Zeitschrift für Angewandte Geologie: Band 6, Heft 7 Juli 1960 [Reprint 2021 ed.] 9783112552629, 9783112552612

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ZEITSCHRIFT FÜR A N QE WANDTE QEOLOQIE

X X I . Internationaler Geologenkongreß Kopenhagen, ¡5. bis 25, August I960

AUS D E M I N H A L T Zum Tag des deutschen Bergmanns 1960 S. Dimitroff Magmenentwicklung und Verteilung der Erzlagerstätten in Bulgarien

HERAUSQEQEBEN VON

G. Schulze

DER STAATLICHEN G E O L O G I S C H E N K O M M I S S I O N

Beitrag zur Genese des Polyhalites im deutschen Zechsteinsalinar

U N D DER Z E N T R A L E N V O R RATS K OM M I S S I O N

I. A. Schpilman

DER D E U T S C H E N D E M O K R A T I S C H E N

Zur Erkundung überdeckter Strukturen

REPUBLIK

A. P. Prokofjew Vergleich der geologischen Erkundungsergebnisse mit den Abbauergebnissen von Lagerstätten L. Wolf Ergebnisse einiger Bohrungen im Gebiet des Steinkohlenvorkommens Schönfeld (Osterzgebirge) Instruktion zur Anwendung der „Klassifikation der Lagerstättenvorräte fester mineralischer Rohstoffe" auf Kali- und Steinsalzlagerstätten der DDR

A K A D E M I E - VERLAC/ • B E R L I N

BAND 6 / H E F T

L

J U L I 1960 SEITE 3 0 5 - 3 6 0

INHALT

S. DIMITROFF

CONTENTS

COflEPJKAHHE

Z u m T a g des deutschen B e r g manns 1960 M a g m e n e n t w i c k l u n g und V e r t e i lung der Erzlagerstätten in Bulgarien

K AHK> nemeuKoro r o p i i n n a 1960 r 0 paaBiiTiiii MarMani3Ma n pa3MemeHHH CBH3aiIHbIX C H II M pyAHBix MCCTopo;i;acnnïi BOJIrapmi O reHeance nojiiiraniiTä B COJIHHBIX n o p o a a x ne.\reiiKoro i j e x -

G. SCHULZE

B e i t r a g zur Genese des Polylialites i m deutschen Zechsteinsalinar

G . E . - A . EISENSTADT

Zonale Strukturbildungen im S a l z d o m g e b i e t nördlich des Kaspischen Meeres

O

I . A . SCHPILMAN

Zur Erkundung Strukturen

HEKOTOPWE IIOJIO/K6HMH PA3BEAI( Kieserit)

^Polyhalit

> Anhydrit.

Die vergleichsweise relativ polyhalit- und kieseritreichen Steinsalzzonen liegen gewissermaßen isoliert im Profil, ie OTHociiTentiio r e H e 3 H c a [ r i o j i n r a JIHTa], nOÄTBepjKHaiOTCH TOHKOCTpaTMrpacJlHHeCKHMH npM3HaKaMii KaMeHHon COJIH, a T a u m e c o n e p m a n w e M B n e f t CpoMa. Summary O p p o s i t e o p i n i o n s o n t h e c o n d i t i o n s o l f o r m a t i o n ol p o l y halite in salt minerals s t a r t e d genetic investigations in t h e l o w e r L e i n e r o c k s a l t ( Z e c h s t e i n 3) of C e n t r a l G e r m a n y . E v i d e n c e c o u l d b e g i v e n of a c o n s i d e r a b l e c o n t e n t of p o l y h a l i t e a n d k i e s e r i t e a t s p e c i a l p l a c e s i n t h e line i n t e r c a l a t i o n s of a n h y d r i t e of t h i s r o c k s a l t series. T h e s t r a t i g r a p h i c a l p o s i t i o n of t h e s e s a l t m i n e r a l s a n d r e m a r k a b l e p r o c e s s e s of d i s p l a c e m e n t of a n h y d r i t e b y p o l y h a l i t e a n d k i e s e r i t e c l e a r l y p o i n t t o a n e a r l y d i a g e n e t i c t r a n s f o r m a t i o n of p r e - e x i s t e n t a n h y d r i t e into polyhalite and kieserite too. The different r e g i o n a l q u o t a f o u n d i n t h e „ l i n e s " of t h e l o w e r L e i n e r o c k s a l t of t h e s u l p h a t e m i n e r a l s m e n t i o n e d c o m p e l s t o s u p p o s e a v a r i a b l e c o n c e n t r a t i o n of t h e m o t h e r lye, a n d a l l o w s t o d r a w c o n c l u s i o n s of t h e r e l a t i v e d e p t h of t h e b a s i n . T h e g e n e t i c a l conclusions are underlined b y fine-stratigraphical features a n d t h e b r o m i n e c o n t e n t of t h e r o c k s a l t .

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Zonale Strukturbildungen im Salzdomgebiet nördlich des Kaspischen Meeres 1 G. E . - A . EISENSTADT

Durch das Studium der Salzdomtektonik im am besten erforschten Teil der Nordkaspischen Senke, d. h. im südlichen Emba-Gebiet, ist es möglich, im Kartenbild eine zonale Verteilung der einzelnen Typen von Salzdomen zu erkennen. Vor einigen Jahren hat Verf. (1956) die Salzdome vom Typ Sueschbek, Karaton, Narmundanak, Kulssary, Dossor, Baitschunas und Iskine mit ihren Untertypen Tschernaja Retschka, Kuttubai und Inder klassifiziert und bestimmt. Außer der Charakteristik der Strukturhaupttypen hob Verf. in allgemeinen Zügen hervor, daß manche Salzdome ganz gesetzmäßig liegen und in bestimmten Gebieten überwiegen, wobei sie sich der Tektonik von Strukturzonen größerer Flächenausdehnung anpassen. Die Abbildung zeigt schematisch die Verteilung der verschiedenen Typen von Domen. Bei der Zusammenstellung des Schemas wurde alles vorhandene geologische und geophysikalische Material benutzt. Die Zuordnung der einzelnen Dome zu dem einen oder anderen Typus geschah auf Grund der Angaben, die die Morphologie des Salzkerns und die Struktur der über dem Salz liegenden Gesteine charakterisieren. Abgesehen davon, daß die einzelnen Salzdome nicht in gleichem Maße untersucht sind, kann man auf Grund des Vorhanden') Aus „Geologija Nefti i Gasa. H. 8, 1959, S. 1 3 - 1 8 . Übers.: Ril'I'EL.

seins einer Reihe von typischen Formen in dieser oder jener Zone sowie auf Grund der allgemeinen tektonischen Vorstellungen die Grenzen zwischen den Zonen sicher ziehen. Aus dem Schema (s. Abb.) ist ersichtlich, daß die Salzdomtypen einander in Nord—Süd-Richtung ablösen. Im Süden des Gebietes liegen die Salzdome vom Typus Sueschbek. Nördlich davon schließen sich die Dome vom Typ Karaton an, die in gleicher Richtung nacheinander von den Strukturen der Typen Kulssary, Dossor, Kuttubai und Inder abgelöst werden. Im Westteil des südlichen Emba-Gebietes ist infolge der Besonderheiten des geologischen Baues das oben beschriebene Bild der „normalen" Aufeinanderfolge in der Salzdomverteilung etwas komplizierter. Hier, im Küstengebiet, treten Strukturen vom Typus Iskine, Tschernaja Retschka und Baitschunas auf, die im Osten und Norden von einem Gebietsstreifen mit Salzdomen vom Typus Kulssary umgeben werden (Korsak, Ksyldshar 1, Tjulegen, st. Iskine, Karabatan, Kandaurowo u. a.). Es ist charakteristisch, daß die Streichrichtung der Hauptzonen von Westen bis Südwesten nach Osten bis Nordosten mit der Richtung der Achsenlinie der SüdEmba-Erhebung und mit dem Streichen der Isohypsen der Hangendfläche der subsalinaren Ablagerungen^ nach der Karte von M. I. BARENBEUM ( 1 9 5 5 ) zusammenfällt.

Zeitschrift f ü r angewandte Geologìe ( I 9 6 0 ) H e f t 7

ElSENSTADT / Zonale Strukturbildungen im Salzdomgebiet

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Jnc/er-See

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Tfùn&Ì (KarvtauroKO jtowobogatini ^u&sanba/\ •Stanzijai

Kamenny

9 km Tiefe liegt. Das Absinken des Subsalinars trägt stellenweise offenbar staffeiförmigen Charakter. Stufen von 200 bis 500 m Höhe sind auf einigen seismischen Regionalprofilen fixiert. An die Nordflanke der Süd-Emba-Erhebung schließt sich in einer Tiefe von ca. 5000 m im Gebiet der Salzdome Kulssary, Takyrbulak und Kaskyrbulak noch ein weiterer verdeckter Wall an. Es ist nicht ausgeschlossen, daß noch weiter nördlich in großen Tiefen innerhalb des Salzdomgebietes durch seismische Untersuchungen weitere überdeckte Erhebungen vom gleichen Typus gefunden werden.

Die Mächtigkeitsverteilung in den Sedimenten des Mesozoikums und Känozoikums im Bereich des Salzdomgebietes paratori deutet ebenfalls darauf hin, daß möglicherweise ein Strukturrelief an der Oberfläche des Subsalinars vorhanden ist und daß hier Bewegungen vor sich gehen, die in den einzelnen Gebietsteilen verschiedene Amplitude und verschiedenen Sinn zeigen. Der ähnliche Charakter im B a u des SubDie Anordnung der Haupttypen von Salzdomen im südlichen Embasalinars bedingte Unterschiede in der urGebiet (zusammengestellt von G. E . - A . EISENSTADT 1958) sprünglichen Mächtigkeit der salzführen1 — Umrisse der Salzdome nach geophysikalischen Angaben; Zonen der Verbreitung der Dome den Ablagerungen und ihrer petrogravom Typ 2 — Sueschbek, 3 — Karaton, 4 — Karmundanak, 5 — vorwiegend Kulssary, 6 — Dossor, 7 — Baitschunas, 8 — Iskine Nowobogatinsk, 9 — Kuttubai, 10 — Inder, 11 — Nordphischen Zusammensetzung, insbesondere grenze des Gebietes der Süd-Emba-Erhebung, 12 — Dome mit Ausbiß des Gipshutes an im Küstenbereich und im zentralen Teil der Tagesoberfläche, 13 — Dome mit tiefgehender Erosion zur Kreidezeit des Beckens. Dies war auch eine der Ursachen für die unterschiedliche Salzdomtektonik in Im Rahmen der allgemeinen zonalen Anordnung den einzelnen Teilen des untersuchten Gebietes. lassen sich in zwei Fällen Flächen mit Kuppeln einheitlichen Typs mit Nord—Süd-Streichen ausscheiden. Solche Felder bilden die einander benachbarten Dome Mejbulak und Takyrbulak, die sich in der Verbreitungszone der Salzdome vom Typ Kulssary befinden, ihrer Struktur nach jedoch denen vom Typ Karaton nahestehen, sowie die Salzdome Altykul, Narmundanak, Bekbeke und Ispulai, d. h. Salzdome vom Typ Narmundanak, die inmitten von Strukturen vom Typ Dossor auftreten. Es ist bezeichnend, daß in beiden Fällen diese für die sie einschließende Zone „fremden" Salzdome weniger „reif" sind als die umliegenden Dome. Die „fremden" Dome zeigen eine größere Lagerungstiefe des Salzkerns, eine relativ ruhigere Tektonik in den über dem Salz liegenden Gesteinen und eine Reihe anderer spezifischer Besonderheiten. Die Hauptzonen sind im Bereich des untersuchten Teils des Gebietes auf 150 bis 200 km zu verfolgen, die Nord—Süd streichenden Zonen im ganzen auf 30 bis 60 km.

Nach der Höhe der Salzstöcke über ihrer Basis (d. h. dem Subsalinar) kann man mit einem gewissen Sicherheitsgrad die Mächtigkeit des ursprünglichen Salzlagers beurteilen. Die maximale Mächtigkeit (2000 bis 2500 m) in dem untersuchten Teil des nördlichen KaspiGebietes erreichte es anscheinend im Gebiet von Inder, die minimale nahe der Süd-Emba-Erhebung. Zwischen diesen extremen Randgebieten entstanden Strukturen, die eine ganz gesetzmäßig aufgebaute Serie von genetisch und morphologisch ineinander übergehenden Formen vom Typ Sueschbek im Süden bis zum Typ Inder im Norden bilden. Wenn zwischen den Salzdomen einer tiefgründigeren Zone solche anderer Typen auftreten, die mehr zu einer der weniger tiefgründigen Strukturzonen gehören, so sind diese Ausnahmen wahrscheinlich auch dadurch bedingt, daß sie in Gebieten mit verhältnismäßig geringer Tiefenlage des Subsalinars gelegen sind.

Die Ursachen, die die Verteilung der Dome verschiedenen Typs bestimmen, sind offensichtlich in den Besonderheiten der regionalen Tektonik dieses Teils der Nordkaspischen Senke zu suchen. Hier lassen sich vor allem solche großen Struktureinheiten wie die SüdEmba-Erhebung feststellen, in der die ersten Bewegungen bereits im Unteren Perm, möglicherweise auch bereits an der Grenze vom Karbon zum Devon begannen, sowie das nördlich davon gelegene Senkungsgebiet, in dem Salzdome auftreten. Die dem nordkaspischen Senkungsgebiet zugewandte Nordflanke der Süd-Emba-Erhebung geht allmählich unter sehr flachen Winkeln in das Subsalinar der Artinsk-Stufe über, das ¿benfalls eine allgemeine Neigung nach Norden in die Richtung von Inder besitzt, wo es in etwa

Ein gutes Beispiel für den Einfluß der Besonderheiten der Entwicklung größerer Strukturelemente auf die Bildung von Salzdomen eines bestimmten Typus besteht darin, daß die Dome vom Typ Baitschunas an die gleichnamige mesozoische Senke gebunden sind; an ihrer Peripherie liegt ein Gürtel von Salzdomen vom Typ Kulssary. Die Senke von Baitschunas wurde auf Grund der Mächtigkeitszunahme der Unteren Kreide und des Mittleren Juras festgestellt, die auf eine langandauernde Periode allgemeiner Senkungstendenz in diesem Gebiet hinweist. Die in diesem Bereich untersuchten Dome von Baitschunas, Akatkul, Karataikys usw. zeigen starke Erosion an der Grenze zwischen J u r a und Kreide. In den Scheitelteilen der Salzdome fallen hier in den Profilen häufig J u r a und Trias aus,

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so daß unmittelbar über dem Salz Untere Kreide, insbesondere Valendis, liegt. Im Laufe der Kreidezeit fand hier auch eine tiefgreifende Erosion statt. So wurden in diesem Gebiet eigenartige Inversionserscheinungen dann beobachtet, wenn eine bedeutende Senkung des Gebiets in der folgenden Etappe von einer intensiven Hebung abgelöst wurde. Zur Peripherie der Senkung hin wurde die Intensität der Bewegungen schwächer, und hier entstanden die Dome vom Typ Kulssary, auf denen nicht mehr so starke Erosionen und Diskordanzen beobachtet werden.

bestimmt wurde, von verschiedenaltrigen Strukturen zweiter Ordnung, jüngeren und älteren, insofern beeinflußt, als diese Strukturen nicht gleichzeitig entstanden und als in den folgenden Entwicklungsetappen die Perioden intensiver Senkung und Hebung in ihnen wie auch die Amplituden der Oszillationsbewegungen nicht immer übereinstimmten.

Westlich von dieser Senke liegt eine andere Senkungszone, die am Meer gelegene Senke von Nowobogatinsk, in der die Bewegungen jünger sind. Zu starken Senkungen kam es hier im Paläogen und hauptsächlich im Neogen. Die Gesamtmächtigkeit der tertiären Ablagerungen erreicht in der Zone von Nowobogatinsk 2 bis 2,5 km. Der Senkung folgte eine intensive Hebung am Ende des Neogens und im Quartär. Als Ergebnis bildeten sich dem Ausmaß nach recht große Dome, wie die von Nowobogatinsk, Sugur, Liman u. a. In der NeogenZeit stieg das Salz in vielen Domen dieser Zone bis an die Erdoberfläche. Das führte zur Bildung ebener, tafelartiger Erhöhungen auf den Salzstöcken, auf denen unmittelbar die Ablagerungen der Aktschagyl- und der Apscheron-Stufe mit der relativ geringen Mächtigkeit von 150 bis 250 m auflagern. In dieser Zone findet man auch eine Ansammlung von Salzdomen, deren Gipshut an die Erdoberfläche austritt (Kusanbai, Tschernaja Retschka, Stanzija Nr. 2, Kamenny u. a.) und die von der starken Aktivität der Dombildung gerade in diesem Gebiet Zeugnis ablegen. Der Dom von Iskine, der sich an der Peripherie in der Nordostecke der Zone von Nowobogatinsk befindet und für den ebenfalls der tafelförmige Scheitel und eine beträchtliche Mächtigkeit der tertiären Ablagerungen in der im Süden angrenzenden Mulde kennzeichnend sind, ist weniger erodiert als die Dome im zentralen und im westlichen Teil dieser Zone. Innerhalb des ganzen Scheitels ist hier auch die Trias erhalten geblieben, die unter den Quartärablagerungen liegt. In dieser Zone und in der benachbarten Senke von Baitschunas finden sich Salzdome mit großen Triasflächen unter dem Neogen oder den Quartärablagerungen (Iskine, Satepaldy, Schortak, Rakuscha, Nowobogatinsk). Dergleichen ist in den anderen Teilen des untersuchten Gebiets nicht zu beobachten; dort überwiegen auf der geologischen Karte in der Regel Flächen mit Jura- und Kreideablagerungen im Norden und Osten des Gebietes und mit Paläogen im Süden. Auch in diesem Falle bestimmte die Ortslage der Dome die Besonderheiten ihres Aufbaus. Es ist möglich, daß in einzelnen Gebieten die Grenze der Zone von Nowobogatinsk in der Tiefe Brüchen im subsalinaren Grundgebirge entspricht, eine Ansicht, wie sie N. A. K A U N I N (1954) zur Diskussion stellt. Eine andere Senkungszone der Kreidezeit ist nach dem Charakter der Valendis-Ablagerungen insbesondere für die Gebiete der Dome von Ungar, Kuttubai und Tuktubai festzustellen. Wie in der Depression von Baitschunas-Tentjaksorsk ist auf ihnen das Valendis erhalten geblieben, und in den Scheitelteilen der Dome liegt die Untere Kreide unmittelbar über dem Salz. Auf diese Weise wurde die ursprüngliche Zonalität der Salzdome, die durch deren Lage im Becken, durch ihre Entfernung vom Rande und durch dessen Natur

Die Gesetzmäßigkeiten in der Verteilung der Salzdome verschiedenen Typs auf dem untersuchten Territorium bestimmen auch die Verteilung der Erdöllager verschiedenen Typs und ihren wirtschaftlichen Wert. Die im Süden, an den Domen vom Typ Karaton in den Jura- und Kreideablagerungen festgestellten Lager gehören zur Gruppe derjenigen, die durch Verwerfungen im scheitelnahen Teil des Domes und durch solche am Rande in Tiefen von 600 bis 1200 m abgeschirmt sind. Weiter nördlich befinden sich, entsprechend der veränderten Morphologie und den veränderten Lagerungsbedingungen der Salzkerne der Dome und der Hangendgesteine des Salzes, auf den Domen vom Typ Kulssary im wesentlichen Lager an den abgesunkenen Flanken, die durch den Hang des Salzkerns in der Trias und im Jura in Tiefen von 1300 bis 1400 m abgeschlossen, sowie Lagerstätten, die durch Verwerfungen am Scheitel des Domes in den Kreideablagerungen abgeschirmt sind. Im Bildungsbereich der Salzdome vom Typ Dossor sind diejenigen Lager von größter Bedeutung, die in Tiefen von 70 bis 400 m durch Verwerfungen am Scheitel des Domes abgeschirmt sind. Auf den Domen vom Typ Baitschunas sind Lager entwickelt, die durch eine stratigraphische Diskordanzfläche und durch Verwerfungen in den Jura- und Kreideablagerungen im wesentlichen in geringen Tiefen (bis 600 m) abgeschirmt sind. Die Fallen entstanden hier im Zusammenhang mit tiefgehender Erosion an der Grenze Jura—Kreide und in voraptischer Zeit. Der größere Teil aller im EmbaGebiet vorhandenen Lager ist an antiklinale Verbiegungen gebunden, die an den gehobenen und abgesunkenen Flügeln der Dome auftreten, was das allgemeine Bild von dem Bau der Lager etwas komplizierter gestaltet. Diese antiklinalen Verbiegungen an den Flanken der Dome, die sogenannten zusätzlichen kuppeiförmigen Erhebungen, entstanden in den Gesteinen der Trias, des Juras und der Kreide in Verbindung und gleichzeitig mit Bewegungen an Verwerfungen und erscheinen besonders deutlich an den Domen vom Typ Kulssary und Dossor. In allen erwähnten Fällen handelt es sich lediglich um die bedeutendsten Erdöllager. An diesen Domen kann man auch Lager anderer Typen antreffen, jedoch mit geringeren Vorräten. So befindet sich am Sagis, einem Fluß nördlich der Emba, ein Dom vom Typ Kulssary, an dessen gehobenem Westflügel ein den Ausmaßen nach geringes Lager in der Trias auftritt, das durch eine Grabenverwerfung abgeschirmt ist. An der gehobenen Flanke südwestlich von Koschkar (Dom vom Typ Kulssary) gibt es Lager, die durch eine stratigraphische Diskordanzfläche abgeschirmt sind und in ihren Vorräten stark hinter den Hauptlagern des abgesunkenen nordwestlichen Flügels zurückstehen. Bei Iskine sind zwei Lager festgestellt worden. Das Lager in der Trias am Ostflügel des nördlichen Iskine gehört zum Typ derjenigen Lager, die durch randliche

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EISENSTADT

Verwerfungen an der Flanke des Domes abgeschirmt sind. Im West- und Ostteil des südlichen Iskine werden die Lager durch Verwerfungen und durch den Salzstock abgeschirmt und sind an einen mächtigen transgressiven Sandhorizont an der Basis des Apts gebunden, der diskord a n t auf die steil gestellten und erodierten Schichten des Mittleren Juras auflagert. Einzelne Bohrungen haben anscheinend auch im J u r a Erdölhorizonte aufgeschlossen. Diese beiden Lager sind nicht nur von wissenschaftlichem, sondern auch von praktischem Interesse, da sie die möglichen Lagertypen an anderen Domen dieses Typs oder verwandter Typen in den Zonen von Nowobogatinsk und K u t t u b a i charakterisieren.

derjenigen Typen, deren Scheitel erodiert sind. Dome dieser Art sind im Gebiet nördlich von Dossor und Makat sowie zwischen den Flüssen Wolga und Ural bekannt.

Bei Nowobogatinsk beutete man seinerzeit eine Sandlinse im unteren Teil des Aktschagyl aus, in der sich leichtes Erdöl angesammelt hatte, das aus den unterlagernden, steil einfallenden und erodierten Schichten von Trias, J u r a und Kreide migriert war. Der Dom von Nowobogatinsk ist im großen und ganzen noch unzureichend erkundet. Auf den Feldern mit Domen vom Typ Sueschbek und K u t t u b a i ist eine wirtschaftliche Erdölführung bisher noch nicht festgestellt worden. Die Dome in der Zone von Inder sind noch nicht erkundet. Eine beträchtliche Anzahl von Erhebungen im SüdEmba-Gebiet ist zur Zeit entweder durch Tiefbohrungen oder durch seismische Erkundungsarbeiten und Struktursuchbohrungen untersucht. Man kann einige Grundrichtungen festeilen, nach denen sich die geologischen Such- und Erkundungsarbeiten sowie gleichzeitige wissenschaftliche Untersuchungsarbeiten entwickeln können. Die tieferen, verdeckten Randteile der Salzdomstrulcturen, die sich in der Zeit des Oberen Perms bildeten, sind im wesentlichen noch nicht erkundet worden, abgesehen von zwei bis drei Bohrungen, die im DossorGebiet niedergebracht wurden, sowie von einigen Bohrungen in Kulssary und Dangar. Einige Bohrungen wurden unter ungenügend klaren geologischen Bedingungen durchgeführt und können deshalb nicht dazu beitragen, das Problem der Erdölführung dieses Strukturstockwerks zu lösen. Auch die Stratigraphie und die faziellen Besonderheiten der Ablagerungen des Oberen Perms, die die Senken zwischen den Salzstöcken ausfüllen, sind noch nicht untersucht. Es gibt auch in den zentralen Teilen der Zonen zwischen den Domen Objekte zur Erkundung. U m die Konfiguration der verdeckten Flanken der Salzkerne mit seismischen Mitteln zu untersuchen, die Lagerungsbedingungen der die Stöcke umgebenden Gestftine des Oberen Perms zu klären und günstige Objekte f ü r die E r k u n d u n g aufzusuchen, werden Tiefbohrungen bis zu einer technisch erreichbaren Tiefe in den Scheiteln einer Reihe von Salzkernen im Süd-EmbaGebiet durchgeführt. Bei der Untersuchung der Bedingungen für die Bildung von Erdöllagern an den Domen des Emba-Gebiets hat m a n festgestellt, daß dieser Prozeß in mehreren Phasen verlaufen ist und daß die Lager in einer Reihe von Fällen durch neogene Verwerfungen abgeschirmt werden. Dies läßt darauf schließen, daß sie erst vor relativ kurzer Zeit entstanden sind. Daher sind künftig nicht nur die Scheitelteile der Dome, sondern auch die Randteile'zu . . . erkunden. Insbesondere gilt dies für die Salzdome

Die nachgewiesene Zonalität in der Anordnung der Salzdome und der deutlich ausgeprägte Zusammenhang zwischen den einzelnen Typen der Salzdome und den Bedingungen für die Bildung ausgedehnter Senken und Hebungsgebiete erfordern unbedingt regional-geologische Arbeiten zur Feststellung weiterer günstiger Abschnitte im nördlichen Kaspi-Gebiet, in denen Dome entwickelt sind, die ihrem Charakter nach denjenigen vom Typ Karaton, Kulssary, Dossor und Baitschunas analog oder verwandt sind und deren scheitelnahe Teile erhalten geblieben sind. Im Bereich der erforschten Teile des nördlichen KaspiGebietes h a t man eine Abhängigkeit zwischen dem Grad der Erdölsättigung des Profils der mesozoischen Ablagerungen und ihren Bildungsbedingungen festgestellt. Überblickt man das Gebiet von Nordosten nach Südwesten, d. h. vom Temir- bis z u m Süd-EmbaGebiet, so bemerkt man, daß immer jüngere produktive Suiten von der Trias bis zum Oberen Alb aufeinanderfolgen. In anderen Teilen des nördlichen Kaspi-Gebietes sind diese Fragen ebenso wie die grundsätzliche Frage nach dem Vorhandensein wirtschaftlich ölführender Schichten in diesem oder jenem Gebiet noch nicht gelöst. Weitere wissenschaftliche Untersuchungen müssen die unterschiedlichen Bedingungen für die Bildung von Domen verschiedenen Typs klären, die die entsprechenden Veränderungen der hydrogeologischen Verhältnisse der einzelnen Erhebungen und der ausgedehnten Strukturzonen verursachten, welche entweder zur Zerstörung der Erdöllager oder zu ihrer sicheren Isolierung f ü h r t e n . Die Klärung dieser Fragen muß eine richtige wissenschaftlich begründete Methodik ergeben, nach der man die Dome zur E r k u n d u n g auswählt. Darin besteht im wesentlichen die H a u p t a u f g a b e der bevorstehenden wissenschaftlichen Untersuchungarbeiten in diesem Gebiet. Zusammenfassung

In dem Beitrag wird die Zonalität in der Anordnung von Salzdomen verschiedenen Typs im Gebiet nördlich des Kaspischen Meeres dargelegt. Der deutlich ausgeprägte Zusammenhang in der Anordnung von Zonen charakteristischer Salzdomtypen mit der Tektonik, d. h. mit der Bildung ausgedehnter Senken und Hebungsgebiete in der NordkaspiSenke, wird hervorgehoben. Die Gesetzmäßigkeiten in der zonalen Anordnung der Salzdome verschiedenen Typs bestimmen auch das Auftreten der Erdöllager verschiedenen Typs und deren wirtschaftlichen Wert. Pe3K>Me B naHHOS paßoTe H3JiaraeTCH 30HanBH0CTB E pacnonoHteHHH COJIHHBIX KynonoB pa3Horo rana B CeBepo-IIpHKacnHitcKoit oßjiacTH. IIoHHepKHBaeTCH HCHO Btipa/KeHnaH CBH3B MEMFLY pacnojiOHteHiieM 30H xapaKTepHBix THIIOB COJIHHBIX KynonoB H TEKTOHHKOH, T. e. o6pa30BaHHeM oönmpHHx BnaßHH H B03BbimeHH0CTefi B CeBepo-KacnHöcKOÜ BNARHUE. 3 a K O H O M e p H O C T H 3 0 H a J i i > H 0 r 0 p a c n o j i o i K e H H H COJIHHHX K y n O J I O B p a 3 H B T X THNOB BJIHHIOT TaKHte Ha B 0 3 H H K H 0 B e H H e HeIX T H n O B H HX n p O M B I uiJieHHoe 3 H a q e H n e .

Summary

A description is given of the zonal division of salt domes of a different type found in the area north of the Cnspian

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SCHPILMAN I Z u r E r k u n d u n g ü b e r d e c k t e r S t r u k t u r e n

Sea. Special i m p o r t a n c e is assigned to the clearly m a r k e d relationship between the zonal a r r a n g e m e n t of characteristic t y p e s of salt domes and tectonics, i. e. the f o r m a t i o n of v a s t t r o u g h s a n d areas of uplift in the N o r t h Caspian depression. Regularities found in the zonal a r r a n g e m e n t of salt domes of a different t y p e also influence decisively the occurence of petroleum deposits of a different t y p e and their economic value.

Literatur BARKXBEUM, M. I . : Strukturschema der Oberfläche des Subsalinars im Südosten der Kordkaspiselien Senke. — Ber. A k a d . Wiss. der UdSSW, B d . 101, H . 1, 1055. EISENSTADT, G. E.-A.: Schema zur Klassifizierung der Salzdome des südlichen Emba-Gebiet.es. — Geol. Sanimelband 2. Arbeiten des W i i l G I t l , X . F . , Ausg. 95, 1956. KALININ, N . A . : Zur Tektonik des Südostens der Kussischen Tafel. — Erdölwirtschaft, H . 10, 1954. KOSSYGIN, J . A . : Die Salztektonik der Tafelgebiete. — Gostopteclrisdat, Moskau 1050.

Zur Erkundung überdeckter Strukturen ^ I. A . SCHPILMAN

Gegenwärtig wird im Wolga-Ural-Gebiet in großem U m f a n g die Erkundung auf Erdöl- und Erdgaslager, die an lokale Erhebungen gebunden sind, durchgeführt. Zu den Vorbereitungsarbeiten, die zur Entdeckung solcher Lagerstätten führen, gehören eine strukturgeologische Kartierung, die die an der.Oberfläche aufgeschlossenen Strukturen im sedimentären Deckgebirge klärt, feiner Strukturkartierungsbohrungen, die eine Vorstellung von den Konturen der Schichten in geringer Tiefe geben, und die Geophysik, die in einigen Fällen direkt eine Kartierung der Tiefenstrukturen gestattet. Als Ergebnis des Abbohrens lokaler Erhebungen wurden zahlreiche neue Erdöl- und Erdgaslagerstätten entdeckt. Trotz der Orientierung auf oberflächige oder in geringer Tiefe lagernde Strukturen wurden viele tiefe Strukturfallen für Erdöl gefunden. Beim Abbohren der Strukturen, die an der Oberfläche festgestellt wurden, konnte außerdem beobachtet werden, daß der Strukturplan an der Oberfläche überhaupt nicht mit dem in der Tiefe übereinstimmt. Diese Erscheinung wurde zuerst im SchugurowoGebiet (in der Tatarischen Autonomen Sowjetrepublik) bemerkt. Die Geologen konnten sich lange Zeit nicht an den Gedanken gewöhnen, daß in diesem Gebiet in der Tiefe keine Struktur im Devon vorhanden ist, sondern eine flache Monoklinale vorliegt. Dagegen bilden die permischen und karbonischen Schichten eine klare F a l t e mit einer Amplitude bis zu hundert Metern. In diesem Zusammenhang wurden Vorstellungen über eine Verschiebung des Gewölbescheitels der Schugurowo-Struktur entwickelt,aber die anschließenden Bohrungen zeigten, daß auch hier die Strukturformen vollständig voneinander abweichen. Später wurde festgestellt, daß solche Strukturen, wie die von Schugurowo, auf Tafelgebieten weit verbreitet sind. Heute sind zahlreiche Gebiete bekannt, wo deutlich ausgebildete Strukturen im Perm und Karbon keine Bestätigung in devonischen Schichten finden. F ü r die Überprüfung der tiefen Strukturen und für eine genauere Orientierung der tieferen Erkundungsbohrungen werden in letzter Zeit in einigen Gebieten auch tiefere Strukturbohrungen und seismische Arbeiten durchgeführt. Unabhängig davon, daß diese Strukturpläne also nicht übereinstimmen (Fehlen der Strukturen in der Tiefe im Gegensatz zu den höheren Schichten mit mehr oder weniger deutlichen lokalen Erhebungen), gibt es auch überdeckte Strukturen, die sich in ihrem Deckgebirge nicht widerspiegeln. Bis jetzt wurden überdeckte Strukturen auf der Plattform nur in einzelnen Gebieten festgestellt, aber Aus „Geologija nefti i g a s a " , X r . 1, 1959. Ü b e r s . : DÖRNFELD

sie sind als potentielle Fallen für Erdöl und E r d g a s äußerst interessant. Uberdeckte Strukturen haben zweifellos größere Verbreitung, als man zur Zeit annimmt. Auch die Tatsache, daß nur wenige bekannt sind, zeugt lediglich von einer geringeren Erforschung des einen oder anderen Gebietes, aber auch von Mängeln in der Methodik der Erkundung. Bekannt sind die Erfahrungen der Geologen in Baschkirien bei der Suche nach überdeckten Riffmassiven. Leider kann man das gleiche nicht über die Methodik der Suche nach überdeckten Tafelstrukturen sagen, denn die Erkundungsgeologen haben keine zuverlässigen Kriterien für die Feststellung überdeckter Strukturen zur Verfügung. Außer der geophysikalischen Untersuchung und den tiefen Strukturbohrungen spielen bei der Erkundung überdeckter Strukturen die richtige Bearbeitung und Auswertung der Resultate der tiefen Erkundungsbohrungen eine große Rolle. So kann das sorgfältige Studium des Materials der tiefen Erkundungsbohrungen gestatten, Voraussagen über überdeckte Strukturen zu machen. Auf diese Weise wurde in den Jahren 1950 bis 1951 durch tiefe Erkundungsbohrungen in Tscheremschan und Nowo-Ibraikin in Tatarien festgestellt, daß sich die permischen und karbonischen Strukturformen im Devon nicht wiederholen. Wenn im Perm und Karbon hier einige positive Strukturen beobachtet wurden, so stellen die devonischen Leithorizonte eine gleichmäßige monoklinale Heraushebung von SW nach N E in Richtung zur Romaschkino-Erhebung dar. Um die Perspektiven des Gebietes und die Zweckmäßigkeit der weiteren Bohrungen auf der ansteigenden Monoklinale zu bestimmen, wurde eine Strukturübersichtskarte angefertigt. Diese K a r t e zeigte im Gegensatz zu früheren Auffassungen, daß die Monoklinale keinen gleichmäßigen Anstieg nach Nordosten darstellt. Bei der Parallelisierung mit den Bohrungen von Romaschkino wurde eine Zone der Verflachung der Monoklinale festgestellt, die nach Osten durch einen scharfen Anstieg und nach Westen durch ein ziemlich steiles Abfallen der Schichtcn begrenzt wird (Abb. 1).

Abb. 1. V e r m u t e t e überdeckte devonische S t r u k t u r im Gebiet Nowoelchowo (1952)

1 — durchgeführte Bohrungen, 2 — Isolinien der Oberkante der l'aschisker Schichten, 3 — vermutete überdeckte Struktur

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SCHPILMAN I Z u r E r k u n d u n g ü b e r d e c k t e r S t r u k t u r e n

Sea. Special i m p o r t a n c e is assigned to the clearly m a r k e d relationship between the zonal a r r a n g e m e n t of characteristic t y p e s of salt domes and tectonics, i. e. the f o r m a t i o n of v a s t t r o u g h s a n d areas of uplift in the N o r t h Caspian depression. Regularities found in the zonal a r r a n g e m e n t of salt domes of a different t y p e also influence decisively the occurence of petroleum deposits of a different t y p e and their economic value.

Literatur BARKXBEUM, M. I . : Strukturschema der Oberfläche des Subsalinars im Südosten der Kordkaspiselien Senke. — Ber. A k a d . Wiss. der UdSSW, B d . 101, H . 1, 1055. EISENSTADT, G. E.-A.: Schema zur Klassifizierung der Salzdome des südlichen Emba-Gebiet.es. — Geol. Sanimelband 2. Arbeiten des W i i l G I t l , X . F . , Ausg. 95, 1956. KALININ, N . A . : Zur Tektonik des Südostens der Kussischen Tafel. — Erdölwirtschaft, H . 10, 1954. KOSSYGIN, J . A . : Die Salztektonik der Tafelgebiete. — Gostopteclrisdat, Moskau 1050.

Zur Erkundung überdeckter Strukturen ^ I. A . SCHPILMAN

Gegenwärtig wird im Wolga-Ural-Gebiet in großem U m f a n g die Erkundung auf Erdöl- und Erdgaslager, die an lokale Erhebungen gebunden sind, durchgeführt. Zu den Vorbereitungsarbeiten, die zur Entdeckung solcher Lagerstätten führen, gehören eine strukturgeologische Kartierung, die die an der.Oberfläche aufgeschlossenen Strukturen im sedimentären Deckgebirge klärt, feiner Strukturkartierungsbohrungen, die eine Vorstellung von den Konturen der Schichten in geringer Tiefe geben, und die Geophysik, die in einigen Fällen direkt eine Kartierung der Tiefenstrukturen gestattet. Als Ergebnis des Abbohrens lokaler Erhebungen wurden zahlreiche neue Erdöl- und Erdgaslagerstätten entdeckt. Trotz der Orientierung auf oberflächige oder in geringer Tiefe lagernde Strukturen wurden viele tiefe Strukturfallen für Erdöl gefunden. Beim Abbohren der Strukturen, die an der Oberfläche festgestellt wurden, konnte außerdem beobachtet werden, daß der Strukturplan an der Oberfläche überhaupt nicht mit dem in der Tiefe übereinstimmt. Diese Erscheinung wurde zuerst im SchugurowoGebiet (in der Tatarischen Autonomen Sowjetrepublik) bemerkt. Die Geologen konnten sich lange Zeit nicht an den Gedanken gewöhnen, daß in diesem Gebiet in der Tiefe keine Struktur im Devon vorhanden ist, sondern eine flache Monoklinale vorliegt. Dagegen bilden die permischen und karbonischen Schichten eine klare F a l t e mit einer Amplitude bis zu hundert Metern. In diesem Zusammenhang wurden Vorstellungen über eine Verschiebung des Gewölbescheitels der Schugurowo-Struktur entwickelt,aber die anschließenden Bohrungen zeigten, daß auch hier die Strukturformen vollständig voneinander abweichen. Später wurde festgestellt, daß solche Strukturen, wie die von Schugurowo, auf Tafelgebieten weit verbreitet sind. Heute sind zahlreiche Gebiete bekannt, wo deutlich ausgebildete Strukturen im Perm und Karbon keine Bestätigung in devonischen Schichten finden. F ü r die Überprüfung der tiefen Strukturen und für eine genauere Orientierung der tieferen Erkundungsbohrungen werden in letzter Zeit in einigen Gebieten auch tiefere Strukturbohrungen und seismische Arbeiten durchgeführt. Unabhängig davon, daß diese Strukturpläne also nicht übereinstimmen (Fehlen der Strukturen in der Tiefe im Gegensatz zu den höheren Schichten mit mehr oder weniger deutlichen lokalen Erhebungen), gibt es auch überdeckte Strukturen, die sich in ihrem Deckgebirge nicht widerspiegeln. Bis jetzt wurden überdeckte Strukturen auf der Plattform nur in einzelnen Gebieten festgestellt, aber Aus „Geologija nefti i g a s a " , X r . 1, 1959. Ü b e r s . : DÖRNFELD

sie sind als potentielle Fallen für Erdöl und E r d g a s äußerst interessant. Uberdeckte Strukturen haben zweifellos größere Verbreitung, als man zur Zeit annimmt. Auch die Tatsache, daß nur wenige bekannt sind, zeugt lediglich von einer geringeren Erforschung des einen oder anderen Gebietes, aber auch von Mängeln in der Methodik der Erkundung. Bekannt sind die Erfahrungen der Geologen in Baschkirien bei der Suche nach überdeckten Riffmassiven. Leider kann man das gleiche nicht über die Methodik der Suche nach überdeckten Tafelstrukturen sagen, denn die Erkundungsgeologen haben keine zuverlässigen Kriterien für die Feststellung überdeckter Strukturen zur Verfügung. Außer der geophysikalischen Untersuchung und den tiefen Strukturbohrungen spielen bei der Erkundung überdeckter Strukturen die richtige Bearbeitung und Auswertung der Resultate der tiefen Erkundungsbohrungen eine große Rolle. So kann das sorgfältige Studium des Materials der tiefen Erkundungsbohrungen gestatten, Voraussagen über überdeckte Strukturen zu machen. Auf diese Weise wurde in den Jahren 1950 bis 1951 durch tiefe Erkundungsbohrungen in Tscheremschan und Nowo-Ibraikin in Tatarien festgestellt, daß sich die permischen und karbonischen Strukturformen im Devon nicht wiederholen. Wenn im Perm und Karbon hier einige positive Strukturen beobachtet wurden, so stellen die devonischen Leithorizonte eine gleichmäßige monoklinale Heraushebung von SW nach N E in Richtung zur Romaschkino-Erhebung dar. Um die Perspektiven des Gebietes und die Zweckmäßigkeit der weiteren Bohrungen auf der ansteigenden Monoklinale zu bestimmen, wurde eine Strukturübersichtskarte angefertigt. Diese K a r t e zeigte im Gegensatz zu früheren Auffassungen, daß die Monoklinale keinen gleichmäßigen Anstieg nach Nordosten darstellt. Bei der Parallelisierung mit den Bohrungen von Romaschkino wurde eine Zone der Verflachung der Monoklinale festgestellt, die nach Osten durch einen scharfen Anstieg und nach Westen durch ein ziemlich steiles Abfallen der Schichtcn begrenzt wird (Abb. 1).

Abb. 1. V e r m u t e t e überdeckte devonische S t r u k t u r im Gebiet Nowoelchowo (1952)

1 — durchgeführte Bohrungen, 2 — Isolinien der Oberkante der l'aschisker Schichten, 3 — vermutete überdeckte Struktur

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SCHPILMAN / Zur E r k u n d u n g ü b e r d e c k t e r S t r u k t u r e n

JenAI&,

MiOOm

A b b . 2. S t r u k t u r k a r t e der E r h e b u n g von Nowoelchowo (1957) 1 - durchgeführte Bohrungen, 2 - Isolinien der Oberkante der Paschisker Schichten

!

A b b . 3. V e r m u t e t e überdeckte S t r u k t u r auf einem monoklinalen Flügel im Gebiet Oikino-Altunino ± _ Bohrungen, welche die Paschisk e r Schichten erreichten, 2 vermutete überdeckte Struktur, 3 — Isolinien der Oberkante derPaschisker Schichten

Während im östlichen Teil des untersuchten Territoriums das Einfallen der Paschisker Schichten 25 m auf 1 km, im westlichen Teil 5 m auf 1 km erreicht, so beträgt es in der Zone des Verflachens der Monoklinale 1,5 m auf 1 km. In anderen Teilen der Monoklinale ist das Einfallen der Schichten nicht geringer als 5 m auf 1 km. Das war der Grund zu der Annahme, daß die Verflachung der Monoklinale durch eine überdeckte Struktur der Paschisker Schichten bedingt ist, die einen störenden Faktor darstellen könnte. Die im Gebiet Nowoelchowo angesetzten Bohrungen bestätigten diese Prognose und führten zur Entdeckung einer neuen großen Erdöllagerstätte im Devon (Abb. 2). Diese Lagerstätte ist an eine Struktur gebunden, die keine erkennbare Abbildung in den höheren Horizonten findet. Deshalb verdienen die Teile einer Monoklinale, in denen ein ungleichmäßiger Wechsel im Einfallen der Schichten zu beobachten ist, ein bestimmtes Interesse bei der Suche nach überdeckten Strukturen. Die Analyse des vorhandenen Materials gestattet schon jetzt, einige Gebiete auszusondern, in denen mit Erkundungsarbeiten auf ähnliche erdölhöffige Strukturen begonnen werden kann. Im besonderen wurden in Oikino-Altunino im Grenzgebiet zwischen'Tatarien und dem Kuibyschewer Gebiet vor einiger Zeit mehrere Tiefbohrungen niedergebracht, die ergaben, daß auch hier die Strukturpläne im Perm und Karbon mit denen im Devon überhaupt nicht übereinstimmen. Zugleich geben diese Bohrungen Anlaß, ^ in diesem Gebiet überdeckte devonische Strukturen zu vermuten. Innerhalb eines Gebietes generell monoklinaler Lagerung findet sich hier eine starke Verflachung der Paschisker Schichten, die offenbar durch eine überdeckte devonische Struktur bedingt ist (Abb. 3). A b b . 4. Lagerungsverhältnisse Eine solche anomale der terrigenen Folge des Devons auf der südlichen F l a n k e Lagerung der Paschisker des T a t a r i s c h e n Gewölbes zwiSchichten innerhalb einer schen Bawlow und Aschirowo generellen Monoklinale 1 — terrigene Ablagerungen des Dewird auch westlich Kuvons, 2 — vermutete lokale Struktur

temi in Tatarien und in einigen anderen Gebieten festgestellt. Objekte erster Ordnung für die Tiefenerkundung zum Nachweis überdeckter Strukturen sind die Teile der Monoklinale, in denen ein Schichteinfallen entgegengesetzt zu dem generellen Einfallen der Monoklinale festgestellt wird. Ein solcher Fall wurde unlängst im Norden des Orenburger Gebietes in der Gegend von Petrowka-Bodnikowka gefunden (Abb. 4). Wie bekannt, verflachen die terrigenen Ablagerungen des Devons von Bawlowy nach Süden zum Großen Kinel allgemein mit einer Amplitude von 800 bis 1000 m, d. h., das Einfallen beträgt 6 bis 8 m auf 1 km. Die Bohrungen, die im tatarischen Teil dieses monoklinalen Abfalles durchgeführt wurden, zeigen ein äußerst ungleichmäßiges Einfallen der Schichten nach Süden. Klar ausgeprägte steile Hänge wechseln mit flacheren. Aber im Norden des Orenburger Gebietes, in der Gegend des Dorfes Rodnikowka, steigen die Leithorizonte der Givetstufe und die Oberkante der Bawliner Schichtenfolge in südlicher Richtung an. Ein lokaler Anstieg der Schichten in Richtung einer allgemeinen monoklinalen Einsenkung deutet auf eine lokale überdeckte Struktur. Es ist möglich, daß die Lage der überdeckten Struktur A b b . 5. Bildungsschema überdeckter S t r u k t u r e n auf dem Westflügel des Tatarischen Gewölbes

bei Rodnikowka nicht genau der Abb. 4 entspricht. Zweifellos existiert aber eine solche Struktur, und die Aufgabe besteht jetzt darin, in kürzester Zeit das Erdöllager, das mit ihr verbunden sein dürfte, zu erkunden. In Tatarien wurden durch die Bohrarbeiten der letzten Jahre große Erdöllager in den Paschisker und Kinower Schichten des Devons außerhalb der Erdöllagerstätte von Romaschkino nachgewiesen. Sie liegen auf dem westlichen monoklinalen Flügel des Tatarischen Gewölbes im Bereich einer generellen regionalen Neigung der terrigenen Ablagerungen des Devons. Der Wasser/Erdöl-Kontakt dieser Lager liegt 30 bis 40 m tiefer als in dem Lager von Romaschkino. Die Strukturen selbst sind von der Struktur Romaschkino durch einen engen Trog getrennt, der sich nur in den terrigenen Sedimenten des Devons verfolgen läßt. Dieser Trog wird vollständig durch Zunahme der Mächtigkeiten der Schugurower Schichten kompensiert und ist daher in den höheren Horizonten nicht mehr nachzuweisen. Solche Lager nennen wir Lager der Stufe II hinsichtlich ihrer stufenartigen Lage zu Romaschkino und Minnibajewo. Sie sind faktisch auch an überdeckte Strukturen gebunden. Diese Strukturen (A, Abb. 5) unterscheiden sich wesentlich von den gewöhnlichen lokalen Erhebungen. Ihre Bildung wurde durch einen alten Trog (B) und durch allgemeine regionale Bewegungen beeinflußt, die zu einem monoklinalen Absinken des Westflügels des Tatarischen Gewölbes führten. Es gab hier keine Bewegungen, die direkt die Struktur A bildeten, sondern alte Bewegungen, die zu einem Durchbiegen der Schichten in der Zone B führten, und jüngere, die die allgemeine regionale Neigung C des gesamten Territoriums hervorriefen. Somit haben die überdeckten Strukturen, die an die Erdöllager der Stufe II gebunden sind und die auf einer

Zeitschrift für angewandte Geologie (i960) Heft 7 NEUMAN / Paläotektonische Kriterien für die stratigraphische Gliederung

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also westlich der Zone größter Mächtigkeiten der Schugurower Schichten erwarten. Dabei ist Voraussetzung, daß d a s Streichen der Zone größter Mächtigkeiten mit dem allgemeinen Streichen der Monoklinale z u s a m m e n fällt. A b b . 6 zeigt die Isopachen der Schugurower Schichten in einigen Gebieten T a t a r i e n s und einiger Teile, die für die D u r c h f ü h r u n g der E r k u n d u n g s a r b e i t e n z u m Aufschluß neuer überdeckter S t r u k t u r e n und Erdöllager der Stufe I I günstig erscheinen. Viele Betriebe der Volkswirtschaft führen u m f a n g reiche E r k u n d u n g s a r b e i t e n auf den monoklinalen Flügeln großer T a f e l s t r u k t u r e n erster Ordnung durch (Tatarisches, Orenburger, Baschkirisches, SchigulowPugatschower Gewölbe), wo reale Voraussetzungen f ü r den Aufschluß von Erdöllagern nicht nur in gewöhnlichen, sondern auch in überdeckten S t r u k t u r e n vorhanden sind. Zusammenfassung Bei Erkundungsarbeiten im Wolga-Ural-Gebiet wurde festgestellt, daß der Strukturplan des Deckgebirges nicht mit den tiefen Strukturen, die Erdöl- und Erdgaslagerstätten entAbb. 6. Schema der Isopachen des Schugurowo-Horihalten, übereinstimmt. Daher müssen die geophysikalischen zontes und schematische Profile durch festgestellte und verUntersuchungen und die Tiefbohrungen auf die Erkundung mutete Lager der Stufe II 1 — Isopachen des Schugurowo-Horizontes, 2 — festgestellte Erdöllager überdeckter Strukturen ausgerichtet werden. Außerdem der Stufe I I in den Paschisker Schichten, 3 — vermutete Erdöllager der können überdeckte Strukturen auch mit Hilfe einer eingehenStufe I I in den Paschisker Schichten, 4 — durchgeführte Bohrungen, den Analyse der vorhandenen Erkundungsergebnisse er5 — Erdöllager der Stufe I in den Paschisker Schichten kannt werden und durch Abbohren: a) der Zonen anomalen Einfallens der Monoklinale, b) der Gebiete mit entgegenbreiten Monoklinale liegen, eine enge Verbindung mit gesetztem Einfallen innerhalb der generellen monoklinalen alten Senken und sind diesen direkt zugeordnet. Neigung, c) der Gebiete, die an alte Senken anschließen. Wie schon erwähnt, werden diese Senken nur durch Pe3H)Me die Leithorizonte der terrigenen Schichtenfolge des IIpn pa3BeaoHHHx paßoTax B Bonro-ypantcKoft oßnac™ D e v o n s und durch das Relief des kristallinen F u n d a onaaajioct, n o CTpyKxypHHö njiaH KpoBjrn He cooTBeTCTByeT rnyöoKHM cxpyKTypaM, cosepjKamHM Mecropoxtmentes dargestellt. Die Mächtigkeiten der Kinower und HeHHH HeiJiTH H ra3a. ÜOBTOMy npiixonmcH HanpaBJiHTi» Paschisker Schichten und die der Givetstufe sind in der reo$H3HiecKHe HccneßOBaifflH H rayöoKoe öypeHJie na Senkungszone und in den angrenzenden Teilen gleich. pa3Bej(Ky norpeÖemiLix CTpyiiTyp. KpoMe Toro, norpeßenN u r die Mächtigkeit der Schugurower Schichten Hbie CTpyKTypBI MOJKHO yCTaHOBHTb npH noMomH ToiHoro aHanH3a HMeiomHXCH pe3yjitTaT0B pa3BeRKH H öypeHneM: erhöht sich hier bedeutend (Abb. 6). D a s führt zu einer a) B 30Hax aHOMaufcHoro naneHM MOHOKniiHara, 6) B f a s t vollkommenen E i n e b n u n g der alten Senke, die in oöJiacTHX c npOTHBonojiOJKHHM naneHneM BHyTpH oßmero den Schichten der mittleren F r a s n e s t u f e und der F a MOHOKJIHHANBHORO IIAKJIOHA, B) B o ö J i a c T H x , n p u M H K a i o mennestufe des Devons wie auch in den Horizonten des IHHX K CTapHM BnaRHHaM. Summary K a r b o n s und P e r m s nicht mehr festgestellt werden kann. So liegen die überdeckten Strukturen, die Erdöllager Reconnaissance works in the Volga-Ural region have shown that the structural scheme of the overlying rocks der S t u f e I I enthalten, westlich einer alten Senke, die disagrees with that of deeper structures bearing petroleum durch eine starke Zunahme der Mächtigkeit der Schuguand natural gas. As a result geophysical investigations and rower Schichten im Verhältnis zu den angrenzenden deep wells must be adapted to the reconnaissance of covered Gebieten charakterisiert wird (siehe Profile, A b b . 6). structures. In addition covered structures are also recognizable by means of a detailed analysis of reconnaissance Wenn m a n also den Charakter der Verteilung der results available and inside pool drilling of a) anomalously Mächtigkeiten der Schugurower Schichten kennt, k a n n dipping zones of the monocline, b) opposite dipping areas m a n die E r k u n d u n g auf den Aufschluß neuer Erdöllager within the general monoclinal inclination, c) areas adjacent der S t u f e I I ausrichten. Uberdeckte Strukturen iiiuß m a n to former depressions.

Paläotektonische Kriterien fur die stratigraphische Gliederung sedimentärer Sdiichtenfolgen in Tafelgebieten W . B . NEUMAN, M o s k a u

Die F r a g e der stratigraphischen Gliederung sedimentärer Schichtenfolgen gehört zu den wichtigsten beim S t u d i u m der Geologie eines Gebietes. Sie wird jedoch im allgemeinen ohne eine paläotektonische Analyse entschieden. Die Ablagerung der Schichten erfolgt aber, wie b e k a n n t , unter s t a r k e m Einfluß des F a k t o r s Tektonik. Ziel dieses Artikels ist es, a m Beispiel der Gebiete des K a u k a s u s v o r l a n d e s einige paläotektonische Kriterien der stratigraphischen Gliederung zu liefern.

1. Eine Analyse der meso- und känozoischen Ablagerungen dieses Gebietes führt zu dem Schluß, daß hier in paläotektonischer Hinsicht zwei T y p e n von Schichtenpaketen unterschieden werden können, und zwar Wechsellagerungspakete, die durch differenzierte Widerstands* und E i g e n p o t e n t i a l - K u r v e n charakterisiert werden, und einförmige tonige Pakete, die durch einen sich wenig ändernden, kleinen Wert des Widerstandes, jedoch durch ein größeres, leicht schwankendes Eigenpotential charakterisiert werden.

Zeitschrift für angewandte Geologie (i960) Heft 7 NEUMAN / Paläotektonische Kriterien für die stratigraphische Gliederung

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also westlich der Zone größter Mächtigkeiten der Schugurower Schichten erwarten. Dabei ist Voraussetzung, daß d a s Streichen der Zone größter Mächtigkeiten mit dem allgemeinen Streichen der Monoklinale z u s a m m e n fällt. A b b . 6 zeigt die Isopachen der Schugurower Schichten in einigen Gebieten T a t a r i e n s und einiger Teile, die für die D u r c h f ü h r u n g der E r k u n d u n g s a r b e i t e n z u m Aufschluß neuer überdeckter S t r u k t u r e n und Erdöllager der Stufe I I günstig erscheinen. Viele Betriebe der Volkswirtschaft führen u m f a n g reiche E r k u n d u n g s a r b e i t e n auf den monoklinalen Flügeln großer T a f e l s t r u k t u r e n erster Ordnung durch (Tatarisches, Orenburger, Baschkirisches, SchigulowPugatschower Gewölbe), wo reale Voraussetzungen f ü r den Aufschluß von Erdöllagern nicht nur in gewöhnlichen, sondern auch in überdeckten S t r u k t u r e n vorhanden sind. Zusammenfassung Bei Erkundungsarbeiten im Wolga-Ural-Gebiet wurde festgestellt, daß der Strukturplan des Deckgebirges nicht mit den tiefen Strukturen, die Erdöl- und Erdgaslagerstätten entAbb. 6. Schema der Isopachen des Schugurowo-Horihalten, übereinstimmt. Daher müssen die geophysikalischen zontes und schematische Profile durch festgestellte und verUntersuchungen und die Tiefbohrungen auf die Erkundung mutete Lager der Stufe II 1 — Isopachen des Schugurowo-Horizontes, 2 — festgestellte Erdöllager überdeckter Strukturen ausgerichtet werden. Außerdem der Stufe I I in den Paschisker Schichten, 3 — vermutete Erdöllager der können überdeckte Strukturen auch mit Hilfe einer eingehenStufe I I in den Paschisker Schichten, 4 — durchgeführte Bohrungen, den Analyse der vorhandenen Erkundungsergebnisse er5 — Erdöllager der Stufe I in den Paschisker Schichten kannt werden und durch Abbohren: a) der Zonen anomalen Einfallens der Monoklinale, b) der Gebiete mit entgegenbreiten Monoklinale liegen, eine enge Verbindung mit gesetztem Einfallen innerhalb der generellen monoklinalen alten Senken und sind diesen direkt zugeordnet. Neigung, c) der Gebiete, die an alte Senken anschließen. Wie schon erwähnt, werden diese Senken nur durch Pe3H)Me die Leithorizonte der terrigenen Schichtenfolge des IIpn pa3BeaoHHHx paßoTax B Bonro-ypantcKoft oßnac™ D e v o n s und durch das Relief des kristallinen F u n d a onaaajioct, n o CTpyKxypHHö njiaH KpoBjrn He cooTBeTCTByeT rnyöoKHM cxpyKTypaM, cosepjKamHM Mecropoxtmentes dargestellt. Die Mächtigkeiten der Kinower und HeHHH HeiJiTH H ra3a. ÜOBTOMy npiixonmcH HanpaBJiHTi» Paschisker Schichten und die der Givetstufe sind in der reo$H3HiecKHe HccneßOBaifflH H rayöoKoe öypeHJie na Senkungszone und in den angrenzenden Teilen gleich. pa3Bej(Ky norpeÖemiLix CTpyiiTyp. KpoMe Toro, norpeßenN u r die Mächtigkeit der Schugurower Schichten Hbie CTpyKTypBI MOJKHO yCTaHOBHTb npH noMomH ToiHoro aHanH3a HMeiomHXCH pe3yjitTaT0B pa3BeRKH H öypeHneM: erhöht sich hier bedeutend (Abb. 6). D a s führt zu einer a) B 30Hax aHOMaufcHoro naneHM MOHOKniiHara, 6) B f a s t vollkommenen E i n e b n u n g der alten Senke, die in oöJiacTHX c npOTHBonojiOJKHHM naneHneM BHyTpH oßmero den Schichten der mittleren F r a s n e s t u f e und der F a MOHOKJIHHANBHORO IIAKJIOHA, B) B o ö J i a c T H x , n p u M H K a i o mennestufe des Devons wie auch in den Horizonten des IHHX K CTapHM BnaRHHaM. Summary K a r b o n s und P e r m s nicht mehr festgestellt werden kann. So liegen die überdeckten Strukturen, die Erdöllager Reconnaissance works in the Volga-Ural region have shown that the structural scheme of the overlying rocks der S t u f e I I enthalten, westlich einer alten Senke, die disagrees with that of deeper structures bearing petroleum durch eine starke Zunahme der Mächtigkeit der Schuguand natural gas. As a result geophysical investigations and rower Schichten im Verhältnis zu den angrenzenden deep wells must be adapted to the reconnaissance of covered Gebieten charakterisiert wird (siehe Profile, A b b . 6). structures. In addition covered structures are also recognizable by means of a detailed analysis of reconnaissance Wenn m a n also den Charakter der Verteilung der results available and inside pool drilling of a) anomalously Mächtigkeiten der Schugurower Schichten kennt, k a n n dipping zones of the monocline, b) opposite dipping areas m a n die E r k u n d u n g auf den Aufschluß neuer Erdöllager within the general monoclinal inclination, c) areas adjacent der S t u f e I I ausrichten. Uberdeckte Strukturen iiiuß m a n to former depressions.

Paläotektonische Kriterien fur die stratigraphische Gliederung sedimentärer Sdiichtenfolgen in Tafelgebieten W . B . NEUMAN, M o s k a u

Die F r a g e der stratigraphischen Gliederung sedimentärer Schichtenfolgen gehört zu den wichtigsten beim S t u d i u m der Geologie eines Gebietes. Sie wird jedoch im allgemeinen ohne eine paläotektonische Analyse entschieden. Die Ablagerung der Schichten erfolgt aber, wie b e k a n n t , unter s t a r k e m Einfluß des F a k t o r s Tektonik. Ziel dieses Artikels ist es, a m Beispiel der Gebiete des K a u k a s u s v o r l a n d e s einige paläotektonische Kriterien der stratigraphischen Gliederung zu liefern.

1. Eine Analyse der meso- und känozoischen Ablagerungen dieses Gebietes führt zu dem Schluß, daß hier in paläotektonischer Hinsicht zwei T y p e n von Schichtenpaketen unterschieden werden können, und zwar Wechsellagerungspakete, die durch differenzierte Widerstands* und E i g e n p o t e n t i a l - K u r v e n charakterisiert werden, und einförmige tonige Pakete, die durch einen sich wenig ändernden, kleinen Wert des Widerstandes, jedoch durch ein größeres, leicht schwankendes Eigenpotential charakterisiert werden.

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NEUMAN / Paläotektonische Kriterien für die stratigraphische Gliederung

Der erste T y p von Schichtenpakctcn k a n n aus Kalksteinen (u. a. Lumachellen), Sandsteinen, Tonen, Mergeln usw. zu verschiedenen Anteilen, je nach den a m betreffenden Ort herrschenden faziellen Bedingungen, bestehen. Die lithologischen H a u p t a b a r t e n der genannten Schichtenpakete wurden, nach dem Gesteinscharakter zu urteilen, in geringen Tiefen, bis etwa 50 m, in der Zone aktiver Welleneinwirkung abgelagert. Das spiegelt sich in einer relativen Grobkörnigkeit des Materials und in seiner schlechten Klassierung wider. Außerdem m a c h t sich die geringe Tiefe auch in einer häufigen Wechsellagerung der Schichten in der Vertikalen b e m e r k b a r - , d . h . , u n t e r den gegebenen Bedingungen f ü h r t schon eine geringe Tiefenänderung zu einer Änderung des faziellen Habitus. Die einförmigen tonigen Schichtenpakete bestehen aus sich in der Vertikalen wenig v e r ä n d e r n d e n tonigen Ablagerungen 1 ), die nur an m a n c h e n Stellen häufig sandige Zwischenlagen aufweisen. E n t s p r e c h e n d der faziellen Eigenart des Gebietes enthalten die Tone bald Sand, bald karbonatische Beimengungen, wobei sie in letzterem Fall m i t u n t e r den Charakter von Mergeln annehmen. Jedoch behalten sie bei der elektrischen Bohrlochmessung die Kennzeichen von „ T o n " . Dabei ist das tonige Material in allen Fällen fein abgeschlämmt. Es ist klar, d a ß sich die einförmigen tonigen Schichtenpakete, die im Kaukasusvorland m a n c h m a l Mächtigkeiten v o n einigen H u n d e r t e n v o n Metern erreichen, nicht in Zonen einer aktiven Welleneinwirkung ablagern konnten, sondern n u r außerhalb dieser Zonen in größerer Wassertiefe, in der die Welleneinwirkung schon nicht mehr stark genug war, u m merkliche Spuren in den strukturellen u n d texturellen Eigenarten der Schichten zu hinterlassen. Eine geringe Tiefenänderung wirkt sich nicht mehr wesentlich auf die Fazies aus. Geht m a n von den Eigenschaften der heutigen Meere aus, so k a n n m a n die Ablagerungstiefe dieser Schichtenpakete bei etwa h u n d e r t Metern a n n e h m e n . Die beiden T y p e n von Schichtenpaketen stellen ihrem Wesen nach zwei ganz verschiedene F o r m a t i o n e n dar. Die E n t s t e h u n g einer jeden von ihnen ist auf einen K o m p l e x spezifischer Bedingungen zurückzuführen. Am wichtigsten dabei sind zweifellos die paläotektonischen Verhältnisse der Bildungsetappe, insbesondere die Eigentümlichkeit des Undationsvorganges. U m die obige Überlegung deutlich zu machen, m u ß m a n sich der Charakteristik von Tafelprofilen zuwenden. Bei deren U n t e r s u c h u n g stellt m a n fest, daß die Grenzen zwischen den Schichtenpaketen im allgemeinen scharf sind, w ä h r e n d innerhalb jedes Schichtenpaketes keinerlei wesentliche Änderungen a u f t r e t e n . Z u s a m m e n mit anderen T a t s a c h e n unterstreicht dies den hier entscheidenden Anteil der endogenen Bedingungen, da der sich durch Unbeständigkeit auszeichnende exogene F a k t o r so beständige Merkmale der in einem langen Zeitraum e n t s t a n d e n e n Schichten nicht h ä t t e schallen und auch nicht zu einer so scharfen, eine gewisse Zeit lang nicht u m k e h r b a r e n Änderung der Verhältnisse, wie sie an der Grenze der Schichtenpakete festzustellen ist, h ä t t e f ü h r e n können. In jedem Fall sind die a n g e f ü h r t e n zwei Formationst y p e n derart stark verschieden voneinander, daß ein Ubergang zwischen ihnen im R a u m äußerst selten ist und u n t e r den Verhältnissen des Meso- und Känozoix ) In ausgesprochen seltenen Fällen treten hier einförmige sandige Sehichtenfolgen auf.

k u m s des Kaukasusvorlandes — von einzelnen Ausn a h m e n abgesehen — nicht a u f t r i t t . Dem widersprechende Angaben sind gewöhnlich eine Folge abweichender Untcrgliederungen. Es ist somit klar, daß sowohl die Wechsellagerungspakete als auch die einförmigen tonigen P a k e t e einen b e s t i m m t e n stratigraphischen U m f a n g haben, der ohne Veränderung über große Flächen aushält. Anscheinend widersprechen dem einige stratigraphische Daten, die auf ein sogenanntes Gleiten der stratigraphischen Grenzen in bezug auf die Grenzen der Schichtenpakete hindeuten könnten. Dieses „ G l e i t e n " d ü r f t e jedoch keine objektiv bewiesene Tatsache, sondern eine Folge der e r w ä h n t e n Nichtübereinstimmung der stratigraphischen Untergliederungen der Schichtenfolgen in den verschiedenen Gebieten sein, was mit der Bedingtheit einer ganzen Reihe von Grenzen — im Z u s a m m e n h a n g m i t ungenügender Belegung dieser Grenzen durch Fossilien in einer Reihe von Bohrungen und Ausbissen — verb u n d e n ist. Eine Analyse des umfangreichen Bohrmaterials im Kaukasusvorland und in den angrenzenden Gebieten gestattet die B e h a u p t u n g , d a ß in Fällen, in denen die stratigraphische Gliederung der Schichten zuverlässig ist, die Grenzen der Schichtenpakete (ge•nauer — deren Unterflächen) auf eine E n t f e r n u n g von vielen H u n d e r t e n von Kilometern übereinstimmen werden. Eine solche Grenze ist z. B. die Unterfläche des Santon (das gewöhnlich aus Kalksteinen besteht), die auf den Ablagerungen des Cenoman-Coniac liegt oder — im Falle diskordantcr Auflagerung des Santon — auf dem einförmigen tonigen Schichtenpaket des Alb (Gault). Analoge Grenzen, die scharf u n d faunistisch gut belegt sind, t r e t e n auch weiter oben u n d u n t e n im Profil a u f : die Grenze zwischen u n t e r e m u n d m i t t l e r e m A l b (M. S. BURSCHTAB, W . D . ILJIN & W .

B.

NEUMAN 1959), zwischen Paläozän und E o z ä n usw. Bei einer P r ü f u n g ergibt sich somit, daß auch t a t sächlich jedes Schichtenpaket seine selbständige stratigraphische B e d e u t u n g h a t . Die aufgestellte B e h a u p t u n g auf die Gliederung der Schichten angewendet, k a n n diese bedeutend erleichtern. Denn sofern die Schichtenpakete gleichzeitig auch stratigraphische Serien darstellen, gibt die K l ä r u n g ihres Alters an n u r einer einzigen Stelle die Möglichkeit, ihr Alter an anderen Stellen zu bestimmen, ohne daß m a n zusätzliche faunistische B e s t i m m u n g e n in jedem neuen Abschnitt d u r c h f ü h r e n m u ß . In der Praxis ist diese Frage natürlich nicht so einfach, da ja nicht alle Schichtenpakete überall entwickelt sind. In b e s t i m m t e n Gebieten k o m m t es vielmehr zu einem Auskeilen einer ganzen Reihe v o n Schichten; andere Schichten dagegen n e h m e n stark an Mächtigkeit zu oder erscheinen neu. Folglich müssen f ü r die vorgeschlagene Analyse zunächst die Gesetzmäßigkeiten der räumlichen Verteilung der Schichtenpaketc im betreffenden Gebiet e r k a n n t werden, die sich natürlich in jeder Zone s t a r k voneinander unterscheiden können. T r o t z d e m gibt es eine allgemeine Eigenschaft, von der ausgehend m a n die übrigen Gesetzmäßigkeiten ableiten k a n n . U n d zwar gibt es in b e s t i m m t e n stratigraphischen Niveaus große Diskordanzen, so d a ß es m a n c h m a l zu einem Ausfallen ganzer Schichtserien k o m m t . Deshalb k a n n m a n , n a c h d e m m a n zunächst die H a u p t l ü c k e n und dann auch die zweitrangigen b e s t i m m t h a t , klären, welche Sedimentserien gerade ausfallen.

Zeitschrift für angewandte Geologie (1960) H e f t 7 NEUMAN

I Paläotektonisclie Kriterien für die stratigraphische Gliederung

E i n e Folge dieses Vorganges i s t : W e n n das geg e b e n e S c h i c h t e n p a k e t n u r teilweise e r h a l t e n geblieben ist, so erfolgte das n i c h t d u r c h V e r s c h w i n d e n seines unt e r e n Teiles, s o n d e r n d u r c h A b t r a g e n des oberen.. Aus d i e s e m G r u n d e m u ß der Vergleich m i t der Basis der d i s k o r d a n t a u f l a g e r n d e n S c h i c h t e n b e g i n n e n , weil ger a d e die B a s i s s c h i c h t e n im allgemeinen v e r g l e i c h b a r sind. Bei der s t r a t i g r a p h i s c h e n A n a l y s e sind also in e r s t e r Linie die k o n k r e t e n G e s e t z m ä ß i g k e i t e n der wechselseitigen r ä u m l i c h e n B e z i e h u n g der S c h i c h t e n p a k e t e in d e r g e g e b e n e n Zone zu k l ä r e n . Bei ihrer A l t e r s b e s t i m m u n g m ü s s e n n a t ü r l i c h alle f a u n i s t i s c h e n u n d lithologischen A n g a b e n b e r ü c k s i c h t i g t w e r d e n . Bei der Auft e i l u n g in S c h i c h t e n p a k e t e m ü s s e n a u c h die A n a l y s e der D i a g r a m m e der e l e k t r i s c h e n B o h r l o c h m e s s u n g e n , o h n e die ein klares V e r s t ä n d n i s des C h a r a k t e r s des Profiles u n d e n k b a r ist, sowie die E r g e b n i s s e der seismischen P r o f d e v e r w e n d e t w e r d e n . D a b e i ist zu b e a c h t e n , d a ß b e i m Vergleich der B o h r l o c h m e ß d i a g r a m m e s u b j e k t i v e F e h l e r möglich sind, die bei d e n seismischen Profilen, z u m i n d e s t w e n n es d a r u m g e h t , die I d e n t i t ä t der S c h i c h t e n p a k e t e i n n e r h a l b jedes einzelnen Profiles festzustellen, n i c h t oder f a s t n i c h t a u f t r e t e n . 2. W i e b e k a n n t , b e s t e h t eine d e r B e s o n d e r h e i t e n bei der E n t w i c k l u n g der T a f e l n in d e m a l l m ä h l i c h e n W e c h sel d e r t e k t o n i s c h e n T e n d e n z e n in der Zeit u n d b e s o n d e r s i m R ä u m e . D a m i t ist gewöhnlich eine U n s c h a r f e der t e k t o n i s c h e n F o r m e n der T a f e l n v e r b u n d e n . E s ist i n t e r e s s a n t , v o n einer gegebenen P o s i t i o n aus zu verfolgen, wie dies im V e r h ä l t n i s der M ä c h t i g k e i t e n der einzelnen S c h i c h t e n p a k e t e z u m A u s d r u c k k o m m t , w e n n m a n d a b e i b e a c h t e t , d a ß die G e s t e i n s m ä c h t i g k e i t hauptsächlich durch vertikale tektonische Bewegungen b e d i n g t ist. E s soll ein t y p i s c h e r Fall der V e r ä n d e r u n g e n der t e k t o n i s c h e n B e w e g u n g e n a n a l y s i e r t w e r d e n . E s sei ang e n o m m e n , d a ß in e i n e m P u n k t die E i n s e n k u n g s t ä r k e r ( P k t . 1 in A b b . 1), in einem zweit e n P u n k t ( P k t . 2) j e d o c h schwächer w a r . F e r n e r sei a n g e n o m m e n , d a ß die T e n d e n z e n sich in d e r Folge e n t g e g e n g e s e t z t ä n d e r t e n . Bei d e n M ä c h t i g k e i t e n k o m m t dies auf folgende Weise z u m Ausd r u c k ( A b b . 1): Z u n ä c h s t (Schicht ,,a") wird die M ä c h t i g k e i t im P u n k t 1 wesentlich größer sein als i m P u n k t 2. In der folgend e n E t a p p e (Schicht „ b " ) verr i n g e r t sich der U n t e r s c h i e d in d e n M ä c h t i g k e i t e n der P u n k t e 1 u n d 2 e t w a s , d a n n gleichen sich die M ä c h t i g k e i t e n in d e n P u n k t e n 1 u n d 2 a u s (Schicht ,,c"). In den nächsten E t a p p e n wachsen nache i n a n d e r die M ä c h t i g k e i t e n im P u n k t 2 i m Vergleich z u m P u n k t 1 a n (Schichten , , d " u n d ,,e"). Auf eben diese Weise erfolgt ü b e r

Abb. 1. Prozeß der Veränderung durch die tektonischen Bewegungen unter Tafelbedingungen

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Atschfa/äk Öiei-Si/Sf ¿rtuíjnsk JZZZZZZZi mm

Abiagen/ngin rom Mt/tieren Miaiárt bis zum Mittleren Ptioiän tsussctilieB/icfil

Abb. 2. Beispiel für niclitidentiscbe stratigraphische Unterteilungen (Gebiete des östlichen Kaukasusvorlandes) eine R e i h e v o n E t a p p e n — v o n d e n e n sich j e d e in d e n S c h i c h t e n p a k e t e n d u r c h eine M ä c h t i g k e i t v o n Z e h n e r n , j a m a n c h m a l H u n d e r t e n v o n M e t e r n widerspiegelt — der W e c h s e l der t e k t o n i s c h e n T e n d e n z e n unter Tafelverhältnissen. D a r a u s ergibt sich f o l g e n d e s : W e n n v o n zwei ü b e r e i n a n d e r l i e g e n d e n H o r i z o n t e n die M ä c h t i g k e i t des einen in einer b e s t i m m t e n R i c h t u n g z u n i m m t , so e r h ö h t sich die M ä c h t i g k e i t des a n d e r e n (höheren oder tieferen) H o r i z o n t e s in der gleichen Richt u n g gewöhnlich a u c h oder v e r r i n g e r t sich z u m i n d e s t nicht. E s m u ß e r w ä h n t w e r d e n , d a ß die Mehrzahl der S c h i c h t e n p a k e t e u n t e r T a f e l v e r h ä l t n i s s e n ihre Mächtigkeit i m R a u m n u r sehr wenig ä n d e r t u n d d a ß die oben c h a r a k t e r i s i e r t e n s t a r k e n Ä n d e r u n g e n n u r f ü r einzelne ziemlich enge Z e i t a b s c h n i t t e t y p i s c h sind. Dabei erfolgen diese V e r ä n d e r u n g e n i m allgemeinen im R a h m e n der a u f g e z e i g t e n G e s e t z m ä ß i g k e i t . Aus diesem G r u n d e m ü s s e n die m a n c h m a l b e o b a c h t e t e n „ n i c h t g e s e t z m ä ß i g e n " Verhältnisse v o n S c h i c h t e n p a k e t e n G e g e n s t a n d einer solchen A n a l y s e sein. Die N o t w e n d i g k e i t einer solchen A n a l y s e ist aus f o l g e n d e m Beispiel ersichtlich: In d e n Gebieten des östlichen K a u k a s u s v o r l a n d e s ist die G r e n z z i e h u n g zwischen T s c h o k r a k u n d M a i k o p (Mittel- u n d U n t e r m i o z ä n ) k o m p l i z i e r t . Die übliche Ang a b e dieser Grenze s t i m m t n i c h t m i t d e m v o r h a n d e n e n U n t e r s u c h u n g s m a t e r i a l ü b e r e i n (W. B. N E U M A N 1957). T a t s ä c h l i c h m u ß b e s a g t e Grenze, m i t A u s n a h m e der B a s i s b o h r u n g Georgiew, in der sie d u r c h Fossilien belegt ist, wesentlich tiefer liegen, als sie bis h e u t e bei der g e g e n w ä r t i g e n s t r a t i g r a p h i s c h e n G l i e d e r u n g gezogen w u r d e . So t r a t e n z. B. in der B a s i s b o h r u n g A r t e s i a n (südlich v o n A s t r a c h a n ) in einem I n t e r v a l l , das fälschlicherweise als Maikop a n g e s e h e n w u r d e , F o r m e n a u f , die offensichtlich auf ein T s c h o k r a k Alter der Schichtenfolgen hinweisen: Miliolina akneriana (ORB.), Nonion punetatus (ORB.), N. granosus ORB. v a r . parvus BoGD., Bolivina tarchanensis S U B B . & S C H Ü T Z , u n d a n d e r e 2 ) . E i n e solche Nichti d e n t i t ä t der G r e n z z i e h u n g bei der G e g e n ü b e r s t e l l u n g der P r o f d e der B o h r u n g Georgiew m i t a n d e r e n B o h r u n gen der T e r e k - K u m a - D e p r e s s i o n ist ebenfalls ganz offensichtlich, w e n n m a n die e n t s p r e c h e n d e n Mächtigk e i t e n der H o r i z o n t e in F o r m v o n p a l ä o t e k t o n i s c h e n Profilen d a r s t e l l t (Abb. 2). Aus der A b b i l d u n g (Abb. 2, links) ist klar zu ersehen, d a ß sich i m Gebiet v o n A r t e s i a n , A t s c h i k u l a k u n d O s e k - S u a t die M ä c h t i g k e i t e n !

) B e s t i m m u n g e n v o n A . IC. BOGDAKOWITSCH & P . I . IWACHNEXKO (1950

bis 1953, Grosny)

Zeitschrift für angewandte Geologie (I960) Heft 7

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PBOKOFJEW / Vergleich der Erkundungsergebnisse mit den Abbauergebnissen

des T s c h o k r a k ä u ß e r s t s t a r k v e r r i n g e r n , w ä h r e n d die M ä c h t i g k e i t e n der d a r u n t e r liegenden A b l a g e r u n g e n des Maikop sich dagegen s t a r k v e r g r ö ß e r n . E s ist a u c h zu e r k e n n e n , d a ß das letztere S c h i c h t e n p a k e t auf K o s t e n des ersteren „ a n s c h w i l l t " . Ein a n d e r e s Bild ergibt sich bei einer richtigen, i d e n t i s c h e n U n t e r t e i l u n g der Schichten (Abb. 2, rechts). Dieser Fall s t i m m t vollk o m m e n m i t der oben a n g e f ü h r t e n These ü b e r die Gesetzmäßigkeiten der Verhältnisse benachbarter S c h i c h t e n p a k e t e (2.) überein. Der r e c h t e Teil der A b b i l d u n g , der einer i d e n t i s c h e n U n t e r t e i l u n g e n t spricht, b e s t ä t i g t diese These.

H a npHMepe Mesoaoficraix H KaiiiioaoHCKiix OTJiOrKeimft IIpeAKaBKa3bH aBTop oniici.rnaeT neKOTopi.ie n m e c K u e KpuTepuH.

naneoTeKTO-

Summary

A paleotectonic analysis is important to the stratigraphical classification oi' sedimentary strata. The example oL' iVIeso/.oic and Cainozoic sediments of the Caucasian Foreland is given by the author to describe some paleotectonic criteria. Literatur

PC3I0Me

BJEIOUSSOW W . W . : Die Mächtigkeit der Ablagerungen als Ausdruck des Regimes der Undationsbewogungen der Erdrinde. — Sowjetskaja Geologija, 2 - 3 , 1940. BKUXS, E. 1\: Analyse des Rhythmus im Aufbau sedimentärer Schichtenfolgen. — Methodische Alileitung für die geologische Aufnahme, Gosgeolisdat, Moskau 1934. BÜRSCHTAR, M. S., W. D. Im IN & W. B . ISEUMAX: Über die regionale Erdöl- und Gashöffigkeit des unteren Alb der südlichen Gebiete der UdSSR. - Geologija Nefti i Gasa, Nr. 6. 1959. CHAIN, W. E.: Geotektonische Grundlagen der Erdül-Sucharbeiten. — Asilefteisdat, Baku 1954. KALIWKIN, D . W . : Die Lehre von den Fazies, Band I. - Akad. Wiss. UdSSR, Moskau 1956. NEUMAN, W. B.: "Über die stratigraphische Gliederung der Ablagerungen des Oligozäns, des unteren und des mittleren Miozäns innerhalb der Terek-Kuma-Depression. - DAN, Bd. 117, Nr .4 (1957).

JJJIH CTpaTHrpacJiHHecKoro pacraeHemiH ocanoqiinx C B H T öojihuioe 3HaneHHe HMeeT liajieoTeKTOiiHHecKHii ana-nns.

Anmerkung: In den Arbeiten von D. W. XALIWKIX und W. E. CHAIN ist eine umfangreiche Bibliographie über die rliythmo-stratigrapliisclie Analyse enthalten.

Zusammenfassung

Für die stratigraphische Gliederung sedimentärer Schiclilenfolgen ist eine paläotektonische Analyse wichtig. Der A utor schildert nun am Beispiel der meso- und känozoisclien Ablagerungen des Kaukasus Vorland es einige paläotektonische Kriterien.

Vergleich der geologischen Erkundungsergebnisse mit den Abbauergebnissen von Lagerstätten1) A.

P.

PROKOFJEW

Die richtige E r k u n d u n g s m e t h o d i k , die vorgesehene D i c h t e der E r k u n d u n g s a u f s c h l ü s s e f ü r die eine oder a n d e r e Klasse v o n V o r r ä t e n , die G e n a u i g k e i t der Vorr a t s b e r e c h n u n g , die auf den R e s u l t a t e n der geologischen E r k u n d u n g b e r u h e n d e n Vorstellungen v o n der F o r m u n d S t r u k t u r der E r z k ö r p e r sowie v o n der Verteilung der n u t z b a r e n K o m p o n e n t e n k ö n n e n n u r d u r c h die t a t sächlichen A b b a u e r g e b n i s s e der L a g e r s t ä t t e n ü b e r p r ü f t w e r d e n . Alle übrigen K o n t r o l l a r t e n ( V e r d i c h t u n g des E r k u n d u n g s n e t z e s , E r s e t z e n der Bohrlöcher d u r c h bergm ä n n i s c h e Aufschlüsse u. a.) sind n u r u n v o l l s t ä n d i g u n d k ö n n e n die A b b a u e r g e b n i s s e n i c h t völlig ersetzen. E i n Vergleich der geologischen E r k u n d u n g s e r g e b n i s s e m i t d e n A b b a u e r g e b n i s s e n der L a g e r s t ä t t e n h a t d a h e r eine g r u n d l e g e n d e p r a k t i s c h e B e d e u t u n g . Dieser Kontrollmöglichkeit wird j e d o c h h ä u f i g n u r u n g e n ü g e n d e A u f m e r k s a m k e i t g e w i d m e t , u n d eine s t a t i s t i s c h e E r f a s s u n g der F ö r d e r m e n g e n ist in vielen E r z b e r g w e r k e n n o c h schlecht organisiert. So f e h l t e n v o n d e n m e i s t e n p r o d u z i e r e n d e n L a g e r s t ä t t e n , deren V o r r ä t e v o n der S t a a t l i c h e n V o r r a t s k o m m i s s i o n (GKS) im J a h r e 1957 g e p r ü f t w u r d e n , vollständige U n t e r l a g e n . In d e n Ber i c h t e n über einige Z i n n e r z l a g e r s t ä t t e n der S o w j e t u n i o n sind z. B. u n g e a c h t e t des b e d e u t e n d e n U m f a n g e s der F ö r d e r a r b e i t e n keine Vergleichsunterlagen e n t h a l t e n . In der A n t o n o w o g o r s k e r W o l f r a m l a g e r s t ä t t e erfolgte bis z u m J a h r e 1955 ebenfalls keine s y s t e m a t i s c h e E r f a s s u n g des a b g e b a u t e n Erzes n a c h Blöcken u n d einzelnen E r z k ö r p e r n . U n g e a c h t e t der b e s o n d e r e n E m p f e h l u n g e n der Z e n t r a l e n V o r r a t s k o m m i s s i o n ( W K S ) w u r d e die E r k u n d u n g der Beluchinsker W o l f r a m l a g e r s t ä t t e u n d der K u p f e r e r z l a g e r s t ä t t e v o n D s h e s k a s g a n n i c h t d u r c h die F ö r d e r a r b e i t e n kontrolliert. Obwohl im J a h r e 1957 v o n d e r S t a a t l i c h e n V o r r a t s k o m m i s s i o n viele O r g a n i s a t i o n e n u m U b e r s e n d u n g der U n t e r l a g e n f ü r den *) Aus: „Raswedka i ochrana nedr", H. 11,1958. S. 25 — 28. Übersetzer:

QUAST.

Vergleich der E r k u n d u n g s e r g e b n i s s e m i t d e n e n des Abbaus gebeten wurden, bekam man nur Auskunft über zwölf L a g e r s t ä t t e n . Die e r h a l t e n e n U n t e r l a g e n zeigen, d a ß bei m a n c h e n L a g e r s t ä t t e n große U n t e r s c h i e d e zwischen den e r k u n d e t e n V o r r ä t e n u n d d e n F ö r d e r m e n g e n v o r h a n d e n sind, was die A u f m e r k s a m k e i t der geologischen E r k u n d u n g s o r g a n i s a t i o n e n auf sich ziehen m u ß . So gibt es i m S i c h o t e - A l i n - K o m b i n a t b e d e u t e n d e A b w e i c h u n g e n in d e n e r m i t t e l t e n spezifischen Gewicht e n ; im T u r j i n s k e r B e r g w e r k s t i m m e n die t a t s ä c h l i c h e n , beim A b b a u festgestellten Grenzen der E r z k ö r p e r n i c h t m i t d e n bei der E r k u n d u n g a n g e n o m m e n e n ü b e r e i n ; in vielen Fällen weichen die Ergebnisse der A b b a u - u n d der H a n d e l s e r z b e m u s t e r u n g s t a r k v o n e i n a n d e r a b . Leider fehlen in d e n v o r g e l e g t e n U n t e r l a g e n gewöhnlich die U r s a c h e n f ü r die U n t e r s c h i e d e zwischen den E r k u n d u n g s - u n d den A b b a u e r g e b n i s s e n . W e i t e r h i n zeichnen sie sich d u r c h eine unterschiedliche Einstell u n g der B e a r b e i t e r zu d e n Vergleichen aus u n d erweisen sich somit als u n v e r g l e i c h b a r . O f t fehlen also Schlußfolgerungen, die z u r V e r b e s s e r u n g der E r k u n d u n g s a r b e i t e n bei gleichen oder ähnlichen L a g e r s t ä t t e n ausgewertet w e r d e n k ö n n e n . In d e m vorliegenden B e i t r a g w e r d e n n u n einige der v o n den geologischen E r k u n d u n g s o r g a n i s a t i o n e n a n die S t a a t l i c h e V o r r a t s k o m m i s s i o n eingereichten B e r i c h t e auf ihre F e h l e r u n t e r s u c h t , d a m i t diese v o m geologischen G r u b e n d i e n s t , v o r allem bei der B e r e c h n u n g der V o r r ä t e , v e r m i e d e n w e r d e n k ö n n e n . In der S c h a m l u g s k e r K u p f e r l a g e r s t ä t t e w u r d e n f ü r d e n G a n g Nr. 5 die A b b a u e r g e b n i s s e m i t den E r k u n d u n g s e r g e b n i s s e n — f ü r alle V o r r ä t e der Klassen B + C x — verglichen. Auf G r u n d d e r A d d i t i o n der v e r s c h i e d e n e n V o r r a t s k a t e gorien allein k a n n kein Urteil ü b e r die R i c h t i g k e i t d e r bei der E r k u n d u n g a n g e n o m m e n e n A b s t ä n d e zwischen d e n Aufschlüssen u n d folglich a u c h ü b e r die Zuverlässigkeit u n d R i c h t i g k e i t der I n t e r p o l a t i o n gefällt w e r d e n .

Zeitschrift für angewandte Geologie (I960) Heft 7

326

PBOKOFJEW / Vergleich der Erkundungsergebnisse mit den Abbauergebnissen

des T s c h o k r a k ä u ß e r s t s t a r k v e r r i n g e r n , w ä h r e n d die M ä c h t i g k e i t e n der d a r u n t e r liegenden A b l a g e r u n g e n des Maikop sich dagegen s t a r k v e r g r ö ß e r n . E s ist a u c h zu e r k e n n e n , d a ß das letztere S c h i c h t e n p a k e t auf K o s t e n des ersteren „ a n s c h w i l l t " . Ein a n d e r e s Bild ergibt sich bei einer richtigen, i d e n t i s c h e n U n t e r t e i l u n g der Schichten (Abb. 2, rechts). Dieser Fall s t i m m t vollk o m m e n m i t der oben a n g e f ü h r t e n These ü b e r die Gesetzmäßigkeiten der Verhältnisse benachbarter S c h i c h t e n p a k e t e (2.) überein. Der r e c h t e Teil der A b b i l d u n g , der einer i d e n t i s c h e n U n t e r t e i l u n g e n t spricht, b e s t ä t i g t diese These.

H a npHMepe Mesoaoficraix H KaiiiioaoHCKiix OTJiOrKeimft IIpeAKaBKa3bH aBTop oniici.rnaeT neKOTopi.ie n m e c K u e KpuTepuH.

naneoTeKTO-

Summary

A paleotectonic analysis is important to the stratigraphical classification oi' sedimentary strata. The example oL' iVIeso/.oic and Cainozoic sediments of the Caucasian Foreland is given by the author to describe some paleotectonic criteria. Literatur

PC3I0Me

BJEIOUSSOW W . W . : Die Mächtigkeit der Ablagerungen als Ausdruck des Regimes der Undationsbewogungen der Erdrinde. — Sowjetskaja Geologija, 2 - 3 , 1940. BKUXS, E. 1\: Analyse des Rhythmus im Aufbau sedimentärer Schichtenfolgen. — Methodische Alileitung für die geologische Aufnahme, Gosgeolisdat, Moskau 1934. BÜRSCHTAR, M. S., W. D. Im IN & W. B . ISEUMAX: Über die regionale Erdöl- und Gashöffigkeit des unteren Alb der südlichen Gebiete der UdSSR. - Geologija Nefti i Gasa, Nr. 6. 1959. CHAIN, W. E.: Geotektonische Grundlagen der Erdül-Sucharbeiten. — Asilefteisdat, Baku 1954. KALIWKIN, D . W . : Die Lehre von den Fazies, Band I. - Akad. Wiss. UdSSR, Moskau 1956. NEUMAN, W. B.: "Über die stratigraphische Gliederung der Ablagerungen des Oligozäns, des unteren und des mittleren Miozäns innerhalb der Terek-Kuma-Depression. - DAN, Bd. 117, Nr .4 (1957).

JJJIH CTpaTHrpacJiHHecKoro pacraeHemiH ocanoqiinx C B H T öojihuioe 3HaneHHe HMeeT liajieoTeKTOiiHHecKHii ana-nns.

Anmerkung: In den Arbeiten von D. W. XALIWKIX und W. E. CHAIN ist eine umfangreiche Bibliographie über die rliythmo-stratigrapliisclie Analyse enthalten.

Zusammenfassung

Für die stratigraphische Gliederung sedimentärer Schiclilenfolgen ist eine paläotektonische Analyse wichtig. Der A utor schildert nun am Beispiel der meso- und känozoisclien Ablagerungen des Kaukasus Vorland es einige paläotektonische Kriterien.

Vergleich der geologischen Erkundungsergebnisse mit den Abbauergebnissen von Lagerstätten1) A.

P.

PROKOFJEW

Die richtige E r k u n d u n g s m e t h o d i k , die vorgesehene D i c h t e der E r k u n d u n g s a u f s c h l ü s s e f ü r die eine oder a n d e r e Klasse v o n V o r r ä t e n , die G e n a u i g k e i t der Vorr a t s b e r e c h n u n g , die auf den R e s u l t a t e n der geologischen E r k u n d u n g b e r u h e n d e n Vorstellungen v o n der F o r m u n d S t r u k t u r der E r z k ö r p e r sowie v o n der Verteilung der n u t z b a r e n K o m p o n e n t e n k ö n n e n n u r d u r c h die t a t sächlichen A b b a u e r g e b n i s s e der L a g e r s t ä t t e n ü b e r p r ü f t w e r d e n . Alle übrigen K o n t r o l l a r t e n ( V e r d i c h t u n g des E r k u n d u n g s n e t z e s , E r s e t z e n der Bohrlöcher d u r c h bergm ä n n i s c h e Aufschlüsse u. a.) sind n u r u n v o l l s t ä n d i g u n d k ö n n e n die A b b a u e r g e b n i s s e n i c h t völlig ersetzen. E i n Vergleich der geologischen E r k u n d u n g s e r g e b n i s s e m i t d e n A b b a u e r g e b n i s s e n der L a g e r s t ä t t e n h a t d a h e r eine g r u n d l e g e n d e p r a k t i s c h e B e d e u t u n g . Dieser Kontrollmöglichkeit wird j e d o c h h ä u f i g n u r u n g e n ü g e n d e A u f m e r k s a m k e i t g e w i d m e t , u n d eine s t a t i s t i s c h e E r f a s s u n g der F ö r d e r m e n g e n ist in vielen E r z b e r g w e r k e n n o c h schlecht organisiert. So f e h l t e n v o n d e n m e i s t e n p r o d u z i e r e n d e n L a g e r s t ä t t e n , deren V o r r ä t e v o n der S t a a t l i c h e n V o r r a t s k o m m i s s i o n (GKS) im J a h r e 1957 g e p r ü f t w u r d e n , vollständige U n t e r l a g e n . In d e n Ber i c h t e n über einige Z i n n e r z l a g e r s t ä t t e n der S o w j e t u n i o n sind z. B. u n g e a c h t e t des b e d e u t e n d e n U m f a n g e s der F ö r d e r a r b e i t e n keine Vergleichsunterlagen e n t h a l t e n . In der A n t o n o w o g o r s k e r W o l f r a m l a g e r s t ä t t e erfolgte bis z u m J a h r e 1955 ebenfalls keine s y s t e m a t i s c h e E r f a s s u n g des a b g e b a u t e n Erzes n a c h Blöcken u n d einzelnen E r z k ö r p e r n . U n g e a c h t e t der b e s o n d e r e n E m p f e h l u n g e n der Z e n t r a l e n V o r r a t s k o m m i s s i o n ( W K S ) w u r d e die E r k u n d u n g der Beluchinsker W o l f r a m l a g e r s t ä t t e u n d der K u p f e r e r z l a g e r s t ä t t e v o n D s h e s k a s g a n n i c h t d u r c h die F ö r d e r a r b e i t e n kontrolliert. Obwohl im J a h r e 1957 v o n d e r S t a a t l i c h e n V o r r a t s k o m m i s s i o n viele O r g a n i s a t i o n e n u m U b e r s e n d u n g der U n t e r l a g e n f ü r den *) Aus: „Raswedka i ochrana nedr", H. 11,1958. S. 25 — 28. Übersetzer:

QUAST.

Vergleich der E r k u n d u n g s e r g e b n i s s e m i t d e n e n des Abbaus gebeten wurden, bekam man nur Auskunft über zwölf L a g e r s t ä t t e n . Die e r h a l t e n e n U n t e r l a g e n zeigen, d a ß bei m a n c h e n L a g e r s t ä t t e n große U n t e r s c h i e d e zwischen den e r k u n d e t e n V o r r ä t e n u n d d e n F ö r d e r m e n g e n v o r h a n d e n sind, was die A u f m e r k s a m k e i t der geologischen E r k u n d u n g s o r g a n i s a t i o n e n auf sich ziehen m u ß . So gibt es i m S i c h o t e - A l i n - K o m b i n a t b e d e u t e n d e A b w e i c h u n g e n in d e n e r m i t t e l t e n spezifischen Gewicht e n ; im T u r j i n s k e r B e r g w e r k s t i m m e n die t a t s ä c h l i c h e n , beim A b b a u festgestellten Grenzen der E r z k ö r p e r n i c h t m i t d e n bei der E r k u n d u n g a n g e n o m m e n e n ü b e r e i n ; in vielen Fällen weichen die Ergebnisse der A b b a u - u n d der H a n d e l s e r z b e m u s t e r u n g s t a r k v o n e i n a n d e r a b . Leider fehlen in d e n v o r g e l e g t e n U n t e r l a g e n gewöhnlich die U r s a c h e n f ü r die U n t e r s c h i e d e zwischen den E r k u n d u n g s - u n d den A b b a u e r g e b n i s s e n . W e i t e r h i n zeichnen sie sich d u r c h eine unterschiedliche Einstell u n g der B e a r b e i t e r zu d e n Vergleichen aus u n d erweisen sich somit als u n v e r g l e i c h b a r . O f t fehlen also Schlußfolgerungen, die z u r V e r b e s s e r u n g der E r k u n d u n g s a r b e i t e n bei gleichen oder ähnlichen L a g e r s t ä t t e n ausgewertet w e r d e n k ö n n e n . In d e m vorliegenden B e i t r a g w e r d e n n u n einige der v o n den geologischen E r k u n d u n g s o r g a n i s a t i o n e n a n die S t a a t l i c h e V o r r a t s k o m m i s s i o n eingereichten B e r i c h t e auf ihre F e h l e r u n t e r s u c h t , d a m i t diese v o m geologischen G r u b e n d i e n s t , v o r allem bei der B e r e c h n u n g der V o r r ä t e , v e r m i e d e n w e r d e n k ö n n e n . In der S c h a m l u g s k e r K u p f e r l a g e r s t ä t t e w u r d e n f ü r d e n G a n g Nr. 5 die A b b a u e r g e b n i s s e m i t den E r k u n d u n g s e r g e b n i s s e n — f ü r alle V o r r ä t e der Klassen B + C x — verglichen. Auf G r u n d d e r A d d i t i o n der v e r s c h i e d e n e n V o r r a t s k a t e gorien allein k a n n kein Urteil ü b e r die R i c h t i g k e i t d e r bei der E r k u n d u n g a n g e n o m m e n e n A b s t ä n d e zwischen d e n Aufschlüssen u n d folglich a u c h ü b e r die Zuverlässigkeit u n d R i c h t i g k e i t der I n t e r p o l a t i o n gefällt w e r d e n .

Zeitschrift f ü r angewandte Geologie (19G0) H e f t 7

PROKOFJEW / Vergleich der Erkunilungsergebnisse mit den Abbauergebnissen Außerdem zeigte (gemäß den erhaltenen Werten) „die Sohlenbemusterung der Abbaukammern keine wesentlichen Abweichungen von den für die Vorratsberechnung benutzten Ergebnissen der Probenahme der Erkundungs- und Vorrichtungsarbeiten. Die bei der Kupferschmelzliüttc von Alawerdi durchgeführte Handclserzbemusterung ergab jedoch stets zu niedrige Ergebnisse an Kupfergehalt. Der Kupfergehalt sank gegenüber den Ergebnissen der Sohlenbemusterung, weil der Gehalt der Handelserzbemusterung den Gutschriften der geförderten Kupfervorräte zu Grunde gelegt wurde." Diese Angaben zeigen, daß die Ursachen für die Abweichungen zwischen Handels- und Abbauerzbemusterung nicht untersucht wurden und die Differenz gänzlich zu Lasten der Erkundungsergebnisse ging. Außerdem ist es möglich, daß in diesem Falle die Vertaubung nicht oder falsch berücksichtigt wurde. Ein Vergleich der Grenzen zwischen den berechneten und den tatsächlich abgebauten Blöcken wird in den Unterlagen nicht vorgenommen. Daher können die Vorstellungen der Erkundungsgeologen von der F o r m der Erzkörper nicht auf ihre Richtigkeit geprüft werden. Ahnliche Daten aus der genannten Lagerstätte gibt es über die Linse Nr. 5, die ebenfalls nach Berechnungsblöcken gegliedert ist. Im ganzen gesehen, war für zehn Blöcke der Fehler bei der Ermittlung der Erzvorräte unbedeutend und betrug etwa 1 % ; bei der Ermittlung der Kupfervorräte betrugen die Abweichungen dafür aber ca. 1 6 % bei einem Absinken des tatsächlichen Gehalts um ungefähr 1 5 % . Man kann nur annehmen, daß der Hauptfehler in der Ermittlung der Gehalte liegt, für endgültige Begründungen reichen die Unterlagen jedoch nicht aus. Ähnliche Daten wurden vom Dshidinsker K o m b i n a t über die Choltosonsker Ilübneritlagerstätte vorgelegt, deren Vorräte zuletzt im J a h r e 1954 von der Staatlichen Vorratskommission bestätigt wurden. Die tatsächlichen Abbauergebnisse betragen im Vergleich zu den Ergebnissen der geologischen Erkundungsarbeiten für die einzelnen Gangkörper (in % ) : Gang Nr. 3 3a 0 21 26 26 bis 27 28 28 bis 30 42

Erz

Metall

%

%

91 115 110 65 119 99 68 91 130 91 bS

106 117 104 68 141 114 79 105 139 108 82

Gang Nr.

Er/.

47 79 8a 83 102 103 104 252 253 265

89 100 93 102 • 64 104 99

Durchschnitt:

%

Metall 0/ /o

. 97 81 120

109 87 100 141 76 119 95 105 82 93

96

104

Aus diesen Angaben ist ersichtlich, daß von 21 Gängen zufriedenstellende Ergebnisse erzielt wurden, während aber bei einzelnen Gangkörpern bedeutende Abweichungen bis zu + 3 7 % für Metall und — 3 2 % für E r z zu verzeichnen sind. Leider sind in den vorgelegten Unterlagen die Vorratsklassen sowie das bei der Erkundung angenommene Netz der Aufschlüsse nicht angegeben, und die Ursachen der Abweichungen wurden ebenfalls nicht untersucht. Interessante Ergebnisse liegen auch von der Rasdolninsker Antimonlagerstätte (Krasnojarsker Region) vor, wo die Vorräte von 23 Blöcken der Klassen A 2 , B und

327

Cj getrennt verglichen wurden. In der Klasse C, erwiesen sich die Mächtigkeiten der Erzkörper und die Antimongehalte gegenüber den Ergebnissen der Erkundungsarbeiten um 2 , 5 % (relativ) höher und die Metallvorräte infolge Verkleinerung der Vererzungszone, die 8 7 , 3 % betrug, um 5 , 2 % niedriger. In der Klasse A 2 waren die Mächtigkeit der Erzkörper um 1 3 , 5 % höher und der Metallgehalt um 2 1 , 8 % niedriger, die gesamten Metallvorräte aber nur um 5 , 5 % niedriger. Folglich waren die Vorräte der Klasse Cj genauer als die der Kategorie A 2 . F ü r die einzelnen Blöcke reicht die Abweichung der tatsächlichen W e r t e von den Erkundungsergebnissen von + 56,5 bis — 33,9 in der K a tegorie A2 und von -f- 27,5 bis — 4 7 , 8 in der Kategorie C x . Der Zusammenhang zwischen Abweichungen und Erkundungsnetz wurde nicht betrachtet. Als Hauptursache für die krassen Abweichungen der einzelnen Festwerte sehen die örtlichen Bearbeiter die ungenügende Bemusterung der salbandnahen Gangteile während der Erkundung an, die eine den Anforderungen entsprechende, aber arme Vererzung aufweisen. Mächtigkeit und Vererzungszonen waren daher in Wirklichem D keit groß, während der durchschnittliche Gehalt absank. Die zweite Ursache dafür, daß die Durchschnittsgehalte nicht erreicht wurden, ist ihrer Meinung nach die bei der Vorratsberechnung angewandte Methode des arithmetischen Mittels zur Berechnung der mittleren Mächtigkeiten und Gehalte. Diese Methode ergab höhere Resultate, weil sich die Proben in den angereicherten und mächtigsten Bereichen der Erzkörper häuften. Im vorliegenden Fall führte sie z. B . zu einer Erhöhung der Antimongehalte um ungefähr 1 0 % (relativ). Für das K o m b i n a t „ S i c h a l i " (Region Primorje) wurden Vergleichswerte von der Erkundung und den Ergebnissen einer Sohlenbemusterung eingereicht, da Handelserzbemusterungen nicht durchgeführt werden. Verglichen wurden die einzelnen Erzkörper und Horizonte der Gruben ohne Angabe der Vorratsklassen. Die Grubengeologen nehmen nun an, daß neben dem Einfluß des spezifischen Gewichtes die angewendete Schlitzprobenahme und die falsche Erfassung der Greifproben die Hauptursachen für die Erhöhung der Gehalte bei der Erkundung sind. F ü r die Grube Sowjetskaja I erreicht die Erhöhung des Gehaltes an Blei 2 0 % , an Zink 1 8 % , für die Obere Grube entsprechend 5 , 9 % und 1 5 , 3 % , für die Grube Sowjetskaja I I — 4 9 , 0 und 3 1 , 0 % . Die relativ kleineren Abweichungen in der Oberen Grube erklärt man damit, daß hier bei der Erkundung die Bohrschlammprobenahme angewendet wird, die angeblich bessere Resultate ergibt. Die für das Frolowsker Bergwerk der Turinsker Erzverwaltung (Gebiet Swerdlowsk) eingereichten Vergleichswerte für die Summe der Kategorien B -)- Cx + C 2 zeigten, daß bei derben Sulfiderzen mehr Erz und damit mehr Kupfer gewonnen wurde, als auf Grund der Erkundungsergebnisse zu erwarten war. So betrug die tatsächliche Erzmenge im Verhältnis zu den auf Grund der Erkundungsergebnisse berechneten Vorräten für die einzelnen Blöcke 300, 296, 182, 325 und 1 6 0 % , an Kupfer'entsprechend 200, 200, 100, 186 und 1 4 6 % . Nur für einen kleinen Block lagen die Erzvorräte bei 3 3 % , die Kupfervorräte bei 2 0 % . Im ganzen waren 1 8 6 % Erz — 1 5 1 % Kupfer — vorhanden. Diese Abweichungen werden im wesentlichen mit einer Veränderung des der Berechnung zugrunde gelegten Areals in Abhängigkeit von den Erkundungsnetzen und den Vorratsklassen

Zeitschrift für angewandte Geologie (I960) lieft 7 SHDAXOW / B e r e c h n u n g der V o r r ä t e v o n im Erdöl gelöstem (las

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erklärt. Die Fehler der Kategorien B und C2 kann man wohl kaum gemeinsam prüfen. Alle diese Angaben weisen auf die Notwendigkeit einer Vergrößerung des geologischen Grubendienstes, der Organisation einer vollständigeren und genaueren statistischen Erfassung der geförderten Erze sowie auf die Notwendigkeit einer Auswertung des über den Abbau der Lagerstätten vorhandenen Materials hin, wobei, falls erforderlich, die wissenschaftlichen Forschungsinstitute zu dieser Arbeit heranzuziehen sind. Die nächste Aufgabe muß die Ausarbeitung einheitlicher Grundsätze für die Erfassung der Fördermengen und die Ausarbeitung einer einheitlichen Vergleichs- und Untersuchungsmethodik der Ergebnisse der geologischen Erkundungsarbeiten mit den Ergebnissen des Lagerstättenabbaus sein. Eine richtige Organisation der Erfassung des Fördererzes sowie eine allseitige Analyse der Vergleiche von Abbau- und Erkundungsergebnissen werden die Möglichkeit geben, die Zuverlässigkeit der geologischen Erkundungsarbeiten zu erhöhen, ihre Qualität zu ver-

bessern und häufig den Aufwand an Mitteln und Zeit zur Erkundung von Lagerstätten zu senken. Zusammenfassung Der A u t o r zeigt, d a ß ein Vergleich der E r k u n d u n g s e r g e b nisse m i t den A b b a u e r g e b n i s s e n einer L a g e r s t ä t t e von g r u n d legender B e d e u t u n g ist. D u r c h eine Analyse der Ursachen f ü r die a u l t r e t e n d e n Unterschiede ist die Möglichkeit gegeben, die Zuverlässigkeit der E r k u n d u n g s a r b e i l e n zu e r h ö h e n und somit eine genauere V o r r a t s b e r e c l m u n g d u r c h z u f ü h r e n . PesioMC B CBoeft paßoTe aBrop noKaatmaeT ocnoBiioe 3 f i a i e n n e

cpaBneiiHH AaniiMx reojioropasBeAOHnux paöoT c saimbTMii DKcnjiyaTauHH MecTopo/Kßeimii. A i i a m i s lipHHiiH p a e x o w -

sennH pe3yjihTaT0B pasBeAKii c pesyjibTaTaMH aKcirayaTa-

14HH n03B0JiHeT noBHCMTb nafleiKHOCTb reojioropa3Beno>mbix pa6oT H 3THM npoBonHTb öonee TOHHWFI noRcneT 3anacoB. Summary A comparison of exploration results w i t h those o b t a i n e d b y mining a deposit is shown b y t h e a u t h o r to be of f u n d a m e n t a l i m p o r t a n c e . B y analysing t h e causes resulting f r o m differences between t h e m , there is a possibility to increase t h e reliability of exploration works and, consequently, to c a r r y o u t a more e x a c t calculation of reserves.

Berechnung der Vorräte von im Erdöl gelöstem Gas1) M. A.SHDANOW

Die Berechnung der Erdölgasvorräte begann in dem Augenblick die Aufmerksamkeit auf sieh zu lenken, als der Bedarf an Gas immer dringender wurde und man dazu übergegangen war, das Gas als wertvollen Bodenschatz zu gewinnen. Die ersten Arbeiten, die der Einschätzung der Erdölgasvorräte gewidmet waren, stützten sich auf die formale Erforschung der Dynamik der Veränderung des Gas-Öl-Verhältnisses — = GÖV — (oder auf die Angaben über die gewichtsmäßigen Gasentnahmen aus dem Erdöl, z. B. in den Bohrungen der Grosnefti) sowie auf die Bestimmung der Gasvorräte aus den Angaben über die Erdölvorräte (auf der Grundlage des festgestellten Gas-Öl-Verhältnisses). Im Jahre 1932 verwendete man auf den Bohrungen der Asnefti zur Errechnung der Erdölgasvorräte eine Formel, die einer geometrischen Reihe ähnelte und die Veränderung des GÖV bei Verringerung der Tagesdurchschnittsförderung an Erdöl benutzte. Dabei war es — allerdings bedingt — gewöhnlich so, daß man bei einer Erdölförderung bis zu 100 t im Monat an einer Gasgewinnung nicht mehr interessiert war. Eine ähnliche Methode zur Berechnung der Erdölgasvorräte mittels der festgestellten Beziehungen zwischen der laufenden Gasgewinnung und der Erdölgewinnung (sogar ohne Erforschung der dynamischen V e r ä n d e r u n g des GÖV) w u r d e v o n W . HILL (?) u n d E . ROWLINGS (?) (1933) bei der E r r e c h n u n g der Gas-

vorräte in der Öl- und Gaslagerstätte im Lower-SimpsonKalkstein in Oklahoma-City angewandt. In der Folgezeit wurde entsprechend dem Grade, in dem die Löslichkeit des Gases im Erdöl und der Charakter der Veränderung des GÖV bei der Förderung aus der Lagerstätte erforscht wurden, die formale Anwendung dieser Methode zur Berechnung der Erdölgasvorräte aus dem GÖV unzweckmäßig. Bekanntlich hängt die Löslichkeit des Gases im Erdöl vom Lagerstättendruck, von der Lagerstättentempera') Aus: „Geologijii nefti i gnsa", Xr. 3, 1059. Übers.: WINKEIMASX

tur sowie von der Zusammensetzung des Erdöls und des Gases ab. Je mehr das Gas in seiner Zusammensetzung dem Erdöl näherkommt, um so größer ist die Löslichkeit des Gases. In leichtem Erdöl löst sich Kohlenwasserstoffgas besser als in schwerem; schweres Gas ist leichter im Erdöl löslieh als trockenes, leichtes Gas, das kein Benzin enthält. Einzelne Bestandteile des Gasgemisches lösen sich im Erdöl in verschiedenen Mengen. Methan ist z. B. weniger löslich als Äthan usw. Von geringer Löslichkeit im Erdöl ist Stickstoff, noch schlechter löst sich Wasserstoff; Kohlensäure dagegen löst sich leicht. Die Löslichkeit der Kohlenwasserstoffgase im Erdöl weicht bekanntlich vom HBNEYschen Gesetz ab. Bei großem Druck nimmt die Löslichkeit der Gase schneller zu als der Druckanstieg; bei kleinem Druck bleibt die Entgasung des Erdöls gegenüber dem Druckabfall zurück. Alle genannten Faktoren beeinflussen die Größe des an der Oberfläche registrierten GÖV. Die Größe des GÖV variiert noch mehr in Abhängigkeit von der angewendeten Depression in den Bohrungen. Insgesamt besteht keine Veranlassung, das GÖV für eine Berechnung der Erdölgasvorräte aus den errechneten Erdölvorräten zu benutzen. Es wird notwendig, eine Berechnung der Erdölgasvorräte nach der Löslichkeit des Gases im Erdöl vorzunehmen. Um die Löslichkeit des Gases im Erdöl einzuschätzen, wäre es das beste, die Angaben aus ErdölTiefenproben zu benutzen. Man muß jedoch berücksichtigen, daß die Löslichkeit des Gases im Erdöl, die an Hand von Erdöl-Tiefenproben bestimmt wird, oft überhöhte Ziffern im Vergleich zu den Angaben liefert, die im Separator erhalten wurden, da die zu bestimmende Größe auch von der Art und Weise der Entgasung des Erdöls abhängt. Bei der Kontaktentgasung des Erdöls wird infolge der ständigen Anwesenheit leichter Fraktionen der Partialdruck der schwereren Komponenten immer geringer, was ihre weitere Verdunstung begünstigt. Daher wird die Gesamtmenge des aus der Lösung ausgeschiedenen

Zeitschrift für angewandte Geologie (I960) lieft 7 SHDAXOW / B e r e c h n u n g der V o r r ä t e v o n im Erdöl gelöstem (las

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erklärt. Die Fehler der Kategorien B und C2 kann man wohl kaum gemeinsam prüfen. Alle diese Angaben weisen auf die Notwendigkeit einer Vergrößerung des geologischen Grubendienstes, der Organisation einer vollständigeren und genaueren statistischen Erfassung der geförderten Erze sowie auf die Notwendigkeit einer Auswertung des über den Abbau der Lagerstätten vorhandenen Materials hin, wobei, falls erforderlich, die wissenschaftlichen Forschungsinstitute zu dieser Arbeit heranzuziehen sind. Die nächste Aufgabe muß die Ausarbeitung einheitlicher Grundsätze für die Erfassung der Fördermengen und die Ausarbeitung einer einheitlichen Vergleichs- und Untersuchungsmethodik der Ergebnisse der geologischen Erkundungsarbeiten mit den Ergebnissen des Lagerstättenabbaus sein. Eine richtige Organisation der Erfassung des Fördererzes sowie eine allseitige Analyse der Vergleiche von Abbau- und Erkundungsergebnissen werden die Möglichkeit geben, die Zuverlässigkeit der geologischen Erkundungsarbeiten zu erhöhen, ihre Qualität zu ver-

bessern und häufig den Aufwand an Mitteln und Zeit zur Erkundung von Lagerstätten zu senken. Zusammenfassung Der A u t o r zeigt, d a ß ein Vergleich der E r k u n d u n g s e r g e b nisse m i t den A b b a u e r g e b n i s s e n einer L a g e r s t ä t t e von g r u n d legender B e d e u t u n g ist. D u r c h eine Analyse der Ursachen f ü r die a u l t r e t e n d e n Unterschiede ist die Möglichkeit gegeben, die Zuverlässigkeit der E r k u n d u n g s a r b e i l e n zu e r h ö h e n und somit eine genauere V o r r a t s b e r e c l m u n g d u r c h z u f ü h r e n . PesioMC B CBoeft paßoTe aBrop noKaatmaeT ocnoBiioe 3 f i a i e n n e

cpaBneiiHH AaniiMx reojioropasBeAOHnux paöoT c saimbTMii DKcnjiyaTauHH MecTopo/Kßeimii. A i i a m i s lipHHiiH p a e x o w -

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14HH n03B0JiHeT noBHCMTb nafleiKHOCTb reojioropa3Beno>mbix pa6oT H 3THM npoBonHTb öonee TOHHWFI noRcneT 3anacoB. Summary A comparison of exploration results w i t h those o b t a i n e d b y mining a deposit is shown b y t h e a u t h o r to be of f u n d a m e n t a l i m p o r t a n c e . B y analysing t h e causes resulting f r o m differences between t h e m , there is a possibility to increase t h e reliability of exploration works and, consequently, to c a r r y o u t a more e x a c t calculation of reserves.

Berechnung der Vorräte von im Erdöl gelöstem Gas1) M. A.SHDANOW

Die Berechnung der Erdölgasvorräte begann in dem Augenblick die Aufmerksamkeit auf sieh zu lenken, als der Bedarf an Gas immer dringender wurde und man dazu übergegangen war, das Gas als wertvollen Bodenschatz zu gewinnen. Die ersten Arbeiten, die der Einschätzung der Erdölgasvorräte gewidmet waren, stützten sich auf die formale Erforschung der Dynamik der Veränderung des Gas-Öl-Verhältnisses — = GÖV — (oder auf die Angaben über die gewichtsmäßigen Gasentnahmen aus dem Erdöl, z. B. in den Bohrungen der Grosnefti) sowie auf die Bestimmung der Gasvorräte aus den Angaben über die Erdölvorräte (auf der Grundlage des festgestellten Gas-Öl-Verhältnisses). Im Jahre 1932 verwendete man auf den Bohrungen der Asnefti zur Errechnung der Erdölgasvorräte eine Formel, die einer geometrischen Reihe ähnelte und die Veränderung des GÖV bei Verringerung der Tagesdurchschnittsförderung an Erdöl benutzte. Dabei war es — allerdings bedingt — gewöhnlich so, daß man bei einer Erdölförderung bis zu 100 t im Monat an einer Gasgewinnung nicht mehr interessiert war. Eine ähnliche Methode zur Berechnung der Erdölgasvorräte mittels der festgestellten Beziehungen zwischen der laufenden Gasgewinnung und der Erdölgewinnung (sogar ohne Erforschung der dynamischen V e r ä n d e r u n g des GÖV) w u r d e v o n W . HILL (?) u n d E . ROWLINGS (?) (1933) bei der E r r e c h n u n g der Gas-

vorräte in der Öl- und Gaslagerstätte im Lower-SimpsonKalkstein in Oklahoma-City angewandt. In der Folgezeit wurde entsprechend dem Grade, in dem die Löslichkeit des Gases im Erdöl und der Charakter der Veränderung des GÖV bei der Förderung aus der Lagerstätte erforscht wurden, die formale Anwendung dieser Methode zur Berechnung der Erdölgasvorräte aus dem GÖV unzweckmäßig. Bekanntlich hängt die Löslichkeit des Gases im Erdöl vom Lagerstättendruck, von der Lagerstättentempera') Aus: „Geologijii nefti i gnsa", Xr. 3, 1059. Übers.: WINKEIMASX

tur sowie von der Zusammensetzung des Erdöls und des Gases ab. Je mehr das Gas in seiner Zusammensetzung dem Erdöl näherkommt, um so größer ist die Löslichkeit des Gases. In leichtem Erdöl löst sich Kohlenwasserstoffgas besser als in schwerem; schweres Gas ist leichter im Erdöl löslieh als trockenes, leichtes Gas, das kein Benzin enthält. Einzelne Bestandteile des Gasgemisches lösen sich im Erdöl in verschiedenen Mengen. Methan ist z. B. weniger löslich als Äthan usw. Von geringer Löslichkeit im Erdöl ist Stickstoff, noch schlechter löst sich Wasserstoff; Kohlensäure dagegen löst sich leicht. Die Löslichkeit der Kohlenwasserstoffgase im Erdöl weicht bekanntlich vom HBNEYschen Gesetz ab. Bei großem Druck nimmt die Löslichkeit der Gase schneller zu als der Druckanstieg; bei kleinem Druck bleibt die Entgasung des Erdöls gegenüber dem Druckabfall zurück. Alle genannten Faktoren beeinflussen die Größe des an der Oberfläche registrierten GÖV. Die Größe des GÖV variiert noch mehr in Abhängigkeit von der angewendeten Depression in den Bohrungen. Insgesamt besteht keine Veranlassung, das GÖV für eine Berechnung der Erdölgasvorräte aus den errechneten Erdölvorräten zu benutzen. Es wird notwendig, eine Berechnung der Erdölgasvorräte nach der Löslichkeit des Gases im Erdöl vorzunehmen. Um die Löslichkeit des Gases im Erdöl einzuschätzen, wäre es das beste, die Angaben aus ErdölTiefenproben zu benutzen. Man muß jedoch berücksichtigen, daß die Löslichkeit des Gases im Erdöl, die an Hand von Erdöl-Tiefenproben bestimmt wird, oft überhöhte Ziffern im Vergleich zu den Angaben liefert, die im Separator erhalten wurden, da die zu bestimmende Größe auch von der Art und Weise der Entgasung des Erdöls abhängt. Bei der Kontaktentgasung des Erdöls wird infolge der ständigen Anwesenheit leichter Fraktionen der Partialdruck der schwereren Komponenten immer geringer, was ihre weitere Verdunstung begünstigt. Daher wird die Gesamtmenge des aus der Lösung ausgeschiedenen

Zeitschrift fiir angewandte Geologie (1960) IIoEt 7 329

SHDANOW / Berechnung der Vorräte von im Erdöl gelöstem Gas Gases bei der K o n t a k t e n t g a s u n g des Erdöls größer sein als bei der differentiellen. B e i der differentiellen E n t g a s u n g wird das aus der Lösung im E r d ö l frei werdende Gas periodisch, entsprechend dem Abfall des Druckes, so abgeleitet, daß im K o n t a k t "mit der Flüssigkeit stets die aus der Lösung gerade erst ausgeschiedenen, i m m e r schwereren F r a k tionen zurückbleiben. In diesem F a l l e steigt durch Ableitung der leichten F r a k t i o n e n der P a r t i a l d r u c k der schwereren K o m p o n e n t e n unaufhörlich an, was ihre V e r d u n s t u n g erschwert. U n t e r L a g e r s t ä t t e n v e r h ä l t n i s s e n k o m m t die E n t gasung des Erdöls bei Verringerung des Druckes der K o n t a k t e n t g a s u n g näher. In Verbindung m i t dem Gesagten m u ß m a n die Bilanzv o r r ä t e des im E r d ö l gelösten Gases aus Messungen an unter Lagerstättenbedingungen entnommenen Proben b e s t i m m e n . Die ausbringbaren V o r r ä t e aber sind nach dem GÖV' (gemessen a m S e p a r a t o r bei 1 a t und einer T e m p e r a t u r von -+- 20°) zu b e s t i m m e n , das m a n als gewogenes Mittel aus den W e r t e n der T e s t e und Produktionsversuche in den B o h r u n g e n in der Anfangsperiode der F ö r d e r u n g erhält. E i n e solche B e r e c h n u n g m u ß deshalb vorgenommen werden, weil der I n h a l t des im E r d ö l gelösten Gases in verschiedenen Teilen der L a g e r s t ä t t e verschieden ist und in V e r b i n d u n g d a m i t E r d ö l - T i e f e n p r o b e n in den über die L a g e r s t ä t t e gleichmäßig verteilten B o h r u n g e n g e n o m m e n werden müssen. B e i einer B e r e c h n u n g der E r d ö l g a s v o r r ä t c m u ß m a n das R e g i m e des Erdöllagers berücksichtigen. B e i W a s s e r t r i e b k a n n man die B e r e c h n u n g der Bilanzvorrkte des im E r d ö l gelösten Gases n a c h der Gleichung vornehmen: v = V Qi i0 Qb q

Qi r o +

(Qb -

Qi) ('o -

q)

(i)

— Bilanz-Gasvorräte in m 3 ; — ausbringbare Erdölvorräte in t; — anfängliche Löslichkeit des Gases im Erdöl in in3/t; — Bilanz-Erdölvorräte in t ; — restliche Menge des im Erdöl gelösten Gases (im nicht ausbringbaren Erdöl) am Ende der Ausbeutung in m3/t.

W e i l in den L a g e r s t ä t t e n m i t W a s s e r t r i e b in der R e g e l der D r u c k n i c h t unter den S ä t t i g u n g s d r u c k sinkt, ist das G Ö V k o n s t a n t und p r a k t i s c h r 0 = q. I n einem solchen F a l l e m u ß m a n die B i l a n z v o r r ä t e des im E r d ö l gelösten Gases nur n a c h den ausbringbaren Erdölvorräten bestimmen: V = Qi/r0

(2)

Lediglich in einzelnen F ä l l e n , wenn im letzten S t a dium der A u s b e u t u n g der D r u c k des R a n d w a s s e r s nicht ausreicht und der L a g e r s t ä t t e n d r u c k unter den S ä t t i gungsdruck a b s i n k t , m u ß m a n sich der F o r m e l (1) bedienen. F ü r eine L a g e r s t ä t t e m i t Gasentlösungstrieb, bei dem der Koeffizient der G a s a b g a b e größer ist als der Koeffizient der E r d ö l a b g a b e , m u ß m a n die B i l a n z v o r r ä t e des im E r d ö l gelösten Gases nach den D a t e n der ausbringb a r e n und n i c h t ausbringbaren E r d ö l v o r r ä t e b e s t i m m e n . In diesem F a l l e m u ß m a n in B e t r a c h t ziehen, daß im E r d i n n e r n nach der E n t n a h m e der ausbringbaren E r d ö l v o r r ä t e Gas z u r ü c k b l e i b t : 1) freies Gas — unter L a g e r s t ä t t e n v e r h ä l t n i s s e n frei geworden durch die F ö r d e r u n g des E r d ö l s ; 2) freies Gas — unter L a g e r s t ä t t e n v e r h ä l t n i s s e n frei geworden infolge S c h r u m p f u n g der im E r d i n n e r n zurückgebliebe-

nen nicht ausbringbaren Erdöl Vorräte; 3) gelöstes Gas — in den nicht ausbringbaren E r d ö l v o r r ä t e n bei einem gewissen R e s t l a g e r s t ä t t e n d r u c k . Auf Grund des Gesagten sieht die F o r m e l zur B e rechnung der ausbringbaren V o r r ä t e an im E r d ö l gelöstem Gas folgendermaßen a u s : V 0 = Qbl'o " QiU 0 Ped e f -

Qu (U 0 -

Ue) Pedef -

Q „ y r . (3)

V 0 — ausbringbare Vorräte an im Erdöl gelöstem Gas in m 3 unter Normalbedingungen; Qe — Bilanz Vorrat an Erdöl in t unter Normalbedingungen; Qj — ausbringbare Erdölvorräte in m 3 unter Normalbedingungen; Qn — nicht ausbringbare Erdölvorräte in m 3 unter Normalbedingungen; U 0 — Volumenfaktor des Lagerstättenerdöls zu Beginn der Förderung bei einem Druck P 0 ; U„ — Volumenl'aktor des Lagerstättenöls am Ende der Förderung bei dem restlichen Druck P 0 ; r 0 — mittleres gewogenes ursprüngliches GÖV in m3/t, gemessen im Kondensator bei 1 at; r c — die restliche Menge Gas in m3/t, im Erdöl gelöst bei einem restlichen Druck P e ; P„ — restlicher Druck in der Lagerstätte in at; de — Korrektur wegen der Komprimierbarkeit des Gases für einen Druck P e ; f

v

— Temperaturkorrektion, f =

~j~—-, •1 + V

t 5t = Normaltemperatur, t pl = Lagerslättentemperatur in ° C ; — spezifisches Gewicht des Erdöls bei Normalbedingungen in t/m3.

B e i m Fehlen von Angaben über die Größe P e n i m m t man zwecks Vereinfachung orientierungshalber P e = 10 a t . Auf diese Weise bleibt in der L a g e r s t ä t t e das nicht ausbringbare gelöste Gas in dem nicht ausbringbaren Erdöl und das freie Gas, das bei der F ö r d e r u n g des Erdöls und durch die S c h r u m p f u n g des Restöles frei wurde, im freien P o r e n r a u m . Daher m u ß die Größe des R e s t d r u c k e s P e sowie die Löslichkeit des Gases r e im Resterdöl bei diesem Druck u n t e r s u c h t werden. F ü r Erdöllager m i t Gaskappenbetrieb wird die B e rechnung der Gasvorräte g e t r e n n t v o r g e n o m m e n : für die Gaskappe nach der Volumenformel, die zur E r rechnung der V o r r ä t e an freiem Gas in reinen Gaslagers t ä t t e n angewandt wird, und für die Erdölzone (mit im E r d ö l gelöstem Gas) n a c h der F o r m e l (3) für Gasexpansionstrieb. B e i einem gemischten R e g i m e , besonders wenn bei der Ausbeutung ein Absinken des L a g e r s t ä t t e n d r u c k s erfolgt, der die Absonderung freien Gases im E r d i n n e r n hervorruft bei gleichzeitigem Vordringen des W a s s e r s in das Erdöllager, ist die B e r e c h n u n g der im E r d i n n e r n ausgeschiedenen Gasmengen, die für die Ausbringung in F r a g e k o m m e n und die in der S c h i c h t verbleiben, n a c h der Materialbilanzgleichung vorzunehmen. Man darf n i c h t übersehen, daß die Genauigkeit der B e r e c h n u n g n a c h den genannten F o r m e l n v o n der Genauigkeit der B e s t i m m u n g der Ausgangsdaten abhängt. Da innerhalb der letzten zehn J a h r e die Erdöllager intensiver u n t e r s u c h t wurden und somit die U n t e r suchungsergebnisse um vieles genauer geworden sind, liefert eine B e r e c h n u n g der V o r r ä t e an im Erdöl gelöstem Gas nach den bereits genannten F o r m e l n genügend e x a k t e Zahlen. Offenbar können wir analoge Schlüsse über die Genauigkeit der zu erhaltenden Ziffern der E r d ö l g a s v o r r ä t e auch hinsichtlich aller j e n e r Erdöllager ziehen, die m i t der notwendigen Gründlichkeit u n t e r s u c h t wurden.

Zeitschrift für angewandte Geologie (1960) Heft 7 2. K a l i - I n s t r u k t i o n

330 Zur Berechnung der Erdölgasvorräte für nur unvollständig erforschte Erdöllager, die dadurch für eine Berechnung zu ungenaue Ausgangsdaten aufweisen, ist die Anwendung der oben erwähnten Formeln äußerst schwierig. Hauptsächlich ist das der Fall, wenn Angaben über den Lagerstättendruck zu Beginn und am Ende der Ausbeute, von denen die übrigen Parameter (LJ0, U e , r 0 , r e , d e ) abhängen, fehlen. Dann muß man die Berechnung der Erdölgasvorräte nach der Löslichkeit des Gases im Erdöl zum Zeitpunkt der Berechnung, nicht aber zu Beginn der Ausbeutung, vornehmen. Fehlen Angaben über die Löslichkeit des Gases im Erdöl zum Zeitpunkt der Berechnung, so kann man die Gasmenge, die zum Zeitpunkt der Berechnung bei entsprechendem Lagerstättendruck im Erdöl gelöst ist, nach den in der Literatur vorhandenen Löslichkeitskurven des Gases im Erdöl bestimmen. In diesem Falle müssen folgende Werte bekannt sein: P Q r„ r

— m i t t l e r e r D r u c k i m E r d ö l l a g e r , b e r e c h n e t a n H a n d der I s o b a r e n k a r t e z u m Z e i t p u n k t der B e r e c h n u n g , in a t ; — restlicher a u s b r i n g b a r e r E r d ö l v o r r a t z u m Z e i t p u n k t der B e r e c h n u n g in t ; — m i t t l e r e s G Ö V z u j u Z e i t p u n k t der B e r e c h n u n g in m 3 / t ; — a n H a n d des D i a g r a m m s errechnete .Löslichkeit des G a s e s i m E r d ö l z u m Z e i t p u n k t der B e r e c h n u n g bei e i n e m D r u c k P in m 3 / t .

Der Gasvorrat Y kann nun in m 3 bestimmt werden nach dem Verhältnis: V = Qr, falls ij, > r, oder V = Qi'p, falls r p < r, d. h., wenn das Erdöl bei entsprechendem Lagerstättcndruck mit Gas untersättigt ist. Natürlich ist die Löslichkeit des Gases im Erdöl zum Zeitpunkt der Berechnung durch eine Analyse der ErdölTiefenproben am besten zu bestimmen. Dann ist die erhaltene Löslichkeit des Gases im Erdöl auch die Ausgangsgröße für die Bestimmung der Vorräte an im Erdöl gelöstem Gas. Diese Methode zur Bestimmung der Erdölgasvorräte braucht erst im späteren Stadium der Förderung angewandt zu werden oder dann, wenn die für die Berechnung nach Formel (3) erforderlichen Ausgangsdaten nicht bestimmt werden können. Es hat keinen Sinn, in Verbindung damit die möglichen zusätzlichen Gasvorräte aus der Entgasung des im Erdinnern zurückbleibenden (nicht ausbringbaren) Erd-

öls in Betracht zu ziehen, da sie in diesem Falle wertlos sind, ihre Berechnung aber gewöhnlich Schwierigkeiten verursacht. U m die errechneten Erdölgasvorräte auch wirklich fördern zu können, muß für die gegebene Lagerstätte ein entsprechendes technologisches Schema zum Sammeln und zur Nutzung des Gases ausgearbeitet werden. Anderenfalls können die gewonnenen Gasmengen geringer als die errechneten ausbringbaren Vorräte sein. E s muß betont werden, daß bei Berechnung von Vorräten an gelöstem Gas durch Laboruntersuchungen von Erdöl-Tiefenproben die Löslichkeit des Gases im Erdöl ermittelt werden muß. Experimentell wurde z. B. für die Bakuer Erdöle und Gase festgestellt, daß der Fehler der tatsächlichen Löslichkeit der Gase im Erdöl im Vergleich zu den Bestimmungen aus gemittelten Löslichkeitskurven oft 100% erreicht. Eine Fehlerquelle in diesen Kurven ist auch das Nichtberiicksichtigen des Einflusses der Lagerstättentemperatur auf die Löslichkeit des Gases im Erdöl. Die Praxis bestätigt, daß man infolge der besonderen Eigenschaften der Erdöle unter den Bedingungen der meisten Lagerstätten eine verallgemeinerte graphische Darstellung der Löslidikcit mit relativ geringen Fehlern nur erhalten kann, wenn man die Kurven für jode Lagerstätte einzeln aufstellt. Zusammenfassung D a s v e r s c h i e d e n e R e g i m e der E r d ö l l a g e r s t ä t t e n v e r l a n g t e n t s p r e c h e n d e B e r e c h n u n g s m e t h o d e n i'ür die zu bilanzierend e n V o r r ä t e a n B e g l e i t g a s . Der A u t o r b r i n g t F o r m e l n , n a c h d e n e n die i m E r d ö l g e l ö s t e n g e w i n n b a r e n G a s m e n g e n a m g e n a u e s t e n b e r e c h n e t werden k ö n n e n . l'e;!H»i(! Pa3JlHHlIblH pC/KIlM IieIX MeCTOpO/KAOLIM Ü TpCÖyOT cooTBeTCTByiomi'ix MeTonou A M 6 a . n a n c a 3 a n a c o n conpoHOJKAaiomero neifiTb r a s a . A B T O P IIPHBOAIIT (JjopMyjiM, no KOTOpbIM B03M0JKII0 TOHHeÄniHM 0Öpa30M nOACHJITaTIj p a c T B o p e i n m e B necJiTH floöwBaoMue noJimiecTBa r a a a . . Suimnary Suit.able m e t h o d s ol' c a l c u l a t i o n are r e q u i r e d b y tlie dill'er e n t r e g i m e of p e t r o l e u n i d e p o s i t s i'or r e s e r v e s ol' a c c e s s o r y g a s to b e b a l a n c e d . T h e a u t h o r i n d i c a t e s f o r m u l a s e n a b l i n g Lhe m o s t e x a e t c a l c u l a t i o n ot the o b t a i n a b l e a m o u n t of g a s d i s s o l v e d in p e t r o l e u m .

Instruktion zur Anwendung der „Klassiiikation der Lagerstättenvorräte fester mineralischer Rohstoffe" auf Kali- und Steinsalzlagerstätten der D D R 2. Kall-Instruktion v o m 9. J a n u a r 1 9 6 0 INHALT 1. A l l g e m e i n e s (geologische S t e l l u n g der S a l z l a g e r s t ä t t e n , petrographisch-mineralogische Daten, Begriffsbestimm u n g e n u . a.) 2. F o r d e r u n g e n der I n d u s t r i e a n K a l i s a l z l a g e r s t ä t t e n v o r r ä t e 3. F o r d e r u n g e n der I n d u s t r i e a n S t e i n s a l z l a g e r s t ä t t e n v o r r ä t e 4. F o r d e r u n g e n z u r M e t h o d i k der g e o l o g i s c h e n E r k u n d u n g von Salzlagerstätten 5. B e g r i f f s b e s t i m m u n g e n f ü r Grenz- u n d D u r c h s c h n i t t s gehalte 6. A u s b i l d u n g s f o r m e n der K a l i - u n d S t e i n s a l z l a g e r s t ä t t e n 7. E i n s t u f u n g der V o r r ä t e in die V o r r a t s g r u p p e n 8. E i n s t u f u n g der V o r r ä t e in die V o r r a t s k l a s s e n 9. A n h a n g

Allgemeines

1.1 1.11

1.12

(Geologische S t e l l u n g der S a l z l a g e r s t ä t t e n , petrographisch-mineralogische Daten, Begriffsbestimmung e n u. a.) K a l i - u n d S t e i n s a l z l a g e r s t ä t t e n sind die G r u n d l a g e f ü r die K a l i - u n d S t e i n s a l z g e w i n n u n g i n der D D R . W i r t s c h a f t l i c h b e d e u t e n d sind K a l i - u n d S t e i n s a l z l a g e r s t ä t t e n des Z e c h s t e i n s (z). Die N u t z u n g dieser L a g e r s t ä t t e n f i n d e t bei S t e i n s a l z teils b e r g m ä n n i s c h , teils d u r c h A u s s o l u n g s t a t t . K a l i s a l z e w e r d e n ausschließlich b e r g m ä n n i s c h g e w o n n e n . G e r i n g e w i r t s c h a f t l i c h e B e d e u t u n g h a b e n die Steins a l z l a g e r s t ä t t e n i m Mittleren M u s c h e l k a l k (mm) u n d O b e r e n B u n t s a n d s t e i n (so). Sie w e r d e n ausschließlich d u r c h A u s s o l u n g g e n u t z t. Der Z e c h s t e i n wird in D e u t s c h l a n d wie f o l g t s t r a t i graphisch gegliedert1):

' ) in A n l e h n u n g a n BICHTIR-BERNBURG (1953)

Zeitschrift für angewandte Geologie (1960) Heft 7 2. K a l i - I n s t r u k t i o n

330 Zur Berechnung der Erdölgasvorräte für nur unvollständig erforschte Erdöllager, die dadurch für eine Berechnung zu ungenaue Ausgangsdaten aufweisen, ist die Anwendung der oben erwähnten Formeln äußerst schwierig. Hauptsächlich ist das der Fall, wenn Angaben über den Lagerstättendruck zu Beginn und am Ende der Ausbeute, von denen die übrigen Parameter (LJ0, U e , r 0 , r e , d e ) abhängen, fehlen. Dann muß man die Berechnung der Erdölgasvorräte nach der Löslichkeit des Gases im Erdöl zum Zeitpunkt der Berechnung, nicht aber zu Beginn der Ausbeutung, vornehmen. Fehlen Angaben über die Löslichkeit des Gases im Erdöl zum Zeitpunkt der Berechnung, so kann man die Gasmenge, die zum Zeitpunkt der Berechnung bei entsprechendem Lagerstättendruck im Erdöl gelöst ist, nach den in der Literatur vorhandenen Löslichkeitskurven des Gases im Erdöl bestimmen. In diesem Falle müssen folgende Werte bekannt sein: P Q r„ r

— m i t t l e r e r D r u c k i m E r d ö l l a g e r , b e r e c h n e t a n H a n d der I s o b a r e n k a r t e z u m Z e i t p u n k t der B e r e c h n u n g , in a t ; — restlicher a u s b r i n g b a r e r E r d ö l v o r r a t z u m Z e i t p u n k t der B e r e c h n u n g in t ; — m i t t l e r e s G Ö V z u j u Z e i t p u n k t der B e r e c h n u n g in m 3 / t ; — a n H a n d des D i a g r a m m s errechnete .Löslichkeit des G a s e s i m E r d ö l z u m Z e i t p u n k t der B e r e c h n u n g bei e i n e m D r u c k P in m 3 / t .

Der Gasvorrat Y kann nun in m 3 bestimmt werden nach dem Verhältnis: V = Qr, falls ij, > r, oder V = Qi'p, falls r p < r, d. h., wenn das Erdöl bei entsprechendem Lagerstättcndruck mit Gas untersättigt ist. Natürlich ist die Löslichkeit des Gases im Erdöl zum Zeitpunkt der Berechnung durch eine Analyse der ErdölTiefenproben am besten zu bestimmen. Dann ist die erhaltene Löslichkeit des Gases im Erdöl auch die Ausgangsgröße für die Bestimmung der Vorräte an im Erdöl gelöstem Gas. Diese Methode zur Bestimmung der Erdölgasvorräte braucht erst im späteren Stadium der Förderung angewandt zu werden oder dann, wenn die für die Berechnung nach Formel (3) erforderlichen Ausgangsdaten nicht bestimmt werden können. Es hat keinen Sinn, in Verbindung damit die möglichen zusätzlichen Gasvorräte aus der Entgasung des im Erdinnern zurückbleibenden (nicht ausbringbaren) Erd-

öls in Betracht zu ziehen, da sie in diesem Falle wertlos sind, ihre Berechnung aber gewöhnlich Schwierigkeiten verursacht. U m die errechneten Erdölgasvorräte auch wirklich fördern zu können, muß für die gegebene Lagerstätte ein entsprechendes technologisches Schema zum Sammeln und zur Nutzung des Gases ausgearbeitet werden. Anderenfalls können die gewonnenen Gasmengen geringer als die errechneten ausbringbaren Vorräte sein. E s muß betont werden, daß bei Berechnung von Vorräten an gelöstem Gas durch Laboruntersuchungen von Erdöl-Tiefenproben die Löslichkeit des Gases im Erdöl ermittelt werden muß. Experimentell wurde z. B. für die Bakuer Erdöle und Gase festgestellt, daß der Fehler der tatsächlichen Löslichkeit der Gase im Erdöl im Vergleich zu den Bestimmungen aus gemittelten Löslichkeitskurven oft 100% erreicht. Eine Fehlerquelle in diesen Kurven ist auch das Nichtberiicksichtigen des Einflusses der Lagerstättentemperatur auf die Löslichkeit des Gases im Erdöl. Die Praxis bestätigt, daß man infolge der besonderen Eigenschaften der Erdöle unter den Bedingungen der meisten Lagerstätten eine verallgemeinerte graphische Darstellung der Löslidikcit mit relativ geringen Fehlern nur erhalten kann, wenn man die Kurven für jode Lagerstätte einzeln aufstellt. Zusammenfassung D a s v e r s c h i e d e n e R e g i m e der E r d ö l l a g e r s t ä t t e n v e r l a n g t e n t s p r e c h e n d e B e r e c h n u n g s m e t h o d e n i'ür die zu bilanzierend e n V o r r ä t e a n B e g l e i t g a s . Der A u t o r b r i n g t F o r m e l n , n a c h d e n e n die i m E r d ö l g e l ö s t e n g e w i n n b a r e n G a s m e n g e n a m g e n a u e s t e n b e r e c h n e t werden k ö n n e n . l'e;!H»i(! Pa3JlHHlIblH pC/KIlM IieIX MeCTOpO/KAOLIM Ü TpCÖyOT cooTBeTCTByiomi'ix MeTonou A M 6 a . n a n c a 3 a n a c o n conpoHOJKAaiomero neifiTb r a s a . A B T O P IIPHBOAIIT (JjopMyjiM, no KOTOpbIM B03M0JKII0 TOHHeÄniHM 0Öpa30M nOACHJITaTIj p a c T B o p e i n m e B necJiTH floöwBaoMue noJimiecTBa r a a a . . Suimnary Suit.able m e t h o d s ol' c a l c u l a t i o n are r e q u i r e d b y tlie dill'er e n t r e g i m e of p e t r o l e u n i d e p o s i t s i'or r e s e r v e s ol' a c c e s s o r y g a s to b e b a l a n c e d . T h e a u t h o r i n d i c a t e s f o r m u l a s e n a b l i n g Lhe m o s t e x a e t c a l c u l a t i o n ot the o b t a i n a b l e a m o u n t of g a s d i s s o l v e d in p e t r o l e u m .

Instruktion zur Anwendung der „Klassiiikation der Lagerstättenvorräte fester mineralischer Rohstoffe" auf Kali- und Steinsalzlagerstätten der D D R 2. Kall-Instruktion v o m 9. J a n u a r 1 9 6 0 INHALT 1. A l l g e m e i n e s (geologische S t e l l u n g der S a l z l a g e r s t ä t t e n , petrographisch-mineralogische Daten, Begriffsbestimm u n g e n u . a.) 2. F o r d e r u n g e n der I n d u s t r i e a n K a l i s a l z l a g e r s t ä t t e n v o r r ä t e 3. F o r d e r u n g e n der I n d u s t r i e a n S t e i n s a l z l a g e r s t ä t t e n v o r r ä t e 4. F o r d e r u n g e n z u r M e t h o d i k der g e o l o g i s c h e n E r k u n d u n g von Salzlagerstätten 5. B e g r i f f s b e s t i m m u n g e n f ü r Grenz- u n d D u r c h s c h n i t t s gehalte 6. A u s b i l d u n g s f o r m e n der K a l i - u n d S t e i n s a l z l a g e r s t ä t t e n 7. E i n s t u f u n g der V o r r ä t e in die V o r r a t s g r u p p e n 8. E i n s t u f u n g der V o r r ä t e in die V o r r a t s k l a s s e n 9. A n h a n g

Allgemeines

1.1 1.11

1.12

(Geologische S t e l l u n g der S a l z l a g e r s t ä t t e n , petrographisch-mineralogische Daten, Begriffsbestimmung e n u. a.) K a l i - u n d S t e i n s a l z l a g e r s t ä t t e n sind die G r u n d l a g e f ü r die K a l i - u n d S t e i n s a l z g e w i n n u n g i n der D D R . W i r t s c h a f t l i c h b e d e u t e n d sind K a l i - u n d S t e i n s a l z l a g e r s t ä t t e n des Z e c h s t e i n s (z). Die N u t z u n g dieser L a g e r s t ä t t e n f i n d e t bei S t e i n s a l z teils b e r g m ä n n i s c h , teils d u r c h A u s s o l u n g s t a t t . K a l i s a l z e w e r d e n ausschließlich b e r g m ä n n i s c h g e w o n n e n . G e r i n g e w i r t s c h a f t l i c h e B e d e u t u n g h a b e n die Steins a l z l a g e r s t ä t t e n i m Mittleren M u s c h e l k a l k (mm) u n d O b e r e n B u n t s a n d s t e i n (so). Sie w e r d e n ausschließlich d u r c h A u s s o l u n g g e n u t z t. Der Z e c h s t e i n wird in D e u t s c h l a n d wie f o l g t s t r a t i graphisch gegliedert1):

' ) in A n l e h n u n g a n BICHTIR-BERNBURG (1953)

Zeitschritt für angewandte Geologie (1960) Heft 7 2. K a l i - I n s t r u k t i o n

331 Salinare

A 4 r „ '3 Je? 52 4>

3 1

Entwicklung

1.22

Grenzanhydrit Na 4 1 N a 4 br

Na 4

, Jüngstes Allersalze X. . 6 , , Steinsalz

A 4 T 4

Pegmatitanhydrit R o t e r Salzton

Na 4 y Na 4 ß Na 4 a

Tonbanksalz Tonbrockensalz ± Flöz „ O t t o s h a l l " ( K 4 ) Rosensalz Schneesalz Basissalz

Tonmittel-Zone (inkl. Blauer Ton) ± Flöz „ A l b e r t " ( K 3 A ) Flöz „ R i e d e l " (Ri) JEÍ3 Ri N a 3 -S} Schwadensalz Ü K38) N a 3 a m (•*)) A n h y d r i t m i t t e l z o n e ± ' „ M i t t e l f l ö z " (K 3 7]) B u n t e s Salz ) Na 3 £ ^ ± Flöz „ B e r g m a n n s s e g e n " (K 3B) Bändersalz Na 3 e Banksalz Na 3 S K 3 Ro Flöz „ R o n n e n b e r g " (Ro) Na 3 y Orangesalz Na 3 ß Liniensalz Na 3 a Basissalz Na 3 t m

Riedel Gruppe Na 3b Na 3

. . ,, , (Jüngeres Leine-Salze 1,. . ° , , Steinsalz Ronnenberg Gruppe N a 3a

4) SJ —

A 3 ± Ca 3 T 3

llauptanhydrit Plattendolomit G r a u e r Salzton

1.23

1.3 1.31 1.32 1.33 1.34

I'olgende Minerale bzw. Stoffe k ö n nen neben anderen f ü r die f a b r i k a torische V e r a r b e i t u n g v o n schädlichem Einfluß sein: a) Ton-, A n h y d r i t - , K a r b o n a t - u n d andere Schlämme; b) bei der Hartsalzverarbeitung gelegentlich a u c h Kieserit u n d Carnallit; c) T a c h h y d r i t (2 MgCl 2 • CaCl, • 12 HjOU); d) S t a ß f u r t i t - K o n k r e t i o n e n (auch Borazitknollen g e n a n n t ) bei weicher Ausbildung. Der K a l i u m g e h a l t von Polyhalit, L a n g b e i n i t u n d a n d e r e n schwerlöslichen K a l i u m v e r b i n d u n g e n geht im Löseprozeß in der Regel verloren. F ü r die G e w i n n u n g k o m m e n folgende Salzgesteine in B e t r a c h t : Steinsalz. Carnallitgestein: Carnallit, Steinsalz, Kieserit u n d / oder A n h y d r i t bzw. T a c h h y d r i t . Sylvinit: Sylvin u n d Steinsalz. Hartsalz: Sylvin, Steinsalz, A n h y d r i t u n d / oder Kieserit u n d / o d e r sulfatische Doppelsalze.

2. Forderungen der Industrie an KalisalzlagerstätteD Vorräte 2.1 Die H a u p t e r z e u g n i s s e der Kaliind u s t r i e sind chloridische u n d sulfaGebänderter Deckanliydrit A 2 r tische Kalidüngesalze. V o n den NeDecksteinsalz Na 2 r b e n p r o d u k t e n sind K a l i a m m o n s a l K 2 Flöz „ S t a ß f u r t " peter, Glaubersalz, MagnesiumNa 2 S t a ß f u r t - S t e i n s a l z (Älteres Steinsalz) i l chlorid, M a g n e s i u m s u l f a t u n d B r o m A 2 Basalanhydrit v o n besonderer B e d e u t u n g . (Die Ca 2 H a u p t d o l o m i t - S t i n k d o l o m i t - Stinkschiefer I I H a n d e l s p r o d u k t e der Kali- u n d ± T 2 B r a u n r o t e r Salzton Steinsalzindustrie sind u n t e r 9. in den Tabellen 2—4 a u f g e f ü h r t . ) Oberer W e r r a - A n h y d r i t A lß 2.2 F ü r die wirtschaftliche E r z e u g u n g Na 1 y Oberes W e r r a s a l z dieser F'abrikate m ü s s e n a n d e n K 1 H Flöz „ H e s s e n " Rohstoff bei d e m gegenwärtigen (Ältestes vs Na 1 ß Mittleres W e r r a s a l z Werra-Salze Nal S t a n d der technischen E n t w i c k l u n g '5 tn Steinsalz) K 1 Tb Flöz „ T h ü r i n g e n " folgende F o r d e r u n g e n gestellt werNa 1 a U n t e r e s Werrasalz den: I i 2.21 Ein b e s t i m m t e r D u r c h s c h n i t t s g e Unterer Werra-Anhydrit-Knotenschiefer Ala halt a n K 2 0 darf n i c h t u n t e r Zechsteinkalk Ca 1 schritten werden. Kupferschiefer TI 2.22 Es müssen b e s t i m m t e QualitätsKonglomerat S 1 b e d i n g u n g e n hinsichtlich der mineralogischen Z u s a m m e n s e t z u n g , der Verwachsungs1.2 V o m Kali- u n d Steinsalzbergbau werden in der D D R verhältnisse u n d des zulässigen M a x i m u m s a n gegenwärtig folgende H o r i z o n t e des Zechsteins wirtschädlichen B e i m e n g u n g e n erfüllt sein. schaftlich g e n u t z t : 2.23 Die Lagerungsverhältnisse u n d bergtechnischen A b Leine-Steinsalz N a 3 (Jüngeres Steinsalz), b a u b e d i n g u n g e n müssen eine G e w i n n u n g ermöglichen. Kaliflöz „ S t a ß f u r t " K 2, 2.3 Der B e r g b a u f o r d e r t von der E r k u n d u n g folgende A n S t a ß f u r t - S t e i n s a l z N a 2 (Älteres Steinsalz), gaben : Werra-Steinsalz N a 1, a) Mächtigkeit, L a g e r u n g u n d S t r u k t u r der L a g e r Kaliflöz „ H e s s e n " K 1 H, s t ä t t e n , A u f t r e t e n v o n Begleitflözen; Kaliflöz „ T h ü r i n g e n " K 1 T h . b) A u s b i l d u n g der Liegend- u n d H a n g e n d s c h i c h t e n 1.21 Große w i r t s c h a f t l i c h e B e d e u t u n g besitzen folgende des Kalisalzlagers, Möglichkeiten v o n L a u g e - u n d Salzminerale: Gaseinbrüchen; a) Steinsalz (NaCl) — n u r bei Steinsalzgewinnung, b) Sylvin (KCl), c) Carnallit (KCl • MgCl 2 • 6 I i 2 0 ) , d) Kieserit (MgS0 4 • H a O). A u ß e r d e m h a b e n B r o m u n d Borazit wirtschaftliche Bedeutung. e) B r o m (Br) in i s o m o r p h e r V e r t r e t u n g des Chlors in chloridischen Mineralien (im Carnallit C1: Br etwa 150 : 1), f) B o r a z i t ( S t a ß f u r t i t ) (5 MgO • 7 B 2 0 3 • MgCl 2 ). I n den L a g e r s t ä t t e n der D D R erlangen gelegentlich und auch dann nur untergeordnete Bedeutung: g) K a i n i t (KCl • M g S 0 4 • 3 H 2 0 ) , h) P o l y h a l i t (2 C a S 0 4 • K 2 SO„ • M g S 0 4 • 2 H 2 0 ) , i) L a n g b e i n i t ( K 2 S 0 4 • 2MgSO„), j) R u b i d i u m c h l o r i d (RbCl).

2.4

c) Z u s t a n d des Deckgebirges u n d seine W a s s e r f ü h r u n g ; d) Lage des Salzspiegels bzw. des Salzhanges; e) Lage möglicher Auslaugungssenken. F ü r f a s t alle bergbaulich g e n u t z t e n Kalisalzlagers t ä t t e n in der D D R h a t das P r o b l e m der m a x i m a l e n Teul'e f ü r den A b b a u keine p r a k t i s c h e B e d e u t u n g . F ü r die a n d e r e n L a g e r s t ä t t e n u n d Gebiete der geologischen K a l i s a l z e r k u n d u n g wird vorläufig die m a x i m a l e Abb a u t e u f e f ü r B i l a n z v o r r ä t e m i t 1200 Meter festgelegt. Die u n t e r e Grenze der Teufe f ü r die B e r e c h n u n g der A u ß e r b i l a n z v o r r ä t e wird vorläufig bei 2000 Meter festgelegt.

3. Forderungen der Industrie an Steinsalzlagerstättenyorräte 3.1 I n A b h ä n g i g k e i t v o m Verwendungszweck werden drei S o r t e n Steinsalz u n t e r s c h i e d e n : Speisesalz, Viehsalz, Industriesalz. Die H a u p t m e n g e an Steinsalz wird f ü r

Zeitschrift für angewandte Geologie (1960) Heft 7 2. K a l i - I n s t r u k t i o n

332

3.2 3.21

3.22

3.3

industrielle Zwecke v e r w e n d e t , h a u p t s ä c h l i c h f ü r die F a b r i k a t i o n v o n N a t r i u m - u n d Chlorverbindungen. J e n a c h V e r w e n d u n g s z w e c k des Steinsalzes werden a n das F ö r d e r g u t b e s t i m m t e A n f o r d e r u n g e n (z. B. G a r a n tiesalz) gestellt. W ä h r e n d i m Steinspeisesalz jede Verunreinigung, besonders d u r c h K u n d Mg, u n e r w ü n s c h t ist, w i r k t sich ein geringer K a l i u m g e h a l t der Sole bei der Speisesalzerzeugung d u r c h K o r n v e r g r ö ß e r u n g v o r t e i l h a f t aus. D a s v o n der chemischen I n d u s t r i e zu v e r a r b e i t e n d e Steinsalz m u ß hinsichtlich des S 0 3 - G e h a l t e s den A n f o r d e r u n g e n der e n t s p r e c h e n d e n T G L genügen. J e n a c h V e r w e n d u n g des Steinsalzes ist f ü r diese schädliche K o m p o n e n t e (z. B. wegen e r h ö h t e n A u f w a n d e s a n F ä l l u n g s m i t t e l n in der Elektrolyse) ein Grenzwert zu e r a r b e i t e n u n d zu bestätigen. Die F o r d e r u n g e n des B e r g b a u s a n die E r k u n d u n g e n t s p r e c h e n denen f ü r Kalisalzlagerstätten (2.3).

4. Forderungen an die Methodik der geologischen Erkundung von Salzlagerstätten 4.1 A l l g e m e i n e s 4.11 Die geologische E r k u n d u n g v o n S a l z l a g e r s t ä t t e n wird d u r c h B o h r u n g e n u n d b e r g m ä n n i s c h e A r b e i t e n vorg e n o m m e n . Es gilt bei S a l z l a g e r s t ä t t e n m e h r als bei anderen, d a ß die E r k u n d u n g m i t einem Minimum an OT-Bohrungen 2 ) d u r c h g e f ü h r t w e r d e n m u ß . Das S t u d i u m geologischer Einzelheiten (Fazies des Lagers, T e k t o n i k usw.) erfolgt d u r c h E r k u n d u n g mittels UT-Kern-Bohrungen2), bergmännischer Arbeiten und B o h r u n g e n m i t B o h r m e h l p r o b e n . Die a n g e s t r e b t e — i m Vergleich zu a n d e r e n R o h s t o f f e n geringe — Zahl der O T - B o h r u n g e n m u ß d u r c h ihre rationelle Vert e i l u n g auf der L a g e r s t ä t t e u n d d u r c h intensive Eins c h a l t u n g geophysikalischer E r k u n d u n g s v e r f a h r e n ein M a x i m u m an erreichbaren E r k e n t n i s s e n ermöglichen. 4.12 J e d e s OT-Bohrloch m u ß n a c h seiner Einstellung verläßlich v e r f ü l l t werden, n a c h d e m v o r h e r d u r c h azimutale u n d Neigungsmessungen die Abweichung des Bohrloches g e n a u b e s t i m m t w u r d e . (Eine sorgfältige D u r c h f ü h r u n g dieser A r b e i t e n ist f ü r die nachfolgende Festlegung der Sicherheitspfeiler unerläßlich.) I n Steinsalzlagerstätten darf n u r m i t salzgesättigter u n d in Kalisalzlagerstätten n u r m i t MgCl 2 -gesättigter Spülung gebohrt werden. 4.13 W e n n keine geophysikalischen Bohrlochmessungen (y-, yy-, Neutronen-y-Messungen u. a.) m i t eindeutigen Ergebnissen vorliegen, darf der K e r n g e w i n n im n u t z b a r e n Rohstolf, m i t A u s n a h m e v o n T r ü m m e r c a r n a l l i t u n d Kristallsalzzonen im Leinesalz, n i c h t geringer als 8 0 % , i m T r ü m m e r c a r n a l l i t u n d in den Kristallsalzzonen im Leinesalz nicht geringer als 6 5 % sein. B o h r u n g e n m i t geringerem K e r n g e w i n n ohne geophysikalische Meßergebnisse d ü r f e n zur V o r r a t s b e r e c h n u n g n i c h t b e n u t z t werden. 4.14 U T - K e r n b o h r u n g e n zur E r k u n d u n g t e k t o n i s c h e r u n d a n d e r e r geologischer Einzelheiten k ö n n e n v o n den bergm ä n n i s c h e n B a u e n aus im n o t w e n d i g e n U m f a n g ausg e f ü h r t werden. J e d o c h sind schichtenparallele Bohr u n g e n zur Beurteilung des Lagers u n d seiner K 2 0 Gehalte u n b r a u c h b a r . 4.15 W e n n d u r c h U T - K e r n b o h r u n g e n bzw. Bohrmehlb o h r u n g e n die volle Mächtigkeit eines Kalisalzlagers nachgewiesen w e r d e n soll, m u ß das H a n g e n d e u n d Liegende bis z u m einwandfreien Nachweis a n g e b o h r t werden. Bei U T - K e r n b o h r u n g e n im W e r r a - R e v i e r ist das h a n g e n d e u n d liegende Steinsalz m i t e t w a 5 m ; in den übrigen Revieren der Graue Salzton bzw. geb ä n d e r t e D e c k a n h y d r i t m i t e t w a 0,5 m, das Ältere Steinsalz m i t e t w a 10 m a n z u b o h r e n . 4.2 4.21

Dokumentation 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 Aufschlußarbeiten h a b e n die „Vorläufige A r b e i t s a n w e i s u n g z u r Feld. 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 " 3 ) der S t a a t l i c h e n Geologischen Kommission bzw. entsprechende Arbeitsanweisungen der V V B Kali Gültigkeit.

-) OT-Bohrungen = Bohrungen von der Tagesolterfläche ;uis. UT-Bohrungen = Bohrungen aus bergmännischen Aufschlüsseil. ') Z. angew. Geol., 2, H. 11/12, S. 558-564, Berlin 1956.

4.22

Die F o r d e r u n g e n der Z V K a n die B e r e c h n u n g der V o r r ä t e (s. 71f.) k ö n n e n nicht d u r c h die u n t e r 4.21 gen a n n t e n Anweisungen a u ß e r K r a f t gesetzt w e r d e n .

4.3 4.31

Probenahme Bei K e r n b o h r u n g e n ist f ü r die chemische A n a l y s e folgendes zu b e a c h t e n : Die B e m u s t e r u n g m u ß das Lager in seiner vollen Mächtigkeit erfassen. Bei ungleichmäßiger Z u s a m m e n s e t z u n g des Lagers m u ß dessen G e s a m t m ä c h t i g k e i t in einzelne, stoiflich möglichst gleichartige Sektionen u n t e r t e i l t werden, d a m i t gleichartige V a r i e t ä t e n a u c h g e s o n d e r t a n a l y tisch b e s t i m m t w e r d e n k ö n n e n . Die geringste L ä n g e derartiger Sektionen soll 0,8 m, die g r ö ß t e im gleichartigen Rohstolf 5 m b e t r a g e n . W e n n diese Gliederung n i c h t d u r c h A u g e n b e f u n d möglich ist, h a t sie a n H a n d v o n K ö r n e r p r ä p a r a t u n t e r s u c h u n g e n , D ü n n - oder Anschliffen zu erfolgen. I n Zweifelsfällen sind stets Einzelsektionen zu u n t e r s u c h e n , da sie leicht. — n a c h E i n g a n g der Analysenergebnisse — vereinigt w e r d e n k ö n n e n . W e n n im Kalisalzlager E i n l a g e r u n g e n von Ton, Anh y d r i t u n d K a r b o n a t e n e n t h a l t e n sind, w e r d e n sie bei Mächtigkeiten bis zu 20 cm in die gewöhnlichen P r o b e n einbezogen u n d bei der Analyse m i t b e s t i m m t . Bei der P r o b e n a h m e in b e r g m ä n n i s c h e n B a u e n gilt sinngemäß 4.311 —4.314. Als P r o b e n a r t wird dieSchlitzprobe in V e r b i n d u n g m i t H o c h - u n d T i e f b o h r u n g e n (Bohrmehlproben) e m p f o h l e n . Beim Anfl'angen des P r o b e g u t e s darf keine W i n d s i c h t u n g a u f t r e t e n . W e n n bei der b e r g m ä n n i s c h e n E r k u n d u n g n i c h t die volle Mächtigkeit des Lagers freigelegt wurde, sind die ..Schlitze d u r c h B o h r u n g e n zu ergänzen, so d a ß das Profil des Lagers u n d P r o b e n m n t e r i a l vom H a n g e n d e n bis z u m Liegenden vorliegt (s. hierzu 4.15). Die P r o b e n a l u n e s t e l l e n liegen in A b s t ä n d e n von 20 bis 40 m — in besonders b e g r ü n d e t e n Fällen bei CanialüI.L a g e r s t ä t t e n m i t gleichmäßiger A u s b i l d u n g bis zu 60 m u n d bei S t e i n s a l z l a g e r s t ä t t e n bis zu 100 m — i m allgemeinen an einem Stoß oder s c h a c h b r e t t a r t i g an beiden. Die AbsLände w e r d e n f ü r jede L a g e r s t ä t t e in A b h ä n g i g k e i t v o n der Gleichmäßigkeit der Lagers t ä t t e oder ihrer Teile v o m Geologen festgelegt. E i n m a l festgelegt, sind diese A b s t ä n d e stets einzuhalten. Die P r o b e n a h m e s t e l l e n sind einzumessen u n d in einein B e m u s f e r u n g s r i ß einzutragen. Vor der P r o b e n a h m e ist zu p r ü f e n , ob das Salz frisch a n s t e h t , andernfalls ist das irische Salzgestein freizulegen.

4.311 4.312

4.313

4.314

4.32

4.33

4.34

4.4 4.41 4.42

4.5 4.51 ' 4.511

4.512

4.513

4.514

4.515

P r ob en v e r a r b e i t u n g Die V e r j ü n g u n g des g e n o m m e n e n P r o b e n m a t e r i a l s m u ß d e r a r t erfolgen, d a ß keine E n t m i s c h u n g e n n a c h Korngrößen auftreten. W e n n A n a l y s e n n i c h t u m g e h e n d d u r c h g e f ü h r t werden, müssen P r o b e n v o n Carnallit und a n d e r e n hygroskopischen Salzgesteinen in lufLdiclit verschlossenen B e h ä l t e r n bis zur Analysierung a u f b e w a h r t w e r d e n . U n t e r s u c h u n g der Proben Es werden Teil- u n d Vollanalysen u n t e r s c h i e d e n . Teila n a l y s e n k ö n n e n sich auf die B e s t i m m u n g v o n K 2 0 beschränken. Die chemische Vollanalyse h a t auf K, Mg, Ca, S 0 3 , Cl, H 2 0 , R 2 0 3 ( = F e 2 0 3 + A1 2 0 3 ) u n d auf unlösliche Beim e n g u n g e n zu erfolgen. Der Gehalt v o n N a k a n n rechrechnerisch b e s t i m m t w e r d e n . A u ß e r diesen E l e m e n t e n u n d chemischen V e r b i n d u n g e n ist n a c h Bedarf in Kalisalzproben noch der Gehalt an B r o m u n d Bor, in Einzelfällen a u c h an J od u n d a n d e r e n wertvollen Bestandteilen zu ermitteln. A u ß e r den n u t z b a r e n K o m p o n e n t e n ist a u c h den schädlichen B e i m e n g u n g e n B e a c h t u n g zu schenken. Vor allem ist die T a c h h y d r i t b e s t i m m u n g in den entsprechenden Carnallitwerken v o n großer B e d e u t u n g . Eine alleinige K 2 0 - B e s t i m m u n g ist in solchen Lagers t ä t t e n nicht zulässig, wo in Mischfaziesgebieten die A b b a u p l a n u n g zuverlässige U n t e r l a g e n erfordert. I n diesen Fällen sind die Anteile der verschiedenen Kalimineralien zu ermitteln. Teilanalysen sind n u r bei in A b b a u s t e h e n d e n L a g e r s t ä t t e n zulässig u n d k ö n n e n im allgemeinen zur Vor-

Zeitschrift für angewandte Geologie (1960) Heft 7 2. K a l i - I n s t r u k t i o n

333

ratsbereclinung neu erkundeter L a g e r s t ä t t e n n i c h t verwendet werden. 4 . 5 1 6 Steinsalzproben werden auf die in den entsprechenden T G L angeführten K o m p o n e n t e n analysiert. , 4.52 Die R i c h t i g k e i t der chemischen Analysenergebnisse m u ß durch K o n t r o l l a n a l y s e n ( 1 % innere, 0 , 5 % äußere Kontrolle) geprüft werden. Auf eine möglichst gleichmäßige Verteilung der K o n t r o l l a n a l y s e n über die ges a m t e L a g e r s t ä t t e ist zu achten. B e i O T - B o h r u n g e n sind j e 1 0 % der G e s a m t a n a l y s e n der inneren und äußeren Kontrolle zuzuführen. 4.53 Neben der chemischen Analyse sind ausreichend kristalloptische sowie D ü n n - und Anschliü'untersuchungen durchzuführen. Ihre Anzahl ist auf Grund der örtlichen Verhältnisse durch den Geologen festzulegen. 4.G

Hydrogeologische

4.61

Die hydrogeologischen Untersuchungen sind während der geologischen E r k u n d u n g durchzuführen u n d i m allgemeinen auf die Wasserführung des Deck- und Auslaugungsgebirges zu b e s c h r ä n k e n . Dabei soll festgestellt werden: a) Anzahl der wasserführenden Horizonte, ihr petrographischer Charakter, Lagerung, Verbreitung, Mächtigkeit usw.; b) hydrostatisches Niveau jedes Horizontes; c) Speisung und Einzugsgebiet der wasserführenden Schichten; d) Chemismus der W ä s s e r ; e) L a g e des Salzspiegels bzw. -hanges oder Tiefe der Auslaugungssenke.

4.62

Untersuchungen

4.7

B e r e c h n u n g der V o r r ä t e

4.71

.Die V o r r a t s b e r e c h n u n g erfolgt in 1 0 0 0 'rönnen Rohsalz (elf) des Rohstolfes und in 1 0 0 0 T o n n e n i < 2 0 . h l der Regel sind die R o h s t o l i s o i t e n getrennt zu berechuen. W o die Erkundungsdielite n i c h t ausreicht, erfolgt die B e r e c h n u n g als Kalisalz. B e i Vorhandensein mehrerer Kalisalzlager 4 ) ist die B e rechnung für jedes gesondert durchzuführen. ist ein Kalisalzlager 5 ) durch ein Steinsalzniittel") getrennt bzw. setzt es sich aus zwei Lagern m i t verschiedenen Rohstoffsorten z u s a m m e n ' ) und ist eine Gewinnung j e d o c h nur gemeinsam bzw. unter E i n beziehung des Zwischenmittels möglich, müssen iYlenge und Gehalt für das gesamte anfallende F ö r d e r g u t ber e c h n e t werden. B e i unterschiedlicher Fazies der einzelnen L a g e r 7 ) k a n n die B e r e c h n u n g als „ K a l i s a l z e " erfolgen. Der ges c h ä t z t e P r o z e n t a n t e i l für Hartsalz und Carnallit ist j e d o c h anzugeben. Wird das Hangende bzw. Liegende des Kalilagers von H o c h - bzw. Tiefbohrungen auf einer größeren E r streckung (maximal höchstzulässige E n t f e r n u n g 120 m) n i c h t erreicht, dann müssen die n i c h t b e m u s t e r t e n V o r r ä t e durch Proiiikonstruktion, I n t e r - bzw. E x t r a polation b e r e c h n e t und bei den C t - bzw. C ä -Vorräten ausgewiesen werden. B e i zahlreichen Salzlagerstätten sind wegen der großen Steinsalzmengen in Abweichung zur Klassifikation der L a g e r s t ä t t e n v o r r ä t e fester mineralischer Rohstoll'e ( P k t . I, ij 2.1) nur die Steinsalzmengen zu erfassen, für die eine Gewinnung a n g e s t r e b t wird. I m B e r i c h t ist für die selektive Gewinnung eine entsprechende B e gründung zu geben. Bei in Nutzung befindlichen L a g e r s t ä t t e n sind folgende bei A b b a u und Gewinnung entstehenden Rohstofl'verluste zu berechnen und in Prozenten des V o r r a t e s anzugeben: " 1. in B e r g f e s t e n 8 ) zwischen den K a m m e r n ;

4.72 4.73

4.74

4.75

4.76

4 ) z. B . Oberes Lager = „Flöz Hessen" und Unteres Lager = „Flöz Thüringen" im Werra-Gebiet. 6 ) I m Sinne des „Oberen" oder „ U n t e r e n " Lagers der Werra-Kalisal/.e; 6 ) z. B . „Flöz Hessen" besteht aus: Begleitflöz, Steinsalzinittel (0,5 m mächtig) und Hartsalzlager. • 7 ) z. B . „ F l ö z Thüringen", bei dem ein hangendes Camallitlager und ein liegendes Hartsalzlager vorhanden sind. 8 ) Bergfesten sind „Pfeiler" und „Schweben", die die Aufgabe haben, das Dach zu stützen und den ursprünglichen Zusammenhang des Gebirges zu erhalten, und deren Abbau in absehbarer Zeit nicht vorgesehen ist (z. B . Schacht- und Bohrlochfesten). B) z. B . beträgt der Abbauverlust in den Bergfesten zwischen den K a m mern c a . 4 5 % — zwischen maximaler Bauhöhe und anzubauender B a n k

100%.

4.78

4.79

2. zwischen der m a x i m a l e n B a u h ö h e und der anzubauenden B a n k ; 3. zwischen Abbausohle und Liegendem des Kalisalzlagers. Gesondert zu berechnen sind die V o r r ä t e in der anzubauenden B a n k . Diese V o r r ä t e sind in der Gruppe der Außerbilanzvorräte besonders auszuweisen. W e n n n a c h A b b a u des Vorratsblockes durch A b b a u auswirkungen (Bruch, Setzungen, Gebirgsdruck u. a.) V o r r ä t e in Bergfesten, Begleitilözen (z. B . Carnallitlinsen) usw. n i c h t m e h r a b g e b a u t werden können, werden sie als Abbauverluste ausgewiesen und bei Neuberechnungen unter den V o r r ä t e n nicht mehr geführt. Die Berechnung der mittleren Gehalte und Mächtigkeiten m u ß bei in Nutzung befindlichen L a g e r s t ä t t e n für die unter 4.76 aufgeführten L a g e r s t ä t t e n t e i l e gesondert erfolgen, da sie m i t unterschiedlichen Verlusten durch A b b a u und Gewinnung bewertet werden 9 ). Neu erkundete Lagerstätten werden ohne Verluste berechnet.

5. Begriffsbestimmungen für Grenz- und Uurchschnittsgehaltc 5.1

5.2

5.21

5.22

5.23

5.24

Bei gegebenen geologischen und technologischen Verhältnissen erfolgt die Abgrenzung der Bilanz- und Außerbilanzvorräte hauptsächlich n a c h den P a r a m e t e r n : Mächtigkeit, Gehalte, Teufe und Verunreinigungen (spez. beim Steinsalz). E s ist zu unterscheiden zwischen vier sich auf den Gehalt beziehenden Begrilfen: 1. industrieller Minimalgehalt; 2. geologischer Schwellengehalt; 3. untere Gehaltsgrenze der A u ß e r b i l a n z v o r r ä t e ; 4. tatsächlicher Durclischnittsgelialt. Der i n d u s t r i e l l e M i n i m a l g e h a l t ist die untere Grenze für den Durchsclmittsgelialt des au die F a b r i k zu liefernden Rohsalzes. Diese Grenze bezeichnet jenen Durclischnittsgelialt einer Tages-, S c h i c h t - usw.Förderung, unter welcher eine Verarbeitung des R o h stoffes z. Zt. unwirtschaftlich ist. J e d e r V o r r a t s b e r e c h n i m g muß ein von der S t a a t l i c h e n Plankommission b e s t ä t i g t e r industrieller Minimalgehalt zugrunde liegen. Der g e o l o g i s c h e S c h w e l l e n g e h a l t ist die v o m Geologen für einen V o r r a i s b l o c k , .Lagerstättenteil usw. oder in Einzelfällen (vor allem bei. der Erkundung) für die ganze L a g e r s t ä t t e festgelegte Gehaltsgrenze, welche die B i l a n z v o r r ä t e von den Außerbilanzvorräten abgrenzt. Der geologische Schwellengehalt k a n n mit dem industriellen Miniinalgehalt zusammenlallen, liegt j e d o c h meist unter ihm. Der Gehaltsunterscliied ergibt sich aus der Möglichkeit, hochprozentige Salze mit geringer prozentigen bis zum industriellen Minimalgehalt zu verschneiden. Die u n t e r e G e h a l t s g r e n z e d e r A u ß e r b i l a n z v o r r ä t e , bis zu welcher Kalisalz Vorräte in der Vorratsberechnung e r f a ß t werden, wird einheitlich mit 6 % K 2 0 festgelegt. Der t a t s ä c h l i c h e D u r c l i s c h n i t t s g e l i a l t des L a gers bzw. des Fördergutes (Aul'gabegut an die F a b r i k ) — berechnet n a c h den vorliegenden E r k u n d u n g s ergebnissen bzw. durch B e m u s t e r u n g des Fördergutes — darf n i c h t niedriger als der industrielle Minimalgelialt sein. Der tatsächliche Durchschnittsgehalt ist wichtig für betriebliche Abrechnungen und Planungen.

6. Kali- und Steinsalzlagcrstättentypen und deren Ausbildung

6.1

B e i den Salzlagerstätten der D D R lassen sich bei B e rücksichtigung der Ausdehnung, S t r u k t u r , Fazies und T e k t o n i k sowie anderer Gesichtspunkte mehrere T y p e n unterscheiden, die einen unterschiedlichen Aufwand zur E r k u n d u n g und B e w e r t u n g der V o r r ä t e verlangen. T y p I : W e i t r ä u m i g , horizontal bis flachwellig ausgebildete schichtartige L a g e r s t ä t t e n , im Streichen und Fallen aushaltend (auf l x l k m und m e h r ) ; die Mächtigkeit des Kalisalzlagers ist verhältnismäßig gleichbleibend; die Fazies relativ beständig und die T e k t o n i k einfach. (Vorwiegend v e r b r e i t e t : L a g e r s t ä t t e n t e i l e des W e r r a gebietes.)

Zeitschrift für angewandte Geologie (1960) Heft 7 2. K a l i - I n s t r u k t i o n

334 6.2

6.3

6.4

6.5

6.6

T y p I I : Größere, an geologische S t r u k t u r e n (Bruchund F a l t u n g s t e k t o n i k ) gebundene sattelartige Lagers t ä t t e n ; steiles bis sehr steiles Einfallen der Kalisalzlager, auf größere E n t f e r n u n g e n (ca. 1 k m im Streichen, 250 m im Einfallen) vorwiegend gleichbleibende Mächtigkeiten und fazielle Ausbildung, übersichtliche tektonische Verhältnisse. (Vorwiegend v e r b r e i t e t : S t a ß f u r t e r Sattel.) T y p I I I : Große, schiclitartige, horizontal bis flachwellig ausgebildete Lagerstätten bzw. L a g e r s t ä t t e n teile. Das L a g e r ist im Streichen und Fallen absetzig; wechselnde l'azielle Ausbildung, V e r t a u b u n g e n , tektonisch bedingte, größere Mächtigkeiten bei flacher L a g e r u n g ; im A b b a u b l o c k (ca. 200 X 250 m) herrschen j e d o c h übersichtliche Verhältnisse in Fazies und Tektonik. (Vorwiegend v e r b r e i t e t : Südliarz-Lagerstätten.) T y p I V : Kleine L a g e r s t ä t t e n t e i l e mit engräuinig wechselhaften Gehalten und M ä c h t i g k e i t e n ; veränderliche fazielle und/oder komplizierte tektonische Verhältnisse, unübersichtliche Ausbildung des Lagers im A b b a u b l o c k (ca. 200 X 250 m). (z. B . : N- und W - F e l d S c h a c h t a n l a g e Georg-Unslrut.) T y p V : Diapirartige Salzaufpressungen mit mehr oder weniger langgestreckter bis kreisrunder F o r m , mit komplizierter innerer T e k t o n i k , bestehend aus zahlreichen kulissenartigen F a l t e n s t r ä n g e n Die Kalioder Steinsalze sind örtlich angereichert (angestaut) oder verdrückt. Die faziellen Verhältnisse sind unübersichtlich. (•/,. B . : B a r t e n s i e b e n und Norddeutscher R a u m . ) G e m ä ß den Richtlinien der Z V K über F o r m und I n h a l t von VoiTatsbereclmungeu 1 0 ) hat der Geologe die Lagers t ä t t e bzw. 'Lagerstättenteile in den jeweils entsprechenden T y p einzustufen und die Einstufung zu begründen.

8.2

8.21

Typ I 500 X 500 m T y p 11 500 X 250 m 1 2 ) T y p I I I 400 X 250 m 8.22 8.23 8.3

8.31

7. Einstufung (1er Vorräte in die Vorratsginiipuii 7.1 7.2 7.21

7.22 7.23 7.24

7.25

7.20

Die Abgrenzung der Bilanzvorräte von den AulJerbilanzvorräten erfolgt nach den geologischen Schwellengelial ten. F e r n e r wird für die Einstufung in die VoiTatsgruppen festgelegt: Vorräte, die in „befristeten Sicheiheitspfeilern" gebunden sind (z. B . Markscheide-, Kohlensäure- und Laugensicherheitspfeiler), werden entsprechend den Industriekonditionen bei den Bilanz- bzw. Aul.Serbilanzvorräten gesondert ausgewiesen. Vorräte, die in Bergfestengebunden sind (z. B . Scliachtund Bohrlochfesten), werden stets in die Außerbilanzvorräte eingruppiert und gesondert ausgewiesen. Die Eingruppierung der unter 7.21 und 7.22 angeführten V o r r ä t e ist zu begründen. Vorräte, die in der lt. K a l i - B e r g b a u - V o r s c h r i f t e n und anderen Anweisungen der Bergbehörden gegen das Hangende anzubauenden B a n k gebunden sind, werden als Außerbilanzvorräte getrennt ausgewiesen. V o r r ä t e zwischen m a x i m a l e r B a u h ö h e und anzubauender B a n k bzw. V o r r ä t e unter der Abbausohle sind gesondert auszuweisen. Sie werden entsprechend den Industriekonditionen in getrennten Berechnungen zusammen ausgewiesen. Vorräte, die n a c h erfolgtem Abbau, entsprechend 7.24 und 7.25, in der L a g e r s t ä t t e verblieben sind, werden dann in den Außerbilanzvorräten weitergeführt, wenn die unter 4.77 angeführten Feststellungen (technisch nicht gewinnbar) nicht zutreffen und die V o r r ä t e sich mit einem höheren, z. Zt. nicht v e r t r e t b a r e n wirtschaftlichen Aufwand gewinnen lassen oder die verbliebenen Konditionen nicht mehr den Bilanz-, wohl aber noch den Außerbilanzvorräten entsprechen.

S. Einstufung der Vorräte in die Vorratsklasscn

8.1

Bei der Einstufung der V o r r ä t e in die Vorratsklassen wird von 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 v o r r ä t e fester mineralischer R o h s t o f f e " 1 1 ) ausgegangen. Ihre B e s t i m m u n g e n werden auf Salzlagerstätten folgendermaßen angewendet: E i n e gesonderte B e t r a c h t u n g der Vorratsklasse A t ist für die Kaliindustrie ohne praktische Bedeutung. Diese V o r r ä t e werden in der Klasse A 2 ausgewiesen.

" ) Z, angew. Geol., 3, H. 4, S. 189-101, Berlin 1057.

Zur K l a s s e A., gehören Vorräte, wenn sie eingehend erkundet, d. h. durch bergmännische Arbeiten an nicht weniger als drei Seiten begrenzt sind, die Lagerungsverhältnisse und T e k t o n i k , die Qualitäten des Rohstoffes, die Verteilung der verschiedenen Rohstoifarten, die geologischen und hydrogeologischen Verhältnisse der L a g e r s t ä t t e für die Aus- und Vorrichtung der V o r r ä t e so erforscht und die technologischen Eigenschaften des Mineralrohstoffes so gek l ä r t sind, daß das technische P r o j e k t für die W e i t e r verarbeitung ausgearbeitet werden k a n n 1 1 ) . Die Blockgrößen sind durch folgende R i c h t w e r t e gekennzeichnet (s. P k t . 9 T a b . 1 ) :

Bei den L a g e r s t ä t t e n T y p I V und V können durch die geologische E r k u n d u n g keine V o r r ä t e der Klasse A ä nachgewiesen werden. Das L a g e r m u ß n a c h den Festlegungen dieser Instruktion b e m u s t e r t sein. Zur K l a s s e B gehören Vorräte, wenn sie hinreichend erkundet, d. h. durch bergmännische Arbeiten an n i c h t weniger als zwei Seiten begrenzt sind, die Lagerungsverhältnisse und die Grundzüge der T e k tonik erforscht, die Qualitäten und R o h s t o i f a r t e n bis auf Einzelheiten ihrer Verteilung für die L a g e r s t ä t t e festgestellt sind, die liydrogeologischen Verhältnisse sowie geologischen Abbaubedingungen der L a g e r s t ä t t e im allgemeinen geklärt, die technologischen Eigenschaften des Mineralrolistolfes soweit erforscht sind, daß die W a h l eines S c h e m a s der W e i t e r v e r a r b e i t u n g gewährleistet, ist. 1 1 ) Die Blockgrößen sind durch folgende R i c h t w e r t e gekennzeichnet (s. P k t . 9 T a b . 1 ) : Typ Typ Typ Typ Typ

8.4

8.41

I II III IV V

750 750 600 400 100

X X X X X

750 250 400 250 50

m mls) m m m

Zur K l a s s e C x gehören Vorräte, wenn sie weiträumig erkundet, d. h. durch ein weitmaschiges Netz von Bohrungen oder bergmännischen A r b e i t e n begrenzt sind, die Qualität des Rohstolfes und seine Arten, die allgemeinen geologischen und liydrogeologischen Verhältnisse der Lagerstätte in ihren Grundzügen erforscht, die Technologie der W e i t e r v e r a r b e i t u n g entweder auf Grund von Analysen bzw. L a b o r a t o r i u m s prüfungen ordnungsgemäß entnommener Proben oder in Analogie zu erforschten L a g e r s t ä t t e n b e s t i m m t ist. (Bei Außerbilanzvorräten k a n n die Technologie der Gewinnung oder der V e r a r b e i t u n g noch u n b e k a n n t sein.) Außerdem gehören hierzu Vorräte, 1. die an V o r r ä t e der Klassen A„ und B angrenzen, oder 2. V o r r ä t e besonders komplizierter L a g e r s t ä t t e n t e i l e , für die trotz eines engmaschigen Netzes von E r kundungsarbeiten die Verteilung der wertvollen K o m ponenten oder des Minerals nicht geklärt ist. Die Blockgrößen sind durch folgende R i c h t w e r t e gekennzeichnet (s. P k t . 9 T a b . 1 ) : Typ I an bergmännische Auffahrungen 1000 m seitlich 1500 m Abstand zwischen 3 Aufschlüssen (Kernbohrungen bzw. K o m b i n a t i o n von K e r n bohrungen und bergmännischen Aufschlüssen) ; T y p I I an bergmännische Auffahrungen 500 m seitlich (im Streichen und im Fallen) 1000 m Abstand zwischen 3 Aufschlüssen (s. unter T y p I)

n ) „Klassifikation der Lagerstättenvorräte fester mineralischer Rohstoffe". Z. angew. Geol., 2, H . 10, S. 4 4 8 - 4 5 0 , Berlin 1956. 11;) Der größere W e r t liegt in der Richtung der geringsten Veränderlichkeit. Sämtliche Entfernungen beziehen sich auf flache Längen.

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8.42 8.43 8.44

8.45 8.40

8.5

335

T y p I I I an bergmännische Auffahrungen 500 m seitlich zwischen 3 Aufschlüssen 800 m Ab(s. u n t e r T y p I) stand13) T y p I V an bergmännische Auffahrungen 250 m seitlich durch K e r n b o h r u n g e n k ö n n e n bei T y p I V keine C j - V o r r ä t e nachgewiesen werden; Typ V an bergmännische Auffahrungen 100 ] seitlich (im Streichen und Fallen) zwischen 3 Aufschlüssen 200 m A b s t a n d (s. unter T y p I) Die V o r r ä t e müssen durch bergmännische Aufschlüsse an einer S e i t e (einfache seitliche E x t r a p o l a t i o n ) nachgewiesen sein. I m Anschluß an B l ö c k e der Klassen A a und B sind V o r r ä t e der Klasse Cj zu extrapolieren, wenn die geologischen Voraussetzungen dazu erfüllt sind. B e i den T y p e n I — I I I und V erfolgt die Ausblockung zwischen mindestens drei n i c h t auf einer Linie liegenden K e r n b o h r u n g e n oder durch K o m b i n a t i o n von K e r n b o h r u n g e n (bei T y p V nur U T - K e r n b o h r u n g e n ) mit bergmännischen Aufschlüssen. Bei Untersuchungen durch O T - und UT-Kernbohrungen m u ß die Darstellung des Lagers in Säulenprofilen, D i a g r a m m e n u. a. erfolgen. F ü r die Beurteilung der geologischen Verhältnisse innerhalb eines Blockes sind auch die Untersuchungsergebnisse b e n a c h b a r t e r B l ö c k e und der C h a r a k t e r der gesamten L a g e r s t ä t t e in B e t r a c h t zu ziehen. Zur K l a s s e C 2 gehören V o r r ä t e , wenn sie n a c h geologischen oder geophysikalischen A n g a b e n v e r m u t e t und durch B e m u s t e r u n g des Mineralrohstofies in einzelnen B o h r u n g e n o. a. Aufschlüssen b e s t ä t i g t wurden oder an L a g e r s t ä t t e n t e i l e mit V o r r ä t e n der Klassen A 2 , B oder Cj angrenzen. Mineralart und Güte des Rohstoffes müssen in neuen L a g e r s t ä t t e n durch Untersuchung einzelner P r o b e n b e s t i m m t sein. I m Anschluß an bek a n n t e L a g e r s t ä t t e n können sie ebenso wie die allgemeinen geologischen und hydrogeologischen V e r hältnisse der L a g e r s t ä t t e auf Grund von Analogien angenommen bzw. theoretisch begründet werden. Die

8.51

Technologie der V e r a r b e i t u n g des Rohstoffes k a n n in Analogie zu ähnlichen L a g e r s t ä t t e n angenommen oder theoretisch begründet bzw. für Außerbilanzvorräte noch u n b e k a n n t sein 1 1 ). Die Blockgrößen sind durch folgende R i c h t w e r t e gekennzeichnet : Typ I

an bergmännische Auffahrungen 2500 m seitlich zwischen 3 Aufschlüssen 3000 m A b s t a n d (Kernbohrungen zw. K o m b i n a t i o n von K e r n bohrungen und bergmännischen Aufschlüssen) T y p I I an bergmännische Auffahrungen 2 5 0 0 m i m Streichen 1 2 0 0 m i m Einfallen (flache Länge) zwischen 3 Aufschlüssen 3 0 0 0 m i m Streichen (s. unter T y p I) 1 2 0 0 m i m Einfallen (s. o.) T y p I I I an bergmännische Auffahrungen 1800 m seitlich zwischen 3 Aufschlüssen 1800 m Abstand T y p I V an bergmännische Auffahrungen 1200 m seitlich zwischen 3 Aufschlüssen 1200 m A b s t a n d (bergmännische Aufschlüsse und U T - K e r n bohrungen) TypV an bergmännische Auf200 m seitlich fahrungen (im Streichen und Fallen) zwischen 3 Aufschlüssen 300 m A b s t a n d (s. unter T y p I V ) 8.52

Der Ausblockung sind mindestens drei n i c h t auf einer Linie liegende K e r n b o h r u n g e n oder Aufschlüsse (Kernbohrungen kombiniert m i t bergmännischen Aufschlüssen) zugrunde zu legen.

8.53

B e i Untersuchungen durch OT- und U T - K e r n b o l i rungen muß die Darstellung des Lagers in Säulenprofilen, D i a g r a m m e n u. a. erfolgen.

8.54

I m Anschluß an B l ö c k e der Klassen A 2 , B und n i c h t extrapolierte B l ö c k e der Klasse C t sind V o r r ä t e der Klasse C 2 zu extrapolieren, wenn es die geologischen Verhältnisse g e s t a t t e n . Die extrapolierten E n t f e r nungen dürfen in der Regel bei K e r n b o h r u n g e n die

13 ) Dieser Wert gilt nicht für Lagerstätten, die nur durch OT-Bohrungen neu erkundet wurden.

T a b . 1. R i c h t w e r t e für B l o c k g r ö ß e n bzw. A b s t ä n d e für die einzelnen Erkundungsaufschlüsse (in m)

Typ

Art der Erkdg.

A. i. Rieht. Abst. zw. d. Auff. d. Auff.

B i. Rieht. Abst. zw. d. Auff. d. Auff.

C, seitl. Extrapolation bzw. Entfernung zw. den Aufschlüssen

C3 seitl. Extrapolation bzw. Entfernung zw. den Aufschlüssen

I

bergra. Auff. Bohrg.

500 x 500

750 x 750

1000 1500 bei 3 Aufschi.

2500 3000 bei 3 Aufschi.

II

hergm. Auff. Bohrg.

500 x 250

750 x 250

500 1000 bei 3 Aufschi.

2500 im Streichen 1200 im Einfallen») (il. Länge) 3000 im Streichen 1200 im Einfallen Abstand zw. 3 Aufschi.

III

bergm. Auff. Bohrg.

400 x 250

600 x 400

500 **) 800 bei 3 Aufschi.

1800 1800 bei 3 Aufschi.

IV

bergm. Auff. Bohrg.

400 x 250

250

1200 1200 bei 3 Aufschi, (einschl. UT-Kernbohrg.)

V

bergm. Auff. u. Bohrg. (UT-Bohrg.)

-

100 x

50

:

*) Sämtliche Entfernungen beziehen sich auf flache Längen **) Dieser Wert gilt nicht für Lagerstätten, die nur durch OT-Bohrungen neu erkundet wurden.

100 200 bei 3 Aufschi.

200 300 bei 3 Aufsclil.

Zeitschrift für angewandte Geologie ( 1 9 6 0 ) Heft 7

2. Kali-Instrulction

336 T a b . 2. Zur Zeit werden in der D D R folgende K a l i - E r z e u g nisse produziert Warennummer

Bezeichnung

21 51 13 00 21 51 17 00

21 51 23 00 21 51 25 0 0 21 51 30 00

Gehalte

Kainit Sylvinit-Kainit

1 2 - 1 6 % KjO 16,1-20% K20

Kalidüngesalze Kalidüngesalze

38-42% 48-52% 33-37% | 14-16% 38-42% | 10-12% (

Emgekali Kamex

21 51 30 00

Magnakali

21 51 51 00 21 51 57 00

Schwefelsaures Kali ßeformkali

21 51 41 00 21 51 45 00

Chlorkaliuni Chlorkalium mind. Clilorkalium über


ind Glanzbraunkohlen meistens in der Mesaverde-Gruppe, einige Flöze auch in den Lance-Schichten der Oberkreide und der Fort Union-Gruppe des Paläozän vor. Wo die Kohlenflöze von mächtigen Basaltergüssen überlagert werden, ist lokal auch Anthrazit und Semiantlirazit entstanden. Im südwestlichen Colorado treten Steinkohlen im Dakota-Sandstein, den Menefee-Schichten der Mesaverde-Gruppe und den Fruitland-Schichten der Kreide auf. Bei der 1952 beendeten Vorratsberechnung der Kohlenvorräte in Colorado wurden nur 13 700 km 2 oder 2 0 % der von Kohlen unterlagerten Fläche bewertet. Die Berechnungen erstreckten sich auf die kartierten und erkundeten Randgebiete bis etwa 9,6 km oder weniger vom Ausbiß und bis zu Tiefen von weniger als 915 m. Von den berechneten 100408 Mio 1, waren 9437 Mio t Glanzbraunkohle, 90258 Mio t Steinkohle und 713 Mio t Anthrazit und Semianthrazit. Nach Abzug von 958 Mio t abgebauter und als Abbauverlust zu rechnender Kohle verbleiben noch 99450 Mio t. I d a h o : Nur geringe Vorräte an Weichbraunkohle, Glanzbraunkolile und Steinkohle sind festgestellt worden. Sie

Zeitschrift fiir angewandte Geologie (i960) Heft 7 W i e r I Untersuchung und B e w e r t u n g von Kohlenvorkommen der USA

im

Tertiär Kreide Trias

W/ß Pennsylvanian. Obertiarbon i m I Mississippian. Unterkartoon

K o h l e n v o r k o m m e n in den USA liegen in S c h i c h t e n der Kreide und des Tertiär. E i n e gewisse B e d e u t u n g h a t der Horseshoe-Distrikt im Goose Creek-Feld erlangt, in dem seit 1903 etwa 1 0 0 0 0 0 t K o h l e gefördert worden sind. In den F r o n t i e r - S c h i c h t e n der Oberkreide k o m m t Glanzbraunkolile bis Steinkohle in Mächtigkeiten von wenigen dm bis zu 3 m vor. Uranhaltige Kohle ist in den B e a r R i v e r - S c h i c h t e n der Unterkreide im F a l l Cveek-Gebiet des Bezirks Bonneville festgestellt worden. I l l i n o i s : Die K o h l e v o r k o m m e n von Illinois liegen im Osllichen Inneren B e c k e n , das sich noch bis n a c h S W - I n d i a n a und W - K e n t u c k y erstreckt. Die Kohlen liegen im Pennsylvanian, dessen 790 m m ä c h t i g e Schichtenfolgen von unten n a c h oben in die Caseyville-, Tradewater-, Carbondale- und Mc Leansboro-Gruppen eingeteilt werden. Die wichtigsten der 50 Flöze gasreicher Steinkohle liegen in den mittleren 210 m, meistens in der Carbondale-Gruppe, zuiri geringen Teil in den angrenzenden S c h i c h t e n . Seit 1 9 4 9 h a t der Illinois Geological S u r v e y durch Auswertung der Ergebnisse von Erdölbohrungen eingehend die .Lagerungsverhältnisse in S E - I l l i n o i s studiert. Als L e i t horizonte erwiesen sich vor allem das Herrin-Flöz (Nr. 6) und der darüber folgende Herrin-Kalle. Die Diskordanz zwischen dem Mississippian und dem P e n n s y l v a n i a n wurde eingehend untersucht. 1 9 5 2 ergab eine B e w e r t u n g von 21 Flözen einen V o r r a t von 137 329 Mio t. Vier Flöze (Nr. 6, 5, 2 und 7) e n t h a l t e n über 9 0 % dieses Vorrats. E s laufen noch Untersuchungen über die V o r r ä t e an T a g e b a u k o h l e bei Mächtigkeiten der Flöze über 4 6 cm und des Deckgebirges unter 45 m. I n d i a n a : Das zum Östlichen Inneren B e c k e n gehörige K o h l e n v o r k o m m e n e n t h ä l t gasreiche Steinkohlen in einer Schichtenfolge des Pennsylvanian, die von unten n a c h oben in die Pottsville-, Allegheny- und Conemaugh-Schicliten gegliedert werden. Seit 1 9 5 0 h a t der Indiana Geological S u r v e y die K o h l e n felder eingehend k a r t i e r t . 1953 wurde eine Vorratsberechnung durchgeführt, die 3 5 8 0 6 Mio t Steinkohle ergab, wovon 3 5 2 4 Mio t, d. h. weniger als 1 0 % , i m T a g e b a u a b g e b a u t werden können. E s ist bemerkenswert, daß gegenwärtig rund 7 5 % der Produktion im T a g e b a u gewonnen werden. K a n s a s : Alle in K a n s a s zur Zeit gewonnenen Kohlen liegen im W e s t l i c h e n Inneren B e c k e n und gehören in das P e n n s y l v a n i a n . Die wichtigsten Felder sind das Southeastern K a n s a s - , das Osage- und das L e v e n w o r t h - F e l d . Auch in permischen und kretazischen S c h i c h t e n ist K o h l e festgestellt und früher auch gewonnen worden. 46 600 k m 2 werden von mindestens 53 Flözen von W e i c h b r a u n k o h l e bis gasreicher Steinkohle unterlagert. A n permischen K o h l e n wurden im Bezirk W a b a n n s e e 13 Mio t Steinkohle festgestellt, wobei Kohle über 76 cm und ein Flöz von i m Mittel 33 cm S t ä r k e eingeschlossen sind. Bisher wurden nur 1 0 0 0 0 t abgebaut. In den D a k o t a S c h i c h t e n der Kreide wurden bei Flözmächtigkeiten von 30 — 91 cm 198 Mio t W e i c h b r a u n k o h l e berechnet. Ü b e r 3 0 0 0 0 0 t wurden bereits abgebaut. K e n t u c k y : I m östlichen K e n t u c k y lagern K o h l e n im Appalachischen Kohlenfeld, während im westlichen Teil des

339

S t a a t e s das Östliche Innere B e c k e n liegt. Beide Felder enthalten im allgemeinen gasreiche Steinkohlen des P e n n s y l v a n i a n ; im östlichen K e n t u c k y treten auch K o k s k o h l e n auf. M a r y l a n d : I m westlichen Teil des S t a a t e s sind 1 0 3 0 k m 2 kohlenrührend. I m wesentlichen lagert die Kohle des Pennsylvanian in fünf /.um Appalachischen Gebiet gehörigen Teilbecken: Georges Creek-, Upper P o t o m a c - , Castleman-, Upper und Lower YoughioghenyIBecken. Infolge Erschöpfung der Kohlenvori'äte in den Pittsburg- und Sewickley-Schichten des Georges Creek-Beckens und in dem Upper F r e e p o r t - F l ö z des Upper P o t o m a c B e c k e n s geht die Förderung seit 1 9 2 6 langsam zurück. D u r c h D i a m a n t b o h r u n g e n wurden im Georges Creek- und Upper P o t o m a c - ß e c k e u der Bezirke Allegany und Garret noch zehn Flöze mit über 46 cm Mächtigkeit nachgewiesen, die einen V o r r a t von 600 Mio t ergaben. In dem bisher noch wenig untersuchten Castlem a n - B e c k e n wurden in den ConemaughS c h i c h t e n fünf durchgehende Flöze und in den Alleghenv-Schichten sechs Flöze festgestellt. F ü r sechs Flöze mit Mächtigkeiten über 35 cm wurden 232 Mio t S t e i n kohle mit geringen und mittleren Gehalten an flüchtigen B e standteilen berechnet. M i c h i g a n : I m • östlichen Michigan-Kohlenbecken sind 3 0 0 0 0 k m 2 kohlenführend. Die S a g i n a w - S c h i c h t e n des P e n n s y l v a n i a n enthalten in Ausdehnung und Mächtigkeit sehr wechselnde Flöze gasreicher Steinkohle. Die gegenwärtige Produktion ist unbedeutend, obwohl bisher 46 Mio t gefördert wurden. Infolge der wechselnden Flözverhältnisse war die Vorratsbewertung sehr schwierig. Die B e r e c h n u n g wurde nur für einen kleinen Teil des B e c k e n s durchgeführt. E i n bemerkenswerter F u n d einer ältesten K o h l e wurde in den Michigamme-Schichten des Huron (Algonkium) i m J a h r e 1 9 4 9 i m Iron R i v e r - D i s t r i k t g e m a c h t . Diese a n t h r a zitische, teilweise graphitische Kohle liegt linsenförmig in schwarzen Schiefern. Wahrscheinlich handelt es sich u m eine Algenkohle. M i s s o u r i : Der nordwestliche Teil dieses S t a a t e s wird von dem Ostteil des Westlichen Inneren B e c k e n s eingenommen, in dem K o h l e n des Pennsylvanian mit flachem F a l l e n n a c h N W lagern. E s k o m m e n Glanzbraunkohlen bis gasreiche Steinkohlen mit Mächtigkeiten von unter 3 0 bis über 180 cm vor. V o n den 25 b e k a n n t e n Flözen sind bisher nur 17 b e b a u t worden. I n den Bezirken Carroll und Eivingston wurden zwei bauwürdige Flöze auskartiert.. F ü r das Croweburg-Flöz wurde ein T a g e b a u - V o r r a t von 1,7 Mio t mit weniger als 9,2 in Deckgebirge festgestellt. E i n e Reihe slratigraphisclier Arbeiten dient der K o r r e l a t i o n m i t der neuen in Iowa, K a n s a s und Nebraska eingeführten Schichtengliederung. M o n t a n a : Die ausgedehnten Kolilenfelder dieses S t a a t e s n e h m e n 1 3 3 0 0 0 k m 2 in den Great Plains und den Northern R o c k y Molintains ein. Ü b e r 9 0 % der K o h l e n v o r r ä t e liegen in den F o r t Union-Schichten des Paläozän. Der R e s t fmdeL sich in den Tullock- und W a s a t c h - S c h i c h t e n des T e r t i ä r , den K o o t e n a i - S c h i c h t e n der Unterkreide und dem E a g l e - S a n d stein, den J u d i t h R i v e r - und Hell Creek-Scliichten der Oberkreide. N a c h N o r d - D a k o t a ist Montana der kohlenreichste S t a a t . Die 1 9 4 9 festgestellten V o r r ä t e von 2 2 2 0 4 6 Mio 1; bestehen aus 87 533 Mio t W e i c h b r a u n k o h l e , 1 3 2 1 5 1 Mio t Glanzbraunkohle und 2362 Mio t Steinkohle. Nach Abzug der Abgänge durch A b b a u verbleiben 2 2 1 7 7 9 Mio t . In großen Zügen lagert die W e i c h b r a u n k o h l e im Osten und die Steinkohle a m W e s t r a n d des nördlichen zentralen Teiles. Außer ausgedehnten Erkundungsarbeiten undKartierungen wurden auch Untersuchungen von Kreidekohlen sowie von tertiären Kohlen und Kohlenschiefern auf U r a n durchgeführt. N e u - M e x i k o : In verschiedenen Kohlenfeldern sind ungefähr 3 8 0 0 0 k m 2 kohlenführend. V o n den bedeutenderen Feldern liegt das R a t o n - F e l d a m R a n d e der Great Plains, das S a n J u a n R i v e r - F e l d im Colorado-Plateau, während kleinere Felder in den südlichen R o c k y Mountains und der anschließenden B a s i n - and R a n g e - P r o v i n z eingeschaltet sind. Die Kohleführung erstreckt sich von S c h i c h t e n des Pennsyl-

Zeitschrift für angewandte Geologie (1960) Heft 7 340

W I E B / Untersuchung und Bewertung von Kohlenvorkommen der USA

vanian bis zum Tertiär, vorwiegend jedoch auf die Oberkreide und das Paläozän. Die größte Menge ist Glanzbraunkohle, j e d o c h k o m m e n auch höher inkohlte K o h l e n bis zum A n t h r a z i t vor. Von den 1 9 4 8 festgestellten K o h l e n v o r r ä t e n von 6 1 5 1 6 Mio t waren 8 2 % Glanzbraunkohlen, der R e s t im wesentlichen Steinkohlen, lediglich 6 Mio t A n t h r a z i t . K o k s k o h l e n von Cerillos im Bezirk S a n t a F e ergaben weniger guten K o k s als die Sunnysidekohlen aus U t a h . N o r d - C a r o l i n a : 3 9 0 km 2 dieses S t a a t e s sind kohlenführend. In schmalen NO gestreckten B e c k e n liegt kohlenführende Trias. Das größte dieser B e c k e n und das einzige mit bauwürdiger Kohle ist das Deep R i v e r - B e c k e n . E s enthält Steinkohle, im westlichen Teil auch A n t h r a z i t . Die Vorr ä t e werden auf 110 Mio t veranschlagt, wovon über 9 0 % in dem 90 — 120 cm mächtigen Cumnock-Flöz enthalten sind. N o r d - D a k o t a : Der westliche Teil dieses S t a a t e s wird von W e i c h b r a u n k o h l e in einer F l ä c h e von 90 000 k m 2 unterlagert, die in westlicher R i c h t u n g in die Glanzbraunkohle des S t a a t e s Montana übergeht. Die meisten und mächtigsten Flöze sind den Tongue R i v e r - S c h i c h t e n der F o r t UnionGruppe des Paläozän eingeschaltet. Einige geringmächtige Flöze k o m m e n auch in den Ludlow-Schichten der F o r t Union-Gruppe und im Südwesten des S t a a t e s in den I i eil Creek-Schichten der Oberkreide vor, etwas W e i c h b r a u n k o h l e ist auch in den Golden V a l l e y - S c h i c h t e n des E o z ä n und den W h i t e R i v e r - S c h i c h t e n des Oligozän festgestellt worden. Die einzelnen Flöze schwanken von wenigen cm bis zu 12 m Mächtigkeit. Die K o h l e n v o r r ä t e von 3 5 0 7 6 8 Mio t sind für 8 0 % der gesamten kohlenführenden F l ä c h e berechnet worden, das sind 72 500 km 2 , in denen die Braunkohle über 75 c m Mächtigkeit erreicht. Einige B r a u n k o h l e n v o r k o m m e n in der F o r t UnionGruppe sind auf Uranführung untersucht worden. O h i o : I m östlichen Teil dieses S t a a t e s lagern Steinkohlen auf einer F l ä c h e von 3 2 0 0 0 k m 2 im Appalachen-Gebiet. Das Pennsylvanian wird in die Pottsville-, Allegheny-, Coneniaugh-, und Monongahela-Serien eingeteilt, die sämtlich kohlenführend sind. Die Allegheny-Serie enthält über die H ä l f t e der K o h l e n v o r r ä t e in Ohio, nur etwa 1 % sind permische Kohlen. Vorratsberechnungen für die 13 wichtigsten Flöze ergaben einen K o h l e n v o r r a t von 4 0 0 0 0 Mio t . Zahlreiche stratigraphische Untersuchungen wurden darüber hinaus vom Ohio Geological Survey veröll'entlicht. O k l a h o m a : F a s t 3 9 0 0 0 k m 2 im östlichen Teil dieses S t a a t e s werden von Steinkohlen unterlagert, die in den Des Moines- und Missouri-Serien des Pennsylvanian eingeschaltet sind. Sie sind ein Teil des Westlichen Inneren Beckens, das sich n a c h Osten n a c h Arkansas und nach Norden nach K a n s a s fortsetzt. Darüber hinaus k o m m e n noch im Bezirk Carter etwas Steinkohle und im W e s t e n ein geringmächtiges unreines Braunkohlenflöz in Kreideschichten des Bezirks Cimarron vor. 1 9 5 3 wurden die Kohlenvorräte zu 3 245 Mio t berechnet. D a v o n waren 6 5 % gasreiche Steinkohlen, 1 3 % mittelflüchtige und 2 2 % niedrigflüchtige Kohlen. I m südöstlichen Teil des Kohlenfeldes werden Kokskohlen gefördert. I m L a k e Classen-Gebiet wurden fünf orogenetische Zyklen erkannt, die im Mittel-Pennsylvanian beginnen und im Perm oder später enden. O r e g o n : Auf einer F l ä c h e von 1 5 5 0 km 2 , von denen etwa 7 5 % im südwestlichen Teil des S t a a t e s liegen, k o m m e n tertiäre K o h l e n vor. Das wichtigste Feld ist das Coos B a y - F e l d , das eozäne W e i c h - und H a r t b r a u n k o h l e sowie etwas Steinkohle enthält. Das Hauptflöz ist 1,2 bis 2,4 m mächtig. Mangels geeigneter Unterlagen erstreckt sich eine Vorratsberechnung des Coos B a y - F e l d e s , die 66 Mio t vorwiegend Glanzbraunkohle angibt, auf nur etwa 28 k m 2 F l ä c h e . Pennsylvania: I m Gebiet der Appalachen führen 3 9 0 0 0 k m 2 Kohlen des Pennsylvanian. Mit Ausnahme einer kleinen Menge von A n t h r a z i t im Osten handelt es sich im wesentlichen um Steinkohle. I n diesem wichtigen Kohlengebiet sind eingehende K a r tierungsarbeiten durchgeführt worden. F ü r 11 Bezirke des südwestlichen Pennsylvania wurden V o r r ä t e (measured + indicated) an K o k s k o h l e n über 35 cm Mächtigkeit in Höhe von 17 234 Mio t berechnet. S ü d - D a k o t a : I m N W dieses S t a a t e s führen 2 0 0 0 0 k m 2 flach lagernde Weichbraunkohle. Die meisten mächtigeren Flöze finden sich in den Ludlow-Schichten der F o r t UnionGruppe des Paläozän, in geringerem Maße in den Tongue

R i v e r - S c h i c h t e n der gleichen Gruppe sowie in den Hell Creek-Schichten der Oberkreide. E i n sehr kleines V o r k o m m e n einer gasreichen Steinkohle liegt in der S W - E c k e des S t a a t e s an der Basis des L a k o t a - S a n d s t e i n s der I n y a n K a r a - G r u p p e der Unterkreide. Kartierungsarbeiten wurden in großem A u s m a ß durchgeführt. Besondere A u f m e r k s a m k e i t wurde den uranführenden Kohlen iin Bezirk Perkins gewidmet. T e n n e s s e e : I m östlichen Teil des S t a a t e s werden im Gebiet der Appalachen 4 1 5 0 0 km 2 von Steinkohlen des Pennsylvanian unterlagert. Darüber hinaus k o m m e n noch kleine verteilte V o r k o m m e n tertiärer W e i c h b r a u n k o h l e im äußersten W e s t e n des S t a a t e s vor. T e x a s : Dieser S t a a t führt K o h l e n in drei verschiedenen Gebieten. I m mittleren Norden lagern im Pennsylvanian Glanzbraunkohlen bis Steinkohlen. I m Osten des S t a a t e s enthält das E o z ä n W e i c h - und H a r t b r a u n k o h l e . I m Gebiet des Eagle-Passes findet sich Glanzbraunkohle der Oberkreide, die sich über den R i o Grande bis n a c h Mexiko erstreckt. V i r g i n i a : Drei weit auseinander liegende Gebiete werden in einer F l ä c h e von 4 9 0 0 k m 2 von Kohlen unterlagert. D a s Südwest-Feld, das etwa 9 7 % der K o h l e n v o r r ä t e des S t a a t e s enthält, führt Gas- bis Magerkohlen in der Pottsville-Serie des Pennsylvanian. I m V a l l e y - F e l d tritt in den PriceS c h i c h t e n des Mississippian meistens S e m i a n t h r a z i t auf. I m O s t - F e l d finden sich gasarme Steinkohlen und wenig S e m i a n thrazit; in den Newark-Schichten der Obertrias. In den K o h l e n v o r r ä t e n von 1 1 1 1 9 Mio t sind 9 7 % Steinkohle und 3 % S e m i a n t h r a z i t enthalten. Die T r i a s - K o h l e n des Ost-Feldes sind noch n i c h t berechnet worden. W a s h i n g t o n : In fünf kleinen Feldern, die sich im W e s t e n dieses S t a a t e s in nördlicher R i c h t u n g hinziehen, liegen W e i c h braunkohle bis A n t h r a z i t zumeist in eozänen Schichten. W e s t - V i r g i n i a : F a s t der gesamte S t a a t ist von kohlenluhrenden S c h i c h t e n unterlagert. Steinkohlen treten in allen Schichtengruppen des Pennyslvanian und in den D u n k a r d - S c h i c h t e n des Perm aui. W y o m i n g : Dieser S t a a t e n t h ä l t zehn große K o h l e n vorkommen, die eine F l ä c h e von 104 000 k m 2 bedecken. Sie liegen in S c h i c h t e n von der Unl.erkreide bis zum liozän. Die bedeutendsten Flöze sind der Schichtenfolge von der Mesaverde-Gruppe der Oberkreide bis zur W a s a t c h - G r u p p e des Eozäns eingeschaltet. Mit Ausnahme von geringen Mengen W e i c h b r a u n k o h l e im N E - T e i l des Powder R i v e r - B e c k e n s handelt es sich im wesentlichen um Glanzbraunkohle und etwas gasreiche SLeinkohle. Die Steinkohle ist auf Flöze in den F r o n t i e r - S c h i c h t e n der Oberkreide im H a m s F o r k - G e b i e t beschränkt. Bei der Vorratsberechnung k o n n t e n 5 3 % des voraussichtlich kohlenführenden Gebiets infolge mangelnder Unterlagen nicht berücksichtigt werden. E s ist anzunehmen, daß bei weiterer K a r t i e r u n g und E r k u n d u n g noch zusätzliche K o h l e n v o r r ä t e festgestellt werden können. 1 9 5 0 wurde ein K o h l e n v o r r a t von 1 2 0 7 5 4 Mio t berechnet, wovon etwa 9 0 % auf Glanzbraunkohle einschließlich einer geringen Menge W e i c h b r a u n k o h l e und 1 0 % auf Steinkohle entfallen. Schichten des Pennsylvanian und des Unterperm enthalten in W y o m i n g keine Kohlen. A n d e r e S t a a t e n : W e i t e r e Kohlen vorkommen sind noch in mindestens 8 S t a a t e n zu finden. Beispielsweise führen im nordwestlichen G e o r g i a in einem Gebiet von etwa 415 k m 2 die P o t t s v i l l e - S c h i c h t e n Steinkohle und etwas S e m i a n t h r a z i t . I m südlichen Teil von I o w a liegt das Westliche Innere Becken. In L o u i s i a n a und M i s s i s s i p p i ist tertiäre W e i c h braunkohle b e k a n n t . I m südöstlichen N e b r a s k a treten im Westlichen Inneren B e c k e n K o h l e n auf. N e v a d a h a t verteilt einige V o r k o m m e n von tertiärer Weichbraunkohle. Darüber hinaus k o m m t noch etwas Steinkohle in Wechsellagerung m i t Tuffen, B e n t o n i t und Schiefern vor. In R h o d e I s l a n d findet sich graphitischer A n t h r a z i t in Schichten des Mississippian. Bergbauversuche sind wieder eingestellt worden. Die zwei bedeutenden kretazischen K o h l e n v o r k o m m e n U t a h s wurden im wesentlichen vor 1 9 4 9 untersucht. I m U i n t a - B e c k e n lagern Steinkohlen im unteren Teil der Mesaverde-Gruppe der Oberkreide. I m Südwesten des S t a a t e s treten Steinkohlen bis S e m i a n t h r a z i t auf.

Zeitschrift für angewandte Geologie (1960) Heft 7 WOLF / Ergebnisse einiger Bohrungen

S c h l u ß f o l g e r u n g e n : F ü r eine B e w e r t u n g u n d Ber e c h n u n g der K o h l e n v o r r ä t e h a t sich als größter Mangel d a s Fehlen b r a u c h b a r e r lithologischer und stratigraphischer A n g a b e n ü b e r die Kohlenflöze u n d über charakteristische Schichtgliederin den tieferen Teilen der Becken ergeben. G u t b e k a n n t sind die Lagerungsverhältnisse n u r in d e n durch den B e r g b a u e r k u n d e t e n u n d abg e b a u t e n Feldesteilen. Aus wirtschaftlichen G r ü n d e n sind das nur die Gebiete, in denen die Kohle oberflächennah liegt oder anderweitig günstig gelagert ist u n d größte Mächtigkeit u n d beste Q u a l i t ä t zeigt. Diesem Mangel a n I n f o r m a t i o n wird durch Niederbringen von D i a m a n t b o h r u n g e n abzuhelfen versucht. Obwohl auch diese je n a c h d e m A b s t a n d u n d den jeweiligen Lagerungsverhältnissen n u r gelegentliche I n f o r m a t i o n e n bringen, lassen sie doch eine Beurteilung der v e r m u t e t e n Vorr ä t e zu. In z u n e h m e n d e m Maße wird W e r t auf die Feststellung der physikalischen u n d chemischen Beschaffenheit der Kohlen, der A r t u n d Verteilung der Verunreinigungen, der Mächtigkeiten u n d E i g e n s c h a f t e n der Kohlen im Verhältnis zu der E n t w i c k l u n g der einschließenden Sedimente gelegt. Beispielsweise wird versucht, den Einfluß u n t e r l a g e r n d e r Tone m a r i n e r oder nichtmariner E n t s t e h u n g oder a u c h m a r i n e r oder terrestrer Dachschichten zu erkennen. Die U n t e r s u c h u n g s a r b e i t e n der J a h r e 1949—1957 h a b e n die E r k e n n t n i s s e ü b e r die Lagerungsverliältnisse in den K o h l e n b e c k e n erheblich weitergebracht, aber bei weitem noch nicht alle P r o b l e m e gelöst. Es wird noch ausgedehnter Kartierungs- und Erkundungsarbeiten bedürfen, u m ein klares Bild von den zu erwartenden K o h l e n v o r r ä t e n der USA zu b e k o m m e n . Ganz allgemein b e s t ä t i g t sich die E r f a h r u n g , d a ß Vorr a t s a n g a b e n n u r d a n n b r a u c h b a r u n d m i t a n d e r e n vergleichbar sind, w e n n die Grundlagen der Berechnung b e k a n n t u n d die Vorstellungen e r l ä u t e r t sind, die einer S c h ä t z u n g der höffigen V o r r ä t e z u g r u n d e liegen. Die

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Voraussetzung f ü r eine einwandfreie E r m i t t l u n g der K o h l e n v o r r ä t e der W e l t wäre eine internationale Ubere i n k u n f t über eine zweckmäßige Vorratsklassifikation m i t einer genauen Definition der Begriffe u n d einer Festlegung der Grenzwerte f ü r die einzelnen K o h l e n a r t c n u n d Vorratsklassen. A m ehesten erscheint eine Einigung ü b e r geologische Vorräte möglich, wenn die F r a g e der B a u w ü r d i g k e i t z u n ä c h s t nur in großen Zügen m i t d e m Vorhandensein gekoppelt wird. A u ß e r d e m wird sich die B e w e r t u n g der V o r r ä t e n a c h den beiden G r u p p e n der bergbaulichen (Bilanz-) V o r r ä t e u n d der potentiellen (Außerbilanz-)Vorräte zweckmäßig erweisen. Zusammenfassung Die Vorratsbereclmungen v o n Kohlen, die in den J a h r e n 1 9 4 9 — 1 9 5 7 v o n d e m U . S. Geological Survey, d e m U. S. Bureau of Mines und den Geologischen Diensten durchgeführt wurden, berücksichtigen neben anderen w i c h t i g e n F a k t o r e n vor allem Flözmächtigkeit, Tiefenlage bzw. Deckgebirgsm ä c h t i g k e i t und Erforschungsgrad. Für die einzelnen S t a a t e n der U S A werden interessante A n g a b e n über Kohlenv o r k o m m e n , Alter und Art der K o h l e n sowie über Vorräte und Lagerungsverhältnisse veröffentlicht.

PesioMe B noACMeTax »anacon y r a e i i , npoH3ße,neHiibix B nepiio« OT 1 9 4 9 — 1 9 5 7 IT. U. S. Geological Survey, U. S. Bureau of Mines H reoJiornnecKHMH cJiymßaMH, oöpamaioT BHHMamie i i a p w y c HpyrHMH BamubiMH (JiaKTopaiun o c o ö e m i o n a

MomnocTi> nnacTa, rnyÖHny 3ajieraHHH, T. e. Momnoerb KpoBJiH Ii cTeneiiB nccjiefl;oBannH. fln« OTReJibiiux niTaTOB CIIIA 0ny6nnKyi0TCH HHTepecHbie naHHwe 06 yrojibHbix aajiemax, o B03pacTe Ii Buße yrneii, a Tai™e o oanacax H ycnoBHHx aaneraiiHfi. Summary In addition to other i m p o r t a n t factors, s e a m thickness, position in d e p t h and thickness of the overburden respectively, as well as degree of i n v e s t i g a t i o n are a b o v e all considered in coal reserve calculations carried out b y U. S. Geological Survey, U. S. Bureau of Mines and Geological Services. Interesting i n f o r m a t i o n is given a b o u t coal occurrences, age and kinds of coal as well as reserves and structural features in the separate A m e r i c a n States.

Ergebnisse einiger Bohrungen im Gebiet des Steinkohlenvorkommens Schönfeld (Osterzgebirge) LUDWIG W O L F , F r e i b e r g (Sa.)

Einführung

K a r b o n bei Schönfeld deckenförmig auflagert (SUESS

U m Verbreitung, Lagerungsverhältnisse u n d Flözf ü h r u n g der O b e r k a r b o n s e d i m e n t e von Schönfeld zu e r k u n d e n , w u r d e n im A u f t r a g e der Staatlichen Geologischen Kommission in den J a h r e n 1957/58 im R ä u m e Schönfeld (Osterzgebirge) fünf T i e f b o h r u n g e n niedergebraeht. Das Schönfeldcr O b e r k a r b o n v o r k o m m e n liegt im Bereich der Erzgebirgsbrachiantiklinalc, die wahrscheinlich im W e s t f a l B stellenweise schon so s t a r k d e n u d i e r t war, d a ß sich steinkohlenführende Sedimente bilden k o n n t e n . Eine genaue stratigraphische Einordn u n g dieser Ablagerungen w a r bisher nicht möglich. GOTHAN (1932) h ä l t jedoch auf G r u n d paläotitologischer Vergleiche eine Altersgleichheit des Schönfelder K a r b o n s m i t dem von i h m dem W e s t f a l B (oder älteres W e s t f a l C) zugerechneten Flöhaer K a r b o n f ü r nicht ausgeschlossen.

1 9 0 3 , v . SEIDLITZ 1 9 2 6 , MOESTA 1 9 2 8 , SPENGLER 1 9 4 9 ) .

Die Unterlage der Schönfelder Steinkohlenablagerungen bilden kristalline Schiefer der Altenberger Scholle, a n deren tektonischen Grenzen verschiedene P o r p h y r e aufstiegen; z. 13. der Tcplitzcr Q u a r z p o r p h y r , der dem

Das Schönfelder O b e r k a r b o n gliedert sich d u r c h einen deckenförmig eingelagerten Q u a r z p o r p h y r , den sog e n a n n t e n älteren Quarzporpliyr, in eine vor- u n d eine n a c h p o r p h y r i s c h e Stufe, wobei n u r letztere Steinkohlenflöze f ü h r t . Bergbau ging in Schönfeld m i t einigen U n t e r b r e c h u n gen von