Zeitschrift für Angewandte Geologie: Band 4, Heft 6 Juni 1958 [Reprint 2021 ed.] 9783112558041, 9783112558034

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ZEITSCHRIFT TOR A N QE WANDTE QEOLOQIE HF.RAUSQEQEBEN VON DER S T A A T L I C H E N Q E O L O Q I S C H E N

KOMMISSION

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

REPUBLIK

AUS

D E M I

N

H A L T

Brod Geologische Voraussetzungen für das Aufsuchen neuer O l - und Oasgebiete in der UdSSR Gromow Die wichtigsten Strukturtypen der Gangersfelder Ciuk Die Braunkohlenlagerstätten in Polen und die Aussichten ihrer Erkundung Lange Die Sedimentärbecken Afrikas Kraft Erjmikroskopischellntersuchungenüber die Aufbereitbarkeit von mylonitischem G a n g m a t e r i a l a m Beispiel des Silberfund-Stehenden, Revier Brand südlich Freiberg Instruktion rur Anwendung der „ K l a s sifikation der Lagerstättenvorräte fester mineralischer Rohstoffe" auf FlulSspatund Schwerspatlagerstätten der DDR

AKADEMIE -VERLAG • BERLIN

BAND 4 / HEFT \ 9 J U N I 1958 S E I T E 257-304

I N H A L T

Seite

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R . HUTH : „ W ü s t u n g e n " u n d g e o l o g i s c h e K a r l i e r u n g .

I. 0 . BROD: G e o l o g i s c h e V o r a u s s e t z u n g e n f ü r d a s A u f s u c h e n n e u e r O l - u n d G a s g e b i e t e in der U d S S R L. W . GROMOW:

Die

wichtigsten

Strukturlypen

. . 257

M. KRAFT: E r z m i k r o s k o p i s c h e U n t e r s u c h u n g e n ü b e r d i e Aufbereitbarkeit von mylonitischem Gangmaterial ain

der

Gangerzfelder

. 292

265

Beispiel des S i l b e r f u n d - S t e h e n d e n , R e v i e r B r a n d s ü d lich F r e i b e r g

293

E . CIUK: D i e B r a u n k o h l e n l a g e r s t ä t t e n in P o l e n u n d die Aussichten ihrer E r k u n d u n g

276

E . LANGE: D i e S e d i m e n t ä r b e c k e n A f r i k a s Instruktion

zur

Anwendung

der

282

„Klassifikation

Lagerstättenvorräte fester mineralischer

R . M E I N H O L D : Die T a g u n g d e r E u r o p e a n of

Exploration

Geophysicists (EAEG)

Association vom

5.

bis

8. J u n i 1 9 5 7 in B r ü s s d

298

der

Rohstoffe"

auf F l u ß s p a t - u n d S c h w e r s p a t l a g e r s t ä t t e n der D D R .

. 284

Besprechungen und Referate

300

Nachrichten und Informationen

303

D i e ZEITSCHRIFT FÜR ANGEWANDTE GEOLOGIE b e r i c h t e t s t ä n d i g a u s f ü h r l i c h über f o l g e n d e A r b e i t s g e b i e t e : G e o l o g i s c h e Grundlagenforschung der

und Lagerstättenforschung / Methodik

der

geologischen Erkundung / Ökonomie

g e o l o g i s c h e n E r k u n d u n g / T e c h n i k der g e o l o g i s c h e n E r k u n d u n g / Geologie u n d L a g e r s t ä t t e n k u n d e

und

Planung

im Ausland /

Bibliographie, Verordnungen, Richtlinien, Konferenzen, Personalnachrichten

D e m R e d a k t i o n s k o l l e g i u m gehören a n : Prof. Dipl.-Berging. B Ü H R I G , Nordhausen -

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J e n a — P r o f . Dr. S C H Ü L L E R , Dr. S T O C K , Berlin -

Berlin -

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Herausgeber: Staatliche Geologische Kommission und Zentrale Vorratskommission f ü r mineralische Rohstoffe der Deutschen Demokratischen Republik. Chefredakteur: Prof. Dr. Erich Lange, Berlin. Redaktion: Berlin N 4, Invalidenstraße 44. Verlag: Akademie-Verlag GmbH, Berlin W 8, Mohrenstraße 39 (Fernsprecher 20 0386, Postscheckkonto: Berlin 35021). Bestell- und Verlagsnuminer des H e f t e s : 1047/4/6. Die „Zeitschrift f ü r angewandte Geologie" erscheint monatlich. Bezugspreis 2,— DM je Heft, Doppelheft 4 , - DM - Satz und Druck: Druckhaus „Maxim G o r k i " , Altenburg. Veröffentlicht unter der Lizenznummer ZLN 5008 des Ministeriums f ü r Kultur, Hauptverwaltung Verlagswesen. K a r t e n : M d l . der D D R Nr. 3999, 4088 / K U . Printed in Germany.

ZEITSCHRIFT FÜR ANQEWANDTE QEOLOQIE

C H E F R E D A K T E U R : P R O F . DR. E. L A N QE

B A N D 4 • J U N I 1958 • H E F T 6

Geologische Voraussetzungen für das Aufsuchen neuer ö l - und Gasgebiete in der UdSSR1) I . 0 . B R O D 2 ) , Moskau

INHALT Zur T h e o r i e u n d P r a x i s der S u c h a r b e i t e n i m v o r r e v o l u t i o n ä r e n R u ß l a n d u n d in der U d S S R Die v e r s c h i e d e n e n K a t e g o r i e n der Ol- u n d G a s a k k u m u lationen P r i n z i p i e n der g e o l o g i s c h e n R a y o n i e r u n g großer öl- u n d g a s f ü h r e n d e r Territorien D i e b e k a n n t e n u n d m ö g l i c h e n öl- u n d g a s f ü h r e n d e n B e c k e n der U d S S R Zur A u s n u t z u n g der N a t u r g a s r e s s o u r c e n D i e A u s s i c h t e n für die E n t d e c k u n g neuer Ol- u n d Gasa k k u m u l a t i o n e n in d e n v e r s c h i e d e n e n s t r a t i g r a p h i schen Komplexen

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Zur Theorie und Praxis der Sucharbeiten im vorrevolutionären Rußland und in der UdSSR Im vorrevolutionären Rußland war fast die gesamte Erdölgewinnung im Kaukasus konzentriert. Im wesentlichen wurde Erdöl auf der Halbinsel Apscheron und teilweise in den Revieren von Grosny und Maikop gewonnen. Eine geringe Menge wurde auf der Insel Tscheleken und in der Ferghana-Senke (Mittelasien) gefördert, ganz unbedeutenden Anteil besaß die Nordküste des Kaspischen Meeres zwischen den Flüssen E m b a und Ural. Die H a u p t m e t h o d e des Aufsuchens bestand in der Niederbringung von Bohrungen an den natürlichen 01und Gausaustritten. Zu dieser Zeit herrschte die Vorstellung, daß die wesentlichsten Ölakkumulationen an die Vorgebirge gebunden seien, wo das Ol aus großen Tiefen längs der Brüche aufsteigen könnte. Die von den Industriellen zur Auffindung neuer Öllagerstätten niedergebrachten Einzelbohrungen waren gewöhnlich höchstens mehrere . h u n d e r t Meter tief. Die meisten verliefen ergebnislos. Man zählte nur einzelne neue, in die Exploitation eintretende Lagerstätten. Nach dem J a h r e 1901, in dem die Ölförderung Rußlands 11 Mio t betrug, sank die Gewinnung bis zur Nationalisierung der Erdölindustrie ständig ab. *) Auf der Grundlage der folgenden, in der Ud S SR bereits veröffentlichten Unterlagen: „Sowjetische Geologie", Sammelband 47; eine von der Gesellschaft zur Verbreitung politischer und wissenschaftlicher Kenntnisse der UdSSR herausgegebene Broschüre, Serie III, Nr. 19, Moskau 1956, ferner „Erdölwirtschaft", Nr. 6, 1956 a ) Doktor der geologisch-mineralogischen Wissenschaften, Professor, Inhaber des Lehrstuhls für Geologie und Geochemie der Brennstoffe an der Moskauer Staatlichen Universität.

Bereits am Anfang der Entwicklung der Erdölindustrie, d. h. gegen Ende des 19. und zu Anfang des 20. Jahrhunderts, äußerten mehrere Wissenschaftler ihre Ansichten über die völlig gesetzmäßige Verbreitung von Ölakkumulationen auf großen Territorien. Solche Meinungen finden wir in den Arbeiten von G. ROMAN O W S K I , N . A N D R U S S O W , G . M I C H A I L O W S K I , ,K. B O G -

DANOWITSCH und einigen anderen Geologen. Die Bildung der Erdöllager erklärten sie durch die Akkumulation des Öls in porösen oder klüftigen, gut durchlässigen Gesteinen; die das Erdöl zusammensetzenden Stoffe sollten sich durch Umwandlung schlammiger, in mächtigen Sedimentgesteinspaketen eingeschlossener Ablagerungen gebildet haben. Diese Forscher betrachteten das Erdöl als Umwandlungsprodukt organischer Substanzen, die zwischen kleinsten aus Ton und Mergel bestehenden mineralischen Teilchen dispers verstreut vorlagen. Die fortschrittlichen Vorstellungen über den gesetzmäßigen Zusammenhang vieler Ölakkumulationen mit den regional verbreiteten öl- und gasführenden Schichten fanden allerdings beim praktischen Aufsuchen und Erkunden neuer ölführender Gebiete faktisch keine Berücksichtigung. Dadurch erklärt sich gerade die Tatsache, daß in der vorrevolutionären Zeit in Rußland die Möglichkeiten zum Aufsuchen von Öl auf den großen ebenen Territorien, deren Untergrund mächtige Sedimentgesteinspakete bilden, nicht wahrgenommen wurden. Die Industriellen ließen die Prognosen von A. PAWLOW unbeachtet, der unter Zugrundelegung der bei der Untersuchung des geologischen Baues des Uralgebietes erzielten Ergebnisse darauf hingewiesen h a t t e , daß die einzelnen Erdölaustritte an die Oberfläche in dieser Gegend ein überzeugender Beweis dafür sind, daß große Mengen 01 im Inneren der ebenen Territorien vorliegen. Man begann erst in der Sowjetära die theoretischen Grundlagen der Erdölgeologie sowohl beim Aufsuchen neuer Öllagerstätten in bereits bekannten Gebieten als auch in neuen Öl- und Gasgebieten anzuwenden. Bald nach der Nationalisierung der Erdölindustrie, in den zwanziger Jahren, regte einer der Erforscher des Urals, G. WACHRUSCHEW, unter Hinweis auf das Auftreten von Bitumina im Paläozoikum des Urals beharrlich an, Sucharbeiten auf paläozoisches Öl in den anliegenden Ebenen zu beginnen. Vor der Nationalisierung der Erdölindustrie wurde fast das gesamte Öl in Rußland aus dem Tertiär gewonnen. In unbedeutenden

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Heft 6

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BROD / A u f s u c h e n n e u e r ÖL- u n d G a s g e b i e t e i n d e r U d S S R

Mengen wurde es aus dem Mesozoikum an der E m b a und in noch geringeren Mengen aus dem P a l ä o z o i k u m an der U c h t a gewonnen. Nach der Nationalisierung der Erdölindustrie wurde die A u f g a b e gestellt, m i t Sucharbeiten in neuen Gebieten zu beginnen und die Gewinnung der Erdölressourcen nicht nur im Tertiär aufzunehmen, sondern auch in älteren Formationen.

neuer Öl- und Gasgebiete stellen die Such- und Erkundungsarbeiten dar, die zwischen Wolga und Ural durchgeführt wurden. Hier wurde das „Zweite B a k u " geschaffen. Daher fanden die Prognosen A. PAWLOWs ihre B e s t ä t i g u n g , und die von I. GUBKIN zu A n f a n g der zwanziger J a h r e vorgebrachten Vorschläge wurden realisiert. Die E r k u n d u n g der Öl- und G a s l a g e r s t ä t t e n zwischen Wolga und Ural führte im Paläozoikum der Russischen Tafel zur Auffindung einer Anzahl regional verbreiteter öl- und gasführender Folgen. Die Gesetzmäßigkeiten in der Verbreitung des dispersen organischen Materials weisen darauf hin, daß im Paläozoikum auf der Russischen Tafel mehrere E t a p p e n existierten, die die Bitumenbildung begünstigten. Die B i l d u n g der dispersen B i t u m i n a und ihre U m w a n d l u n g in E r d ö l erfolgte im Mittel- und Oberdevon, im Unter- und Mittelk a r b o n sowie im P e r m .

Der Begründer der sowjetischen Schule der E r d ölgeologie, I. GUBKIN, der die Gesetzmäßigkeiten der Verbreitung der Öllagerstätten in den verschiedenen Ol- und Gasgebieten der E r d e studierte, begründete wissenschaftlich die R i c h t u n g der Such- und Erkundungsarbeiten auf Erdöl in der U d S S R . Unter seiner Leitung wurde d a s Aufsuchen neuer Felder in den bereits bekannten Öl- und Gasgebieten des K a u k a s u s u n d Mittelasiens durchgeführt, die geologischen Sucharbeiten auf Erdöl wurden in den großen E b e n e n zwischen W o l g a und Ural breit entfaltet. Auf Grund dieser Arbeiten wurden viele neue Erdöllager auf den Ölfeldern im Tertiär und neue Lagers t ä t t e n aufgefunden, die in den alten 01- und Gasgebieten auf der Halbinsel Apscheron und im Nordk a u k a s u s liegen. Auf der Grundlage der in den zwanziger J a h r e n unter L e i t u n g v o n A. ARCHANGELSKI und I. GUBKIN durchgeführten Untersuchungen wurde die V e r m u t u n g ausgesprochen, daß im Tertiär des K a u k a s u s mehrere Erdölmuttergesteinsfolgen vorhanden sein müßten. Im N o r d k a u k a s u s sind an die Erdölmuttergesteinsfolgen des Mittleren Miozäns und des Paläogens, die gut durchlässige Speichergesteine enthalten, abbauwürdige 01und Gaslager gebunden. E i n anderes Bild ist auf der Halbinsel Apscheron und in Westturkmenien zu beobachten, wo die Erdöllager an sandig-tonige Folgen des Pliozäns gebunden sind u n d ein großer Teil dieser Gesteine auf Grund der Ablagerungsverhältnisse nicht als Erdölmuttergestein zu betrachten ist. Die V e r m u t u n g wurde geäußert, daß sich die Öllager in den produktiven Folgen Aserbaidshans und Turkmeniens durch vertikale Migration aus den miozänen und paläogenen Erdölmuttergesteinsschichten gebildet hätten, welche die K e r n e der erdölführenden K u p p e l n (Stöcke) und der Brachyantiklinalen bilden. Die Vermutungen GUBKINs und ARCHANGELSKIS wurden durch die Untersuchungen bestätigt, die die wissenschaftlichen Forschungsinstitute der A k a d e m i e der Wissenschaften der U d S S R und der Aserbaishanischen S S R , das Wissenschaftliche Forschungsinstitut für Erdölerkundung der U d S S R ( W N I G R I ) , der Lehrstuhl für Geologie und Geochemie der Brennstoffe der Moskauer Universität u n d andere Forschungsorganisationen ausführten. Diese Untersuchungen wiesen nach, daß im K a u k a s u s mehrere Erdölmuttergesteinsfolgen regional weit verbreitet sind. Sie führten auch zur Ausarbeitung der Grundprinzipien für d a s Erkennen dieser Folgen. Im Licht der gegenwärtig v e r f ü g b a r e n Unterlagen sind die aufgefundenen Ol- und Gaslagerstätten mit den L a g e r n im Tertiär nur einzelne Elemente eines mächtigen Öl- und Gasgürtels. Dieser Gürtel, der die Vorgebirgs- und intramontanen Senken der jungen Faltengebirge umfaßt, vereinigt zahlreiche Öl- und Gaslager in tertiären Ablagerungen. Ein besonders anschauliches Beispiel für die Anwendung der theoretischen Grundlagen der Erdölgeologie beim Aufsuchen

Auf der Russischen Tafel wurde zwischen Wolga und Ural eine Anzahl öl- und gasführender Gebiete mit zahlreichen L a g e r s t ä t t e n entdeckt; ein Teil dieser Lagerstätten besitzt bedeutend reichere Vorräte als die alten kaukasischen L a g e r s t ä t t e n . Einige L a g e r s t ä t t e n des Wolga-Ural-Gebietes enthalten L a g e r im Devon und K a r b o n , andere nur im K a r b o n , dritte im K a r b o n und P e r m und einige nur im Perm. Man k a n n annehmen, daß alle diese L a g e r mit Schichten z u s a m m e n h ä n g e n , die in ihrer Mehrzahl nicht nur erdölführend sind, sondern auch Erdölmuttergesteine darstellen. Vom Gesichtspunkt der Öl- und G a s f ü h r u n g sind in der U d S S R die Ablagerungen des Mesozoikums a m wenigsten untersucht. B i s in die letzten J a h r e hinein wurde Öl aus dem Mesozoikum in sehr unbedeutender Menge nur in K a s a c h s t a n an der N o r d k ü s t e des K a s p i schen Meeres gewonnen. Die zur Untersuchung der mesozoischen Sedimentationsverhältnisse durchgeführten Untersuchungen weisen auf die Möglichkeit hin, in diesen Ablagerungen sehr große Öl- und G a s a k k u m u l a t i o n e n aufzufinden. Die aussichtsreichsten Territorien für das Aufsuchen großer mesozoischer Öl- und G a s a n s a m m l u n g s z o n e n liegen hauptsächlich zwischen den Gebieten, die hinsichtlich der Öl- und G a s f ü h r u n g des P a l ä o z o i k u m s und des Tertiärs bekannt sind. Die Perspektiven des Mesozoikums werden durch die T a t s a c h e unterstrichen, daß m a n darin im Süden der U d S S R eine Anzahl neuer Lagers t ä t t e n und Erdölanzeichen gefunden h a t ; ferner wurden im Verlauf der letzten 10 J a h r e in mesozoischen Schichten außerordentlich große Öl- und G a s a k k u mulationen im Nahen Osten e n t d e c k t : in Saudi-Arabien, in K u w a i t , im Iran und Irak. Die verschiedenen K a t e g o r i e n der Öl- und G a s a k k u m u l a t i o n e n Der E r f o l g der Such- und E r k u n d u n g s a r b e i t e n auf Öl und Gas hängt einerseits v o m U m f a n g dieser Arbeiten a b , anderseits von einer gut begründeten, vergleichenden Einschätzung der Aussichten der ö l - und G a s f ü h r u n g ; das bezieht sich sowohl auf große Gebiete als auch auf die einzelnen Felder. U m die Aussichten für die ö l - und G a s f ü h r u n g großer Territorien in der Gegenwart einschätzen zu können, vergleicht m a n die großen Bereiche der E r d k r u s t e miteinander und ermittelt die Bedingungen, die für die Bildung und E r h a l t u n g von Öl- und Gasakkumulationen günstig sind oder nicht. Richtige Voraussagen bei der vergleichenden Einschätzung der Aussichten der Öl- und G a s f ü h r u n g hängen

Zeitschrift iür angewandte Geologie (1958) Helt G

BROD / A u f s u c h e n neuer Öl- lind Gasgebiete in der U d S S R

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v o r allem d a v o n ab, ob die G e s e t z m ä ß i g k e i t e n in d e r V e r b r e i t u n g vieler Ol- u n d G a s a k k u m u l a t i o n e n in u n t e r s c h i e d l i c h a u f g e b a u t e n Bereichen der E r d k r u s t e e r k a n n t w e r d e n . In V e r b i n d u n g m i t d e r L ö s u n g dieser A u f g a b e w e r d e n seit d e n l e t z t e n J a h r e n in d e r U d S S R s y s t e m a t i s c h e F o r s c h u n g e n z u r U n t e r s u c h u n g der v e r schiedenen T y p e n der Ol- u n d G a s a k k u m u l a t i o n d u r c h g e f ü h r t , u m die G e s e t z m ä ß i g k e i t e n i h r e r V e r b r e i t u n g zu e r m i t t e l n . Diesen U n t e r s u c h u n g e n ging eine S y s t e m a t i s i e r u n g d e r U n t e r l a g e n v o r a u s , welche die A k k u m u l a t i o n s t y p e n v o n Ol u n d Gas k e n n z e i c h n e n . Bis 1933/1934 w u r d e n in d e n A r b e i t e n , welche die öl- u n d g a s f ü h r e n d e n F e l d e r b e h a n d e l t e n , v o r w i e g e n d die T y p e n d e r S t r u k t u r f o r m e n b e s c h r i e b e n , a n welche die Ol- u n d G a s a k k u m u l a t i o n e n g e k n ü p f t sind. In V o r t r ä g e n u n d in der Liter a t u r w u r d e h ä u f i g kein U n t e r s c h i e d g e m a c h t zwischen solchen K a t e g o r i e n wie der einzelnen A k k u m u l a t i o n v o n Ol, der G e s a m t h e i t der A n s a m m l u n g e n in einem Feld u n d der G e s a m t h e i t der V o r k o m m e n , die g e s e t z m ä ß i g in großen Zonen m i t e i n a n d e r v e r b u n d e n sind, wobei diese Zonen große regionale V e r b r e i t u n g besitzen. E s w a r g a n g u n d gäbe, den A u s d r ü c k e n „ L a g e r " u n d „ L a g e r s t ä t t e " d e n gleichen begrifflichen I n h a l t zuzuschreiben. Das Fehlen von allgemeingebräuchlichen Definitionen f ü r die w i c h t i g s t e n t e r m i n i t e c h n i c i ers c h w e r t e die S y s t e m a t i s i e r u n g d e r D a t e n , welche die L a g e r u n g s v e r h ä l t n i s s e des E r d ö l s c h a r a k t e r i s i e r e n , fern e r b e g a b m a n sich d a d u r c h der Möglichkeit, eine vielseitige Klassifikation seiner A k k u m u l a t i o n e n zu schaffen. In d e n l e t z t e n J a h r e n w u r d e d u r c h verschied e n e F o r s c h e r ein u m f a n g r e i c h e s Material z u dieser F r a g e g e s a m m e l t , d a s es ermöglichte, die H a u p t e l e m e n t e einer vielseitigen Klassifikation der 01u n d G a s a n s a m m l u n g e n a b z u g r e n z e n ; dieses M a t e r i a l w i r d es f e r n e r e r l a u b e n , die H a u p t g e s e t z m ä ß i g k e i t e n i h r e r V e r b r e i t u n g in d e r E r d k r u s t e z u skizzieren.

B i l d u n g u n d die E x i s t e n z vieler Fallen, die Öl u n d Gas e n t h a l t e n , z u s a m m e n h ä n g t . F ü r d e n Vergleich u n d die G e g e n ü b e r s t e l l u n g d e r Öl- u n d G a s a k k u m u l a t i o n e n bedarf m a n einer u m f a s s e n d e n regionalen geologischen Analyse, welche die Möglichkeit gibt, das V e r h ä l t n i s v o n E r d ö l m u t t e r g e s t e i n s f a z i e s u n d g u t durchlässigen Gesteinen in großen Bereichen der E r d k r u s t e zu erkennen.

Der Verfasser gliedert alle A r t e n v o n Ol- u n d Gasa k k u m u l a t i o n e n in drei q u a l i t a t i v verschiedene K a t e gorien. E s w a r h i e r f ü r erforderlich, solche Begriffe wie Ol- u n d Gaslager, Öl- u n d G a s l a g e r s t ä t t e n u n d Zonen der 01- u n d G a s a k k u m u l a t i o n e i n d e u t i g zu definieren u n d ihre U n t e r s c h i e d e h e r v o r z u h e b e n . U n t e r L a g e r n sind die E i n z e l a k k u m u l a t i o n e n v o n Öl u n d Gas zu v e r s t e h e n , als Öl- u n d G a s l a g e r s t ä t t e n sind die l o k a l e n S t r u k t u r e l e m e n t e a u f z u f a s s e n , m i t d e n e n eine A n z a h l v o n L a g e r n , die gewöhnlich u n t e r e i n a n d e r auf einem Feld liegen, genetisch v e r b u n d e n ist. Die G e s a m t h e i t e n der L a g e r s t ä t t e n , die d u r c h die E i n h e i t d e r B i l d u n g g e s e t z m ä ß i g m i t e i n a n d e r v e r b u n d e n sind, w e r d e n als Öl- u n d G a s a k k u m u l a t i o n s z o n e n ausgeschieden. Die U n t e r s u c h u n g e n h a b e n gezeigt, d a ß die geologischen V o r a u s s e t z u n g e n , die einen Vergleich u n d eine G e g e n ü b e r s t e l l u n g der A k k u m u l a t i o n e n dieser drei K a t e g o r i e n e r l a u b e n , v e r s c h i e d e n sind. E s w u r d e festgestellt, d a ß sich die E i n z e l a k k u m u l a t i o n e n u n d die Lager hinsichtlich der B i l d u n g s v e r h ä l t n i s s e u n d d e r E x i s t e n z der örtlichen Fallen unterscheiden. In diese Fallen gelangen Öl u n d Gas im Verlauf i h r e r Migration und ihrer A b t r e n n u n g v o m Wasser innerhalb der durchlässigen Gesteine. Die durchlässigen Gesteine dienen als n a t ü r l i c h e s Reservoir f ü r alle in d e n Gesteinen eingeschlossenen beweglichen S u b s t a n z e n . Voraussetz u n g f ü r einen Vergleich u n d eine G e g e n ü b e r s t e l l u n g der L a g e r s t ä t t e n sind die U n t e r s c h i e d e in d e n s t r u k t u rellen B i e g u n g s f o r m e n der Gesteine, m i t d e n e n die

Prinzipien der geologischen Rayonierung großer öl- und gasführender Territorien Bei d e r U n t e r s u c h u n g d e r B i l d u n g s b e d i n g u n g e n u n d der G e s e t z m ä ß i g k e i t e n , die der V e r b r e i t u n g der ÖIund G a s a k k u m u l a t i o n e n in m ä c h t i g e n Sedimentgesteinen z u g r u n d e liegen, gilt es, sowohl die G r u n d züge des jetzigen A u f b a u e s eines b e s t i m m t e n Bereichs der E r d k r u s t e als a u c h die w i c h t i g s t e n E t a p p e n seiner geologischen E n t w i c k l u n g festzustellen. Die D u r c h f ü h r u n g der U n t e r s u c h u n g gibt die Möglichk e i t , die G e s e t z m ä ß i g k e i t e n a u f z u f i n d e n , welche die A n s a m m l u n g u n d U m b i l d u n g der in m ä c h t i g e n F o l g e n s c h l a m m i g e r Gesteine dispers v e r t e i l t e n organischen S u b s t a n z e n bei i h r e r V e r w a n d l u n g in B i t u m i n a b e h e r r schen. Die V e r l a g e r u n g d e r in d e n s c h l a m m i g e n Gesteinen befindlichen beweglichen S u b s t a n z e n auf bed e u t e n d e E n t f e r n u n g vollzieht sich v o m Gebiet d e r s t ä r k s t e n A b s e n k u n g u n d V e r d i c h t u n g aus n a c h Geb i e t e n m i t geringerer V e r d i c h t u n g hin. Bei der B i l d u n g m ä c h t i g e r S e d i m e n t e v e r l ä u f t dieser P r o z e ß f ü r j e d e große geschlossene, als S e d i m e n t a t i o n s b e c k e n d i e n e n d e Senke d e r E r d k r u s t e v o m Z e n t r u m n a c h d e m R a n d e d e r Senke hin. D a s S t u d i u m d e r G e s e t z m ä ß i g k e i t e n , die bei d e r Mächtigkeitsverringerung der Erdölmuttergesteinsform a t i o n e n u n d d e r D e c k s c h i c h t e n zu b e o b a c h t e n sind, g i b t die Möglichkeit, die u n g e f ä h r e M i g r a t i o n s r i c h t u n g der beweglichen organischen S u b s t a n z e n z u r e k o n s t r u i e r e n . Aus d e n K a r t e n gleicher M ä c h t i g k e i t e n u n d gleicher Fazies, die f ü r die Russische Tafel, d e n K a u k a s u s u n d das K a u k a s u s v o r l a n d z u s a m m e n g e s t e l l t w u r d e n , geht h e r v o r , d a ß j e d e r S e d i m e n t a t i o n s t r o g gewöhnlich ein B e s t a n d t e i l eines g r ö ß e r e n Senkungsgebietes d e r E r d k r u s t e ist. Die U m r i s s e der S e d i m e n t a t i o n s t r ö g e u n d die Lage des axialen Teils der g r ö ß t e n D u r c h b i e g u n g e r f a h r e n in Z u s a m m e n h a n g m i t d e n weitg e s p a n n t e n wellenförmigen Schwingungsbewegungen d e r K r u s t e wesentliche V e r ä n d e r u n g e n . Diese Bewegungen bewirken auch Veränderungen im Verhältnis der großen H e b u n g s - u n d S e n k u n g s g e b i e t e . Diese V e r ä n d e r u n g e n p r ä g e n sich in d e n in T a f e l gebieten gelegenen S e d i m e n t a t i o n s t r ö g e n in g e r i n g e m Maße, in d e n in Geosynklinalgebieten gelegenen d a g e g e n b e d e u t e n d s t ä r k e r aus. U n t e r geosynklinalen B e d i n g u n g e n wird in d e n a m s t ä r k s t e n d u r c h g e b o g e n e n a x i a l e n Teilen der Tröge, n ä m l i c h d e n Vorgebirgsgräben, die sich a n die Gebirgsmassive a n l e h n e n , die S e d i m e n t a k k u m u l a t i o n v o n einer F a l t u n g begleitet. Die d u r c h die Orogenese e n t s t a n d e n e n F a l t e n o r d n e n sich u m d a s Massiv a n u n d bilden r a n d l i c h e F a l t e n z o n e n . J e d e E t a p p e d e r G e b i r g s b i l d u n g u n d des W a c h s e n s des Gebirgsmassivs f ü h r t d e m e n t s p r e c h e n d zu einer Verl a g e r u n g der g r o ß e n Senkungsgebiete. Folglich b r i n g t jede E t a p p e d e r Gebirgsbildung 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 M i g r a t i o n s b e d i n g u n g e n d e r K o h l e n w a s s e r s t o f f s u b s t a n z e n m i t sich, sie b e d i n g t w e i t e r h i n

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Heft 6

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BROD / Aufsuchen neuer Öl- und Gasgebiete in der U d S S R

eine Veränderung der hydrogeologischen Verhältnisse im B e z u g auf die Speisung und E n t l a s t u n g der Wassermassen, welche die natürlichen Reservoire sättigen.

das Verhältnis dieser Zone zur rezenten S t r u k t u r der K r u s t e betrachtet. Alle Veränderungen, die ein gegebener Bereich der E r d k r u s t e im Verlauf seiner geologischen Entwicklungsgeschichte erfuhr, werden berücksichtigt, u m einer vergleichenden E i n s c h ä t z u n g der Öl- und G a s f ü h r u n g der einzelnen Teile der öl- und gasführenden Becken und der mit ihnen zusammenhängenden Öl- und Gasakkumulationszonen liefern zu können.

Bei der Untersuchung der Gesetzmäßigkeiten, denen die Verbreitung der Öl- und Gasakkumulationszonen in diesem oder jenem rezenten großen Senkungsgebiet der E r d k r u s t e gehorcht, wird die Geschichte der geologischen Entwicklung und der U m b i l d u n g der Sedimentationströge, die auf einem gegebenen Bereich der Erdkruste existierten, rekonstruiert. Im Z u s a m m e n h a n g mit einer ähnlichen B e t r a c h t u n g des Problems der Ol- und G a s a k k u m u l a t i o n unternahm der Verfasser anfangs den Versuch, für den Begriff „Öl- und G a s p r o v i n z " 3 ) eine genetische D e u t u n g zu gaben. E r schlug vor, als Ol- und Gasprovinz einen Bereich der E r d k r u s t e aufzufassen, der während einer geologisch langen Zeitdauer ein einheitliches Sedimentationsbecken darstellte, das durch die Gemeinsamkeit der Bitumenverhältnisse und der regionalen Öl- und G a s a k k u m u l a t i o n s v o r g ä n g e gekennzeichnet war. Die Öl- und Gasprovinzen wurden nach der Stratigraphie ausgesondert. Die bei den nachfolgenden Untersuchungen gemachten E r f a h r u n g e n haben allerdings gezeigt, daß bei der heutigen S t r u k t u r der E r d k r u s t e die Rekonstruktion derartiger Senken, die irgendwann einmal existiert haben, sehr schwierig und die stratigraphische Stellung der Grenzen dieser Provinzen recht u n b e s t i m m t ist. E s ist außerdem zu bemerken, daß die verschiedenen Autoren dem Begriff ,,Ö1- und G a s p r o v i n z " (wörtlich: öl- und gasführende Provinz) verschiedenen Sinn beilegen, darunter auch die amerikanischen Geologen, die diesen Begriff einführten. Unter Berücksichtigung der äußersten Unbestimmtheit dieses Ausdrucks soll m a n ihn nicht bei der Rayonierung großer Territorien anwenden. Deshalb schlug der Verfasser später vor, die R a y o n i e r u n g großer Territorien durch Ausscheidung der öl- und gasführenden Becken durchzuführen. 4 ) Dieser Ausdruck gewann sofort weite Verbreitung, und er wird in den meisten Arbeiten benutzt, die in der U d S S R zu diesem Problem veröffentlicht werden. Unter öl- und gasführenden Becken versteht m a n Gebiete einer großen und andauernden A b s e n k u n g in einer rezenten S t r u k t u r der E r d k r u s t e , mit denen zahlreiche Öl- und Gasakkumulationszonen und die sie speisenden Erdölsammelfelder zusammenhängen. Der A u s d r u c k ,,öl- und gasführendes B e c k e n " ist kein S y n o n y m für den Ausdruck „öl- und gasführende P r o v i n z " . E r entspricht nicht der Provinz als einheitliches Sedimentationsbecken, da die Ausscheidung der Becken durch Abgrenzung großer, rezenter, geschlossener Senkungsgebiete (Durchbiegungsgebiete) der K r u s t e vorgenommen wird. Diese Gebiete kontrollieren das Wechselverhältnis der vielen Öl- und Gasakkumulationszonen. Innerhalb der heutigen Grenzen der öl- und gasführenden Becken konnten die Sedimentationsbecken, die früher hier existierten, oftmals ihre Umrisse verändern. Bei der Analyse der Gesetzmäßigkeiten, denen die Verteilung der bekannten und möglichen Öl- und Gasakkumulationszonen gehorcht, die in den öl- und gasführenden Becken ausgeschieden werden können, wird ') I . 0 . B R O D & N. A. J E R E M E N K O : Grundlagen der ö l - und Gasgeologie. 1. Auflage, Moskauer Staatliche Universität, 1950. ') I. O. B R O D & N. A. J E R E M E N K O : Grundlagen der ö l - und Gasgeologie, 2. Auflage, Moskauer Staatliche Universität, 1953.

Viele öl- und gasführende Becken, die in geologischer Frühzeit entstanden sind, existieren auch heute noch, wobei sie die Grundzüge ihres B a u e s beibehalten. Manche Absenkungsgebiete der E r d k r u s t e wiederum, die als öl- und gasführende Becken zu betrachten sind, änderten nicht nur ihre Umrisse vollständig, sondern es t r a t e n auch bei den S t r u k t u r f o r m e n der Gesteinsfolgen, die bei der Sedimentation entstanden, grundlegende Veränderungen ein. Bis zur Gegenwart haben sich i m Paläozoik u m entstandene öl- und gasführende Becken nur auf den Tafeln mit p r ä k a m b r i s c h e m Untergrund erhalten, ferner auch in Vorgebirgs- und Zwischengebirgssenken v o n F a l t e n s y s t e m e n , deren Konsolidierung sich im P a l ä o z o i k u m vollzog. Wenn auch die A k k u m u l a t i o n des organischen Materials im Sediment und seine U m b i l d u n g in B i t u m e n hauptsächlich von den Sedimentations- und Diageneseverhältnissen a b h ä n g t , so wird doch die B i l d u n g und Zerstörung der Öl- und Gaslager vorwiegend durch tektonische Prozesse b e s t i m m t . Die regionale Migration der Kohlenwasserstoffe, ihre Differentiation, Akkumulation und Neuverteilung können erfolgen, solange ein öl- und gasführendes Becken besteht. Auf seinen verschiedenen Entwicklungsetappen können je nach den geologischen Bildungsbedingungen des öl- und gasführenden Beckens manche Prozesse intensiviert, andere wieder abgeschwächt werden. In den verschiedenen Entwicklungsetappen der E r d k r u s t e erfolgt in den großen Absenkungsgebieten bis heute die Bildung und Zerstörung von Öl- und Gaslagern. Die E x i s t e n z der L a g e r h ä n g t im wesentlichen v o m Verhältnis des Erdöls und Gases z u m Wasser bei der Verlagerung und T r e n n u n g der beweglichen Substanzen in den gut durchlässigen Gesteinen ab. D e m Wesen nach kann die Bildung jetzt existierender Öl- und Gaslager nur nach E n t s t e h u n g j e t z t existierender Fallen erfolgen, und ihre E r h a l t u n g hängt von den rezenten geochemischen und hydrogeologischen Verhältnissen ab. Folglich h ä n g t die E x i s t e n z v o n ö l - und Gasakkumulationszonen im wesentlichen von den j e t z t herrschenden Beziehungen zwischen Speichergesteinen und schwach durchlässigen Gesteinen und von den Verhältnissen der regionalen Wasserzirkulation a b ; diese Zirkulation ist bestimmend f ü r die Möglichkeit oder Unmöglichkeit der E r h a l t u n g der ö l - (Gas-) lager in den j e t z t existierenden Fallen. Alle Öl- und Gasakkumulationszonen sind entweder an Antiklinalzonen gebunden oder an Zonen, in denen die Speichergesteine an einer Monoklinale nach oben auskeilen, oder schließlich an solche Stellen, wo die letzteren von plastischen Gesteinen diskordant überlagert werden. Daher ist die Einteilung der Öl- und G a s a k k u m u lationszonen in regional verbreitete strukturelle und stratigraphische Fallen durchaus gerechfertigt, was m a n jedoch nicht sagen k a n n , wendet m a n d a s gleiche Ordnungsprinzip für L a g e r und L a g e r s t ä t t e n a n .

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Zeitschrift für angewandte Geologie ( 1 9 5 8 ) Heft 6 BROD / A u f s u c h e n neuer Öl- u n d G a s g e b i e t e in der U d S S R

Die rezenten Senken, die sich an die Ol- und Gasakkumulationszonen anschließen, sind als ihre Erdölsammelfelder zu betrachten. Die öl- und gasführenden Becken schließen in ihrer heutigen Struktur öl- und Gasakkumulationszonen und Erdölsammelfelder ein. Die Gemeinsamkeit der Bildungsverhältnisse in einer Reihe Öl- und Gaslagerstätten in jeder Öl- und Gasakkumulationszone hängt mit der Einheitlichkeit der Entstehungsbedingungen vieler Fallen und den Beziehungen zwischen den Lagern in diesen Fallen und den regionalen liydrogeologisehen Verhältnissen zusammen. Von größter Bedeutung sind hierbei die Strukturformen. Migrationen und Differentiationen innerhalb des Reservoirs, welche die Bildung der Lager im wesentlichen bestimmen, sind nur bei Neigung der Schichten möglich. Die öl- und Gasakkumulationszonen hängen genetisch mit der Veränderung der Paläogeographie des Beckens und mit seiner tektonischen Entwicklung zusammen. Die Paläogeographie der Becken und die Akkumulationsbedingungen unterscheiden sich bekanntlich von denen, die in Geosynklinalgebieten auftreten. Verschieden sind im Hinblick auf diese beiden Bereiche auch die tektonischen Vorgänge, die Migrationsverhältnisse und die Bedingungen für die Bildung und Zerstörung der Lager. Folglich müssen auch die Öl- und Gasakkumulationszonen unter diesen Bedingungen ihre kennzeichnenden Züge aufweisen. Bei der Faltenbildung in Geosynklinalräumen entstehen große Öl- und Gasakkumulationszonen, die sich parallel zum Hauptstreichen des Gebirgsmassivs erstrecken. Wenn sich die Differentialbewegungen des unterlagernden Fundaments auf die Faltenbildung in der Geosynklinalsenke auswirken, dann liegen die Antiklinalzonen, mit denen die Öl- und Gasakkurnulationszonen zusammenhängen, nicht selten kulissenartig in einem bestimmten Winkel zum Streichen des Massivs. In den Becken, die sich unter Tafelverhältnissen entwickeln, besitzen die Öl- und Gasakkumulationszonen keine derart ausgeprägte Orientierung, da die Umrisse der Hebungen gewöhnlich durch die Differentialbewegungen der Fundamentblöcke bestimmt werden. Ein gesetzmäßiger Zusammenhang mit den Umrissen der Senken ist nur für die Zonen charakteristisch, die sich längs der Ränder der auf Tafelgebieten befindlichen öl- und gasführenden Becken hinziehen. Auf kompliziert gebauten Krustenbereichen, die im Paläozoikum oder Mesozoikum vom Geosynklinalstadium zum Tafelstadium übergingen, bestehen die ö l - und Gasakkumulationszonen aus verschieden gebauten Stockwerken. Wenn auch die Struktur der Stockwerke in einem gewissen Maße dem Bau des gefalteten Fundaments folgt, so wird sie doch im allgemeinen durch schwach ausgeprägte Formen gekennzeichnet. Bei der Entstehung der Blockgebirge werden in solchen Krustenbereiehen, die zum Tafelstadium übergegangen sind, in den intramontanen Trögen wiederum Bedingungen für die Öl- und Gasakkumulation geschaffen, die den Bedingungen in Geosynklinalen ähneln. Die erwähnten Voraussetzungen liefern die Begründung dafür, alle bekannten öl- und gasführenden Becken wie folgt einzuteilen: Becken in rezenten ebenen Tafelgebieten, Becken in Vortiefen junger Gebirge und schließlich Becken in intramontanen Senken.

261 Die bekannten und möglichen öl- und gasführenden Becken der UdSSR Die öl- und Gaslagerstätten, die in Rußland vor der Oktoberrevolution exploitiert wurden, waren im wesentlichen an Vorgebirgssenken und intramontane Senken gebunden. Am frühesten begann die industrielle Erdölexploitation auf der Halbinsel Apscheron im Südostkaukasus. Die Halbinsel Apscheron wird zusammen mit den Lagerstätten der Kura-Niederung, den benachbarten Gebieten Ostgrusiniens und der Kaspi-Niederung Westturkmeniens im einheitlichen Südkaspischen oder Kura-Turkmenischen öl- und gasführenden Becken zusammengefaßt. In diesem Becken treten die größten Öl- und Gaslager im Pliozän auf. Unbedeutende Ölakkumulationen sind auch im Paläogen bekannt. Die Herde der Schlammvulkane, die riesige Gasmengen auswarfen, liegen wahrscheinlich in mesozoischen Schichten (s. .Karte). Im Südkaspischen öl- und gasführenden Becken befinden sich die reichsten Öl- und Gasakkumulationen auf der Halbinsel Apscheron, im umliegenden Seichtwassergebiet des Kaspischen Meeres und im BulchanRayon Transkaspiens. Die Exploitation dieser Lagerstätten lieferte von 1 8 7 1 - 1 9 5 5 etwa 800 Mio t Erdöl. In Aserbaidshan, wo in der Nachkriegszeit die Ölförderung etwas zurückging, wurden in den letzten Jahren neue große Lagerstätten entdeckt. Auf neuen Bereichen des im Meere gelegenen Erdölfeldes ,,Neftjanye k a m n i " wurde ermittelt, daß eine Anzahl von Erdöllagern eine hohe Produktivität besitzt. Im Meere wurden außerdem noch zwei neue Gasöllagerstätten gefunden. Große Bedeutung besitzt auch die Entdeckung der neuen Öl- und Gasfelder Karadagh und Kirowdagh, die im Süden und Südwesten der Halbinsel Apscheron liegen. Diese Entdeckungen besitzen nicht nur für die günstige Einschätzung der Öl- und Gasführung der Kura-Niederung im westlichen Teil des Beckens große Bedeutung, sondern auch für das Aufsuchen neuer ö l und Gasakkumulationszonen östlich des Kaspischen Meeres, in Turkmenistan. In den letzten Jahren nahm östlich des Kaspischen Meeres die neue Lagerstätte Kumdagh die Förderung auf, neue Lager auf der Halbinsel Tscheleken wurden erschlossen, entdeckt wurde eine große Gaslagerstätte in der Kysyl-Kuin. Unmittelbar westlich dieses Beckens liegt das Rion-Schwarzmeer-Beeken, wobei ein großer Teil dieses Beckens im Schwarzen Meer selbst liegt. Trotz einer bedeutenden Menge natürlicher ö l - und Gasanzeichen, die in Westgrusinien bekannt sind und die sowohl von mesozoischen als auch von tertiären Schichten ausgehen, gelang es bis jetzt noch nicht, in diesem Becken einigermaßen bedeutende exploitationswürdige Ölakkumulationen aufzufinden. Am höffigsten ist hier das Mesozoikum. Nach der Halbinsel Apscheron wurde die Erdölgewinnung im industriellen Maßstab im Rayon von Grosny aufgenommen. Das Gebiet Grosny wird zusammen mit den Vorgebirgen und Ebenen Daghestans und der Nordossetischen A S S R , ferner dem in Transkaspien gelegenen Territorium zwischen Mangyschlak und Großem Baichan zum Mittelkaspischen oder Tersk-Karabogasischen öl- und gasführenden Becken zusammengefaßt. In diesem Becken ist das bereits be-

Z e i t s c h r i t t f ü r a n g e w a n d t e Geologie ( 1 9 5 8 ) Heft 6 BROD / A u f s u c h e n n e u e r Ö L - u n d G a s g e b i e t e in d e r U d S S R

262 kannte Intervall der Ol- und Gasführung weitaus größer als in den schon erwähnten Becken. Ol- und Gasakkumulationen treten im J u r a , in der Kreide, im Paläogen und im Miozän auf. Bis j e t z t ist nur die Öl- und Gasführung des lichen Teils dieses Beckens nachgewiesen. Hier zahlreiche Lagerstätten des Gebiets von Grosny der Nordossetischen und der Daghestanischen nomen Sozialistischen Sowjetrepublik.

westliegen sowie Auto-

Bis 1947 wurden vorwiegend Öl- und Gaslager im Mittleren Miozän und teilweise im Paläogen exploitiert. Bald darauf wurden in Daghestan, in der letzten Zeit auch im Gebiet von Grosny die Ölführung und die Gasführung des Mesozoikums erkannt. In den Nachkriegsjahren wurden neue Öl- und Gasakkumulationszonen auf der Tafelböschung des Mittelkaspischen Beckens im R a y o n Prikum entdeckt. Auf den neuen Lagerstätten Oseksuat und S i m n j a j a stawka begann die Exploitation der unterkretazischen und jurassischen Erdöllager. Im östlichen Teil des gleichen Beckens, in der Karabogasischen Niederung östlich des Kaspischen Meeres, liegen sie nahe an der Oberfläche. Hier ist die Auffindung neuer Öl- und Gasakkumulationszonen mit mesozoischen Lagern zu erwarten. Auf den Lagerstätten Atschikulak und Praskowej, die etwas weiter südlich liegen, begann die Exploitation von Öllagern, die im Paläogen auftreten. Mesozoische Schichten wurden durch Bohrungen im östlichen Kaukasusvorland in über 2 0 0 0 — 3 0 0 0 m Tiefe nachgewiesen, im Rayon von Karabogas liegen sie in Teufen bis zu 2000 m. Die im Gebiet von Krasnodar exploitierten Erdöllagerstätten werden gemeinsam mit den zahlreichen Öl- und Gasanzeichen der Halbinseln T a m a n und Kertsch zum Asow-Kuban öl- und gasführenden Becken zusammengefaßt. In diesem Becken t r i t t eine exploitationswürdige Erdölführung hauptsächlich im Paläogen und teilweise im Miozän und Pliozän auf. E s sind auch Öl- und Gasanzeichen im Mesozoikum bekannt. Vor dem Kriege wurde Erdöl im wesentlichen aus dem Mittleren Paläogen in dem Gebiet um die Stadt Neftegorsk gewonnen. In den letzten J a h r e n wurden neue Lagerstätten entdeckt, die Lager im Unteren Paläogen und in den jüngeren miozänen und pliozänen Schichten enthalten. Heute sind längs der ganzen nordwestlichen Abdachung des Kaukasus zahlreiche Ölakkumulationen nachgewiesen, die sowohl mit den Auskeilzonen der Sandsteinfolgen als auch mit Antiklinalzonen zusammenhängen. Auf den neuen Öl- und Gasfeldern Anastasjewskaja, Troizkaja und Nowodmitrijewskaja wurden nicht nur Erdöl-, sondern auch große Gaslager entdeckt. In der sich am K u b a n zwischen der Halbinsel T a m a n und Armawir hinziehenden Zone ist die Auffindung einer großen begrabenen Antiklinalzone sehr wahrscheinlich, in der dann neue Öl- und Gasfelder entdeckt werden können. Von 1869 bis zur Gegenwart wurden im Mittelkaspischen und im Asow-Kuban öl- und gasführenden Becken etwas über 200 Mio t Erdöl gefördert. An die Karpatenvorsenke ist ein öl- und gasführendes Becken geknüpft, welches sowohl zahlreiche Öllagerstätten und Ölanzeichen der Ostkarpaten als auch die

große Gasakkumulationszone umfaßt, welche die Vorkarpatensenke im Osten begrenzt. In diesem Becken sind Miozän, Paläogen und Kreide öl- und gasführend. Hier werden viele Dutzend kleiner Öllagerstätten exploitiert, die hauptsächlich mit den überkippten Stirnfalten zusammenhängen, die durch Aufschuppung entstanden. Innerhalb dieser Lagerstätten ragt seit langem die Lagerstätte von Borislawsk hervor. In letzter Zeit wurden die neuen Erdöllagerstätten Dolina und Bitkow entdeckt, welche die Möglichkeit bieten, die Erdölführung in diesem Becken merklich zu steigern. Die großen Gaslagerstätten Daschawa, Ungersko, Opari und andere in der Vorkarpatenzone auftretende Gasakkumulationen dienen zur Gasversorgung Moskaus, Kiews, Lwows und vieler anderer Städte durch Ferngasleitungen. Im Westen dieses Beckens liegt noch ein öl- und gasführendes Becken in der Zentralsenke der Karpaten. In intramontanen Senken Mittelasiens liegen das Ferghana-Becken sowie das Südtadshikische Becken. In diesen treten Erdöllager hauptsächlich im Tertiär und teilweise in der Kreide auf. Zum intramontanen öl- und gasführenden B e c k e n , das unter dem Wasserspiegel des Stillen Ozeans liegt, gehören die Lagerstätten der Insel Sachalin. Hier t r i t t das Erdöl im Tertiär auf. Im vorrevolutionären Rußland wurde Erdöl auf der Tafel nur an der U c h t a und am Ufer des Kaspisees zwischen den Flüssen E m b a und Ural gefördert. Im Rayon von Uchta wurde die Erdölgewinnung schon seit langer Zeit auf kleingewerbliche Weise betrieben. Eine umfassende industrielle Erschließung dieses Gebietes begann erst in den J a h r e n der Sowjetmacht. Die hier bekannten Öl- und Gaslagerstätten gehören zum Petschora-Öl- und Gasbecken, das zwischen Ural und Timan liegt. Die Öl- und Gasführung t r i t t hauptsächlich im Devon und teilweise im K a r b o n und P e r m auf. Dieser R a y o n ist dadurch bekannt, daß man das schwere devonische Öl aus Schächten gewinnt. Im benachbarten Gebiet wurden im Devon große Gasakkumulationen entdeckt. Neue Öl- und Gasakkumulationszonen mit Lagern im K a r b o n und P e r m können im Zentralteil und am Ostrand des Beckens aufgefunden werden. Die Lagerstätten des Ural-Emba-Gebietes gehören zum Nordkaspischen öl- und gasführenden Becken, welches hinsichtlich der Ausdehnung und der Öl- und Gasvorräte das größte der U d S S R ist. Dieses Becken umfaßt den südöstlichen, am stärksten abgesunkenen Teil der Russischen Tafel und das sie im Norden umrahmende, zwischen Wolga und Ural gelegene Gebiet. Im südlichen Teil des Beckens begann die Exploitation von zwei Lagerstätten in den J a h r e n 1910—1911. In der Gegenwart wird im Gebiet von Gurjew und teilweise im Gebiet von Aktjubinsk, die zur Kasachischen S S R gehören, die Erdölgewinnung auf zahlreichen kleinen Feldern betrieben, die mit Salzkuppelhebungen zusammenhängen. Das Erdöl wird aus der Permotrias, vorwiegend aber auch aus jurassischen und kretazischen Ablagerungen gewonnen. Das Gebiet der Nordkaspischen Senke umfaßt im Zusammenhang mit der Absenkung der Kruste ver-

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Heft 6 BROD / Aufsuchen neuer ÖL- und Gasgebiete in der U d S S R

263

schiedenaltrige Bildungen, große strukturelle Hebungen

Mittel- u n d U n t e r k a r b o n und teilweise aus dem D e v o n

und S e n k u n g e n . Das I n t e r v a l l der B i t u m e n b i l d u n g und

gewonnen.

d e r Öl- u n d

Gasakkumulation

B e c k e n sehr groß. wurde

Nordkaspischen

I m nördlichen Teil dieses

die g r o ß e i n d u s t r i e l l

des D e v o n s

ist im

nachgewiesen.

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sind

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wiegend Gasakkumulation im R a y o n Schebelina unweit

In und

Gasakkumulationen

im

N o r d o s t e n u n d O s t e n . S i c e r f a s s e n das T e r r i t o r i u m d e r und

der

Tatarischen

Gebiete Tschkalowsk, Kuibyschew, lingrad. Baschkirien rückte

ASSR

und

Saratow und

im Bezug auf

die

die Sta-

Erdöl-

f ö r d e r u n g i m J a h r e 1 9 5 5 a n die e r s t e S t e l l e d e r U d S S R fort,

das T e m p o

hauptsächlich

durch

E x p l o i t a t i o n der L a g e r s t ä t t e T u i m a s y zu steigern. Entwicklung

der

Erdölförderung

die n e u e g r o ß e L a g e r s t ä t t e v o n

Für

besitzt

Schkapow im

Rayon

von Belebei große B e d e u t u n g . Sie weist ähnliche Lager u n g s v e r h ä l t n i s s e wie T u i m a s y a u f . A u ß e r d e m w u r d e n Baschkirien

entdeckt,

von

noch

mehrere

denen

kleinere

Leonidowka,

Lagerstätten

Konstantinowka,

T s c h e k m a g u s c h und Orlan h e r v o r z u h e b e n sind. A u f G r u n d d e r E r k u n d u n g s e r g e b n i s s e , die i n B a s c h kirien erzielt wurden, werden auch im Nordosten

des

Gebiets T s c h k a l o w neue P e r s p e k t i v e n erschlossen. D o r t wurde bereits i m D e v o n der L a g e r s t ä t t e Sultangulowsk Erdöl gefunden. In

der

5 Jahren

Tatarischen

ASSR

neue

entdeckt;

Lager

wurden

in

den

dadurch

letzten

steht

diese

R e p u b l i k hinsichtlich der E r d ö l v o r r ä t e an erster Stelle der U d S S R .

Diese wurde im wesentlichen durch

eine

b e d e u t e n d e E r w e i t e r u n g d e r L a g e r des g r ö ß t e n öl- u n d gasführenden

Feldes

der

UdSSR,

Romaschkino,

er-

reicht. A u ß e r d e m wurde noch eine Anzahl v o n Ölakkumulationen im Devon und K a r b o n entdeckt. Die E n t deckung

des i m

Rayon

Jelabuga

gelegenen

Öl-

und

G a s f e l d e s n ö r d l i c h d e r K a m a e r w e i t e r t die t e r r i t o r i a l e n A u s s i c h t e n f ü r die Öl- u n d G a s f ü h r u n g T a t a r i e n s . H e u t e wird allein in T a t a r i e n m e h r E r d ö l

gewonnen

die E r d ö l f ö r d e r u n g d a s D r e i f a c h e

der

heutigen Förderung von B a k u betragen.

Charkow

G r o ß e B e d e u t u n g b e s a ß die E n t d e c k u n g e i n e r g a n z e n Feldes

von

Romaschkino Diese

Muchanowsk,

Lagerstätte

ist

n e u e n g r o ß e n Öl- u n d Im

das

im Wolgagebiet

Wolgagebiet

von

offenbar

das

südwestlich

von

Kuibyschew

liegt.

erste

einer

Glied

Saratow

wurde

in

mit Lagern im Devon entdeckt.

aller-

Stepnowsk

In den bereits

Gasakkumulationszonen,

früher

die

sich

a m rechten Ufer der W o l g a i m Gebiet von S a r a t o w hinziehen,

wurden

stätten

Gusselka,

ermittelt. wurde

Weiter

die

die

verhältnismäßig

kleinen

Gorykinsk,

Bogajewsk

südlich, im

Gebiet von

Förderung

auf

den

großen

und

Lagerandere

Stalingrad, Lagerstätten

Shirnowsk und Bachmetjewsk aufgenommen,

unlängst

wurden

Linewsk

die

Lagerstätten

Korobkowsk

aufgefunden,

eine

eine

Gebiet von

große

Zone

Anzahl

Ssum

mit

vor-

öllagerstätten

(Ukraine)

und bei

der

S t a d t M o s y r j in B e l o r u ß l a n d e n t d e c k t . A u ß e r d e n a u f g e z ä h l t e n B e c k e n , a n w e l c h e die i n d e r UdSSR

in

Exploitation

befindlichen

Öl-

und

Gas-

lagerstätten gebunden sind, ist noch eine Anzahl

von

Senkungsgebieten

und

bekannt,

die als m ö g l i c h e

öl-

gasführende B e c k e n betrachtet werden können. Vorgebirgs-

und

Zwischengebirgssenken

sind

Viele

in

ver-

s c h i e d e n e m M a ß e a u s s i c h t s r e i c h f ü r die A u f f i n d u n g n e u e r öl- u n d g a s f ü h r e n d e r B e c k e n . Auf der R u s s i s c h e n Tafel, und zwar in i h r e m zentralen Teil, der von einem präkambrischen F u n d a m e n t unterlagert wird, wurden bereits in gewissem M a ß e S u c h - und Erkundungsarbeiten

durchgeführt.

Obgleich in

G e b i e t e n Öl- u n d

Gasakkumulationen

nicht

wurden,

aufgefunden

suchungen nicht

der l e t z t e n

Jahre

ausgeschlossen,

führende Senke

Becken

(der

ist

neue

zu

aber,

zeigen, die

die

die

Möglichkeit

mit

Polnisch-Litauischen

sker-Kama-Senke

öl-

Unter-

und

der

gas-

Baltischen

Senke),

und der Senke v o n

noch

wie

bedeutende

finden,

diesen

bis j e t z t

der

Mesen-

Rjasan-Saratow

zusammenhängen. In Sibirien wurden zuerst Erdölanzeichen im b r i u m J a k u t i e n s f e s t g e s t e l l t . W i e die

Kam-

Untersuchungen

der in Sibirien a r b e i t e n d e n Geologen zeigen, k a n n

im

G e b i e t d e r L e n a - W i l j u i - S e n k e e i n öl- u n d g a s f ü h r e n d e s Becken

mit

Öl-

und

Gasakkumulationszonen

auf-

g e f u n d e n w e r d e n , w o b e i i n m a n c h e n R a y o n s die L a g e r im

Kambrium,

in

anderen

wieder

im

Mesozoikum

liegen. D i e d u r c h g e f ü h r t e n U n t e r s u c h u n g e n l i e f e r n die G r u n d lage zu der E r w a r t u n g , daß i m G e b i e t der rischen

Senke,

die z w i s c h e n

dem

Ural

Westsibi-

und

der

Ab-

großes

öl-

und

gasführendes

Becken

aufgefunden

wird. D i e e r w ä h n t e n S e n k u n g s g e b i e t e d e r E r d k r u s t e , die a l s

und

können,

sind

ihrer

Höffigkeit

nach

durchaus

nicht

gleich. Ihre Höffigkeit wird v o r allem v o n der Mächtigkeit der in ihnen a u f t r e t e n d e n unkonsolodierten

Sedi-

mentgesteine

diese

bestimmt,

durch

die

Gesteine i m Profil der möglichen

Rolle,

die

Erdölmuttergesteins-

f o r m a t i o n e n s p i e l e n sowie d e r d a m i t z u s a m m e n h ä n g e n der

l e t z t e n Z e i t die n e u e g r o ß e G a s ö l l a g e r s t ä t t e e n t d e c k t e n Öl- u n d

Karbon

Gasakkumulationszone.

von

wurde

m ö g l i c h e öl- u n d g a s f ü h r e n d e B e c k e n b e t r a c h t e t w e r d e n

Anzahl hochproduktiver Lager im Devon und des

Becken

dachung der Ostsibirischen T a f e l liegt, ein neues, sehr

als i m z a r i s t i s c h e n R u ß l a n d v o n 1 9 1 3 . I m J a h r e 1 9 6 0 soll i n T a t a r i e n

diesem

wurden im

G a s a k k u m u l a t i o n s z o n e n u m g r e n z e n das N o r d k a s p i s c h e

in

öl-

Ver-

öl- u n d g a s f ü h r e n d e B e c k e n v o n N o r d w e s t e n , N o r d e n ,

weitere

Teilen

ü b e r die u m f a s s e n d e r e g i o n a l e

T e r r i t o r i u m s w u r d e n v o l l s t ä n d i g b e s t ä t i g t . D i e Öl- u n d

die

in verschiedenen

und gasführendes B e c k e n betrachten kann, aufgefunden.

z a h l r e i c h e r Öl-

vor und fährt

Gasakkumulationen

auch

P a l ä o z o i k u m des z w i s c h e n W o l g a u n d U r a l b e f i n d l i c h e n

Baschkirischen

und

d e r D n e p r - D o n e z - S e n k e , die m a n als s e l b s t ä n d i g e s

hier

Karbon und Perm. Die Prognosen

I m S ü d e n der Russischen T a f e l wurden paläozoische Öl-

e n t d e c k t , ö l und Gas werden hauptsächlich aus

dem

den

Folgen

mit

guten

Speichergesteinen.

t r e t e n der aufgezählten günstigen und

lithologisch-stratigraphischen

können

innerhalb

Gasakkumulation

dieser

Folgen

Beim

Auf-

paläogeographischen Voraussetzungen

Zonen

der

Öl-

e r m i t t e l t w e r d e n , die s i c h

und

hinsicht-

lich der industriellen B e d e u t u n g unterscheiden. Unter

allen

in

der

UdSSR

bekannten

Senkungs-

g e b i e t e n k ö n n e n die W e s t s i b i r i s c h e S e n k e , die O s t k a r a k u m s e n k e u n d die S e n k e v o n B u c h a r a - C h i w a i m

Ver-

g l e i c h m i t d e n b e r e i t s i n F ö r d e r u n g b e f i n d l i c h e n öl- u n d gasführenden

Becken

t r a c h t e t werden.

als

die

aussichtsreichsten

be-

Z e i t s c h r i f t für a n g e w a n d t e G e o l o g i e ( 1 9 5 8 ) H e f t 6

264

BROD / Aufsuchen neuer Öl-und Gasgebiete in der UdSSR

Zur Ausnutzung der Naturgasressourcen

Die Aussichten für die Entdeckung neuer öl- und Gasakkumulationen in den verschiedenen stratigraphischen Komplexen

Neue Gaslagerstätten und große Zonen mit vorwiegend G a s a k k u m u l a t i o n wurden in der ganzen W e l t gewöhnlich im Verlauf der Such- u n d E r k u n d u n g s a r b e i t e n auf Erdöl entdeckt. Die große B e d e u t u n g des Naturgases f ü r die Brennstoffbilanz der U d S S R wurde erst im letzten J a h r z e h n t im Z u s a m m e n h ä n g m i t der Auffindung großer Gasressourcen in verschiedenen Gebieten des Landes richtig eingeschätzt. Diese E n t deckungen gaben die Möglichkeit zum Bau solcher Ferngasleitungen wie S a r a t o w - M o s k a u und D a s c h a w a Kiew—Moskau; ferner w u r d e n die S t ä d t e Stalingrad, Stawropol, Krasnodar, Ufa, Kasan, B r j a n s k , Kaluga, Tschernikowsk, Ordshonikidse und viele andere an die Naturgasversorgung angeschlossen. In den nächsten fünf J a h r e n wird eine ganze Anzahl neuer Ferngasleitungen gebaut u n d in Betrieb genommen. Davon ist die große Fernleitung Stawropol—Moskau hervorzuheben, die bald beendet und in Betrieb genommen sein wird, ferner die Fernleitung aus Daschawa nach Minsk und Leningrad, m i t Abzweigungen nach Riga u n d Wilnjus. Gas aus der L a g e r s t ä t t e Schebelina wird nach Charkow, Kursk, Orjol, B r j a n s k u n d anderen umliegenden S t ä d t e n abgegeben. Von Stawropol aus wird die Gasversorgung des N o r d k a u k a s u s , später auch des Transkaukasus organisiert werden. Sehr große Bedeut u n g f ü r den Ural wird der Beginn der N u t z u n g des Gases aus der L a g e r s t ä t t e Berjosowo in Westsibirien besitzen; v o n dort gelangt das Gas durch eine Leitung nach Swerdlowsk. Im Z u s a m m e n h a n g mit dem Problem der mit allen Mitteln zu erreichenden Erweiterung der Naturgasversorgung f ü r die Städte wird besondere A u f m e r k s a m keit auf die Entwicklung zielgerichteter Such- und E r k u n d u n g s a r b e i t e n in den Gebieten v e r w a n d t , in denen hauptsächlich Gasakkumulationen verbreitet sind. Im Kaukasusvorland liegen solche Zonen u n d Lagers t ä t t e n bei Stawropol im gehobensten Teil, der das Mittelkaspische und das Asow-Kuban-Becken t r e n n t . Eine ähnliche Ost-West-streichende Gasakkumulationszone liegt im östlichen K a u k a s u s v o r l a n d ; sie h ä n g t hier mit einer unterirdischen S t r u k t u r b a r r i e r e zusammen, welche das Mittelkaspische v o m Nordkaspischen ölund gasführenden Becken scheidet. Noch aussichtsreicher f ü r die Auffindung großer Gaslager sind das Transwolgagebiet und die Rayons W e s t k a s a c h s t a n s im Zentralteil des Nordkaspischen Beckens, in denen Gasanzeichen sehr Verbreitetauftreten. Wahrscheinlich ist auch die Auffindung v o n Zonen m i t hauptsächlich Gasakkumulation in Westsibirien, das in vielem dem Nordkaspischen Becken im Bezug auf die Ol- und Gasakkumulationsverhältnisse ähnelt. Zonen mit vorwiegender Gasakkumulation sind außerdem im K a r p a t e n v o r l a n d , im Uchta-Petschora-Becken und im Dnepr-Donez-Becken b e k a n n t . In der Gegenwart ist das Problem aktuell, in den Erdölgewinnungsgebieten im Südkaspischen Becken die sehr großen Gasressourcen n u t z b a r zu machen, die sich in mächtigen E r u p t i o n e n der Schlammvulkane in Aserbaidshan und in W e s t t u r k m e n i s t a n äußern. Zur Vorbereitung der neuen Gasressourcen f ü r die Fernleitungen wird der U m f a n g der speziellen Such- und E r k u n d u n g s a r b e i t e n auf Gas bedeutend vergrößert, u n d es werden Untersuchungen zur Auffindung der geologischen Gesetzmäßigkeiten in der Verbreitung der Zonen mit vorwiegender Gasakkumulation ausgeführt.

Im vorrevolutionären R u ß l a n d wurde f a s t das gesamte Erdöl aus dem Tertiär, hauptsächlich i m K a u k a sus, gewonnen. In u n b e d e u t e n d e n Mengen wurde Erdöl aus dem Mesozoikum an der Nordküste des Kaspischen Meeres gefördert. Noch geringer war die E r d ö l f ö r d e r u n g aus dem Paläozoikum an der U c h t a , auf der Südosta b d a c h u n g von Timan. Nach der Wiederherstellung und R e k o n s t r u k t i o n der Erdölindustrie wurde die Aufgabe gestellt, die Sucharbeiten in neuen Rayons zu betreiben und Öl- u n d Gasressourcen nicht n u r aus t e r t i ä r e n , sondern auch aus älteren Schichten in die F ö r d e r u n g einzubeziehen. Mit der E n t d e c k u n g der L a g e r s t ä t t e n zwischen Wolga und Ural a m N o r d r a n d des Kaspischen Beckens b e g a n n das Erdöl aus dem Paläozoikum eine i m m e r größere B e d e u t u n g zu gewinnen. Die Rolle der paläozoischen erdölführenden Folgen begann besonders nach der E n t deckung der außerordentlich reichen devonischen Erdöllager zu wachsen. In der Gegenwart steht das Paläozoikum nach Förder u n g und Vorräten in der U d S S R an erster Stelle. In den nächsten J a h r e n m u ß hauptsächlich auf Kosten der devonischen Schichten der paläozoischen Öl- u n d Gasakkumulationszonen von Baschkirien, T a t a r i e n u n d dem Wolgagebiet, die a m Nord- und Nordwestrand des Nordkaspischen Beckens liegen, ein großer Zuwachs der Ölförderung gewährleistet werden. In diesen und anderen Öl- und Gasakkumulationszonen des gleichen Beckens wird auch die Ölgewinnung aus dem K a r b o n fortgesetzt. In den Öl- und Gasakkumulationszonen, die sich in den weiter südlich gelegenen R a y o n s des Nordkaspischen Beckens befinden, ist auch das P e r m f ü r die E r h ö h u n g der F ö r d e r u n g sehr aussichtsreich. Das Paläozoikum bildet auch die Grundlage f ü r weitere Verstärkung der ö l g e w i n n u n g im U c h t a Petschora-Becken und im Dnepr-Donez-Becken. Berücksichtigt m a n die regionale Verbreitung der Brennschiefer u n d der bituminösen Gesteine im Silur u n d i m K a m b r i u m auf der A b d a c h u n g des Baltischen Schildes, so ist es sehr wahrscheinlich, daß darin ö l - u n d Gasa k k u m u l a t i o n e n im abgesunkensten Teil des Baltischen Beckens und in der Lettischen SSR, der Litauischen S S R und im Kaliningrader Gebiet entdeckt werden. Aussichten f ü r eine bedeutende E r w e i t e r u n g der E r d ölförderung aus dem T e r t i ä r sind vorwiegend im Südkaspischen Becken in den Öl- und Gasakkumulationszonen zu erwarten, die in W e s t t u r k m e n i s t a n , der K u r a Niederung und östlich und südlich der Halbinsel Apscheron liegen. Im Asow-Kuban-Becken k a n n eine neue Ö l - u n d Gasakkumulationszone im Zwischenstromgebiet zwischen K u b a n u n d Laba u n d weiter westlich, a m rechten Ufer des K u b a n a u f g e f u n d e n werden. Im Mittelkaspischen Becken, in den vorgelagerten Antiklinalzonen des Ostteils der N o r d a b d a c h u n g des Kaukasus, können neue Lager im T e r t i ä r n u r in den Rayons a u f g e f u n d e n werden, in denen bereits b e k a n n t e L a g e r s t ä t t e n liegen. Außerdem ist die Möglichkeit nicht ausgeschlossen, neue ö l - und Gasakkumulationszonen mit vorwiegend Lagern im Paläogen a m Tafelrand der Vortiefe aufzufinden. Eine neue E t a p p e intensiver Entwicklung der Erdölförderung in der U d S S R wird weiterhin zweifellos

Zeitschrift für angewandte Geologie (195S) Heft 6 GROMOW / Die wichtigsten Strukturtypen der Gangerzfelder

265

mit der E n t d e c k u n g großer Ol- und G a s a k k u m u l a t i o n s zonen im Mesozoikum in verschiedenen Teilen des L a n d e s verbunden sein. Im Süden des Nordkaspischen Beckens, im UralE m b a - G e b i e t , befinden sich im Mesozoikum Ol- und Gaslager in den Salzkuppelhebungen. Nördlich des U r a l - E m b a - G e b i e t s nehmen die Mächtigkeiten der mesozoischen Ablagerungen, die dann in der Usen-Itschinsker Zone der südlichen Ausläufer der Obstschi S y r t erneut auskeilen, bedeutend zu. Im Mesozoikum treten hier Brennschiefer und bituminöse Ablagerungen auf. L ä n g s dieser Zone ist die Auffindung v o n Öl- und G a s a k k u m u lationszonen mit L a g e r n wahrscheinlich, die mit dem Auskeilen des Mesozoikums in Verbindung stehen. Im Süden verschmilzt das Nordkaspische Becken stellenweise f a s t mit dem Mittelkaspischen Becken. Die

H a u p t a u s s i c h t e n für die Auffindung v o n Ol- und Gasakkumulationen liegen auch hier im Mesozoikum. Aus dem Gesagten geht hervor, daß die F r a g e des mesozoischen Erdöls bei der Gewährleistung einer bedeutenden E r h ö h u n g der Erdölgewinnung in der U d S S R a m aktuellsten ist. D a s hängt d a m i t z u s a m m e n , daß die Perspektiven für das Aufsuchen von Öl und G a s in Westsibirien, der Lena-Wiljui-Senke und in einer Anzahl von R a y o n s a m K a s p i s e e und Mittelasiens im Mesozoikum liegen. Zielstrebige, auf die E n t d e c k u n g neuer großer Öl- und Gasressourcen in den weiten R ä u m e n der U d S S R gerichtete Such- und E r k u n d u n g s a r b e i t e n sind mit der u m f a s s e n d e n regionalen Untersuchung des geologischen A u f b a u s und der geologischen Schichten großer Bereiche der E r d k r u s t e untrennbar verbunden.

Die wichtigsten Strukturtypen der Gangerzfelder 1 L. W. GROMOW, Moskau INHALT Allgemeines Formen der tektonischen Brüche, die unter der Einwirkung von Druck (Zerrung oder Pressung) entstehen und Erzkörper vom Spaltentyp bilden Typen der Gangstrukturen, die für Erzfelder amcharakteristischsten sind 1. Erzfelder, bestehend aus vielen Gängen a) Zwischenschichtstrukturen und Abblätterungsstrukturen b) Strukturen des „Aufflederns" großer Brüche und Spalten oder Gangstrukturen, die große Brüche (große Spalten) begleiten c) Kontraktionsstrukturen der Kontaktzonen . . d) Strukturen, entstanden durch konsolische vertikale Erschütterungen starrer Gebilde . . . . e) Zerstückelungsstrukturen (punktförmige und stockwerkartige Strukturen) f) Strukturen der Blockverschiebungen großer Bereiche der Erde g) „Umfließungsstrukturen" beim Auftreten von Streß h) Diapirstrukturen 2. Erzfelder mit einer geringen Anzahl von Gängen 3. Erzfelder mit einem Gang Literatur

265 266 270 271 271 272 272 272 273 274 274 274 274 275 275

Allgemeines In den letzten zwei J a h r z e h n t e n befaßten sich die sowjetischen Geologen im v e r s t ä r k t e n Maße mit den allgemeinen F r a g e n der Geotektonik und den d a m i t zusammenhängenden Problemen der Metallogenie, der Erzfelder der L a g e r s t ä t t e n und der Erzbezirke. Ein objektives K r i t e r i u m dieser Feststellung ist das u m f a n g reiche Verzeichnis der in der U d S S R in den letzten 15 — 20 J a h r e n über diese Dinge veröffentlichten Literatur. A. E . FERSMAN, W. A. OBRUTSCHEW, S. S.SMIRNOW, A. N. SAWARIZKI, D. I. STSCHERBAKOW, A. G. BETECHTIN, I. F . GRIGORJEW, J . A. BILIBIN, M. A. U s s o w , W. M. K R E J T E R , F . I. WOLFSON, W. I. SMIRNOW, W. D. ZAREGRADSKI, K . I. SATPAJEW, N. G. KASSIN, W. P. NECHOROSCHEW und viele andere Geologen schufen in den J a h r e n der F ü n f j a h r p l ä n e die Grundlagen der modernen sowjetischen Metallogenie. Sie ermittelten b e s t i m m t e Gesetzmäßigkeiten hinsichtlich der Verteilung der endogenen Vererzung, die sich gewöhnlich flächenhaft über größere R ä u m e erstreckt (Zonen, Provinzen und Gürtel). Ihre Untersuchungen ') Fortsetzung aus Z. angew. Geol., Bd. 4, H. 2/3, S. 57—59

gaben die Möglichkeit, in der U d S S R eine feste und zuverlässige Rohstoffbasis für viele Bunt- und seltene Metalle zu schaffen, die die Bedürfnisse der Volkswirtschaft im wesentlichen befriedigt. Ein kennzeichnendes Merkmal aller bekannten Metallprovinzen besteht darin, daß die meisten an K o n t a k t e strukturgeologischer Einheiten verschiedenen Charakters gebunden sind (Tafelgebiete und orogene Zonen, Vortiefen und Faltenzonen usw.). Als typische Beispiele sind hier zu nennen: der Mongolisch-Ochotskische Gürtel zwischen der chinesischen und der Aldan-Tafel. Die polymetallische Provinz des K a u k a s u s und andere Erzprovinzen, die bekanntlich zwischen der russischen Tafel und dem SchwarzmeerMittelmeer-Orogen liegen u. a. m. Einen wichtigen und gesetzmäßigen Einfluß auf die Verteilung der endogenen Vererzung in streng lokalen Bereichen der E r d k r u s t e übt die Seismizität des Gebietes a u s . Sie fördert die Bildung zonen- und punktförmiger Deformationen der E r d k r u s t e sowie das Eindringen magmatischer Schmelzen, hydrothermaler Lösungen und Gase aus großen Tiefen. Alle größeren Metallprovinzen nicht nur der U d S S R , sondern auch vieler anderer L ä n d e r hängen territorial und genetisch mit alten und rezenten seismischen Zonen der E r d e z u s a m m e n ( K a u k a s u s , Balkangebiet, Tschuktschen-Halbinsel, Mittelasien, Erzgebirge, Alpen, K a r p a t e n , Anden usw.). Die engen Zusammenhänge zwischen den erzbildenden Prozessen, den S t r u k t u r e n der Erzfelder der Lagerstätten und der Erzbezirke mit den ererbten Bewegungszonen, häufig vulkanischen (seismischen) Zonen und Herden besitzen großes wissenschaftliches und praktisches Interesse. Leider wird in der gegenwärtigen geologischen Liter a t u r diese F r a g e k a u m behandelt. So sind z. B. in den Arbeiten von N. S. SCHATSKI, A. W. P E J W E , W. M. K R E J T E R , I. F . WOLFSON und anderen bekannten Geologen, die sich mit der Rolle und der B e d e u t u n g der Tiefenbrüche und der Bildung der Strukturen der Erzfelder endogener L a g e r s t ä t t e n befassen, die Seismizität der Lithosphäre und der Vorgang der Erzbildung noch nicht in ein einheitliches, mehr oder weniger harmonisches S y s t e m gebracht. In Zusammenhang damit entstanden und entstehen die verschiedenartigsten Vor-

Zeitschrift für angewandte Geologie (195S) Heft 6 GROMOW / Die wichtigsten Strukturtypen der Gangerzfelder

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mit der E n t d e c k u n g großer Ol- und G a s a k k u m u l a t i o n s zonen im Mesozoikum in verschiedenen Teilen des L a n d e s verbunden sein. Im Süden des Nordkaspischen Beckens, im UralE m b a - G e b i e t , befinden sich im Mesozoikum Ol- und Gaslager in den Salzkuppelhebungen. Nördlich des U r a l - E m b a - G e b i e t s nehmen die Mächtigkeiten der mesozoischen Ablagerungen, die dann in der Usen-Itschinsker Zone der südlichen Ausläufer der Obstschi S y r t erneut auskeilen, bedeutend zu. Im Mesozoikum treten hier Brennschiefer und bituminöse Ablagerungen auf. L ä n g s dieser Zone ist die Auffindung v o n Öl- und G a s a k k u m u lationszonen mit L a g e r n wahrscheinlich, die mit dem Auskeilen des Mesozoikums in Verbindung stehen. Im Süden verschmilzt das Nordkaspische Becken stellenweise f a s t mit dem Mittelkaspischen Becken. Die

H a u p t a u s s i c h t e n für die Auffindung v o n Ol- und Gasakkumulationen liegen auch hier im Mesozoikum. Aus dem Gesagten geht hervor, daß die F r a g e des mesozoischen Erdöls bei der Gewährleistung einer bedeutenden E r h ö h u n g der Erdölgewinnung in der U d S S R a m aktuellsten ist. D a s hängt d a m i t z u s a m m e n , daß die Perspektiven für das Aufsuchen von Öl und G a s in Westsibirien, der Lena-Wiljui-Senke und in einer Anzahl von R a y o n s a m K a s p i s e e und Mittelasiens im Mesozoikum liegen. Zielstrebige, auf die E n t d e c k u n g neuer großer Öl- und Gasressourcen in den weiten R ä u m e n der U d S S R gerichtete Such- und E r k u n d u n g s a r b e i t e n sind mit der u m f a s s e n d e n regionalen Untersuchung des geologischen A u f b a u s und der geologischen Schichten großer Bereiche der E r d k r u s t e untrennbar verbunden.

Die wichtigsten Strukturtypen der Gangerzfelder 1 L. W. GROMOW, Moskau INHALT Allgemeines Formen der tektonischen Brüche, die unter der Einwirkung von Druck (Zerrung oder Pressung) entstehen und Erzkörper vom Spaltentyp bilden Typen der Gangstrukturen, die für Erzfelder amcharakteristischsten sind 1. Erzfelder, bestehend aus vielen Gängen a) Zwischenschichtstrukturen und Abblätterungsstrukturen b) Strukturen des „Aufflederns" großer Brüche und Spalten oder Gangstrukturen, die große Brüche (große Spalten) begleiten c) Kontraktionsstrukturen der Kontaktzonen . . d) Strukturen, entstanden durch konsolische vertikale Erschütterungen starrer Gebilde . . . . e) Zerstückelungsstrukturen (punktförmige und stockwerkartige Strukturen) f) Strukturen der Blockverschiebungen großer Bereiche der Erde g) „Umfließungsstrukturen" beim Auftreten von Streß h) Diapirstrukturen 2. Erzfelder mit einer geringen Anzahl von Gängen 3. Erzfelder mit einem Gang Literatur

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Allgemeines In den letzten zwei J a h r z e h n t e n befaßten sich die sowjetischen Geologen im v e r s t ä r k t e n Maße mit den allgemeinen F r a g e n der Geotektonik und den d a m i t zusammenhängenden Problemen der Metallogenie, der Erzfelder der L a g e r s t ä t t e n und der Erzbezirke. Ein objektives K r i t e r i u m dieser Feststellung ist das u m f a n g reiche Verzeichnis der in der U d S S R in den letzten 15 — 20 J a h r e n über diese Dinge veröffentlichten Literatur. A. E . FERSMAN, W. A. OBRUTSCHEW, S. S.SMIRNOW, A. N. SAWARIZKI, D. I. STSCHERBAKOW, A. G. BETECHTIN, I. F . GRIGORJEW, J . A. BILIBIN, M. A. U s s o w , W. M. K R E J T E R , F . I. WOLFSON, W. I. SMIRNOW, W. D. ZAREGRADSKI, K . I. SATPAJEW, N. G. KASSIN, W. P. NECHOROSCHEW und viele andere Geologen schufen in den J a h r e n der F ü n f j a h r p l ä n e die Grundlagen der modernen sowjetischen Metallogenie. Sie ermittelten b e s t i m m t e Gesetzmäßigkeiten hinsichtlich der Verteilung der endogenen Vererzung, die sich gewöhnlich flächenhaft über größere R ä u m e erstreckt (Zonen, Provinzen und Gürtel). Ihre Untersuchungen ') Fortsetzung aus Z. angew. Geol., Bd. 4, H. 2/3, S. 57—59

gaben die Möglichkeit, in der U d S S R eine feste und zuverlässige Rohstoffbasis für viele Bunt- und seltene Metalle zu schaffen, die die Bedürfnisse der Volkswirtschaft im wesentlichen befriedigt. Ein kennzeichnendes Merkmal aller bekannten Metallprovinzen besteht darin, daß die meisten an K o n t a k t e strukturgeologischer Einheiten verschiedenen Charakters gebunden sind (Tafelgebiete und orogene Zonen, Vortiefen und Faltenzonen usw.). Als typische Beispiele sind hier zu nennen: der Mongolisch-Ochotskische Gürtel zwischen der chinesischen und der Aldan-Tafel. Die polymetallische Provinz des K a u k a s u s und andere Erzprovinzen, die bekanntlich zwischen der russischen Tafel und dem SchwarzmeerMittelmeer-Orogen liegen u. a. m. Einen wichtigen und gesetzmäßigen Einfluß auf die Verteilung der endogenen Vererzung in streng lokalen Bereichen der E r d k r u s t e übt die Seismizität des Gebietes a u s . Sie fördert die Bildung zonen- und punktförmiger Deformationen der E r d k r u s t e sowie das Eindringen magmatischer Schmelzen, hydrothermaler Lösungen und Gase aus großen Tiefen. Alle größeren Metallprovinzen nicht nur der U d S S R , sondern auch vieler anderer L ä n d e r hängen territorial und genetisch mit alten und rezenten seismischen Zonen der E r d e z u s a m m e n ( K a u k a s u s , Balkangebiet, Tschuktschen-Halbinsel, Mittelasien, Erzgebirge, Alpen, K a r p a t e n , Anden usw.). Die engen Zusammenhänge zwischen den erzbildenden Prozessen, den S t r u k t u r e n der Erzfelder der Lagerstätten und der Erzbezirke mit den ererbten Bewegungszonen, häufig vulkanischen (seismischen) Zonen und Herden besitzen großes wissenschaftliches und praktisches Interesse. Leider wird in der gegenwärtigen geologischen Liter a t u r diese F r a g e k a u m behandelt. So sind z. B. in den Arbeiten von N. S. SCHATSKI, A. W. P E J W E , W. M. K R E J T E R , I. F . WOLFSON und anderen bekannten Geologen, die sich mit der Rolle und der B e d e u t u n g der Tiefenbrüche und der Bildung der Strukturen der Erzfelder endogener L a g e r s t ä t t e n befassen, die Seismizität der Lithosphäre und der Vorgang der Erzbildung noch nicht in ein einheitliches, mehr oder weniger harmonisches S y s t e m gebracht. In Zusammenhang damit entstanden und entstehen die verschiedenartigsten Vor-

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Heft 6

266 Stellungen und Meinungen über den Charakter und den Bildungsmechanismus endogener Erzlagerstätten. Dieses Durcheinander und das Fehlen einer leitenden Theorie der Erzbildung erschwert natürlich auch die Behandlung der Strukturen der Gangerzfelder der Lagerstätten und Lagerstättenbezirke, eben jenes eng begrenzten Gebietes, mit dem sich die vorliegende Arbeit befaßt. Es erscheint uns zweckmäßig, die Bildung der Erzfelder nach folgenden Grundsätzen zu behandeln: 1. Alle Erzvorkommen und Lagerstätten der Erde sind an Metallprovinzen (Metallzonen, -gürtel) gebunden, die ihrerseits mit den magmatischen Herden und den Bewegungsgebieten der Erdkruste, die häufig eine erhöhte tektonische Unruhe aufweisen, in engem Zusammenhang stehen. 2. Die Schwächezonen und Tiefenbrüche sind die Hauptstrukturen, die die räumliche Verteilung und den Charakter der Erzspaltenstrukturen bestimmen. 3. Die Erze bilden sich aus magmatischen Schmelzen, wäßrigen Lösungen sowie aus Gasen durch Assimilation und Neuverteilung der Erzkomponenten sedimentärer, metamorpher und eruptiver Gesteine. 4. Die Verteilung der Vererzung in den Spaltenstrukturen erfolgte in Abhängigkeit von Typ und Form der Spalten, ihrer räumlichen Lage, der Zusammensetzung der Nebengesteine, der stratigraphischen Tiefe des Erzabsatzes und durch wiederholte Pulsationen in alten und neuen Spalten. 5. Die überwiegende Mehrzahl der Lagerstätten besteht aus vielen Gängen. Jede Lagerstätte bildet ein kompliziertes System und damit einen Bestandteil des Erzfeldes. Innerhalb der einzelnen Erzfelder können mehrere Lagerstätten auftreten. Die Vererzung kann sich an den Kreuzungsstellen verschiedener Strukturen, an Faltenumbiegungsstellen in ererbten Spalten, beim Übergang in ein anderes Medium, bei schwacher Azidität der Nebengesteine und der Konzentration von Kalifeldspat usw. lokalisieren. 6. Bei der Bildung der Spaltendeformationsstrukturen sind von entscheidender Bedeutung: epirogenetische Bewegungen, Druck und Zusammensetzung der Nebengesteine; diese Faktoren führen zur Zerstörung der Integrität der Erdkruste. 7. Die pulsierende Tätigkeit des inneren Teiles der Erde bedingt nicht selten, daß der Vererzungsvorgang in mehreren Etappen vor sich geht; das führt bisweilen in Ganglagerstätten zur Bildung von zwei, drei und mehr Horizonten mit bauwürdiger Anreicherung des entsprechenden mineralischen Bohstoffs. 8. In den Erzfeldern sind häufig mindestens zwei bis drei Spaltensysteme vertreten; jedoch ist meist nur eines davon vererzt, während die übrigen Erzwanderwege oder die Wanderung des Erzes kontrollierende Wege sind. Die Erzfelder bilden sich häufig aus einander zugeordneten geologischen Strukturen. 9. Die Deformationen des Spaltentyps besitzen in der Erdkruste eine vertikale zonale Anordnung, sie klingen allmählich in großen Tiefen aus. Vor den in der Tiefe liegenden Intrusiven ist eine Zunahme der Klüftigkeit zu beobachten. Dies deutet darauf hin, daß zwischen einigen Deformationen (besonders den mit Einzelmineralien oder Mineralaggregaten ausgefüllten) und den in die Erdrinde eindringenden magmatischen Schmelzen zweifellos ein Zusammenhang besteht. 10. In den Deformationszonen (Schwächezonen) ist die Vererzung am häufigsten an kleine Bruch- oder Scher-

GROMOW / Die wichtigsten S t r u k t u r t y p e n der Gangerzfelder

spalten gebunden, die außerhalb der großen, gewöhnlich erzfreien Brüche liegen, oder an ihnen zugeordneten Spalten. 11. Die Erzspaltenstrukturen können bei den verschiedenartigsten geologischen Verhältnissen auftreten und daher verschiedene Abmessungen und verschiedene Lage im oberen Stockwerk der Erdkruste besitzen. Durch die aufgezählten Momente wird selbstverständlich die Gesamtheit aller zur Bildung von Gangerzfeldern führenden Verhältnisse und Ursachen nicht erschöpft. Diese Arbeit stellt nur den ersten Versuch des Verfassers dar, die Einzelbeobachtungen vieler Jahre und die verschiedenen aus den Arbeiten sowjetischer und ausländischer Geologen entnommenen Angaben zu einem Ganzen zusammenzufassen. In den folgenden Abschnitten werden einige der entwickelten Thesen ausführlicher behandelt. Formen der tektonischen Brüche, die unter der Einwirkung von Druck (Zerrung oder Pressung) entstellen und Erzkörper yom Spaltentyp bilden Für viele epigenetische Erzlagerstätten besitzen die Formen der tektonischen Brüche, die durch Druck (Zerrung oder Pressung) entstehen, große Bedeutung. Die wichtigsten Strukturen der Gangerzfelder sind hierbei die verschiedenartig ausgebildeten und auf verschiedene Weise entstandenen Spalten, die eine doppelte, manchmal auch eine dreifache Aufgabe erfüllen (Erzwanderwege, Erzverteilungskanäle, Erzhöhlungen usw.). Die große Formenvielfalt der Gangerzkörper wird durch die vorhergehenden Bruchstörungen bedingt, die auf verschiedene Ursachen zurückzuführen sind. W. W. B E L O U S S O W (1952) bezeichnet davon Zerrung, Pressung und Blattverschiebung als die wichtigsten. Auf dieser Basis schuf er eine genetische Klassifikation der Bruchstörungen, die die allgemein anerkannten Vorstellungen der Geologen prinzipiell richtig widerspiegelt. Wegen ihrer Bedeutung geben wir diese Klassifikation vollständig wieder (Tabelle 1). Für die Erzlagerstätten vom Gangtyp reicht diese Klassifikation W. W. BELOUSSOWs allerdings nicht aus, sie bringt nicht die Gesamtheit der bekannten Formen und Arten der tektonischen Störungen zum Ausdruck. Dieser Umstand zwang den Verfasser zur Ausarbeitung einer neuen, auf den tektonisch-morphologischen Verhältnissen der Bruchstörungen (Deformationen) begründeten Klassifikation. Im folgenden wird eine Klassifikation zur Anwendung auf Ganglagerstätten gegeben (Tabelle 2). In der Natur sind in metallogenetischen Zonen häufig Spalten zu beobachten, die mit verschiedenen Mineralparagenesen ausgefüllt sind; diese bilden nicht selten Gangerzlagerstätten oder sogar ganze Bezirke und Zonen. Die durch mechanische Einwirkung, in den meisten Fällen durch Druck oder Stoß hervorgerufenen Brüche bestimmten die ursprünglichen Formen der Spalten und Höhlungen in der Erdkruste. Die Vielfalt der Arten ist ungewöhnlich groß. Alle tiefen und oberflächlichen Spalten verdanken ihre Entstehung in den meisten Fällen der mechanischen Einwirkung einer äußeren K r a f t auf die Gesteine. Die Form der Spalten hängt jedoch auch noch von der Zusammensetzung der auf Bruch beanspruchten Gesteine ab, von der Schichtung, Schiefe-

Zeitschrift für a n g e w a n d t e Geologie ( 1 9 5 8 ) H e f t 6

GROMOW / Die wichtigsten Strukturtypen der Gangerzfelder rung, Transversalschieferung (Clivage) und einer Reihe anderer Ursachen. In einer metamorphen Schicht entstehen z. B . bei Pressung vorwiegend folgende Formen (Abb. 1): a) Offene Höhlungen in festen Gesteinen (dies bezieht sich auf kristalline Schiefer, Marmore, Arkosesandsteine usw.); b) Bruchspalten, nicht selten mit gezackten oder R i ß flächen (Gneise, Amphibolite usw.); c) Spalten nach der Schichtung, Schieferung, Metamorphosierungsebene und nach alten Störungen. Selbstverständlich kann man in der Natur auch andere Formen der Bruchstörungen in metamorphen Schichten beobachten, die oben angeführten Formen sind jedoch am häufigsten. Die Formen der Abriß- und Scherspalten in schichtigen, massigen oder lockeren Bildungen sind eigenartig Tabelle 1

267 2. Neotektonische Brüche

Vorgang

Volumenverringerung des Gesteins (beim Erkalten, bei der Kristallisation, bei Wasserverlust und bei anderen Vorgängen)

(nach W. W. BELOUSSOW, 1952)

Form der Störung Zerrung

Gewöhnliche Dislokation vor dem Bruch Zerrung einer Schicht, die von plastischeren Schichten umgeben ist. Kuppel, Anteklise, Antiklinorien

Typ des Bruches Spalten

Mechanische Modifikation des Bruches Abriß Abscherung

Bruchverschiebungen

Abriß Abscherung

Geologische Modifikation des Bruches Verschiebungsund Biegungsspalten | Verschiebung Verwerfung BlattverschiebungVerwerfung Verwerfung-

Blatt ver Schie-

bung Pressung

Zur DruckSpalten richtung senkrechtverlaufende Falten

Abriß

„Bruch^spalten

Abscherung

Anfangsstadien der Bruchverschiebungen*

BruchAbscherung verschiebungen

Blattverschiebung (im mechanischen Sinn)

Vertikale und horizontale Flexuren

Spalten

Bruchverschiebungen

Spalten Zerrung Bruchverschiebungen

Zerrung

Spalten

Rutschungen und Bergstürze

Zerrung Pressung Blattverschiebung

Bruchverschiebungen

Sonstige Vorgänge fremder Natur (Sprengungen, Stöße, Meteoritenfall u. a. m.)

Zerrung Pressung Blattverschiebung

Spalten

SpaltenBruchverschiebungen

Mechanische Modifikation

Geologische Modifikation

Abriß

Im allgemeinen Spalten

Abscherung

Selten

Abscherung

Selten

Abriß

Verwitterungs- u. Entspannungsspälten

Abriß Abscherung

Verschiedene Spalten und Bruchverschiebungen

Abriß Ascherung

Verschiedene Spalten und Verschiebungen

und unterschiedlich, sowohl bei sedimentären als auch bei eruptiven Gesteinen. Diese Frage wird in vielen Untersuchungen und Aufsätzen behandelt, deshalb wäre es wenig sinnvoll, an dieser Stelle die Tatsachen und Thesen zu wiederholen, die bereits allgemein bekannt geworden sind. Sie wurden außerdem von uns bei der Aufstellung der Klassifikation der tektonisch-morphologischen Typen der wichtigsten Bruchstörungen berücksichtigt. Die Scherspalten besitzen gewöhnlich Keilform. Sie keilen ziemlich schnell im Fallen aus. In den Erzfeldern

Überschiebung Blattveischiebung, Biattverschiebung- Überschiebung ÜberschiebungBlattverschiebung

Abriß

Fiederartige oder „gekerbte" Spalten

Abscherung

Anfangsstadium einer Bruchverschiebung Wechsel Blattverschiebung Wechsel-Blattverschiebungen Blattverschiebungen-Wechsel

Abscherung

Bruchtyp

Verwitterung und Entspannung

Genetische Klassifikation der Bruchstrukturen 1. Tektonische Brüche

Mechanische Beanspruchung

Abb. 1. Formen der Brüche in einer metamorphen Schicht bei Pressung: a) in festen, schichtigen Gesteinen (Arkosesandsteine, Kalksteine, kristalline Schiefer) ; b) in geschieferten, metamorphisierten Schichten (Gneise, Amphibole usw.) ; c) nach alten Klüften, Schichten, nach der Schieferung, den Metamorphosierungsflächen.

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Heft C

268

GROMOW / Die wichtigsten Strukturtypen der Gangerzfelder

Tabelle 2

In den Erzfeldern sind häufig sowohl Abrißspalten als auch Scherspalten zu beobachten. Ihre Beziehungen zueinander sind v o n verschiedener Art und hängen v o n vielen Ursachen ab. Sie wurden v o n W. W. BELOussow (1952), W. M. K R E J T E R (1956), F. I. WOLFSON und anderen Geologen ausführlich beschrieben, daher behandeln wir diese F r a g e an dieser Stelle nicht. Wir bemerken nur, daß im Idealfall die Abrißspalten die Grundlage des S t r u k t u r p l a n e s des Erzfeldes der Lagers t ä t t e oder des Erzbezirkes bilden; die Scherspalten sind im Verhältnis zu ihnen in den meisten Fällen S t r u k t u r e n höherer Ordnung (Abb. 2). Die Bruchspalten werden durch Druck oder Stoß, Zerrung und Blattverschiebung hervorgerufen (W. W. BELOUSSOW, 1952). D a v o n besitzen D r u c k oder Stoß die größte Bedeutung, denn die überwiegende Menge der S p a l t e n entsteht durch Druck, der durch verschiedene Ursachen hervorgerufen wird. In der N a t u r k o m m e n größere Abscherungen seltener vor als Brüche, denn Zerrungsk r ä f t e entstehen im Sial viel seltener.

Klassfikation der tektonisch-morphologischen Typen der Bruchstörungen mit Spaltencharakter, die sich bei Druck, Zug oder Blattverschiebung bilden (nach L. W. GROMOW)

Ursache der Bruchbildung

Vorherrschende Form des Bruches

Allgemeine Form des charakteristischen Bruches

Lage des Bruches in der Erdkruste

Verhältnis zu den umgebenden Schichten

1

2

3

4

5

Abblättern bei Druck, Zerrung oder Blattverschiebung

Abblätterungsspalten Scherspalten Bruchfugen

Gerade Gebogen Gewellt Flexurartig

Horizontal Geneigt

Im Innern der Schicht Zwischen den Schichten.Radial Konzentrisch Nach der Schieferung und nach anderen Ebenen

„Auffledern" großer Brüche, darunter auch Tiefenbr üche, und großer Spalten

BruchGebrochen spalten Gebogen Scherspalten Gerade Tektonische Verästelt Fugen Gebündelt Stufenartig

Vertikal Geneigt

Schneidend Dem Schichtverlauf folgend Nach der Transvers alschieferung. Nach der Schieferung

Volumenvermin- BruchGerade derung der Inspalten Gebrochen trusive beim Er- Scherspalten Verästelt Kulissenkalten in den ZerstückeKontaktzonen lungsfugen artig

Vertikal Geneigt

Radial. Schneidend. Dem Schicht verlauf folgend. Nach der Transversalschieferung Konzentrisch

Vertikalerschütterungen, von Druck begleitet

Tektonische Fugen Scherspalten und Bruchspalten Stockwerke

Rechtwinklig angelegt

Äußerst verschiedenartig

Schneidend Dem Schichtverlauf folgend

Zerstückelung an Stellen tektonischer Stöße

Stockwerk von isometrischer Form Bruchspalten

Verschiedenartigste Bruchverschiebungsformen

Äußerst verschiedenartig, meist eine Gruppe von isometrischer Form

Schneidend — für die Hauptrichtung des Stockwerkes nach der Längsachse

Blockverschiebungen

Gerade Zerstückelungsspalten Gebrochen Scherspalten

Vertikal Geneigt

Schneidend Dem Schichtverlauf folgend. Nach der Schieferungsebene und anderen Ebenen

Streß bei Auftreten von Widerstand

Abblätterungsspalten Umfließungsspalten

Gebogen Messerartig Kulissenartig

Vertikal Geneigt

Konzentrisch Schneidend

Gebrochen Gebogen

Äußerst verschiedenartig

Radial. Schneidend. Dem Schichtv erlauf folgend

Beim Eindringen Bruchspalten eines Intrusivs Scherspalten

sind die Scherspalten auch im Streichen von unbedeutender Ausdehnung. Sie verlaufen öfter unter einem bes t i m m t e n Winkel zu den Bruchspalten, was gewöhnlich durch die Wirkung des K r ä f t e p a a r e s bedingt wird, oder sie verlaufen nach einem rechtwinkeligen Zerstückelungs• netz.

N a c h W. M. K R E J T E R (1956) wird der Deformationsprozeß von einer Volumenzunahme begleitet. Will m a n d a v o n ausgehen, dann muß m a n die Bildung großer Spalten aus gewöhnlich tektonischen F u g e n und kleinen meist örtlichen Störungen anerkennen. Die letzteren gehen nicht selten den großen Deformationen v o r a u s , da sie in den oberflächennahen Schichten der E r d k r u s t e Schwächezonen schaffen. Natürlich werden in der Periode der darauf folgenden Regionalbewegung diese Schwächezonen von den großen Störungen in erster Linie benutzt. D a m i t ist in gewisser Weise die bisweilen zu beobachtende Zonarität der Deformationen zu erklären. N a c h den v o n W. M. K R E J T E R (1948) ausgearbeiteten Theorien „ e r l ö s c h e n " die kleinen Horizontal" und Vertikalspalten in einer Tiefe v o n 500 — 600 m. Der Verfasser dieses Aufsatzes m a c h t allerdings den Vorbehalt, daß sich zum Intrusivkörper hin die Zonarit ä t reziprok verhält, denn mit der Annäherung an ein E r u p t i v g e s t e i n s m a s s i v (Batholith, Lakkolith, Stock usw.) nimmt die Zahl der Spalten zu. Die P r a x i s bestätigt durchaus nicht immer die Theorie v o n der Zonarität der Deformationen in den Gangerzfeldern der endogenen L a g e r s t ä t t e n . Man k a n n eine große Anzahl Beispiele erbringen, die dieser Theorie widersprechen. Ein klassisches Beispiel großer Teufenerstreckung einer G a n g l a g e r s t ä t t e ist d a s polymetallische

Abb. 2. Das Verhältnis von Abrißspalten (a) und Scherspalten (b) im Normalfall

Zeitschrift f ü r a n g e w a n d t e Geologie ( 1 9 5 8 ) Helt 6

GROMOW / Die wichtigsten S t r u k t u r t y p e n der Gangerzfelder

Erzfeld von P r i b r a m ( C S R ) , das heute bis zu einer T e u f s von 1580 m aufgeschlossen i s t ; die erzgebirgisehen L a g e r s t ä t t e n haben eine Tiefe bis zu 800 m und m e h r ; eine Golderzlagerstätte in den U S A ist auf eine Teufe von über 2000 m aufgeschlossen usw. Ein charakteristischer Zug der meisten Gangerzfelder besteht darin, daß die E r z g a n g s t r u k t u r e n manchmal in größeren Teufen in eine Serie geringmächtiger, schnellauskeilender Trümer, F u g e n und feinster Spalten übergehen. In manchen Fällen verzweigt sich d a s Spaltenbündel nach der Erdoberfläche zu. Die Zerstückelung der E r z s t r u k t u r e n in der Tiefe ist für Gebiete typisch, in denen Intrusivgesteine auftreten, ferner für Gebiete, in denen sedimentäre und m e t a m o r p h e Schichten auftreten. Diese Erscheinung k a n n m a n in bedingter Weise als ein „ A u s k l i n g e n " der Spaltenbildung (Deformation) in der Tiefe bezeichnen, aber sie unterscheidet sich naturgemäß v o n den Leitsätzen der Theorie über die Zonarität der Deformationen. Die T a t s a c h e n zeigen, daß sich die Spalten (Deformationen) im oberen Teil der E r d k r u s t e unter verschiedenen U m s t ä n d e n der physikalisch-chemischen und der mechanischen U m g e b u n g (lithologiseh-petrographischer T y p der Nebengesteine) nicht gleichartig verhalten. B e i m U b e r g a n g in ein anderes Medium ändert sich gewöhnlich der Charakter der K l ü f t u n g . So spaltet sich z. B . eine ausgezeichnet entwickelte K l u f t in einer s t a r k metamorphosierten Zone des unteren Paläozoikums a m K o n t a k t mit Graniten in eine Serie kleiner T r ü m e r auf (die gewöhnlich erzfrei sind). A m inneren K o n t a k t stellt sich die Spalte wieder in F o r m der gewöhnlichen S t r u k t u r mit den gleichen Lagerungsverhältnissen ein (Abb. 3). Die A u f t r ü m e r u n g der Spalten erfolgt beim Wechsel sedimentärer und metamorpher Gesteine m i t s t a r k unterschiedlichen physikalisch-mechanischen und chemischen Eigenschaften. So klingt beim Ü b e r g a n g aus kristallinen in plastische Massen die Spalte schnell aus, oft sogar ohne merkliche A u f t r ü m e r u n g . In K a r bonatgesteinen n i m m t die K l ü f t u n g a m K o n t a k t mit Intrusiven oder Effusiven die verschiedenartigsten Auft r ü m e r u n g s f o r m e n an, was für Verdrängungserscheinungen beim E r z b i l d u n g s v o r g a n g einen günstigen F a k tor darstellt. Im Streichen besitzen die Spalten beim

269

7 8 Abb. 4. Einige Formen der Gangspaltenstrukturen (vertikale Profile in der Ebene der Erzgänge, schematisch). Die Erklärung wird im Text gegeben Auskeilen ebenfalls verschiedenartige Formen. A m häufigsten sind Aufblätterungen in T r ü m e r und F u g e n zu beobachten, die nach oben oder unten geneigt sind, mit schartigen E n d e n und andere Arten (Abb. 4). F ü r die allgemeine B e t r a c h t u n g kann m a n folgende F o r m e n beim Auskeilen der Spaltenerzstrukturen (bei der Bet r a c h t u n g im Vertikalprofil nach der Gangebene) ausschneiden: 1. Beide Flanken der S t r u k t u r sind nach einer Seite geneigt. Veränderungen der Gangfläche sind nicht zu beobachten. 2. Beide Flanken der S t r u k t u r sind schartig. In diesem Falle bleibt die Fläche praktisch auch unverändert. 3. Der G a n g besitzt eine wechselnde Neigung beider Flanken. Die Gangfläche bleibt praktisch unverändert. 4. Beide Flanken zeigen ungleichnamige Neigung bei Vergrößerung der Gangfläche nach der Tiefe zu. 5. Beide Flanken zeigen ungleichnamige Neigung mit Abnahme der Gangfläche nach der Tiefe. 6. Beide Flanken besitzen ungleichnamige wechselnde Neigung, unter Beibehaltung der mittleren Flächenparameter des Ganges (bei normaler Lagerungstiefe).

Abb. 3. Zerstückelung eines Erzganges am Kontakt beim Übergang aus metamorphen Schieiern (A) in Granite (B) [schematisch). Südböhmen

7. Beide F l a n k e n besitzen im Gegensatz zu Fall 6 ungleichnamige wechselnde Neigung unter Beibehaltung der mittleren G a n g p a r a m e t e r (bei normaler Lagerungstiefe). 8. Eine F l a n k e besitzt vertikales oder nahezu vertikales Einfallen, die andere neigt sich nach dieser oder jener Seite, dementsprechend mit Zunahme oder Abnahme der Gangfläche. Die beschriebenen Fälle erschöpfen natürlich nicht die ganze Vielfalt der Veränderungen der E r z s t r u k t u r e n im

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Heft 6

270

GROMOW / Die w i c h t i g s t e n S t r u k t u r t y p e n der

Streichen. Im Grundriß können wir allmähliches Auskeilen, Aufblätterung in zwei oder mehr Trümer, einen allmählichen Übergang in eine dünne, auf weite Entfernung zu verfolgende Fuge, die Bildung eines Endes, „Pferdeschwanzes" usw. beobachten. Nicht selten kommen in Erzfeldern zugeordnete Spaltensysteme vor, die komplizierte Erzstrukturen bilden. Ihre Bildungsbedingungen, Anordnungen und Formen gehorchen denselben Gesetzen, die für Strukturen mit nur einem Gang charakteristisch sind.

Tabelle 4

Typen der Gangstrukturen, die für Erzfelder a m charakteristischsten sind In der U d S S R wurden die ersten Klassifikationen der Strukturen der Erzfelder und Lagerstätten von I. F. WOLFSON (1955) und W. M. KREJTER (1948,1956) ausgearbeitet. Die eine beruht auf den morphologischen Typen der Lagerstätten, die vom Verhältnis der Spaltenstrukturen zu den genetischen Typen der Lagerstätten abhängen. Die zweite geht von der Betrachtung des Verhältnisses der Typen der Hauptstrukturen zu den endogenen Lagerstätten aus. Wir verweilen bei der zweiten Klassifikation (Tabelle 3). Nach Ansicht W. M. KREJTERs gibt dieses System die Möglichkeit, damit die wichtigsten Strukturen und Formen der endogenen Lagerstätten zu erfassen. Die große Vielfalt der kombinierten Strukturen (Spalten und Zwischenschichtöffnungen, Bruch- und Abscherstrukturen, Spaltensysteme usw.) sind für viele Erzfelder charakteristisch. Diese These ist auf alle Fälle als richtig anzuerkennen. Vor der Darlegung unserer Meinung betrachten wir kurz die Grundlagen der Klassifikation W. M. K R E J T E R S . In den Faltenstrukturen dieser Klassifikation werden Lagergänge ausgeschieden (Grube Pokrowski in Transbaikalien), die Zwischenschichtlagerstätten in den Spaltenflanken bilden. Für die Bruchstrukturen sind Bewegungsvorgänge charakteristisch: tiefliegendeGänge vom Typ der Erzstöcke für Lagerstätten in großen Aufschiebungszonen (Mother Lode in Kalifornien, Kirkland Tabelle 3 H a u p t t y p e n der S t r u k t u r e n der Erzfelder ( n a c h W . M.

KREJTER)

Wichtigste kontrollierende Strukturen

I. Faltenstrukturen

I I . Verschiebungsstrukturen a) Überschiebungen (Wechsel) und Blattverschiebungen b) Verwerfungen I I I . Spalten- (und Clivage-) strukturen

Nebengesteine

Sedimentäre (und effusive) Gesteine

Sediment- und Eruptivgesteine

Sediment- und Eruptivgesteine Sediment- und Eruptivgesteine Intrusivgesteine

I V . Kombinierte Strukturen

Sediment- und Eruptivgesteine

Beispiele

Erzfeld von Nikitowsk (Donbaß) Erzfeld von Lenlnogorsk (Altai) Erzfeld von Alexandrowsk ( K a s a c h s t a n ) Erzfelder von Nertschinsk- Sawodsk und K a d a i n s k (östliches Transbaikalien) Mexikanische SilberLagerstätten Erzfeld von Chaiptscheranga (östliches Transbaikalien) Erzfeld von Balachtschino (Chakassien) Erzfeld von TerekskK i s s a n s k (Mittelasien)

Gangerzielder

III. Spaltenstrukturen (nach W . M. Anordnung der Lagers t ä t t e im Verhältnis zur Struktur

KREJTER)

Hauptformen

Beispiele

1. L a g e r s t ä t t e n in Scherspalten eines S y s t e m s

Einfache und sich verästelnde Gänge in Spalten einer Richtung

Sredne-Ipatinsk (Bureja) Schachtoma (östliches Transbaikalien), Lifudsin (Sichote-Alin)

2. L a g e r s t ä t t e n in S c h e r spalten von zwei Systemen

Einfache und sich verästelnde Gänge in zwei Spaltensystemen

Zensk ( K a u k a s u s ) , Aktschetau (Kasachstan)

3. L a g e r s t ä t t e n in Scherspalten von drei und vier S y s t e m e n

Einfache und sich verästelnde Gänge in drei und vier Spaltensystemen

K a b u t a (Altai), K o t s c h k a r (Ural)

4. L a g e r s t ä t t e n in Scherzonen

Komplizierte Gänge, Chaiptscheranga oft mit Stockwerken, "(östliches T r a n s baikalien) „Scherzonen"

5. L a g e r s t ä t t e n in kleinen B r u c h s p a l t e n

„ G e k e r b t e " Gänge, einfache Gänge

Eldorado (JenissejGebirge), K a r a s s u k (Chakassien)

6. Lagerstättenin Brüchen, die mit einer linearen Orientierung in Intrusiven zusammenhängen

Sich verästelnde Gänge, bisweilen schalenartige Gänge

Balachtschino (Chakassien) Cinvald ( C S R )

IV. Mikrospalten — Clivage — S t r u k t u r e n 1. L a g e r s t ä t t e n in Schieferungszonen und bei Auftreten von Fließclivage

Gangartige komplizierte Zonen

Pyschma-Klutschewsk und Ak-Tasch (Ural)

2. L a g e r s t ä t t e n in Bereichen und Zonen, in denen Mikroklüftigkeitund Bruchclivage entwickelt sind

Netzartige Gänge. Stockwerke

Podlunny golez (Chakassien) Tarboldshej (östliches Transbaikalien)

Lake in Kanada). Gangförmige Lager, kompliziert gebaute Gänge, begleitet von Stöcken in Lagerstätten, die an große Verwerfungszonen gebunden sind (Comstock Lode in Nevada, Guanajuato in Mexiko). Gänge mit komplizierter Anordnung der Erzstöcke bei Lagerstätten mit geringen Blockverschiebungen und Verwerfungsbeträgen (Kuludshun im Altai, Stalinsk in Sichote-Alin). Komplizierte Gänge mit Auftrümerung, Zonen und Bereiche der Zerstückelung bei Lagerstätten mit Verwerfungen geringer Sprunghöhe (Tschauwai in Ferghana, Penin in England, Pachuca in Mexiko). Siehe Tabelle 4. Röhrenförmige und andere komplizierte Strukturen, die in der Klassifikation von W. M. KREJTER auftreten, haben zu den Strukturen der Gangerzfelder keine direkte Beziehung. Die Klassifikation enthält leider nicht das so wichtige Element wie die Ursachen für die Entstehung einer Deformation. Darin besteht ihr wesentlichster Mangel. Wir denken, daß praktisch alle Erzfelder endogener Lagerstätten oder Erzbezirke ein gemeinsames und sehr wichtiges Merkmal besitzen, nämlich die obligatorische Kombination verschiedenartig ausgebildeter und verschiedenartig entstandener Spaltenstrukturen. Ausnahmen von dieser Regel sind so unbedeutend, daß man sie praktisch vernachlässigen kann.

Zeitschrift für angewandte Geologie ( 1 9 5 8 ) Heft 6 GROMOW / Die wichtigsten S t r u k t u r t y p e n der Gangerzfelder

271

Wir gelangten zu dem Schluß, daß es notwendig und zweckmäßig ist, die Klassifikation der Erzfelder vom Gangtyp bedeutend zu vereinfachen. Die Vielfalt und die verschiedene räumliche Orientierung der Spaltenstrukturen, die komplizierten Wechselverhältnisse zwischen ihnen und dem Vererzungsvorgang, die kontinuierlich-diskontinuierliche Entwicklung der tektonischen Bewegungen innerhalb der Schwächezonen der Erdkruste und eine Anzahl anderer Faktoren ergeben die Möglichkeit, folgende Typen von Gangerzfeldern zu unterscheiden: 1. Erzfelder, bestehend aus vielen Gängen; 2. Erzfelder mit einer geringen, beschränkten Anzahl von Gängen; 3. Erzfelder mit einem Gang. Eine derartige Unterteilung entspricht durchaus begründet den Tatsachen und geht aus den Unterlagen der Praxis hervor. Die von uns durchgeführte Vereinfachung besitzt nicht nur praktische, sondern auch theoretische Bedeutung. Ihr wesentlichster Vorzug ist ihre Einfachheit, die damit den wesentlichen Gehalt, den Sinn des Begriffes „Erzfeld" wiedergibt. Zugleich reicht sie für praktische Zwecke vollkommen aus, hauptsächlich für die Wahl und Begründung der Erkundungsmethode.

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1. Erzfelder, bestehend aus vielen Gängen

Dieser Begriff bedarf keiner besonderen Erläuterung. Man versteht darunter einen lokalen Bereich der Erdkruste, in dem Spalten verschiedener Richtung, Teufe und Lage umfassend auftreten, die bisweilen zu verschiedenen Zeiten durch Einwirkung verschiedener äußerer Kräfte (Druck, Zug und Blattverschiebung) gebildet wurden. In derartigen Bereichen gibt es gewöhnlich viele Dutzende, bisweilen auch Hunderte verschiedenartiger Gänge mit verschiedenen Lagerungselementen. Die aus vielen Gängen bestehenden Erzfelder endogener Lagerstätten und Erzbezirke sind auf der Erde in großem Umfang entwickelt. Sie bilden sich gewöhnlich in metamorphen Schichten, massigen Eruptivgesteinen und sogar in jungen Gesteinen, die in verschiedenem Grade metamorphosiert worden sind. Derartige Bildungen sind sowohl für die alten präkambrischen und altpaläozoischen Gebiete als auch für die jüngeren labilen Gebiete (seismischen Gebiete) der Lithosphäre typisch. Die Strukturen der aus vielen Gängen bestehenden Erzfelder sind vielfältig und kompliziert, in erster Annäherung kann man folgende Formen unterscheiden, die am meisten verbreitet sind (Abb. 5): 1. Zwischenschichtstrukturen und Abblätterungsstrukturen; 2. Strukturen der „Auffiederung" großer Brüche und Spalten; 3. Kontraktionsstrukturen der Kontaktzonen sungsstruktur der Kontaktzonen);

(Pres-

4. Strukturen, die durch konsolische vertikale schütterungen starrer Bildungen entstehen;

Er-

5. Zerstückelungsstrukturen (punktförmige und stockwerkartige Strukturen); 6. Strukturen, entstanden durch große Blockverschiebungen ; 7. „Umfließungsstrukturen" beim Streß; 8. Diapirstrukturen.

A b b . 5. F o r m e n der v e r b r e i t e t s t e n S t r u k t u r e n der aus vielen Gängen bestehenden Erzfelder

Jede der aufgezählten Formen besitzt Modifikationen, die durch den Charakter der Bewegungen und ihre Anzahl, die Zusammensetzung der Gesteine, die Lagerungsverhältnisse, die Anwesenheit von Widerstand usw. bedingt werden. Die aus vielen Erzgängen bestehenden Erzfelder besitzen immer praktisches Interesse. Sie sind der wichtigste abbauwürdige Typ der Erzfelder. Eine große Anzahl von Beispielen für Erzfelder, die aus vielen Gängen bestehen, ist allgemein bekannt. Dazu können gerechnet werden: der Wolfram-Erzbezirk von BeluchaBukuka (östliches Transbaikalien), der Uran-Erzbezirk am Großen Bärensee (Kanada), die Erzzone von Karamasara (Mittelasien), der Erzbezirk von Motschegorsk (Halbinsel Kola), das Erzfeld von Freiberg und andere Erzfelder Sachsens usw. Wir behandeln kurz die einzelnen Strukturformen der aus vielen Erzgängen bestehenden Erzfelder. a) Zwischenschichtstrukturen

und

Abblätterungsstrukturen

Sie sind charakteristisch vorwiegend für schichtige (geschieferte) sedimentäre und metamorphe Gesteine. Die Haupterzform ist der Lagergang (Zwischenschicht) oder eine Serie paralleler Gänge, die allmählich nach der Seite der Schicht hin an Mächtigkeit und Länge abnehmen. Bisweilen sind Gänge mit Übergängen (Umbiegungen) von einer Schicht in eine andere zu beobachten (flexurartig). Sie verleihen dem Gang die Kompliziertheit, die sich bei häufiger Abblätterung und Zerkleinerung der Hauptschicht herausbildet. Häufig ist bei der Bildung einer verdickten Form des Erzkörpers an der Grenze zwischen festen sandigen und karbonatischen Schichten die Metasomatose beteiligt.

Zeitschrift für angewandte Geologie ( 1 9 5 8 ) Hett 6

GROMOW / Die wichtigsten S t r u k t u r t y p e n der Gangerzfelder

272 Verschiebungen in den schichtigen Ablagerungen sind eine r e c h t übliche E r s c h e i n u n g . Hierbei zeigen sich S t r u k t u r f u g e n , die für die Mylonitisierung entweder der E r z s u b s t a n z oder der Nebengesteine c h a r a k t e r i s t i s c h sind. B e i großen Verschiebungen bilden sich Reibungsbrekzien. Die S p a l t e n erweitern sich nicht selten, dadurch ergeben sich günstige H o h l r ä u m e für die Erzbildung. B e i bedeutender A b b l ä t t e r u n g der Gesteine in antiklinalen F a l t u n g s s t r u k t u r e n bilden sich bisweilen sattelartige Gänge, die m e t a s o m a t i s c h oder durch gewöhnliche Ausfüllung der K l u f t h o h l r ä u m e mineralisiert werden (abgeschirmte Gänge, segmentartige Gänge usw). Die Zwischenschicht- und A b b l ä t t e r u n g s s t r u k t u r e n sind in den Erzfeldern einer Anzahl Metallprovinzen weit v e r b r e i t e t (östliches T r a n s b a i k a l i e n , K a u k a s u s , Altai, Colorado usw.). b) Strukturen des ,,Auffiederns" Spalten oder Gangstrukturen, die Spalten) begleiten

großer Brüche große Brüche

und (große

In Metallprovinzen, die an R a n d z o n e n v o n F a l t e n gebieten gebunden sind, und in einer Anzahl anderer F ä l l e sind nicht selten verschiedenartig geformte, verschieden große und verschiedenartig gelagerte Spalten zu b e o b a c h t e n , die von den großen B r ü c h e n und großen Spalten ausgehen. E s handelt sich u m Einzelspalten, doppelte und dreifache S p a l t e n , verzweigte, t a n n e n b a u m a r t i g e und andere. I h r e L ä n g e erreicht bisweilen 1 k m und sogar mehr, i m D u r c h s c h n i t t b e t r ä g t sie 5 0 0 — 6 0 0 m. Die Mächtigkeit ist r e c h t unterschiedlich, gewöhnlich übersteigt sie a b e r selten einen Meter. Zwei V a r i a n t e n des Auftretens dieser S t r u k t u r e n sind m ö g l i c h : entweder v o r der B i l d u n g oder nach der B i l d u n g des B r u c h e s oder der großen Spalte. I m ersten F a l l geht die Zerstückelung des Bereichs der Bildung einer neuen großen S t r u k t u r voraus, die senkrecht zu den früher angelegten kleinen Spalten verläuft. Diese bereiten gewissermaßen den B e r e i c h vor, m a c h e n ihn zur Schwächezone, die die weitere Zerstückelung begünstigt. E s ist klar, daß die R i c h t u n g der K r ä f t e , die einen neuen größeren Abriß h e r v o r r u f e n , in diesem F a l l anders sein m u ß , als im ersten F a l l (Abb. 6). V e r b r e i t e t e r sind die „ F i e d e r " s t r u k t u r e n , die während oder nach der Bildung großer B r ü c h e oder großer S p a l t e n e n t s t e h e n und von kleineren S t ö r u n g e n begleitet werden. Sie v e r d a n k e n ihre E n t s t e h u n g den B e w e g u n g e n , die zur Bildung der großen S t ö r u n g geführt h a b e n , oder sekundären Dislokationen disjunktiven Charakters. In beiden F ä l l e n sind die U r s a c h e n für die B i l d u n g des B r u c h e s und der ihn begleitenden S p a l t e n die gleichen. Erzfelder dieses T y p s sind im nördlichen K a s a c h s t a n , im Altai, im östlichen T r a n s b a i k a l i e n , in den K a r p a t e n , i m Erzgebirge und an vielen anderen Stellen der E r d e weit v e r b r e i t e t . c) Kontraktionsstrukturen

der

Kontaktzonen

Man bezeichnet diese S t r u k t u r e n auch als Pressungss t r u k t u r e n der K o n t a k t z o n e n , gewöhnlich der ä u ß e r e n K o n t a k t e von E r u p t i v g e s t e i n s m a s s i v e n . Sie werden durch drei H a u p t f o r m e n gekennzeichnet (Abb. 7 ) : D u r c h t y p i s c h e , den K o n t a k t schneidende S p a l t e n k o n t r a k t i o n ä r e r E n t s t e h u n g , durch Abblätterungsspalten i m äußeren K o n t a k t und seltener im inneren K o n t a k t des Massivs und schließlich durch kleine

Abb. 6. Bildung eines großen Bruchs (einer großen Spalte) quer zum Streichen der kleinen Klüftung infolge Schwächung dieses Bereichs. Die Dislokationen erfolgen häufig an der Linie 1—1, wodurch der Teil A oder der Teil B an seinem Platz verbleibt, der andere sich dementsprechend bewegt, nicht selten zerstückelt wird und seine Gestalt stark verändert S p a l t e n , die durch Zerstückelungserscheinungen a m K o n t a k t e n t s t a n d e n sind. In den meisten F ä l l e n werden die den K o n t a k t schneidenden A b r i ß - und Pressungsklüfte durch gradlinige S t r u k t u r e n m i t unbedeutenden Verzweigungen (Apophysen) v e r t r e t e n . Sie besitzen bedeutende Ausdehnung, wenn sie n i c h t durch j ü n g e r e S t ö r u n g e n a b g e s c h n i t t e n werden. Diese Spalten werden m e h r e r e h u n d e r t M e t e r m ä c h t i g , die Lagerungstiefe e n t s p r i c h t der L ä n g e und sogar mehr. Die A b b l ä t t e r u n g s s p a l t e n sind kennzeichnend für die äußeren K o n t a k t e der Intrusive, besonders b e i m Auft r e t e n einer äußeren D r u c k b e a n s p r u c h u n g . In diesem F a l l bilden sich bisweilen säbelartige Gänge, gebogene Gänge, die die Umrisse des K o n t a k t e s wiederholen usw. — Bisweilen ist zu b e o b a c h t e n , daß diese Gänge originelle Anzeichen für das Vorhandensein eines v o n der Erosion noch n i c h t a n g e s c h n i t t e n e n Intrusivkörpers sind (Lifudsin, im fernöstlichen G e b i e t der U d S S R ) . Diese K l ü f t e zeichnen sich durch große E r s t r e c k u n g (bis 6 0 0 — 8 0 0 m) und bedeutende Tiefe aus. I h r e Mächtigkeit bewegt sich im D u r c h s c h n i t t zwischen 0 , 2 0 und 0 , 8 —1,0 m. A m äußeren K o n t a k t des I n t r u s i v massivs bilden sich m a n c h m a l B e r e i c h e intensiver Zerstückelung. In diesem F a l l sind kurze Spalten zu beo b a c h t e n , die chaotisch durcheinander liegen, aber gewöhnlich innerhalb der Grenzen des Generalstreichens der H a u p t g a n g s t r u k t u r e n bleiben. Ihre L ä n g e geht selten über 100 m hinaus, ihre Tiefe b e t r ä g t 100 — 150 m. Die Mächtigkeit erreicht selten 1 m. Klassische V e r t r e t e r dieses T y p s sind das Erzfeld der polymetallischen L a g e r s t ä t t e v o n P r i b r a m ( Ö S R ) , die L a g e r s t ä t t e K a r a s u k (im Süden des Gebietes K r a s n o d a r ) u. a. d) Strukturen, Erschütterungen

entstanden durch starrer Gebilde

konsolische

vertikale

In der N a t u r erfolgt die S p a l t e n b i l d u n g häufig a n den R a n d z o n e n großer s t a r r e r Gebilde (z. B . a m R a n d e des Aldan-Massivs in J a k u t i e n , des B ö h m i s c h e n Massivs in Zentraleuropa, des O s t s a j a n i s c h e n Gebirges usw). Derartige S t r u k t u r e n werden c h a r a k t e r i s i e r t durch eine i m allgemeinen orthogonale S p a l t e n a n o r d n u n g , durch t e k t o n i s c h e F u g e n , durch b e d e u t e n d e Aus-

Zeitschrit für angewandte Geologie (1958) Heit 6

GROMOW / Die wichtigsten S t r u k t u r t y p e n der Gangerzfelder

273

dehnung und Aushalten im Streichen und nach der Tiefe. Bei gleichzeitigen oder nachfolgenden Bewegungen, bei einseitigem oder zweiseitigem Druck nehmen die K l ü f t e oder F u g e n unter Beibehaltung des G e s a m t p l a n e s häufig die F o r m eines Parallelogramms an. Die S t r u k t u r der vertikalen Erschütterung v e r d a n k t ihre E n t s t e h u n g den vertikalen und den wellenförmigen Bewegungen des starren F u n d a m e n t s , das bisweilen mit einem E n d e eingespannt ist. Man k a n n es durchaus gerechtfertigt als S t r u k t u r einer konsolischen P l a t t e bezeichnen. Der mechanische Sinn der Bildung von Störungen in verschiedenen Teilen des starren geologischen Gerüstes ist leicht erklärbar. Bei der Periodizität der Bewegungen n i m m t natürlich die Anzahl der Spalten im bereits gestörten Teil zu. Infolgedessen erneuert die pulsierende T ä t i g k e i t der Unterkrustenschicht (in F o r m von Gasbündeln und Hydrothermen) allmählich die S t r u k t u r durch neue Anteile v o n E r z m a t e r i a l . Die S t r u k t u r ist günstig für eine in vielen E t a p p e n erfolgende Vererzung und die Schaffung eines aus mehreren Stockwerken bestehenden Erzfeldes. Wenn die S t r u k t u r aus verschiedenen Schichten oder a u s Übergängen petrographischer V a r i e t ä t e n gebildet wird, d a n n entstehen bisweilen mehrere produktive Vererzungshorizonte.

(Mittelasien, K a u k a s u s , Alpen usw.) sind auch j e t z t noch öfter Fälle tektonischer Stöße in lokalen Bereichen der E r d k r u s t e zu beobachten, die wahrscheinlich durch Zerfallsprozesse in der Unterkrustenschicht hervorgerufen werden. In früherer Zeit waren diese Stöße weiter verbreitet, und sie übertrafen die rezenten hinsichtlich ihrer Intensität beträchtlich. Unter dem Begriff „tektonischer S t o ß " wird hier ein von unten nach oben augenblicklich wirkender oder sich mehrfach wiederholender p u n k t f ö r m i g wirkender D r u c k v o n großer Intensität verstanden, der eine äußerst starke E r s c h ü t t e r u n g eines lokalen Bereichs der K r u s t e bewirkt. Während eines solchen Stoßes, besonders eines auf das F u n d a m e n t eines starren, konsolidierten geologischen K ö r p e r s gerichteten, entwickeln sich in diesen Gesteinen „ S t e r n e " aus großen und kleinen Spalten verschiedener Richtungen, die ein ganzes S y s t e m miteinander verflochtener Abrisse, Abscherungen, Blattverschiebungen usw. bilden. Besonders g u t entwickeln sie sich in relativ spröden Gesteinen, z. B . in Effusiven (Wantschin im fernöstlichen Gebiet der U d S S R ) . B e i m Auftreten eines seitlichen D r u c k s wird die durch einen tektonischen Stoß hervorgerufene Klüftigkeit im allgemeinen gerichtet, obwohl einzelne Spalten die verschiedenartigsten Lagerungselemente aufweisen. Natürlich ist ein Teil davon nicht zu E n d e entwickelt (die kleinen Spalten), während ein anderer Teil im Gegensatz dazu überentwickelt (hypertrophiert) ist. A m häufigsten werden an Stellen tektonischer Stöße Massive und Schichten homogen-spröder Gesteine (granitoider, effusiver, altmetamorpher Schichten usw.) der Zerstückelung unterworfen. Die schichtigen plastischen Gesteine erfahren bei tektonischer Einwirkung keine s t a r k e n

Die S t r u k t u r e n der Erzfelder der konsolischen geologischen B i l d u n g sind in b e s t i m m t e m Maß in den Erzfeldern des Böhmischen Massivs (ÖSR), den Golderzl a g e r s t ä t t e n v o n Aldan und anderen stabilen Bereichen der E r d k r u s t e entwickelt. e) Zerstückelungsstrukturen werkartige Strukturen)

(Punktförmige

und

stock-

Sie sind charakteristisch für Bereiche der E r d e , die tektonischen Stößen unterliegen. In seismischen Zonen

Veränderungen; die Stöße werden durch die E l a s t i z i t ä t der Schichten aufgefangen. Die durch verschiedene Vorgänge auf lokalen Bereichen der E r d e hervorgerufene t e k t o m a g m a t i s c h e T ä tigkeit bedingt häufig die Bildung von E r z l a g e r s t ä t t e n an den Stellen der tektonischen Stöße. Bisweilen sind in den Erzfeldern sogenannte „ E r z s p i n n e n " zu beobacht e n ; hierbei handelt es sich u m ein S y s t e m von in geringerTiefe regellos angeordneten Erzgängen. Häufiger sind die Fälle einer netzartigen Zerstückelung von Granitstöcken. Charakteristisch sind röhrenförmige Bildungen. Derartige S t r u k t u r e n sind in den Erzfeldern vieler endogener L a g e r s t ä t t e n und Erzbezirke bekannt. D a z u kann m a n zählen: das E r z Abb. 7. Mineralisierte Spalten dreier Systeme innerhalb eines Erzfeldes längs des feld von Sorr (Batenewskinordwestlichen Exokontaktes einer großen varistischen Granitintrusion Gebirge — ein Ausläufer des Kusnezker Alatau), d a s 4 — Granite I — typische Kontraktionsspalten 1 — Metamorphe algonkische Gesteine 5 — Tektonische Störungen 2 — Basalkonglomerat II — Abblätterungsspalten K u p f e r - Molybdän - Erzfeld 6 — Erzgänge I I I — Zerstückelungsspalten 3 - Kambrium

Zeitschrift f ü r angewandte Geologie (1958) H e f t 6

GROMOW / Die wichtigsten Strukturtypen der Gangerzfelder

274 v o n Kysyk-Tschadr-Tuwa, die Greisenstöcke der Granite v o n Slavkov (westlicher T e i l der Ö S R ) und viele andere Erzlagerstätten. f) Strukturen der Blockverschiebungen großer Bereiche der Erde Sie sind kennzeichnend für Tafelgebiete, starre plattenartige Einheiten und intramontane Tröge. Man unterscheidet zwei T y p e n der Spaltenbildungen: a) Frühzeitig entstandene Spalten, in den meisten Fällen ausgedehnt, geradlinig, ziemlich mächtig; sie verlaufen fast immer parallel zueinander und senkrecht zur Verschiebungsebene. Bisweilen bilden sich derartige Strukturen bei Brüchen regionalen Charakters. In beiden Fällen kann die Spaltenbildung v o n einer Erzbildung begleitet werden. Die Strukturen sind hinsichtlich der Vererzung günstig und höffig. b) Neueste Strukturen, die sich durch Blockverschiebungen und infolge der durch diese Bewegungen hervorgerufenen Erschütterungen bilden. Typisch für einen derartigen Strukturtyp sind die kleinen K l ü f t e und Fugen, die in den randlichen Teilen der Blöcke liegen. Montangeologisch besitzen sie fast keine praktische Bedeutung. Die Erzfelder Westböhmens, die Kupfer-MolybdänLagerstätten der Chakassisch-Minussinsker Senke und einer Anzahl anderer Gebiete und Lagerstätten besitzen Blockverschiebungsstrukturen. g)

,,Umfließungsstrukturen"

beim

Auftreten

von

Streß

Diese Strukturen bilden sich beim Auftreten v o n Widerstand und bei anhaltendem Druck. Bekannt sind zahlreiche Fälle einer Bildung der verschiedenartigsten Formen gebogener Gangstrukturen. Ein allgemeiner Charakterzug dieser Strukturen ist ihre säbelartige, manchmal segmentartige F o r m (Abb. 8). Die Länge der Spalten reicht v o n Dutzenden bis zu Tausenden v o n Metern. Es überwiegen die kleinen K l ü f t e , die selten länger als 600 —800 m werden. Im vorliegenden Fall sind Abriß- und Abscherspalten möglich; im letzten Fall sind ihre Abmessungen unbedeutend, besonders im Fallen. Die Erzfelder, die sich in diesen Fällen bilden, bestehen typischerweise aus vielen Gängen und verlaufen in den meisten Fällen parallel zu den Kontakten. Dies erleichtert das Aufsuchen der Erzgänge in allen Perioden der geologischen Erkundungsarbeiten. Ein charakteristischer Vertreter dieses T y p s ist das R e v i e r M o l o t o w der Lagerstätte Lifudsin im fernöstlichen Gebiet der U d S S R . Einige Lagerstätten Europas und Amerikas zeigen ebenfalls diese Strukturen. h)

Diapirstrukturen

Sie sind hauptsächlich aus Erdölgebieten bekannt (Emba-Gebiet u. a.). Erst in letzter Zeit wurden Diapirstrukturen in Mittelasien auf der Lagerstätte Tschekurak nachgewiesen (F. I. WOLFSON, 1953), ferner im Kaukasus auf der Lagerstätte Tarny-Aus (nach A n gaben v o n W . M. KREJTER, 1956) und in einigen anderen Erzbezirken des Landes. I m Zusammenhang damit wurden sie bisher wenig untersucht. Diapirstrukturen werden durch die vorwiegende Entwicklung v o n Scherklüften gekennzeichnet, die durch das 'Eindringen eines Fremdkörpers hervorgerufen werden. Seltener bilden sich Abrißklüfte, gewöhnlich in den unteren Teilen der Schichten, die der Einwirkung ausgesetzt sind.

Abb. 8. Zwei Fälle einer Bildung von Strukturen, die Granitmassive umfließen. Diese Massive dienen hier als Widerlager. Der Druck erfolgt in beiden Fällen frontal. 1 — Die Struktur umfließt das Massiv und bildet gebogene Spalten 2 — Als Widerlager dienen zwei Granitmassive, zwischen denen sich eine „Einquetschung" bildet; die Strukturen umfließen die Massive und reißen von den Massiven ab

Die räumliche Anordnung der K l ü f t e in den Gesteinen ist äußerst verschiedenartig. Gewöhnlich liegen sie zum Fremdkörper hin geneigt, wobei sie in den meisten Fällen linsenförmige K ö r p e r oder gewöhnliche gradlinige Gänge bilden. Die Abmessungen der K l ü f t e sind unbedeutend, ihre Anzahl ist groß. In den Erzfeldern, in denen kleine Intrusionen entwickelt sind, müssen unvermeidlich Diapirstrukturen entstehen. Ohne gründliche Untersuchung des Lagerstättenbezirkes kann man sie leicht für „Umfließungsstrukturen" halten. Bei einem metallführenden Intrusiv bilden die Diapirstrukturen der Erzfelder v o n Ganglagerstätten und Erzbezirken im Intrusiv selbst abbauwürdige Teile. A m inneren K o n t a k t des Intrusivs t r i t t die Vererzung bisweilen in F o r m v o n Einsprenglingen und Linsen auf. 2. Erzfelder mit einer geringen A n z a h l yon G ä n g e n

In vielen Metallprovinzen treten die Erzfelder gewöhnlich mit einer geringen Anzahl v o n Gängen auf. Sie bilden sich bei den verschiedensten geologischen Verhältnissen: in Sedimentgesteinen, metamorphen Bildungen und Intrusivgesteinsmassiven verschiedener Zusammensetzung und verschiedenen Alters. Die Strukturen der Erzfelder dieses T y p s exogener Lagerstätten werden durch eine große Vielfalt gekennzeichnet. A m typischsten sind folgende: 1. Strukturen gefalteter Zonen sedimentärer und sedimentärmetamorpher Gebilde; 2. Bruchspaltenstrukturen; 3. Blattverschiebungsstrukturen; 4. Zerstückelungsstrukturen; 5. Kontaktstrukturen oder Pressungsstrukturen. Jede dieser Gruppen besteht aus einer Anzahl v o n Modifikationen, die v o n den geologisch-strukturellen, petrographischen, mineralogischen und sonstigen Verhältnissen der verschiedenen Metallprovinzen und der einzelnen Erzbezirke abhängen. Oben wurden bereits die wichtigsten T y p e n der Strukturen v o n Gangerzfeldern endogener Lagerstätten und Erzbezirke beschrieben. Die T y p e n der Erzfelder

Zeitschrift lür angewandte Geologie (1958) Helt 6 GROMOW / Die wichtigsten Strukturtypen der Gangerzfelder

mit einer geringen Anzahl von Gängen gleichen ihnen, deshalb werden sie hier nicht beschrieben. Viele Erzfelder mit einer geringen Anzahl von Erzgängen sind wirtschaftlich von Bedeutung, und sie werden seit langer Zeit erfolgreich abgebaut. Das erklärt sich durch eine Reihe von Ursachen und vor allem dadurch, daß die Lagerungselemente aushalten, sich die Form der Erzkörper und ihr stofflicher Bestand im Streichen und Fallen wenig verändert, ferner durch die Gleichartigkeit der Nebengesteine. Die geringe Ganganzahl der Erzfelder ist gewöhnlich durch einen flachen Erosionsanschnitt bedingt. Daher sind diese Gänge nach der Tiefe hin zuverlässiger. Gleichzeitig treten in der Tiefe dieser Erzfelder nicht selten bisher verborgene abbauwürdige Erzfelder auf. Zu dieser Gruppe gehört eine große Zahl von Erzlagerstätten der U d S S R , Europas, Amerikas und anderer Länder. Als Beispiele seien hier genannt: Das kristalline Erzfeld in Sichote-Alin, der Lagerstättenbezirk von Nertschinsk-Sawodsk (östliches Transbaikalien), die Lagerstätte Zejsk im Kaukasus, Cinvald (ÖSR) usw. 3. Erzfelder mit e i n e m Gang

Dieser Typ ist weniger verbreitet als die oben beschriebenen. Diese Erzfelder bilden sich meist an großen tektonischen Störungen, an Kontaktzonen, zwischen den Schichten (nach der Schieferung bzw. nach den Umwandlungsebenen) der Gesteine. Am günstigsten für die Bildung großer Erzgänge sind offene Spalten, Dykes. Die Strukturen dieser Erzfelder sind in der Regel geradlinig, die Lagerungselemente halten aus, sind relativ einfach gebaut. Einzelne mineralisierte Spalten können eine große Lagerstätte schaffen. Innerhalb eines Erzbezirkes sind bisweilen mehrere dieser Einzelstrukturen bekannt. Klassische Vertreter dieses Typs sind: Der Quarzhauptgang in der ÖSR, Pechtelsgrün in der D D R usw.

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CIUK / D i e B r a u n k o h l e n l a g e r s t ä t t e n in P o l e n

POPOW, W. I.: Über die Kontinuität der tektonischen Bewegungen. — Verlag des Kabinetts der Wissenschaften der Usbekischen SSR, Taschkent 1935. SACHAROW, G. E.: Zur Frage der Klassifikation von Lagerstätten mineralischer Rohstoffe. - Nachr. Akad. Wiss. UdSSR, Geol. Ser., Nr. 5, 1953. SAUKOW, A. A.: Geochemie. - Gosgeolisdat, 1950. SAWARIZKI, A. M.: Einige Fakten, die bei tektonischen Konstruktionen berücksichtigt werden müssen. Nachr. Akad. Wiss. UdSSR, Geol. Ser., Nr. 2, 1946. SCHATSKI, N. S.: Über Tiefendislokationen, welche Tafeln und Faltengebiete umfassen (Wolgagebiet und Kaukasus). — Nachr. Akad. Wiss. UdSSR, Geol. Ser., Nr. 5, 1948. SEMENENKO, N. P.: Die Strukturen der Erzfelder der Eisenerzlagerstätten von Kriwoi Rog. — Akademie der Wissenschaften der UdSSR, Kiew 1948. SMIRNOW, S. S.: Abriß der Metallogenie des östlichen Transbaikalien. — Gosgeolisdat, 1944. — Der paziflsche Erzgürtel. - Nachr. Akad. Wiss. UdSSR, Geol, Ser., Nr. 2, 194«. — Einige allgemeine Probleme der Erzlagerstättenuntersuchung. — Nachr. Akad. Wiss. UdSSR, Geol. Ser., Nr. 5, 1946. SMIRNOW, W. I. & W. A. ZAREGRADSKI: Der Nordosten Asiens, seine Metallogenie und Zinnführung. — Nachr. Akad. Wiss. UdSSR, Geol. Ser., Nr. 5, 1937. SMIRNOW, W. I.: Die Erzgürtel. — Fragen der theoretischen und angewandten Geologie, Nr. 1, Moskau 1947. — Über einige Probleme der Theorie von der Bildung magmatogener Erzlagerstätten. — Nachr. d. Mineralogischen Gesellschaft der Sowjetunion, Bd. 84, Nr. 1, 1955.

SORSKI, A.A.: Der Bildungsmechanismus kleiner Strukturformen in metamorphen archaischen Schichten. TETJAJEW, M. M.: Geotektonik der UdSSR. - ONTI, 1938. — Die Tektonik der Erzfelder vom Gangtyp. — Probleme der sowjetischen Geologie, Nr. 8 - 9 , 1940. TULTSCHINSKI: Die Zukunft des Kupferbergbaus in Altai. - Nachr. der Bergbau- und Goldindustrie, Nr. 3—6, 1904. USSOW, M. A.: Phasen und Zyklen der Tektogenese. — Sowjetische Geologie, Nr. 11, 1938. — Strukturgeologie. — Gosgeolisdat, 1940. WOLFSON, F. I.: Erzstöcke und Spaltenstrukturen. — Arbeiten des Moskauer Institut für geologische Erkundung (MGRI), 1947. — Die Beziehung der Vererzung endogener Lagerstätten zu großen tektonischen Störungen. — Nachr. Akad. Wiss. UdSSR, Geol. Ser., Nr. 6, 1948. — Probleme bei der Untersuchung hydrothermaler Lagerstätten. — Verlag der Akademie der Wissenschaften der UdSSR, 1952. — Die Strukturen der endogenen Erzlagerstätten. — Sammelband ,,Grundprobleme bei der Untersuchung magmatischer Erzlagerstätten. Verlag der Akademie der Wissenschaften der UdSSR, 1953. — Einige Fragen der Spaltentektonik. — Lehrstuhl für Geologie und Lagerstättenerkundung beim Polytechnischen Allunionsinstitut für Fernstudium, Moskau, 1954. WOLFSON, F. I. & L. P. LUKIN: Einige Ergebnisse bei der Untersuchung der Strukturen von Erzlagerstätten in der UdSSR. — Nachr. Akad. Wiss. UdSSR, Geol. Ser., Nr. 1, 1948. — Probleme der Untersuchung von Erzfeld- und Lagerstättenstrukturen (Sammelband). — Abhandlungen des Instituts für geologische Wissenschaften bei der Akademie der Wissenschaften der UdSSR, Nr. 162, 1955.

D i e Braunkohlenlagerstätten in Polen und die Aussichten ihrer Erkundung 1 ) E. CIUK, W a r s z a w a

Polen verfügt über zahlreiche Braunkohlenlagerstätten, von denen die bedeutendsten im zentralen, westlichen und südwestlichen Landesteil liegen. Sie wurden in der Zeit vor dem zweiten Weltkrieg fast gar nicht ausgebeutet, weil der Heizwert der Braunkohle im Vergleich zur Steinkohle viel zu gering war und die geologischen und bergbautechnischen Verhältnisse oft ungünstig waren. Besondere geologische Erkundungsarbeiten auf Braunkohle wurden nicht durchgeführt, lediglich bei Bohrungen zum Aufsuchen von Wasser wurden neue Braunkohlenvorkommen entdeckt. Braunkohle wurde nur bei sehr günstigen Verhältnissen gewonnen. 1913 betrug die Förderung 221000 t. Seitdem ging sie bis auf 20000 t im Jahre 1938 zurück. Braunkohlenbriketts wurden nicht hergestellt. Nach dem zweiten Weltkriege änderten sich die Verhältnisse vollkommen. In den Westgebieten wurden bedeutende Braunkohlenlagerstätten erschlossen, die heute von den Gruben „Luban", „Kalawsk", „Henryk", „Babina", „Maria", „Smorgöry", „Sieniawa", „Turöw" und „Konin" abgebaut werden. Von 1945 bis 1955 wurden in Polen folgende Braunkohlenmengen gefördert: (in 1000 t): 1945 1946 1947 1948 1949 1950

3646,0 4172,4 4766,0 5040,7 4621,4 4835,6

1951 1952 1953 1954 1955

4899,2 5075,8 5633,3 5908,6 6044,8

Durch Inbetriebnahme von vier Brikettfabriken („Luban", „Babina", „Smogöry" und „Konin") wurden von 1945 bis 1955 folgende Brikettmengen hergestellt (in 1000 t): 1945 1946 1947 1948 1949 1950

4,6 40,8 41,7 113,6 166,5 164,7

1951 1952 1953 1954 1955

165,3 140,5 158,2 142,8 182,9

') Aus „Geologische Rundschau" (polnisch), Nr. 5/1957; gekürzt.

Nach dem zweiten Weltkrieg nahm auch die Zahl der niedergebrachten Bohrmeter beachtlich zu, wie aus nachstehender Übersicht hervorgeht: Jahr 1946 1947 1948 1949 1950 1951 1952 1953 1954 1955 1956

Geologisches Ministerium Institut für Kohlenbergbau Bohrmeter Bohrmeter

Insgesamt Bohrmeter

400 350 1825 7671 5294 5680 12395

931 6518 42774 59201 25831 28022 20870 31216 31260 70056 18462

931 6518 42774 59201 26231 28372 22695 38887 36554 75742 30857

33621

335141

368762

-

Mit Hilfe dieser Untersuchungen wurden durch das Geologische Institut bis Ende 1956 16 Braunkohlenlagerstätten nachgewiesen, von denen zwei voraussichtlich im Tagebau abgebaut werden können. Es sind das die Lagerstätten Wladyslawöw-Chylin zwischen Konin und Turek und Jözefina (umbenannt „Adamöw") nordöstlich von Turek. Im weiteren Verlaufe wurden noch Braunkohlenlagerstätten bei Koimin südlich von Kolo, bei Ochle westlich von Koio, bei Uniejöw südöstlich und Drzewce südwestlich von Kolo nachgewiesen. Die Ausbeutung des Vorkommens von Glowaczöw („Marysin") ist noch ungeklärt. Die nach „Turöw" zweitgrößte polnische Braunkohlenlagerstätte ist die von Rogöino in Zentralpolen nördlich von L ö d i , bei der eine Gewinnung der Kohle im Tagebau wegen der schwierigen Lagerungs- und Wasserverhältnisse noch fraglich ist. Die übrigen Lager sind wie die bereits obenangeführten nach Kategorie C2 erkundet und eingestuft. Die Lagerstätten von Kobielice, Brzezie, Lubraniec, Wloclawek und Piotrköw Kujawski liegen in Kujavien in der Nähe von Wloclawek und könnten im Tiefbau gewonnen werden. Die drei Vorkommen von Gostynin, Eowicz und Sierskowola in der Wojewodschaft Warszawa und Teile

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Helt 6

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CIUK / D i e B r a u n k o h l e n l a g e r s t ä t t e n in P o l e n

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SORSKI, A.A.: Der Bildungsmechanismus kleiner Strukturformen in metamorphen archaischen Schichten. TETJAJEW, M. M.: Geotektonik der UdSSR. - ONTI, 1938. — Die Tektonik der Erzfelder vom Gangtyp. — Probleme der sowjetischen Geologie, Nr. 8 - 9 , 1940. TULTSCHINSKI: Die Zukunft des Kupferbergbaus in Altai. - Nachr. der Bergbau- und Goldindustrie, Nr. 3—6, 1904. USSOW, M. A.: Phasen und Zyklen der Tektogenese. — Sowjetische Geologie, Nr. 11, 1938. — Strukturgeologie. — Gosgeolisdat, 1940. WOLFSON, F. I.: Erzstöcke und Spaltenstrukturen. — Arbeiten des Moskauer Institut für geologische Erkundung (MGRI), 1947. — Die Beziehung der Vererzung endogener Lagerstätten zu großen tektonischen Störungen. — Nachr. Akad. Wiss. UdSSR, Geol. Ser., Nr. 6, 1948. — Probleme bei der Untersuchung hydrothermaler Lagerstätten. — Verlag der Akademie der Wissenschaften der UdSSR, 1952. — Die Strukturen der endogenen Erzlagerstätten. — Sammelband ,,Grundprobleme bei der Untersuchung magmatischer Erzlagerstätten. Verlag der Akademie der Wissenschaften der UdSSR, 1953. — Einige Fragen der Spaltentektonik. — Lehrstuhl für Geologie und Lagerstättenerkundung beim Polytechnischen Allunionsinstitut für Fernstudium, Moskau, 1954. WOLFSON, F. I. & L. P. LUKIN: Einige Ergebnisse bei der Untersuchung der Strukturen von Erzlagerstätten in der UdSSR. — Nachr. Akad. Wiss. UdSSR, Geol. Ser., Nr. 1, 1948. — Probleme der Untersuchung von Erzfeld- und Lagerstättenstrukturen (Sammelband). — Abhandlungen des Instituts für geologische Wissenschaften bei der Akademie der Wissenschaften der UdSSR, Nr. 162, 1955.

D i e Braunkohlenlagerstätten in Polen und die Aussichten ihrer Erkundung 1 ) E. CIUK, W a r s z a w a

Polen verfügt über zahlreiche Braunkohlenlagerstätten, von denen die bedeutendsten im zentralen, westlichen und südwestlichen Landesteil liegen. Sie wurden in der Zeit vor dem zweiten Weltkrieg fast gar nicht ausgebeutet, weil der Heizwert der Braunkohle im Vergleich zur Steinkohle viel zu gering war und die geologischen und bergbautechnischen Verhältnisse oft ungünstig waren. Besondere geologische Erkundungsarbeiten auf Braunkohle wurden nicht durchgeführt, lediglich bei Bohrungen zum Aufsuchen von Wasser wurden neue Braunkohlenvorkommen entdeckt. Braunkohle wurde nur bei sehr günstigen Verhältnissen gewonnen. 1913 betrug die Förderung 221000 t. Seitdem ging sie bis auf 20000 t im Jahre 1938 zurück. Braunkohlenbriketts wurden nicht hergestellt. Nach dem zweiten Weltkriege änderten sich die Verhältnisse vollkommen. In den Westgebieten wurden bedeutende Braunkohlenlagerstätten erschlossen, die heute von den Gruben „Luban", „Kalawsk", „Henryk", „Babina", „Maria", „Smorgöry", „Sieniawa", „Turöw" und „Konin" abgebaut werden. Von 1945 bis 1955 wurden in Polen folgende Braunkohlenmengen gefördert: (in 1000 t): 1945 1946 1947 1948 1949 1950

3646,0 4172,4 4766,0 5040,7 4621,4 4835,6

1951 1952 1953 1954 1955

4899,2 5075,8 5633,3 5908,6 6044,8

Durch Inbetriebnahme von vier Brikettfabriken („Luban", „Babina", „Smogöry" und „Konin") wurden von 1945 bis 1955 folgende Brikettmengen hergestellt (in 1000 t): 1945 1946 1947 1948 1949 1950

4,6 40,8 41,7 113,6 166,5 164,7

1951 1952 1953 1954 1955

165,3 140,5 158,2 142,8 182,9

') Aus „Geologische Rundschau" (polnisch), Nr. 5/1957; gekürzt.

Nach dem zweiten Weltkrieg nahm auch die Zahl der niedergebrachten Bohrmeter beachtlich zu, wie aus nachstehender Übersicht hervorgeht: Jahr 1946 1947 1948 1949 1950 1951 1952 1953 1954 1955 1956

Geologisches Ministerium Institut für Kohlenbergbau Bohrmeter Bohrmeter

Insgesamt Bohrmeter

400 350 1825 7671 5294 5680 12395

931 6518 42774 59201 25831 28022 20870 31216 31260 70056 18462

931 6518 42774 59201 26231 28372 22695 38887 36554 75742 30857

33621

335141

368762

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Mit Hilfe dieser Untersuchungen wurden durch das Geologische Institut bis Ende 1956 16 Braunkohlenlagerstätten nachgewiesen, von denen zwei voraussichtlich im Tagebau abgebaut werden können. Es sind das die Lagerstätten Wladyslawöw-Chylin zwischen Konin und Turek und Jözefina (umbenannt „Adamöw") nordöstlich von Turek. Im weiteren Verlaufe wurden noch Braunkohlenlagerstätten bei Koimin südlich von Kolo, bei Ochle westlich von Koio, bei Uniejöw südöstlich und Drzewce südwestlich von Kolo nachgewiesen. Die Ausbeutung des Vorkommens von Glowaczöw („Marysin") ist noch ungeklärt. Die nach „Turöw" zweitgrößte polnische Braunkohlenlagerstätte ist die von Rogöino in Zentralpolen nördlich von L ö d i , bei der eine Gewinnung der Kohle im Tagebau wegen der schwierigen Lagerungs- und Wasserverhältnisse noch fraglich ist. Die übrigen Lager sind wie die bereits obenangeführten nach Kategorie C2 erkundet und eingestuft. Die Lagerstätten von Kobielice, Brzezie, Lubraniec, Wloclawek und Piotrköw Kujawski liegen in Kujavien in der Nähe von Wloclawek und könnten im Tiefbau gewonnen werden. Die drei Vorkommen von Gostynin, Eowicz und Sierskowola in der Wojewodschaft Warszawa und Teile

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Heft 6 CIUK / Die B r a u n k o h l e n l a g e r s t ä t t e n in Polen

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der Lagerstätte von Zarzewsko südwestlich von Konin besitzen Außerbilanzvorräte.

Die Stratigraphie und Tektonik der Braunkohlenlagerstätten

Die Vereinigte Braunkohlenindustrie im Ministerium für Kohlenbergbau bohrte fast nur in bereits bekannten Gebieten, in denen schon Lagerstätten abgebaut werden; somit wurden für neue Bergbaubetriebe ausreichende Vorräte bereitgestellt. In kleinerem Umfange wurde im Grünberger Bezirk (Drogomin, Dlugoszyn, Buczyna), im Raum der Vorsudeten (Zapomniana), aber auch in neuen Gebieten, z. B. in Radomierzyce südl. Zgorzelec, gebohrt. Außerdem wurden von der Ver. Braunkohlenindustrie zahlreiche Bohrungen dort niedergebracht, wo die Braunkohlenlagerstätten vom Geologischen Institut schon in die Kategorie C2 eingestuft worden waren (Wladyslawöw — Chylin, Jözefina, Glöwaczöw, Rogöino). Wegen der Unrentabilität von Untertagebetrieben wurden keine weiteren Erkundungsbohrungen mehr durchgeführt.

Stratigraphisch lassen sich die polnischen Braunkohlenlagerstätten in zwei große Gruppen aufgliedern: a) mesozoische, b) känozoische Lagerstätten. Zu den mesozoischen gehören die in den unterjurassischen oder Rät-Lias-Schichten vorkommenden Kohlen, ebenso die Kohlespuren der unteren Kreide. Zu den känozoischen zählen die im Eozän, Oligozän, Miozän und Pliozän auftretenden Kohlen. Manche Fachleute, besonders deutsche Geologen, rechnen zu dieser Gruppe auch die interglazialen Brennschiefer oder Gyttjas, die auch als pleistozäne Kohlen bezeichnet werden und in gewissen Fällen als ziemlich brauchbares Brennmaterial anzusprechen sind. Die in der Unterkreide auftretenden Kohlespuren haben praktisch keine Bedeutung. Die unterjurassischen oder Rät-Lias-Kohlen treten in Polen ziemlich weitverbreitet auf. Sie kommen einmal längs der Südwestgrenze der Jurazone von Krakôw-Czçstochowa vor und bilden kleine Vorkommen, wie bei Zawiercie, Mierzçcice, Kozieglowy. Sie haben keine praktische Bedeutung. Diese

Für alle Braunkohlenwerke und erwähnten Gebiete werden geologische Dokumentationen ausgearbeitet bzw. ist ein Teil schon fertiggestellt.

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Heft 6

278 Kohlen trifft man. auch im nordöstlichen Randgebiet der Gory Switjtokrzyskie sowie an einigen Stellen des kujavisch-pommerschen Walls. Sie gehören zu den Kohlen besserer Qualität, jedoch sind sie infolge ihrer geringen Mächtigkeit und ihrer unbedeutenden Vorräte gleichfalls ohne praktische Bedeutung. Bei ihrer geringen Teufe kommen sie eventuell für eine örtliche Verwendung in Frage. Desgleichen haben die pliozänen und pleistozänen Braunkohlen infolge ihrer Geringmächtigkeit nur für die örtliche Industrie Bedeutung. Eozäne und oligozäne Braunkohlen beschränken sich auf den R a u m von Rogöino. Die wichtigsten Kohlen sind die miozänen, zu denen mit Ausnahme der vorgenannten alle bisher in Polen bekannten Braunkohlen, sowie die noch nicht erkundeten, aber bereits nachgewiesenen und schließlich die abgebauten Braunkohlenlagerstätten gehören. Regional sind die Braunkohlen am weitesten verbreitet in Kujavien, im großpolnischen Flachland (Poznan), Sudetenvorland, in den Sudeten und im schlesischen Flachland. In Form einzelner Vorkommen treten sie in West- und Ostpommern, Masovien, im polnischen Mittelgebirge (Gory Swi^tokrzyskie), auf der schlesischen und kodier Hochebene sowie in Podlasie im Lubliner Bezirk, im Karpatenvorland und in den Karpaten auf. Trotz der vielen regionalen Lager ist über die meisten nur wenig bekannt, und es kann von vornherein gesagt werden, daß viele praktisch ohne Bedeutung sind oder aber wegen zu großer Teufen unter den derzeitigen ökonomischen und technischen Verhältnissen nicht nutzbar gemacht werden können. Die Art der Kohlenvorkommen ist sehr verschieden. Es treten Linsen, ein Flöz oder mehrere Flöze, oft durch tonige oder sandige Zwischenmittel in mehrere Lagen gegliedert, in wechselnder Mächtigkeit, ungestört oder gestört durch glaziale, fluvioglaziale oder tektonische Vorgänge, vielfach gefaltet und gestaucht auf. Die endogenen tektonischen Erscheinungen sind oft bei den Braunkohlen des kujavisch-pommerschen Walls (Rogozno, Klodawa, Pomorze), teilweise auch im polnischen Mittelgebirge oder im Karpatenland (Grundna Dolna) zu beobachten. Die stellenweise durch den Eisdruck hervorgerufenen Überschiebungen, Verwerfungen, Flexuren u. a. sind besonders in den polnischen Westgebieten bekannt, so im Lubuser Land bei Gubin (Guben) und Zielona Gora (Grünberg), im Muskauer Faltenbogen, südwestlich von 2 a r y (Sorau), im Gebiete von Bytom (Beuthen) an der Oder, Glogow (Glogau) u. a. Diese Erscheinungen sind auch in West- und Ostpommern, in Mittelpolen — Umgegend von Tuchola (Tuchel), Dobrzynia, Wronki (Wronke), Mi^dzychöd (Birnbaum) — und anderwärts beobachtet worden. Sie erschweren den Abbau der Lagerstätten, insbesondere derjenigen, bei denen in bezug auf Teufe und Mächtigkeit eine Gewinnung im Tagebau möglich wäre. Allgemeine Charakteristik der Braunkohlenlagerstätten und -gebiete Im folgenden wird in großen Zügen eine Charakteristik der Braunkohlenlagerstätten und -gebiete in Polen gegeben.

I.

Ost-Pomorze

Nach den bisherigen geologischen Unterlagen hat Ostpomorze nur geringe Braunkohlenvorräte. Bohrungen wiesen nur eine geringe oder gar keine Braunkohlen-

CIUK

/ Die Braunkohlenlagerstätten in Polen

führung nach. In einzelnen früheren Bohrungen wurde Braunkohle bei Braniewo, Lidsbark Warminski, Olsztynek, Niedzica, Mierek, Gryilin u. a. festgestellt. Sie ist geringmächtig und liegt in verschiedenen Teufen. Aus denselben Gründen und wegen starker Erosion ist die Kohle bei Orlowo (Orlau) nicht bauwürdig. Die bei Swi^tomiejsce vorkommende Braunkohle ist 0,5 bis 3,5 m mächtig und liegt 50 bis 60 m tief.

II.

West-Pomorze

West-Pomorze ist gleichfalls noch nicht erforscht, wenn auch Vorkommen von Braunkohle an einigen Stellen bekannt sind. Ähnlich wie in Ost-Pomorze erschwert hier ein ziemlich mächtiges Deckgebirge den Abbau der Lagerstätten. Dazu treten die starke Faltung, Stauchung und Auswaschung der Flöze. Vorkommen liegen bei Szczecin (Stettin), Pyrzyce (Pyritz), Stargard, Kamien Pomorski (Kamin), Slupek (Stolp), Koszalin (Köslin), zwischen Kostrzyn (Küstrin), Gorzöw (Landsberg/Warthe) und Chojna (Bärwalde), zwischen Wielen (Filehne), Czarnköw (Czarnikau), Trzcianka (Schönlanke) und Pila (Schneidemühl), in der Gegend von Koronowo, Tuchel, Gdynia und Gdansk (Danzig). Bei Stettin standen früher einige Kleinbetriebe in Förderung. Im Stadtgebiet von Danzig und nördlich davon liegt die Kohle 30 bis 50 m tief, bei Sopoty und Gdansk 80 m. Die Mächtigkeit schwankt zwischen 1— 4 m. In dem nördlich der Notec (Netze) liegenden Gebiet und am unteren Lauf der W a r t a (Warthe) kommen zwei Braunkohlenbezirke vor. Der eine liegt zwischen Wielen, Czarnköw, Trzcianka und Pila, wo ein 3 —5 m mächtiges Flöz in einer Teufe von 40 bis 50 m und stellenweise bis zu 110 m auftritt. Wo die Braunkohle nahe der Oberfläche lag, wurde sie früher im Tagebau gewonnen. Der zweite Bezirk findet sich zwischen Kostrzyn, Gorzöw und Chojna (Bärwalde) und weist ein bis zwei Flöze von selten 2 m Mächtigkeit auf. Bei Koronowo und Tuchola treten ein bis zwei Flöze mit 1 bis 7 mMächtigkeit in einer Teufe von 20 bis 50 m auf, die stark gestört sind.

III. Das großpolnische

Flachland

Im großpolnischen Flachland kommen Braunkohlen im Lubuser Ländchen (Sommerfeld) zwischen dem unteren Warthelauf und der Oder, zwischen Mi^dzychöd (Birnbaum), Wronke und Obornik in der Gegend von Poznan und weiter westlich dieser Stadt im Räume von Leszno (Lissa)—Koscian (Kosten)—Gostyn, Bei Jarocin, Mogilno und im Räume Konin-Kolo, Uniejöw und Turek sowie zwischen Ostrzeszöw (Schildberg) und Svcöw (Simmenau) vor. Im Gebiete zwischen Schwiebus und Meseritz treten mancherorts 6—8 Flöze von 7—8 m Durchschnittsmächtigkeit auf. Im südlichen Teil sind 2 Flöze mit 2 bis 8 m, ausnahmsweise 20 bis 30 m Mächtigkeit bekannt. Die Flöze sind stark gefaltet und gestört. Die Sattelspitzen liegen manchmal nur 10 bis 30 m unter der Tagesoberfläche. In den Mulden findet sich die Kohle in Teufen von 80bis 120 m und tiefer. Wegen der geringen Breite der Kohlefalten und des raschen Einfallens der Flöze an den Sattelflanken ist ein Tagebau in großem Ausmaß k a u m möglich. In diesem R a u m sind heute noch die Gruben von Smogöry und Sieniawa in Betrieb. Zu diesem Gebiet, gehört noch das Vorkommen von Cybinski mit 2 Flözen, von denen das obere stark gestört, das untere weniger gestört in 70 bis 80 m Teufe mit 6—9 m Durchschnittsmächtigkeit auftritt. In der Wartheniederung liegen die

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CIUK / Die Braunkohlenlagerstätten in Pole n

miozänen Ablagerungen auf einer Länge von fast 5 k m in geringen Teufen (20 bis 30 m und weniger.) Es kommen ein oder zwei Flöze in 2 bis 5 m Mächtigkeit vor. Im Räume von Poznan finden sich 3 bis 5 Flöze mit 5—7 m Gesamtmächtigkeit in 60 — 100 m Teufe. Ahnliche Verhältnisse liegen bei Rogalin, Kurnik und Chmielniki vor. Bei Buk und Pniewy (Pinne) k o m m t die 2—3, z. T. bis 7 m mächtige Braunkohle in 70 bis 80 m Teufe vor. Im Gebiet von Koäcian—Leszno—Gostyn treten drei Lagerstättengruppen auf, in denen ein meist 3—6 m mächtiges Flöz in max. 100 rn Teufe a u f t r i t t . In der Umgebung von Mogilno finden sich 1 bis 6 Flöze, von denen 1 bis 2 eine Mächtigkeit von 3 —5 m, stellenweise von 9 —11 m haben und in 100—153 m Teufe liegen. Im Gebiet von Konin, Koio, Uniejöw und Turek kommen Lagers t ä t t e n vor, die in den letzten J a h r e n vom Geologischen I n s t i t u t nachgewiesen worden sind. Es sind dies die Vorkommen von Jözefina, Wladyslawöw-Chilin, Ochle, Uniejöw, Zarzewka-Strugi im Südwesten von Konin, Drzewce und Koimin. Die Lagerstätte Jözefina weist ein 3 bis 10, max. 15 m mächtiges Kohlenflöz in 40 m Teufe auf. Das Verhältnis D : K beträgt im Mittel 1 : 7,5—8. In Wladyslawow-Chylin b e t r ä g t die Braunkohlenmächtigkeit im Mittel 6 m, max. 15 m ; sie t r i t t in ungefähr 30 m Teufe, m i t u n t e r weniger tief auf. In der Lagers t ä t t e von Uniejöw ist ein Flöz von 4,8 m g r ö ß t e r Mächtigkeit zu finden, meistens ist sie geringer. Die letzten Bohrungen aus der Gegend von Zarzewek-Strugi ergaben eine Mächtigkeit von 0,20 bis 6,5 m bei 10,3 bis 48 m Teufe. Die Lagerstätte ist klein, unregelmäßig und die Kohle verunreinigt. Ebenfalls klein sind die Lagerstätten von Drzewce, Ochle, Közmin, Ostrzeszöw und Sycöw. IV,

Kujavien

In K u j a v i e n kommen Braunkohlen bei Bydgoszcs (Bromberg), Wloclawek, Dobrzyn u. a. vor. In der Umgebung von Bydgoszcz sind in 40—60 m Teufe mehrere 0,3 bis 4,7 m mächtige Braunkohlenflöze bekannt. Nähere Angaben fehlen. Gut untersucht ist das Gebiet von Wloclawek, in dem 6 m Braunkohle bei 40—60 m Teufe v o r k o m m t . Wegen der Nähe der Weichsel werden die hydrologischen Verhältnisse schwierig sein. Im Weichseltal sind Braunkohlenflöze aufgeschlossen und werden teilweise auch abgebaut. Im Westen von Wloclawek bei Wienic, Piotrköw Kujawski, Kobielice, Lubraniec nimmt die Mächtigkeit der Braunkohle bis auf 10 m zu. Sie ist durch Toneinlagerungen verunreinigt. Wegen des ungünstigen D : K , größer als 7 : 1, ist ihr Abbau im Tagebau nicht möglich. V. Die Hochebene von Lodz Auf der Hochebene von i i ö d i sind zwei Braunkohlenlagerstätten b e k a n n t : eine bei Rogowo unweit Koluszki und die andere bei Rogöino nördl. von Lodz. Gegenüber alten Bohrungen bei Rogow-Regny wurde durch neuere festgestellt, daß dort nur ein Flöz von 1,5 bis 8 m Mächtigkeit in 80 bis 110 m Teufe vorkommt. Rogöino ist die einzige Lagerstätte in Polen, in der Braunkohlen a u f t r e t e n , die stratigraphisch ein fast vollständiges Profil des Tertiärs haben. Es kommen eozäne, oligozäne, miozäne und Spuren pliozäner Kohlen vor. Die eozänen sind ein wertvoller Rohstoff f ü r die chemische Veredlung und bilden ein bis zu 30 m mächtiges Flöz, das stellenweise unmittelbar auf den Zechsteinbildungen liegt, stark gestört und verworfen ist. Es bildet die Liegendpartie des hier a u f t r e t e n d e n Tertiärprofils. Dar-

über lagert eine 60—80 m mächtige Serie feinkörniger, wasserführender Sande und darüber eine Serie von Braunkohlenflözen und großen miozänen Kohlenlinsen, die z. T. bis zu 20 m mächtig sind. Diese Flözserie lagert im Vergleich zum untersten Flöz ungestörter. Die Flöze liegen von etwa 80 m Teufe a n in einer fast 300 m tiefen Mulde auf einem Zechsteinstock. Die Kohlen dienen, mit Ausnahme der eozänen, hauptsächlich EnergieZwecken.

VI. Mazowsze

(Masovien)

Die vom Geologischen Institut im Süden von Glowaczöw entdeckte Lagerstätte besteht aus 7 Kohlenflözen mit einer zwischen 0,2— 5,0 m schwankenden Mächtigkeit. Sie beträgt in der Mitte des Vorkommens etwa 6 m und steigt stellenweise bis 9 m an. Sie liegt in 30—40 m Tiefe und h a t wegen ihrer starken Verunreinigungen einen niedrigen Heizwert. Vorkommen bei Lowicz, Okuniew, Sokolöw, Ciosny, Sierskowola sind infolge geringer Flözmächtigkeit und großer Teufenlage industriell bedeutungslos. VII.

Das schlesische

Flachland

In diesem Gebiete Polens treten Braunkohlenlagers t ä t t e n im R ä u m e zwischen Gubin (Guben), Lubsko (Sommerfeld) und Zasieki, bei Zielona Göra (Grünberg)Zagan (Sagan), zwischen Trzebiela, Zary (Sorau) und Przewöz, links der Oder zwischen Kozuchowo und Glogöw (Glogau) und weiter zwischen Zmigrod und Trzebnica (Trebnitz), im Westen von Legnica (Liegnitz), im Westen von Jawor sowie zwischen Brzeg (Brieg) und Opole (Oppeln) auf. Zwischen Gubin, Lubsko und Zasieki sind die Flöze stark gestört. Sättel und Mulden streichen allgemein von West nach Ost. Auch bogenartiges Streichen ist hier bekannt, so bei Guben. In diesem Gebiet sind zwei Flöze zu finden, ein 1 — 1,5 m mächtiges Oberflöz und ein 5 —10 m starkes Unterflöz, das in 80—120 m Teufe lagert. Glimmerhaltige Tone und feinkörnige Sande trennen sie voneinander. Die Oberflözkohle ist verunreinigt, die Unterflözkohle dagegen sauber, aber xylithaltig. Bei Zielona-Göra Zagan kommen zwei Flöze v o r : ein Oberflöz (3—5, stellenweise bis 7 m mächtig, stark gefaltet, f r ü h e r im Kleinbetrieb abgebaut) und ein Unterflöz (7—8 m mächtig und in großer Teufe). Sättel und Mulden streichen NO/SW. Bei Z a g a n : Oberflöz 1,2—2,2m mächtig in 72 —128 m Teufe, Unterflöz 3 —6 m mächtig, 30 —40 m unter dem Oberflöz. Zwischen Trzebiela, Zary und Przewöz lassen sich drei kohlenführende Gebiete unterscheiden: a) Zwischen Tuplice (Tschöpeln) und Muzakow erstreckt sich der auf polnischem Gebiete liegende östliche Arm des großen Muskauer Faltenbogens, in dem die Flöze als schmale übereinandergeschobene Sättel und Mulden vorkommen. Die einzelnen Mulden sind 100—200 m breit und bis 2 km lang. Das 1—2 m mächtige Oberflöz h a t praktisch keine Bedeutung. Das Unterflöz ist 9—13 m mächtig und manchmal in mehrere Bänke gegliedert. Die Flöze werden auf den Sattelrücken im Tagebau und an den Flanken entsprechend dem Einfallen im Tiefbau gewonnen. Z. Z. wird Kohle im Südfeld der Grube Babina abgebaut. Früher standen hier einige Dutzend Gruben in Betrieb. b) Im Gebiete südlich von Sorau ist das Oberflöz stark gefaltet und bildet etwa 40 schmale Mulden und Sättel. Die Mulden sind 60—200 m breit. Das Oberflöz wird

Zeitschrift für angewandte Geologie (195,8) Heft 6

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CIUK / Die B r a u n k o h l e n l a g e r s t ä t t e n in P o l e n

abgebaut und ist 3 — 5 m mächtig. Das Unterflöz ist erbohrt, besteht aus zwei 3 m mächtigen Bänken. Z. Z. wird das Oberflöz untertägig auf der Grube „ H e n r y k " abgebaut. Früher waren hier mehrere Gruben in Betrieb. c) In dem Raum zwischen den oben erwähnten Gebieten ist die Kohle ungestört gelagert. Das Oberflöz hat eine Mächtigkeit von 0,8—4,0 m, das Unterflöz von 4 — 6 m im Osten und 9 — 10 m im Westen. Das Unterflöz liegt in einer Teufe von 50—130 m. Auf der linken Oderseite zwischen Kozuchowo, Nowa Sol (Neusalz), B y t o m und Glogow ist die Kohle glazial-tektonisch gestört und in ihrer Mächtigkeit verschieden (2—5 m). Örtlich kommen Aufpressungen bis zu einigen zehn Metern vor. In Betrieb ist hier die Grube „Maria". Westlich von Legnica finden sich einige kleine Lager zwischen 2—2,6 m Mächtigkeit. Bei Palowice Maly und Lipiec wurde Braunkohle von etwa 2 m Mächtigkeit in geringer Teufe angetroffen. Westlich von Jawory wurden bis 2 m starke Flöze in 20 m Teufe bei Zarki und Chronic aufgefunden. Zwischen Brzeg und Opole liegt die Kohle nicht tief und erreicht kaum 2 — 3 m. Geringmächtige Flözein geringer Teufe wurden auch bei Lewin und Skorogoszczy angetroffen. Bei D§bie östlich von Opole ist die Braunkohle 10 m mächtig. Bei Kamien südöstlich von Opole förderten vor dem Kriege einige kleinere Gruben. VIII.

Sudetenvorland

Hier sind Braunkohlenlagerstätten bei W§glinice, Luban, Zgorzelec, Strzegom (Striegau), Sobötka, Z^bkowice Slqskie, Ziembice, Nysa (Neiße) und Gluchoiaz, Glubczyce bekannt. Dort waren früher kleinere Gruben in Betrieb. Westlich von Wfjglinice wird Braunkohle durch die Grube Kalawsk gefördert. Die Kohle ist hier 2 — 4 m mächtig und liegt 12—35 m unter der Erde. Ähnlich sind die Verhältnisse bei Macieki. Südöstlich von Görlitz kommt bei Mojs ein 8 —10 m mächtiges, teilweise schon abgebautes Flöz in 40 —50 m Teufe vor. Auch bei Szymbork und Radomierzyce südlich von Görlitz wurde früher Kohle abgebaut: Bei Szymbork 5 Flöze mit 3 — 4 m Mächtigkeit in 20 — 30 m Teufe, in Radomierzyce 4 Flöze in geringer Teufe und Mächtigkeit. Von der Vereinigung des Braunkohlenbergbaus niedergebrachte Bohrungen wiesen Braunkohle in mehreren Flözen nach, von denen das stärkste (56 —100 m) ähnlich wie in Turöw einige Tonzwischenlagen führt. Auf der polnischen Seite liegt nur der nordöstliche Teil der Lagerstätte, der Hauptteil dagegen findet sich in der D D R bei Berzdorf, wo die Kohle im Tagebau abgebaut wird und im N örtlich sogar auf 100 m und mehr ansteigt, westlich bzw. südwestlich von Berzdorf rd. 40 m und im Osten 70—90 m beträgt. Bei Pisarzowice unweit Zar^ba Görna wird ein Braunkohlenlager von der Grube Luban ausgebeutet. Bei Strzegom hat die Kohle 2 — 4 m Mächtigkeit. In Siedlimowice südwestlich von Zarowo wurde durch Bohrung ein etwa 11 m mächtiges Kohlenflöz mit zwei 50 cm starken Zwischenlagen in 6,4 m Teufe festgestellt. Bei Sobötka ist Braunkohle bei Wierzbica, Wilczkowice, Jordanöw Slqski bekannt, wo sie max. 68 m tief und 2 —10 m mächtig liegt. Bei Ziembice Sl^skie wird eine Kohlemächtigkeit von 2,2 m nicht überschritten. Die Lagerstätten bei Z^bkowice, Grochowo, Nysa und Gluchoiaz sind kleinen Umfangs.

Die geringe Teufe und die nicht unbedeutende Mächtigkeit der Kohle sollten eine weitere Erkundung anregen. IX.

Sudeten

Hier liegt die größte polnische Braunkohlenlagerstätte Turöw bei Turoszewo. Das Oberflöz von 4 0 — 6 0 m Mächtigkeit wird im Tagebau gewonnen. Das 3 0 — 4 0 m darunterliegende Unterflöz ist 6 —30 m mächtig. Die Oberflözkohle dient direkt als Brennstoff, läßt sich aber auch brikettieren und verschwelen. X. Die schlesische

Hochebene

Hierzu gehören die Rät-Lias Kohlen bei Zawiercie, wo die Kohle eine Mächtigkeit von 0,6 — 12 m hat, sehr oft auskeilt und verworfen ist. Äußerlich ähnelt sie der Steinkohle. Der Aschegehalt beträgt 1 0 — 2 0 % , der Heizwert 5000—5500 kcal/kg. Die Vorräte sind größtenteils erschöpft. XI.

G6ry Swiqtokrzyskie

(Polnisches

Mittelgebirge)

In diesem Gebiet kommen einige kleinere linsenförmige Lager vor, die wirtschaftlich unbedeutend sind. Sie sind aus den Gegenden von Starachowice, Szydlowice, Opatöw, Wierzbnik u. a. bekannt. Die Flöze sind wegen der geringen Mächtigkeit (60 cm und meist darunter) bedeutungslos. Bei Chomentowo findet man eine etwas größere Lagerstätte, die in den Vorkriegsjahren abgebaut wurde. Die Kohle ähnelt äußerlich einer Steinkohle. Heizwert 2500 — 2700 kcal/kg, Wassergehalt 3 - 1 5 % , Aschegehalt 2 - 2 6 % . XII.

Das

Karpatenvorland

Die hier auftretenden kleinen Lagerstätten sind meist ohne praktische Bedeutung. Der Stand der Braunkohlenerkundung Z. Z. kommen in Polen an über 150 Stellen Braunkohlen vor. Hierunter fallen einzelne Fundpunkte (Bohrungen), an denen Braunkohlen festgestellt wurden, ferner bestimmte Gebiete, die durch mehrere Aufschlußbohrungen oder ältere verliehene Schürfrechte umgrenzt wurden, und schließlich Gebiete, in denen auf Grund älterer Nachrichten Braunkohlen gefunden wurden. Die älteren polnischen und deutschen Literaturangaben sind meist dürftig. In vielen Fällen handelt es sich nur um Angaben der Bohrmeister. Viele besonders von Deutschen durchgeführte und auf alten Karten lokalisierte Bohrungen beschränken sich auf die Feststellungen von Deckgebirge, Kohle und Zwischenlagen von taubem Gestein unter Angabe von Zahlenwerten ohne irgendwelche petrographische Beschreibungen der Gesteine. In der Regel decken sich fast niemals die verliehenen Grubenfelder mit der Umgrenzung der Braunkohlenlagerstätte, die gewöhnlich bedeutend kleiner ist. Sogar in solchen Fällen, wie die b e i d e n v o n A. S. MAKOWSKI k a r t e n m ä ß i g z u s a m m e n -

gestellten Braunkohlenlagerstätten von Großpolen und Pommern, bei denen die Anzahl der Bohrungen und deren Verteilung in gewisser Hinsicht für die Einstufung in die Kategorie C2 ausreichen müßte, stützen sich die Angaben in den Karten nur auf die Feststellungen der Bohrmeister, die von Kohlengeologen nicht überprüft waren. Wie durch Kontrollbohrungen festgestellt wurde, haben die Bohrmeister schwarze Kohlentone als Braunkohle oder verunreinigte Braunkohle angesehen oder auch umgekehrt. ^Chemische Analysen

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Helt 6 CIUK / Die Braunkohlenlagerstätt-jn in Polen

liegen nicht vor. Feuchtigkeits- und Aschegehalte sowie Heizwerte wurden nicht festgestellt. Wohl sind einige Lagerstätten, besonders im Westen, bergmännisch abgebaut worden, aber das zugehörige Kartenmaterial fehlt, so daß nicht festgestellt werden kann, was bereits abgebaut und was noch unverritzt ist. Bei einem solchen Stand der Dinge haben die Braunkohlenvorkommen, für die keine Dokumentationen oder genauere Erkundungsergebnisse vorliegen, nicht den Erforschungsgrad, um sie vom Standpunkte der gegenwärtig geltenden Bestimmungen über die Lagerstättendokumentation aus als Lagerstätten der Kategorie C2 anzuerkennen. Dies trifft auch dann nicht zu, wenn die Dokumentationsvorschriften vereinfacht werden. Bilanzierte Vorräte nicht dokumentierter Lagerstätten oder die durch ein entsprechend weitmaschiges Bohrnetz erkundeten Braunkohlenvorkommen sollten als geschätzte geologische Vorräte angesehen werden, die niedriger sind als die der Kategorie C2. In der Staatsbilanz für Braunkohlenvorräte müßte daher neben den dokumentierten und durch die Vorratskommission bestätigten Bilanz- und Außerbilanzvorräten, unterteilt nach Kategorien, eine Rubrik für geschätzte geologische Vorräte eingeführt werden, ohne jede Angabe, ob es sich um Bilanz^ oder Außerbilanzvorräte handelt. Dadurch würde eine gewisse Übersicht über die Registrierung von Braunkohlenlagerstätten in Polen erreicht werden, und man könnte sich gleichzeitig Gedanken über die fernerhin auszuführenden Erkundungsarbeiten machen. Diese Rubrik müßte dann laufend entsprechend dem Auffinden neuer Braunkohlenvorkommen ergänzt werden. Dadurch würden die vielen Milliarden Tonnen geschätzter Vorräte deutlich von den Millionen Tonnen wirklich bestätigter Vorräte abgeschieden werden. Nach der Meinung des Verfassers darf über die wirtschaftliche Nutzung einer Lagerstätte nicht diskutiert werden, wenn nicht die Vorräte bestätigt sind und ein entsprechendes Bohrnetz fehlt, wenn ferner chemische Analysen und eine hydrogeologische Vorerkundung nicht vorhanden sind. Die Möglichkeiten zur Nutzung der Braunkohle und der Braunkohlenlagerstätten begleitenden Rohstoffe Braunkohlen lassen sich bekanntlich verheizen, brikettieren, schwelen, extrahieren, vergasen und hydrieren. Als Rohstoff für Energiezwecke sollten in der Industrie und der Gaserzeugung nur durch mineralische Substanz stark verunreinigte bitumenarme Braunkohlen mit geringem Urteer-Gehalt (unter 1 2 % i n wasserfreier Kohle) verwendet werden. Diese Kohle kann auch brikettiert werden, aber nur dann, wenn sie nicht zu viel Ton und insbesondere Sand enthält, weil dann die Briketts leicht zerfallen und die Matrizen der Brikettpressen schnell verschleißen. Rohbraunkohle ist für den Hausbrand nicht geeignet. Hierfür können nur Briketts oder gehärtete, d. h. getrocknete Kohlen verwendet werden. Als Schwelkohlen eignen sich nur solche Braunkohlen, die bei der trocknen Destillation mindestens 12 — 14% Urteer, auf Trockensubstanz umgerechnet, liefern. Schwelkohlen dürfen einen geringen Aschengehalt haben, obwohl dieser bei der Auswahl der Kohle nicht entscheidend ist. Eine wesentliche Rolle spielt bei der Errichtung eines Schwelwerkes die Vorratsmenge an Kohle, die für Amortisierung und Rentabilität der Anlage entsprechend hoch sein muß. Zur Extraktion eignen sich Braunkohlen, die mindestens

281 12 — 14% Bitumen, umgerechnet auf Trockensubstanz, enthalten. Als industriell am wertvollsten gelten diejenigen Extraktionskohlen, deren Bitumen einen hohen Wachs- und einen geringen Harzanteil hat. Dasselbe gilt für den Urteer. Braunkohlen, die stark wachshaltige Bitumina enthalten, liefern einen paraffinreicheren Urteer, zum Unterschied gegen mehr asphalthaltigen Urteer derjenigen Braunkohlen, deren Bitumina einen hohen Harzgehalt besitzen. Die größte Anzahl der polnischen Braunkohlen weisen Kohlen für Energiezwecke mit geringem Urteer- und Bitumengehalt auf. Dabei geben die älteren tertiären Braunkohlen einen für die chemische Verwertung geeigneteren Rohstoff ab als die jüngeren. Letztere sind für die chemische Veredelung überhaupt nicht geeignet. Hierfür kommen nur die eozänen und ein Teil der untermiozänen Kohlen in Frage. Zu dieser Gruppe gehört das Unterflöz von Rogoino nördlich von Lodz und verschiedene andere, diedurch die Werke Konin,Turöw, Kalawsk, Babina, Smogöry und Sieniawa ausgebeutet werden. Von den bisher erkundeten Kohlen sind die aus dem Braunkohlenwerk Kalawsk bei dem geringsten Harzgehalt von 27—33% am wertvollsten. Ferner haben gewisse Partien der von den Gruben Babina und Konin abgebauten Kohlenflöze mehr Wachs als Harz. Die Bitumina von anderen Gruben enthalten mehr Harz- als Wachsstoffe, z. B. von Turöw bis 80%, von Maria bis 6 4 % von Henryk bis 6 3 % und Luban bis 58%. Alle bisher vom Geologischen Institut neu entdeckten oder erkundeten Braunkohlenlagerstätten des mittleren und oberen Miozäns sowie des Pliozäns sind Kohlen für Energiezwecke. Daraus folgt die Notwendigkeit der Verlegung der Erkundungsarbeiten mehr in die Westgebiete, da dort größere Aussichten bestehen, unter den dort vorkommenden Braunkohlen des Untermiozäns wertvollere Kohlen in bezug auf die chemische Verwertung anzutreffen. Die Ausnutzung der anderen, die Braunkohlen begleitenden mineralischen Rohstoffe stellt ein wesentliches volkswirtschaftliches Problem dar. Die Begleiter der Braunkohlen sind feuerfeste keramische Tone, Lehme, Glas- und Formsande, Kiese, Bändertone. Die Geschiebelehme werden verschiedentlich zur Ziegelherstellung verwendet. Schon bei den geologischen Erkundungsarbeiten sollten die etwa zu verwertenden Rohstoffe beachtet und keine Geldmittel zur Untersuchung gespart werden. Insbesondere trifft das auf Braunkohlenlagerstätten zu, die bereits vorher für die Gewinnung im Tagebau bestimmt sind. Das Aufsuchen von Braunkohlenlagerstätten im Fünfjahrplan Die Möglichkeiten zur Entdeckung von verhältnismäßig wenig tief lagernden Braunkohlen sind nicht groß, obschon solche in den West- und Südwestgebieten Polens, im Zentralgebiet (Konin) sowie längs der südlichen Umgrenzung des Masowischen Troges durchaus vorhanden sind. Z. Z. ist eine Voraussage schwierig, ob Lagerstätten, die gegebenenfalls noch entdeckt werden, klein oder groß, gestört oder ungestört, im Tagebau zu betreiben oder nicht zu betreiben sind. Das läßt sich nur durch Bohrungen feststellen. Im nördlichen Polen ist die Entdeckung flachlagernder größerer Lagerstätten wegen des mächtigen Deckgebirges wenig aussichtsreich. Im Posener Raum kommen nach den bisherigen Bohrergebnissen

Zeitschrift tttr angewandte Geologie ( 1 9 6 8 ) Heft 6

LANGE / Die Sedimentärbecken Afrikas

282 Anzeichen für tiefliegende Braunkohlen vor. In anderen Gebieten Polens, wie in Lublin, Kielce, in den Karpaten und im Karpatenvorland sind größere Braunkohlenlagerstätten kaum zu erwarten. Nach den dort bisher zerstreut auftretenden Braunkohlen handelt es sich um kleine isolierte Vorkommen. Eine so große Lagerstätte mit solchen günstigen Verhältnissen wie Turow ist in Polen einmalig. Auch ist eine ähnliche große Lagerstätte wie Konin mit einem D : K wie 3 : 1 bis 5 : 1 nicht mehr aufzufinden. Dagegen sind die Hoffnungen, Lagerstätten mit einem D : K wie 10 : 1 zu entdecken, berechtigt. Unter Berücksichtigung der erwähnten geologischen Voraussetzungen müßten in den zuerst genannten vier Gebieten Polens systematische Untersuchungen zum Auffinden von Braunkohlenlagerstätten durchgeführt werden. Bei der Größe der zu untersuchenden Gebiete ist diese Aufgabe durch das Geologische Institut in drei Etappen zu lösen: a) Durch rasche Untersuchung der Gebiete mit Hilfe kleindimensionaler, mechanisch angetriebener Bohranlagen - auf L K W montiert — mit oder ohne Kerngewinnung in einem entsprechend breiten Bohrnetz. Gebiete, in denen kein Tertiär auftritt, scheiden aus. Wird nicht gekernt und nicht verrohrt, ist das Auftreten von Kohle an der Färbung der Spülung und den heraufgebrachten Kohleteilchen zu erkennen. Allerdings ist das Bestimmen der Mächtigkeit eine rein subjektive Angelegenheit, die besonders von der Gewissenhaftigkeit des Kollektors abhängt. Jede erfolgreiche Bohrung müßte durch Handbohrung ohne Spülung nachgeprüft werden.

b) Die durch kleindimensionale Bohrungen ausgewählten Gebiete mit Kohleführung werden durch TrockenHandbohrungen in der gleichen Dichte abgebohrt, wie sie für die Kategorie C2 vorgesehen ist. c) Durch weitere Erkundungen der Lagerstätten mit Hilfe der für höhere Kategorien vorgeschriebenen systematischen Bohrungen. Die in a) bezeichneten Arbeiten sollte das Geologische Institut, die in b) und c) angeführten das Ministerium für Bergbau übernehmen. Denn wenn die Lagerstätten unter günstigen Verhältnissen auftreten sollten, dann könnte man den Arbeitsumfang auf diesen Lagern einschränken und die Erkundung der Vorkommen von vornherein nach den Grundsätzen einer höheren Kategorie durchführen. Das Geologische Institut hat bereits 1956 begonnen, mit kleindimensionalen Bohrungen die genannten Gebiete zu untersuchen Die Bohrungen werden im Bohrnetz von 4 x 4 km Abstand schachbrettartig niedergebracht. Das wirkliche Bohrnetz hat 2,7 X 2,7 km im Abstand. Für die Untersuchung des Gebietes westlich und südwestlich von Konin und Kolo in der Größe von 800 km 2 stand ab Mai 1956 ein Bohrgerät zur Verfügung. Ein zweites wurde ab September 1957 eingesetzt. Durch diese Bohrungen wurden sechs neue Vorkommen westlich, südwestlich und südlich von Konin gefunden. Der vorläufige Fünfjahrplan für die Braunkohlenvorerkundung mittels kleindimensionaler Bohrungen umfaßt für die J a h r e 1958 bis 1960 eine ganze Reihe von Gebieten. Der Gesamtplan sieht das Niederbringen von Bohrungen auf einer über 14000 km 2 großen Fläche vor.

Die Sedimentärbecken Afrikas ERICH LANGE, Berlin

Über die Ausdehnung der an der Erdoberfläche anstehenden sedimentären Schichtenkomplexe des afrikanischen Kontinents gibt es zur Zeit in der Fachliteratur zwei sich völlig widersprechende Darstellungen. Nach der einen soll fast die gesamte Oberfläche des inneren Afrikas aus einem riesigen kristallin/metamorphen Schild bestehen. Außer den alpin gefalteten Gebirgszonen im äußersten Norden (Atlasgebirge) und äußersten Süden (Kapland) des Kontinents treten nach dieser Ansicht nur einige kleinere schwach gefaltete Sedimentgebiete längs der Küste des Indischen und des Atlantischen Ozeans auf. Diese Anschauung ist veraltet und entspricht etwa dem Erkundungsstand vom Anfang unseres Jahrhunderts, als außerhalb der Küstenstreifen das Innere des Kontinents geographisch nur in großen Zügen und geologisch nur in wenigen Bezirken erforscht war. Unsere Abbildung 1 gibt einen Ausschnitt aus einer Karte der Erdölhöffigkeit der Welt wieder. Sie erschien 1957 in dem Beitrag von H. WLESENEDER: „Das Erdöl und seine Entstehung", in dem in Wien herausgegebenen Sammelband „Erdöl in Österreich", in R. HUNGER, „Das Erdöl, sein Vorkommen und seine Bedeutung" u. a. In unserer Zeitschrift wurde auf einer ähnlichen Karte der höffigen Erdölgebiete der Erdoberfläche, die wir nach STAHMER (Jg. 1/1955, S. 117) veröffentlichten, diese Auffassung publiziert. Diese Darstellungen der Sedimentärbecken des afrikanischen Kontinents sindjedoch so weit überholt, daß sie in Lehrbüchern und sonstigen

Veröffentlichungen nicht mehr in Erscheinung treten sollten. Dem gegenwärtigen Stand der internationalen Kenntnisse entspricht in -großen Zügen unsere Abb. 2, die nach einer Karte von H. O. HEDBERG, die 1957 herausgegeben wurde, in vereinfachter Form übernommen wurde. Man erkennt auf ihr deutlich 4 große innerafrikanische Sedimentärbassins von Süden nach Norden: das Karroo-Becken; das Kalahari-Becken; das Kongo-Becken mit seinem südlichen Ausläufer durch Angola bis zum Norden vonSüdwest-Afrika; das Sahara/Sudan-Becken. Im Karroo-Becken und im Kongo-Becken überwiegen an der Erdoberfläche Sedimente der Karrooformation, die vom Oberkarbon bis zum J u r a reicht und vorwiegend aus terrestrischen Ablagerungen besteht. In der Kalahari-Wüste und in Angola finden sich daneben Sedimente der Kalahariformation, die nichtmarine Ablagerungen von der Kreide bis zum Tertiär umfaßt. Bedeutend abwechslungsreicher sind die Ablagerungen in der Sahara und im Sudan. Dort treten neben altpaläozoischen Sedimenten karbonische, permische, triassische, jungmesozoische (vorwiegend Kreideformation), tertiäre und pleistozäne Gesteinskomplexe auf. Der häufig anstehende nubische Sandstein umfaßt vorwiegend kontinentale Sedimente des Mittelmesozoikums, z. T. jedoch auch noch jungpaläozoische Schichtenpakete.

Zeitschrift tttr angewandte Geologie ( 1 9 6 8 ) Heft 6

LANGE / Die Sedimentärbecken Afrikas

282 Anzeichen für tiefliegende Braunkohlen vor. In anderen Gebieten Polens, wie in Lublin, Kielce, in den Karpaten und im Karpatenvorland sind größere Braunkohlenlagerstätten kaum zu erwarten. Nach den dort bisher zerstreut auftretenden Braunkohlen handelt es sich um kleine isolierte Vorkommen. Eine so große Lagerstätte mit solchen günstigen Verhältnissen wie Turow ist in Polen einmalig. Auch ist eine ähnliche große Lagerstätte wie Konin mit einem D : K wie 3 : 1 bis 5 : 1 nicht mehr aufzufinden. Dagegen sind die Hoffnungen, Lagerstätten mit einem D : K wie 10 : 1 zu entdecken, berechtigt. Unter Berücksichtigung der erwähnten geologischen Voraussetzungen müßten in den zuerst genannten vier Gebieten Polens systematische Untersuchungen zum Auffinden von Braunkohlenlagerstätten durchgeführt werden. Bei der Größe der zu untersuchenden Gebiete ist diese Aufgabe durch das Geologische Institut in drei Etappen zu lösen: a) Durch rasche Untersuchung der Gebiete mit Hilfe kleindimensionaler, mechanisch angetriebener Bohranlagen - auf L K W montiert — mit oder ohne Kerngewinnung in einem entsprechend breiten Bohrnetz. Gebiete, in denen kein Tertiär auftritt, scheiden aus. Wird nicht gekernt und nicht verrohrt, ist das Auftreten von Kohle an der Färbung der Spülung und den heraufgebrachten Kohleteilchen zu erkennen. Allerdings ist das Bestimmen der Mächtigkeit eine rein subjektive Angelegenheit, die besonders von der Gewissenhaftigkeit des Kollektors abhängt. Jede erfolgreiche Bohrung müßte durch Handbohrung ohne Spülung nachgeprüft werden.

b) Die durch kleindimensionale Bohrungen ausgewählten Gebiete mit Kohleführung werden durch TrockenHandbohrungen in der gleichen Dichte abgebohrt, wie sie für die Kategorie C2 vorgesehen ist. c) Durch weitere Erkundungen der Lagerstätten mit Hilfe der für höhere Kategorien vorgeschriebenen systematischen Bohrungen. Die in a) bezeichneten Arbeiten sollte das Geologische Institut, die in b) und c) angeführten das Ministerium für Bergbau übernehmen. Denn wenn die Lagerstätten unter günstigen Verhältnissen auftreten sollten, dann könnte man den Arbeitsumfang auf diesen Lagern einschränken und die Erkundung der Vorkommen von vornherein nach den Grundsätzen einer höheren Kategorie durchführen. Das Geologische Institut hat bereits 1956 begonnen, mit kleindimensionalen Bohrungen die genannten Gebiete zu untersuchen Die Bohrungen werden im Bohrnetz von 4 x 4 km Abstand schachbrettartig niedergebracht. Das wirkliche Bohrnetz hat 2,7 X 2,7 km im Abstand. Für die Untersuchung des Gebietes westlich und südwestlich von Konin und Kolo in der Größe von 800 km 2 stand ab Mai 1956 ein Bohrgerät zur Verfügung. Ein zweites wurde ab September 1957 eingesetzt. Durch diese Bohrungen wurden sechs neue Vorkommen westlich, südwestlich und südlich von Konin gefunden. Der vorläufige Fünfjahrplan für die Braunkohlenvorerkundung mittels kleindimensionaler Bohrungen umfaßt für die J a h r e 1958 bis 1960 eine ganze Reihe von Gebieten. Der Gesamtplan sieht das Niederbringen von Bohrungen auf einer über 14000 km 2 großen Fläche vor.

Die Sedimentärbecken Afrikas ERICH LANGE, Berlin

Über die Ausdehnung der an der Erdoberfläche anstehenden sedimentären Schichtenkomplexe des afrikanischen Kontinents gibt es zur Zeit in der Fachliteratur zwei sich völlig widersprechende Darstellungen. Nach der einen soll fast die gesamte Oberfläche des inneren Afrikas aus einem riesigen kristallin/metamorphen Schild bestehen. Außer den alpin gefalteten Gebirgszonen im äußersten Norden (Atlasgebirge) und äußersten Süden (Kapland) des Kontinents treten nach dieser Ansicht nur einige kleinere schwach gefaltete Sedimentgebiete längs der Küste des Indischen und des Atlantischen Ozeans auf. Diese Anschauung ist veraltet und entspricht etwa dem Erkundungsstand vom Anfang unseres Jahrhunderts, als außerhalb der Küstenstreifen das Innere des Kontinents geographisch nur in großen Zügen und geologisch nur in wenigen Bezirken erforscht war. Unsere Abbildung 1 gibt einen Ausschnitt aus einer Karte der Erdölhöffigkeit der Welt wieder. Sie erschien 1957 in dem Beitrag von H. WLESENEDER: „Das Erdöl und seine Entstehung", in dem in Wien herausgegebenen Sammelband „Erdöl in Österreich", in R. HUNGER, „Das Erdöl, sein Vorkommen und seine Bedeutung" u. a. In unserer Zeitschrift wurde auf einer ähnlichen Karte der höffigen Erdölgebiete der Erdoberfläche, die wir nach STAHMER (Jg. 1/1955, S. 117) veröffentlichten, diese Auffassung publiziert. Diese Darstellungen der Sedimentärbecken des afrikanischen Kontinents sindjedoch so weit überholt, daß sie in Lehrbüchern und sonstigen

Veröffentlichungen nicht mehr in Erscheinung treten sollten. Dem gegenwärtigen Stand der internationalen Kenntnisse entspricht in -großen Zügen unsere Abb. 2, die nach einer Karte von H. O. HEDBERG, die 1957 herausgegeben wurde, in vereinfachter Form übernommen wurde. Man erkennt auf ihr deutlich 4 große innerafrikanische Sedimentärbassins von Süden nach Norden: das Karroo-Becken; das Kalahari-Becken; das Kongo-Becken mit seinem südlichen Ausläufer durch Angola bis zum Norden vonSüdwest-Afrika; das Sahara/Sudan-Becken. Im Karroo-Becken und im Kongo-Becken überwiegen an der Erdoberfläche Sedimente der Karrooformation, die vom Oberkarbon bis zum J u r a reicht und vorwiegend aus terrestrischen Ablagerungen besteht. In der Kalahari-Wüste und in Angola finden sich daneben Sedimente der Kalahariformation, die nichtmarine Ablagerungen von der Kreide bis zum Tertiär umfaßt. Bedeutend abwechslungsreicher sind die Ablagerungen in der Sahara und im Sudan. Dort treten neben altpaläozoischen Sedimenten karbonische, permische, triassische, jungmesozoische (vorwiegend Kreideformation), tertiäre und pleistozäne Gesteinskomplexe auf. Der häufig anstehende nubische Sandstein umfaßt vorwiegend kontinentale Sedimente des Mittelmesozoikums, z. T. jedoch auch noch jungpaläozoische Schichtenpakete.

Zeitschritt für angewandte Geologie (1958) H e f t «

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LANGE / Die Sedimentärbecken Afrikas

Anders ist das Landschaftsbild im Gebiet einiger Quellflüsse des Benuës. Dort treten die Gesteine der Sedimentformationen morphologisch kaum in Erscheinung. Sie lagern im allgemeinen etwa in der Höhe der Fastebene zwischen Inselbergen, die einige hundert Meter hoch werden können und aus Gesteinen des kristallinen Sockels oder jüngeren Eruptiva bestehen. Die Sedimente sind meist tiefgründig verwittert und daher nur selten in kleineren Aufschlüssen erkennbar. Aus dieser Situation erklären sich die Ungenauigkeiten, die die letzten Karten TAYLORS (S. 417 u. 420) noch aufweisen. Ml T T E L-

A b b . 1. Sedimentationsbecken Afrikas, eine überholte Darstellung aus dem J a h r e 1957 (gestrichelt die Sedimentgebiete, weiß angeblich kristalliner Schild)

Südlich des Äquators unterscheiden sich die terrestrisch ausgebildeten Formationen der innerafrikanischen Becken sehr weitgehend von den Sedimentärablagerungen der Küstenstreifen. Die letzteren enthalten größtenteils marine Sedimente der Jura-, Kreide- und Tertiär-Formation. Nördlich des Äquators vermischen sich die kontinentalen und marinen Sedimente im Sahara/Sudan-Becken. Die Täler des Niger und Benué bildeten einst Einfalltore, durch die das Kreidemeer über die heutige westafrikanische Küste ins Innere der Sahara gelangte und von dort aus Verbindungen zu den gegenwärtig im Süden von Algerien auftretenden Kreideablagerungen schuf. Die Kreidesedimente transgredieren über Trias und Paläozoikum und sind ihrerseits von tertiären und pleistozänen Schichten überlagert. Südöstlich des Tschadsees treten die Kreidesedimente auf langer Front an der Grenze zwischen dem südlich gelegenen kristallin/metamorphen Schild und den weiter nördlich gelegenen quartären Ablagerungen der Sahel- und der Wüstengebiete zutage. (Vgl. „Z. angew. Geol.", Jg. 2, 1956, S. 495.) Kürzlich hat J . C. M. TAYLOR in „Petroleum" (1957, S. 420) eine Karte über die Ausdehnung der Kreide- und Tertiärsedimente in den Tälern des Niger und Benué veröffentlicht. Die Sedimente enden nach dieser Karte innerhalb Nigerias an den dort auftretenden kristallin/ metamorphen Gesteinskomplexen. In Wirklichkeit setzen sie sich nach Nordosten in die Tschadsee-Senke weiter fort, wo sie dann von Ablagerungen des Pleistozäns überlagert werden. Im Gebiet des mittleren und unteren Benué-Tales treten die Sedimente in langgezogenen tafelbergartigen Höhenzügen zu Tage. Auf weiteste Entfernungen erkennt man den Sedimentärcharakter, der durch ausgedehnte Terrassen morphologisch unterstrichen wird. Deutlich heben sich von ihnen die Konturen der höheren Gebirgszüge ab, die aus Gesteinen des kristallin/metamorphen Sockels bestehen.

1 — Kristallin/metamorpher Sockel; 2 — Postpaläozoische Eruptivgesteine; 3 — Innenbecken und Tafeln; 4 — Mesozoische und känozoische Küstensedimente, größtenteils marin; 5 — Gefaltete Sedimente der Atlasgeosynklinale; 6 — Gefaltete Sedimente der Kaplandgeosynklinale

A b b . 2. Regional-geologische Skizze Afrikas unter Gesichtspunkt der Erdölhöffigkeit — vereinfacht HEDBERG 1957

dem nach

Der Unterschied in der Morphologie der Kreide- und Tertiärsedimente in Nigeria und in der Tschadsee-Senke kann möglicherweise daher rühren, daß das Gebiet des mittleren und unteren Benue-Tales vor nicht allzu langer Zeit eine Hebung erfuhr, während die TschadseeSenke nebst ihren südlichen Ausläufern, in denen noch Reste der Kreideformation sichtbar sind, in letzter Zeit einem anhaltenden Senkungsprozeß unterworfen war. Die starke Verwitterung in den großen Senkungsgebieten nördlich des Äquators bedingt, daß sich geschichtete Gesteine sehr tiefgründig zersetzen. Die Zeugenberge aus nubischem Sandstein oder die Inselberge mit Blockpackungen aus Granit sind Härtlinge, die der Erosion noch nicht zum Opfer fielen. Man wird daher bei Vorerkundungen — vor allem auch bei aerogeologischen Aufnahmen — Tonschiefer, lockere Sandsteine und andere milde Gesteine leicht übersehen. Ihr Auffinden, das häufig wegen ihres Fossilinhaltes zur Lösung stratigraphischer Fragen besonders wichtig ist, ist daher schwierig. Deshalb entsteht über die Verbreitung der einzelnen Sedimentpakete leicht ein falsches Bild, was noch durch die weiträumige Bedeckung mit jungen

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Heft 6 Flußspat-Schwerspat-Instruktion

284 Sanddünen und Tonablagerungen verschärft werden kann. Die Härtlinge (quarzitische Sandsteine, Quarzite, Granite und junge Eruptiva) erscheinen dann häufig als die einzig anstehenden Gesteine. Wie wichtig es zur Beurteilung der Erdölhöffigkeit ist, möglichst genaue Unterlagen über die Verbreitung der Sedimentbecken und die Stratigraphie ihrer Sedimentpakete zu erhalten, mögen die Daten einiger fündiger Soiiden zeigen, die nach den veralteten Karten sämtlich innerhalb des kristallinen Schildes der nördlichen Sahara liegen müßten: Sonde Md 1,

Feld Hassi Massaoud, fördert aus 140 m mächtigem triassischem und 210 m mächtigem permischem Sandstein bei 3330—3750 m Teufe. Das leichte, schwefelfreie Rohöl kann sofort a m Ort der Förderung als Dieselöl Verwendung finden. Sonde H R 1, Feld Hassi R'Mel, fördert unter hohem Druck stehendes Gas aus triassischem Sandstein, der von einer Salzserie überlagert wird. Sonden von Edjélé und von Tiguentourtne fördern leichtes Erdöl und Gas aus Unterkarbon, Devon und Ordovizium aus Teufen zwischen 500—800 m. Das Rohöl h a t ein spezifisches Gewicht von 0,849 und einen Benzingehalt von ca. 30%. In Edjélé wurden von 13 Bohrungen 12, bei Tiguentourine von 6 Bohrungen 5 fündig. Sonde Djebel Thara Nr. 201, Gas pro Tag 145000 m 3 aus 1237 m Teufe. Sonde Djebel Mouahdrine Nr. 102, Gas aus Ordovizium 50000 m 3 pro Tag aus 1196 m Teufe. Sonde Tibaradine 1, Gas aus Unterdevon 153000 m 3 pro Tag aus 2528 m Teufe. Eine ausgezeichnete schematische Darstellung des geologischen Aufbaus der Sahara veröffentlichte N. N.

MENSCHIKOW 1956. In ihr sind durch Signaturen unterschieden: Präkambrisches Fundament, Paläozoikum, Mesozoikum und Tertiär, Quartär und vulkanische Massive. Schon im Jahre 1956 war die Erdöl/Erdgasbohrtätigkeit in Afrika doppelt so groß wie in dem vorhergehenden Rekordjahr. Afrika ist im Begriff, sich zu einem wichtigen Erdöl- und Erdgasproduzenten zu entwickeln. Ende 1956 bohrten 58 Geräte. Von den 95 niedergebrachten Bohrungen wurden im Laufe des Jahres 11 auf Erdöl (Algerien 3, Angola 2, Kamerun 1, Franz.Äquatorialafrika 2, Nigeria 3) und 5 auf Erdgas (sämtlich in Algerien) fündig. Es liegt also besonders im Interesse der Erdölgeologie, sich über die Verbreitung der afrikanischen Sedimentationsgebiete, ihre Großtektonik und Stratigraphie möglichst weitgehende Klarheit z u verschaffen. Man sollte deshalb auch bei uns anstelle der veralteten Übersichtskarten, solange nicht genauere Unterlagen publiziert werden, weitgehend die HEDBERGsche Karte auswerten. Literatur HEDBERG, H. D.: Petroleum developments in Africa in 1956. Bull. Am. Ass. Petr. Geol. 41,1957, S. 1541. HUNGER, R.: Das Erdöl, sein Vorkommen und seine Bedeutung. Wissenschaft und Fortschritt, Berlin 1957, S. 240. LANGE, E.: Erdgas - ein neuer Rohstoff. Z. angew. Geol. 1, 1955, S. 117. Geologie der Tschadsee-Senke. Z. angew. Geoi. 2, 1956, S. 490-497. MENSCHIKOW, N. N.: Osnownye tscherty geologitscheskowo strojenija Sachary. Bul. Mosk. Obschtsch. Isp. prirody. Ot. Geol. 1956, 6, S. 5. STAHMER, A.: Erdöl, Mächte und Probleme. Kevelaer 1950. TAYLOR, J . C. M.: The oil geology of Africa. Petroleum, 1957, S. 417 bis 420. WIESENEDER, H.: Das Erdöl und seine Entstehung. In „Erdöl in Österreich", Wien 1957, S 5.

Instruktion zur Anwendung der „Klassifikation der Lagerstättenvorräte fester mineralischer Rohstoffe" auf Flußspatund Schwerspatlagerstätten der DDR 1.2

Erste Flußspat- und Schwerspat-Instruktion vom 19. Februar 1958 INHALT 1. Allgemeines 2. Die Forderungen der Industrie an Flußspat- und Schwerspatvorräte der DDR 3. Die Eingruppierung der Flußspat- und Schwerspatlagerstätten der DDR 4. Die Forderungen an die Methodik der geologischen Erkundung . . 5. Der industrielle Minimalgehalt und der geologische Schwellengehalt. 6. Die Einstufung der Vorräte in die Vorratsklassen 7. Anhang

284 284 286 286 289 289 290

1. Allgemeines 1.1 Flußspat ist die Kalziumverbindung der Fluorwasserstoffsäure Calciumfluorid CaF 2 . Er gehört zu den Nichterzen und tritt vorwiegend mit Quarz, Karbonspäten, Schwerspat und anderen Mineralen unter verschiedenen Entstehungsbedingungen der magmatischen Abfolge auf. 1.11 Wirtschaftlich genutzt werden in der DDR zur Zeit nur die Flußspäte der selbständigen Flußspat- bzw. Schwerspatgänge. 1.12 Die Flußspatgänge führen außer Quarz und Karbonspäten bisweilen noch Kupferkies, Pyrit, Bleiglanz, Zinkblende und andere Sulfide. 1.13 Der auf den sulfidischen Bleierzgängen der Freiberger fba-Abfolge anstehende Fluß- und Schwerspat t r i t t als Gangart auf, wird mit dem Erz abgebaut und geht durch den Aufbereitungsprozeß der Erze z. Z. noch in die Berge.

1.21

1.3

Schwerspat ist das als Mineral vorkommende Bariumsalz der Schwefelsäure: BaS0 4 . Er kommt rein oder mit Quarz, Flußspat, Karbonspäten, Eisen-, Manganmineralien u. a. verwachsen vor. Schwerspat wird zu den Nichterzen gerechnet und ist unter verschiedenen Bedingungen der magmatischen und sedimentären Lagerstättenbildung entstanden. Wirtschaftlich genutzt werden in der D D R z. Z. nur die Schwerspäte der selbständigen Schwerspatgänge und flußspatführenden Schwerspatgänge sowie die metasomatischen Vorkommen in Kalkstein. Flußspat und Schwerspat, verbreitet auf Gängen und unregelmäßigen metasomatischen Anreicherungen, kann in den verschiedensten Verwachsungsformen vorkommen.

2. Die Forderungen der Industrie an FluOspat- und Schwerspatvorräte der DDR 2.1 Das gemeinsame Vorkommen von Flußspat und Schwerspat neben anderen (nutzbaren und nicht nutzbaren) Mineralen erfordert aus volkswirtschaftlichen Gründen eine möglichst weitgehende Gewinnung aller Wertstoffe, wenn mit einem tragbaren Kostenaufwand gerechnet werden soll. Die Anforderungen der flußspatund schwerspatverarbeitenden Industrie sind so hoch, daß der überwiegende Teil der Vorräte an Fluß- und Schwerspat einer Aufbereitung bedarf. Um überhaupt eine Verfahrenstechnologie für die Aufbereitung entwickeln zu können und einen erfolgreichen Ablauf der Aufbereitung zu gewährleisten, bedarf es: 1. eines in seinen Gehalten und seiner Struktur ständig annähernd gleichartig zusammengesetzten Haufwerkes,

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Heft 6 Flußspat-Schwerspat-Instruktion

284 Sanddünen und Tonablagerungen verschärft werden kann. Die Härtlinge (quarzitische Sandsteine, Quarzite, Granite und junge Eruptiva) erscheinen dann häufig als die einzig anstehenden Gesteine. Wie wichtig es zur Beurteilung der Erdölhöffigkeit ist, möglichst genaue Unterlagen über die Verbreitung der Sedimentbecken und die Stratigraphie ihrer Sedimentpakete zu erhalten, mögen die Daten einiger fündiger Soiiden zeigen, die nach den veralteten Karten sämtlich innerhalb des kristallinen Schildes der nördlichen Sahara liegen müßten: Sonde Md 1,

Feld Hassi Massaoud, fördert aus 140 m mächtigem triassischem und 210 m mächtigem permischem Sandstein bei 3330—3750 m Teufe. Das leichte, schwefelfreie Rohöl kann sofort a m Ort der Förderung als Dieselöl Verwendung finden. Sonde H R 1, Feld Hassi R'Mel, fördert unter hohem Druck stehendes Gas aus triassischem Sandstein, der von einer Salzserie überlagert wird. Sonden von Edjélé und von Tiguentourtne fördern leichtes Erdöl und Gas aus Unterkarbon, Devon und Ordovizium aus Teufen zwischen 500—800 m. Das Rohöl h a t ein spezifisches Gewicht von 0,849 und einen Benzingehalt von ca. 30%. In Edjélé wurden von 13 Bohrungen 12, bei Tiguentourine von 6 Bohrungen 5 fündig. Sonde Djebel Thara Nr. 201, Gas pro Tag 145000 m 3 aus 1237 m Teufe. Sonde Djebel Mouahdrine Nr. 102, Gas aus Ordovizium 50000 m 3 pro Tag aus 1196 m Teufe. Sonde Tibaradine 1, Gas aus Unterdevon 153000 m 3 pro Tag aus 2528 m Teufe. Eine ausgezeichnete schematische Darstellung des geologischen Aufbaus der Sahara veröffentlichte N. N.

MENSCHIKOW 1956. In ihr sind durch Signaturen unterschieden: Präkambrisches Fundament, Paläozoikum, Mesozoikum und Tertiär, Quartär und vulkanische Massive. Schon im Jahre 1956 war die Erdöl/Erdgasbohrtätigkeit in Afrika doppelt so groß wie in dem vorhergehenden Rekordjahr. Afrika ist im Begriff, sich zu einem wichtigen Erdöl- und Erdgasproduzenten zu entwickeln. Ende 1956 bohrten 58 Geräte. Von den 95 niedergebrachten Bohrungen wurden im Laufe des Jahres 11 auf Erdöl (Algerien 3, Angola 2, Kamerun 1, Franz.Äquatorialafrika 2, Nigeria 3) und 5 auf Erdgas (sämtlich in Algerien) fündig. Es liegt also besonders im Interesse der Erdölgeologie, sich über die Verbreitung der afrikanischen Sedimentationsgebiete, ihre Großtektonik und Stratigraphie möglichst weitgehende Klarheit z u verschaffen. Man sollte deshalb auch bei uns anstelle der veralteten Übersichtskarten, solange nicht genauere Unterlagen publiziert werden, weitgehend die HEDBERGsche Karte auswerten. Literatur HEDBERG, H. D.: Petroleum developments in Africa in 1956. Bull. Am. Ass. Petr. Geol. 41,1957, S. 1541. HUNGER, R.: Das Erdöl, sein Vorkommen und seine Bedeutung. Wissenschaft und Fortschritt, Berlin 1957, S. 240. LANGE, E.: Erdgas - ein neuer Rohstoff. Z. angew. Geol. 1, 1955, S. 117. Geologie der Tschadsee-Senke. Z. angew. Geoi. 2, 1956, S. 490-497. MENSCHIKOW, N. N.: Osnownye tscherty geologitscheskowo strojenija Sachary. Bul. Mosk. Obschtsch. Isp. prirody. Ot. Geol. 1956, 6, S. 5. STAHMER, A.: Erdöl, Mächte und Probleme. Kevelaer 1950. TAYLOR, J . C. M.: The oil geology of Africa. Petroleum, 1957, S. 417 bis 420. WIESENEDER, H.: Das Erdöl und seine Entstehung. In „Erdöl in Österreich", Wien 1957, S 5.

Instruktion zur Anwendung der „Klassifikation der Lagerstättenvorräte fester mineralischer Rohstoffe" auf Flußspatund Schwerspatlagerstätten der DDR 1.2

Erste Flußspat- und Schwerspat-Instruktion vom 19. Februar 1958 INHALT 1. Allgemeines 2. Die Forderungen der Industrie an Flußspat- und Schwerspatvorräte der DDR 3. Die Eingruppierung der Flußspat- und Schwerspatlagerstätten der DDR 4. Die Forderungen an die Methodik der geologischen Erkundung . . 5. Der industrielle Minimalgehalt und der geologische Schwellengehalt. 6. Die Einstufung der Vorräte in die Vorratsklassen 7. Anhang

284 284 286 286 289 289 290

1. Allgemeines 1.1 Flußspat ist die Kalziumverbindung der Fluorwasserstoffsäure Calciumfluorid CaF 2 . Er gehört zu den Nichterzen und tritt vorwiegend mit Quarz, Karbonspäten, Schwerspat und anderen Mineralen unter verschiedenen Entstehungsbedingungen der magmatischen Abfolge auf. 1.11 Wirtschaftlich genutzt werden in der DDR zur Zeit nur die Flußspäte der selbständigen Flußspat- bzw. Schwerspatgänge. 1.12 Die Flußspatgänge führen außer Quarz und Karbonspäten bisweilen noch Kupferkies, Pyrit, Bleiglanz, Zinkblende und andere Sulfide. 1.13 Der auf den sulfidischen Bleierzgängen der Freiberger fba-Abfolge anstehende Fluß- und Schwerspat t r i t t als Gangart auf, wird mit dem Erz abgebaut und geht durch den Aufbereitungsprozeß der Erze z. Z. noch in die Berge.

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Schwerspat ist das als Mineral vorkommende Bariumsalz der Schwefelsäure: BaS0 4 . Er kommt rein oder mit Quarz, Flußspat, Karbonspäten, Eisen-, Manganmineralien u. a. verwachsen vor. Schwerspat wird zu den Nichterzen gerechnet und ist unter verschiedenen Bedingungen der magmatischen und sedimentären Lagerstättenbildung entstanden. Wirtschaftlich genutzt werden in der D D R z. Z. nur die Schwerspäte der selbständigen Schwerspatgänge und flußspatführenden Schwerspatgänge sowie die metasomatischen Vorkommen in Kalkstein. Flußspat und Schwerspat, verbreitet auf Gängen und unregelmäßigen metasomatischen Anreicherungen, kann in den verschiedensten Verwachsungsformen vorkommen.

2. Die Forderungen der Industrie an FluOspat- und Schwerspatvorräte der DDR 2.1 Das gemeinsame Vorkommen von Flußspat und Schwerspat neben anderen (nutzbaren und nicht nutzbaren) Mineralen erfordert aus volkswirtschaftlichen Gründen eine möglichst weitgehende Gewinnung aller Wertstoffe, wenn mit einem tragbaren Kostenaufwand gerechnet werden soll. Die Anforderungen der flußspatund schwerspatverarbeitenden Industrie sind so hoch, daß der überwiegende Teil der Vorräte an Fluß- und Schwerspat einer Aufbereitung bedarf. Um überhaupt eine Verfahrenstechnologie für die Aufbereitung entwickeln zu können und einen erfolgreichen Ablauf der Aufbereitung zu gewährleisten, bedarf es: 1. eines in seinen Gehalten und seiner Struktur ständig annähernd gleichartig zusammengesetzten Haufwerkes,

Zeitschrift für angewandte Geologie (1-958) Heft 6 Flußspat-Schwerspat-Instruktion 2. qualitativer chemischer Analysen und mineralogischer Untersuchungen zum Erkennen der einzelnen nutzbaren Minerale, der Gangart und der beibrechenden Erze, 3. quantitativer Angaben über nützliche und schädliche bzw. störende Beimengungen, 4. eindeutiger Angaben über Verwachsungsverhältnisse und Korngrößen der im Rohhaufwerk vorhandenen Minerale, 5. der Durchführung von Aufbereitungsversuchen. 2.2 2.21

2.22

2.23

2.3 2.31

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2.34

2.35

Getrennte Bemusterung Muß Rohhaufwerk aus verschiedenen Revieren (Teufen) bzw. von benachbarten Gängen getrennt aufbereitet werden, wird es als verschiedene Mineralsorten betrachtet (z. B . Trusetal/Thür.). Trusetal/Thür.: 1. Durch Letten verunreinigte, mit Brauneisenerz und Kalkstein verwachsene Schwerspäte, 2. überwiegend reine, weiße, mit Flußspat (und Quarz) verwachsene Schwerspäte. Reine Schwerspäte bzw. Flußspäte sind gegenüber geringhaltigen, stark verunreinigten Partien abzugrenzen. Voraussetzung dafür ist,daß entsprechende Mengen vorhanden sind und diese getrennt abgebaut werden können. Besonders bei Farbspäten ist darauf zu achten, diese getrennt auszuweisen. Eine getrennte Bemusterung und Berechnung ist auch dann notwendig, wenn: 1. Gänge, auf denen Flußspat und Schwerspat zusammen verwachsen vorkommen, nach der Teufe oder im Streichen in nur eine Hauptkomponente übergehen oder rein und mächtig [etwa ab 0,5 m) nebeneinander ausgebildet sind. 2. Flußspatgänge, im Streichen in Schwerspatgänge übergehen oder Schwerspat nach der Teufe von Flußspat abgelöst wird. Bedeutung von Verunreinigungen und Verwachsungen Der Umfang der Aufbereitungstechnologie ist bei feinverwachsenem Gut viel höher als bei grobverwachsenem. Flußspatrohhaufwerk mit 2 5 — 3 0 % CaF 2 kann z. B . noch gut aufbereitet werden, sofern es sehr grob verwachsen vorliegt. Ist es aber bei diesen Gehalten fein verwachsen oder verkieselt, darf es nicht als bauwürdig bezeichnet werden. Innige Feinstverwachsungen, insbesondere kleinster, nur unter dem Mikroskop sichtbarer Körner (z. B. Quarz mit Flußspat), erfordern zu ihrem Aufschluß einen sehr großen Mahlaufwand, der sich erschwerend und verteuernd auf den Aufbereitungsvorgang auswirkt. Feine Verwachsungen von Schwerspat mit Eisenerz oder höhere Gehalte an sulfidischen Erzmineralen (Kupferkies, Pyrit, Bleiglanz u. a.) und Verunreinigungen durch Letten können komplizierte Aufbereitungsverfahren notwendig machen und dadurch den W e r t des Fluß- bzw. Schwerspates stark herabsetzen. Alle mineralischen Beimengungen sind sorgfältig festzustellen, da sie die Aufbereitung bzw. die Verarbeitung in der Industrie beeinflussen: 1. Schwerspatgehalte in Flußspatlagerstätten oder umgekehrt, 2. Quarz und silikatische Minerale, 3. Siderit, Ankerit, Calcit (Karbonspäte), 4. Eisen-Manganoxyde und -Hydroxyde, 5. sulfidische Erzminerale (Kupferkies, Pyrit, Bleiglanz u. a.), 6. Gangletten und ähnliche tonige Komponenten, 7. wasserlösliche Bestandteile. Die auf Flußspat- und Schwerspatlagerstätten vorkommenden Begleitminerale (Quarz, Karbonspäte, Brauneisen u. a.) haben selten industrielle Bedeutung und vermindern die Qualität der Hauptkomponente des Verkaufsproduktes, sofern man von den Schwerspat-Brauneisen-Vorkommen absieht, die noch Brauneisen als Wertstoff führen.

285 2.36

2.4

2.41

2.42

2.43

2.44 2.5

2.51

2.52

2.53

Neben den Schwerspatgehalten im Rohflußspat bzw. den Flußspatgehalten im Rohschwerspat sind alle Beimengungen (spez. Eisengehalte im Schwerspat) zu erfassen, sobald ihre Gehalte als industriell verwertbare Konzentrationen angesehen werden können. F ü r als Beimengungen auftretende Minerale (sulfidische Erzminerale u. a.) gelten dann die entsprechenden Instruktionen. Von den bekannten Lagerstättenvorräten an Flußspat und Schwerspat ist beim heutigen Stand der Technik nur der Abbau jener Vorräte volkswirtschaftlich vertretbar, bei denen folgende Bedingungen erfüllt sind: Zwischen der ausgeblockten Vorratsmenge, der Lage in der Lagerstätte, Lagerung usw., muß ein wirtschaftlich günstiges Verhältnis bestehen. Die geologischen Verhältnisse müssen den Abbau technisch und wirtschaftlich ermöglichen. Die Qualität des Rohhaufwerkes (Durchschnittsgehalt an verwertbaren Bestandteilen und störenden oder schädlichen Beimengungen, mineralogische Zusammensetzung, Verwachsungsverhältnisse usw.) muß die Gewinnung der Nutzstoffe ermöglichen. Der Durchschnittsgehalt der Mineralvorräte muß über dem industriellen Minimalgehalt (s. Abschn. 5) der betreffenden Lagerstätte liegen. Flußspat kann auf Schwerspatlagerstätten (auch umgekehrt) diesen vertreten, wenn er durch einen Aufbereitungsprozeß in ein absatzfähiges Produkt überführt werden kann. Ebenso können sich die Minimalgehalte unter Umständen vermindern, wenn vorliegende,nützlicheNebenbestandteile verwertet werden. Mineralvorräte, für welche die Bedingungen 2.41 bis 2.43 erfüllt sind, heißen Bilanzvorräte. Die Richtlinien der Z V K über Form und Inhalt von Vorratsberechnungen vom 6. 2. 1957 fordern im A b schnitt I I I (der Berichterstattung) von der geologischen Erkundung zuverlässige Angaben über die Substanzmenge der Bilanzvorräte, eindeutig die obigen Bedingungen der Qualität zu klären und außerdem jene Fragen zu beantworten, die bei Abbau und Verarbeitung entscheidende Bedeutung haben. Hierzu gehören: Für die bergmännische Gewinnung: 1. Substanzmenge, Tiefenlage und -erstreckung, Mächtigkeit, Aushalten und Ausdehnung der Lagerstätte, 2. Lagerungsverhältnisse, Tektonik und Struktur der Lagerstätte und ihrer Umgebung, 3. Eigenschaften des Nebengesteins, 4. die hydrogeologischen Verhältnisse, 5. die Oberflächenverhältnisse u. a. Aus diesen Untersuchungen ergibt sich die Forderung, verschiedenartige Wertstoffe (Flußspat, Schwerspat, Eisenerz u.a.) getrennt zu gewinnen und zu verarbeiten, beeinflussen außerdem weitgehend die Einbeziehung minderwertiger Mineralvorkommen in die Bilanzvorräte. Diese Untersuchungen sind ferner unerläßlich zur Festlegung der Technologie der Aufbereitung und Verarbeitung in der Industrie. Sie dienen der Planung der von diesen Rohstoffen abhängigen Wirtschaftszweige und erlangen in neu erkundeten Lagerstätten besondereWichtigkeit für die Projektierung der Übertageanlagen und des Abbaus.

2.54

Die in der D D R z. Z. bekannten Lagerstätten liegen in technisch erreichbaren Teufen. Maximale Teufengrenzen für den Abbau haben somit keine praktische Bedeutung.

2.6

Die Bewertung von Fluß- und Schwerspat erfolgt nach dem Gehalt an CaF 2 bzw. B a S Ü 4 und schädlichen oder störenden Bestandteilen. Fluß- und Schwerspat werden z. Z. nach Entwürfen zu Lieferbedingungen ( T G L ) beurteilt. Auszüge aus der vorläufigen Form dieser T G L werden den Geologen im Anhang unverbindlich zur Kenntnis gegeben. Sie können noch geringfügigen Änderungen unterzogen werden, da sie z. Z. noch nicht bestätigt bzw. veröffentlicht sind. Zur Beurteilung der Qualität der Vorräte geben die T G L - E n t würfe die z. Z. brauchbarsten Grenzwerte.

Zeitschrift für angewandte Geologie (195S) Heft 6

286 2.61

2.62

2.63

2.64

2.65

Flußspat-Schwerspat-Instruktion F ü r den m e t a l l u r g i s c h e n F l u ß s p a t -werden Mindestgehalte v o n CaF 2 (85%) v e r l a n g t u n d m a x i m a l t r a g b a r e S i 0 2 - G e h a l t e (5%) festgelegt. Die S t a h l i n d u s t r i e v e r l a n g t weniger als 1 % B a S 0 4 u n d u n t e r 0 , 3 % Schwefel. B a S 0 4 - G e h a l t e i m F l u ß s p a t erzeugen i m H o c h o f e n p r o z e ß eine zähflüssige Schlacke. S ä u r e s p a t soll 9 5 % CaF 2 u n d nicht ü b e r 1 , 5 % S i 0 2 e n t h a l t e n . Der C a O - G e h a l t soll 1 , 2 5 % n i c h t ü b e r s t e i g e n , da der B l i n d v e r b r a u c h a n Schwefelsäure zu hoch ist. S c h w e r s p a t , Z i n k b l e n d e , Bleiglanz sind u n e r w ü n s c h t .

4.15

K e r a m i s c h e r F l u ß s p a t f ü r Glas u n d E m a i l l e soll 9 5 - 9 6 % CaF 2 , n i c h t ü b e r 2 , 5 - 3 % S i 0 2 , u n t e r 0 , 1 2 % F e 2 0 3 u n d u n t e r 1 % CaO e n t h a l t e n . Metallische V e r u n r e i n i g u n g e n u n d S c h w e r s p a t sind u n e r w ü n s c h t . S c h w e r s p a t , der als F a r b s p a t bzw. R e d u z i e r s p a t v e r w e n d e t w e r d e n soll, m u ß w e i t e s t g e h e n d frei v o n f ä r b e n d e n B e s t a n d t e i l e n , wie E i s e n - M a n g a n - O x y d e n u n d sulfidischen E r z m i n e r a l e n (spez. Bleiglanz) sein. H o h e G e h a l t e a n F l u ß s p a t u n d Q u a r z sind i m Reduzierspat untragbar.

4.16

1. der F o r m u n d Größe der L a g e r s t ä t t e n k ö r p e r , 2. d e m A u s h a l t e n der Mächtigkeit, 3. der Z u s a m m e n s e t z u n g u n d Q u a l i t ä t der L a g e r stätte, 4. der A b s ä t z i g k e i t der M i n e r a l f ü h r u n g , 5. den der E r k u n d u n g gestellten A u f g a b e n .

4.17

4.18

3. Die Eingruppierung der Flußspat- und Schwerspatlagerstätten der DDK Die F l u ß s p a t - u n d S c h w e r s p a t l a g e r s t ä t t e n (bzw. Teile ders.) lassen sich n a c h F o r m , S t r u k t u r , P a r a g e n e s e , L a g e r u n g s v e r h ä l t n i s s e n usw. in m e h r e r e Lagerstättentypen gliedern, zu d e r e n E r k u n d u n g — i m C h a r a k t e r u n d U m f a n g — verschiedene M a ß n a h m e n erforderlich sind, u n d bei d e r e n V o r r a t s b e r e c h n u n g verschiedene V o r a u s s e t z u n g e n e r f ü l l t sein müssen. 3.1

Ganglagerstätten

3.11

Lagerstättentyp

Straßberg

L a g e r s t ä t t e n m i t d u r c h g ä n g i g e r oder linsenförmiger G a n g s p a l t e n f ü l l u n g m i t einheitlicher u n d t e k t o n i s c h wenig gestörter L a g e r s t ä t t e n a u s b i l d u n g . 3.12

Lagerstättentyp

4.19

(I) Ia Fluor bei

Ib Hühnj

3.2

Metasomatische

Lagerstätten

3.21

Lagerstättentyp

II

4.2

(II)

4.11

4.12

4.13

4.14

Die geologische V o r e r k u n d u n g tiefliegender Lagers t ä t t e n m i t gleichmäßiger A u s b i l d u n g k a n n d u r c h B o h r u n g e n 1 ) v o r g e n o m m e n werden, in k o m p l i z i e r t e n Fällen d u r c h ihre K o m b i n a t i o n m i t b e r g m ä n n i s c h e n A r b e i t e n . Diese dominieren j e d o c h bei a b s ä t z i g e n u n d stark gestörten Lagerstätten. D u r c h B o h r u n g e n allein k ö n n e n C 2 -Vorräte a u s gewiesen w e r d e n , w e n n die L a g e r s t ä t t e v e r h ä l t n i s m ä ß i g u n g e s t ö r t u n d die Mächtigkeit i m Streichen a u s h a l t e n d ist. I n A u s n a h m e f ä l l e n k ö n n e n m i t besonderer Z u s t i m m u n g der Z V K C t - V o r r ä t e ü b e r g e b e n werden, w e n n die Bohrergebnisse durch Schurfuntersuchungen e r g ä n z t u n d die B e d i n g u n g e n der Tabelle 1 erfüllt werden. I n der Regel k ö n n e n V o r r ä t e höherer Klassen (A 2 —Q) n u r d u r c h b e r g m ä n n i s c h e A r b e i t e n e r m i t t e l t werden. B o h r u n g e n t r a g e n hier H i l f s c h a r a k t e r . Der g r ö ß t e Teil der V o r r ä t e bei L a g e r s t ä t t e n t y p I, besonders a b e r bei I I , wird der I n d u s t r i e in der Klasse Cj ü b e r g e b e n . Die A u f w e n d u n g e n f ü r die E r k u n d u n g m ü s s e n in einem a n g e m e s s e n e n Verhältnis z u m N u t z e n des e r k u n d e t e n Minerals stehen.

Die Durchführung geophysikalischer Bohrlochmessungen ist bei allen Lagerstättentypen verbindlich.

Dokumentation

4.22

Diese u n d a n d e r e A n w e i s u n g e n k ö n n e n nicht die F o r d e r u n g e n der Z V K a u ß e r K r a f t setzen, die bei der B e r e c h n u n g der V o r r ä t e (s. 6ff.) e r h o b e n w e r d e n .

4.3

4. Die Forderungen an die Methodik der geologischen Erkundung 4.1

K e r n g e w i n n 6 0 — 9 0 % b e s t ä t i g t d u r c h geophysikalische Messungen f ü r C 2 -Vorräte, K e r n g e w i n n ü b e r 9 0 % ohne geophysikalische Messungen f ü r Cj-Vorräte. G a m m a - M e s s u n g e n bei geophysikalischen Bohrlochu n t e r s u c h u n g e n k ö n n e n bei S c h w e r s p a t l a g e r s t ä t t e n zu M ä c h t i g k e i t s b e s t i m m u n g e n h e r a n g e z o g e n w e r d e n . Die Ergebnisse k ö n n e n den V o r r a t s b e r e c h n u n g e n z u g r u n d e gelegt w e r d e n , w e n n die Verläßlichkeit der geophysikalischen A n g a b e n nachgewiesen w u r d e (z. B. d u r c h B o h r a n g a b e n bei g u t e m K e r n g e w i n n ) . F ü r die geologische D o k u m e n t a t i o n v o n E r k u n d u n g s bohrungen und bergmännischen Erkundungsarbeiten h a t die „Vorläufige A r b e i t s a n w e i s u n g z u r F e l d d o k u m e n t a t i o n geologischer E r k u n d u n g s a r b e i t e n " der S t a a t l i c h e n Geologischen K o m m i s s i o n u n d der H V E r z b e r g b a u Gültigkeit.

Schmalkalden

Metasomatische Lagerstätten, gebunden an Störungen u n d A u f i i e d e r u n g s z o n e n . Die Mineralisation ist s t a r k a b s ä t z i g bis h o r i z o n t b e s t ä n d i g , i m Streichen u n d Fallen bzw. in der B e g r e n z u n g z. T. sehr u n r e g e l m ä ß i g .

Die A b s t ä n d e zwischen d e n B o h r u n g e n , S c h ü r f e n u n d b e r g m ä n n i s c h e n A r b e i t e n ergeben sich a u s der Tabelle 1. Die in der Tabelle 1 a n g e g e b e n e n A b s t ä n d e k ö n n e n bei e n t s p r e c h e n d e n geologischen E r k e n t n i s s e n v e r g r ö ß e r t w e r d e n . J e d e Ü b e r s c h r e i t u n g der G r e n z w e r t e ist der Z V K i m Bericht z u r V o r r a t s b e r e c h n u n g m i t z u t e i l e n u n d zu b e g r ü n d e n . A n den K e r n g e w i n n bei B o h r u n g e n i m L a g e r s t ä t t e n k ö r p e r werden, w e n n sie z u r B e s t i m m u n g der Mächtigkeit u n d d a m i t z u r V o r r a t s b e r e c h n u n g h e r a n g e z o g e n werden, folgende B e d i n g u n g e n gestellt:

4.21

Trusetal

L a g e r s t ä t t e n m i t k o m p l e x e r , absätziger u n d / o d e r t e k t o n i s c h s t a r k gestörter L a g e r s t ä t t e n a u s b i l d u n g . (Verwerfungen, U b e r s c h i e b u n g e n g r ö ß e r e n Ausmaßes.)

Die D i c h t e der B o h r u n g e n , S c h u r f g r ä b e n oder b e r g m ä n n i s c h e n Aufschlüsse f ü r den Nachweis v o n V o r r ä t e n der v e r s c h i e d e n e n K l a s s e n h ä n g t v o n m e h r e r e n Faktoren ab:

4.31

4.311

4.312

4.313 4.314

Probenahme Der A u f w a n d f ü r V o r r a t s b e r e c h n u n g e n (damit a u c h f ü r die B e m u s t e r u n g e n ) m u ß in einem a n g e m e s senen V e r h ä l t n i s z u m v o l k s w i r t s c h a f t l i c h e n W e r t des O b j e k t e s (bzw. des Minerals) s t e h e n . (Aus: „Richtlinien über Form u n d Inhalt von Vorratsb e r e c h n u n g e n " v o m 6. 2. 1957.) F ü r die B e m u s t e r u n g in S c h u r f g r ä b e n u n d b e r g m ä n n i s c h e n B a u e n wird die M e ß b e m u s t e r u n g u n d Querschlitzprobe e m p f o h l e n . D u r c h die P r o b e n a h m e bzw. die M e ß b e m u s t e r u n g (s. 4.331) ist die g e s a m t e aufgeschlossene M ä c h t i g k e i t des Ganges bzw. des m e t a s o m a t i s c h gebildeten Mineralkörpers zu erfassen. T r e t e n in L a g e r s t ä t t e n m e h r e r e H a u p t q u a l i t ä t e n so a u f , d a ß sie g e t r e n n t abgebaut werden können (Flußspat, Schwerspat, Eisenerz), m ü s s e n sie g e t r e n n t b e m u s t e r t u n d vermessen w e r d e n . Alle Bergemittel, E i n l a g e r u n g e n usw. sind bei einer Mächtigkeit v o n m e h r als 0,3 m v o n der B e m u s t e r u n g auszuschließen, w e n n sie a b b a u t e c h n i s c h a u s g e h a l t e n w e r d e n k ö n n e n (z. B . Nebengesteinskeil zwischen zwei Gangtrümern). Die Vereinigung gleichartiger A b s c h n i t t e eines Schlitzes z u einer P r o b e ist zulässig. Die V e r e i n i g u n g m e h r e r e r S c h l i t z p r o b e n zu einer P r o b e u n d ihre g e m e i n s a m e A n a l y s e ist i m allgemeinen f ü r die H a u p t k o m p o n e n t e n unzulässig. Sie ist ges t a t t e t f ü r die N e b e n k o m p o n e n t e n , j e d o c h sollten a u c h in diesem Falle n i c h t m e h r als drei, in A u s n a h m e f ä l l e n bis fünf Schlitze zu einer G e s a m t p r o b e vereinigt w e r d e n (s. 4.4). W e n n die P r o b e n j e d o c h in A b s t ä n d e n v o n 10 m u n d d a r u n t e r g e n o m m e n w e r d e n , ist die ge-

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Heft 6 Flußspat-Schwerspat-Instruktion meinsame Analyse von höchstens 3 Proben f ü r alle K o m p o n e n t e n zulässig. I n solchen Fällen ist durch laufende Kontrolle darauf zu achten, daß die Vereinigung mehrerer Proben zu einem Probengut sachgemäß u n d u n t e r Berücksichtigung der Mächtigkeiten erfolgt. 4.32 Die Bestimmungen 4.311—4.314 gelten sinngemäß f ü r den Bohrkern. 4.321 Bei dem u n t e r 4.38 genannten prozentualen Kerngewinn wird nur der K e r n aus der L a g e r s t ä t t e analysiert. Der gesammelte Bohrschlamm wird nicht ausgewertet. Dabei ist jedoch zu prüfen, ob beim Bohrprozeß nicht eine Verfälschung des Kerns durch Ausbröckeln freiliegender Minerale erfolgte. 4.322 Es sind M a ß n a h m e n zu ergreifen (Doppelkernrohre, Trockenbohrungen, D i a m a n t - u n d andere Spezialbohrkronen), die einen einwandfreien Kerngewinn gewährleisten. 4.33 Der A b s t a n d der Einzeluntersuchungen (Meßbemusterung, Probenahme, Mächtigkeitsmessungen usw.) ist abhängig von der Beständigkeit der Mineralf ü h r u n g u n d b e t r ä g t in den bergmännischen Bauen mindestens 5 m. Die A b s t ä n d e werden (bei Ganglagerstätten bei jedem Gang) durch den Betriebsoder Erkundungsgeologen festgelegt. Einmal festgelegt, sind die Abstände der Bemusterung unbedingt k o n s t a n t zu halten. 4.331 Flußspat- u n d Schwerspatlagerstätten rechtfertigen — die Probenahme u n d Analysen der Ausbildung des zu bemusternden Blockes bzw. Lagerstättenteiles — entsprechend durch eine sogenannte Meßbemusterung z. T. zu ersetzen. Der aufgeschlossene Mineralkörper wird d a n n in geringen A b s t ä n d e n (2—5 m) einer eingehenden Beobachtung unterzogen. [Flußspatgehalte in Schwerspat o. a. evtl. durch Einzelvermessung mit Zollstock schätzen oder berechnen.) 4.4

Rohstoffliche

287

4.443

4.45 4.451

4.452

4.453

Untersuchungen

4.41

Die chemische Analyse ist bei allen Proben auf die K o m p o n e n t e n durchzuführen, deren industrielle Bed e u t u n g durch Analysen u. a. festgestellt wurde. 2 ) Zu einer derartigen Festellung ist eine größere Anzahl (15 — 20) Untersuchungen (Spektralanalysen) durchzuführen u n d in zeitlichen A b s t ä n d e n durch Einzeluntersuchungen die Richtigkeit bzw. die Gültigkeit der gemachten Feststellungen zu kontrollieren. 4.42 Es ist zulässig, die chemische Analyse von Einzelproben zu beschränken u n d die Analyse auf wertvolle Nebenkomponenten in Gruppenproben (d. h. 3—5 vereinigte Einzelproben) durchzuführen (s. 4.314). 4.43 Die Zuverlässigkeit der Analysenangaben des Labors m u ß durch Kontrollanalyse bestätigt werden. Systematische Fehler können durch äußere Kontrolle, d. h. wiederholte Analyse des zerkleinerten Probegutes, festgestellt werden. Hierzu ist mindestens einmal jährlich eine größere Probenanzahl (15 — 20) in einem anderen qualifizierten Laboratorium zu untersuchen. Zufällige Fehler können durch die innere Kontrolle, d. h. wiederholte Analysen chiffrierter Probenduplikate im gleichen Labor festgestellt werden. 3 ) Die innere Kontrolle ist als ständige Kontrolle durchzuführen, u m die Arbeiten des Labors während der ganzen Arbeitsperiode zu prüfen. Hierzu sind nicht weniger als 5 % der Gesamtprobenanzahl notwendig. I n Ausnahmefällen, die mit der ZVK zu vereinbaren sind, k a n n diese Anzahl bis auf 3 % vermindert werden. 4.44 Die Auswertung der Ergebnisse der Kontrollanalysen erfolgt nach folgenden Grundsätzen: 4.441 Eine Analyse k a n n als richtig angesehen werden, wenn der zufällige Fehler der Analyse die in Tabelle 2 angegebenen Maximalwerte nicht überschreitet. 4.442 W e n n die äußere Kontrolle einen systematischen Fehler der Analysen festgestellt hat, können diese Analysen 2 ) Es ist wirtschaftlicher, die Beimengungen, die die Hauptkomponenten verunreinigen, zunächst spektralanalytisch festzustellen, da sie auf die Bilanzwürdigkeit Einfluß haben. Die nachfolgenden Vollanalysen sind sehr kostspielig. s ) Auch die Umrechnung der Analysen (s. OELSNER — Grundlagen zur Untersuchung und Bewertung von Erzlagerstätten) gibt gute Hinweise für diese Zwecke.

4.46 4.461

4.462

4.463

(weder die einen noch die anderen) der Berechnung der Vorratsklassen A u n d B nicht zugrunde gelegt werden. Nötigenfalls sind Schiedsanalysen bei einem hochqualifizierten Labor durchzuführen. Die E i n f ü h r u n g eines Korrektur-Koeffizienten als rechnerischer Ausgleich f ü r den systematischen Fehler ist bei der Vorratsklasse Cx u n d C2 nur d a n n zulässig, wenn die Mineralgehalte wesentlich über dem industriellen Minimalgehalt liegen. U m a u ß e r d e m die Zuverlässigkeit des Korrektur-Koeffizienten zu erhöhen, ist die Zahl der Kontrollanalysen f ü r seine Berechnung zu verdoppeln. Der Mineralbestand ist sorgfältig zu studieren. Es müssen ausreichende Unterlagen zur Beurteilung folgender Fragen vorliegen: Das Mengenverhältnis v o n F l u ß s p a t (Schwerspat) zu Gangart, begleitenden Erzmineralen u n d t a u b e m Gestein, S t r u k t u r u n d Textur des abzubauenden Minerals, typische Korngrößen der Minerale u n d Art der Mineralverwachsungen, besonders die Verwachsung von Flußu n d Schwerspat, müssen so eingehend studiert werden, daß vorausgesagt werden k a n n , unter welche Korngröße das H a u f w e r k zwecks seines Aufschlusses in einer Brech- u n d Mahlanlage a n n ä h e r n d zerkleinert werden muß. Die Erscheinungsform wertvoller Beimengungen, ihre Bindung a n bestimmte Minerale usw. m u ß so eingehend studiert werden, daß diese Unterlagen ausreichen, u m die Technologie der Gewinnung der betreffenden N u t z stoffe festzulegen. I m Z u s a m m e n h a n g mit diesen Untersuchungen ist der K l ä r u n g der Genese der L a g e r s t ä t t e u n d der einzelnen Mineraltypen große Bedeutung beizumessen. Die Ergebnisse dieser Arbeiten ermöglichen nicht nur eine Beurteilung der bei der Vorratsberechnung zugrunde gelegten Verbreitung der Mineralisation (besonders nach der Teufe), sondern gestatten, auch andere Lagers t ä t t e n (Gänge usw.) des Bezirks mit größerer Sicherheit zu bewerten. Das Raumgewicht des Haufwerkes m u ß durch Reihenuntersuchungen f ü r Flußspat u n d Schwerspat festgestellt werden. Die zuverlässigste Bestimmungsmethode besteht im Abbau eines bestimmten Volumens anstehenden Flußbzw. Schwerspates u n d seiner anschließenden W ä g u n g . I n besonders begründeten Fällen k a n n das R a u m gewicht des Rohstoffes aus den Analysenergebnissen einer größeren Anzahl charakteristischer Proben errechnet werden. Zeigt der Bohrkern a n der A u ß e n w a n d keine Auswaschung, Ausbröckelung usw., k a n n er bei Einhaltung bewährter Verfahren zur Bestimmung herangezogen werden. Bei der Bestimmung des Raumgewichts wird gleichzeitig die Bergfeuchtigkeit ermittelt. Diese m u ß ebenfalls f ü r die verschiedenen Mineralarten, bei großen Lagerstätten gesondert f ü r jeden L a g e r s t ä t t e n teil (Gang usw.), erfolgen. Auf so detaillierte Untersuchungen k a n n nur d a n n verzichtet werden, wenn f ü r die Beständigkeit der Bergfeuchtigkeit der Nachweis analoger Verhältnisse auf b e k a n n t e n Lagers t ä t t e n erbracht wurde.

4.5

Bergtechnische

4.51

Zur K l ä r u n g der den A b b a u beeinflussenden F a k t o r e n sind folgende Feststellungen zu m a c h e n : Die physikalischen Eigenschaften des Nebengesteins (Bohrfähigkeit, Standfestigkeit, Klüftigkeit usw.) die physikalischen Eigenschaften des Rohstoffes, die wasserführenden Horizonte u n d Zonen (statische u n d piezometrische Wasserspiegel, Filtrationskoeffizient, Zonen möglicher Infiltration von Oberflächenwässern, Beziehungen zwischen den Wässern im Hangenden, Liegenden u n d in der Lagerstätte, mögliche Wasserzuläufe während des Abbaus, p H W e r t u n d sonstige chemische Eigenschaften des zusetzenden Wassers u. a. m.). W e n n die u n t e r 4.511—4.513 genannten Bedingungen aus benachbarten Gruben einwandfrei b e k a n n t sind,

4.511 4.512 4.513

4.514

Untersuchungen

Zeitschritt für angewandte Geologie ( 1 9 5 8 ) Heft 6

288

Flußspat-Schwerspat-Instruktion k a n n auf die Durchführungbesonderer Untersuchungen verzichtet bzw. ihr U m f a n g weitgehend eingeschränkt werden.

4.6

Zum

4.61

L a g e r s t ä t t e n des T y p s I a (Fluor) werden geologisch bis zur Klasse A 2 , des T y p s I b (Hühn) und I I (Schmalkalden) in der Regel nur bis zur Klasse C t erkundet. B - V o r r ä t e k ö n n e n bei T y p I b und I I nur mit ungerechtfertigt hohen K o s t e n ausgewiesen werden. Daher sind I n v e s t i t i o n e n bei diesen L a g e r s t ä t t e n t y p e n schon auf Grund der V o r r ä t e in den Klassen Cx bzw. B und C t möglich. Allerdings ist die Erforschung der Lagerungsverhältnisse, der Rohstoffq u a l i t ä t e n und der technologischen E i g e n s c h a f t e n in solchen F ä l l e n in einem A u s m a ß notwendig, wie es für die Klasse A 2 bzw. B vorgeschrieben wurde.

4.62

Zur E i n h a l t u n g eines wirtschaftlich zu rechtfertigenden A u s m a ß e s der Ausgaben für geologische Erkundungsa r b e i t e n sind die von der Z V K festgelegten R i c h t linien zu b e a c h t e n . (S. „ K l a s s i f i k a t i o n der Lagers t ä t t e n v o r r ä t e fester mineralischer R o h s t o f f e " § 6 P. 2.)

rationellen

Ausmaß

der geologischen

Erkundung

5. Der industrielle ilinimalgehait und der geologische Schwellengehalt 5.1

5.2 5.21

5.22

B e i gegebenen geologischen und technologischen Verhältnissen erfolgt die Abgrenzung der Bilanzvorräte von den A u ß e r b i l a n z v o r r ä t e n hauptsächlich nach den P a r a m e t e r n Mächtigkeit, Gehalt, Verwachsungsgrad und Verunreinigung. Begrifjsdejinitionen B e i Vorratsberechnungen ist zu unterscheiden zwischen dem industriellen Minimalgehalt, d. h. dem geringsten wirtschaftlich noch t r a g b a r e n Durchschnittsgehalt des Fördergutes (Aufgabegut für die Aufbereitungsanlage) und dem geologischen Schwellengehalt, d. h. dem geringsten G e h a l t in einer anstehenden Mineralpartie der Bilanzvorräte, mit der reichere P a r t i e n bei E i n haltung des industriellen Minimalgehaltes noch vers c h n i t t e n werden können. Der geologische Schwellengehalt legt d a m i t auf der L a g e r s t ä t t e die Grenze zwischen Bilanz- und Außerbilanzvorräten fest.

5 . 3 1 3 Zur rationellen Nutzung von F l u ß s p a t - und Schwers p a t - L a g e r s t ä t t e n v o r r ä t e n durch Verwertung aller oder der wesentlichsten nützlichen B e s t a n d t e i l e m u ß sich der industrielle Minimalgehalt auf alle nutzbaren K o m p o n e n t e n des mineralischen Rohstoffes beziehen. 1. F ü r j e d e n L a g e r s t ä t t e n t y p (bzw. j e d e L a g e r s t ä t t e ) wird der industrielle Minimalgehalt für F l u ß s p a t und Schwerspat festgelegt.

I n der P r a x i s m u ß somit unterschieden werden zwischen drei — sich auf den Gehalt beziehenden — Begriffen:

Durchschnittsgehalt des a n die Auf5 . 2 2 1 Der tatsächliche bereitung gelieferten Aufgabegutes bzw. der t a t sächliche D u r c h s c h n i t t s g e h a l t der L a g e r s t ä t t e oder ihres Teiles (berechnet nach den vorliegenden E r k u n dungsergebnissen) ; er darf nicht niedriger sein als der industrielle Minimalgehalt. 5 . 2 2 2 Der industrielle Minimalgehalt ist die untere Grenze für den D u r c h s c h n i t t s g e h a l t des an die Aufbereitung bzw. a n die Industrie gelieferten Rohstoffes. Diese Grenze bezeichnet also j e n e n Durchschnittsgehalt einer Tages-, S c h i c h t - usw. -Lieferung, unter welchem eine wirtschaftliche V e r a r b e i t u n g des Rohstoffes z. Z. unmöglich ist. Der industrielle Minimalgehalt ist nie niedriger als der geologische Schwellengehalt. 5 . 2 2 3 Der geologische Schwellengehalt ist die v o m Geologen für j e d e n Vorratsblock, L a g e r s t ä t t e n t e i l oder die ganze L a g e r s t ä t t e festgelegte Gehaltsgrenze, welche die abbauwürdigen V o r r ä t e (Bilanzvorräte) von den nicht abbauwürdigen (Außerbilanzvorräten) abgrenzt. Der geologische Schwellengehalt k a n n m i t dem industriellen Minimalgehalt zusammenfallen, liegt jedoch meist darunter. Der Gehaltsunterschied beider ergibt sich aus der Möglichkeit, hochwertige Mineralpartien durch minderwertige bis z u m industriellen Minimalgehalt zu verschneiden. 5 . 2 2 4 Der tatsächliche Durchschnittsgehalt ist wichtig für betriebliche Abrechnungen und P l a n u n g e n ; der industrielle Minimalgehalt ist die wichtigste Bezugszifter für gesamtwirtschaftliche V o r r a t s b e r e c h n u n g e n ; der geologische Schwellengehalt h a t lediglich örtliche B e deutung für die Festlegung der Abbaugrenzen. 5.31

5.311 Auf Grund ständig oder zeitweilig wirkender, besonderer F a k t o r e n (z. B . veraltete Aufbereitungsanlage) k a n n der eine oder andere B e t r i e b v o m industriellen Mindestgehalt abweichende (d. h. höhere) Forderungen stellen. Diesen Forderungen k a n n durch die übergeordnete Verwaltung zugestimmt werden. Dabei gehen für die Volkswirtschaft b e s t i m m t e R o h stoffmengen verloren, die unter technisch normalen Redingungen verwertbar wären. Bei der V o r r a t s b e r e c h n u n g sind in solchen F ä l l e n die V o r r ä t e auf der Grundlage des allgemein gültigen industriellen Minimalgehaltes zu berechnen. F ü r betriebliche Zwecke ist eine ergänzende B e r e c h n u n g auf Grund des individuell für die L a g e r s t ä t t e vereinbarten Minimalgehaltes vorzunehmen. Der Unterschied zwischen beiden ist als projektierter Mineralverlust auszuweisen. 5.312 Der geologische Schwellengehalt (und damit die gehaltlich minderwertigen Mineralpartien, die a n der Grenze der B i l a n z v o r r ä t e noch in diese bei E i n h a l t u n g des aufgegebenen industriellen Minimalgehaltes einbezogen werden können) k a n n sich ändern und h ä n g t v o m D u r c h s c h n i t t s g e h a l t des betreffenden B l o c k e s , Lagerstättenteiles, der L a g e r s t ä t t e usw. a b . E r ist um so niedriger, j e öfter höhere Gehalte in größeren Lagers t ä t t e n t e i l e n angetroffen wurden. Der geologische Schwellengehalt ist daher in j e d e m einzelnen Falle v o m Betriebs- oder Erkundungsgeologen auf Grund der vorliegenden Mineralisationsverhältnisse festgelegt.

D e r industrielle Minimalgehalt wird bei gegebenem technischem E n t w i c k l u n g s s t a n d einheitlich für einen L a g e r s t ä t t e n t y p bzw. für j e d e L a g e r s t ä t t e festgelegt.

5.4

5.5

5.6

2. F ü r F l u ß s p a t - S c h w e r s p a t - L a g e r s t ä t t e n , bei denen die Aufbereitung verkaufsfähigen F l u ß s p a t und Schwerspat produziert, können die den industriellen Minimalgehalt übersteigenden Gehalte der einen K o m p o n e n t e , fehlende Gehaltsanteile (bis zu ihrem Schwellengehalt) der anderen K o m p o n e n t e ersetzen. 3. Günstige Bedingungen bei E i s e n e r z - S c h w e r s p a t L a g e r s t ä t t e n oder Teilen derselben können die B e wertung von Schwerspat heben, wenn letzterer neben dem Erz günstig zu gewinnen ist. Die wertvollen N e b e n k o m p o n e n t e n müssen bei der Festsetzung des industriellen Minimalgehaltes berücksichtigt werden. Zu den B i l a n z v o r r ä t e n gehören j e n e V o r r ä t e , die in bezug auf Mächtigkeit und Gehalt über der Minimalm ä c h t i g k e i t und dem industriellen Minimalgehalt liegen sowie technisch gewonnen und v e r a r b e i t e t werden können. F ü r neu erkundete L a g e r s t ä t t e n sind aufbereitungsund verarbeitungstechnische Untersuchungen zu vera n l a s s e n ; der B e r i c h t über das positive Ergebnis dieser Prüfungen ist mit der V o r r a t s b e r e c h n u n g vorzulegen. W e n n derartige Versuche nicht durchgeführt werden, ist der Nachweis zu erbringen, daß B e s t a n d , A u f b a u und sonstige Verhältnisse der erkundeten L a g e r s t ä t t e n mit anderen, gleichartigen L a g e r s t ä t t e n , die bereits genutzt werden, übereinstimmt. Zu den Außerbilanzvorräten sind solche V o r r ä t e zu rechnen, deren Mächtigkeit und Gehalte, besondere komplizierte Lagerungsverhältnisse usw. gegenwärtig eine volkswirtschaftliche Nutzung nicht ermöglichen. Hierzu gehören a u ß e r d e m alle j e n e V o r r ä t e , deren V e r a r b e i t u n g technologisch noch nicht gelöst ist. Sie werden nur bis zu einer u n t e r e n Gehaltsgrenze geführt (s. 5.7). E s ist zweckmäßig, aus diesen V o r r ä t e n j e n e n Anteil gesondert als bedingte A u ß e r b i l a n z v o r r ä t e zu führen, der bei verhältnismäßig geringfügigen Verbesserungen in der Technik des A b b a u s , Aufbereitung und Vera r b e i t u n g in der Industrie einer volkswirtschaftlichen Verwertung zugeführt werden k a n n . E s handelt sich somit um V o r r ä t e

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Heft 6

289

Flußspat-Schwerspat-Instruktion 5.61

deren Mächtigkeiten nur um ein geringes unter den Mindestmächtigkeiten liegen,

5.62

deren Gehalte nur um ein geringes unter den Mindest gehalten liegen,

5.63

deren schädliche B e i m e n g u n g e n voraussichtlich bald technisch überwunden werden können,

5.64

deren nützliche B e i m e n g u n g e n voraussichtlich bald technisch gewonnen werden können und damit •— bei komplexer Verwertung — die bedingten Außerbilanzv o r r ä t e zu B i l a n z v o r r ä t e n machen,

5.65

a n deren Technologie der V e r a r b e i t u n g (Aufbereitung, industrielle V e r a r b e i t u n g usw.) gegenwärtig erfolgversprechend gearbeitet wird.

5.7

F ü r j e d e L a g e r s t ä t t e werden die industriellen Minimalgehalte der B i l a n z v o r r ä t e , die unteren Berechnungsgrenzen der A u ß e r b i l a n z v o r r ä t e (unter welchen mineralisierte P a r t i e n auch auf weite S i c h t ohne praktische B e d e u t u n g bleiben) und die jeweiligen Grenzen der bedingten A u ß e r b i l a n z v o r r ä t e gesondert b e k a n n t gegeben. Neu erkundete L a g e r s t ä t t e n mit verhältnismäßig geringen V o r r ä t e n oder solche, die auf Grund ihrer Lagerung und sonstigen geologisch-ökonomischen Positionen eine fragwürdige wirtschaftliche B e d e u t u n g haben, werden nach eingehender Prüfung und B e g u t a c h t u n g durch entsprechende F a c h l e u t e (Aufbereiter, Metallurgen u. a.) von der Z V K in die entsprechende Vorratsgruppe (Bilanz- oder Außerbilanzvorräte) überwiesen. Die V o r r a t s b e r e c h n u n g ist v o m Erkundungsgeologen auch in solchen F ä l l « n nach den b e k a n n t e n R i c h t w e r t e n so durchzuführen, wie es oben vorgeschrieben wurde.

5.8

6.312 Die Mächtigkeit des Mineralkörpers m u ß voll erschlossen sein, andernfalls müssen Orte, Querschläge, Gesenke, Ü b e r b a u e n usw. aufgefahren werden. 6.313 Auf Grund von Schürf- und Bohrergebnissen allein können keine V o r r ä t e der Kategorie B berechnet werden (s. A n m . T a b . 1). 6.4

Zur Klasse C t gehören Vorräte, wenn alle Bedingungen des § 5 P. 1 d der „ K l a s s i f i k a t i o n der L a g e r s t ä t t e n vorräte fester mineralischer R o h s t o f f e " erfüllt sind.

6.41

B e i den L a g e r s t ä t t e n t y p e n I b und I I werden auf Grund der vorhandenen Unsicherheitsfaktoren im allgemeinen nur Q - V o r r ä t e übergeben. Die bergmännischen E r kundungsarbeiten werden mit der Ü b e r g a b e der C^V o r r ä t e abgeschlossen. (S. 4.61)

6.42

Die E x t r a p o l a t i o n an V o r r ä t e n der Klassen A 2 und B sowie a n b e m u s t e r t e und bereits a b g e b a u t e B l ö c k e bei in E r k u n d u n g oder A b b a u befindlichen L a g e r s t ä t t e n der T y p e n I a , I b und I I k a n n n a c h den in der Tabelle 1 angegebenen W e r t e n erfolgen, wenn die geologischen Voraussetzungen vorhanden sind.

6.43

Die Mineralsorten und ihre Verteilung k ö n n e n in den B l ö c k e n dieser Klasse unter Auswertung der D a t e n aus b e n a c h b a r t e n V o r r a t s b l ö c k e n höherer K l a s s e n in allgemeinen Umrissen angegeben werden. W e n n die Gehalte aus den verhältnismäßig vereinzelten E r k u n d u n g s a r b e i t e n a n der Grenze des industriellen Minimalgehaltes liegen, werden die Gehalte anliegender B l ö c k e sowie die geologische S i t u a t i o n u. a. hinzugezogen, um die Eingruppierung der V o r r ä t e (in B i l a n z - und Außerbilanzvorräte) zu entscheiden. V o r r ä t e gehören dann zur Klasse C 2 , wenn alle B e dingungen des § 5 P . 1 e der „ K l a s s i f i k a t i o n der Lagers t ä t t e n v o r r ä t e fester mineralischer R o h s t o f f e " erfüllt sind.

6.44

6.5

6. Einstufung der Vorräte in die Vorratsklassen 6.1

Zur Klasse Ai gehören V o r r ä t e , wenn alle Bedingungen des § 5 P . l a der „ K l a s s i f i k a t i o n der L a g e r s t ä t t e n vorräte fester mineralischer R o h s t o f f e " erfüllt sind.

6.11

B e i den in der D D R b e k a n n t e n F l u ß s p a t und Schwers p a t führenden L a g e r s t ä t t e n können auf Grund ihrer geologischen Ausbildung im allgemeinen V o r r ä t e der Klasse Ai weder im Verlaufe der geologischen E r k u n dung noch in der V o r r i c h t u n g festgestellt werden.

6.2

6.21

6.22

6.23

Zur Klasse A 2 gehören V o r r ä t e , wenn alle Bedingungen des § 5 P . l b der „ K l a s s i f i k a t i o n der L a g e r s t ä t t e n vorräte fester mineralischer R o h s t o f f e " erfüllt sind. Durch die geologische E r k u n d u n g können V o r r ä t e dieser Klasse lediglich beim L a g e r s t ä t t e n t y p I a festgestellt werden. L a g e r s t ä t t e n t e i l e , die durch tektonische Bewegungen zerstückelt sind oder durch ihre L a g e in der O x y d a tionszone eine ungleichmäßige Mineralführung haben, k ö n n e n nicht in der K l a s s e A 2 ausgeblockt werden. F ü r die Vorratsblöcke der Klasse A 2 müssen mindestens folgende Forderungen erfüllt sein:

6 . 2 3 1 Die Abmessungen müssen den Bedingungen der Tabelle 1 entsprechen. Die Mächtigkeit des Mineralkörpers m u ß voll erschlossen sein, nötigenfalls müssen Orte, Querschläge, Gesenke, Uberhauen usw. (evtl. k o m b i n i e r t mit Untertagebohrungen) aufgefahren werden. 6 . 2 3 2 Auf Grund von S c h u r f g r ä b e n und Bohrungen können A 2 - V o r r ä t e n i c h t berechnet werden. 6.3

Zur Klasse B gehören Vorräte, wenn alle Bedingungen des § 5 P . l c der „ K l a s s i f i k a t i o n der L a g e r s t ä t t e n vorräte fester mineralischer R o h s t o f f e " erfüllt sind.

6.31

F ü r die K l a s s e B müssen folgende Forderungen erfüllt sein:

6.311 Die E n t f e r n u n g e n zwischen den bergmännischen B a u e n bzw. S c h u r f g r ä b e n müssen den in Tabelle 1 angegebenen W e r t e n entsprechen. E i n geringerer Aufschlußgrad genügt ausnahmsweise dann, wenn bedeutende F l ä c h e n der L a g e r s t ä t t e oder eines L a g e r s t ä t t e n t e i l s bereits a b g e b a u t wurden und die Ergebnisse sowohl z a h l e n m ä ß i g b e k a n n t sind als auch mit neu erhaltenen Untersuchungsergebnissen übereinstimmen und auf Grund der Genese der L a g e r s t ä t t e mit einer Änderung der Verhältnisse nicht zu rechnen ist.

6.51

E s h a n d e l t sich somit um V o r r ä t e in L a g e r s t ä t t e n oder L a g e r s t ä t t e n t e i l e n , die auf Grund ihres niedrigen Erkundungsgrades nicht in höhere Klassen eingestuft werden können. D a r u n t e r ist zu v e r s t e h e n : 6 . 5 1 1 Die E n t f e r n u n g e n zwischen den E r k u n d u n g s p u n k t e n übersteigen die für vorgesehenen W e r t e , 6 . 5 1 2 B o h r u n g e n und S c h ü r f g r ä b e n liegen in den in T a b e l l e 1 angegebenen E n t f e r n u n g e n und sind zur B e w e r t u n g der L a g e r s t ä t t e herangezogen worden, 6 . 5 1 2 Gangstrecken stehen beim L a g e r s t ä t t e n t y p I und I I im neu zu erkundenden Feld und h a b e n an mehreren Stellen die ganze Mächtigkeit des Ganges bzw. der L a g e r s t ä t t e durch Querschläge aufgeschlossen. V o n den Auffahrungen können durch B e r e c h n u n g u n d E x t r a p o l a t i o n nach oben und in die Teufe V o r r ä t e (ensprechend Tabelle 1) ausgeblockt werden. Die L ä n g e dieser B l ö c k e wird nur durch die S t r e c k e und Gangausbildung begrenzt. 6 . 5 1 4 Die E x t r a p o l a t i o n a n B l ö c k e der K l a s s e n A 2 und B (sowie a n b e m u s t e r t e und bereits a b g e b a u t e Blöcke) k a n n nach den in T a b e l l e 1 angegebenen W e r t e n n a c h oben und in die Teufe erfolgen. Die angegebenen W e r t e gelten auch für flach bis horizontal liegende V o r k o m m e n . (Desgl. für E x t r a p o l a t i o n e n bei C j - V o r räten.) 6 . 5 1 5 Die V o r r ä t e liegen auf extrapolierten Flächen, die hinreichend geologisch begründet sind. E x t r a p o l i e r t e C j - B l ü c k e h a b e n für C 2 -Vorräte keine Aussagekraft. 6 . 5 1 6 Die E n t f e r n u n g e n bei der E x t r a p o l a t i o n b e t r a g e n beim Lagerstättentyp Ia Fluor: 50 m nach oben und in die Teufe IbHühn: 20 m „ „ „ „ „ „ I I Schmalkalden 20 m „ ,, ,, ,, ,, ,, 6.6

Diese I n s t r u k t i o n t r i t t a m 1. März 1 9 5 8 in K r a f t .

7. A n h a n g : Tabelle 1 bis 1 0 Berlin, den 19. F e b r u a r 1 9 5 8

ZENTRALE VORRATSKOMMISSION F Ü R MINERALISCHE ROHSTOFFE D E R DDR Der Vorsitzende I. A. LEWIEN

Zeitschrift für a n g e w a n d t e Geologie ( 1 9 5 8 ) Heft 6

290

Flußspat-Schwerspat-Instruktion

7. A n h a n g 7.1 T a b e l l e

1

Lagerstättentyp

Blockgrößen bzw. Abstände zwischen den einzelnen Erkundungsarbeiten in m

Art der Untersuchung

Aa im Str.

Schürf graben Bohrungen Bergm. Auffahr.

Typ Fluor J

Schurgräben Bohrungen Bergm. Auffahr.

Typ Hühn

II

Schmalkalden

Schurfgräben Bohrungen Bergm. Auffahr.

±1 im Fai.

im Str.

c im Fai.

15')

-

-

50

50

100

-

-

-

-

-

im Str.

50

30 ') 50 100

50 100

-

15

-

25

50

50

15

_

-

25

_

_

_

_

-

-

-

-

-

-

25

_

25

1

im Fai.

C im Str.

im Fai.

60') 100 > 100

50

100 50»)

30 50 > 50

50 20 ®)

30 50 50

: 20»)

-

50

1

>

') Bei den Kategorien A J - C J können Schürf- und Bohrergebnisse in der Regel (s. 4.12) nur in Verbindung mit bergmännischen Erkundungsauffahrungen zur Vorratsberechnung herangezogen werden ») Zulässige Extrapolation nach oben und in die Teufe (bei horizontaler Lagerung senkrecht zur Auffahrung) 7.2 T a b e l l e 2

7.32

M a x i m a l zulässige Abweichungen bei Analysen Zulässige mittlere Fehler bei chemischen A n a l y s e n nach den H a u p t - u . K o n t r o l l a n a l y s e n ( n a c h A n g a b e n d. G K S , M o s k a u )

Komponenten

Bariumsulfat

Blei

Gehalt im Erz in absoluten Prozenten

über 85 85-50 50-20 bis 20

Kupfer

3-6 6-12 12

über 10 10-0,5 unter 0,5

3-6 6-15 15

über

3-7 7-10 10-15

3 3-0,5 unter 0,5

Eisen

1-2 2-3 3-5 5-6

6 6-0,5 unter 0,5

über

Zink

Höchster zulässiger durchschnittlicher (mittlerer) Fehler in Prozenten, bezogen auf den Gehalt der zu bestimmenden Komponenten in der Probe

über 20 20-5 unter 5

3-5 5-7 7-10

Silber

über 30 30-10

3-5 5-12

Flußspat

über 40 40-10 unter 10

2-3 3-5 5

Lösliche Salze

über

1,0 1,0-0,3

5-10 10-20

Kalziumoxyd

über

1,5 1,5-0,5

5 5-10

Anmerkung: In der Tabelle sind die zulässigen mittleren Werte der zufälligen Fehler (Abweichungen in den Analysen) zusammengestellt, die als arithmetische sMittel aus den Differenzen der Kontroll- und Hauptanalyse der einzelnen Proben ohne Berücksichtigung des Vorzeichens der Probe bestimmt werden. Die auf diese Weise abgeleiteten mittleren Fehler wurden zum Vergleich mit den Daten der Tabelle in (relativen) Prozent zum mittleren Gehalt der Komponenten, bestimmt aus den gleichen Proben, ausgedrückt. 7.3

Auszüge

7.31

F l u ß s p a t d i e n t u . a. als A u s g a n g s s t o f f f ü r F l u ß s ä u r e u n d flußsaure S a l z e s o w i e als H i l f s s t o f f i n d e r H ü t t e n - , Glas- und keramischen Industrie.

aus der TGL

Flußspat

Tabelle 3

Chemische F o r d e r u n g e n an Flußspäte % = Gehalt Kurzzeichen

GesamtSchwefel

SiOa

CaCOj

GeaamtFe

über 98

1,0

0,5

0,5

0,5

0.1 1 )

A 97

über 97

0,5

2,0

B 97

bis

98

1,5

1,0

1,0

0,5

0,15®)

A 95

über 95

1,0

3,0

1,0

B 95

bis

97

3,0

2,0

1,5

0,5

0,2

A 92

über 92

3,0

6,0

1,0

bis

95

5,0

2,0

4,0

0,5

A 85

über 85

5,0

9,0

B 85

bis

10,0

3,0

4,0

0,5

0,4

20,0

15,0

1,0

0,5

2,0

0,8»)

CaF,

AlaOs höchstens

98

B 92 D 92

92

C 75

über 75

D 75

bis

A 65

über 65

15,0

25,0

B 65

bis

25,0

15,0

30,0

25,0

55

85 75

über 55 bis

65

0,3

4,0 7,0 8,0

0,4 0,3

1,0»)

10,0

Erläuterung:

A = kieselsäurearm B = karbonatarm C = eisenarm, besonders für die Glasindustrie D = besonders für die Stahlerzeugung Die Forderungen beziehen sich auf lufttrockenes Gut. ») Baryt höchstens in Spuren ') Barytgehalt höchstens 1% ») Richtzahl der Forderung 7.321

B r a u c h b a r e Grenzwerte zur B e u r t e i l u n g von schwerspatreichen Flußspäten. (Gehören nicht zur T G L F l u ß s p a t ! 1 ) . %-Gehalt CaFa

SiO,

CaC0 3

R«0, Fe a O, AlaO,

GesamtSchwefel

über 92 bis 95

3,0

0,5

2,0

0,7»)

über 85 bis 92

4,0

0,5

2,0

1,6»)

über 75 bis 85

8,0

1,0

3,0

2,6»)

über 65 bis 75

12,0

2,0

4,0

3,2")

') Analysenwerte aus dem V E B Eisenmanganerzbergwerke kalden. ') Mindestens 90% als Sulfatschwefel.

Schmal-

Zeitschrift für a n g e w a n d t e Geologie ( 1 9 5 8 ) Heft 6

291

Flußspat-Schwerspat-Instruktion

7.33

Tabelle

4

7.45

Physikalisch-technische Forderungen an Kurzzeichen

Wasser Gew.. % höchstens

Körnung

Mehl

M

mindestens 8 5 % unter 0,100 m m ; kein K o r n über 0 , 2 0 m m

Flotationskonzentrat

F

mindestens 5 0 % unter 0,100 m m ; 7 5 % unter 0 , 2 0 m m ; kein K o r n über 0,315 mm

0,5

Grus

G

kein K o r n über 3,15 mm

3,0

Körner

Stücke

0,5

1,5

S 50 S 100 S 150 S 200

von von von von

1,0

^ mit 1 natürI lichem ' Abrieb

Reduzierspat Korngröße in mm

Bezeichnung Grubenförderung ungewaschen 0 / 3 0 0

ü

0-300

St 1

Stücke 1 gewaschen 0/150

0-150

St 2

Stücke 2 gewaschen 0/50

0-50

K ö r n e r gewaschen 0/16

0-16

7.46

Tabelle

7

Physikalisch-technische Forderungen an

von 1,0 bis 12,5 mm 1 mit von 1,0 bis 20 mm l natürl. von 12,5 bis 20 mm I Abrieb bis 50 mm bis 100 mm bis 150 mm bis 2 0 0 mm

6

Kurzzeichen

K

K 12,5 K 20 A K 20 B

10 10 10 10

Tabelle

Physikalisch-technische Forderungen an

Flußspäte

Belastungsspat Spezifisches Gewicht in g / c m 3 von bis

Kurzzeichen

Bezeichnug

B 1

Belastungsspat K l . 1

4,26 und mehr

B 2

Belastungsspat KI. 2

4,01

4,25

B 3

Belastungsspat K l . 3

bis

4,00

Der Kornanteil wird an lufttrockenem Gut bestimmt. Auszüge

7.41

S c h w e r s p a t dient als R o h s t o f f für die Lithoponeherstellung, als F a r b s t o f f t r ä g e r für die L a c k und F a r b e n i n d u s t r i e , als B e l a s t u n g s - u n d Füllstoff in der Papier-, G u m m i - u n d Kunststoffindustrie, i m Schiffb a u u n d K r a n b a u , in der B a u s t o f f i n d u s t r i e sowie in der Aufbereitungsund Tiefbohrtechnik. In der c h e m i s c h e n I n d u s t r i e wird S c h w e r s p a t als Grundstoff für die E r z e u g u n g v o n B a r i u m v e r b i n d u n g e n b e nutzt. 7.42

au& einem

Entwurf

zur

Schwerspat

Reduzierspat

B

Bezeichnung

Korngröße in mm

U

Grubenförderung ungewaschen 0 / 3 0 0

0-300

St

Stücke gewaschen 40/150

40 - 1 5 0

K

K ö r n e r gewaschen 0/16

0-16

M

Mehl 0,063

0,063

I

7.48

K l a s s e 1 —5

Belastungsspat

Klasse 1 - 5

7.43 Bezeichnung Reduzierspat mit 9 0 — 9 2 % gewaschen:

BaS0

4

Stücke

Tabelle

9

Physikalische und chemische Forderungen an

Klasse 1 - 3

Farbspat

8

Kurzzeichen

Sorte

R

Tabelle

B e l a s t u n g s s p a t wird geliefert als

Sorten

Kurzzeichen

F

TGL

7.47

7.4

Kurzzeichen

von 0—150

mm

Bezeichnung

F 1

Tabelle

5

Chemische Forderungen an

F 3

Reduzierspat

Kurzzeichen

Bezeichnung

BaSOj von

RaO, bis

F 5

SiOj

CaF,

höchstens

Reduzierspat K I . i 95

95,01 u. mehr

R 2

Reduzierspat K l . 2 92/95

92,01-95,00

R3A

Reduzierspat K l . 3 A 90/92

90,01-92,00

5,0

3,0

1,0

R3B

Reduzierspat K l . 3 B 90/92

90,01 - 9 2 , 0 0

3,0

3,0

3,0

R4A

Reduzierspat K l . 4 A 85/90

85,01-90,00

6

4,0

1,0

R 4B

Reduzierspat K l . 4 B 85/90

85,01 - 9 0 , 0 0

R 5

Reduzierspat K l . 5 80/85

80,01 - 8 5 , 0 0

R 1

») SiO,-Gehalt nicht über 1 % «) SiO,-Gehalt nicht über 2 % .

f

,

F 4

Gehalte in %

3,0')

0,2

90,1

100,0

80

hell

86,1

90,0

80

mittel

80,1

86,0

80

grau

72,1

80,0

75

dunkel

unter

72,0

75

F a r b s p a t weiß

F 2 7.44

„

Farbspat BaSO, % mindestens

Reflexionsgrad von bis % %

F a r b s p a t m u ß frei von organischen und wasserlöslichen Bestandteilen sein Der Feuchtigkeitsgehalt von Schwerspatmehl darf maximal 0 , 2 % H s O nicht überschreiten. 7.49

Tabelle

10

F a r b s p a t der S o r t e n 1 — 5 wird geliefert als 5,0')

4

0,5

4,0

3,0

Bezeichnung

Korngröße in mm

St 1

Stücke 1 gewaschen 0/150

0-150

St 2

Stück 2 gewaschen 0/50

0-50

K

Körner gewaschen

0-16

Kurzzeichen

0/16 G

Grus gewaschen 0/2

0-2

M 1

Mehl 1

0-0,100

0,100 3

12,0

0,2

M 2

Mehl 2 0,08

0-0,08

M3

Mehl 3

0-0,063

0,063

Z e l t s c h r i f t f ü r a n g e w a n d t e Geologie ( 1 9 5 8 ) Heft C

HUTH / „Wüstungen" und geologische Kartierung

292

„Wüstungen" und geologische Kartierung R O B E R T HUTH, B e r l i n

„ W ü s t u n g e n " sind G e m a r k u n g e n ehemaliger Siedlungsplätze ( S t ä d t e , Dörfer, W e i l e r oder Häusergruppen), die in früheren J a h r h u n d e r t e n aus unterschiedlichsten Gründen ( K r i e g e , Seuchen, Mißernten u. a.) von ihren B e w o h n e r n verlassen und „ w ü s t " wurden. Viele „ W ü s t u n g e n " und „ D o r f s t e l l e n " sind besonders in den m i t t l e r e n und südlichen B e z i r k e n der D D R , a b e r n i c h t nur dort, b e k a n n t und auf den M e ß t i s c h b l ä t t e r n 1 : 2 5 0 0 0 v e r m e r k t . Außer diesen mit N a m e n , Ortslage und a n d e r e n historischen D a t e n mehr oder weniger genau überlieferten Ansiedlungen bestanden v o r allem in M i t t e l d e u t s c h l a n d noch zahlreiche andere, die bisher una u f f i n d b a r geblieben sind. Von ihrem einstigen Dasein k ü n d e n nur noch die Archive und Chroniken. Die topographischen K a r t e n v e r r a t e n n i c h t s ; nur in Ausnahmefällen h a t der kartierende T o p o g r a p h irgendeinen v a g e n Hinweis aus der B e v ö l k e r u n g oder von einer interessiert e n Dienststelle a u f dem M e ß t i s c h b l a t t festgehalten ( „ v e r m u t l . Dorfstelle . . . " ) . F ü r die L ü c k e n h a f t i g k e i t der Überlieferungen gibt es zahlreiche kennzeichnende Beispiele. E r h a l t e n gebliebene Aufstellungen der den B u r g e n und K l ö s t e r n zinspflichtig gewesenen Dörfer enth a l t e n o f t m a l s O r t s n a m e n , von denen a u ß e r den N a m e n keine S p u r m e h r übriggeblieben ist. Neuerdings b e m ü h e n sich die Historiker, dieWüstungsforschung in Gang zu bringen. Die b e k a n n t e n alten Dorfstellen sollen k a r t i e r t und verschollene W ü s t u n g e n , wenn möglich, doch noch e r m i t t e l t werden. In einigen Kreisen beteiligen sich a n diesen Arbeiten und Geländeaufn a h m e n auch die m i t der H e i m a t k u n d e sich beschäftigenden Gruppen im K u l t u r b u n d zur d e m o k r a t i s c h e n E r n e u e r u n g Deutschlands. Obwohl die G e l ä n d e a r b e i t e n erst begonnen h a b e n , liegen bereits einige bemerkenswerte B e o b a c h t u n g e n und E r g e b n i s s e 1 ) vor, die dazu anregen, sie auch für die Geologie auszuwerten. W e n n auffallende. R e s t e v o n wüst gewordenen Dorfstellen fehlen (z. B . R u i n e n , behauene B a u s t e i n e , kennzeichnende G r u n d r i ß f o r m e n v o n Häusern u. a. m.), d a n n sind sog. S t e i n r i t s c h e n , die Steinwälle als Merkzeichen ehemaliger Feldergrenzen, oftmals die einzigen Zeugen einstiger Besiedlung. S t e i n h a u f e n a n heutigen Feldrainen, von den B a u e r n aus den angrenzenden Ackerflächen z u s a m m e n g e t r a g e n und im L a u f e der J a h r e und J a h r z e h n t e zu langgestreckt e n Steinwällen und -rücken emporgewachsen, werden v o n kartierenden Geologen stets a u f m e r k s a m geprüft. J e größer die K u l t u r f l ä c h e , die das H a u f w e r k lieferte, j e abwechslungsreicher die Geologie des Geländes, um so r e i c h h a l t i g e r auch die Gesteinssammlung in den Feldlesesteinhaufen. Sind auch die Wälle, K ä m m e und G r a t e zwischen den F e l d e r n m i t u n t e r schon r e c h t alt, verwitt e r t und m i t B u s c h w e r k überwachsen — der K a r t i e r e r ist n i c h t im Zweifel darüber, es m i t von Menschen zusammengelesenen S t e i n h a u f e n zu tun zu h a b e n , wenn ihre L a g e an F e l d r ä n d e r n eindeutig und übersichtlich geblieben ist. D e m K a r t i e r e r bleibt dann nur zu prüfen übrig, ob die Lesesteine aus den u n m i t t e l b a r angrenzenden Ackerflächen oder a u c h v o n etwas entfernteren F l u r e n herbeigeschleppt worden sind. *) K. HATTENBACH: Neuere Ergebnisse historisch-geographischer Forschung in Thüringen. (Ein Beitrag zur Wüstungsforschung.) AltThüringen. Jahresschrift des Museums für Ur- u. Frühgeschichte Thüringens. Zweiter Band. Weimar 1957.

Die W ü s t u n g s f o r s c h u n g h a t nun a u c h andere, „histo r i s c h e " S t e i n h a u f e n e r m i t t e l t , die infolge ihres Alters, ihrer gegenwärtigen L a g e , ihrer f o r t g e s c h r i t t e n e n Zerstörung, E i n e b n u n g und Ü b e r w a c h s u n g nicht m e h r ohne weiteres als Lesesteinwälle zu erkennen sind. M i t t e n in F o r s t e n wurden sie aufgefunden, unter hohen Kiefernund F i c h t e n a l t b e s t ä n d e n , weitab von gegenwärtigen Dörfern und A c k e r n ; sie lassen t r o t z d e m die Grenzen ehemaliger Feldflächen mit einiger Sicherheit festlegen. Sind auch die zugehörigen Dörfer und Weiler in ihrer Ortslage noch u n b e k a n n t — ihre W i r t s c h a f t s f l ä c h e n lassen sich bei sorgfältiger K a r t i e r u n g der Steinhaufenspuren noch a u s m a c h e n . F l a c h e Hügelchen im F o r s t , schmale, nur wenige Z e n t i m e t e r oder D e z i m e t e r hoch aufbuckelnde E r h e b u n g e n , nur selten noch l a n g g e s t r e c k t und geradlinig, meist schon in einzelne g e t r e n n t e K u p p e n aufgelöst, a b e r als ehedem z u s a m m e n h ä n g e n d oder parallellaufend von der K a r t i e r u n g e r w i e s e n — , s o g e b e n s i c h j e t z t die a n den F e l d r a i n e n alter Wüstungsfluren aufgehäuften S t e i n r i t s c h e n zu erkennen. S c h o n die ersten Kartierungsergebnisse lassen darauf schließen, d a ß solche historischen Flurgrenzen weit v e r b r e i t e t sind und künftig an vielen anderen Stellen noch e r k a n n t werden. Aus den historischen Feldlese.steinwällen h a t der kartierende Geologe die entsprechenden Schlüsse zu ziehen, um sich v o r F e h l d e u t u n g e n (Gesteinswechsel, falsche Grenzen, Härtlinge) zu b e w a h r e n . S e h r wahrscheinlich dürften vorliegende geologische K a r t e n , a u c h bodenkundliche und S t a n d o r t s k a r t e n der F o r s t w i r t schaft, i r r t ü m l i c h e Grenzziehungen und E i n t r a g u n g e n e n t h a l t e n , weil die Bodenwellen der S t e i n r i t s c h e n bis* . weilen geologisch-morphologisch gedeutet und nicht als Menschenwerk e r k a n n t worden waren. Diese V e r m u t u n g b e s t ä t i g t e s i c h : In den B u n t s a n d s t e i n w ä l d e r n des B l a t t e s R e m d a (Thüringen) fand V e r f . an mehreren Stellen Steinritschen. Zwei (am Musensitz nördlich von L i c h s t e d t und auf der Höhe des „ T e i l " im Paulinzellaer F o r s t ) sind a l s S c h i c h t s t u f e n von K o n g l o m e r a t l a g e r n angesehen und d a r u m auf der a l t e n geologischen K a r t e als ausstreichende Geröllhorizonte eingezeichnet worden. W e n n n u n m e h r darauf g e a c h t e t wird, daß unter m a n cher Bodenwelle sich ein schlichter a l t e r S t e i n h a u f e n v e r b i r g t , dessen K o m p o n e n t e n einst auf ausgedehnten A c k e r b r e i t e n v e r s t r e u t lagen, dann dürften verschiedene Grenzen b e r i c h t i g t werden und m a n c h e E i n t r a g u n g e n v o n v e r m e i n t l i c h e n H ä r t l i n g e n , B l o c k p a c k u n g e n u. a. aus den geologischen K a r t e n verschwinden und in die W ü s t u n g s k a r t i e r u n g überwechseln. B i s h e r wurden ü b e r h a u p t die B e d e u t u n g der W ü s t u n gen und die V e r b r e i t u n g ehemaliger B e s i e d l u n g s s t ä t t e n und W i r t s c h a f t s f l ä c h e n sehr unterschiedlich beurteilt. E n t w e d e r wurden sie b e t r ä c h t l i c h ü b e r s c h ä t z t — worin der noch i m m e r v e r b r e i t e t e H a n g und D r a n g zur W e r t erhöhung alles Vergangenen sich a u s d r ü c k t e — oder ebenso b e t r ä c h t l i c h u n t e r s c h ä t z t , weil v e r m e i n t l i c h in allen L a n d s t r i c h e n die Besiedlungsdichte in früheren Zeiten geringer als h e u t e gewesen sein müsse. Die W ü s t u n g s f o r s c h u n g h a t nun nachgewiesen und belegt dies neuerdings m i t i m m e r zahlreicheren Beispielen, d a ß m i t derartigen v e r e i n f a c h e n d e n Vorstellungen und V e r m u t u n g e n nicht a u s z u k o m m e n ist. A u c h hier entscheiden ausschließlich T a t s a c h e n , und diese sind nur

Zeitschrift für angewandte Geologie (1958) Heft 6

K r a f t / Aufbereitbarkeit mylonitischen Gangmaterials

293

nach sorgfältigen Untersuchungen in begrenzten R ä u m e n zu ermitteln. In einigen Gebieten Mitteldeutschlands wurde jedenfalls bereits festgestellt, daß die A u s d e h n u n g der Wirtschaftsflächen, auch die Besiedlungsdichte und Bevölkerungszahl überraschenderweise keineswegs geringer waren als gegenwärtig. H e u t e h a t der F o r s t ehemalige Kulturflächen, Fluren, Weiden, Triften, wieder zurückerobert. Auch wiederholtes Wüstwerden nach wiederholter B e w i r t s c h a f t u n g der Wüstungsfluren konnte aus verschiedenen B o d e n m e r k m a l e n , aus altersverschiedenen Steinwällen, Gemarkungsgrenzen, Ruderalund S c h u t t s a m m e i h a u f e n abgeleitet werden. F ü r die geologische,'die bodenkundliche und die forstliche S t a n d o r t k a r t i e r u n g ergeben sich d a r a u s einige Aufg a b e n ; ehemalige Ackerkultur und Felderbewirtschaft u n g in heutigen Forstgebieten können und werden gelegentlich noch andere Spuren hinterlassen haben, z. B .

abweichende B o d e n g ü t e , höheren H u m u s g e h a l t , üppigere F l o r a u. a. m. Ob und in welchem U m f a n g e solche Spuren zu erkennen sind und bei der K a r t i e r u n g berücksichtigt werden müssen, h ä n g t v o n den historischen, geologischen und bodenkundlichen Bedingungen a b , nicht zuletzt auch v o m Beobachter. Dem kartierenden Geologen ist deshalb zu empfehlen, seine A u f m e r k s a m k e i t auch auf alle Merkmale und Markierungslinien früherer Besiedlung auszudehnen und besonders in Gebieten mit bewegter historischer Vergangenheit mit der Möglichkeit ihres V o r k o m m e n s zu rechnen, gleichgültig, ob W ü s t u n g e n schon b e k a n n t sind oder nicht. D a m i t dient der Kartierer nicht nur der eigenen A u f g a b e , er k a n n auch die W ü s t u n g s f o r s c h u n g mit neuen B e o b a c h t u n g e n bereichern und eine bislang k a u m v o r h a n d e n gewesene Z u s a m m e n a r b e i t einleiten, die beiden Wissenschaften z u g u t e k o m m t .

Erzmikroskopische Untersuchungen über die Aufbereitbarkeit von mylonitischem Gangmaterial am Beispiel des SilberfundStehenden, Revier Brand südlich Freiberg M a n f r e d K r a f t , Freiberg INHALT 1. Aufgabenstellung 2. Allgemeine erzmikroskopische Untersuchung am • Silberfund-Stehenden 2.1 Normale Verwachsungsformen 2.2 Der kb-Mylonit 2.3 Schlußfolgerung der allgemeinen erzmikroskopischen Untersuchung 3. Spezielle erzmikroskopische Untersuchung des kbMylonits 4. Daten und Ergebnis des Flotationsversuches . . . 5. Erzmikroskopische Untersuchung einiger Flolalionsprodukte 5.1 Das PbS-Konzentrat 5.2 Das ZnS-Konzentrat 5.3 Das FeS 2 -FeAsS-Konzentrat 5.4 Die Abgänge 6. Schlußfolgerung 7. Literatur

293 293 293 294 294 295 295 296 297 297 297 298 £98 298

1. A u f g a b e n s t e l l u n g Die auf dem Silberfund-Steh, auf den tieferen Sohlen gegenüber der Edlen B r a u n s p a t f o r m a t i o n (ob) stärker hervortretende und wirtschaftlich wichtige Kiesigblendige Bleierzformation (kb) zeigte in ihrer makroskopisch erkennbaren Ausbildung vorwiegend Pyrit, Markasit, Zinkblende, wenig Arsenkies und nur einen relativ geringen Anteil Bleiglanz. Im Widerspruch zu dieser B e o b a c h t u n g schien zunächst d a s Bemusterungsergebnis zu stehen. Die chemischen Analysen ergaben nämlich einen durchschnittlichen Pb-Gehalt von immerhin 1 , 8 2 % neben 5 , 6 % Zn auf der % 17. G;>zeugstrecke. E s ergab sich also die Notwendigkeit einer erzmikroskopischen Untersuchung, u m festzustellen, wo und in welcher makroskopisch nicht sichtbaren Verw a c h s u n g s f o r m der vorhandene Pb-Anteil fixiert ist. D a erfahrungsgemäß als P b - T r ä g e c der k b - F o r m a t i o n im wesentlichen nur Bleiglanz in F r a g e k o m m t , war es naheliegend, d e n nachgewiesenen Pb-Anteil in innigen und für das unbewaffnete A u g e nicht sichtbaren Bleiglanzverwachsungen mit anderen Erzmineralien und Gangarten zu suchen.

2. Allgemeine erzmikroskopische U n t e r s u c h u n g a m Silberfund-Stehenden 2.1 Normale Verwachsungsformen

Eine umfassende erzmikroskopische Untersuchung des Gangmaterials an Stückschliffen war von vornherein ausgeschlossen. E s wurden daher nur solche G a n g s t r u k t u r e n untersucht, in denen nach E r f a h r u n g e n an anderen E r z g ä n g e n feine, innig verzahnte Verwachsungen besonders häufig auftreten. E s sind dies insbesondere die feinlamellaren Markasit- ( ¿ P y r i t - ) S t r u k t u r e n , die als Magnetkiesumwandlungen anzusehen sind (Abb. 1). Zwischen diese feinen L a m e l l e n (meistens < 10 ¡j.) sind neben Q u a r z auch Bleiglanz und Zinkblende häufig eingedrungen, wobei die Lamellen z. T. auch korrodiert wurden. E s entstanden so sehr feinverzahnte Verwachsungsformen, die makroskopisch nicht erkennbar sind (Abb. 1 u. 2). Derartige Verwachsungsstrukturen mit Bleiglanz konnten a m Silberfund-Steh, beobachtet werden und scheinen hier, da ganze Gangpartien von den beschriebenen lamellaren Markasit( i P y r i t - ) S t r u k t u r e n eingenommen werden, durchaus

Abb. 1. Lamellares Pyrit-Markasit-Aggregat, in das Bleiglanz (hellgrau) und Quarz (dunkelgrau) eingedrungen sind M 750:1

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K r a f t / Aufbereitbarkeit mylonitischen Gangmaterials

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nach sorgfältigen Untersuchungen in begrenzten R ä u m e n zu ermitteln. In einigen Gebieten Mitteldeutschlands wurde jedenfalls bereits festgestellt, daß die A u s d e h n u n g der Wirtschaftsflächen, auch die Besiedlungsdichte und Bevölkerungszahl überraschenderweise keineswegs geringer waren als gegenwärtig. H e u t e h a t der F o r s t ehemalige Kulturflächen, Fluren, Weiden, Triften, wieder zurückerobert. Auch wiederholtes Wüstwerden nach wiederholter B e w i r t s c h a f t u n g der Wüstungsfluren konnte aus verschiedenen B o d e n m e r k m a l e n , aus altersverschiedenen Steinwällen, Gemarkungsgrenzen, Ruderalund S c h u t t s a m m e i h a u f e n abgeleitet werden. F ü r die geologische,'die bodenkundliche und die forstliche S t a n d o r t k a r t i e r u n g ergeben sich d a r a u s einige Aufg a b e n ; ehemalige Ackerkultur und Felderbewirtschaft u n g in heutigen Forstgebieten können und werden gelegentlich noch andere Spuren hinterlassen haben, z. B .

abweichende B o d e n g ü t e , höheren H u m u s g e h a l t , üppigere F l o r a u. a. m. Ob und in welchem U m f a n g e solche Spuren zu erkennen sind und bei der K a r t i e r u n g berücksichtigt werden müssen, h ä n g t v o n den historischen, geologischen und bodenkundlichen Bedingungen a b , nicht zuletzt auch v o m Beobachter. Dem kartierenden Geologen ist deshalb zu empfehlen, seine A u f m e r k s a m k e i t auch auf alle Merkmale und Markierungslinien früherer Besiedlung auszudehnen und besonders in Gebieten mit bewegter historischer Vergangenheit mit der Möglichkeit ihres V o r k o m m e n s zu rechnen, gleichgültig, ob W ü s t u n g e n schon b e k a n n t sind oder nicht. D a m i t dient der Kartierer nicht nur der eigenen A u f g a b e , er k a n n auch die W ü s t u n g s f o r s c h u n g mit neuen B e o b a c h t u n g e n bereichern und eine bislang k a u m v o r h a n d e n gewesene Z u s a m m e n a r b e i t einleiten, die beiden Wissenschaften z u g u t e k o m m t .

Erzmikroskopische Untersuchungen über die Aufbereitbarkeit von mylonitischem Gangmaterial am Beispiel des SilberfundStehenden, Revier Brand südlich Freiberg M a n f r e d K r a f t , Freiberg INHALT 1. Aufgabenstellung 2. Allgemeine erzmikroskopische Untersuchung am • Silberfund-Stehenden 2.1 Normale Verwachsungsformen 2.2 Der kb-Mylonit 2.3 Schlußfolgerung der allgemeinen erzmikroskopischen Untersuchung 3. Spezielle erzmikroskopische Untersuchung des kbMylonits 4. Daten und Ergebnis des Flotationsversuches . . . 5. Erzmikroskopische Untersuchung einiger Flolalionsprodukte 5.1 Das PbS-Konzentrat 5.2 Das ZnS-Konzentrat 5.3 Das FeS 2 -FeAsS-Konzentrat 5.4 Die Abgänge 6. Schlußfolgerung 7. Literatur

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1. A u f g a b e n s t e l l u n g Die auf dem Silberfund-Steh, auf den tieferen Sohlen gegenüber der Edlen B r a u n s p a t f o r m a t i o n (ob) stärker hervortretende und wirtschaftlich wichtige Kiesigblendige Bleierzformation (kb) zeigte in ihrer makroskopisch erkennbaren Ausbildung vorwiegend Pyrit, Markasit, Zinkblende, wenig Arsenkies und nur einen relativ geringen Anteil Bleiglanz. Im Widerspruch zu dieser B e o b a c h t u n g schien zunächst d a s Bemusterungsergebnis zu stehen. Die chemischen Analysen ergaben nämlich einen durchschnittlichen Pb-Gehalt von immerhin 1 , 8 2 % neben 5 , 6 % Zn auf der % 17. G;>zeugstrecke. E s ergab sich also die Notwendigkeit einer erzmikroskopischen Untersuchung, u m festzustellen, wo und in welcher makroskopisch nicht sichtbaren Verw a c h s u n g s f o r m der vorhandene Pb-Anteil fixiert ist. D a erfahrungsgemäß als P b - T r ä g e c der k b - F o r m a t i o n im wesentlichen nur Bleiglanz in F r a g e k o m m t , war es naheliegend, d e n nachgewiesenen Pb-Anteil in innigen und für das unbewaffnete A u g e nicht sichtbaren Bleiglanzverwachsungen mit anderen Erzmineralien und Gangarten zu suchen.

2. Allgemeine erzmikroskopische U n t e r s u c h u n g a m Silberfund-Stehenden 2.1 Normale Verwachsungsformen

Eine umfassende erzmikroskopische Untersuchung des Gangmaterials an Stückschliffen war von vornherein ausgeschlossen. E s wurden daher nur solche G a n g s t r u k t u r e n untersucht, in denen nach E r f a h r u n g e n an anderen E r z g ä n g e n feine, innig verzahnte Verwachsungen besonders häufig auftreten. E s sind dies insbesondere die feinlamellaren Markasit- ( ¿ P y r i t - ) S t r u k t u r e n , die als Magnetkiesumwandlungen anzusehen sind (Abb. 1). Zwischen diese feinen L a m e l l e n (meistens < 10 ¡j.) sind neben Q u a r z auch Bleiglanz und Zinkblende häufig eingedrungen, wobei die Lamellen z. T. auch korrodiert wurden. E s entstanden so sehr feinverzahnte Verwachsungsformen, die makroskopisch nicht erkennbar sind (Abb. 1 u. 2). Derartige Verwachsungsstrukturen mit Bleiglanz konnten a m Silberfund-Steh, beobachtet werden und scheinen hier, da ganze Gangpartien von den beschriebenen lamellaren Markasit( i P y r i t - ) S t r u k t u r e n eingenommen werden, durchaus

Abb. 1. Lamellares Pyrit-Markasit-Aggregat, in das Bleiglanz (hellgrau) und Quarz (dunkelgrau) eingedrungen sind M 750:1

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KRAFT / A u f b e r e i t b a r k e i t mylonitischen Gangmaterials

und so die Vorräte beeinflußender Metallanteil erkannt worden, der makroskopisch nicht erkennbar ist und dessen Anteil an der Gesamtmenge zu ermitteln war. Zu diesem Zweck wurden auf der % 17. Gezeugstrecke in etwa konstanten Abständen von ca. 9 m Hackproben des kb-Mylonits entnommen. Verfasser ist sich völlig darüber im klaren, daß hier keineswegs eine exakte Probenahme durchgeführt wurde. Für die vorliegende Aufgabenstellung jedoch dürfte die Genauigkeit der angewandten Methode durchaus ausreichend sein. Es wurden folgende mittleren Werte erhalten:

A b b . 2. Bleiglanz (hellgrau), zwischen die Markasits (weiß, Relief) eindringend

L a m e l l e n des M 600:1

häufig zu sein. Diese feinen Verwachsungen können bei ihrer Häufigkeit, g e w i c h t s p r o z e n t u a l gesehen, trotz ihrer Feinheit durchaus einen erheblichen Teil des analysierten Pb-Gehaltes bedingen. 2.2 Der kb-Mylonit

Die eigentliche vererzte Gangspalte wird vorwiegend am liegenden Salband von einer im Mittel 6 cm mächtigen, sehr feinkörnigen schwarzen, Gangmasse, in der häufig gröbere Bruchstücke von Quarz und Erzmineralien auftreten, begleitet (Abb. 3). Diese dunkle Gangsubstanz ist in den Schlitzproben mit erfaßt worden und in das Bemusterungsergebnis eingegangen. Gegenstand weiterer Untersuchungen war also, den Charakter der dunklen Gangsubstanz und eine evtl. vorhandene Konzentration des Pb-Anteiles in dieser Substanz festzustellen. Für die Untersuchung wurde wieder der erzmikroskopische Weg eingeschlagen. An einigen Anschliffen konnte eindeutig festgestellt werden, daß die eben beschriebene dunkle Gangmasse aus zum großen Teil sehr fein mylonitisiertem Material der kb-Formation besteht (kb-Mylonit). Wie die Untersuchung weiter zeigte, sind die Sulfide und der Quarz der kb-Formation nach ihrem Absatz durch eine Durchbewegung, eine Bewegung, die sich offenbar besonders am liegenden Salband auswirkte, bis in kleinste Dimensionen zerdrückt worden. Der gesamte mylonitisierte Mineralanteil wird von den Karbonaten der eb-Formation sowie von einer an den Salbändern häufig auftretenden lettigen (tonigen) Substanz verkittet. Gleichzeitig hat eine Korrosion besonders der Quarzaber auch der Sulfidbruchstücke durch die Karbonate stattgefunden (Abb. 4). Schon bei oberflächlicher Betrachtung wurde erkannt, daß die meisten Sulfidbruchstücke so fein sind, daß sie auch mit den stärksten Objektiven kaum noch aufgelöst werden konnten. Dies kommt auch in Abb. 5 zum Ausdruck. Die Dunkelfärbung der beschriebenen Gangsubstanz dürfte auf eine Durchstäubung der Karbonate als auch der tonigen Substanz mit feinsten, z. T. im ultramikroskopischen Bereich liegenden, Sulfidkörnchen bedingt sein. Von besonderer Bedeutung war nun, daß innerhalb des kb-Mylonits neben reichlich Pyrit, weniger Zinkblende und sehr wenig Arsenkies auch Bleiglanz in etwa gleichen Mengen wie Zinkblende auftritt. 2.B Schlußfolgerungen der allgemeinen erzmikroskopischen Untersuchung

Durch die allgemeine erzmikroskopische Untersuchung des Mylonits war ein weiterer, die Analysen

1 . 7 9 % Pb, 2 , 2 % Zn bei 6 cm mittlerer Mächtigkeit, gegenüber folgenden Mittelwerten bei der Probenahme des gesamten Ganginhalts einschließlich kb-Mylonit: 1 , 8 2 % Pb, 5 , 6 % Zn bei 19 cm mittlerer Mächtigkeit. Daraus ergibt sich, daß innerhalb der dunklen, mylonitischen Gangsubstanz des Silberfund-Steh, der beträchtliche Anteil von ca. 1/3 der Gesamtvorräte an Pb und ca. 1 l b an Zn fixiert sind. Aus dem allgemeinen erzmikroskopischen Befund kann weiter gefolgert werden: Die normalen Verwachsungsformen bedingen bei der Aufbereitung erfahrungsgemäß schon eine Verringerung der Trennschärfe zwischen den einzelnen Sulfidkonzentraten und auch Verluste durch ungenügenden Aufschluß der feinen Verwachsungen, sind aber sonst noch zufriedenstellend zu flotieren. Demgegenüber liegt aber in dem Mylonit ein andersgeartetes Material vor, das hinsichtlich seiner technischen Verwertbarkeit unbekannt war. Besonders die

A b b . 3. k b - M y l o n i t am liegenden S a l b a n d der G a n g s p a l t e M l : 3

A b b . 4. Sulfid- und Quarzbruchstücke v o n K a r b o n a t verk i t t e t . Der Quarz (dunkelgrau), erheblich v o m K a r b o n s p a t (hellgrau) korrodiert M 750:1

Zeitschrift für angewandte Geologie ( 1 9 6 8 ) Heft 6

KRAFT / Aufbereitbarkeit mylonitischen Gangmaterials

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F e i n k ö r n i g k e i t des Mylonits ließ besondere Schwierigk e i t e n bei einer A u f b e r e i t u n g durch F l o t a t i o n s v e r f a h r e n — wie sie k ü n f t i g für die A u f b e r e i t u n g der B r a n d e r E r z e ausschließlich in F r a g e k o m m e n — v e r m u t e n . E s schien daher a n g e b r a c h t , das mylonitische Material in dieser Hinsicht spezieller zu untersuchen. 3 . Spezielle erzmikroskopische U n t e r s u c h u n g des kb-Mylonits D u r c h E r m i t t l u n g der K o r n g r ö ß e n v e r t e i l u n g im allgemeinen m u ß t e z u n ä c h s t festgestellt werden, ob die K o r n g r ö ß e n a u c h in einem für die F l o t i e r b a r k e i t der Sulfide günstigen B e r e i c h liegen, d. h. möglichst noch über 10 [x, da sich das F l o t a t i o n s v e r m ö g e n u n t e r 10 ¡j. m e r k l i c h v e r s c h l e c h t e r t . Nach oben liegt die Grenze bei ungefähr 2 0 0 fi,. AUS dieser U n t e r s u c h u n g sollte außerdem an H a n d der gewichtsprozentualen Verteilung der Mineralkörner der p r a k t i s c h e A u f s c h l u ß p u n k t angegeben werden.

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