. V e r ä n d e r t sich diese, dann vorrangig über die Alteration des C a C 0 3 Anteiles, das h e i ß t über die L ö s u n g s i n t e n s i t ä t des Ozeanwassers (Abb. 2 und 3). Gleichzeitig ist aus den K u r v e n verläufen die ungleichmäßige R a t e der Mächtigkeitsänderungen ablesbar, die bei linearer Regression u n e r k a n n t geblieben wäre. Ihre Verwendung h ä t t e eine kontinuierliche A b n a h m e der holozänen S c h l a m m d i c k e m i t sinkendem K a l k g e h a l t ergeben. Die jeweils rechtsseitig steileren K u r v e n l a g e n signalisieren die rasche Kalkdezimierung bei hohen sedimentären C a C 0 3 - G e h a l t e n im E r g e b n i s der Lösung in den oberen und m i t t l e r e n S t o c k w e r k e n zwischen Lysoklinen- und K a r b o n a t kompensationstiefen. Das führt zu ebenso schneller Reduzierung der Mächtigkeiten. N i m m t der K a l k g e h a l t durch verringerte Lösungsraten in den unteren Tiefenbereichen unm i t t e l b a r oberhalb und unterhalb der K o m p e n s a t i o n s t i e f e n langsamer ab (flacher K u r v e n a s t ) , v e r m i n d e r t sich auch die Abnahmegeschwindigkeit der holozänen S e d i m e n t m ä c h t i g -

Z. angew. Geol., 86 (1990) 8 288

MRAZEK / Sediment-Akkumulationsraten im südlichen Nordatlantik

(-0,2484 x+0,1689)

N = 39 r = +0.921

50

20

30

60

70

70

80

80

CaC03l%l

CaCOjIV.)

keiten. Besonders ausgeprägt ist dieses Verhalten im westseitigen Becken. Der abweichende Steilheitsgrad der K u r v e n beider Becken — im östlichen Areal wesentlich flacher ausgebildet —. ist Ausdruck der nachgewiesenen unterschiedlichen Intensitäten der Kalkerosion dies- und jenseits des Mittelatlantischen Rückens. Zum Nachweis der differenzierten Lösungsaggressivitäten der ozeanen Tiefenwässer waren neben den A b s t ä n d e n zwischen den Lysoklinen- und K a r b o n a t kompensationstiefen die Vertikalbreiten der Hauptlösungszonen erkannt und herangezogen worden (MRAZEK & VOGEL 1989). Beide Maße sind im NW-afrikanischen Becken deutlich breiter ausgelegt. Sie dokumentieren die verzögerte Lösungsgeschwindigkeit, die d a m i t v e r l a n g s a m t e Verminderung des Kalkgehaltes und als Folge die q u a n t i t a t i v verstärkten Materialanhäufungen. Aus den Ausgleichspolynomen über alle Wertepaare können teilweise anhand der entsprechenden Sedimenttypabgrenzungen — graphisch in den Abb. 2 und 3 fixiert — über die Mächtigkeitsintervalle die Mittelwerte der Mächtigkeiten für die Schlammtypen abgeleitet werden. Nicht möglich war dieses Vorgehen für den stark tonigen Kalkschlamm im N-amerikanischen Becken sowie für den tonigen Kalkschlamm ostseitig des Rückens, da die jeweiligen Karbonatobergrenzen — 75% und 95% — von den Regressionskurven nicht geschnitten werden. Dabei zeigte sich beim roten Tiefseeton und beim kalkigen Tonschlamm im NW-afrikanischen Becken Ubereinstimmung, die anderen interpolierten Daten weisen gegenüber den Ergebnissen, die auf der Basis der Sedimenttypengliederung ermittelt wurden, geringere durchschnittliche Mächtigkeitswerte aus. Die zuvor festgestellten sedimenttypabhängigen Mächtigkeiten sowie auch die Beckenunterschiede bleiben dabei jedoch durchgehend gewahrt.

Abb. 2. Abhängigkeit der Holozänmächtigkeit vom Karbonatgehalt im N-amerikanischen Becken

Abb. 3. Holozäne Sedimentmächtigkeit in Funktion zum Kalkgehalt im NW-afrikanischen Becken

S e d i m e n t - A k k u m u l a t i o n s r a t e n in Abhängigkeit v o m S t o f f t y p und Ratenproportionen Aus den differenzierten Sedimentmächtigkeiten der holozänen Ablagerungen im südlichen Nordatlantik können stoffbezogene, das heißt direkt mit Karbonatsgehaltsintervallen (Sedimenttypen) korrelierbäre mittlere Sediment-Akkumulationsraten (in m m / 1 0 3 J a h r e ) errechnet werden. Ausgegangen wird dabei von einer absoluten Zeitdauer des Holozäns von 11000 J a h r e n (WOLLIN, ERICSON & EWING 1971; EISMA & P A S S C H I E R 1 9 7 8 ; SOMAYAJULU, SHABMA & B E R G E R 1 9 8 3 / 8 4 )

und der Voraussetzung, daß in diesem Zeitraum eine kontinuierliche und ungestörte Ablagerung unter annähernd konstanten Sedimentationskonditionen in diesen abyssalen und pelagischen Gebieten erfolgte. D a n a c h besitzen im Namerikanischen Becken der stark tonige K a l k s c h l a m m mit 35 m m die höchste und der rote Tiefseeton mit durchschnittlich 5 m m die niedrigste Sediment-Akkumulationsrate. Dazwischen ordnen sich die beiden anderen T o n s c h l a m m t y p e n ein. Im NW-afrikanischen Becken akkumulieren die beiden K a l k s c h l a m m t y p e n mit durchschnittlich 38 und 36 m m sowie die zwei Tonschlämme mit 27 und 12 m m ( T a b . 4). Die Akkumulationsraten stehen d a m i t in enger Korrespondenz z u m S t o f f t y p . Anhand ihrer bathymetrischen S t a f f e l u n g k a n n ausgesagt werden, daß mit steigenden Wassertiefen, respektive sinkenden CaC0 3 -Anteilen, die Akkumulationsgeschwindigkeiten rapide abnehmen. Innerhalb von nur 200 m beispielsweise, gemessen an den mittleren Lagerungstiefen des s t a r k tonigen K a l k s c h l a m m e s von 4 5 1 5 m und des s t a r k kalkigen

Z . a n g e w . Geol., 3 6 ( 1 9 0 0 ) 8

289

MRAZJBK / S e d i m e n t - A k k u m u l a t i o n s r a t e n i m südlichen N o r d a t l a n t i k T a b . 4. D u r c h s c h n i t t l i c h e S e d i m e n t - A k k u m u l a t i o n s r a t e n (mm/ 10 3 J a h r e ) der h o l o z ä n e n T i e f s e e s c h l ä m m e b e i d e r s e i t s des Mittelatlantischen Rückens Sedimenttyp

toniger Kalkschlamm stark toniger Kalkschlamm stark kalkiger Tonschlamm kalkiger Tonschlamm roter Tiefseeton

N-amerikanisches Becken

NW-afrikanisches Becken

mittlere Lagerungstiefe (m)

SedimentAkkumulationsrate

mittlere Lagerungstiefe (m)

SedimentAkkumulationsrate

? 4320 4515 4715 5120 5840+

35 16 11 5

4665 4970 5260 5 640 6115+

38 36 27 12

_

-

+ in Abhängigkeit von der größten beprobten Wassertiefe

Tonschlammes mit 4715 m im N-amerikanischen Becken, nimmt die Sedimentakkumulation um durchschnittlich 19 mm/ 10 3 J a h r e ab. Diese besonders evidente Abnahme resultiert aus der aggressiven Karbonatdezimierung innerhalb der Hauptlösungszone in diesem Becken. Im NW-afrikanischen Becken trennen die 38 mm Akkumulationsrate des tonigen Kalkschlammes und die 12 m m des kalkigen Tonschlammes knapp 1000 m Wassertiefendifferenz (Tab. 4). Der Vergleich der Raten adäquater Sedimentarten beider Becken fällt erwartungsgemäß a u s : östlich des Mittelatlantischen Rückens größere Anhäufungsgeschwindigkeit pro Zeiteinheit als westlich davon; beim stark kalkigen Tonschlamm mit 27 m m zu 16 mm erheblich höher, wobei dieser beträchtliche Unterschied von der größten Differenz der mittleren Lagerungstiefen aller Sedimenttypen im E—WVergleich mit 545 m begleitet wird. E s bietet sich an, die errechneten Materialanhäufungsgeschwindigkeiten der Sedimentarten zu den Karbonatlinien — diesen wesentlichen Parametern der Tiefseesedimentologie — in Beziehung zu setzen. Abb. 4 zeigt sie im Schema der tiefenzonalen Bildungsbereiche der rezenten Tiefseesedimente (MRAZEK 1988). Dieses Muster war im Ergebnis der bathymetrischen Modellierung der Kalklösungsvorgänge im südlichen Nordatlantik entwickelt worden. Ablesbar ist somit beispielsweise, daß westseitig des Mittelatlantischen Rückens im Holozän unmittelbar oberhalb der Karbonatkompensationstiefe bei 5400 m der kalkige Tonschlamm mit durchschnittlich 11 mm/1000 J a h r e und zeitgleich unter ihr der rote Tiefseeton mit mittleren 5 mm sedimentiert. Oder: Direkt oberhalb der Karbonatkompensationstiefe bei 5870 m im NW-afrikanischen Becken — also fast 500 m tiefer als im westlichen

Vergleichsgebiet — akkumuliert ein kalkiger Tonschlamm mit einer Geschwindigkeit von 12 mm, während kontemporär unterhalb der Lysoklinentiefe bei 4500 m ein toniger Kalkschlamm mit einer R a t e von 38 mm/1000 J a h r e aufgeschichtet wird. Spätestens an dieser Stelle soll betont werden, daß die stoffabhängigen Akkumulationsraten — ebenso wie die Holozänmächtigkeiten — in der vertikalen Sequenz jeweils als Mittelwerte für die zugehörigen Wassertiefenintervalle entsprechender Sedimenttypen anzusehen sind. Die gegenseitigen, teils erheblichen Unterschiede — etwa an o. g. Beispiel an der Karbonatkompensationstiefe im N-ameiikanischen Becken — sind realiter nicht derart abrupt vorhanden, sondern zwischen ihnen existieren sukzessive Übergänge. Die deutlich differenzierten Akkumulationsraten induzieren die Ermittlung von Proportionszahlen, um die Verhältnisse der Sedimentationsgeschwindigkeiten zwischen den nacheiszeitlichen Tiefseesedimentarten sowie deren E—W-Unterschiede im südlichen Nordatlantik zu demonstrieren (Tab. 5). Die Akkumulationsraten des jeweils kalkärmsten Typs — roter Tiefseeton im N-amerikanischen Becken und kalkiger Tonschlamm im östlichen Areal — bildeten dabei die Bezugspunkte. Danach ist am Paradigma des westlichen Untersuchungsgebietes auszusagen, daß in der Zeit, in der auf dem Meeresboden unterhalb der Karbonatkompensationstiefe 1 cm roter Tiefseeton abgelagert wird, gleichzeitig — in jeweils entsprechend höheren Stockwerken — im Mittel 2,0 cm kalkiger Tonschlamm, 3,0 cm stark kalkiger Tonschlamm und 6,4 cm stark toniger Kalkschlamm angehäuft wird. Die Ratenproportionen zwischen den Endgliedern der Sedimenttypenfolgen von etwa 1 : 6 im westlichen Tiefseegebiet und 1 : 3 im östlichen Vergleichsareal verweisen auf die bestehenden erheblichen Beckenunterschiede. Allerdings muß einschränkend vermerkt werden, daß nicht die gleichen Anfangs- und Finalglieder verglichen werden konnten. Wäre diese Voraussetzung jedoch andererseits gegeben — also Verhältnisbildung zwischen rotem Tiefseeton und tonigem Kalkschlamm in beiden Becken — könnte man berechtigt annehmen, daß diese releT a b . 5. G r ö ß e n v e r h ä l t n i s s c der S e d i m e n t - A k k u m u l a t i o n s r a t e n in B e z i e h u n g z u m k a r b o n a t ä r m s t e n T y p i m südlichen N o r d a t l a n t i k Becken

N-amerikanisches Becken NW-afrikanisches Becken

kalkiger Tonschlämm

stark kalkiger Tonschlämm

stark toniger Kalkschlämm

Tiefseeton 1 -

toniger Kalkschlämm

2,0 1

3,0 2,2

6,4 3,0

— 3,1

Nordwestafrikanisches Becken

Nordamerikanisches Becken

4.000

4000- L K T0- o o o OO oooooo o o o o o o o ? oooooo 00 o o o o o oooooo ,35,

16 5000-

roter

—

— 11

—

_

O O O O O O O O O O

\LKT-

oooooo ooo ooo O O O O O 3B ° O° O° O° O° O °O ° OOO N ON O O O R> 36° 27

• KKT6000

A b b . 4. Mittlere A k k u m u l a t i o n s r a t e n (mm/ 10 3 J a h r e ) der holozänen Tiefseesedimentt y p e n i m S c h e m a ihrer g e n e t i s c h e n S t o c k w e r k e b e i d e r s e i t s des M i t t e l a t l a n t i s c h e n Rückens 1 — toniger Kalkschlamm, 2 — stark toniger Kalkschlamm, 3 — stark kalkiger Tonschlamm, 4 — kalkiger Tonschlamm, 5 — roter Tief seeton; L K T — Lysoklinentiefe, K K T — Karbonatkompensationstiefe

Z. angew. GeoL, 36 (1990) 8

290 vanten Unterschiede dies- und jenseits des Mittelatlantischen Rückens noch deutlicher hervortreten würden. Die vorgenommene Verhältnisbildung führt in Anbetracht der nachgewiesenen Verantwortlichkeit des Karbonatgehaltes für die Akkumulationsgeschwindigkeit und die Sedimentmächtigkeit zu einer wichtigen Aussage über den Sedimentationsprozeß. Die Akkumulationsdifferenzen demonstrieren den enormen massenhaften Verlust an partikulärem biogenem Kalkmaterial unterhalb der Lysoklinentiefen durch die auflösende Wirkung des Ozeanwassers in den tiefsten Beckenteilen dieser atlantischen Großräume, besonders ausgeprägt im westlichen Part des südlichen Nordatlantiks und gegenüber dem östlichen Vergleichsgebiet etwa verdoppelt. Diese Feststellung ist gleichzeitig eine wesentliche Voraussetzung für die Problematik des nachfolgenden Beitrages in dieser Artikelserie, der die bathymetrische Koinzidenz zwischen der Karbonaterosion und dem Auftreten von Tiefsee-Erzen vorstellt. Da das hydrographische Milieu die Karbonatlösung determiniert, diese die tiefengestaffelte Sedimenttypenlagerung erzeugt und der CaC0 3 -Gehalt für die Mächtigkeit des Gesamtsedimentes entscheidend verantwortlich ist — stehen die Geschwindigkeiten der Materialakkumulation in der nordatlantischen Tiefsee sowie die damit im Holozän erreichten Mächtigkeiten letztlich ebenfalls in Funktion zur abyssalen Hydrographie. In einer späteren Abhandlung werden die bis dahin aus dem südlichen Nordatlantik vorgestellten geomarinen Resultate dieser Beitragsfolge unter dem Aspekt der kardinalen tiefenozeanographischen Bedingungen diskutiert und in den Großraum des gesamten Atlantiks eingeordnet. Sediment-Akkumulationsraten im Vergleich Abschließend sollen die hier vorgestellten durchschnittlichen Zuwachsraten im Holozän einigen Literaturangaben vergleichend gegenübergestellt werden. Diese fußen auf Verfahren absoluter Altersbestimmung und — wie hier — relativer Zeitdatierung mittels biostratigraphischer Einstufung. Ausgewählt wurden sie nach dem Prinzip ungefährer stofflicher und regionaler sowie altersmäßiger Kompatibilität. Kennzeichnend für die bestimmten Daten in beiden Tiefseebecken des Nordatlantiks sind einerseits ihr Mittelwertscharakter für zwei großräumige Areale und andererseits ihre strenge Stoffaffinität. Die Ratenangaben/Zeiteinheit gehen mit genau limitierten Karbonatgehaltsintervallen konform. Darin liegt aber gleichzeitig eine gewisse Schwierigkeit, denn komparable Untersuchungsserien, die die für die Ablagerungsraten hauptsächlich verantwortlichen biokarbonatischen Anteile in den Tiefseesedimenten sowohl in ihrer Gesamtheit als auch Differenzierung erfassen und sie direkt auf Mächtigkeit und Sedimentationsgeschwindigkeit beziehen, waren in der •Literatur nicht auffindbar. Zudem ist als Nachteil zu vermerken, daß bisweilen selbst bei Einzeldatierungen die genauen Kalkgehaltswerte fehlen und nur die Grobunterteilungen roter Tiefseeton und Kalkschlamm angegeben waren. Im Standardwerk zur Geologie des Atlantischen Ozeans von EMEBY & UCHUPI (1984) findet man das großregionale Datum von holozänen 36 mm/10 3 Jahre für die Sedimente des gesamten Nordatlantiks. (Alle nachfolgend genannten mm-Angaben beziehen sich ebenfalls auf 1000 Jahre.)

Roter Tiefseeton/Tonschlamm SCHOTT (1937) berechnete in Auswertung der deutschen „Meteor"-Expedition (1925 bis 1927) auf faunistischer Grundlage mittlere Ablagerungsgeschwindigkeiten für „roten Tiefseeton" im äquatorialen Atlantik (5° S bis 20° N) von 16 mm

MRAZEK / S ediment-Akkumulationsraten im südlichen Nordatlantik

(maximal 24 mm, minimal 9 mm), bei einem durchschnittlichen Karbonatgehalt von 17%. Als rote Tiefseetone wurden damals Sedimente mit einem Kalkgehalt von < 30% angesprochen. (Die genannten Werte sind aus den von ihm angegebenen Holozänmächtigkeiten auf 11000 Jahre umgerechnet worden; die Originaldaten beziehen sich noch auf eine Holozändauer von 20000 Jahren.) Diese von SCHOTT untersuchten Sedimente sind nach der hier verwendeten Gliederung als kalkige Tonschlämme (5 bis 25% CaC0 3 ) anzusprechen. Für sie wurden westlich des Mittelatlantischen Rückens im Durchschnitt 11 mm und östlich davon 12 mm ermittelt — also größenordnungsmäßig vergleichbare Daten. Aus dem Südatlantik (10° bis 40° S) stammen drei Werte von GOLDBERG & KOIDE (1962) an Proben roten Tiefseetones ( < 5 % CaC0 3 ) bis 40 cm Kerntiefe, die nach Ionium/ThoriumDatierung Sedimentätionsraten zwischen 0,8 und 4 mm angeben. In der Sekundärliteratur wird dieses Ergebnis mehrfach mit einem für roten Tiefseeton repräsentativen Durchschnittswert von 1 mm aufgefühlt. Noch niedrigere Raten nach Ionium/Thorium-Bestimmung an fünf rezenten Proben vom Mittelatlantischen Rücken des Nordatlantiks (0° bis 30° N) auf karbonatfreier Basis geben GRIFFIN, WINDOM & GOLDBERG (1968) m i t 0 , 3 bis 0 , 7 m m

an;

dabei ist zu vermerken, daß in diese Untersuchungen nur die anorganische Phase < 2 [im (Ton) einging. Darauf Bezug nehmend ist bei EMERY & UCHUPI (1972) ein Durchschnittsdatum von 0,5 mm für roten Tiefseeton des Mittelatlantischen Rückens nachzulesen. Eine nach gleicher Methodik von GRIFFIN, WINDOM & GOLDBERG (1968) e r f o l g t e D a t i e r u n g a u s

der Tiefseehügelzone des N-amerikanischen Beckens (etwa 20° N/55° W) — also direkt im westlichen Arbeitsgebiet — wies 4,8 mm aus. Damit ist der hier ermittelte Durchschnittswert von genau 5,5 mm für roten Tiefseeton aus dem westseitigen Becken (bei 2 % CaC0 3 ) sehr gut kompatibel. SEIBOLD (1974) gibt für rote Tiefseetone den Pauschalwert von 10 mm an, mit dem Hinweis wesentlich geringerer Zuwachsraten im Pazifik. Bei SEIBOLD & BERGER (1982) findet man für den Südatlantik den Mittelwert von 2 bis 3 mm. Kalkschlamm Die Akkumulationsraten für Kalkschlämme liegen fast durchgängig höher. SCHOTT (1937) kalkulierte — wiederum umgerechnet — für Globigerinenschlämme, ohne genaue Angabe der quantitativen CaC0 3 -Gehalte, jedoch > 30%, im genannten Areal im Mittel 22 mm, flankiert von maximal 39 mm und minimal 10 mm. Auch hier besteht auf der Grundlage vergleichbarer Karbonatgehalte — stark kalkiger Tonschlamm und beider Kalkschlammtypen — eine akzeptable Übereinstimmung mit den eigenen Resultaten. BROECKEK,

TUEEKIAN

&

HEEZEN

(1958)

berechneten

aus

einer Radiokarbondatierung an einem Kern von der östlichen Flankenzone des Mittelatlantischen Rückens in Äquatorhöhe bei etwa 24° W für das Holozän eine mittlere Sedimentationsrate von 22 mm, bei einem CaC0 3 -Gehalt von 86%. Von ERICSON, EWING U. a. (1961) werden zahlreiche aus mikropaläontologischen Einstufungen und einigen Radiokarbondatierungen abgeleitete Akkumulationsraten für pleistozäne marine Abfolgen (108 Kerne) aufgeführt, die sich jedoch vornehmlich auf den nordamerikanischen und westafrikanischen Kontinentalrand konzentrieren. Direkt in das östliche Arbeitsgebiet (Madeira-Tiefsee-Ebene) fällt eine auf biostratigraphischer Grundlage ermittelte Angabe von 32 mm für das Holozän (ohne CaC0 3 -Angabe). GOLDBERG & KOIDE (1962) berichten über eine durchschnittliche Sedimentationsrate von 15 mm in einem 9 m langen Kern — dessen Karbonateinzelwerte zwischen 29 und 74% schwanken und einen Mittelwert von etwa 50% ergeben —

Z. angew. GeoL, 36 (1990) 8 MRAZEK I Sediment-Akkumulationsraten im südlichen Nordatlantik

291

nach Ionium/Thorium-Datierung aus dem nördlichen Südatlantik (Tiefseehügelzone des Guayana-Beckens). Bei EWING, EWING & TALWANI (1964) findet man eine mittlere Angabe v o n 20 bis 40 m m für Kalkschlämme auf dem Mittelatlantischen Rücken ( < 4 6 0 0 m), bei SEIBOLD (1974) ein Durchschnittsdatum bis 50 m m für Kalkschlämme generell. EISMA & PASSCHIER (1978) ermittelten auf biostratigraphischer Basis (Foraminiferen) aus 18 Kernen für den Kap-VerdeRücken und die nordöstlich anschließenden Tiefseegebiete eine holozäne Sedimentationsrate zwischen 19 und 26 m m . Für etwa das gleiche Gebiet — nach Foraminiferen und Radiokarbondatierung — geben in guter Ubereinstimmung ROTHE

MecKoit npHBH3K0fi p a H a n a p a M e T p o B H K BtiHBjieHjiio pa3JiHHa cosepiKHT IiejIBlii pHH OCaHO^HHX MeCTOpOHifleHHÖ, KOTOpbie B 0 B H 3 H c npoBEAEHHEM RO6I>IHH 6yporo y r a n TaKHte pa3pa6aTHBaioTCH H nepeÄaioTCH B pacnopHwemie cooTBeTCTByiomHM oTpacJiHM npoMwrnJieHHOCTH.

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TpeTMHHe r.uHHbi, peiHhie h rjiHL(HajibHO-pe conyTCTByiomero cbipbH conepjKHT KpaTKoe onacaHHe BajKHeiifflHx r0pH30HT0B none3Hbix ncKonaeMbix H naeT iipuMepu HX Hcn0Jib30BaHHH B OTRejibHUx Kapbepax: Toiiqe (HHTapb), Tojibna-CeBep (IMIHHU), KeKepH H BpaiiTeHiJienbji; (meöeHb), 7ieJiHH-K)ro-3anaA (CKAHJIIIHABCKHII B a j i y H H H K ) . ^aiiHbie o5 OßXEMAX HoßbWH H O T B a n a x nonTBepHtnaiOT Cojibiuoe npoMtmijieHHoe 3HaMeHHe AOÖBPIH ConyTCTByiomero CHpbH. Summary Cenozoic deposits in the region ot Halle — Leipzig—Bitterfeld contain a lot of so-called accompanying raw materials, which are mined in connection with lignite mining. Most of all, these are

Tertiary clay, fluviatile and glaciofluviatile gravel as well as Northern pebbles, sand and amber-bearing silt. Besides common information to the use of accompanying raw materials a short explanation to the most important raw-material horizons and examples for the use in some open-casts are given: Goitsche (amber), Golpa-Nord (clay), Kockern and Breitenfeld (gravel) and DelitzschSW (Northern pebbles). Data of mining and binging make plain the economical significance of the mining of accompanying raw material.

Literatur AHEENS, H . ; LOTSCH, D . ; TZSCHOPPE, E . : Gesetzmäßigkeiten der B r a u n k o h l e n bildung in der „jüngeren B r a u n k o h l e n f o r m a t i o n " der D D R . — X X I I I . I n t . Geol. Congr., Vol. 11, P r a h a 1968, S . 9 - 2 1 BARTHEL, M.; HETZER, H . : Bernstein-Inklusen a u s d e m Miozän des Bitterfelder R a u m e s . - Z. angew. Geol., Berlin 28 (1982) 7, S . 3 1 4 - 3 3 6 BILKENROTH, K . - D . ; DENEF, K . ; D o n , G . : Gegenwärtige P r o b l e m e des A b b a u e s v o n Begleitrohstoffen im V E B K K Bitterfeld - Vortrag, 29. Berg- u n d H ü t t e n männischer T a g , Freiberg 1988 FUHRMANN, R . ; BORSDORF, R . : Die Bernsteinarten des Untermiozäns v o n Bitterfeld. - Z. angew. Geol., Berlin, 32 (1986) 12, S. 3 0 9 - 3 1 6 SORG, M.; KREBS, B . : Zur Anwendung der Pyrolyse-Gaschromatographie auf vergleichend chemischen Untersuchungen fossiler H a r z e . — Z. angew. Geol., Berlin 32 (1986) 3, S. 7 6 - 7 7

Gesetzmäßigkeiten der vertikalen und horizontalen Verbreitung periglazialer Steinanreicherungen in den mittleren Glazialgebieten der DDR ROLAND WEISSE,

Potsdam

P r o b l e m - und A u f g a b e n s t e l l u n g

Untersuchungsmethoden

Periglaziale Steinanreicherungen beeinträchtigen Pflege- und Erntearbeiten des Acker- und Obstbaues; hoher Verschleiß der Agrotechnik einerseits sowie Schäden an den Kulturen (z. B. an Kartoffeln) und Ertragseinbußen andererseits sind die Folge. Aus diesem Grunde besteht nicht nur ein wissenschaftliches, sondern auch ein praktisches Interesse an Gesetzmäßigkeiten der horizontalen und vertikalen Verbreitung periglazialer Steinanreicherungen. Dabei geht es nicht nur um die Steinigkeit der Ackerkrume; Beund Entwässerungsarbeiten setzen ebenfalls exakte Kenntnisse der Steinanhäufungen in allen Bodenhorizonten voraus, damit durch geeignete Technologien das massenweise Zutagefördern von Steinen verhindert bzw. Bedarfsflächen effektiv und rationell maschinell entsteint werden können, denn Entsteinungsarbeiten sollten stets selektiv vorgenommen werden. Die Gründe sind ökologischer Natur (Erhaltung der natürlichen Lagerungsverhältnisse, z. B. Lehmbänder in Sandschichten, die ein günstiges Bodenwasserregime ermöglichen) und/oder ergeben sich aus ökonomischen Überlegungen und Notwendigkeiten.

Der theoretische A n s a t z bestand darin, das periglaziale Steinphänomen k o m p l e x zu untersuchen; aus diesem Grunde wurden Methoden zur E r f a s s u n g der Glazialgenese, periglazialer Prozesse und künstlicher Eingriffe eingesetzt. Zeichnerisch (Kartenskizzen, Profile), numerisch und verbal wurden erfaßt: der glaziale Baustil, das Relief (Gestalt, Neigungswinkel, Position, Exposition), Abzugs-, Durchzugs- oder Zuzugslage bzw. a u t o n o m e L a g e des Auswerteareals in bezug auf den lateralen periglazialen S t o f f t r a n s p o r t ; von den Merkmalen der Steine standen folgende im Mittelpunkt: Anordnungsmuster, Tiefenlage, E i n b e t t u n g s s u b s t r a t , Gesteinsform (kantenbestoßen — inlandeisgeprägt; abgerollt — Wassert r a n s p o r t ; kantig-flächig — W i n d k a n t e r / w i n d g e p r ä g t ; unregelmäßig scharfkantig — frostzerstörtes Gestein), Gesteinsfamilie bzw. -gruppe, Gesteinslage (Orientierung der L ä n g s achse: horizontal, senkrecht), Gesteinslänge (in Klassen). Diese Steinmerkmale wurden sowohl an vertikalen Anschnitten von Aufschlüssen, Aufgrabungen/Schürfen und Trassen als auch von oben durch Abtragen der Einbettungssedimente bestimmt. Der Anteil des Steinvolumens a m feinerdigen Solum wurde Schicht- und/oder bodenhorizontweise ermittelt und als Steinigkeit (in Prozenten) bezeichnet. Die Volumen- und/oder Gewichtsbestimmung erfolgte durch Ausmessen der drei Achsen, durch die Methode der W a s s e r v e r d r ä n g u n g und/oder durch Abwiegen der im definierten B o d e n r a u m angetroffenen Steine (1/4 bis 1/2 m 2 Grundfläche, die Höhe ergab sich aus der Mächtigkeit der jeweiligen Schicht bzw. des betreffenden Horizontes). Der B e d e c k u n g s g r a d der oberflächlichen Steinstreu bzw. -decke wurde über die Steinauslegung in der Fläche oder aus der S u m m e aller Steinflächen rechnerisch ermittelt. U m den Zeitaufwand im Gelände so gering wie möglich zu halten, sind die Auswertestellen reliefbezogen anzulegen. Wichtige Grundgestalten von Grundmoränen sind Ebene, Schmal- und Breitrücken, z. T. K a n t e n , H ä n g e (im Längsprofil als Gerad- bzw. Streckhang, K o n k a v - , K o n v e x - und Stufenhang), geschlossene Kleinsenken sowie Trockentälchen

Die Richtlinie für die mittelmaßstäbige landwirtschaftliche S t a n d o r t k a r t i e r u n g sah keine speziellen Erhebungen für die E r f a s s u n g der Steinigkeit vor. Auf der B a s i s geologischer Verhältnisse w u r d e sie für Ober- und Unterboden abgeschätzt. LIEBEROTH & CHRONEWITZ (1986) schlugen eine Schnellmethode zur E r f a s s u n g der Steinigkeit im Gelände vor, jedoch beschränkten sie sich auf die an der Erdoberfläche sichtbaren Steine. Im Gegensatz dazu geht die Arbeitsweise des Autors von einer komplexen A u f n a h m e der Bildungsbedingungen und -faktoren periglazialer Steinanreicherungen im gesamten Bodenprofil aus. Dieses Vorgehen erlaubt eine multivalente Anwendung der Ergebnisse in der L a n d w i r t s c h a f t und im Meliorationswesen sowie bei der Vorhersage von Steinmengen, die durch Pflege- und Erntearbeiten aus tieferen Bodenhorizonten in den Krumenhorizont gelangen können. E i n e Beschränkung der Untersuchungsmethoden auf den humosen Oberboden führt nicht oder nur begrenzt zu Gesetzmäßigkeiten der Steinverbreitung ackerbaulich genutzer Glazialstandorte. E i n g a n g des Manuskripts in der R e d a k t i o n : 10. 4. 1989

Z. angew. Geol., 36 (1990) 8

WEISSE / Periglaziale Steinanreicherungen

ÄL 71®

I Stvinstreu Sl ( oberflächlich

307 liegt meist unter 5%. Genetisch geht die oberflächliche Steinstreu außer auf periglaziale Prozesse auf Bodenerosion und anthropogene Aktivitäten (Tiefpflügen, hydromeliorative Maßnahmen usw.) zurück (Abb. 2). Das trifft teilweise auch für die Steindecken zu.

~Ä® ' I Steinstreu (vertikal ( subkutan)

)

©Steindecke

Steindecken repräsentieren ein häufigeres Auftreten der Steine an der Erdoberfläche. Der Bedeckungsgrad kann 5 bis 15% betragen. Steinpanzer sind dicht gelagerte Steinanhäufungen an der Erdoberfläche; gegenüber den Steindecken stellen sie eine quantitative Steinzunahme dar. Sie treten selten und meist kleinflächig auf, in der Regel auf Kuppen sog. „Härtlinge" von kiesig-geröllreichen Satzendmoränen- und Kameserhebungen, vereinzelt auch in Grundmoränenrücken mit basalem Geschiebemergel. Deren Oberflächenlage ist weitgehend natürlich bedingt. Die weit verbreitete vertikale Steinstreu erstreckt sich von der Sohle des Krumenhorizontes bis in den Zwischenhorizont hinein. Die isoliert gelegenen Steine „schwimmen" im Bodensubstrat von ebenen und schwach geneigten Arealen. In Hangfußbereichen sowie auf Dellen- und Kleinsenkensohlen kann das Feinerdeprofil mit den eingebetteten Steinen 1 bis 2 m betragen. Tritt die vertikale Steinstreu im Krumenhorizont auf, geht sie in der Regel auf anthropogene Einflüsse zurück.

¿£31® ,V*v«»» • I

Steinpanzer

7\®

© Steinpackung

Steinkette

zzn®

«©

Unter einer Steinpackung werden mächtige Steinanhäufungen verstanden, die von Feinerde überlagert sind. In der Regel liegen sie zwischen Ackerkrume und Unterboden in einem Zwischenhorizont. Sie stellen durch periglaziale Dränage entstandene Anreicherungen auf Erosionsdiskordanzen von Grobschuttsedimenten an Hängen dar. Andere befinden sich in oberen Bereichen größerer Trockental- und Dellensohlen von Grundmoränen — solifluidal sowie erosiv-akkumulativ entstanden.

Steintasche

Steinsohle einzeln( doppelt

©

©

Steinnast

Steinmauer

Steinketten werden von isoliert gelegenen, tiefenbeständigen Steinen gebildet. Ebenso wie die Steinsohlen sind sie typische Anordnungsmuster periglazialer Steine von Hängen und Vollformenelementen, bedingt durch laterale Stofftransporte.

Abb. 1. Die wichtigsten Anordnungsmuster periglazialer Steinanreicherungen

Die in wissenschaftlichen Arbeiten wiederholt dargestellten Steinsohlen werden vom Autor als relativ dicht gepackte perlschnurartige Steinanreicherungen mit einer Mächtigkeit von ca. 5 bis 15 cm definiert. Horizont- bzw. Tiefenbeständigkeit sind typisch, wenngleich sie im vertikalen Anschnitt neben Gestrecktheit auch wellenförmigen Verlauf aufweisen können. Relativ hohe Windkanteranteile deuten auf eine zeitlich längere Lage an der Erdoberfläche hin. Die Vorkommen verloren durch Abwehung und/oder Abspülung ihre Einbettungssubstrate. Dabei entstanden am Stein die Windschliffmerkmale Kante und polierte Fläche. Später aufgelagerte Schichten darf man nach Ansicht des Vf. wegen der Korngrößenzusammensetzung nicht nur auf äolisclie Vorgänge zurückführen. Generell ist zu beachten, daß Windkanter nicht auf Steinsohlen beschränkt sind. Steintaschen sind sackartige Anreicherungen, deren Tiefenerstreckung größer als ihre Horizontalausdehnung ist. Sie sind vielfach im Grenzbereich verschiedener Körnungsgemische ausgebildet. Steintaschen und -nester sind in der Regel kleinräumige Modifikationen anderer Steinanreicherungskomplexe. Als Steinnester werden isolierte, kleinräumige, nach der Form z. T. unregelmäßige Steinanreicherungen angesehen, die eine größere Horizontal- als Vertikalerstreckung aufweisen. In Schulterbereichen ehemaliger Eis- und Bodenkeile, zwischen solifluidalen Lehmbändern und in einstigen periglazialen erosiven Kleinsthohlformen wurden Steinnester angetroffen. Steimvände stellen säulen- bzw. wandartige Anreicherungen dar, die an ihrem unteren Ende selten durch horizontale Steinlagen verbunden sind. Ihre Bildung erfolgte in Bodenkeilen und/oder an den Flanken von sog. geschlossenen Systemen (FeinerdeStein-Herauspressungen) .

und Dellen. Die heuristische F u n k t i o n dieser Meso-Relieftypen besteht darin, daß m a n p u n k t f ö r m i g erzielte Steinigkeitsverhältnisse auf Flächen ausdehnen kann, vorausgesetzt, daß diese dem gleichen Oberflächenformentyp angehören (und durch S u b s t r a t e keine Modifikationen verursacht werden).

A u s g e w ä h l t e E r g e b n i s s e zur A n o r d n u n g sowie zur vertikalen und horizontalen Verteilung periglazialer Steinanreicherungen Die periglazialen Steinanreicherungen treten in 10 charakteristischen Gestalttypen (Anordnungstypen bzw. -mustern) a u f ; d a v o n besitzen 6 bis 7 eine größere flächenhafte Verbreitung. Einige sind in ihrer Ausbildung v o m Menschen mit g e p r ä g t worden. Den Anordnungstypen k o m m t Leitfunktion zu, da sie A u s k u n f t über Entstehungsweisen und Steinmengen geben; ferner sind sie vielfach an b e s t i m m t e Relieftypen gebunden (Abb. 1). — Die oberflächliche Steinstreu befindet sich in der Regel auf dem Krumenhorizont; wo rezente Abtragung wirkte, kann sie bei gekappten Böden auch auf tieferen Horizonten auftreten. Sie besteht aus isoliert gelegenen Steinen; der Bedeckungsgrad

mNN 8.0 69-

1,3

1.3

1,3

1,3

3,0

3.8

3,0

1,0

0.2 Oberflächliche Steinstreu. B e d e c k u n g s g r a d Ciri % )

65- '

1

ÜS]2

EE23 300

I Glaziale Substrat} Verteilung 600 m

Abb. 2. Anthropogen entstandene Steinanreicherung auf dem Krumenhorizont einer Grundmoräne (1986, 1989) 1 — basaler Geschiebelehm, 2 — Kies, 3 — Sande

Z . a n g e w . Geo]., 3 6 ( 1 9 9 0 ) 8

WEISSE / Periglaziale Steinanreicherungen

308

Lagesituation

Grube

E a i EEE3 3 [ 2 ^ 4 ES35 H2SB6 E 3 7 CZ18

Abb. 3. Glazialer Baustil einer Untersuchungsfläche Aulschlußauf nähme: Oktober 1986 1 - brauner Geschiebemergel, 2 - rötlicher Geschiebemergel, 3 - lehmstreifen, 4 -

Einfluß des glazialen Baustils und Ausgangsgesteins E i n e entscheidende Rolle für die Ausprägung der Steinanreicherungen spielte neben den periglazialen Prozessen das Ausgangsgestein, das in einem b e s t i m m t e n glazialgeologischen und -morphologischen B a u s t i l integriert ist. Aufschluß-, Schürf- und T r a s s e n a u f n a h m e n sind erforderlich, um B a u s t i l und S u b s t r a t v e r t e i l u n g in ihrer spezifischen regionalen Ausprägung erfassen zu können. Nachfolgend werden daher einige allgemeine Orientierungen zur primären Steinführung glazialer S u b s t r a t e m i t g e t e i l t ; daran schließt sich ein Aufnahmebeispiel an, das die praktische Anwendung verdeutlichen soll. Hohe

Steingehalte

von

Sande geschichtet, 5 -

Sande, 6 -

Kiese, 7 -

Abraum, 8 -

Störungen

2 bis 5 m. I m Nordosten und Südwesten werden absolute Höhen von 6 9 m NN festgestellt. E i n u n m i t t e l b a r an der A u f n a h m e f l ä c h e angrenzender Aufschluß zeigt Vorschüttbildungen und basalen Geschiebemergel, intensiv glazial gestaucht (Abb. 3 ) ; ihre S t r u k t u r e n streichen W — E . E s handelt sich um gelbbraune sandige

Ausgangssubstraten

Kiesige bis blockreiche Satzendmoränen, Sanderwurzel, glazifluviale Kiese (•/.. B. Kames), glazifluvial-erosiv überprägte Grundmoränenareale, saaleeiszeitliche kiesige Abflußbahnen (z. B . der Altmark), Grundmoränen mit saaleeiszeitlichem Geschiebemergel (z. B . S I I I in der Altmark, der Lausitz), z. T. auch in manchen Aufragungen inmitten jungeiszeitlicher Grundmoränenbereiche (z. B . westlich Potsdam, östliches Brandenburg), Solifluktionsschutt auf Sohlen oberer Trockentalbereiche. Mittlere

Steingehalte

von

Ausgangssubstraten

Grundmoränen mit weichseleiszeitlichem basalen Geschiebemergel (vielfach im Bezirk Potsdam nördlich der Havel), Sanderflächen und -kegel, Sand-Durcliragungszüge in Grundmoränen, z. T. wasserabgelagerte „Geschiebemergel", bei denen der Steinbesatz und die Steingröße gering sind. Geringe

bis fehlende

Steingehalte

von

Ausgangssubstraten

Glazilimnische Bildungen (Kames-Ebenen in Grundmoränen), weichseleiszeitliche Talsandterrassen/Urstromtäler, Sedimente periglazialer Schwemmkegel und auslaufender Trockentälchen sowie Dellen, periglaziale Hangfußsedimente und Sedimente rezenter Bodenerosion. Die Abb. 3 bis 5 verdeutlichen die profil- und f l ä c h e n m ä ß i g e A u f n a h m e des glazialen Baustils, seiner S u b s t r a t e und Lagerungsweisen, sowie des Mesoreliefs eines Grundmoränenausschnittes. Die relativen Höhenunterschiede erreichen m a x i m a l 8 m ; zwischen b e n a c h b a r t e n F o r m e n e l e m e n t e n betragen sie

Abb. 4. Glazialer Baustil, Mesorelief und periglaziale Steinanreicherungen. Aufnahme: Oktober 1986 und Februar 1989 Zahlen in der Zeichnung: 1 — keine bis geringe, 2 — mäßige, 3 — starke, 4 — sehr starke Steinführung; Legende 1 : — Geschiebemergel, -lehm; 2 — Sande, Kiese; 3 — Strukturen, 4 — Senken; 5 — Flachrücken

Z. angcw. Geol., 36 (1990) 8 WEISSE

/ Pcriglaziale Steinanreicherungcn

309

Abb. 5. Substrat- und Lagerungsprofil einer geschlossenen Kleinsenkc der Untersuchungsfläche A u f n a h m e : J u n i 1985 1 — h u m o s e r S a n d , z. T . lehmig; 2 — S a n d ; 3 — brauner Geschiebelehm; 4 — K i e s ( F K — Feinkies, G K — Grobkies); 5 — rötlicher Geschiebelehm; 6 — Blöcke

(weichseleiszeitliche) und rötliche tonige basale Geschiebemergel (bis -lehme), offenbar saaleeiszeitlichen Alters. Letztere sind relativ steinführend (vielfach faust- bis kopfgroß). Leses t e i n a n s a m m l u n g e n auf einem ehemaligen Feldweg (im Norden) m i t großen b e r ä u m t e n Findlingen (östlicher Wirtschaftsweg) belegen, daß bereits beachtliche Steinmengen abg e s a m m e l t wurden. Auffallend ist d a s übereinstimmende Streichen der glaziod y n a m i s c h entstandenen L a g e r u n g s s t ö r u n g e n und der Mesoreliefformen ( W - E bis W N W - E S E ) , vgl. A b b . 4. Die geschlossenen Kleinsenken liegen gänzlich in sandigem bis kiesigem Material; manche werden auch von basalem Geschiebemergel unterlagert, der jedoch vertikal versetzt ist (Abb. 5). Daher sind sie in der Regel bodentrocken oder nur kurzfristig schwach vernäßt. Über dem basalen Geschiebemergel können Solifluktionsbänder auftreten. Flachmulden weisen über Gesehiebemergel S a n d e auf. Die 100 bis 150 m breiten Flachrücken sind weitgehend aus Geschiebemergel a u f g e b a u t . Lediglich im Süden sind sie in S a n d e n und geröllhaltigen Kiesen ausgebildet. Diese S u b s t r a t e hatten primär unterschiedliche Steingehalte, so daß die periglazialen Steinanreicherungen in folgender Weise vertikal und horizontal variieren:

3. Wo der Geschiebemergel mit einer Reliefkante zur Kleinsenke abfällt, haben sich a m F u ß e der S t u f e zahlreiche Steine angereichert. Diese werden v o m Tiefpflug erfaßt und teilweise an die Erdoberfläche geführt. Ein Steinbesatz gleicher Graduierung trifft auch für Flachrücken geringer relativer Höhe zu. 4. Höhere Flachrücken mit b a s a l e m Geschiebemergel haben nicht direkt auf ihrem Gipfel, wohl aber dicht daneben die größten Steinanreicherungen in Oberflächennähe, so daß sie bei Pflegearbeiten erfaßt werden und zu einem dichten Steinbesatz an der Erdoberfläche beitragen. Einen Sonderfall stellt ein ca. 10 bis 15 m breiter Flachrücken im Süden dar, der wegen fehlender S t e i n m a s s e nicht zu stärkeren periglazialen Steinanreicherungen führte.

1. Die geschlossenen Kleinsenken sind steinarm bis steinfrei. Aus der A b b . 5 wird ersichtlich, daß im Solifluktionslehm zwei übereinander gelegene Steinsohlen auftreten. Im hangenden Periglazialsand der Senkenflanken gibt es Steinketten. Uber dem Kiesausbiß tritt eine schwache Steinkette auf. Periglazialsand und im Holozän hineingeführte S a n d e verdecken die periglazialen Steinanreicherungen in bedeutendem Maße, so daß diese durch ackerbauliche oder obstbauliche Pflegearbeiten nicht an die Oberfläche gelangen können (wohl aber durch hydromelioiative Maßnahmen). Der im Süden ausgebildete Flachrücken ist trotz seiner Höhe nahezu steinfrei; er ist in Mittelsanden angelegt. Gelegentlich auftretende größere Steine sind von Geschiebemergelschuppen herangef ü h r t worden.

Interpretation: — Auf diesem Breitrücken tritt als Anordnungstyp die vertikale Steinstreu auf; die Steine liegen nahe zur Erdoberfläche. — Das deutet auf eine reife Phase der Steinanreicherung hin. Diese Annahme wird auch durch die vertikale Abnahme der glazial geprägten Gesteinsformen bestätigt; andererseits nimmt die Anzahl frostzerstörter Steine zu, und die leicht zerstörbaren Sedimentite gehen in gleicher Richtung zurück. — Die reife Entwicklung der Steinanreicherung ergibt sich ferner aus der Geringmächtigkeit der Vertikalerstreckung, obgleich innerhalb des Gesamtkomplexes zwei Konzentrationsbereiche auftreten, die von einer Schicht geringer Steinigkeit getrennt werden. — Die Beteiligung lateraler Stoffverlagerungsprozesse in Erdoberflächennähe spiegelt sich im hohen Anteil horizontal liegender Steine wider. — Der Steinanreicherungsprozeß erreichte jedoch nicht (oder nur kurzfristig) die Erdoberfläche. Für eine solche Annahme spricht der fehlende Windkanteranteil. Nachfolgend wird auf einige reliefbezogene und v o m S u b s t r a t modifizierte Steinigkeitsregeln eingegangen; sie spiegeln allgemeine Tendenzen der Steingehalte, der Tiefenlage und der Anordnungsmuster in Grundmoränen wider.

2. Alle relativ ebenen Geschiebemergelflächen weisen an E r d o b e r f l ä c h e einen geringen bzw. keinen Steinbesatz über der Lehmschicht ist er jedoch verbreitet (mäßige halte). B e w i r t s c h a f t u n g s m a ß n a h m e n berühren diese in Regel nicht (Tiefenlage 60 bis 90 cm).

der auf; Geder

Einfluß des Reliefs auf Art und Menge der periglazialen Stein anreicherungen U m die Zeigerfunktion des Reliefs für die Abgrenzung von periglazialen Steinanreicherungen nutzen zu können, wurden in verschiedenen Glazialgebieten weitere detaillierte Untersuchungen durchgeführt (Abb. 6). D a s nachfolgende Beispiel gibt einen Einblick in a u f g e n o m m e n e Steinmerkmale sowie in die Interpretation (vgl. Tabelle).

Tabelle. Breitrücken einer Grundmoräne mit dcckenartiger Lagerung des weichseleiszeitlichen basalen Geschiebemergels; 1 Grad Neigung nach Südsüdosten, Tieflchm-Fahlerde, Töplitz, Aufnahme 1982 Tiefe (cm)

25-35 35-45 45-55 K

Bodenhorizont

Bv Etl Et 2

— kantenbestoßen

Steinigkeit (%)

Gesteinsgröße ( % )

Gesteinslage ( % )

3—5 cm

> 5 cm

horizontal

senkrecht

86 100 100

14 0 0

70 60 78

12 27 11

12,0 1,0 8,0 O — abgerollt

S — scharfkantig

sonst.

18 13 11

Gesteinsform ( % )

Gesteinsgruppe(%)

K

Magmatlte Metamorphite

Sedimente

62 60 33

38 40 67

53 60 78

O

S

4 0 0

43 40 22

Z . a n g e w . Geol., 36 (1990) 8

310

WEISSE / Periglaziale S t e i n a n r e i c h e r u n g e n Anzahl der Gesteine Anteil der Gesteins -

Boden - und Substrat provil

Go Gr

2

je Horizont

4-10mm(je5kg) Gesteine 10 mm GroBte Gesteinslan-0 Eltern)9* 7*5

längen

o

Prozentualer Anteil des Gesteinsvolumen am Volumen des betreffenden Bodenhorizontes

Steilstehende (%)

Geschiebestatistik

Wasser V

Siebanalyse

Go Gr 1 Go Gr

2

Kies

Grob

Mittel

Feinsand

Schluff Ton

Abb. 6. Aufnahmeprofil periglazialer Erscheinungen eines Grundmoränenunterhanges Aufnahme: 1975 N K — nordisches Kristallin; F l — F l i n t ; Sd/Q — Sandstein/Quarzit; Q — Quarz; P S — paläozoischer Schiefer; So — Sonstiges linkes Profil: statt S...provil lies S...profil mittleres Profil: lies Anzahl der Gesteine je Horizont (je 5 kg)

Topographisches Profil

Neigung (inGrad) cm

i

0-

Humosér'Sànd

Substrat-

• Sand, Steine

profil

1" Geschiebelehm

Anordnungstyp der Steine Steinigkeit ( % )

Ebene

und

Streu

Streu 3

20

40

10

5

» Vi * O 4

. .'.. Streu

1

0

Kette

St.:

T:

Streu

3

Breitrücken

Steinigkeit ( S t ) : variabel, gering bis h o c h ; Durchschnitt m ä ß i g hoch Tiefenlage ( T ) : relativ k o n s t a n t , relativ mächtiges Steinprofil Anordnungsv e r t i k a l e Steinstreu, seltener Steinsohlen und typ (A): - k e t t e n (besonders in Kies- oder in glazifluvial erodierten Grundmoränenarealen). Schmalrücken

Sohle

(ca. 100 bis 150 m B r e i t e )

Zentrum wegen Feinerdeabzug (Deflation, Abspülung) hoch, an F l a n k e n m ä ß i g steinig (an K a n t e n umgekehrte Steingehalte) flach, z. T . auf E r d o b e r f l ä c h e gelegene Steine, an F l a n k e n absinkend

Abb. 7. Stufenhang mit periglazialen Steinfallen Aufnahme; 1977

A:

über L e h m vertikale Steinstreu, an F l a n k e n S t e i n k e t t e und/oder -sohle. U b e r Kies oberflächliche Steinstreu und Steindecke, z. T . auch S t e i n p a n z e r ; h a n g a b w ä r t s Steink e t t e und -sohle.

Geradhang St.: T: A:

(Streckhang)

L e h m hoch, h a n g a b w ä r t s z u n e h m e n d ; Kies — sehr hoch, h a n g a b w ä r t s a b n e h m e n d ; S a n d — gering bis fehlend h a n g a b w ä r t s kontinuierliche T i e f e n z u n a h m e und Verringerung der V e r t i k a l e r s t r e c k u n g vertikale (z. T . oberflächliche) Steinstreu, S t e i n k e t t e und Steinsohle.

Hohlhang St.:

.

(Konkavhang)

v a r i a b e l ; oben starke, h a n g a b w ä r t s wegen der Zunahme der F e i n e r d e m ä c h t i g k e i t zurückgehende S t e i n g e h a l t e

Z . angew. Geol., 36 (1990) 8

311

WEISSE / P e r i g l a z i a l e S t e i n a n r e i c h e r u n g e n NE

SW

W

. . .•... d • • • . 0.5

A b b . 8. A u f n a h m e p r o f i l e e i n e s p e r i g l a z i a l e n T ä l c h e n s

1,0

A — Unterhang mit Steinkohle (V. 1977, nordöstlich Bochow) B — Sohlenprofile mit Steinpackung (V. 1977, nordöstlich Bochow) a — Sand, h u m o s ; b — Sand, braun; c — Sand, grau; d — Sand, Steine, humos; e — Sand, Steine, grau; f — Feinkies; g — Grobkies, Gerolle in Sand/Schluff; h — Geschiebelehm

1,5

T:

A:

variabel; flach, hangabwärts stark abtauchend; daher große Vertikalmächtigkeit des steinführenden Komplexes; die Steine liegen isoliert vertikale (z. T. oberflächliche) Steinstreu, Steinsohle und hangabwärts Steinkette, z. T. mehrere übereinander, gefällewärts sich auflösend.

Vollhang St.: T: A:

(Konvexhang)

Lehm — mäßig, Kies — hoch, jeweils hangabwärts Zu-, dann Abnahme flach, z. T. im Humushorizont, hangabwärts abtauchend oberflächliche und vertikale Steinstreu, hangabwärts in Steinkette und -sohle übergehend; über Kies auch Steindecke (seltener Steinpanzer).

Stufenhang

(getreppter Hang)

Folge von Gerad-, Hohl- und Vollhangabschnitten (Abb. 7) Je größer die Hangwinkeländerungen benachbarter Hangabschnitte ausgebildet sind, um so auffallender variiert der Steingehalt. •

H a n g a b w ä r t s a u f t r e t e n d e W i n k e l v e r k l e i n e r u n g ä u ß e r t sich i n einer Z u n a h m e der periglazialen Steinigkeit sowie in einem a n f ä n g l i c h e n V o r h e r r s c h e n der v e r t i k a l e n S t e i n s t r e u , die gefällewärts von horizontbeständigen, geringmächtigen Steinlagen (Steinsohlen, - k e t t e n ) a b g e l ö s t wird. Die F e i n e r d e m ä c h t i g k e i t n i m m t in solchen k o n k a v e n H a n g a b s c h n i t t e n zu. • H a n g a b w ä r t s einsetzende W i n k e l v e r g r ö ß e r u n g ä u ß e r t sich in einer A b n a h m e der Steinigkeit u n d der Tiefenlage der Steine; d i e s e l i e g e n i n N ä h e o d e r s o g a r auf d e r E r d o b e r f l ä c h e ( o b e r flächliche Steinstreu, Steindecke, Steinpanzer; Steinketten, Steinsohle, vertikale Steinstreu in der A c k e r k r u m e ) .

St.:

T: A:

variabel, Vollformen/Kanten gering (Steinabzugsgebiete), Hohlformen hoch (Steinfalle als Feststoffzuzugslage) flache Lage in Vollformen, größere Tiefenlage in Hohlformen Vollformen: Steindecke, oberflächliche und/oder vertikale Steinstreu, Steinketten; Hohlformen mit mächtiger vertikaler Steinstreu, hangabwärts in Steinketten und -sohlen übergehend (Anmerkung: Wichtig ist die Länge bzw. die Flächengröße des Liefergebietes/-hanges für Steingehalte in Hohlformen).

(Trocken-) St.: T:

A:

Tal- und Dellensohle

(Abb. 8)

in Anfangsmulden hoch, in auslaufenden Bereichen sowie in Schwemmkegeln gering bis fehlend in Anfangsmulden relativ flach, gefällewärts tiefere Lagen möglich (Gefälle der Talwegsohle bzw. Dellensohle ist in diesem Zusammenhang wichtig) Anfangsmulden mit vertikaler Steinstreu; auslaufende Bereiche meist (mehrere übereinander gelegene) Steinketten, auflösend.

Sohle

geschlossener Kleinsenken mehrere hundert Meter)

St.:

mäßig bis gering

(Durchmesser

ca. 100

bis

T: A:

mäßig tief, zum Senkenzentrum stark absinkend vertikale Steinstreu, z. T. Steinsohle und -kette, zum Sohlenzentrum hin auflösend.

Zusammenfassung D a p e r i g l a z i a l e r S t e i n b e s a t z n u r auf B e d a r f s f l ä c h e n m a s c h i n e l l b e r ä u m t w e r d e n sollte, ist die e x a k t e K e n n t n i s e n t s t e i n u n g s h e d ü r f t i g e r Areale eines Schlages erforderlich. A u s der K e n n t n i s der A r t , Menge u n d Tiefenlage der Steine können auch maximale Tiefenm a ß e f ü r B o d e n l o c k e r u n g s a r b e i t e n sowie geeignete V o r k e h r u n g e n für geplante hydromeliorative Maßnahmen getroffen werden, u m eine s e k u n d ä r e V e r s t e i n u n g des H u m u s h o r i z o n t e s z u v e r m e i d e n . Deshalb sind zielgerichtete G e l ä n d e a u f n a h m e n d u r c h z u f ü h r e n ; d a b e i ist der jeweilige A u f n a h m e s t a n d o r t reliefbezogen a u s z u w ä h l e n — u n t e r B e a c h t u n g des A u s g a n g s s u b s t r a t e s u n d des glazialen Baustils. F ü r die A u f d e c k u n g g e s e t z m ä ß i g e r Z u s a m m e n h ä n g e periglazialer Steinanreicherungen ist der U n t e r b o d e n / Z w i s c h e n horizont entscheidend. Sein Steinbesatz ist d u r c h periglaziale Prozesse b e d i n g t , w ä h r e n d d i e S t e i n f ü h r u n g d e s h u m o s e n B o d e n horizontes vielfach a n t h r o p o g e n oder durch Tiere e n t s t a n d .

Pe3H)Me B CBH3H C TeM, HTO TTCpHrjmUHajILIIbie KaMeHHCTBie CKOnjieHHH n o j i j K H b i yflanHTbCH M e x a H H ^ e c K H M n y T e M j r a n i b Ha y n a c T K a x , n p e a y c M O T p e H H u x R J I H o ö p a ß o T K H , H e o ö x o n H M b i TOHHbie RaHHbie OTHocHTejibHo a p e a j i O B p a c n p o c T p a H e H H H K a M e H H c r a x c K o i r a e m i f i H a 3THX y i a c T K a x . HCXOAH H 3 CBeneHHft OTHocHTenbHO p o ß a , KOJiHiecTBa h rjiyÖHHH 3aneraHHH KaMeHHCTtix CKonjieHHü BblÖHpaiOTCH B e j I H I H H b l MaKCHMajIbHblX r j l y Ö H H n O H B O p a 3 p b I X JiHTenbHbix paßoT, a TaKj«e nnaHHpyioTCH ranpoMejiHopaTHBHbie MeponpHHTHH c ijejibio n p e n y n p e i K j i e H H H B T o p a q H o r o HanonJIEHHH K a M e H H C T o r o M a T e p n a J i a B r y M y c o B O M c n o e . 9 T O B H 3 B I B A E T HeoßxoßHMoeTb npoBeßeHHH i(ejieHanpaBjieHHbix nojieBbix p a ö o T , n p w 8TOM K a w ß b i f i o T K e j i b H b i f i y n a c T O K K a p T n p o B a H H H B b i ö n p a eTCH B 3aBHCHM0CTH oT x a p a K T e p a p e n b e $ a n c y i e T O M HCXORHOMC noHBbi, a TaKHte jiep,HHK0B0ii TCKTOHUKH. f l p n BHHBJieHHH 3aKOHOMepHOCTeft p a c n p o c T p a H e H H H KaMeHHCTbix CKonneHHÜ 3HaHbiMH n p o i ; e c c a M H , B TO BpeMH K a K KaMeHHCTBlft M a T e p H a j I B nOHBeHHOM T0pH30HTe HMeeT a H T p o n o r e H H H H r e H e 3 H C HJIH 6 H J I n p H B H e c e H W H B O T H H M H .

Summary E x a c t k n o w l e d g e of s t o n y a r e a s is n e c e s s a r y , b e c a u s e p e r i g l a c i a l stone accumulations can be removed by machine only at required a r e a s . K n o w i n g k i n d , q u a n t i t y a n d d e p t h p o s i t i o n of t h e s e s t o n e s , m a x i m u m d e p t h f o r soil c u l t i v a t i o n a s w e l l a s s u i t a b l e h y d r o m e l i o rative measures can be t a k e n to avoid secondary stone accumulation of t h e h u m u s h o r i z o n . T h a t ' s w h y , p u r p o s e f u l m a p p i n g is n e c e s s a r y . T h e m a p p i n g p o s i t i o n m u s t b e c h o s e n i n d e p e n d e n c e of t h e relief considering p r i m a r y s u b s t r a t u m a n d glacial tectonical style. T h e s u b s o i l / i n t e r l a y e r is s i g n i f i c a n t t o d e t e c t r e g u l a r y c o n n e c t i o n s of periglacial stone accumulations. Stones in t h e subsoil are caused b y p e r i g l a c i a l p r o c e s s e s , w h e r e a s s t o n e - b e a r i n g of t h e h u m u s h o r i z o n o f t e n is i n f l u e n c e d b y m e n or a n i m a l s .

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WEISSE, E..: Untersuchungen zur glazialen und periglaziären Morphogenese der Nördlichen Altmark. — Potsdam: Pädagog. Hochsch. Potsdam, Diss. B 1972 (unveröff.; frei für Lit.-Tausch) — Die periglaziale tlberprägung der nördlichen Altmark. — Z. geol. Wiss., Berlin 9 (1973) S. 1 1 2 3 - 1 1 3 9 — Ergebnisse glazialmorphologischer und periglaziärer Untersuchungen bei Potsdam. — Exkursionsführer Jubiläumstagung „100 J a h r e Glazialtheorie im Gebiet der skandinavischen Vereisungen", Berlin 1975, S. 47 — 75 — Die periglazialen Steinanhäufungen in Alt- und Jungmoränenlandschaften des Bezirkes Potsdam. - Potsdam T. 1, J a n . 1983, 57 S.; T. 2 Sept. 1983, 8 S. (unveröff. Forsch.ber.; frei für Lit.-Tausch) — Glaziale und periglaziale Strukturen bei Potsdam. — Wiss. Z. Pädagog. Hochsch. Potsdam, Potsdam 29 (1985) 3, S. 4 0 3 - 4 1 6 — Die glazialgenetischen Einheiten westlich von Potsdam. — Z. geol. Wiss., Berlin 15 (1987) 3, S. 3 3 7 - 3 5 3

Eichprobenarme Röntgenfluoreszenzanalyse von Hauptund Nebenkomponenten in geologischen Proben Teil 2 : Kalibrierung und Konzentrationsberechnung ELMAU LECHMANN,

Berlin

Veröffentlichung Nr. 18/90 aus dem Zentralen Geologischen Institut Zusammenhang von Kalibrierung und Matrixkorrektur Die Berechnung der Konzentrationen der Hauptkomponenten-Elemente aus unkorrigierten röntgenspektrometrischen Meßwerten erfolgt nur in Ausnahmefällen, z. B . bei der Anwendung sog. schwerer Absorber, mittels linearer Regressionsgrößen, die bei der Kalibrierung den Zusammenhang zwischen unverändertem Meßwert und Konzentration beschreiben. Bei der Untersuchung von Vielkomponentensystemen, aus denen sich geologische Proben zusammensetzen, müssen die den Analyten begleitenden Matrixbestandteile in die Kalibrierung einbezogen werden, so daß die Kalibrierung gleichzeitig auch die Matrixkorrektur einschließt. Infoimationen über die Matrix erhält man einerseits aus ihren konzentrationsproportionalen Meßwerten und zum anderen aus chemisch ermittelten Konzentrationen, wie z. B . des Na 2 0-Gehaltes oder des Glühverlustes der Probe. Bisher wurden international für die Ermittlung der Regressionsgrößen bei der Kalibrierung lineare Regressionsansätze angewandt. Diese sog. empirischen Matrixkorrektur-Modelle erfordern eine Vielzahl von Kalibrierproben, etwa 100 bei der HK-Analyse. Einen ausführlichen Überblick geben Autorenkollektiv (1988) und LECHMANN (1984) über E r g e b -

nisse, die mit diesen Korrekturverfahren bei der Untersuchung geologischer Proben erzielt werden konnten. Bei Erweiterungen der Untersuchungsbereiche bzw. der Untersuchungsart, vor allem aber bei Veränderungen der Geräteparameter, sind wirtschaftlich nicht vertretbare, wiederholte Kalibrierungen notwendig. Aber nicht nur die Wirtschaftlichkeit des Analysenverfahrens erfordert die Verringerung des Kalibrieraufwandes, vielmehr läßt sich die Qualität der Analysenresultate mit der Häufigkeit der Kalibrierung erhöhen. Seit einigen J a h i e n wurden in der R F A sog. eichprobenarme Kalibrierverfahren eingeführt, die sich auf grundlegende physikalische Zusammenhänge zwischen der Intensität der Analysenlinie und der Konzentration des Analyten und der Begleitelemente in der Analysenprobe zurückführen lassen. Die häufig gebrauchte Bezeichnung „FundamentalparameterMethode" weist auf die Einbeziehung von stoffspezifischen und wellenlängenabhängigen physikalischen Grundgrößen hin, hier besonders der Massenschwächungskoeffizienten (MSK). Eingang des Manuskripts in der Redaktion: 19. 9.198!)

Aber auch bei der physikalischen Methode kann nicht auf die Anwendung von Kalibrierproben verzichtet werden. In der Praxis (LECHMANN 1988) zeigte sich, daß für 10-Komponentensysteme bei der H K - R F A auch ca. 10 Kalibrierproben eingesetzt werden müssen, die neben dem meßtechnischen Ausgleich die geräteseitige Anpassung der Intensitäts-Konzentrations-Beziehung berücksichtigen. Wahl des physikalischen Korrekturmodells Aus dem physikalischen Modell des theoretischen Zusammenhanges zwischen Röntgenstrahlungsintensität des Analyten (Meßgröße) und den Konzentrationen der Probenkomponenten läßt sich unter Annahme monochromatischer Primärstrahlung das in der Praxis häufig angewandte Konzentrations-Korrekturmodell nach LACHANCE & TRAILL (1966) ableiten. c

i

=

Ä

U

M

[ i + 2 > i r

c

i ]

(l)

i r

c

i ]

(l)

CjV

(3)

— Konzentration gleichsprobe

der

Begleitkomponenten j

in der

Ver-

Beiden Modellen gemeinsam sind die „ALPHA"-Größen : «ii

= f"f

"

(4)

1

m i l : ßi = m + jj-i

G ßi.h

G • fii i,

— komplexer Massenschwächungskoeffizient (wellenlängenabhängig) — Massenschwächungskoeffizient der Analysenkomponente i bei der Effektivwellenlänge A — Strahlengeometrie, Faktor des Spektrometers ~ Massenschwächungskoeffizient der Analysenkomponente i bei Wellenlänge der Analysenlinie

Die /-Größen in Gl. (2) beziehen sich auf die Begleitkomponenten. Für die iterative Konzentrationsberechnung wird ein Berechnungsansatz gewählt, der die lineare Regression der Kalibrierung einschließt: 27 /M) • Cj Probe j-i i=f o + bi • Ri,v 71 27 ftj • Cj Monitor ;'= i

—

(5)

313 es z. B. nicht, mit diesen beiden Proben alle Konzentrationsbereiche gesteinsbildender Komponenten in Silicatgestein zu kalibrieren. Neben der Ermittlung der für die Auswertung benötigten Regressionsgrößen — Probenzahl > 2 —' werden bei der Kalibrierung noch folgende wesentliche Informationen abgeleitet: — Korrekturwirksamkeit: Eine signifikante, durch i-Test belegbare Verringerung der Streuung um die Ausgleichsgerade beim Vergleich v o n unkorrigierten und mittels M S K korrigierten Intensitäts-Konzentrationsbeziehungen ist auf die Verringerung des Matrixeffektes zurückzuführen. Ebenso weist bei homogener Eichabstufung die signifikante Änderung des Geradenanstieges dieser Beziehung auf den Einfluß des Matrixeffektes hin. Durch die Untersuchung der K o r r e k t u r w i r k s a m k e i t sollen Informationen über die Notwendigkeit der Durchführung einer K o r r e k t u r erhalten werden. — Linearität des Kalibrationsbereiches: Der Anstieg der Geraden weist f ü r einige Elemente im hohen Konzentrationsbereich der korrigierten Intensitäts-Konzentrationsbeziehung, z. B. f ü r S i 0 2 > 7 5 % , eine geringere Neigung auf. Für diese Konzentrationsbereiche werden dann die gültigen Regressionsgrößen berechnet und bei der Auswertung selbständig v o m Konzentrationsberechnungsprogramm gewählt. — Statistische Größen zur Einschätzung der Analysenqualität Durch die Auswertung der verfahrensbedingten Standardabweichung, sie wird entsprechend Gl. (7) (DOERFFEL & ECKSCHLAGER 1 9 8 1 ) aus Daten der Kalibrierung berechnet, kann die zu erwartende Analysenqualität eingeschätzt werden. Die Nutzung der Kalibrierung bietet Vorteile, da einerseits weite Bereiche möglicher Matrixzusammensetzungen erfaßt und zum anderen gut analysierte Standardproben angewandt werden können. Durch die Einbeziehung der Kalibrierung besteht weiterhin die Möglichkeit der Richtigkeitseinschätzung.

Verfahrensstandardabweichung sv:

>-)

b [ n

Ct— Konzentration des A n a l y t e n "i.oi bi — lineare Regressionsgrößen — Konzentration der Begleit- und Analysenelemente C,-

ft Eat) C, n A

— — — —

AN

(Ia -

IJ2

Ii

27 (Ct - C f ]

(7)

— Meßwertreproduzierbarkeit

In dieser Form gehört das physikalische Korrekturmodell zu den „Hybrid-Modellen", die sowohl empirische als auch theoretisch ableitbare Korrekturglieder enthalten. Die Berechnung der MSK erfolgt nach L E R O U X & T H I N H ( 1 9 7 9 ) entsprechend Gl. (6). fi = C • Eab •

+ — +-

(6)

Massenschwächungskoeffizient Absorptionskantenenergie elementspezifische Konstanten Wellenlänge

Kalibrierung Das physikalische Korrekturverfahren der RFA in Form des genannten Hybrid-Modells kann für Schmelzaufschlußproben als lineare Beziehung zwischen Konzentrationen und der mittels MSK korrigierten Intensität angesehen werden. Die Streuung entlang der Geraden sollte dann nur von zufälligen Meßfehlern und nicht von Matrixeffekten herrühren. In diesem Fall sind für die Ermittlung der bestimmenden Parameter — Anstieg und absolutes Glied — minimal zwei Kalibrierproben erforderlich. Der grundsätzlichen Forderung, die Auswertung nur im Konzentrationsbereich der Kalibrierung vorzunehmen, kann aber bei der Analyse von Mehrkomponentensystemen mit nur zwei Kalibrierproben nicht entsprochen werden. So gelingt

— Empfindlichkeit n, in — Zahl v o n Analysen- und Kalibrierproben — Konzentration des A n a l y t e n i mit Intensität I ^ Qi C; I, — mittlere Konzentration bzw. Intensität

Konzentrationsberechnung Die Konzentrationsberechnung erfolgt iterativ mittels Analysenfunktion entsprechend Gl. (5). Zu Beginn ist die Konzentration der Komponenten nur teilweise bekannt, so daß aus Eingangsschätzungen der Berechnung von 0. Näherungen einfacher Intensitäts-Konzentrationsbeziehungen vorerst Näherungsgrößen von Konzentrationen und MSK der Gesamtprobe erhalten werden. Die MSK werden im Verlauf der Iteration schrittweise durch Verbesserung der Konzentration korrigiert. Als Bezug dienen die Regressionsgrößen der mittels MSK korrigierten Intensitäts-Konzentrationsbeziehungen der Messungen von Kalibrierproben. Die rechentechnische Abarbeitung erfolgt im off-line-Modus nach Übernahme der Meßwerte vom Röntgenspektrometer VRA-20 durch den Bürocomputer BC 5120. Die gespeicherten' Konzentrationen der Restmatrix (Glühverlust) und der Nebenkomponenten Na 2 0 und P 2 0 5 werden in die Iteration einbezogen. Die folgende Aufstellung zeigt Algorithmus und Verlauf der Konzentrationsberechnung:

Z. angew. Geol., 36 (1990) 8

314

LECHMANN

— Berechnung der Konzentration C, 0 der Komponenten Si0 2 , TiO a , AI 2 0 3 , Fe 2 0 3 T, MgO, CaO, K 2 0 und S 0 3 in nullter Näherung. C,-., — a i , o -t C;,„ =

Cj

o •

0

— Berechnung der MSK in n-ter Näherung ,"* =

E

1 0 0 % ' ' P'-i '

v

+

f1 +

' Pi-AM

n — Grad der Näherung Cj — Konzentration der Nebenkomponente j fii j — komplexer MSK der Komponente j V — Verdünnungsverhältnis AM — Aufschlußmittel Zur Berechnung von werden die Konzentrationen von N a 2 0 , P 2 0 5 und des Glühverlustes der Probe sowie das Aufschlußmittel entsprechend dem Massenanteil berücksichtigt. — Berechnung der relativen Massenschwächung: (?j, n -i ft*»-D

— Berechnung ^¿^-korrigierter Konzentrationen bei n Iterationsschritten a

i.k +

b

i.k • QiAn-1) ' fy

a

i k'^i k — Regressionsgrößen bei Korrektur durch MSK

— Summenbildung und Wiederholung der Berechnung nach Ergänzung auf „100%". Cges.n

=

t X" C j j=l

n

In die Summenbildung werden alle Nebenkomponenten und der Glühverlust mit einbezogen. C'i.n

=

Q.n +

(100%

—

Ci n ^ges.Ti) ' Jqq^T

Tabelle. Statistische Verfahrensgrößen Komponente

Konzentrationsbereich der Kalibrierung

(%)

Columbite

Mikrolithe

Ilmenit, Perowskit, Titanit Zirkon

Si0 2 TiO, Al s O s Fe„0,T MgO CaO KjO Na a O P.O. Nb.O, Ta a O B Fe,O s T TiO, MnO, NbjOfi Ta a O s Bi 2 0 3 CaO TiO s Fe203 CaO ZrOj

1 8 - 73,4 7 3 , 4 - 100,0 0 , 0 - 2,0 0 , 0 - 33,5 0 , 0 - 16,1 0 , 0 - 38,5 0 , 0 - 37,3 0 , 0 - 4,8 0 , 0 - 9,4 0 , 0 - 1,2 5 , 0 - 65,0 1 0 , 0 - 75,0 0 , 0 - 15,0 0 , 0 - 15,0 5,0 15,0 0 , 0 - 10,0 4 0 , 0 - 80,0 0 , 0 - 20,0 0 , 0 - 15,0 0 , 5 - 60,0 0 , 0 - 33,0 0 , 2 - 40,0 0 , 0 - 10,0 1 0 , 0 - 50,0

Zusammenfassung Im Beitrag wird ein Uberblick über die Methodik zur Untersuchung von silikatischen Haupt- und Nebenkomponenten in Gesteinen und Erzen mittels Röntgenfluoreszenzanalyse gegeben. Berücksichtigt werden die unterschiedlichen Präparationsarten zur Herstellung der Meßpräparate sowie der Einfluß von Elementen kleiner Ordnungszahlen. Die Kalibrierung unter Anwendung von ZGI-Referenzmaterial und die Einführung der physikalischen Matrixkorrektur zur bedeutenden Verringerung des Kalibrieraufwandes bilden den Schwerpunkt des Artikels. Die Qualität der Analysenergebnisse wird mittels statistischer Größen bewertet.

B cTaThe AaeTCH 0630p m c t o h o b HccjiejjOBaHHö OCHOBHBIX h BTopocTeneHHLix cHjiHKaTHbix K0Mn0HeHT0B B n o p o a a x h p y a a x c n o M o m b i o p e H T r e H O $ n i o o p e c i j e H T H o r o a H a j i H 3 a . VMHTLIBCIIOTCH pa3JiHHHH B H Ä O B n p c n a p a n H H n p H n 0 j ; r 0 T 0 B K e o 6 p a 3 i ( o n H J I H 3 a M e p o B , a T a i o i t e B r a m i r n e 3jieivieHT0B M a j i b i x n o p H j j K O B b i x HOMepOB. OCHOBy CTaTbH COCTaBJIHIOT BOnpOCBI KajIHÖpOBKH c Hcn0Jib30BaHiieM npeRCTaBHTejibHoro M a T e p n a n a U , r H h BBenemie $H3HqecK0fi MaTpHneBott n o n p a B K H c n e . i t i o SHanrrejiLHoro

coKpameHHH 06i>eM0B KanHÖpoBKH. Ouemta Ka'iecTBa pesyjibTauntere Bestimmungsgrenze des Verfahrens

Verfahrensstandardabweichung

(1,6)

0,34 0,79 0,030 0,18 0,09 0,34 0,17 0,04, 0,57 0,03 0,29 0,34 0,05 0,09 0,12 0,08 0,36 0,16 0,08 0,27 0,25 0,50 0,15 0,61

*„(%)

(%)

Silicate

Die Tabelle zeigt die Aufstellung statistischer Verfahrenskenngrößen für die Haupt- und Nebenkomponentenanalyse v o n gesteinsbildenden Elementen und einer Auswahl v o n Erzen. Berechnet wurden sie aus Daten der Kalibrierung. Die untere Bestimmungsgrenze wurde ebenfalls aus diesen Daten berechnet ( D O E R F F E L 1966). Sie stellt eine durch das Analysenverfahren festgelegte Größe des unteren Konzentrationsbereiches der gültigen Auswertung dar. Für die Richtigkeitseinschätzung wurden internationale Standardgesteine eingesetzt, die nicht in die Kalibrierung einbezogen waren. Eine Gegenüberstellung der nach diesem Verfahren berechneten Konzentrationen und ihrer attestierten Gehalte zeigte, daß die überwiegende Zahl der Konzentrationsdifferenzen geringer als bereits die 2fache Verfahrensstandardabweichung war.

Pe3ioMe

Mit der Konzentration C'. n werden wiederholt neue MSK berechnet. Die Endergebnisse stammen stets aus der Berechnung der MSK-korrigierten Analysenfunktion und nicht aus dem Ergänzungsschritt.

Probenart

Bewertung des Analysenverfahrens

n

Vi An-1)

/^i,Standard

Cj.ji =

/ Eichprobenarme Röntgenfluoreszenzanalyse — Teil 2

0,06 0,46 0,20 0,67 0,32 0,08 0,12 0,07 (1,0) (1,4) 0,10 0,21 0,30 0,20 (3,0) 0,36 0,27

TOB a H a J I H 3 0 B npOBOHHTCH C nOMOIIJblO CTaTHCTHieCKHX BeJIHHHH.

Summary A review is given on the method for the investigation of silicate major and minor compounds in rocks and ores by X-ray analysis. Several kinds of preparing to produce measuring preparations as well as the influence of elements of lower ordinal numbers are considered. Calibration using ZGI-reference material and the use of physical matrix correction to decrease the calibration expense significantly are treated in the article. Quality of the analysis results is estimated by statistical guaranties.

Literatur Autorenkollektiv: Röntgenfluoreszenzanalyse — Anwendung in Betriebslaboratorien, 2. Aufl. — Leipzig: VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie 1988 DOERFFEL, K . : Statistik in der analytischen Chemie. — Leipzig: VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie 1966 DOERFFEL, K.; ECKSCHLAGER, K.: Optimale Strategien in der Analytik, 1. Aufl. — VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie 1981 LACHANCE, G. R . ; TRAILL, R. I . : Practical evaluation of the matrix problem in the X-ray analysis. - Can. Spectrosk., Ottawa 11 (1966) S. 63 LECHMANN, E . : Rontgenspektrometrische Analyse silikatischer Proben mit dem Röntgenspektrometer VRA-20. - Z. angew. Geol., Berlin 30 (1984) 5, S. 257 — Erweiterung der röntgenspektrometrischen Silikatanalyse von geologischen Proben für die Bestimmung von Erzen unter besonderer Berücksichtigung der Elemente Niob und Tantal. — Freiberg: Bergakademie Freiberg, Diss. A 1988 (frei für Lit.-Tausch) THINH, T. P.; LEROUX, I . : New basic empirical expression for computating tables of X-ray mass attenuation coefficients. — X-ray Spectrom., Chichester 8 (1979) S. 8 5 - 9 1

Z. angew. Geol., 86 (1990) 8

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Tagungsberichte

Memoires ot the International Symposium on Hydrogeological Maps as Tools for Economic and Social Development Hannover, B R D , 30. 5 . - 2 . 6. 1989 H a n n o v e r : Verlag Heinz Heise G m b H 1989. 598 S. Der S a m m e l b a n d u m f a ß t 83 Beiträge, die anläßlich des Symposiums als Vorträge bzw. als Poster präsentiert wurden. Die Vorträge sind vollständig oder als K u r z f a s s u n g gedruckt. Dieses von der I A H veranstalte S y m p o s i u m war das erste, das sich ausschließlich mit hydrogeologischen K a r t e n beschäftigte. E s t r ä g t d a m i t der internationalen Entwicklung Rechnung, die deutlich macht, daß der Bedarf an hydrogeologischen K a r t e n in der Volkswirtschaft und in den verschiedensten staatlichen Einrichtungen ständig zugenommen hat und weiter ansteigt. D a s ist in den vier thematischen Schwerpunkten des Symposiums dokumentiert: 1. Typen und Anwendung hydrogeologischer Karten 2. Anforderungen der Nutzer an hydrogeologische Karten 3. Bedeutung hydrogeologischer Karten für die Planung, Entwicklung und Bewertung von Grundwasserressourcen 4. Effektive Organisation und neue Technologien der hydrogeologischen Kartierung

D a unter B e a c h t u n g dieser Schwerpunkte eine Vielzahl hydrogeologischer K a r t e n unterschiedlichen thematischen Inhaltes und in verschiedenen Maßstäben ( 1 : 1 0 0 0 0 bis 1 : 1 0 0 0 0 0 0 und kleiner) vorgestellt wird, vermittelt der B a n d einen sehr guten Uberblick über S t a n d und Entwicklungstendenzen in der hydrogeologischen K a r t i e r u n g (thematisch, methodisch und technologisch). Festzustellen ist, daß sich die hydrogeologische K a r t i e r u n g thematisch verstärkt dem Grundwasserschutz und der Geschütztheitsbewert u n g zuwendet und damit der notwendigen Entwicklung in der Hydrogeologie folgt. Ebenso wird der Trend zu einem Mehr an thematischen K a r t e n anstelle komplexer K a r t e n deutlich, u m damit der Spezifik der unterschiedlichen Informationen gerecht werden zu können. Gleichzeitig wird auch in einigen Beiträgen auf die N u t z u n g moderner Informationsverarbeitungssysteme bei der Herstellung hydrogeologischer K a r t e n eingegangen (von der N u t z u n g von Datenbanken, der Satellitenbildauswertung, von geographischen Informationssystemen bis hin zur computergestützten Herstellung der K a r t e n ) . E s werden Aussagen zur benötigten Hard- und Software gemacht. Der S a m m e l b a n d beantwortet die in den letzten J a h r e n auf Grund des gewaltigen Anstieges der zu verarbeitenden Informationen wiederholt gestellte F r a g e nach der Notwendigkeit und Zukunft hydrogeologischer K a r t e n eindeutig positiv. Die in einer Reihe von Beiträgen angesprochene Notwendigkeit der Verbesserung des Dialoges zwischen Hersteller und Nutzer der K a r t e n kann ich nur unterstreichen. V . ERMISCH

VOLLSTÄDT, H .

(Ed.)

High Pressure Geosciences and Material Synthesis Proceedings of the X X V . Annual Meeting of the European High Pressure Research Group Berlin: Akademie-Verlag 1988. 278 S . , 1 4 9 Abb., 26 T a b . , M 4 5 . D a s B u c h enthält 59 Beiträge, einen Teil der Vorträge und Poster der internationalen Konferenz „ H i g h Pressure Geosciences and Material S y n t h e s i s " , die als 25. J a h r e s t r e f f e n der Europäischen Hochdruck-Untersuchungs-Gruppe (EHPRG) vom 25.-27.8. 1987 in P o t s d a m mit 160 Teilnehmern aus E u r o p a und einigen außereuropäischen L ä n d e r n s t a t t f a n d . Die Beiträge gliedern sich in fünf Sektionen: 1. Physikalische Eigenschaften von Gesteinen und Mineralen und der Zustand der Lithosphäre (14 Beiträge), 2. Phasenübergänge unter hohen DruckTempera tur-Bedingungen und das Innere der E r d e (20), 3. Zustandsgieichungen und die innere Struktur der Planeten (6), 4. Höchdrucksynthese von Mineralen und anderen Materialien (11) und 5. Instrumente und Techniken (8). In knapper F o r m geben die Beiträge — ihr U m f a n g umfaßt jeweils drei bis fünf Seiten — einen gewissen Einblick in aktuelle Vorhaben und Ergebnisse einer ganzen Reihe von wissenschaftlichen Einrich-

tungen europäischer L ä n d e r auf dem Gebiet der Hochdruckforschung. Gut ein Drittel davon ist erdwissenschaftlichen Fragen zugewandt und für den Geologen besonders interessant und empfehlenswert. Verschiedenen Fachgebieten zuordenbar sind es vor allem Probleme und Ergebnisse aus laborativen Hochdruckexperimenten sowie Ableitungen und Modelle zum physikalischen Zustandsverhalten und zur petrologischen Entwicklung unter hohen Drücken. Als Beispiele zur Mineralogie seien angeführt: Synthese und Stabilit ä t neuer Hochdruckphasen mit Pumpellyitstruktur im S y s t e m MgO—A1 2 0 3 — S i 0 2 — H 2 0 , Synthese und physikalische Eigenschaften der Granate im S y s t e m (Fe, Mg, Ca, Mn) 3 A l 2 ( S i 0 4 ) 3 und das P h a s e n d i a g r a m m von Eisen bis 420 kbar und 2300 K . Zur Geophysik und Petrophysik umspannen die Beiträge ein weites Feld von seismischen Eigenschaften konkreter krustaler Regionen zur Verfolgung verschiedener physikalischer Eigenschaften unterschiedlicher Druckregime. Neue Konzepte zum W a c h s t u m von Diamanten in der E r d k r u s t e werden abgeleitet, Fragen des Einbaues beim Kristallwachstum und der Fraktionierung von Spurenelementen werden verfolgt und Konsequenzen zur Thermodynamik und zum Zustandsverhalten der Phasenübergänge aufgezeigt. Einbezogen die zahlreichen weiteren materialwissenschaftlichen Beiträge und Namen- sowie eine Adressenliste der Teilnehmer ist dieser Konferenzbericht eine gute Informationsquelle für an Hochdruckproblemen interessierten Fachkollegen. H . - J . BAUTSCH

GUDMUNDSSON, J . S . ; THOMAS, D . M. ( E d s . )

Deposition of Solids in Geotherinal Systems Oxford—New Y o r k — B e i j i n g — F r a n k f u r t — S a o Paulo—Sydney— T o k y o — T o r o n t o : Pergamon Press 1989. 355 S. (Geothermics,

Pisa 18 (1989)

1/2, special

issue)

Diese Sonderausgabe der Zeitschrift „ G e o t h e r m i c s " enthält 41 Beiträge eines internationalen Arbeitsseminars, das zu F r a g e n der F e s t s t o f f a b l a g e r u n g in geothermischen Systemen v o m 16.—19. 8. 1988 in R e y k j a v i k , Island, s t a t t f a n d . In sieben technischen Sessionen wurden folgende Themen behandelt: — das Lösungsverhalten Inkrustationen bildender Minerale unter unterschiedlichen p/i-Bedingungen und bei wechselnden p H Werten, — die Gesetzmäßigkeiten der Karbonatablagerungen, — die Bildungsbedingungen für Silikatinkrustationen, — die speziellen Verhältnisse bei der Ablagerung von Metallsulfiden und -oxiden, — das Problem der werkstofftechnischen Auslegung von Wärmetauschern, — die vielseitigen F r a g e n der Reinjektion von Thermalwässern, — technologische, technische und chemische Maßnahmen zur Verhinderung von Inkrustationen sowie — die Probleme der Korrosion und des Korrosionsschutzes. Die aufgeführten K o m p l e x e werden für das G e s a m t s y s t e m Förderbohrungen — Obertageanlagen — Injektionsbohrungen untersucht. Behandelt werden die hochthermalen L a g e r s t ä t t e n (Elektroenergieerzeugung, Raumwärme), die niedrigthermalen L a g e r s t ä t t e n v o m Aquifertyp (Raumwärmegewinnung, Gebrauchswarmwasser), die Geothermienutzung nach dem HDR-Verfahren und die Wärmespeicherung, wobei naturgemäß die meisten Beiträge die hochthermalen L a g e r s t ä t t e n betreffen. Mit einer Fülle von Erfahrungen, Erkenntnissen, F a k t e n und Daten aus der Forschung und dem industriellen Betrieb von Geothermieanlagen wird der derzeitige internationale Kenntnisstand demonstriert. Die Beiträge zeigen aber auch, daß der erzielte Fortschritt, insbesöndere : bei den Maßnahmen zur Verhinderung von Inkrustationen, noch weit hinter den Anforderungen der geothermischen Industrie zurückbleibt. Dies und die Notwendigkeit zur zielgerichteten Forschung waren Anlaß zur Bildung von sechs speziellen internationalen Arbeitsgruppen. Ein nächstes „Workshop" ist für 1991 anberaumt. I n s g e s a m t e i n - B a n d mit wertvollen Aussagen für Spezialisten der geothermischen Industrie und Forschung. M . SCHÖN

Z. angew. Geol., 36 (1990) 8

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Tagungsberichte

TORMA, A . E . ; GUNDILER, J . H .

(Eds.)

Precious and Bare Metal Technologies A m s t e r d a m — O x f o r d — N e w Y o r k — T o k y o : Elsevier Science P u b l . 1989. 702 S., Dil. 2 4 0 . - ($ 1 5 2 - , ) Die P r o d u z e n t e n v o n Basismetallen h a t t e n b e k a n n t l i c h in den f r ü h e n 80er J a h r e n m a n n i g f a c h e Schwierigkeiten. T r o t z derzeitig günstiger K o n j u n k t u r w e r d e n a b e r a u c h i ü r die k o m m e n d e D e k a d e n u r geringe, meist (mit A u s n a h m e v o n AI) u n t e r 2 % liegende j ä h r liche W a c h s t u m s r a t e n prognostiziert. A n d e r s ist die Sachlage bei einer ganzen Reihe v o n selteneren u n d E d e l m e t a l l e n , die bei vergleichsweise wesentlich geringerem absoluten V e r b r a u c h in zun e h m e n d e m Maße in R o h s t o f f e n f ü r Hoch- u n d Schlüsseltechnologien eingesetzt w e r d e n u n d f ü r die demzufolge in den k o m m e n d e n J a h r e n hohe W a c h s t u m s r a t e n (bis zu 1 0 % / a ) a n g e n o m m e n werden. K e n n z e i c h n e n d f ü r diese Metalle ist a b e r a u c h , d a ß sie in geringen K o n z e n t r a t i o n e n , o f t m a l s n u r als „ b e i b r e c h e n d e " E l e m e n t e , in der E r d k r u s t e a u f t r e t e n . Verbesserte Technologien f ü r die ökonomische G e w i n n u n g dieser „ S p u r e n e l e m e n t e " sind deshalb v o n erstrangiger Bedeutung. I n diesem L i c h t m u ß m a n das vorliegende B u c h sehen, in d e m die V o r t r ä g e eines S y m p o s i u m s niedergelegt sind, welches das S t a t e Mining a n d Mineral Resources Research I n s t i t u t e (SMMRRI) v o m 6. bis 8. April 1988 in A l b u q u e r q u e , New Mexiko, USA, v e r a n s t a l t e t e . Die P u b l i k a t i o n ist also g r u n d s ä t z l i c h zu b e g r ü ß e n . Von den k n a p p 50 B e i t r ä g e n ist die H ä l f t e den E d e l m e t a l l e n Gold u n d Silber gewidmet, je 6 b e s c h ä f t i g e n sich m i t den Seltenen E r d e n , Gallium u n d G e r m a n i u m sowie m i t a u s g e w ä h l t e n L e i c h t m e t a l l e n (Be, Mg, Li). Vier A u f s ä t z e h a b e n die P l a t i n i u m - G r u p p e z u m I n halt. Es sind vorzugsweise sehr spezifische u n d soweit es sich u m geowissenschaftliche Beiträge h a n d e l t (10) territorial eng begrenzte. N u r auf zwei Ü b e r s i c h t e n soll hier a u f m e r k s a m g e m a c h t w e r d e n : „ G e r m a n i u m p r o d u k t e u n d ihre A n w e n d u n g e n " u n d „Magnesium, ein b e m e r k e n s w e r t e s L e i c h t m e t a l l " . A n g e n e h m ist, d a ß j e d e m Artikel ein A b s t r a k t u m vorangestellt ist, das nie eine Druckseite ü b e r s c h r e i t e t . D a m i t wird f ü r den Buchb e n u t z e r die F a k t e n f ü l l e zweckdienlich g e b ü n d e l t u n d t r a n s p a r e n t e r . Eine noch weitere K o m p r i m i e r u n g u n d D a r s t e l l u n g d e r H a u p t e r g e b n i s s e d u r c h die H e r a u s g e b e r auf etwa 2—3 Seiten h ä t t e n d e m B u c h sicher n i c h t g e s c h a d e t . W. DOWD, P. A.

JUNG

(Ed.)

Mineral Processing in the United Kingdom Proceedings of a m e e t i n g organized b y T h e I n s t i t u t i o n of Mining a n d Metallurgy, held a t B r o d i n g t o n Hall, T h e U n i v e r s i t y of Leeds, 4 & 5 April 1989 L o n d o n : T h e I n s t i t u t i o n of Mining a n d Metallurgy 1989. 233 S., 103 Abb., 22 T a b . , 106 Lit., £ 25.— ($ 5 0 . - ) Der B a n d e n t h ä l t 15 V o r t r ä g e u n d D i s k u s s i o n s b e m e r k u n g e n eines A u f b e r e i t u n g s k o l l o q u i u m s . N e b e n E r ö f f n u n g s a d r e s s e u n d einer historischen E i n f ü h r u n g w e r d e n A u s f ü h r u n g e n zur H o m o g e n i sierung v o n E r z h a l d e n , zu verschiedenen A u f b e r e i t u n g s v e r f a h r e n v o n Kohle, Bleierz, Glassand u n d Zinnerz (Kassiterit) a b g e d r u c k t . Methodische U n t e r s u c h u n g e n beziehen sich vor allem auf F l o t a t i o n , Herdanreicherung und Entwässerung von Konzentraten. Exp e r t e n s y s t e m e u n d d e r E i n s a t z v o n C o m p u t e r n zur Pro.zeßüberw a c h u n g w e r d e n beschrieben. Von Interesse f ü r d e n B e r g b a u - u n d Geologiehistoriker ist der E i n f ü h r u n g s v o r t r a g v o n H . E . COHEN „ M i n e r a l a u f b e r e i t u n g im Vereinigten K ö n i g r e i c h " , der die E n t w i c k l u n g der A u f b e r e i t u n g britischer M i n e r a l l a g e r s t ä t t e n u n d ihre rechtlichen G r u n d l a g e n v o n 1190 bis h e u t e sehr g e s t r a f f t darstellt. A u f b e r e i t u n g s s t a m m b ä u m e , Geräteskizzen bzw. - p h o t o s u n d eine Vielzahl graphischer D a r s t e l l u n g e n ergänzen die T e x t e . Die L i t e r a t u r ist n u r selten ä l t e r als 1986.

w ä h l t , da die beschriebenen V o r k o m m e n f l ä c h e n m ä ß i g n i c h t einmal die H ä l f t e des asiatischen K o n t i n e n t e s b e r ü h r e n . Die 23 vorgestellten Beiträge b e s c h ä f t i g e n sich überwiegend m i t den U r a n v o r k o m m e n S ü d - u n d Ostasiens. Die U n t e r s u c h u n g s m e t h o d e n reichen v o n der metallogenetischen R a y o n i e r u n g , der P l a t t e n t e k t o n i k , regionalen u n d lokalen S t r u k t u r a n a l y s e n ü b e r geochemische E x p l o r a t i o n s p r o g r a m m e , geophysikalische Messungen u n d G e s t e i n s f o r m a t i o n s a n a l y s e n bis hin zur Geschichte der U r a n suche u n d - e r k u n d u n g in J a p a n u n d I n d i e n . Dabei wird deutlich, d a ß in der Region zwischen I n d o n e s i e n u n d China, I n d i e n u n d J a p a n n a h e z u alle weltweit b e k a n n t e n L a g e r s t ä t t e n t y p e n a u f treten: uranführende Konglomerate, Pegmatite und Phosphorite, K o n t a k t - , Gang-, S a n d s t e i n - u n d I n f i l t r a t i o n s l a g e r s t ä t t e n . Die B e d e u t u n g dieses L a g e r s t ä t t e n p o t e n t i a l s im W e l t m a ß s t a b wird sehr v o r t e i l h a f t d u r c h zwei einleitende Beiträge ü b e r die weltweite E n t w i c k l u n g der U r a n r e s s o u r c e n n a c h K o s t e n k l a s s e n , der P r o d u k tion u n d a m Bedarf inklusive einer Prognose bis z u m J a h r 2025 v e r a n s c h a u l i c h t . A u c h die a m E n d e a n g e f ü g t e n z u s a m m e n f a s s e n d e n Berichte zweier A r b e i t s g r u p p e n ü b e r die Geologie des U r a n s u n d ü b e r die Suche u n d E r k u n d u n g v o n U - L a g e r s t ä t t e n t r a g e n d a z u bei, d a ß dieser B a n d sogar etwas m e h r b i e t e t , als sein Titel verspricht. T r o t z der relativ langen Zeit, die v o n der D u r c h f ü h r u n g der T a g u n g bis zur V e r ö f f e n t l i c h u n g des vorliegenden Materials verflossen ist, h a b e n die inhaltlichen Aussagen keine wesentliche A k t u a l i t ä t s e i n b u ß e erlitten. W e r einen u m f a s s e n d e n Einblick in die U r a n l a g e r s t ä t t e n w i r t s c h a f t S ü d - u n d Ostasiens sowie eine allgemeine G e s a m t ü b e r s i c h t ü b e r den Rohstoff U r a n h a b e n m ö c h t e , f i n d e t in dieser Broschüre, was er s u c h t . M . SCHADE

KISVARSANYI, G . ; GRANT, S . K . ( E d s . )

North American Conference on Tectonic Control of Orc Deposits and the Vertical and Horizontal Extent of Ore Systems Proceedings V o l u m e Rolla, Missouri: U n i v e r s i t y of Missouri-Rolla 1988. 567 S., z a h l r . Abb. Der B a n d e n t h ä l t i n s g e s a m t 51 Beiträge sowie i m A n h a n g , n e b e n d e m T a g u n g s p r o g r a m m , 11 A b s t r a c t s einer 1987 a b g e h a l t e n e n T a g u n g . Sie sind in vier große K a p i t e l m i t A r t i k e l n zu E r z l a g e r s t ä t t e n in d e n alpidischen Orogengürteln, vor allem den Kordilleren (Au, S n — W , U, Cu—Mo), zu E r z l a g e r s t ä t t e n in k o n t i n e n t a l e n Schilden u n d der proterozoischen P l a t t f o r m des M i d k o n t i n e n t s ( B u n t m e t a l l e , Fe, S n — W — A g ) , zu E r z l a g e r s t ä t t e n der p a l ä o zoischen P l a t t f o r m des M i d k o n t i n e n t s (Mississippi-Valley-Typ, Kupferschiefer) sowie zu E r z l a g e r s t ä t t e n des A p p a l a c h e n - O r o g e n gürtels (Bunt- u n d Edelmetalle, B a r y t ) gegliedert. Die große A n z a h l der E i n z e l d a t e n zu speziellen L a g e r s t ä t t e n u n d - d i s t r i k t e n wie a u c h die generalisierenden Beiträge z u r s t r u k t u r e l l e n Kontrolle v o n L a g e r s t ä t t e n erlauben keine resümierende D a r s t e l l u n g . Als b e m e r k e n s w e r t m u ß a b e r die B e t o n u n g t e k t o n i s c h e r Prozesse (plattentektonische K o n z e p t e , F a l t u n g s - u n d B r u c h d e f o r m a t i o n e n ) u n d m i t i h n e n v e r b u n d e n e Prozesse der B e c k e n b i l d u n g u n d des M a g m a t i s m u s als kontrollierende F a k t o r e n f ü r die Bildung v o n L a g e r s t ä t t e n in R a u m u n d Zeit gelten, die f ü r die A b l e i t u n g sowohl regionaler Prognosen als a u c h lokaler S u c h k o n z e p t i o n e n g e n u t z t w e r d e n u n d bei d e n e n geochemisehe, geophysikalische u n d telctonische U n t e r s u c h u n g e n k o m p l e x eingesetzt w e r d e n . H e r v o r z u h e b e n ist ebenso, d a ß Modelle v o n S t o f f u m l a g e r u n g e n , -remobilisationen u n d - k o n z e n t r a t i o n e n d u r c h k o m p l e x e t h e r m i s c h - s t r u k t u r e l l e Prozesse eine dominierende Rolle bei der E r k l ä r u n g der Bildung v o n S t o f f a k k u m u l a t i o n e n gegenüber juveniler Z u f u h r spielen. Viele Beiträge m a c h e n aber a u c h deutlich, d a ß der k o n k r e t e Nachweis einer L a g e r s t ä t t e bzw. die R e k o n s t r u k t i o n ihrer Genese von sehr spezifischen, o f t lokalen B e d i n g u n g e n a b h ä n g i g ist u n d die möglichst u m f a s s e n d e K l ä r u n g des geologisch-strukturellen Baues in R a u m u n d Zeit v o r a u s s e t z t . G. RÖLLIQ

P. KRÜGER

Anais do VII Congresso Latino-Americano de Geologia Uranium Deposits in Asia and the Pacific: Geology and Exploration

Beiern, P a r ä 6 a 13 de N o v e m b r o de 1988

Proceedings of a Technical C o m m i t t e e Meeting J a k a r t a , 16 — 19 D e c e m b e r 1985 Wien: International ÖS 700.—

Atomic

Energy

Agency

1988. 341

S.,

Die Broschüre ist ein T a g u n g s b e r i c h t des bereits im D e z e m b e r 1985 im indonesischen J a k a r t a v e r a n s t a l t e t e n U r a n - S y m p o s i u m s . Der Titel w u r d e in geographischer H i n s i c h t etwas großzügig ge-

Sao Paulo :Sociedade B r a s i l e i r a d e Geologia 1988. 617 S., 149 Abb., 63 Diagr., 55 T a b . , Res. englisch Der K o n g r e ß b e r i c h t e n t h ä l t 46 A r b e i t e n , die den beachtlich hohen E n t w i c k l u n g s s t a n d der geologischen F o r s c h u n g einiger L ä n d e r L a t e i n a m e r i k a s widerspiegeln. A n h a n d der m i t B e i t r ä g e n v e r t r e t e n e n L ä n d e r ergibt sich ein unausgewogenes Bild der a k t i v e n K o n g r e ß b e t e i l i g u n g bezogen auf

Z. angcw. Gcol., 36 (1990) 8 317 ganz Lateinamerika. Neben dem auffälligen Übergewicht von Beiträgen aus Brasilien entfallen auf die übrigen dort vertretenen lateinamerikanischen Länder Argentinien, Chile, Nikaragua, Bolivien, Französisch Guayana nur zehn wissenschaftliche Arbeiten. Das ist sicher nicht allein mit der Gastgeberrolle zu erklären, sondern wird als Ausdruck des respektablen geologischen Leistungspotentials Brasiliens gewertet. Die Erwartung des interessierten Lesers, mittels dieses Kongreßberichtes einen aktuellen Überblick über die geowissenschaftlichen Aktivitäten möglichst vieler lateinamerikanischer Länder zu gewinnen, wird nur teilweise erfüllt. Dafür eröffnet sich dem Nutzer ein breiter Zugang zu neuen Untersuchungsergebnissen der geologischen Forschung Brasiliens. Die gezielte Anwendung moderner Methoden (Bestimmung Seltener Erden, von Isotopenverhältnissen, absolute Altersdatierung, Zirkontypologie usw.) sowie eine plattentektonische Interpretation der Ergebnisse kennzeichnen die Solidität zahlreicher Beiträge.

Der Schwerpunkt der schriftlichen Wortmeldungen liegt auf den Themenkomplexen Lagerstättengeologie, Präkambrium Amazoniens, Geophysik und Vulkanismus, präkambrische Faltengürtel sowie Granite. Sie beinhalten vorwiegend die Quintessenz der Ergebnisse von Such- und Erkundungsarbeiten auf metallische Rohstoffe mit den Elementen Fe, Au, Sn, W, Ti, Cr, Pb, Zn, Cu, Mo, U. Entgegen der Übersichtsangabe fehlen sämtliche Beiträge zu den angekündigten Komplexen Internationales Geotraversen-Programm, Stratigraphie und Sedimentologie sowie Umweltgeologie und -geophysik in Entwicklungsländern. Ungeachtet der genannten Besonderheiten und redaktionellen Unterlassungen vermittelt der Kongreßbericht einen empfehlenswerten Einblick in ausgewählte Themen der geologischen Forschung auf dem lateinamerikanischen Kontinent. H. U. T h i e k e

Buchbesprechungen R i c h t e r , D. Ingenieur- u n d Hydrogeologie

Berlin—New York: Walter de Gruyder 1989. 605 S., 362 Abb., 79 Tab., 14 S. Lit., DM 1 2 4 . Die Ingenieur- und Hydrogeologie sind Fachgebiete der Geowissenschaften, deren praktische und wissenschaftliche Bedeutung in den letzten Jahren stark zugenommen hat und die insbesondere durch ihre Umweltrelevanz weiterhin an Interesse und Bedeutung gewinnen werden. In beiden Fachgebieten wurden in der Vergangenheit zahlreiche neue Untersuchungsmethoden und -verfahren entwickelt, die in zunehmendem Maße auch von modernen mathematisch-physikalischen Aspekten getragen werden. Mit diesem Buch hat es der Autor verstanden, in gedrängter, konzentrierter Form eine auf die Anforderungen von Lehre und Praxis zugeschnittene und didaktisch sehr gute Darstellung der Ingenieurund Hydrogeologie vorzunehmen. Es kann dem Vorwort des Autors gefolgt werden, daß sich das Buch insbesondere an Geowissenschaftler und Bauingenieure wendet. Darüber hinaus bildet das Buch eine gute Grundlage sowohl für Studierende als auch Praktiker. Die behandelten Fachgebiete „Ingenicurgeologic" bzw. „Hydrogeologie" werden in 5 bzw. 9 Kapitel untergliedert. Im einzelnen werden in dem Teil „Ingenieurgeologie" die Fachkapitel — — — —

Die Gesteine und ihr geomechanisches Verhalten Abiauf einer ingenieurgeoiogischen Untersuchung Untersuchungsmethoden zur Erkundung des Untergrundes Allgemeine Aufgaben der Ingenieurgeologie

und in dem Teil „Hydrogeologie" die Fachgebiete — — — — — — — —

Die Bildung des Grundwassers Die Bewegung des Grundwassers Die Beschaffenheit des Grundwassers Hydrogeologische Karten Grundwassererschiießung und -erkundung Auswirkungen der Grundwasserentnahme Bewirtschaftung des Grundwassers und Schutz des Grundwassers

behandelt. Die internationale Entwicklung innerhalb beider Fachgebiete findet in dem Werk Berücksichtigung. Wohltuend zu vermerken ist die inhaltlich-fachliche Ausgewogenheit zwischen den einzelnen Kapiteln. Die fachliche Betrachtung erfolgte unter Nutzung einer Vielzahl nationaler und internationaler Forschungsergebnisse, wobei die deutschsprachigen Autoren bei weitem überwiegen. Dadurch wird jedoch zugleich ein repräsentativer Überblick über die deutschsprachige Fachliteratur gegeben. Hervorzuheben ist weiterhin die gelungene Synthese zwischen verbaler Darstellung, knapper aber ausreichender mathematischer Untersetzung sowie den angemessenen Tabellen und dem Bildmaterial. Vermißt wird in dem Buch eine ausführliche Behandlung (methodische Grundlagen, inhaltliche Gestaltung usw.) der zunehmend an Bedeutung gewinnenden ingenieur- und hydrogeologischen Kartenwerke, die besonders bei wasserwirtschaftlichen Aufgaben, für Fragen des Umweltschutzes sowie für territoriale Problemstellungen genutzt werden. Hier ist eine Darstellung von einer Seite für hydrogeologische Karten — ingenieurgeologische Karten werden ganz , negiert — nicht ausreichend. Darüber hinaus sollte die Bezeichnung „Böden" — in der ingenieurgeologischen Terminologie in der Definition nicht üblich — so wie sie der Autor im Kapitel 1.2. gebracht hat, besser durch den bereits von Klengel und Wagen-

breth bzw. Reuter, Klengel, Pasek definierten Begriff „Lockergestein" ersetzt werden, denn ingenieurgeologische Untersuchungen sind nicht nur in „oberflächennahen Lockergesteinen" üblich bzw. erforderlich. S. P u t s c h e r Mücke, A. Anleitung zur E r z m i k r o s k o p i e

mit einer Einführung in die Erzpetrographie Stuttgart: Ferdinand Enke Verlag 1989.187 S. 182 Abb., 31 Tab., 96 Lit., D M 7 8 . Das Buch versteht sich als Anleitung für erzmikroskopische Arbeiten als Voraussetzung der Identifikation von Erzmineralen und -paragenesen. Es wendet sich an Studenten der Geowissenschaften und verwandter Fachrichtungen und füllt damit eine merkliche Lücke im deutschsprachigen Schrifttum seit mehreren Jahrzehnten. Mit Konsequenz beschränkt sich der Autor auf die Darlegung der für die Arbeiten im Auflicht notwendigen technischen und theoretischen Voraussetzungen, charakterisiert eingehend die Bestimmung der optischen Eigenschaften im reflektierten polarisierten Licht sowie weiterer mineraldiagnostischer Merkmale und gibt Anleitungen zur Bestimmung von Erzmineralen auf qualitativer und quantitativer Basis, wobei deren Möglichkeiten und Grenzen in einem gesonderten Kapitel herausgestellt werden. Angaben zur Photographie im Auflicht sowie zur Herstellung von Anschliffen folgen, etwas unmotiviert, Kapitel zu Erzgefügen und Mineralparagenesen. In einem Anhang wurde eine Zusammenstellung der im Text erwähnten Minerale vorgenommen und schließlich ein Personen-, Orts- und Sachregister angefügt. Das Buch zeichnet sich dadurch aus, daß es eine unmittelbare Anleitung zum Arbeiten darstellt. Zahlreiche Hinweise zur praktischen Durchführung, zu Fehlermöglichkeiten und zur kritischen Bewertung der Untersuchungsergebnisse zeigen in gleicher Weise wie die tabellarische Auflistung der zu bestimmenden Parameter und die Gliederung in einzelne Arbeitsschritte langjährige praktische Erfahrung an. Qualitativ überwiegend sehr gute Zeichnungen und Anschliffauinahmen unterstützen die didaktisch ansprechenden textlichen Darstellungen wirksam. Im Register sollte auf eine vollständige Aufnahme der im Text erwähnten Minerale sowie auf die konsequente Nennung der Staaten bei Ortsnamen geachtet werden. Insgesamt liegt mit dem Buch ein Werk für die Lehre und Forschung vor, das seinem Titel in vollem Umfang gerecht und dem eine weite Verbreitung gewünscht wird. G. R ö l l i g Ovcinnikov, L. N. Obrazoyanie rudnych mcstorozdenij (Bildung von Erzlagerstätten)

Moskva: Izd. Nedra 1988. 255 S., 65 Abb., 24 Tab., 50 Lit., Rbl. 1.40 Das Buch ist das Resultat langjähriger praktischer und theoretischer Arbeiten des Autors sowie einer kritischen Analyse internationaler Literatur. Es spiegelt fast ausschließlich die Vorstel-

Z. angcw. Gcol., 36 (1990) 8 317 ganz Lateinamerika. Neben dem auffälligen Übergewicht von Beiträgen aus Brasilien entfallen auf die übrigen dort vertretenen lateinamerikanischen Länder Argentinien, Chile, Nikaragua, Bolivien, Französisch Guayana nur zehn wissenschaftliche Arbeiten. Das ist sicher nicht allein mit der Gastgeberrolle zu erklären, sondern wird als Ausdruck des respektablen geologischen Leistungspotentials Brasiliens gewertet. Die Erwartung des interessierten Lesers, mittels dieses Kongreßberichtes einen aktuellen Überblick über die geowissenschaftlichen Aktivitäten möglichst vieler lateinamerikanischer Länder zu gewinnen, wird nur teilweise erfüllt. Dafür eröffnet sich dem Nutzer ein breiter Zugang zu neuen Untersuchungsergebnissen der geologischen Forschung Brasiliens. Die gezielte Anwendung moderner Methoden (Bestimmung Seltener Erden, von Isotopenverhältnissen, absolute Altersdatierung, Zirkontypologie usw.) sowie eine plattentektonische Interpretation der Ergebnisse kennzeichnen die Solidität zahlreicher Beiträge.

Der Schwerpunkt der schriftlichen Wortmeldungen liegt auf den Themenkomplexen Lagerstättengeologie, Präkambrium Amazoniens, Geophysik und Vulkanismus, präkambrische Faltengürtel sowie Granite. Sie beinhalten vorwiegend die Quintessenz der Ergebnisse von Such- und Erkundungsarbeiten auf metallische Rohstoffe mit den Elementen Fe, Au, Sn, W, Ti, Cr, Pb, Zn, Cu, Mo, U. Entgegen der Übersichtsangabe fehlen sämtliche Beiträge zu den angekündigten Komplexen Internationales Geotraversen-Programm, Stratigraphie und Sedimentologie sowie Umweltgeologie und -geophysik in Entwicklungsländern. Ungeachtet der genannten Besonderheiten und redaktionellen Unterlassungen vermittelt der Kongreßbericht einen empfehlenswerten Einblick in ausgewählte Themen der geologischen Forschung auf dem lateinamerikanischen Kontinent. H. U. T h i e k e

Buchbesprechungen R i c h t e r , D. Ingenieur- u n d Hydrogeologie

Berlin—New York: Walter de Gruyder 1989. 605 S., 362 Abb., 79 Tab., 14 S. Lit., DM 1 2 4 . Die Ingenieur- und Hydrogeologie sind Fachgebiete der Geowissenschaften, deren praktische und wissenschaftliche Bedeutung in den letzten Jahren stark zugenommen hat und die insbesondere durch ihre Umweltrelevanz weiterhin an Interesse und Bedeutung gewinnen werden. In beiden Fachgebieten wurden in der Vergangenheit zahlreiche neue Untersuchungsmethoden und -verfahren entwickelt, die in zunehmendem Maße auch von modernen mathematisch-physikalischen Aspekten getragen werden. Mit diesem Buch hat es der Autor verstanden, in gedrängter, konzentrierter Form eine auf die Anforderungen von Lehre und Praxis zugeschnittene und didaktisch sehr gute Darstellung der Ingenieurund Hydrogeologie vorzunehmen. Es kann dem Vorwort des Autors gefolgt werden, daß sich das Buch insbesondere an Geowissenschaftler und Bauingenieure wendet. Darüber hinaus bildet das Buch eine gute Grundlage sowohl für Studierende als auch Praktiker. Die behandelten Fachgebiete „Ingenicurgeologic" bzw. „Hydrogeologie" werden in 5 bzw. 9 Kapitel untergliedert. Im einzelnen werden in dem Teil „Ingenieurgeologie" die Fachkapitel — — — —

Die Gesteine und ihr geomechanisches Verhalten Abiauf einer ingenieurgeoiogischen Untersuchung Untersuchungsmethoden zur Erkundung des Untergrundes Allgemeine Aufgaben der Ingenieurgeologie

und in dem Teil „Hydrogeologie" die Fachgebiete — — — — — — — —

Die Bildung des Grundwassers Die Bewegung des Grundwassers Die Beschaffenheit des Grundwassers Hydrogeologische Karten Grundwassererschiießung und -erkundung Auswirkungen der Grundwasserentnahme Bewirtschaftung des Grundwassers und Schutz des Grundwassers

behandelt. Die internationale Entwicklung innerhalb beider Fachgebiete findet in dem Werk Berücksichtigung. Wohltuend zu vermerken ist die inhaltlich-fachliche Ausgewogenheit zwischen den einzelnen Kapiteln. Die fachliche Betrachtung erfolgte unter Nutzung einer Vielzahl nationaler und internationaler Forschungsergebnisse, wobei die deutschsprachigen Autoren bei weitem überwiegen. Dadurch wird jedoch zugleich ein repräsentativer Überblick über die deutschsprachige Fachliteratur gegeben. Hervorzuheben ist weiterhin die gelungene Synthese zwischen verbaler Darstellung, knapper aber ausreichender mathematischer Untersetzung sowie den angemessenen Tabellen und dem Bildmaterial. Vermißt wird in dem Buch eine ausführliche Behandlung (methodische Grundlagen, inhaltliche Gestaltung usw.) der zunehmend an Bedeutung gewinnenden ingenieur- und hydrogeologischen Kartenwerke, die besonders bei wasserwirtschaftlichen Aufgaben, für Fragen des Umweltschutzes sowie für territoriale Problemstellungen genutzt werden. Hier ist eine Darstellung von einer Seite für hydrogeologische Karten — ingenieurgeologische Karten werden ganz , negiert — nicht ausreichend. Darüber hinaus sollte die Bezeichnung „Böden" — in der ingenieurgeologischen Terminologie in der Definition nicht üblich — so wie sie der Autor im Kapitel 1.2. gebracht hat, besser durch den bereits von Klengel und Wagen-

breth bzw. Reuter, Klengel, Pasek definierten Begriff „Lockergestein" ersetzt werden, denn ingenieurgeologische Untersuchungen sind nicht nur in „oberflächennahen Lockergesteinen" üblich bzw. erforderlich. S. P u t s c h e r Mücke, A. Anleitung zur E r z m i k r o s k o p i e

mit einer Einführung in die Erzpetrographie Stuttgart: Ferdinand Enke Verlag 1989.187 S. 182 Abb., 31 Tab., 96 Lit., D M 7 8 . Das Buch versteht sich als Anleitung für erzmikroskopische Arbeiten als Voraussetzung der Identifikation von Erzmineralen und -paragenesen. Es wendet sich an Studenten der Geowissenschaften und verwandter Fachrichtungen und füllt damit eine merkliche Lücke im deutschsprachigen Schrifttum seit mehreren Jahrzehnten. Mit Konsequenz beschränkt sich der Autor auf die Darlegung der für die Arbeiten im Auflicht notwendigen technischen und theoretischen Voraussetzungen, charakterisiert eingehend die Bestimmung der optischen Eigenschaften im reflektierten polarisierten Licht sowie weiterer mineraldiagnostischer Merkmale und gibt Anleitungen zur Bestimmung von Erzmineralen auf qualitativer und quantitativer Basis, wobei deren Möglichkeiten und Grenzen in einem gesonderten Kapitel herausgestellt werden. Angaben zur Photographie im Auflicht sowie zur Herstellung von Anschliffen folgen, etwas unmotiviert, Kapitel zu Erzgefügen und Mineralparagenesen. In einem Anhang wurde eine Zusammenstellung der im Text erwähnten Minerale vorgenommen und schließlich ein Personen-, Orts- und Sachregister angefügt. Das Buch zeichnet sich dadurch aus, daß es eine unmittelbare Anleitung zum Arbeiten darstellt. Zahlreiche Hinweise zur praktischen Durchführung, zu Fehlermöglichkeiten und zur kritischen Bewertung der Untersuchungsergebnisse zeigen in gleicher Weise wie die tabellarische Auflistung der zu bestimmenden Parameter und die Gliederung in einzelne Arbeitsschritte langjährige praktische Erfahrung an. Qualitativ überwiegend sehr gute Zeichnungen und Anschliffauinahmen unterstützen die didaktisch ansprechenden textlichen Darstellungen wirksam. Im Register sollte auf eine vollständige Aufnahme der im Text erwähnten Minerale sowie auf die konsequente Nennung der Staaten bei Ortsnamen geachtet werden. Insgesamt liegt mit dem Buch ein Werk für die Lehre und Forschung vor, das seinem Titel in vollem Umfang gerecht und dem eine weite Verbreitung gewünscht wird. G. R ö l l i g Ovcinnikov, L. N. Obrazoyanie rudnych mcstorozdenij (Bildung von Erzlagerstätten)

Moskva: Izd. Nedra 1988. 255 S., 65 Abb., 24 Tab., 50 Lit., Rbl. 1.40 Das Buch ist das Resultat langjähriger praktischer und theoretischer Arbeiten des Autors sowie einer kritischen Analyse internationaler Literatur. Es spiegelt fast ausschließlich die Vorstel-

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Buchbesprechungen

lungen des A u t o r s wider u n d k a n n n i c h t alle A s p e k t e des Erzbildungsprozesses u m f a s s e n ; ein in A r b e i t befindliches zweites B u c h „ A n g e w a n d t e Geochemie" soll d a n n weitere F r a g e n beh a n d e l n . Das B u c h ist in sieben K a p i t e l gegliedert: 1. Methodologische Grundlagen der Untersuchung von Erzbildungsprozessen 2. Vorgeschichte und allgemeine Voraussetzungen (Gesetzmäßigkeiten) der Erzbildung 3. Ursprung des Erzes und erzbildender Lösungen 4. Faktoren der Erzmobilisation und -migration 5. Geologische Prozesse und Erzbildung 6. Medium, Mechanismus und Bedingungen der Erzablagerung 7. Zusammenfassendes genetisches Modell einer Erzlagerstätte

I m 1. K a p . wird n e b e n d e n methodologischen G r u n d l a g e n ein k u r z e r Überblick ü b e r die v e r s c h i e d e n e n a n g e w a n d t e n U n t e r s u c h u n g s m e t h o d e n gegeben. Das 2. K a p . b e h a n d e l t die V e r b r e i t u n g u n d die V e r t e i l u n g s g e s e t z m ä ß i g k e i t e n der Metalle i m Sonnens y s t e m u n d in der E r d k r u s t e u n d e r l ä u t e r t g r u n d l e g e n d e Gesetzm ä ß i g k e i t e n bei der B i l d u n g v o n E r z k o n z e n t r a t i o n e n . Auf die v e r s c h i e d e n e n Möglichkeiten des U r s p r u n g s des Erzes bzw. erzb i l d e n d e r L ö s u n g e n (intratellurische L ö s u n g e n , M a g m a t i s m u s , M e t a m o r p h i s m u s , lokale Mobilisation) geht das 3. K a p . ein. Als wichtigste F a k t o r e n der Erzmobilisation w e r d e n v o m Vf. verschiedene F o r m e n der A b s o n d e r u n g aus m a g m a t i s c h e n Schmelzen sowie die A b f u h r v o n Metallen aus Gesteinen u n t e r E i n w i r k u n g flüssiger oder gasförmiger K o m p o n e n t e n in b r e i t e m T e m p e r a t u r intervall angesehen (Kap. 4). A u ß e r d e m sind u m f a n g r e i c h e A n a lysen ü b e r Z u s a m m e n s e t z u n g , E i g e n s c h a f t e n u n d i n n e r e n A u f b a u erzbildender L ö s u n g e n I n h a l t dieses K a p i t e l s . D e n S c h w e r p u n k t des Buches bildet das 5. K a p . Hier w e r d e n n e b e n D a r l e g u n g geod y n a m i s c h e r A s p e k t e der E r z b i l d u n g sowie einer Klassifikation v o n E r z l a g e r s t ä t t e n auf G r u n d l a g e genetisch-formationeller Kriterien vor allem die Z u s a m m e n h ä n g e zwischen E r z b i l d u n g u n d M a g m a t i s m u s , M e t a m o r p h i s m u s sowie s e d i m e n t ä r e n Prozessen geschildert u n d a n h a n d v o n Beispielen v o n b e k a n n t e n L a g e r s t ä t t e n u n t e r m a u e r t . Eine wertvolle Hilfe sind dabei a u c h die zahlreichen A b b i l d u n g e n . I m 6. K a p . erfolgt i m wesentlichen eine D a r s t e l l u n g der vielseitigen Mechanismen, die zur A b s c h e i d u n g v o n E r z e n f ü h r e n k ö n n e n . Das 7. K a p . schließlich e n t h ä l t anstelle einer Z u s a m m e n f a s s u n g den i n t e r e s s a n t e n Versuch, den (genetischen) T y p v o n E r z l a g e r s t ä t t e n als eine A r t I n t e g r a l f u n k t i o n aller relev a n t e r B i l d u n g s f a k t o r e n darzustellen. Das B u c h wird allen Geologen, die in irgendeiner A r t u n d Weise m i t der B e a r b e i t u n g v o n E r z l a g e r s t ä t t e n zu t u n h a b e n , e m p f o h l e n .

der R a s t e r k a r t e n u n d der E r l ä u t e r u n g e n ist v o n hoher Q u a l i t ä t . Die E i n b a n d g e s t a l t u n g b i e t e t n i c h t n u r ein S p i t z e n p r o d u k t der digitalen B i l d v e r a r b e i t u n g , sondern a u c h die künstlerisch ästhetische D a r s t e l l u n g einer alpinen L a n d s c h a f t . J . RENTSZSCH

VAN ZYL, D . J . A . ; HUTCHISON, I. P . G . ; KIEL, J . E . ( E d s . )

Introduction to Evaluation, Design and Operation of Frecious Metal Heap Leaching Projects L i t t l e t o n , Colorado: Society of Mining Engineers, Inc. 1988. 372 S., zahlr. Abb., Tab., Lit. Die Haufenlaugungstechnologie an Edelmetallerzen ist reichlich 20 J a h r e alt. Viele E r k e n n t n i s s e u n d E r f a h r u n g e n k o n n t e n in dieser Zeit gewonnen w e r d e n . I n diesem Buch sind sie e r s t m a l s z u s a m m e n g e s t e l l t worden. Das ist u n b e s t r e i t b a r ein V e r d i e n s t . Allen Beteiligten soll d a f ü r ein D a n k e s w o r t gesagt w e r d e n . Der G e s a m t k o m p l e x wird in drei H a u p t a b s c h n i t t e u n d i n s g e s a m t 15 K a p i t e l gegliedert. I. II. III.

Grundlagenaspekte, 3 Kap., 60 S. Wesentliche Elemente der Haufenlaugung, 9 Kap., 145 S. Kritische Erörterungen zum Projekterfolg, 3 Kap., 70 S.

J e d e s K a p i t e l stellt eine in sich geschlossene wissenschaftliche A r b e i t d a r . Der T e x t wird meist d u r c h A b b i l d u n g e n u n d Zahlenm a t e r i a l sinnvoll ergänzt, u n d S c h r i f t t u m s h i n w e i s e r u n d e n das Bild ab. Sehr a n g e n e h m wird e m p f u n d e n , d a ß d u r c h 25 zweckdienliche P h o t o g r a p h i e n die H a u f e n l a u g u n g d e m Leser visuell n ä h e r geb r a c h t wird. Ebenso b e g r ü ß e n s w e r t ist es, d a ß in E r g ä n z u n g zu d e n L i t e r a t u r h i n w e i s e n bei d e n einzelnen K a p i t e l n im A n h a n g eine m e h r als 200 A r b e i t e n u m f a s s e n d e Bibliographie aufgestellt ist. I n s g e s a m t ist das B u c h f ü r j e d e n u n e n t b e h r l i c h , der sich m i t F r a g e n der L a u g u n g v o n E r z e n b e s c h ä f t i g t . F ü r Geowissenschaftler soll noch a u s d r ü c k l i c h darauf a u f m e r k s a m g e m a c h t w e r d e n , d a ß in den K a p i t e l n 13 u n d 14 die Chemie u n d Geochemie sowie die Z e r s t ö r u n g v o n Cyaniden b e h a n d e l t w e r d e n . W . JUNG

B . PÖTZSCH

THALMANN, F . ; SCHEEMANN, O . ; SCHROLL, E . ; HAUSBERGER, G .

Geochemischer Atlas der Bepublik Österreich. Böhmische Masse und Zentralzone der Ostalpen — Bachsedimente W i e n : Geologische B u n d e s a n s t a l t 1989. 36 K a r t e n ; 141 S., 6 Taf., 47 A b b . , 5 T a b .

Textteil

Der d u r c h die A r b e i t s g e m e i n s c h a f t V O E S T - A L P I N E — B u n d e s versuchs- u n d F o r s c h u n g s a n s t a l t Arsenal — Geologische B u n d e s a n s t a l t e r a r b e i t e t e geochemische A t l a s u m f a ß t die Kristallinanteile der R e p u b l i k Österreich. Es w u r d e n 35 K a r t e n der Verteilung der E l e m e n t e Ag, AI, As, Ba, Be, Ca, Ce, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, K , La, Mg, Mn, Mo, Na, N b , Ni, P, P b , R b , Sb, Sc, Sn, Sr, T h , Ti, U, V, W , Y, Zn u n d Zr in den B a c h s e d i m e n t e n der F r a k t i o n < 0,18 m m im M a ß s t a b 1 : 1 Mill. dargestellt. A u ß e r d e m ist eine geologische K a r t e i m gleichen M a ß s t a b beigegeben. Die m e h r f a r b i g e n K a r t e n sind im R a s t e r v e r f a h r e n (Rasterzelle l x l km) hergestellt u n d e n t h a l t e n jeweils n o c h eine Ü b e r s i c h t der Detailk a r t e n 1 : 5 0 0 0 0 , die V e r t e i l u n g u n d A b a r b e i t u n g der P r o b e n a h m e gebiete, A n g a b e n zur P r o b e n a h m e , zur A n a l y t i k , zur Geostatistik, die H ä u f i g k e i t s v e r t e i l u n g der A n a l y s e n w e r t e (jeweils 9 Klassen) f ü r die Teilgebiete der Böhmischen Masse u n d der Zentralzone, die wichtigsten statistischen P a r a m e t e r u n d ein geologisches Schema. I n s g e s a m t w u r d e n 29717 B a c h s e d i m e n t p r o b e n g e n o m m e n . Das e n t s p r i c h t einer P r o b e n a h m e d i c h t e v o n 1 Pr./1,4 km 2 . Diese P r o b e n a h m e d i c h t e ist f ü r einen P r o b e n a h m e m a ß s t a b v o n 1 : 1 0 0 000 bis 1 : 2 0 0 000 ausreichend, was f ü r eine sehr hohe Belegungsdichte der K a r t e n spricht. I m a u s f ü h r l i c h e n T e x t t e i l w e r d e n A n g a b e n zur a n g e w e n d e t e n M e t h o d i k , zur D a r s t e l l u n g der Ergebnisse u n d zu den K a r t e n e r l ä u t e r u n g e n g e m a c h t . Diese K a r t e n e r l ä u t e r u n g e n stellen m i t ihren A n g a b e n zur geogenen (Gesteine, Minerale, K o n z e n t r a t i o n , W a s s e r , V e r w i t t e r u n g , Biofunktion) u n d t e c h n o g e n e n Geochemie, z u r D a t e n b e w e r t u n g ( P r o b e n a h m e , A n a l y t i k , Vergleichs- u n d B e z u g s d a t e n , G e s a m t b e w e r t u n g ) u n d zur regionalen E l c m e n t v c r teilung (Böhmische Masse, Zentralzone) einen großen F o r t s c h r i t t gegenüber bisher erschienen geochemischen A t l a n t e n dar. Der D r u c k

SOLODOV, N . A . ; SEMENOV, E . I . ; BURKOV, V . V .

Geologiceskij spravoenik po tjazelym litotil'nym redkim metallam (Geologisches Handbuch schwerer lithophiler seltener Metalle) M o s k v a : I z d . N e d r a 1987. 439 S., 1 A b b . , 118 T a b . , 49 L i t . , R b l . 1.80 Dieses N a c h s c h l a g e w e r k setzt die 1986 v o n den A u t o r e n m i t d e m „Geologischen H a n d b u c h leichter lithophiler seltener Metalle" b e g o n n e n e Reihe ü b e r die seltenen Metalle eindrucksvoll f o r t . Die drei großen K o m p l e x e dieses B u c h e s e n t s p r e c h e n sowohl i m U m f a n g als a u c h in der F o r m M o n o g r a p h i e n zu d e n E l e m e n t e n Niob u n d T a n t a l , Z i r k o n i u m u n d H a f n i u m sowie Y t t r i u m u n d der G r u p p e der L a n t h a n o i d e . I n übersichtlicher F o r m beschreiben die A u t o r e n die E n t d e c k u n g s geschichte, physikalische u n d chemische E i g e n s c h a f t e n , Mineralogie u n d Geochemie dieser E l e m e n t e u n d geben einen Überblick ü b e r ihre V e r b r e i t u n g in den wichtigsten T y p e n m a g m a t i s c h e r , m e t a m o r p h e r u n d s e d i m e n t ä r e r Gesteine sowie in n a t ü r l i c h e n W ä s s e r n . Es w e r d e n die verschiedenen E r z f o r m a t i o n e n sowie die industriell n u t z b a r e n p a r a g e n e t i s c h e n T y p e n seltener Metalle c h a r a k t e r i s i e r t u n d die V e r t e i l u n g der W e l t v o r r ä t e auf die verschiedenen F o r m a t i o n e n u n d L a g e r s t ä t t e n t y p e n dargestellt. Gleichzeitig wird die Bind u n g a n t e k t o n i s c h e S t r u k t u r z o n e n u n d die verschiedenen metallogenetischen E p o c h e n u n t e r s u c h t . Des weiteren v e r m i t t e l n die A u t o r e n K e n n t n i s s e zur Suche, E r k u n d u n g , B e w e r t u n g u n d V o r r a t s b e r e c h n u n g v o n SeltenmetallL a g e r s t ä t t e n . Sie m a c h e n d a r ü b e r hinaus A u s f ü h r u n g e n zu Problemen der A n a l y t i k dieser Erze sowie zu i h r e r A u f b e r e i t u n g s technologie u n d d a m i t in Z u s a m m e n h a n g s t e h e n d e ökonomische Fragen. Dieses H a n d b u c h , das einen m e h r als 30jährigen p r a k t i s c h e n E r f a h r u n g s s c h a t z v e r m i t t e l t , stellt ein ausgezeichnetes Nachschlagewerk n i c h t n u r f ü r Geochemiker u n d Metallogenetiker, sondern a u c h f ü r A u f b e r e i t u n g s f a c h l c u t e , Metallurgen u n d A n a l y t i k e r d a r . W . SCHULZE

Z. angew. Geol., 36 (1990) 8 B u c h b e s p r e c h u n gen

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A S I C H M I N A , N . A . ; B O G A T I K O V , 0 . A . ; D I K O V , .TU. P . U. a .

Prirodnye stekla — indikatory geologiceskich processoy (Natürliche Gläser — Indikatoren geologischer Prozesse) M o s k v a : I z d . N a u k a 1987. 157 S., 57 A b b . , 23 T a b . , 113 Lit., R b l . 2.50 I n der Monographie sind die Forschungsergebnisse ü b e r n a t ü r l i c h e Gläser verschiedener Genese v o n der E r d e u n d v o m Mond dargelegt, die i m R a h m e n einer bilateralen Z u s a m m e n a r b e i t zwischen den A k a d e m i e n der W i s s e n s c h a f t e n der U d S S R u n d der C S S R e r a r b e i t e t w u r d e n . D a s seit 1981 b e a r b e i t e t e T h e m a l a u t e t e Vergleichende komplexe Untersuchung lunarer Gläser und Gläser der Erdkruste endogener und exogener Herkunft. Zahlreiche A u t o r e n b e r i c h t e n in folgenden K a p i t e l n ü b e r — — — — — —

eine geologische Klassifizierung natürlicher Gläser allgemeine Kenntnisse glasbildender Prozesse die geologische Position die Oberfläche glasiger geologischer Körper und die Textur natürlicher Gläser den Chemismus der Gläser die strukturelle Charakterisierung der Gläser und vorkristalline Ordnungszustände der Schmelze — die atomare Zusammensetzung und — die Evolution der Magmen.

A u s der V e r k n ü p f u n g v o n geologisch-petrographischen sowie petrochemisch-mineralogischen U n t e r s u c h u n g e n w e r d e n I n d i k a t o r e i g e n s c h a f t e n abgeleitet u n d die B e d i n g u n g e n der Prozesse auf der E r d e u n d auf d e m Mond d i s k u t i e r t . Abschließend k o m m e n die A u t o r e n zu d e m Schluß, d a ß die M a g m e n s c h m e l z e n u n t e r s c h i e d liche polydisperse S y s t e m e d u r c h l a u f e n u n d die E i g e n s c h a f t e n sowie die Kristallisationsneigung der Gläser sehr v o n den F l u i d a u n d den energetischen B e d i n g u n g e n a b h ä n g e n . Die A u t o r e n e m p f e h l e n das B u c h Geologen, P e t r o g r a p h e n u n d Mineralogen. Aus Sicht des R e z e n s e n t e n ist es eine Z u s a m m e n f a s s u n g des Wissens ohne Ü b e r r a s c h u n g e n . H.-J.

BLANKENBURG

N.

HOFFMANN

FABEK, E . ; DUMKE, I . ; OTT, A . ; POGGENBURG, J .

Weiterentwicklung von Isotopenverfahren für die Kohlenwasserstoff-Exploration H a m b u r g : D t . Ges. f. Mineralölwiss. u. Kohlechemie 56 S„ 30 A b b . , 8 T a b . , 46 Lit., DM 2 8 . (DGMK-Forschungsbericht 298)

SVANOV, V . N .

Petrografija pescanych porod (Petrographie der Sandsteine) L e n i n g r a d : Izd. N e d r a 1987. 269 S., 48 Abb., 32 Tab., 63 Lit., R b l . 1.30 E r s t m a l s in der S o w j e t u n i o n wird eine stofflich orientierte P e t r o g r a p h i e sandiger Gesteine vorgelegt. Sie g e h t v o n U n t e r s u c h u n g s m e t h o d e n u n d der P a r t i k e l h e r k u n f t bzw. - n a t u r u n d ihrer stofflichq u a n t i t a t i v e n B e s t i m m u n g in g e r a f f t e r D a r s t e l l u n g aus. Gesonderte B e a c h t u n g finden die detritischen mineralischen Bes t a n d t e i l e u n d die lokal a n g e r e i c h e r t e n Nebengemengteile u n d Neub i l d u n g e n in i h r e n stofflichen E i g e n s c h a f t e n . E i n K a p i t e l b e f a ß t sich m i t den Z e m e n t e n in s t r u k t u r e l l e r u n d stofflicher H i n s i c h t u n d stellt wichtige Bezüge z u m B i l d u n g s r a u m u n d zu ihrer t e u f e n a b h ä n g i g e n Bildungsweise her. Die p e t r o g r a p h i s c h e K l a s s i f i k a t i o n b e l e u c h t e t die klassischen Vorstellungen in m o d e r n e r L e s a r t , w o r a n sich A s p e k t e des chemischen S t o f f b e s t a n d e s anschließen. I n g e t r e n n t e n , a u s f ü h r l i c h e n K a p i t e l n w e r d e n oligomikte Q u a r z s a n d s t e i n e , Arkosen, G r a u w a c k e n u n d die G r u p p e n der s o g e n a n n t e n a d j u n k t i v - m i n e r a l i s c h e n Seifen u n d der Vulkanoklastite behandelt und durch Dünnschliffbilder anschaulich e r g ä n z t . Abschließend w e r d e n P r o b l e m e der petrographisclien A r b e i t e n in S a n d s t e i n k o m p l e x e n herausgestellt. Die m o d e r n e sowjetische u n d ausländische L i t e r a t u r wird vera r b e i t e t , wobei auf viele ins Russische ü b e r s e t z t e L e h r b ü c h e r zurückgegriffen wurde. Der b e d e u t e n d e V o r z u g dieses Buches f ü r unsere Leser ist n e b e n d e r m o d e r n e n D a r s t e l l u n g u n d der S y s t e m a t i k die A n w e n d u n g der M e t h o d e n auf Beispiele aus verschiedenen S e d i m e n t b e c k e n der S o w j e t u n i o n . Es ist kein ausgesprochenes M e t h o d e n b u c h , s o n d e r n gibt a n h a n d zahlreicher Schlüsselliteratur einen s y s t e m a t i s c h e n Überblick. H.

BJORLYKKE,

E r d ö l - E r d g a s - P e r s p e k t i v i t ä t unerläßlich sind. J e d e s K a p i t e l ist in sich w e i t g e h e n d abgeschlossen, m i t w e i t e r f ü h r e n d e r L i t e r a t u r v e r s e h e n u n d weist einen K e n n t n i s s t a n d bis Mitte der a c h t z i g e r J a h r e auf. Das S p e k t r u m des Buches reicht v o n einem l e h r b u c h artigen Überblick bis zu ganz speziellen Arbeitsergebnissen. W i e bereits aus d e m Titel des Buches ersichtlich, wird d e n s e d i m e n t o logischen Prozessen eine zentrale B e d e u t u n g beigemessen. S c h w e r p u n k t bildet dabei die G e s a m t p r o b l e m a t i k der s e d i m e n t ä r e n F a z i e s , speziell i m Hinblick auf unterschiedliche S e d i m e n t a t i o n s b e d i n g u n g e n sowie d a r a u s a b z u l e i t e n d e r Diageneseprozesse. E i n e Char a k t e r i s i e r u n g der Sandsteine, K a r b o n a t e , Tonsteine u n d E v a porite wird ebenso gegeben wie die D a r s t e l l u n g v o n Ergebnissen d e r Bio-, L i t h o - u n d M a g n e t o s t r a t i g r a p h i e sowie R a d i o m e t r i e u n d B o h r lochgeophysik. I m zweiten Teil des Buches w e r d e n d a n n die eigentlichen erdöl-erdgasgeologischen P a r a m e t e r sowie Genese, Migration u n d A k k u m u l a t i o n v o n K o h l e n w a s s e r s t o f f e n abgeleitet. D e n A b schluß bildet ein kurzes K a p i t e l ü b e r die Z u s a m m e n h ä n g e zwischen Plattentektonik und Kohlenwasserstoffperspektivität. Obwohl das Buch kein L e h r b u c h i m klassischen Sinne d a r s t e l l t , ist es j e d o c h f ü r den in der F o r s c h u n g u n d P r a x i s t ä t i g e n E r d ö l - E r d g a s Geologen sowie f ü r S t u d e n t e n ein wichtiges Nachschlagewerk, in d e m der aktuelle i n t e r n a t i o n a l e S t a n d jederzeit gegeben ist. D a s Buch ist g u t gegliedert u n d v e r s t ä n d l i c h geschrieben. E i n e Vielzahl v o n i n s t r u k t i v e n Zeichnungen, Tabellen u n d P h o t o s sowie ein ausführliches L i t e r a t u r v e r z e i c h n i s t r a g e n z u r Ü b e r s i c h t u n d V e r s t ä n d l i c h k e i t wesentlich bei.

WELLER

K.

Sedimentology and Petroleum Geology Berlin—Heidelberg—New York—London — Paris—Tokyo — Hong K o n g : Springer-Verlag 1989. 363 S., 186 Abb., 417 Lit., DM 78.— Mit d e m vorliegenden B u c h schließt der A u t o r eine seit längerer Zeit b e s t e h e n d e L ü c k e auf d e m E r d ö l - E r d g a s - S e k t o r . Es ist i h m gelungen, einen h e r v o r r a g e n d e n Überblick ü b e r eine Vielzahl v o n Wissenschaftsdisziplinen zu geben, die f ü r eine E i n s c h ä t z u n g d e r

1986.

D u r c h m e t h o d i s c h e W e i t e r e n t w i c k l u n g w u r d e ein V e r f a h r e n era r b e i t e t , u m an S p u r e n m e n g e n bis h e r a b zu 50 [il M e t h a n n i c h t n u r d e n C-13-, s o n d e r n a u c h den D e u t e r i u m - G e h a l t zu messen. Das e r ö f f n e t die Möglichkeit, a u c h an S p u r e n m e n g e n v o n Kohlenwassers t o f f e n aus B o h r p r o b e n die b e w ä h r t e M e t h o d e des k o m b i n i e r t e n Einsatzes v o n C-13- u n d D - G e h a l t e n f ü r die K l ä r u n g genetischer F r a g e n einzusetzen. Es k ö n n e n zahlreiche A n a l y s e n d a t e n a u c h a u s d e n H o r i z o n t e n gewonnen w e r d e n , aus denen größere Gasmengen n i c h t zu e n t n e h m e n sind. Die M e t h o d e b i e t e t a u ß e r d e m die Möglichkeit, die I s o t o p e n m e s s u n g e n auf S p u r e n k o n z e n t r a t i o n e n v o n Ä t h a n oder weiteren K o h l e n w a s s e r s t o f f - K o m p o n e n t e n f ü r solche P r o b e n a n z u w e n d e n , die in größeren Mengen v e r f ü g b a r sind. Die a n S t a n d a r d g a s bzw. S t a n d a r d g a s - L u f t - G e m i s c h e n g e t e s t e t e U n t e r s u c h u n g s m e t h o d e w u r d e auf geologisches P r o b e n m a t e r i a l a u s den B o h r u n g e n B r o m b e r g 1, W o r m s 4 u n d Biebesheim 2 a n g e w e n d e t . U n t e r s u c h t w u r d e n h a u p t s ä c h l i c h H e a d Space Gase u n d C u t t i n g Gase v o n eingedösten B o h r p r o b e n (gereinigtes Bohrklein m i t W a s s e r u n d N a t r i u m a z i d als Bakterizid). D a a n der R i c h t i g k e i t der M e ß w e r t e f ü r C-13 u n d D keine Zweifel b e s t e h e n , ergeben sich Schwierigkeiten bei der I n t e r p r e t a t i o n der Ergebnisse. Die E i n s t u f u n g der vielen Einzelproben in genetische G a s g r u p p e n u n t e r E i n b e z i e h u n g der G a s z u s a m m e n s e t z u n g s c h a f f t g u t e U n t e r seheidungsmöglichkeiten. Es zeigt sich aber, d a ß viele der P r o b e n f ü r d e n H o r i z o n t n i c h t r e p r ä s e n t a t i v sein k ö n n e n . Nicht e r k l ä r b a r sind die erheblichen U n t e r s c h i e d e zwischen den C u t t i n g Gasen u n d H e a d Space Gasen der gleichen B o h r p r o b e n sowohl f ü r C-13 als a u c h f ü r D. Der Gasinhalt der Cuttings verteilt sich in den P r o b e n b e h ä l t e r n auf die verschiedenen P h a s e n , d. h., d a ß ein Teil in die Gasphase ü b e r t r i t t u n d sich m i t L u f t v e r m i s c h t (Head Space Gas), w ä h r e n d sich das übrige Gas in W a s s e r löst bzw. als R e s t g a s in den C u t t i n g s verbleibt. D u r c h die V e r t e i l u n g zwischen d e n P h a s e n ist a b e r eine g r u n d l e g e n d e V e r ä n d e r u n g der I s o t o p e n v e r t e i l u n g u n d d a m i t eine V e r ä n d e r u n g der genetischen C h a r a k teristik nicht möglich. D a f ü r sind die I s o t o p i e e f f e k t e dieser Prozesse zu gering. Es ist d a h e r die a n g e d e u t e t e V e r m u t u n g sehr w a h r scheinlich, d a ß w ä h r e n d der P r o b e n l a g e r u n g in den Dosen b a k terielle Vorgänge a b l a u f e n , die f ü r die bakterielle S i g n a t u r der m e i s t e n H e a d Space Gase v e r a n t w o r t l i c h sind. Die E i n s c h ä t z u n g der R e p r ä s e n t a n z v o n kleinen G a s p r o b e n u n d der •daran gemessenen P a r a m e t e r wird d a h e r z u m e n t s c h e i d e n d e n F a k t o r f ü r die R i c h t i g k e i t der Aussagen. Auf die B e u r t e i l u n g d u r c h Beziehungen zu eindeutigen M a k r o p r o b e n (Beispiel B r o m b e r g 1) k a n n d a h e r nicht verzichtet w e r d e n . Bei eigenen C-13-Unters u c h u n g e n an z. T. sehr kleinen G a s m e n g e n (Restgase aus der E n t g a s u n g von frischen Bohrkernen) k o n n t e eine g u t e Überein-

Z. angew. Geol., B6 (1990) 8

320

Buchbesprechungen

Stimmung m i t r e p r ä s e n t a t i v e n P r o b e n aus g a s f ü h r e n d e n Schichten festgestellt w e r d e n ; V e r ä n d e r u n g e n der Gase d u r c h Diffusion u n d E n t l ö s u n g im Verlauf der G a s a b g a b e bzw. bei der L a g e r u n g v o n Gasproben (Makroproben) infolge v o n U n d i c h t i g k e i t e n k o n n t e n nachgewiesen w e r d e n . F . MAY

K O R J A G I N , V . V . ; SACHAROV, J t r . P .

Matematiceskoc modelirovanic v sejsmorazvedke (Mathematische Modellierung in der seismischen Erkundung) M o s k v a : Izd. N a u k a 1988. 156 S., R b l . 2.30 E s wird eine n e u e Technologie der I n t e r p r e t a t i o n v o n seismischen Meßergebnissen dargelegt u n d a u s f ü h r l i c h d i s k u t i e r t . Diese Technologie k a n n m a n als I n t e r p r e t a t i o n v o n seismischen E r k u n d u n g s d a t e n auf der G r u n d l a g e der m a t h e m a t i s c h e n Modellierung bezeichnen. F ü r ihre Realisierung geschaffene E D V - P r o g r a m m e sind f ü r zwei C o m p u t e r b e s t i m m t , die m i t e i n a n d e r d u r c h einen Verb i n d u n g s k a n a l k o m m u n i z i e r e n : E S E R - R e c h n e r f ü r schnelle Ber e c h n u n g e n u n d SM-Rechner als intellektuelles Terminal. D a b e i ist vorgesehen, d a ß der Geophysiker sich einer Sprache b e d i e n t , die der F a c h s p r a c h e n a h e k o m m t . K e r n der i t e r a t i v e n m a t h e m a t i s c h e n Modellierung ist die E n t s c h e i d u n g s f i n d u n g i m Prozeß der zielgerichteten K o r r e k t u r von M o d e l l p a r a m e t e r n n a c h d e m Vergleich der b e r e c h n e t e n u n d gem e s s e n e n seismischen Felder. Das B u c h ist in fünf K a p i t e l u n t e r t e i l t : I m K a p . 1 werden die F r a g e n der F o r m u l i e r u n g u n d B e g r ü n d u n g der n e u e n M e t h o d e b e h a n d e l t . I n den K a p . 2 u n d 3 sind die k o n k r e t e n V e r f a h r e n beschrieben, aus denen die I n t e r p r e t a t i o n s technologie b e s t e h t . K a p . 4 e n t h ä l t die A l g o r i t h m e n f ü r die L ö s u n g der G r u n d a u f g a b e , die bei der a u t o m a t i s i e r t e n I n t e r p r e t a t i o n v o n seismischen D a t e n e n t s t e h e n . Es h a n d e l t sich d a b e i u m die L ö s u n g d i r e k t e r A u f g a b e n u n d die globale O p t i m i e r u n g der F u n k t i o n a l e K a p . 5 ist Beispielen g e w i d m e t . Das neue V e r f a h r e n der seismischen Modellierung ist i m e r d ö l f ü h r e n d e n Gebiet v o n W o l g a - U r a l s k a n g e w a n d t , u m d o r t die k o m p l i z i e r t e n a b g e s c h i r m t e n Fallen v o n K o h l e n w a s s e r s t o f f e n zu f i n d e n . D a m i t wird nachgewiesen, d a ß die vorgeschlagenen neuen V e r f a h r e n geologische A u f g a b e n e f f e k t i v lösen k ö n n e n .

s t e h e n d e n Gesteines (m. E . k ö n n t e hier die B e s c h r e i b u n g k o n v e n tioneller S t r a i n s e i s m o m e t e r etwas k ü r z e r ausfallen). I m K a p . 5 ist die A n w e n d u n g v o n E S P I (electronic-speckle-pattern-interferom e t r y ) b e s c h r i e b e n ; d u r c h A n w e n d u n g v o n Videorecodern ist hierbei ein h o h e r D a t e n d u r c h s a t z / Z e i t e i n h e i t realisierbar, allerdings bei etwas geringerer A u f l ö s b a r k e i t (gegenüber P h o t o p l a t t e n b e i d e n klassischen V e r f a h r e n ) . I n K a p . 6 sind A s p e k t e in H i n b l i c k auf Fließvorgänge bei Flüssigkeiten u n d Gasen aufgezeigt. Die A r t u n d Weise der D a r s t e l l u n g (Einzelarbeiten) b r i n g t i n einigen Fällen W i e d e r h o l u n g e n u n d Ü b e r s c h n e i d u n g e n m i t sich. Günstig ist, d a ß j e d e m K a p . eine Z u s a m m e n f a s s u n g u n d L i t e r a t u r z u s a m m e n s t e l l u n g b e i g e f ü g t sind. Das B u c h spricht vor allem j e n e Geophysiker an, die sich i m L a b o r u n d B e r g b a u (evtl. a u c h I n genieurgeophysik) m i t G e s t e i n s u n t e r s u c h u n g e n befassen. V. KRUG

L O M A K I N , E . A . ; M I R O N E N K O , V . A . ; SESTAKOV, V . M .

Cislennoc modelirovanic geofil'tracii (Numerische Modellierung der Geofiltration) M o s k v a : I z d . N e d r a 1988. 228 S., 31 A b b . , 11 Tab., 50 L i t . , R b l . 0.73 Die Monographie b e h a n d e l t v o r r a n g i g P r o b l e m e der n u m e r i s c h e n Modellierung v o n S t r ö m u n g s v o r g ä n g e n in der Hydrogeologie, b e i n h a l t e t j e d o c h keineswegs das gesamte Gebiet der G e o f i l t r a t i o n . Dabei n i m m t die D a r s t e l l u n g der E n t w i c k l u n g v o n n u m e r i s c h e n Simulationsmodellen m i t den b e k a n n t e n D i f f e r e n z e n v e r f a h r e n einen b r e i t e n R a u m ein, ohne den d i d a k t i s c h e n A u f b a u eines L e h r buches aufzuweisen. W e i t e r h i n w e r d e n einige h a l b a n a l y t i s c h e L ö s u n g s v e r f a h r e n dargestellt. Die A n w e n d u n g der b e k a n n t e n Modelle wird vor allem a n A u f g a b e n d e m o n s t r i e r t , die bei mehrschichtigen A q u i f e r n v o n B e d e u t u n g sind. Hierbei sind allerdings die graphischen u n d tabellarischen D a r s t e l l u n g e n der Ergebnisse zu spärlich, u m d e m A n w e n d e r eine ausreichende E i n s i c h t in die W i r k u n g verschiedener E i n f l u ß g r ö ß e n zu v e r m i t t e l n . Schlußfolgernd m u ß d a h e r festgestellt w e r d e n , d a ß die vorgelegte Monographie keine prinzipiell n e u e n R e s u l t a t e g e g e n ü b e r d e n B ü c h e r n e n t h ä l t , die v o n LUCKNER & SCHESTAKOW (SESTAKOV) i m D e u t s c h e n Verlag f ü r G r u n d s t o f f i n d u s t r i e 1975 u n d 1986 v e r ö f f e n t l i c h t w u r d e n .

P . KOLYSCHKOW

H . D . VOIGT

TAKEMOTO, S . ( E d . )

JAHN, R .

Laser Holography in Geophysic9

Böden Lanzarotes

New Y o r k — C h i c h e s t e r — B r i s b a n e — T o r o n t o : J o l i n W i l e y & Sons 1989. 229 S., 162 Abb., zahlr. Lit., £ 3 5 . Die in diesem Buch z u m ersten Mal besonders u n t e r den A s p e k t e n der Gesteinsphysik a u f g e a r b e i t e t e holographische I n t e r f e r o m e t r i e k a n n als eine E r w e i t e r u n g der optischen I n t e r f e r o m e t r i e vers t a n d e n w e r d e n . Sie ist vor allem geeignet zur U n t e r s u c h u n g sehr kleiner dreidimensionaler D e f o r m a t i o n e n (in der G r ö ß e n o r d n u n g der Laserlichtwellenlänge) an (auch unebenen) Gesteinskörpern. Der Vorteil solcher Messungen b e s t e h t weiterhin darin, d a ß kein mechanischer K o n t a k t z u m M e ß o b j e k t n o t w e n d i g ist. Z u m V e r s t ä n d n i s : das v o m Laser ü b e r „ O b j e k t " - u n d Referenzs t r a h l erzeugte I n t e r f e r e n z b i l d (Hologramm) wird m i t einem in gleicher Weise erzeugten, d u r c h geringfügige L a g e ä n d e r u n g des O b j e k t e s jedoch modifizierten I n t e r f e r e n z b i l d ü b e r l a g e r t . Die resultierende A u f z e i c h n u n g wird als ,,fringe p a t t e r n " bezeichnet. Die q u a n t i t a t i v e A u s w e r t u n g solcher „ f r i n g e p a t t e r n " in bezug auf die L a g e ä n d e r u n g des O b j e k t e s ist kompliziert, z. T. m e h r d e u t i g u n d bei j e d e r M e ß a n o r d n u n g a n d e r s (die dargestellten V e r f a h r e n s weisen sind zwar k l a r , die W e g e zur I n t e r p r e t a t i o n der Ergebnisse m . E . etwas zu k u r z gefaßt). D a s B u c h ist i m wesentlichen eine Vorstellung v o n Einzelarbeiten aus den letzten zehn J a h r e n , d e n e n i m K a p . 1 die f u n d a m e n t a l e n Prinzipien der optischen Holographie u n d I n t e r f e r o m e t r i e in k u r z e r u n d v e r s t ä n d l i c h e r F o r m vorangestellt sind. K a p . 2 ist L a b o r u n t e r s u c h u n g e n an Gesteinsproben (Deformationen, Brucherschein u n g e n u n t e r D r u c k - u n d T e m p e r a t u r v e r ä n d e r u n g e n ) gewidmet. K a p . 3 u n d 4 beschäftigen sich m i t Strain-Stressmessungen in situ (kleine Bohrlöcher, Tunnel) vor allem in Hinblick auf seismische Ü b e r w a c h u n g u n d E r m i t t l u n g elastischer E i g e n s c h a f t e n des an-

V o r k o m m e n , Genese u n d E i g e n s c h a f t e n v o n Böden aus V u l k a n i t e n im semiariden Klima L a n z a r o t e s (Kanarische Inseln) S t u t t g a r t : Verlag E u g e n U l m e r 1988. 257 S. 107 Abb., 67 T a b . , DM 5 8 . (Hohenheimer Arbeiten) Diese Dissertation b e h a n d e l t ein ganz spezielles T h e m a in d e t a i l lierter u n d u m f a n g r e i c h e r F o r m . D a s U n t e r s u c h u n g s g e b i e t u n d seine Lage im semiariden Bereich sind zwar nicht m i t heimischen Verhältnissen vergleichbar, jedoch ist die Methodik der U n t e r s u c h u n g e n u n d die B e s t a n d s a u f n a h m e aller v o r k o m m e n d e n E i n h e i t e n in Tabellen u n d E r l ä u t e r u n g e n sowie ihre nachfolgende I n t e r p r e t a t i o n beispielgebend f ü r das H e r a n g e h e n a n ein solches T h e m a . Als E i n f ü h r u n g w e r d e n alle lokalen F a k t o r e n dargestellt, die bei der B o d e n b i l d u n g u n d den N u t z u n g s m ö g l i c h k e i t e n eine Rolle spielen. Dieses Prinzip der allgemeingültigen E i n l e i t u n g in die jeweils b e h a n d e l t e n Verhältnisse wird d u r c h g e h e n d f ü r die einzelnen K a p i t e l b e i b e h a l t e n . Breiten R a u m n i m m t die A u s w e r t u n g der L a b o r a r b e i t e n ein (z. B. Granulometrie, petrochemische A n a lytik, B e s c h r e i b u n g der Oxide u n d Tonminerale), ebenso die Beschreibung der b o d e n b i l d e n d e n Prozesse. Eine z u s a m m e n f a s s e n d e Diskussion stellt die V e r b i n d u n g her zur B o d e n e n t w i c k l u n g u n t e r h u m i d e r e n B e d i n g u n g e n , d a m i t werden die beschriebenen Verhältnisse als Teil des G e s a m t k o m p l e x e s „ B ö d e n " b e t r a c h t e t . Die A r b e i t ist ein exzellenter B e i t r a g zur B o d e n k u n d e , der d u r c h seinen in sich geschlossenen A u f b a u u n d die präzise A b h a n d l u n g der i n e i n a n d e r g r e i f e n d e n P r o b l e m e b e s t i c h t , z u d e m wird er e r g ä n z t u n d aufgelockert d u r c h i n s t r u k t i v e A b b i l d u n g e n u n d Tabellen sowie ein u m f a n g r e i c h e s L i t e r a t u r v e r z e i c h n i s . H . PATZE

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Buchbesprechungen Jubiläum auf Helgoland

V o r 1 0 0 J a h r e n t a u s c h t e d a s D e u t s c h e R e i c h „ s e i n " Z a n z i b a r gegen das englische Helgoland. Der Helgoland-Zanzibar-Vertrag w u r d e a m 1. J u l i 1 8 9 0 g ü l t i g . Es w a r nicht der erste Besitzer-Wechsel. — Das von Friesen besiedelte H e l g o l a n d k a m 1 4 0 2 a n S c h l e s w i g , a b 1 7 1 4 g e h ö r t e es d e n D ä n e n , d i e es 1 8 1 4 a n die B r i t e n a b t r e t e n m u ß t e n . W i e die B r i t e n i h r e n S t ü t z p u n k t i n d e r D e u t s c h e n B u c h t , so b a u t e n d i e D e u t s c h e n die Insel z u m ü b e r d i m e n s i o n a l e n M a r i n e s t ü t z p u n k t aus. W a s die Alliierten d a n n 1945 n o c h übrigließen, sollte d a n n im F r ü h j a h r 1947 auf B e s c h l u ß der E n g l ä n d e r v o l l k o m m e n d e m Meere gleichge-

sprengt werden. Das gelang glücklicherweise nicht ganz, jedoch verlor das O b e r l a n d f a s t ein F ü n f t e l seiner Fläche. Das w e l t w e i t b e k a n n t e geologische D e n k m a l ist geblieben, a u c h w e n n S t u r m , R e g e n , E i s u n d B r a n d u n g es J a h r f ü r J a h r w e i t e r r e d u z i e r e n . — E n o r m viel w u r d e f ü r d e n S c h u t z g e t a n . D e n n o c h — B e t o n m a u e r n u n d W ä l l e k ö n n e n n u r a u f h a l t e n . D i e 56 m h o h e „ L a n g e A n n a " w ä r e l ä n g s t in d e n F l u t e n v e r s u n k e n , h ä t t e m a n i h r e n Sockel nicht m i t B e t o n v o l l g e p u m p t . Trotz großer menschlicher Anstrengungen wird der relativ weiche B u n t s a n d s t e i n i r g e n d w a n n unterliegen... V o r e r s t a b e r feiern die H e l g o l ä n d e r m i t ihren G ä s t e n einen g a n z e n Sommer lang. A . SOBE

Wissenschaft$üser IProgramm Für alle Verlage, Forschungseinrichtungen, j Firmen bieten wir ab sofort Anzeigenraum in unseren wissenschaftlichen Zeitschriften! Mit unseren Fachzeitschriften erreichen Sie Ihre Interessenten direkt und weltweit Fordern Sie unser Informationsmaterial an !

AKADEfnlE^BERUNl Deutsche VERLAG m¿-•-kJDemokfdtüche i Leipziger Straße 3-4. PoMfach1233 PDR-Derlin.lOOö]

Bezugsmöglichkeiten der „Zeitschrift für angewandte Geologie'4 Bestellungen sind zu richten — 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; — In der BRD und Berlin (West) an eine Buchhandlung oder die Auslieferungsstelle KUNST und "WISSEN, Erich Bieber GmbH, Ein Unternehmen der Faxon-Gruppe, Postfach 102 844, D - 7000 Stuttgart 10; — in den übrigen Ländern an den internationalen Buch- und Zeitschriftenhandel bzw. an die Auslieferungsstelle KUNST UND WISSEN, Erich Bieber GmbH, Ein Unternehmen der Faxon-Gruppe, Stampfenbachstr. 73, Postfach, CH-8035 Zürich, an den zuständigen Postzeitungsvertrieb des Landes bzw. an den Akademie-Verlag Berlin, Leipziger Str. 3 - 4 , DDR -1086 Berlin. Zeitschrift für angewandte Geologie Herausgeber: Zentrales Geologisches Institut, Berlin. Chefredakteur: Doz. Dr. sc. B. Kölbel, Berlin, Fernruf: 2363997. Verantwortl. Redakteur: Dipl.-Geoln. Andrea Sobe; Dipl.-Geol. Berthold Dom. Dipl.-Min. Krüger Anschrift der Redaktion: Kastanienallee 69, DDR-1054 Berlin; Fernruf: 2806334. Verlag: Akademie-Verlag Berlin, Leipziger Straße 3 - 4 , DDR-1086 Berlin; Stellv. Cheflektor Zeitschriften: Armin Beck;Fernruf: 2236201 oder 2236229; Telex-Nr.: 114420; Bank: Staatsbank der DDR, Berlin Kto.-Nr. 6836-26-20712. Veröffentlicht unter der Registriernummer 1279. Gesamtherstellung: VEB Druckhaus „Maxim Gorki", DDR-7400 Altenburg. Erscheinungsweise: Die Zeitschrift erscheint jährlich in einem Band zu 12 Heften. Bezugspreis je Band 204,— DM zuzüglich Versandspesen. Bezugspreis je Heft 17,— DM. Der gültige Jahresbezugspreis für die DDR ist der Postzeitungsliste zu entnehmen. Bestellnummer dieses Heftes: 1047/36/8. Alleinige Anzeigenannahme: DEWAG-Werbung, Wilhelm-Pieck-Straße 49, DDR-1054 Berlin, und alle DE WAG-Betriebe und Zweigstellen der Bezirke der DDR. © 1990 by Akademie-Verlag Berlin. Printed in the German Democratic Republic. AN (EDV) 46337 00650

REGIONAL

GEOLOGY

OF NORTH-WEST, CENTRAL, AND SOUTH-EAST EUROPE on lithologic-palaeogeographical and tectonical maps in a scale of 1:1,500,000

1:1,500,000

1:10,000,000

Eocene

Miocene Oligocene Eocene Middle/Upper Paleocene Danian and marine Montian

Turonian

Albian

Oxfordian

Pliensbachian

Muschelkalk

Maastrichtian Campanian Coniacian/Santonian Turonian Cenomanian Albian Aptian/Barremian Hauterivian Valanginian/Berriasian Portlandian Kimmeridgean Oxfordian/Callovian Bàthonian Bajocian Aalenian Toarcian Pliensbachian Sinemurian/Hettangian Rhaetian Middle Keuper Muschelkalk

Middle Bunter

Upper Bunter Middle Bunter Lower Bunter

Stassfurt series

Ohre/AUer series Leine series Stassfurt series Werra series

1:1,500,000

1:10,000,000

Saxonian

Saxonian Autunian Stephanian

Westphalian Westphalian A + B Westphalian Westphalian Namurian B

D C A + B + C

Upper Visean

Namurian A Upper Visean Middle Visean Lower Visean Tournaisian

Givetian

Famennian Frasnian Givetian Eifelian Emsian Siegenian/Gedinnian "

Ludlow

Pridoli Ludlow Wenlock Llandovery

Llanvirn

Ashgill Caradoc Llandeilo Llanvirn Arenig/T remadoc

Middle Cambrian

Upper Cambrian Middle Cambrian Lower Cambrian Middle Upper Vendian u.Riphean/L.Vendian

IGCP PROJECT NO.-86 EAST EUROPEAN PLATFORM (S.W. BORDER)

Tectonical Map

Regional Geology * Tectonics * Lithology * Palaeogeography * Thicknesses * Environment * Structural Development in a n a r e a on b o t h sides of t h e T O R N Q U I S T - T E I S S E Y R E - Z O N E b e t w e e n N o r t h S e a a n d B l a c k S e a • A m o d e r n l i t h o l o g i c - p a l a e o g e o g r a p h i c a l a n d t e c t o n i c a l a n a l y s i s of t h e g e o l o g i c a l e v o l u t i o n • T h e r e s u l t o f a n i n t e n s e s c i e n t i f i c c o - o p e r a t i o n of 1 0 E u r o p e a n c o u n t r i e s : 1 5 l i t h o l o g i c - p a l a e o g e o g r a p h i c a l m a p s a n d 1 t e c t o n i c m a p i n a s c a l e of 1 : 1 , 5 0 0 , 0 0 0 i n c l . i n s e t m a p s 1 : 1 0 , 0 0 0 , 0 0 0 a n d e x p l a n a t o r y B r o c h u r e s • A s c i e n t i f i c s u p p o r t of g e o l o g i c a l s u r v e y s , o i l a n d g a s i n d u s t r y , m i n e r a l e x p l o r a t i o n o f f i c e s , u n i v e r s i t i e s , a c a d e m i e s and other geoscientific institutions • A n aid to i m p r o v e d b a s i c and detailed geological r e s e a r c h , t o p r o j e c t i n g , p r o s p e c t i n g , and e x p l o r a t i o n of m i n e r a l r e s o u r c e s , t o t e a c h i n g a n d p o s t - g r a d u a t e t r a i n i n g c o u r s e s , t o e l a b o r a t i o n of r e g i o n a l e x p l o r a t i o n p r o g r a m s a n d conceptual geological planning The publishing dates are as follows: Eocene 1990; Turonian 1988; Albian 1988; Oxfordian 1987; Pliensbachian 1987; Muschelkalk 1990; Middle Bunter 1986; Stassfurt series 1989; Saxonian 1986; Westphalian A/B 1986; Upper Visean 1990; Givetian 1991; Ludlow 1989; Llanvirn 1990; Middle Cambrian 1990; Tectonic Map 1986 Orders should be sent to the IGCP National Committee of the German Democratic Republic, Invalidenstr. 44, Berlin, DDE.-1040 Orders from institutions or individuals of West European countries should be sent to Internationales Landkartenhaus, Schockenriedstr. 40a, Postfach 800830, D - 7000 Stuttgart 80 (Vaih.)