Zeitschrift für Angewandte Geologie: Band 7, Heft 10 Oktober 1961 [Reprint 2021 ed.] 9783112562048, 9783112562031

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ZEITSCHRIFT FÜR A N QE WANDTE QEOLOQIE

AUS D E M

INHALT

Zwölf J a h r e Deutsche Demokratische Republik F. Stammberger

HERAUSQEQEBEN VON DER STAATLICHEN Q E O L O Q I S C H E N

KOMMISSION

Vorschläge zur Verbesserung der bestehenden DDK-Klassilikuliim D. Reinhold

U N D D E R Z E N T R A L E N VO RRATS K O M M I SS I O N

B e m e r k u n g e n zu den n e u e n Richtlinien der Z V K über F o r m und I n h a l t von V o r r a t s b e r e c h n u n g e n

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

A. A. A m i r a s l a n o w , M. B. B o r o d a j e w s k a j a

REPUBLIK

& M. S. B e s s m e r t n a j a Gesetzmäßigkeiten in der Verteilung endogener Lagerstätten M. K r a f t Z u r erzmikroskopischen L'utersuchung von A u f b e r e i t u n g s p r o d u k t e n a m Beispiel von Blei-Zink-Erzeit des Brander Reviers D. Andreas & G. Hecht Die Induzierte Polarisation als Bohrlochmeßverfahren bei der B u n t m e t a l l e r k u n d i a i g E. Wohlmann Schnellverfahren zur Analvse einfacher Silikate

A K A D E M I E - VERLAQ • BERLIN

BAND 7 I H E F T OKTOBER SEITE

I V / 1961

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INHALT

CONTENTS

C O ß E P J K A H H E

Zwölf J a h r e Deutsche D e m o k r a t i sche R e p u b l i k

12-aa roÄOBmHHa fleMOKpaTiiqecKoii

TepMaHCKofi PecnyôjmKii

Twelve Years G e r m a n D e m o k r a tic Republic

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F . STAMMBERGER

Vorschläge zur Verbesserung der bestehenden DDR-Klassifikation

npeAJioiKenHH H M yjiyMiiieHHH fleftCTBHTejibHoü b r,II,P KJiaCCIITN H so.roKeH OTBEQATT

nocTaBJieHHHM Hap0HH0X03HÄCTBeHHHM 3ajiaHaM. Kantine oiiHCHBaioTCH ycnoBHH MecTopoHiReHHH K a p a a a r .

Summary Proceeding from the definition of the t e r m g a s condensate deposit, the a u t h o r discusses the different views held of the exploitation of such deposits. T h e t y p e of exploitation to be chosen depends on gas, condensate and p e t r o l e u m reserves available, a n d should be in conformity with the p a r t i c u l a r economic problems. F u r t h e r m o r e , a deseiiption is given of the conditions prevailing in the K a r a d a g deposit.

Literatur MASCET, M . : Die physikalischen Grundlagen der Technologie der Erdölförderung. — Gostoptechisdat, M o s k a u 1959. MINSKI, E . M., J . P . KOROTAJEW, W. S. WOROBJEW U. a . : in G a s o w a j a promyschlennost, Nr. 5 u n d 6. SHDANOW, M. A . & A . A . KAKZEW: Erdölgeologie und Hydrogeologie. — Gostoptechisdat, Moskau 1959.

Über klüftige Speidiergesteine 1 * E . SMECHOW,

UdSSR

Vom 23. bis 27. Mai 1960 fand in Leningrad im Allunions-Forschungsinstitut (WNIGRI) zum ersten Male eine Allunionstagung zu dem Thema „Klüftige Speichergesteine" statt. In Vorträgen und Diskussionsbeiträgen wurde über die bei der Untersuchung klüftiger Speichergesteine in vielen Gebieten der U d S S R erhaltenen Er') A u s : „Geologija BTefti i G a s a " , H . 0, 1960, S. 0 2 - 6 3 (etwas gekürzt).

gebnisse berichtet. Außerdem behandelte man Probleme der Hydrodynamik, der Aufschluß- und Testmethodik der klüftigen Speichergesteine sowie der Bestimmung dieser Speichergesteine durch geophysikalische Vermessungen. In der Sowjetunion stellen die mit klüftigen Speichergesteinen verbundenen Erdöl- und Erdgaslager eine bis

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510 jetzt noch nicht genügend ausgenutzte, aber wesentliche Reserve f ü r die Steigerung der Förderung und den Zuwachs der Erdöl- und Erdgasvorräte dar. In den letzten J a h r e n wurden in verschiedenen Gebieten der Sowjetunion zahlreiche Lagerstätten, die mit diesem Speichergesteinstyp v e r b u n d e n sind, entdeckt und e r k u n d e t ; z. B. Karabulag-Atschaluki, Samankul, Sselli, Gascha und andere Lagerstätten im N o r d k a u k a s u s ; Dsharkak, Ssarytasch und andere Lagerstätten in der Buchara — Chiwinsker Depression;' eine Reihe von Lagerstätten im Gebiet von Kuibyschew, von Krasnodarsk, von Stawropol, in den O s t k a r p a t e n u. a. sowie einige Lagers t ä t t e n im Irkutsker Gebiet. Hochproduktive Lagerstätten, die mit klüftigen Speichergesteinen im Z u s a m m e n h a n g stehen, sind in den meisten Erdöl- und Erdgasgewinnungsgebieten der UdSSR, d a r u n t e r auch in einigen sibirischen Gebieten, zu erwarten. Weit verbreitete Mikroklüfte spielen eine wesentliche Rolle bei der Migration und Filtration von Flüssigkeiten und Gasen sowie bei der Bildung von Erdöl- und Erdgaslagerstätten. Der durch Untersuchungen bewiesene Z u s a m m e n h a n g zwischen den Mikro- und Makroklüften erlaubt, von über Tage her Schlußfolgerungen auf die Klüftigkeit des Gesteins in der Tiefe zu ziehen. Die T a g u n g empfahl, bei den weiteren geologischen u n d geophysikalischen Untersuchungen die von Mitarbeitern des W N I G R I entwickelten Erkundungsverv e r f a h r e n auf die tiefliegenden klüftigen Speichergesteine zu präzisieren und in die Praxis einzuführen. Ein genaueres S t u d i u m der Gesetzmäßigkeiten in der Verbreitung der K l ü f t e im Gestein in Abhängigkeit von dessen Lagerung in den S t r u k t u r e n wird ein besseres Ansetzen der E r k u n d u n g s b o h r u n g e n ermöglichen. Die weiteren Forschungen sollen sich, dem Beschluß der Tagung zufolge, mit folgenden Aufgaben befassen: 1. S t u d i u m der G e s e t z m ä ß i g k e i t e n der V e r b r e i t u n g der M a k r o - u n d M i k r o k l ü f t e in d e n Z o n e n der d i s k o n t i n u i e r l i c h e n Dislokationen; 2. A u s a r b e i t u n g v o n K r i t e r i e n z u r B e s t i m m u n g der Genese u n d des A l t e r s der v e r s c h i e d e n e n K l u f t t y p e n sowie einer K l a s s i f i k a t i o n u n d T e r m i n o l o g i e der K l ü f t i g k e i t ; 3. S t u d i u m der G e s e t z m ä ß i g k e i t e n in der r e g i o n a l e n Verb r e i t u n g der s t a r k k l ü f t i g e n Z o n e n .

• Ein E r f a h r u n g s a u s t a u s c h auf dem Gebiet der Geophysik zeigte, daß in vielen geophysikalischen Institutionen die Methodik des Auffindens und der Einschätzung der klüftigen karbonatischen Speichergesteine m i t Hilfe geophysikalischer Methoden erfolgreich weiterentwickelt wird. Die Mitarbeiter des W N I G R I schlugen eine Methode zur Verbindung der Angaben über den elektrischen Widerstand des klüftigen Gesteins mit den durch visuelle Beobachtungen gewonnenen P a r a m e t e r n der Klüftigkeit vor. In Zusammenarbeit m i t anderen Instituten stellten sie eine Abhängigkeit des elektrischen Widerstandes des klüftigen Gesteins von seinen Speichereigenschaften fest. Die Tagungsteilnehmer halten folgende Maßnahmen f ü r erforderlich: 1. A u s a r b e i t u n g v o n n e u e n M e t h o d e n f ü r B o h r l o c h u n t e r s u c h u n g e n (z. B. M i k r o s o n d i e r u n g , U l t r a s c h a l l - , F o t o - u n d radioaktive Karottage, Mikrokavernoinetrie); 2. die S t a a t l i c h e n P l a n s t e l l e n der R S F S R u n d d i e W N I G R I G e o p h y s i k zu ersuchen, die s e r i e n m ä ß i g e H e r s t e l l u n g eines K e r n s c h i e ß g e r ä t e s zu b e s c h l e u n i g e n sowie dessen K o n s t r u k -

SMECHOW / Ü b e r k l ü f t i g e Speichergesteine t i o n so zu v e r v o l l k o m m n e n , d a ß eine E n t n a h m e in G e s t e i n e n beliebiger F e s t i g k e i t m ö g l i c h i s t ; 3. die g e o p h y s i k a l i s c h e n G e r ä t e b a u w e r k e u n d die b e triebsgeophysikalischen Organisationen darauf hinzuweisen, die Q u a l i t ä t d e r b o h r l o c h g e o p h y s i k a l i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n zu e r h ö h e n ; 4. v e r s t ä r k t e E r f o r s c h u n g d e r t h e o r e t i s c h e n G r u n d l a g e n der klüftigen Speichergesteine mit den Methoden der Bohrlochgeophysik-.

In der Diskussion über die Ergebnisse der h y d r o d y n a mischen Untersuchungen wurde festgestellt, daß Methoden entwickelt wurden, die auf Grund von Angaben über die P a r a m e t e r der Klüftigkeit Aussagen über die Filterund Speichereigenschaften der klüftigen Gesteine ermöglichen, daß das Problem der kontinuierlichen Filt e r u n g unter den Verhältnissen eines klüftigen Speichergesteins gelöst und daß weiterhin mehrere Verfahren zur Untersuchung der klüftigen Speichergesteine m i t Hilfe der F o t o k a r o t t a g e vorgeschlagen wurden. F ü r die nächste Zeit wurde die D u r c h f ü h r u n g folgender Arbeiten empfohlen: 1. U n t e r s u c h u n g der B e z i e h u n g e n z w i s c h e n d e n F i l t e r e i g e n s c h a f t e n des k l ü f t i g e n Gesteins u n d d e n f ü r d a s bet r e f f e n d e Gestein c h a r a k t e r i s t i s c h e n K l ü f t i g k e i t s p a r a m e t e r n . 2. E i n f ü h r u n g f o l g e n d e r z u r Z e i t e n t w i c k e l t e r V e r f a h r e n in die P r a x i s : a) m i k r o s k o p i s c h e U n t e r s u c h u n g der Schliffe z u r F e s t s t e l l u n g der P o r o s i t ä t , der P e r m e a b i l i t ä t u n d der D i c h t e der klüftigen Gesteine; b) B e s t i m m u n g der P e r m e a b i l i t ä t u n t e r A u s n u t z u n g d e r r a d i a l e n I n f i l t r a t i o n des z u u n t e r s u c h e n d e n G e s t e i n s ; c) B e s t i m m u n g der P e r m e a b i l i t ä t a n l a n g e n B o h r k e r n e n m i t Hilfe eines G e r ä t e s n a c h R . KELTON.

Da die Probleme der E r k u n d u n g und A u s b e u t u n g der in klüftigen Speichergesteinen a u f t r e t e n d e n Lagerstätten noch nicht genügend gelöst sind, f a ß t e n die Tagungsteilnehmer folgende Beschlüsse: 1. Die bei der E r k u n d u n g u n d A u s b e u t u n g v o n a n k l ü f t i g e Speichergesteine gebundenen L a g e r s t ä t t e n gesammelten E r f a h r u n g e n sollen a u s g e w e r t e t u n d . v e r a l l g e m e i n e r t w e r d e n . 2. I n die A r b e i t s p l ä n e der L e i t i n s t i t u t e der E r d ö l i n d u s t r i e u n d der w i s s e n s c h a f t l i c h e n F o r s c h u n g s i n s t i t u t e sind die A u s arbeitung von Methoden zur Ausscheidung von Objekten für die B e m u s t e r u n g , die E n t w i c k l u n g einer r a t i o n e l l e n M e t h o d i k der E r k u n d u n g u n d G e w i n n u n g sowie die E n t w i c k l u n g einer M e t h o d i k z u r B e r e c h n u n g v o n Öl- u n d G a s v o r r ä t e n d e r L a g e r s t ä t t e n in k l ü f t i g e n S p e i c h e r g e s t e i n e n a u f z u n e h m e n . 3. E n t w i c k l u n g v o n R e z e p t u r e n f ü r Spülflüssigkeiten, die beim Aufschluß der produktiven Zonen zum Einsatz kommen; ferner Ausarbeitung von Verfahren zur Anreicherung u n d I n t e n s i v i e r u n g der E r d ö l - u n d Gaszuflüsse in k l ü f t i g e n Speichergesteinen. 4. E n t w i c k l u n g v o n n e u e n Modellen der S c h i c h t p r ü f e r . F e r n e r soll die S t a a t l i c h e P l a n k o m m i s s i o n g e b e t e n w e r d e n , die H e r s t e l l u n g i n M a s c h i n e n b a u b e t r i e b e n u n d d e n Massena u s s t o ß dieses S c h i c h t p r ü f e r s zu organisieren.

Von den auf der Tagung gefaßten organisatorischen Beschlüssen sollen folgende erwähnt werden: 1. B e i m W N I G R I soll ein k o o r d i n i e r e n d e r R a t a u s V e r t r e t e r n der w i s s e n s c h a f t l i c h e n F o r s c h u n g s i n s t i t u t e u n d d e r I n d u s t r i e g e b i l d e t w e r d e n , der sich m i t der K o o r d i n i e r u n g der T h e m a t i k zu P r o b l e m e n der k l ü f t i g e n S p e i c h e r g e s t e i n e u n d eines E r f a h r u n g s a u s t a u s c h e s ü b e r ihre U n t e r s u c h u n g b e f a ß t . 2. Die n ä c h s t e A l l u n i o n s t a g u n g ü b e r P r o b l e m e d e r k l ü f t i g e n S p e i c h e r g e s t e i n e soll f ü r Mai 1962 n a c h G r o s n y einber u f e n w e r d e n , n a c h d e m im J a h r e 1961 G e b i e t s t a g u n g e n d u r c h g e f ü h r t w o r d e n sind. 3. Die M i t a r b e i t e r des W N I G R I sollen in V e r b i n d u n g m i t a n d e r e n wissenschaftlictten I n s t i t u t i o n e n u n d d e n P r o d u k t i o n s b e t r i e b e n eine I n s t r u k t i o n f ü r die M e t h o d i k d e r S u c h u n d E r k u n d u n g s a r b e i t e n auf E r d ö l - u n d E r d g a s in k l ü f t i g e n S p e i c h e r g e s t e i n e n a u s a r b e i t e n u n d i m J a h r e 1961 h e r a u s geben.

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Autorenkollektiv / Verteilung endogener Lagerstätten

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Gesetzmäßigkeiten in der Verteilung endogener Lagerstätten11 A . A . AMIKASLANOW, M. B . B O R O D A J K W S K A J A & M . S . B E S S M E R T N A J A , M o s k a u

Vom 19. bis 23. April 1960 fand in Moskau die Allunionskonferenz zur Untersuchung der Gesetzmäßigkeiten in der Verteilung von Kupferkieslagerstätten und Kupfer-Molybdän-Lagerstätten des Trümerimprägnationstyps statt. An der Beratung nahmen mehr als 250 Geologen als Vertreter von wissenschaftlichen Forschungsorganisationen sowie Produktionsorganisationen aus Moskau, Leningrad, aus dem Ural, Altai, Kaukasus sowie aus Kasachstan und Mittelasien teil. Konferenzteilnehmer waren u. a. die Ordentlichen und Korrespondierenden Mitglieder der Akademie der Wissenschaften der U d S S R und der Unionsakademien D. S. KORS H I N S K I , A . A . AMIRASLANOW, W . I. SMIRNOW, I. G . MAGAKJAN, S . S . MKRTTSCHJAN.

Wichtigstes T h e m a der B e r a t u n g war das Problem der volkswirtschaftlich außerordentlich bed e u t s a m e n Kupferkieslagerstätten, aus denen das meiste K u p f e r sowie andere B u n t m e t a l l e und Spurenelemente gefördert werden. N a c h dem Kriege wurden für Prospektions- und Erkundungsarbeiten sowie für wissenschaftliche Untersuchungen von Kieslagerstätten im Ural, Altai, K a u k a s u s und in K a s a c h s t a n erhebliche Mittel ausgegeben. D a s bei diesen Forschungsarbeiten gewonnene umfangreiche neue Tatsachenmaterial h a t die Kenntnis von der Geologie, der Genese und den Gesetzmäßigkeiten in der Verteilung dieser Lagerstätten wesentlich erweitert. Ziel der T a g u n g war ein umfassender E r f a h r u n g s a u s t a u s c h über die Ergebnisse der durchgeführten Arbeiten zur K l ä r u n g der Gesetzmäßigkeiten in der B i l d u n g u n d Verteilung der Lagerstätten in den einzelnen Gebieten der U d S S R . Zu dieser T a g u n g wurden rund 50 Vorträge gehalten. A. A. AMIRASLANOW gab in seinem zusammenfassenden Vortrag eine Charakteristik der einzelnen T y p e n von K u p f e r l a g e r s t ä t t e n , eine B e w e r t u n g ihrer industriellen B e d e u t u n g , sowohl in der U d S S R als auch in anderen Ländern, eine Charakteristik der geologischen Besonderheiten der ausgeschiedenen Typen sowie eine Begründung der wichtigsten Kriterien bei der Durchführung von Prospektionsarbeiten. E r bewertete die Höffigkeit jener Gebiete der U d S S R , in denen vorrangig Prospektionsarbeiten auf K u p f e r l a g e r s t ä t t e n durchgeführt werden sollten, und hob hervor, daß u n a b h ä n g i g v o m Bildungsalter der Kieslagerstätten und von den ungleichen Verteilungsverhältnissen dennoch ähnliche geologische Verhältnisse vorliegen. Kieslagerstätten sind nach Meinung AMIRASLANOWS in bezug auf das Nebengestein epigenetisch. In einem zweiten zusammenfassenden Vortrag ging S. N. IWANOW unter Berücksichtigung neuer Beobachtungsergebnisse auf genetische F r a g e n von Kieslagers t ä t t e n sowie auf weitere wissenschaftliche Untersuchungsarbeiten ein. A m ausführlichsten und eingehendsten wurden auf der Konferenz folgende Fragen b e h a n d e l t : Bildungsbedingungen, Genese, Alter, Bildung und Verteilung v o n K i e s l a g e r s t ä t t e n ; strukturelle Bedingungen für die Lokalisierung von Kieserzen; geologische U m g e b u n g , ') Titel des in „Sowjetskaja geologija", Nr. 12, 1960, S. 1 5 0 - 1 5 5 , veröffentlichten Beitrages: Die Arbeitsergebnisse der Tagung der von der Abteilung Geologisch-Geographische Wissenschaften der Akademie der Wissenschaften der UdSSlt einberufenen Kommission zur Untersuchung der Gesetzmäßigkeiten in der Verteilung endogener Lagerstätten. — Übers.: H.-J. TKSOHKE

in der sich Kieslagerstätten konzentrieren; Zusammenhänge mit Ergußgesteinen.

mögliche

D. S. KORSHINSKI sprach über Tiefenfazies bei der E n t s t e h u n g von Kies- und Kupfer-Molybdän-Lagerstätten. Die in jüngster Zeit aus tiefreichenden Erkundungs- und Strukturbohrungen gewonnenen Ergebnisse, eingehende Untersuchungen in Gebieten mit altem und rezentem Vulkanismus, aber auch die durchgeführten experimentellen Arbeiten weisen den Weg zu einer wissenschaftlichen Interpretation der Bildungstiefe der hier behandelten L a g e r s t ä t t e n g r u p p e n . Mit Annäherung an die Erdoberfläche sind Anzeichen für mitteltemperierte Stadien postmagmatischer Vorgänge nicht zu beobachten. D a s Auftreten einer Propylitisierung des Nebengesteins (mit typischer Paragenese von Albit und E p i d o t ) in Kupferkieslagerstätten und in L a g e r s t ä t t e n des T r ü m e r i m p r ä g n a t i o n s t y p s , besonders innerhalb geschieferter Gesteine, spricht für recht beträchtliche Bildungstiefen (mindestens 1,5 km). Fragen der Bildungstiefe von Kieslagerstätten haben auch S. W. SLDORENKO und S. A. WACHROMEJEW in ihren Vorträgen berührt. W. I. SMIRNOW & T. J . GONTSCHAROWA (Staatl. Universität Moskau), A. W. PEK & N. S. SKREPTSCHENKO (Polytechnisches Institut Nowotscherkassk) haben das Tiefenproblem a m Beispiel von Kieslagerstätten des K a u k a s u s grundsätzlich anders gelöst. W. I. SMIRNOW und T. J . GONTSCHAROWA äußerten die Vermutung, daß die Kieslager a m Urup und Beskes gleichzeitig mit dem Nebengestein in einem marinen Becken unter beträchtlicher Wasserbedeckung sedimentiert wurden. Große Aufmerksamkeit f a n d in der Konferenz das Problem der Altersstellung von Kieserzen. E s wurde festgestellt, daß die Zuordnung von Kieslagerstätten an Verbreitungsgebiete gleichaltriger vulkanogener Formationen innerhalb von Bewegungszonen verschiedenen T y p s und Alters heute erwiesen ist. In der U d S S R sind abbauwürdige Kupferkieslagerstätten bekannt, die in Z u s a m m e n h a n g mit kaledonischen, variscischen, mesozoischen und alpidischen tektonisch-magmatischen Zyklen entstanden sind. D a s Auftreten einer Kiesvererzung in Karelien wirft die F r a g e auf, ob in einigen alten Faltengebieten, ähnlich wie in Skandinavien, K a n a d a und in den U S A , eine K i e s f ü h r u n g ebenfalls möglich ist. W. P. LOGINOW ( I G E M A N S S S R ) , I. W. LENNYCH, A. W. PROKIN, M. S. SRIPTIN ( J U G O ) und L. I. JAXOWLEW ( Z N I G R I ) hoben hervor, daß sich die Kieslagerstätten des Urals vorwiegend in Z u s a m m e n h a n g mit intensivem Vulkanismus gebildet haben und daß die wichtigste Voraussetzung für die Lokalisierung einer Kiesvererzung der strukturelle und fazielle Zusammenhang zwischen der Vererzung und den Herden des Spilit-Keratophyr-Vulkanismus ist (W. P. LOGINOW). E t w a die gleichen Ansichten äußerten die meisten Geblogen auch in bezug auf die Kieslagerstätten des Kaukasus. W. I. SMIRNOW und T. J . GONTSCHAROWA entwickelten in ihrem bereits erwähnten Vortrag neue Gedanken

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Autorenkollektiv / Verteilung endogener Lagerstätten

über eine exhalativ-sedimentäre Entstehung von Lagerstätten. Ihrer Meinung nach sind die Kieslager des nördlichen Kaukasus syngenetisch mit den sedimentärvulkanogenen Nebengesteinen in geosynklinalen Becken in Zeiten stärkerer Absenkungen — begleitet von submarinen Ergüssen basischer und intermediärer Laven — abgelagert worden. Die Metallzufuhr erfolgte durch heiße Gas-Wasser-Exhalationen, die in der Periode des ausklingenden Vulkanismus durch die erkaltenden Lavadecken hindurchsickerten und zu deren metasomatischer Veränderung führten. W. I. B u a d s e bringt die Entstehung der Kupferkieslagerstätten des Nördlichen Kaukasus mit basischen Magmen in Zusammenhang, deren Produkte die erzführenden vulkanischen Serien sind. Auf Grund der Bildungsverhältnisse scheidet der Autor zwei Typen von Kieslagerstätten aus: 1. Lagerstätten, deren Bildung syngenetisch mit der Entstehung der Nebengesteinsserien erfolgt ist, ohne größeres praktisches Interesse; 2. hydrothermal-metasomatische (epigenetische) Lagerstätten als wichtigster bauwürdiger Typus. Die hydrothermal-metasomatischen Erzkörper bildeten sich unmittelbar nach den syngenetischen Erzen, und zwar nach einer intensiven tektonischen Vorbereitung der entsprechenden Gebiete.

S. S. S a r k i s j a n charakterisiert am Beispiel Transkaukasiens die Besonderheiten in der Lokalisierung der Kiesvererzung und scheidet zwei wichtige Lagerstättengruppen aus, die mit vulkanischen oder mit subvulkanischen Formationen zusammenhängen. Dabei kommt dem letztgenannten Typ ein großes industrielles Interesse zu. Nach Meinung des Autors spielten bei der Bildung der Kieserze wahrscheinlich Umlagerungsprozesse des Erzmaterials aus alten Lagerstätten eine wesentliche Rolle. Die geologischen Besonderheiten bei der Bildung von Kieslagerstätten haben E. A. C h a t s c h a t u r j a n und S. S. W a n j u s c h i n in ihren Vorträgen in den Vordergrund gestellt. Sie sprachen von einem paragenetischen Zusammenhang zwischen Vererzung und subvulkanischen Intrusionen vom Typ der Albitophyre und Quarzporphyre. Uber die Weiterentwicklung in den Vorstellungen von der strukturellen Kontrolle der Kiesvererzung im Kleinen Kaukasus sprach P. S. Sapko (Staatliche Universit ä t Woronesh). Er brachte alle bekannten Erzvorkommen mit drei tektonisch-magmatischen Etappen in Zusammenhang. Die Hauptrolle bei der Lokalisierung der Vererzung spielen gefaltete Antiklinalstrukturen sowie Zonen mit intensiver Klüftung (Gänge und Intrusivkörper verschiedener Form). Subvulkanische Körper in den Erzzonen sind älter als die Vererzung, während die Ganggesteine gewöhnlich jünger als die Schwefelkiesvererzung, jedoch älter als die BarytPolymetallvererzung sind. Eine andere Gruppe von Geologen (W. P. Nechoroschew, M. S. B e s s m e r t n a j a , D. I. Gorshewski, P. F. IWANKIN,

S. W . SLDOBENKO,

G. F . JAKOWLEW U.

a.)

vertritt die Ansicht, daß Kieslagerstätten gegenüber den umgebenden vulkanogenen Formationen epigenetisch sind Und mit einem Komplex kleiner Intrusionen zusammenhängen. Nach Meinung dieser Forscher kommt d e r strukturellen Kontrolle eine hervorragende Bedeut u n g für die Lokalisierung der Vererzung zu, abgesehen

von der in der ganzen Welt nachgewiesenen Zuordnung der Kiesformation an stark differenzierte vulkanogene Gesteine. M. G. Chissamutdinow (WSEGEI) behandelte in seinem Vortrag im wesentlichen Fragen der Abhängigkeit des Stoffbestandes der Erze von den geologischen Baumerkmalen der entsprechenden Gebiete sowie Fragen der Zonalität in der Verteilung eigentlicher Kieslagerstätten und polymetallischer Lagerstätten des Altai. S. W. SlDORENKO (WSEGEI) richtete in seinem Vortrag das Hauptinteresse auf die Analyse der strukturellmorphologischen Lagerstättentypen des Altai. Die Bildungszeit der wichtigsten abbauwürdigen Lagerstätten setzt er an die Wende zwischen Unter- und Mittelkarbon. Die Erzlager entstanden nach seinen Vorstellungen nach den Falten- und Bruchdislokationen der frühväriscischen Tektogenese, nach dem Aufdringen großer saurer Granitoidintrusionen (Smeinogorsker Komplex), aber vor der Intrusión der Alkaligranite (Kalbinsker Komplex). Nach Mitteilung von P. F. IwAUKIN stellt der Erzaltai ein Gebiet dar, in dem während des mittleren und oberen Paläozoikums ein außerordentlich intensiver und mannigfaltiger Magmatismus herrschte. Alle Magmengesteinskomplexe sind das Ergebnis der Entwicklung eines basaltoidischen Typs. Lagerstätten undVorkommen von Kupfererzen und polymetallischen Erzen stellen eine komplizierte Gruppe verschiedenaltriger und genetisch verschiedenartiger Bildungen dar. An den mehrphasigen Smeinogorsker Gabbro-Plagiogranit-Komplex (Namur—Perm) sind zahlreiche kleine Lagerstätten vom Skarntyp (Kupfer, Magnetit, Polymetalle) geknüpft. Alle bauwürdigen wichtigen Lagerstätten des Erzaltais, sofern sie der Kies-Polymetall-Formation angehören, hängen räumlich und paragenetisch mit den jüngsten kleinen Intrusionen zusammen, die deutlich an spätvariscische regionale Strukturen gebunden sind. In mehreren Vorträgen wurde über die Bedeutung der tektonischen Kontrolle in der Verteilung der Lagerstätten des Urals gesprochen. M. B. B o r o d a j e w s k a j a kommt auf Grund einer eingehenden geologisch-strukturellen Kartierung von Erzfeldern zu dem Ergebnis, daß die Morphologie von Erzkörpern und die strukturellen Voraussetzungen für ihre Lokalisierung hauptsächlich davon abhängen, innerhalb welcher Strukturstufe oder -unterstufe sie auftreten. In der unteren (spätkaledonischen) Strukturstufe sowie in Faltungszonen, die höhere Stufen erfassen, lassen Zonen mit intensiver Schieferung einen wesentlichen Einfluß auf die Lokalisierung der Vererzung erkennen. In den Erzfeldern der frühvariscischen, aus Unter- und Mitteldevon bestehenden Strukturstufen spielen bei der Lokalisierung Kofferbrachyfalten die Hauptrolle, die von Disjunktivstörungen in Längs- oder Querrichtung (zur Faltung) geschnitten werden. Dabei sind die Längsstörungen häufig erzführend. Wesentliche Bedeutung haben schichtparallele Gleitungen und Abscherungen sowie abschirmende Horizonte schwach deformierter und chemisch inerter Gesteine. Diese Strukturtypen bestimmen die Bildung verschiedener Formen von Erzkörpern. Die Vererzung ist nach Meinung von M. B. Bor o d a j e w s k a j a in bezug auf die Hauptfaltungsetappe epigenetisch.

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Autorenkollektiv / Verteilung endogener L a g e r s t ä t t e n

A. D'. RAKTSCHEJEW stellte in seinem Vortrag folgendes fest: 1. Die K i e s l a g e r im Gebiet v o n K a r a b a s c h w u r d e n n a c h der H a u p t f a l t u n g s e p o c h e gebildet; 2. bei der E n t s t e h u n g der K i e s e spielten A b b l ä t t e r u n g s v o r g ä n g e in ursprünglich geschieferten Gesteinen die H a u p t rolle ; 3. die A b l a g e r u n g der Kieserze erfolgte vor B i l d u n g der S k a r n e , m i t denen eine Magnetkies-, Kupferkies-jVIagnetkiesu n d Kupferkies-Magnetit-Mineralisierung z u s a m m e n h ä n g t . S k a r n b i l d u n g und die begleitende Vererzung hängen mit dem E i n s e t z e n der h y d r o t h e r m a l e n T ä t i g k e i t der Tiefenherde saurer M a g m e n z u s a m m e n .

Nach den Untersuchungsergebnissen von J . M. STOLJABOW (UGU) ist die Vererzung jünger als die Faltung, Schicferung und Entstehung von Porphyritgängen. Die Erzkörper haben nach seiner Meinung keinerlei wesentliche Metamorphose durchgemacht. In einem von A. W. PUBKIN gehaltenen Vortrag, der sich auf die Ergebnisse einer Gruppe von Mitarbeitern der Geologischen Verwaltung Ural stützt, wurde eine Klassifizierung erzkontrollierender Strukturtypen vorgeschlagen, und innerhalb der Kieslagerstätten sind folgende Haupttypen ausgeschieden worden: a) L a g e r s t ä t t e n in ü b e r d e c k t e n F a l t e n - und B r a c h y a n t i klinalstrukturen; b) L a g e r s t ä t t e n in V u l k a n p l u t o n e n ; c) L a g e r s t ä t t e n in steil einfallenden Zonen aus Q u a r z Chlorit-Sericit-Schiefern; d) L a g e r s t ä t t e n in K o n t a k t z o n e n v o n D i a b a s e n und basischen P o r p h y r i t e n m i t m a s s i g e n Serpentiniten sowie in Serpentiniten.

Besondere Aufmerksamkeit wurde den strukturellen und lithologischen „Schirmen" gewidmet, unter denen sich. Erze anreichern. A. W. PURKIN unterstrich die genetische Verwandtschaft zwischen Kieslagerstätten und Skarn-Kupferlagerstätten bzw. Erzlagern innerhalb von Listwänitisierungszorien (Typ Myschma). T. P. GOMBERG (UGU) sprach über die lcontaktmetasomatische Genese einer Reihe von Kieserzen in Zusammenhang mit post-mitteldevonischen Dioritintrusionen. Scharf kritisiert wurden die Vorstellungen über syngenetisch mit dem Nebengestein entstandene Erze durch S. S. MKRTTSCHJAN, Mitglied der Akademie der Wissenschaften der Armenischen S S R . Seiner Meinung nach sind die noch kürzlich anzutreffenden Vorstellungen über die Zuordnung der Vererzung an bestimmte stratigraphische Horizonte bzw. an Gesteine mit bestimmter Zusammensetzung nicht stichhaltig. Die Folgen solcher Vorstellungen bestanden darin, daß die Perspektiven von Lagerstätten unterbewertet wurden, so daß z. B. in der Lagerstätte Alawerda entsprechende Erkundungsarbeiten eingestellt und in der Lagerstätte Achtal längere Zeit unterbrochen wurden. Durchgeführte Untersuchungen ergaben eine enge Verknüpfung der Vererzung mit Tiefenmagmatismus und Tiefentektonik. W . I. DWORJANOW u n d W . I. SEBKALOW ( W e s t s i b i r i -

sche Geologische Verwaltung) berührten in ihrem Vortrag Fragen der geologischen und strukturellen Verhältnisse bei der Lokalisierung von Kies-PolymetallLagerstätten des Salair und hoben hervor, daß die

Bildung* der Erzkörper durch hydrothermal-metasomatische Verdrängung des Nebengesteins in tektonischen Schwächezonen erfolgte. In der Diskussion über das Alter der Kiesvererzung spielte die Frage der Entstehung der sog. Erzgerölle eine besondere Rolle. Diese Bildungen sind fast in allen Kiesprovinzen bekannt und offenbar für ein bestimmtes Stadium der Erzgenese charakteristisch. W . I. SMIRNOW,

I. W . L E N N Y C H

und

W . P . LOGINOW

erwähnen die strenge Zuordnung dieser Gerolle an bestimmte stratigraphische Horizonte, ihre klastische Ausbildung, ihr gemeinsames Auftreten mit Gesteinsbruchstücken und sehen in ihnen entweder Bruchstücke, die nach Entstehung des Erzkörpers in das Konglomerat gelangt sind, oder vulkanische Auswürflinge. Demgegenü b e r w u r d e v o n N . W . PETROWSKAJA u n d M. B . BORO-

DAJEWSKAJA darauf hingewiesen, daß direkte Beobachtungen (Ähnlichkeit der Isotopenzusammensetzung des Schwefels in den Sulfiden der Gerölle und des entsprechenden Bindemittels, Auftreten zahlreicher Gerölle mit Relikten verdrängter Gesteine, Auftreten geröllähnlicher Konkretionen aus Erzmaterial in verschiedenen Wachstumsstadien usw.) die Unhaltbarkeit einer derartigen Auffassung gezeigt haben. N. W. PETROWSKAJA u n d

M . B . BOBODAJEWSKAJA n e h m e n

an,

daß die sog. Erzgerölle komplizierte Bildungen darstellen,^ die unter ganz bestimmten metasomatischen Verhältnissen bei intensiven Bewegungen während der Vererzung entstehen. Bei einem Teil handelt es sich wahrscheinlich um Bruchstücke von Sulfiden verschiedener Mineralassoziationen. Als Ergebnis einer Konkretion kolloider Lösungen, die Lockergesteinshorizonte durchtränkt haben, und bei selektiver Verdrängung einiger Bruchstücke entstehen geröllartige Bildungen. Auf Grund einer mineralogischen Flächenkartierung mehrerer großer Erzkörper sowie einer Untersuchung der Begleitelemente und der Isotopenzusammensetzung des Schwefels süduralischer Lagerstätten gelangte N. W. PETROWSKAJA (IGEM AN S S S R ) zu dem Ergebnis einer mehrphasigen Entstehung der Kieslager; dabei wird die Verteilung der späten Mineralassoziation (u. a. der wirtschaftlich am wertvollsten Zinkblende-Kupferkies-Vererzung) durch die Lage tektonischer Zerrüttungszonen innerhalb der Erzfelder bestimmt. N. W. PETROWSKAJA verwies ebenfalls auf die Bedeutung einer gleichzeitig mit der Vererzung erfolgten Metamorphose sowie auf den örtlichen Charakter einer späteren metamorphen Umwandlung des Erzmaterials. Auf eine mehrphasige Entstehung der Kieserze verwiesen auch F. L. SMIRNOW (am Beispiel der Lagerstätte Urup), A. I. FINOGENOW (Lagerstätte Degtjar) und

J . M . STOLJABOW ( L e w i c h a ) . W . I. SMIRNOW, T . J . GOTSCHAROW, W . P . LOGINOW, I. W . L E N N Y C H U. a . v e r -

treten demgegenüber den Standpunkt einer einphasigen Zufuhr der Erzlösungen. Die auf der Tagung gehaltenen Vorträge zeigten, daß in bezug auf die Genese der Kieslagerstätten kein einheitlicher Standpunkt vertreten wird. E s wurden folgende Lagerstättentypen genannt: 1. e x h a l a t i v - s e d i m e n t ä r ; 2. m e t a s o m a t i s c h , in V e r b i n d u n g mit F u m a r o l e n t ä t i g k e i t ; 3. epithermal in V e r b i n d u n g (Necks) und S u b v u l k a n e n ;

mit

Durchschlagsröhren

Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 10

514 4. hydrothermal-metasomatisch, entstanden beim Auftreten paragenetischer Beziehungen zu postorogenetischen kleinen Intrusionen verschiedener Zusammensetzung; 5. Kontaktemanationslagerstätten in Zusammenhang mit Granodioritintrusionen. Uber Gesetzmäßigkeiten bei der Verteilung von K u p f e r - M o l y b d ä n - L a g e r s t ä t t e n des Trümerimprägnationstyps berichteten I. G. MAGAKJAN, S. S. MKRTTSCHJAN und G. 0 . PIDSHJAN aus der Armenischen S S R , R . A. MTJSSIN, T. S. SAKIROW und I. B . FEDOROWA aus dem Erzgebiet A l m a l y k (Usbekische S S R ) und R . A. BORUKAJEW aus der L a g e r s t ä t t e Bosclitschekul ( K a s a chische S S R ) . I. G. MAGAKJAN, S. S. MKRTTSCIH.JAN und G. 0 . PIDSHJAN erwähnten in ihrem Vortrag, daß der in der Armenischen S S R auftretende T y p der Kupfer-Molybdän-Lagerstätten sehr weit verbreitet ist und daß Erze solcher L a g e r s t ä t t e n bei der Verhüttung von K u p f e r und Molybdän in den U S A , in Chile und in der U d S S R eine recht große Rolle spielen. Das Alter der Lagerstätten dieses T y p s ist in den einzelnen Ländern unterschiedlich. Charakteristisch für sie ist ein enger genetischer Zusammenhang mit mäßig sauren Granitoiden. Innerhalb der Armenischen S S R läßt sich eine NW— S E streichende Kupfer-Molybdän-Zone ausscheiden. Strukturell handelt es sich u m ein allgemein kaukasisch streichendes Antiklinorium, das von regionalen Uberschiebungen begrenzt wird. Die Vererzung wird von Brüchen, Zerrüttungszonen und Brekzien kontrolliert, an denen eine hydrothermale Veränderung der Gesteine stattgefunden h a t (Verquarzung, Serizitisierung, Pyritisierung, Chloritisierung). Wichtiger F a k t o r für die Kontrolle sind auch Gänge von Granodioritporphyren. Die Geologen R. A. MUSSIN, T. S. SAKIROW und I. W. FEDOROWA (Akademie der Wissenschaften der Usbekischen S S R ) gaben eine eingehende geologische Beschreibung des Erzgebietes Almalyk und wiesen darauf hin, daß hier die Vererzung räumlich und genetisch mit den jüngsten kleinen Intrusionen zusammenhängt. R . A. BORTJKAJEW (Akademie der Wissenschaften der Kasachischen S S R ) behandelt in seinem Vortrag die F r a g e nach dem paragenetischen Zusammenhang zwischen Kupfer-Molybdän-Vererzung und komplexen kleinen Intrusionen granodioritischer Zusammensetzung. Die Granodiorite entstanden nach der tektogenetischen Boschtschekul-Phase. Sowohl die kleinen Intrusionen als auch die Rahmengesteine wurden hydrothermalm e t a m o r p h verändert und vererzt. Erz- und Gangminerale füllen ein dichtes Netz feinster Klüfte, so daß von einem Trümerimprägnationstyp der Mineralisierung mit einem S y s t e m verschieden orientierter Erztrümer gesprochen werden kann. R . A. BORUKAJEW erwähnt, daß die L a g e r s t ä t t e mehrere verschiedenaltrige hypergene Umbildungen durchgemacht hat. Zunächst wurde sie im Mittelkambrium denudativ angeschnitten und anschließend von mittelkambrischen Sedimenten überl a g e r t ; eine zweite E t a p p e der Freilegung erfolgte im O b e r k a m b r i u m unter kontinentalen Verhältnissen, als die klimatischen Bedingungen für die Bildung mächtiger Oxydationszonen sowie für eine sekundäre Anreicherung günstig waren. Zu Beginn des zweiten Drittels des Oberkambriums wurde die L a g e r s t ä t t e erneut von marinen Sedimenten überlagert und gelangte erst a m

Autorenkollekliv / Verteilung endogener Lagerstatten E n d e des Mesozoikums an die Oberfläche, wurde jedoch im Paläogen wiederum von tonig-sandigen Schichten überdeckt. . Als Ergebnis der Tagungsarbeit wurde eine E n t schließung angenommen, in der außer den wichtigsten positiven Leistungen auch einige Unzulänglichkeiten bei der Untersuchung der geologischen Besonderheiten von Kies- und Kupfer-Molybdän-Erzen sowie die wichtigsten Aufgaben der weiteren Untersuchung genannt wurden. Die H a u p t a u f g a b e n sind folgende: 1. Zusammenstellung metallogenetischer Prognosekarten mittlerer und großer Maßstäbe. Zusammenstellung von Spezialkarten mit allen wichtigen geologischen Besonderheiten von Gebieten mit Kieslagerstätten. 2. Klärung der Besonderheiten von Ceosynklinalgebieten, die für Vorkommen einer Kupferkiesvererzung charakteristisch sind; geotektonische Gliederung dieser Gebiete. 3. Durchführung weiterer Untersuchungen zur Klärung der magmatischen Entwicklungsgeschichte kiesführender Gebiete, eingehende Untersuchung der Beziehungen zwischen Gang-, Intrusiv- und Effusivfazies magmatischer Gesteine; besondere Aufmerksamkeit ist dabei auf die Standortbestimmung verschiedenaltriger Serien innerhalb der allgemeinen magmatischen Entwicklungsgeschichte zu richten. Zu rekonstruieren sind die Entwicklungsgeschichte postmagmatischer Vorgänge und die relative Produktivität der Hauptetappen postmagmatischer Tätigkeit. 4. Eingehende Untersuchung des faziellen Aufbaus erzführender vulkanogener und vulkanogen-sedimentärer Serien sowie die paläogeographische Rekonstruktion von Vulkangebieten. 5. Bestimmung des Typs der erzführenden antiklinalen Hebungsgebiete; Bestimmung der Bedeutung der primären Sedimentation vulkanogenen Materials und der vertikalen tektonischen Bewegungen (Faltung, Bruchstörungen) für die Entstehung dieser Hebungsgebiete. Untersuchung der Beziehungen zwischen Erzlagern und Faltung. 6. Klärung des geologischen Tiefenbaus von kiesfülirenden Gebieten mit Hilfe geophysikalischer Untersuchungsergebnisse (insbesondere unter Heranziehung der Seismik) und tiefer Strukturbohrungen. 7. Untersuchung der Besonderheiten in der Verteilung von Kieslagerstätten in verschiedenen Strukturstufen und -Unterstufen sowie in verschiedenen tektonischen Einheiten kiesführender Mobilionen. 8. Untersuchung der primären Natur erzführender Eflusivkomplexe und des Charakters ihrer metamorphen Umwandlungen. Klärung der Bildungsgründe und der Bildungszeit erznaher Gesteine und der regionalen metamorphen Veränderungen erzführender Gesteine, Vergleich der Metamorphose im Liegenden und Hangenden der Vererzung. 9. Eingehende Untersuchung der Zusammenhänge zwischen Kiesvererzung und den verschiedenen Formen von Disjunktivstörungen, die häufig eine längere Entwicklungsgeschichte haben. Empfohlen wird, in großen Erzfeldern unter Heranziehung aller modernen Methoden umfangreiche strukturelle Objektkartierungen durchzuführen. 10. Weitere Gliederung der Zusammenhänge zwischen verschiedenen Intrusionen und vulkanogenen Gesteinen der vielfältigen Kieslagerstätten in bezug auf Alter und Form. Klassifizierung dieser Lagerstätten in jedem Gebiet. 11. Absolute und relative Altersbestimmung der Vererzung mittels radiogener Methoden sowie durch Untersuchung der Beziehungen zwischen kleinen Intrusionen und Gängen, ferner zwischen Erz und Nebengesteinsveränderung. Untersuchung trümerartiger Sulfidausscheidungen in den überlagernden Serien. 12. Klärung der Entstehungsgeschichte, der Genese und der Metamorphose von Erzen mit modernsten Methoden (eingehende Untersuchung von Mineralparagenesen, der Mikrostruktui-, des inneren Aufbaus und der Zusammensetzung der Hauptminerale sowie der Wachstumszonen, Ultra- und Mikroporosität, Schwefel- und Bleiisotope, Sulfidsynthese usw.). Untersuchung der Zonalität in der Vererzung und der Faktoren, die zur Isolierung von Kupferkies-PolymetallErzen und Magnetkiesvorkommen in den Erzfeldern führen.

Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 10 TCTREKIAN & WEDEPOHL / Verteilung der chemischen Elemente 13. Zusammenfassende geologische Darstellung der in der Welt auftretenden Kieslagerstätten sowie Zusammenstellung monographischer Arbeiten über die wichtigsten Kiesprovinzen der UdSSR. 14. Untersuchung seltener Elemente und der Spurenelemente in verschiedenen Lagerstättentypen in bezug auf die Etappen der Lagerstättenbildung.

Nach einer von den Teilnehmern der Tagung angenommenen Entschließung soll alle drei Jahre eine Konferenz über die Untersuchung der Gesetzmäßigkeiten in der Verteilung endogener Lagerstätten stattfinden, und zwar zunächst im Ural, dann im Altai und im Kaukasus. Zusammenfassung Auf einer Allunionskonferenz in Moskau wurden die Bildungsprobleme der Kupferkieslagerstätten und KupferMolybdän-Lagerstätten des Trümerimprägnationstyps behandelt. Die gehaltenen Vorträge zeigen, daß vor allem in bezug auf die Genese der Kieslagerstätten kein einheitlicher Standpunkt vertreten wird. Die wichtigsten Aufgaben der

515 weiteren Forschung sind aus einer von den Tagungsteilnehmern angenommenen Entschließung ersichtlich.

Pe3IOMC Ha Bcecoto3Hoii Kowf>epeHr(HH B MocKBe oßcywnanHCt BOnpOCbl

(JjOpMHpOBaHHH

MeßHO-KOJMenaHHblX

MeCTOpOJK-

fleHHft jKHJiKOBO-BKpaiiJieHHoro rana. 3acnyuiaHHue floKJianH noKa3biBa»T, ITO npejKRe Bcero o reHe3Hce Konne-

HaHHbix MecTopoMaeuHfi He cymecTByeT 3peHHH.

BHÄMMbl

eAraoft TOHKH

BaHtHeüiime 3ap;aHH RajibHeiiiiiHX HCCJienoBaHHft H3

nOCTaHOBJieHHH,

npHHHTOrO

yqaCTHHKaMH

COBEMAHHH.

Summary Problems of formation of copper pyrite and copper molybdenum deposits of the vein impregnation type have been discussed by an All-Union Conference held at Moscow. The reports made show that different views are taken above all with regard to the genesis of pyrite deposits. The most important problems to be solved by future research work are to be seen from a resolution passed by the participants of the Conference.

K . K . TUREKIAN & K . II. WEDEPOHL

Verteilung der chemischen Elemente in einigen Haupteinheiten der Erdkruste" Referiert v o n HANS JÜRGEN RÖSLER, Freiberg (Sa.)

In den letzten zehn Jahren sind eine ganze Reihe von Zusammenstellungen über die Häufigkeit der chemischen Elemente in der Erdkruste veröffentlicht worden (K. RANKAMA & T H . SAHAMA 1950, H . FLEISCHER 1953, V. M. GOLDSCHMIDT 1954, A . P . WINOGRADOW 1956, B . MASON 1958, J . GREEN 1959). I n d i e s e n 1 T a b e l l e n

unterscheiden sich die Gehalte einzelner Elemente zum Teil erheblich voneinander. Das hat seine Gründe einmal in der Vervollkommnung der Analysenmethoden und der zunehmenden Zahl an Analysen, zum anderen in der verschiedenen Betrachtungsweise des Objektes „Erdkruste" bei den jeweiligen Autoren. Hierbei gibt es zwei Hauptdifferenzen. Sie bestehen in der Einbeziehung von Atmosphäre, Biosphäre und Hydrosphäre in die Mittelwertbildung bei einer beträchtlichen Zahl von Elementen und in dem Problem, wie weit man die Mittelwertbildung treiben darf. Die Mittelwertbildung setzt eine gute Kenntnis der Verteilung der einzelnen die Erdkruste aufbauende Teile voraus, was jedoch nur angenähert möglich ist. Aus diesem Grunde werden die Durchschnittswerte der gesamten Erdkruste, die eigentlichen Clarkewerte, immer mehr durch solche für eine bestimmte räumliche oder geologisch-fazielle Einheit ersetzt. Der Verbesserung solcher „Teil-Clarkes" dient die von K . K . TUREKIAN

&

K . H . WEDEPOHL

zusammenge-

stellte Tabelle. Beide Autoren arbeiten seit etwa zehn Jahren selbst an der Geochemie einzelner Elemente (TUREKIAN: CU, Ni, Cr, Co, M g , S r , B a ; WEDEPOHL: Z n ,

Pb) sowie geologischer Einheiten (Tiefseeablagerungen). Bei vielen anderen Elementen wurden die neuesten Daten aus der Literatur verarbeitet. Im Text werden die benutzten Quellen ausführlich diskutiert, so daß der Weg, der zur Mittelwertbildung führte, in den meisten Fällen Originaltitel: Distribution of the elements in some major units of the earth'» crust. - Geol. Soc. Amer. Bull., Bd. 72 (1961), Nr. 2, S. 175-191.

verfolgt werden kann. Das ist für die künftigen Arbeiten von Bedeutung, da damit solchen Tabellen die scheinbare absolute Richtigkeit genommen wird und den Werten nur d a s Maß an Objektivität zugesprochen wird, das unter den augenblicklichen Verhältnissen möglich ist. D i e T a b e l l e v o n K . K . TUREKIAN & K . H . WEDEPOHL

gibt Durchschnittswerte für bestimmte wichtige Glieder der Eruptivgesteine, Sedimentgesteine sowie der mehr oder weniger unverfestigten Tiefseesedimente. Die Metamorphite sind nicht aufgeführt, da die Meinung vertreten wird, daß im großen ganzen der Elementbestand in diesen Gesteinen gleich dem der Ausgangsgesteine ist. Bei den „Graniten" entspricht der Terminus „Ca-reich" etwa den Granodioriten. Die extrusiven Äquivalente der Granite und Syenite sind nicht zur Mittelwertbildung herangezogen worden. Für eine Reihe von Elementen werden aus verschiedenen Gründen keine Werte angegeben: 1. Wasserstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff und die Edelgase fehlen als Hauptbestandteile der Atmosphäre, Biosphäre und Hydrosphäre, obwohl diese Elemente in den genannten Gesteinsgruppen mit unterschiedlichen Gehalten auftreten. 2. Technetium und Promethium sind keine natürlichen Elemente der Erdkruste (dies gilt z. T. auch für Neptunium und Plutonium). 3. Für die Elemente Ruthenium, Rhodium, Tellur, Rhenium, Osmium, Iridium, Platin und z. T. Wismut, Palladium und Stickstoff liegen keine oder unzureichende Unterlagen vor (Bi, Pd und N in der Tabelle mit ?). 4. Polonium, Astatin, Radon, Francium, Radium, Actinium und Protactinium sind Zerfallsprodukte des Urans und Thoriums.

In den Fällen, in denen Angaben nur als Größenordnung zu machen sind, wurde an Stelle der Zahl ein x gesetzt. Die Werte der vorliegenden Tabelle entsprechen der Originalarbeit, jedoch wurde die Tabelle vom Ref. gekürzt und die Werte umgestellt.

Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 10 TCTREKIAN & WEDEPOHL / Verteilung der chemischen Elemente 13. Zusammenfassende geologische Darstellung der in der Welt auftretenden Kieslagerstätten sowie Zusammenstellung monographischer Arbeiten über die wichtigsten Kiesprovinzen der UdSSR. 14. Untersuchung seltener Elemente und der Spurenelemente in verschiedenen Lagerstättentypen in bezug auf die Etappen der Lagerstättenbildung.

Nach einer von den Teilnehmern der Tagung angenommenen Entschließung soll alle drei Jahre eine Konferenz über die Untersuchung der Gesetzmäßigkeiten in der Verteilung endogener Lagerstätten stattfinden, und zwar zunächst im Ural, dann im Altai und im Kaukasus. Zusammenfassung Auf einer Allunionskonferenz in Moskau wurden die Bildungsprobleme der Kupferkieslagerstätten und KupferMolybdän-Lagerstätten des Trümerimprägnationstyps behandelt. Die gehaltenen Vorträge zeigen, daß vor allem in bezug auf die Genese der Kieslagerstätten kein einheitlicher Standpunkt vertreten wird. Die wichtigsten Aufgaben der

515 weiteren Forschung sind aus einer von den Tagungsteilnehmern angenommenen Entschließung ersichtlich.

Pe3IOMC Ha Bcecoto3Hoii Kowf>epeHr(HH B MocKBe oßcywnanHCt BOnpOCbl

(JjOpMHpOBaHHH

MeßHO-KOJMenaHHblX

MeCTOpOJK-

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HaHHbix MecTopoMaeuHfi He cymecTByeT 3peHHH.

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BaHtHeüiime 3ap;aHH RajibHeiiiiiHX HCCJienoBaHHft H3

nOCTaHOBJieHHH,

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yqaCTHHKaMH

COBEMAHHH.

Summary Problems of formation of copper pyrite and copper molybdenum deposits of the vein impregnation type have been discussed by an All-Union Conference held at Moscow. The reports made show that different views are taken above all with regard to the genesis of pyrite deposits. The most important problems to be solved by future research work are to be seen from a resolution passed by the participants of the Conference.

K . K . TUREKIAN & K . II. WEDEPOHL

Verteilung der chemischen Elemente in einigen Haupteinheiten der Erdkruste" Referiert v o n HANS JÜRGEN RÖSLER, Freiberg (Sa.)

In den letzten zehn Jahren sind eine ganze Reihe von Zusammenstellungen über die Häufigkeit der chemischen Elemente in der Erdkruste veröffentlicht worden (K. RANKAMA & T H . SAHAMA 1950, H . FLEISCHER 1953, V. M. GOLDSCHMIDT 1954, A . P . WINOGRADOW 1956, B . MASON 1958, J . GREEN 1959). I n d i e s e n 1 T a b e l l e n

unterscheiden sich die Gehalte einzelner Elemente zum Teil erheblich voneinander. Das hat seine Gründe einmal in der Vervollkommnung der Analysenmethoden und der zunehmenden Zahl an Analysen, zum anderen in der verschiedenen Betrachtungsweise des Objektes „Erdkruste" bei den jeweiligen Autoren. Hierbei gibt es zwei Hauptdifferenzen. Sie bestehen in der Einbeziehung von Atmosphäre, Biosphäre und Hydrosphäre in die Mittelwertbildung bei einer beträchtlichen Zahl von Elementen und in dem Problem, wie weit man die Mittelwertbildung treiben darf. Die Mittelwertbildung setzt eine gute Kenntnis der Verteilung der einzelnen die Erdkruste aufbauende Teile voraus, was jedoch nur angenähert möglich ist. Aus diesem Grunde werden die Durchschnittswerte der gesamten Erdkruste, die eigentlichen Clarkewerte, immer mehr durch solche für eine bestimmte räumliche oder geologisch-fazielle Einheit ersetzt. Der Verbesserung solcher „Teil-Clarkes" dient die von K . K . TUREKIAN

&

K . H . WEDEPOHL

zusammenge-

stellte Tabelle. Beide Autoren arbeiten seit etwa zehn Jahren selbst an der Geochemie einzelner Elemente (TUREKIAN: CU, Ni, Cr, Co, M g , S r , B a ; WEDEPOHL: Z n ,

Pb) sowie geologischer Einheiten (Tiefseeablagerungen). Bei vielen anderen Elementen wurden die neuesten Daten aus der Literatur verarbeitet. Im Text werden die benutzten Quellen ausführlich diskutiert, so daß der Weg, der zur Mittelwertbildung führte, in den meisten Fällen Originaltitel: Distribution of the elements in some major units of the earth'» crust. - Geol. Soc. Amer. Bull., Bd. 72 (1961), Nr. 2, S. 175-191.

verfolgt werden kann. Das ist für die künftigen Arbeiten von Bedeutung, da damit solchen Tabellen die scheinbare absolute Richtigkeit genommen wird und den Werten nur d a s Maß an Objektivität zugesprochen wird, das unter den augenblicklichen Verhältnissen möglich ist. D i e T a b e l l e v o n K . K . TUREKIAN & K . H . WEDEPOHL

gibt Durchschnittswerte für bestimmte wichtige Glieder der Eruptivgesteine, Sedimentgesteine sowie der mehr oder weniger unverfestigten Tiefseesedimente. Die Metamorphite sind nicht aufgeführt, da die Meinung vertreten wird, daß im großen ganzen der Elementbestand in diesen Gesteinen gleich dem der Ausgangsgesteine ist. Bei den „Graniten" entspricht der Terminus „Ca-reich" etwa den Granodioriten. Die extrusiven Äquivalente der Granite und Syenite sind nicht zur Mittelwertbildung herangezogen worden. Für eine Reihe von Elementen werden aus verschiedenen Gründen keine Werte angegeben: 1. Wasserstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff und die Edelgase fehlen als Hauptbestandteile der Atmosphäre, Biosphäre und Hydrosphäre, obwohl diese Elemente in den genannten Gesteinsgruppen mit unterschiedlichen Gehalten auftreten. 2. Technetium und Promethium sind keine natürlichen Elemente der Erdkruste (dies gilt z. T. auch für Neptunium und Plutonium). 3. Für die Elemente Ruthenium, Rhodium, Tellur, Rhenium, Osmium, Iridium, Platin und z. T. Wismut, Palladium und Stickstoff liegen keine oder unzureichende Unterlagen vor (Bi, Pd und N in der Tabelle mit ?). 4. Polonium, Astatin, Radon, Francium, Radium, Actinium und Protactinium sind Zerfallsprodukte des Urans und Thoriums.

In den Fällen, in denen Angaben nur als Größenordnung zu machen sind, wurde an Stelle der Zahl ein x gesetzt. Die Werte der vorliegenden Tabelle entsprechen der Originalarbeit, jedoch wurde die Tabelle vom Ref. gekürzt und die Werte umgestellt.

Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 10

516

TUREKIAN & WEDEPOHL / V e r t e i l u n g der c h e m i s c h e n

Elemente

Verteilupg der chemischen E l e m e n t e in Teilen der E r d k r u s t e (Angaben in g/t) Eruptivgesteine Element

Aluminium Antimon Arsen Barium Beryllium Blei Bor Brom Cäsium Calcium Cer Chlor Chrom Gallium Eisen Europium Erbium Fluor Gadolinium Germanium Gold Hafnium Holmium Indium Jod Kadmium Kalium Kobalt Kupfer Lanthan Lithium Lutetium Magnesium Mangan Molybdän Natrium Neodym Nickel Niob Palladium Phosphor Praseodym Quecksilber Rubidium Samarium Scandium Schwefel Selen Silber Silizium Stickstoff Strontium Tantal Terbium Thallium Thorium Thulium Titan Uran Vanadium Wismut Wolfram Ytterbium Yttrium Zink Zinn Zirkonium

Symbol

AI Sb As Ba Be Pb B Br Cs Ca Ce CI Cr Ga Fe Eu Er F Gd Ge Au Hf Ho In 1 Cd K Co Cu La Li Lu Mg Mn Mo Na Nd Ni Nb Pd P Pr Hg Rb Sm Sc S Se Ag Si N Sr Ta Tb T1 Th Im Ti U V Bi W Yb Y Zn Sn Zr

Ultrabasite

Basalte

20000 0,1 1 0,4 0,x 1 3 1 0,x 25000 0,x 85 1600 1,5 94300 0,x 0,x 100 0,x 1,5 0,006 0,6 0,x 0,01 0,5 0,x 40 150 10 0,x 0,x 0,x 204000 1620 0,3 4200 0,x 2000 16 0,12 220 0,x 0,0x 0,2 0,x 15 300 0,05 0,06 205000 6 1 1,0 0,x 0,06 0,004 0,x 300 0,001 40 ?

78000 0,2 2 330 1 6 5 3,6

0,77 0,x 0,x 50 0,5 45

1,1 76000 48 60 170 17 86500 0,8 2,1 400 5,3 1,3 0,004 2,0 1,1 0,22 0,5 0,22 8300 48 87 15 17 0,6 46000 1500 1,5 18000 20 130 19 0,02 1100 4,6 0,09 30 5,3 30 300 0.05 0,11 230000 20 465 1,1 8 0,21 4 0,2 13800 1 250 0,007 0,7 2,1 21 105 1,5 140

Ca-reich 82000 0,2 1,9 420 2 15 9 4,5 2 25300 81 130 22 17 29600 1,4 3,5 520 8,8 1,3 0,004 2,3 1,8 0,0x 0,5 0,13 25200 7 30 45 24 1,1 9400 540 1,0 28 400 33 15 20 0,00x 920 7,7 0,08 110 8,8 14 300 0,05 0,051 314000 20 440 3,6 1,4 0,72 8,5 0,3 3400 3,0 88 ? 1,3 3,5 35 60 1,5 140

Tiefseesedimente

Sedimentgesteine

„Granite" Ca-arm 72000 0,2 1,5 840 3 19 10 1,3 4 5100 92 200 4,1 17 14200 1,6 4,0 850 10 1,3 0,004 3,9 2,0 0,26 0,5 0,13 42000 1,0 10 55 40 1,2 1600 390 1,3 25800 37 4,5 21 0,00x 600 8,8 0,08 170 10 7 300 0,05 0,037 347000 20 100 4,2 1,6 2,3 17 0,3 1200 3,0 44 0,01 2,2 4,0 40 39 3 175

Syenite

88000 0,x 1,4 1600 1 12 9 2,7 0,6 180Ö0 161 520 2 30 36700 2,8 7,0 1200 18 1 0,00x 11 3,5 0,0x 0,5 0,13 48000 1 5 70 28 2,1 5800 850 0,6 40 400 65 4 35 9 800 15 0,0x 110 18 3 300 0,05 0,0x 291000 30 200 2,1 2,8 1,4 13 0,6 3600 3,0 30 ?

1,3 7,0 20 130 X 500

Schiefer

Sandstein

Karbonate

Karbonate

Tone

80000 1,5 13 580 3 20 100 4 5 22 100 59 180 90 19 47200 1,0 2,5 740 6,4 1,6 0,00x 2,8 1,2 0,1 2,2 0,3 26000 19 45 92 66 0,7 15000 850 2,6 9600 24 68 11 9

25000 0,0x 1 xO 0,x 7 35 1 0,x 39100 92 10 35 •12 9800 1,6 4,0 270 10 0,8 0,00x 3,9 2,0 0,0x 1,7 0,0x 10700 0,3 X 30 15 1,2 7000 xO 0,2 3300 37 2 0,0x ?

4200 0,2 1 10 0,x 9 20 6,2 0,x 302300 11,5 150 11 4 3800 0,2 0,5 330 1,3 0,2 O.OOx 0,3 0,3 0,0x 1,2 0,035 2700 0,1 4 X 5 0,2 47000 1100 0,4 400 4,7 20 0,3 ?

20000 0,15 1 190 0,x 9 55 70 0,4 312400 35 21000 11 13 9000 0,6 1,5 540 3,8 0,2 0,00x 0,41 0,8 0,0x 0,05 0,0x 2900 0,7 30 10 5 0,5 4000 1000 3 20000 14 30 4,6 9

84000 1,0 13 2300 2,6 80 230 70 6 29000 345 21000 90 20 65000 6 15 1300 38 2 0,00x 4,1 7,5 0,08 0,05 0,42 25000 74 250 115 57 4,5 21000 6700 27 40000 140 225 14 ?

170 8,8 0,03 60 10 1 240 0,05 0,0x 368000 ?

1,1 0,04 3 1,3 1 1200 0,08 0,0x 24000 ?

1300 0,17 0,0x 32000 ?

300 0,8 1,0 1,4 12 0,2 4600 3,7 130 ?

20 0,0x 1,6 0,82 1,7 0,3 1500 0,45 20 ?

610 0,0x 0,2 0,0x .1,7 0,04 400 2,2 20 ?

2000 0,0x 0,6 0,16 x 0,1 770 0,x 20 ?

1,8 2,6 26 95 6 160

1,6 4,0 40 15 0,x" 220

0,6 0,5 30 20 0,X 19

700 5,6 0,4 140 6,4 13 2400 0,6 0,07 73000 1

400

350 3,3 0,0x 10 3,8 2

0,x 1,5 42 35 0,x 20

1500 33 0,x 110 38 19 1300 0,17 0,11 250000 ? 180 0,x 6 0,8 7 1,2 4600 1,3 120 ? x 15 '90 165 1,5 150

Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 10 KRAFT / Zur erzmikroskopischen Untersuchung von Aufbereitungsprodukten

517

Zur erzmikroskopisdien Untersuchung von Aufbereitungsprodukten am Beispiel von Blei-Zink-Erzen des Brander Reviers MANFRED KRAFT, B e r l i n

I.

Aufgabenstellung In den Jahren 1953 bis 1959 wurden im südlichen Teil des Freiberger Lagerstättenbezirks, dem Revier Brand, umfangreiche geologische Erkundungsarbeiten durchgeführt. Infolge eines nach Süd einfallenden Verlaufs der Isothermalflächen der Lagerstätte erfolgten die Erkundungsarbeiten in einem genetisch höheren Lagerstättenniveau als der Abbau im zentralen Teil des Lagerstättenbezirks, in der Umgebung der Stadt Freiberg. Dieses höhere Lagerstättenniveau ist besonders durch ein stärkeres Hervortreten der jüngeren sog. Edlen Braunspatformation (eb) gekennzeichnet. Da sowohl der Träger der Pb-Zn-Vererzung, die kiesig-blendige Formation (kb), als auch die jüngere karbonatische eb-Paragenese zumeist auf den gleichen Gangspalten aufsitzen, ist es infolge der bekannten Korrosionsfreudigkeit der karbonatischen Lösungen zu innigen Verwachsungen mit den Erzen der kb-Paragenese gekommen. Diese speziellen Verwachsungsverhältnisse führten zur Vermutung, daß die Brander Erze ein anderes aufbereitungstechnisches Verhalten zeigen würden als die Freiberger Erze. Die Aufgabe bestand also darin, durch einen in der Freiberger Aufbereitungsanlage durchzuführenden großtechnischen Aufbereitungsversuch festzustellen, inwieweit sich unter mehr oder weniger gleichen Aufbereitungsbedingungen die Brander Erze von den Freiberger Erzen unterscheiden. In Zusammenhang mit diesem Versuch erfolgte- neben den üblichen chemischen Bestimmungen auch eine umfangreiche erzmikroskopische Untersuchung. Die Ergebnisse dieser Untersuchung sind in einem ausführlichen Bericht des Autors (1960) dargestellt. Im Vorliegenden soll besonderer Wert auf die Darstellung der angewandten Untersuchungsmethode gelegt werden. Das erscheint insofern zweckmäßig, als von der Zentralen Vorratskommission bei der Übergabe von erkundeten Lagerstätten auch die technologische Kennzeichnung des Rohstoffes gefordert wird. Da aber die geologische Erkundung (besonders in den ersten Stadien) vor allem durch Bohrungen erfolgt, reicht das Bohrkernmaterial oftmals nicht aus, um entsprechende Aufbereitungsversuche durchführen zu können. In diesen Fällen dürften aber quantitative mikroskopische Untersuchungen genügen, um dem Aufbereiter zumindest eine Einschätzung über die Aufbereitbarkeit des betreifenden Rohstoffes zu ermöglichen und damit auch die Forderung der Z V K — sofern es sich nicht um Vorräte höherer Kategorien handelt — zu erfüllen. II.

Untersuchungsmethode Zu B e g i n n einer derartigen B e a r b e i t u n g ist zunächst zu entscheiden, ob die Untersuchungen an Stückschliffen d u r c h f ü h r b a r sind oder aber die Anfertigung von K ö r nerschliffen voraussetzen. Diese F r a g e l ä ß t sich dahingehend b e a n t w o r t e n , daß der zu b e s t i m m e n d e A u f s c h l u ß p u n k t durch eine mikroskopische B e m u s t e r u n g von Stückschliffen in den meisten F ä l l e n lediglich a b g e s c h ä t z t werden k a n n ; eine genauere F e s t l e g u n g des Aufschlußpunktes k a n n aber n u r durch Zerkleinerung guter Durchschnittsproben unter b e s t i m m t e obere K o r n g r ö ß e n und E r m i t t l u n g des Aufschlußgrades im zerkleinerten Gut erfolgen, d. h., die Anfertigung von Körnerschliffen ist hierbei eine notwendige Voraussetzung. In diesem Z u s a m m e n h a n g sei auf REHWALD (1955) verwiesen, der ausführlich zu diesem • P r o b l e m Stellung n i m m t . D a n a c h wäre unter Anwendung von Stückschliffen beispielsweise für einen E r z g a n g , in dem K ö r n e r von 0 , 1 m m neben Derberzbrocken von 100 m m K a n t e n l ä n g c auftreten (was etwa den Freiberger Vorhältnissen entspricht), bei einem Fehler von nicht mehr als i 1 0 % eine F l ä c h e von 10 m 2

mikroskopisch auszumessen. E i n e derartige Untersuchung ist aber keinesfalls durchführbar. Diese Schwierigkeit entfällt jedoch, wenn m a n die überaus große Variationsbreite der natürlichen Korngrößen ausschaltet, indem das zerkleinerte Material im Körneranschliff u n t e r s u c h t wird. An einem solchen P r o d u k t l ä ß t sich das Verhältnis von freigelegten (aufgeschlossenen) zu verwachsenen E r z k ö r n e r n ohne R ü c k s i c h t auf die natürlichen Korngrößen ermitteln, d. h. der zu bestimmende A u f s c h l u ß p u n k t m i t genügender Genauigkeit festlegen. Der großtechnische Aufbereitungsversuch wurde nicht nur zur K l ä r u n g des aufbereitungstechnischen Verhaltens der B r a n d e r E r z e , sondern auch zur Herstellung einer größeren Menge Zinkkonzentrat für Versuchszwecke durchgeführt. Schon aus diesem Grunde m u ß t e die E i n s a t z m e n g e in der Anlage entsprechend groß sein. I m vorliegenden F a l l wurde eine Großprobe von 2 5 0 t Roherz e n t n o m m e n . Die P r o b e n a h m e a m A n s t e h e n d e n erfolgte so, daß an j e d e m E r z g a n g durch Drücken der F i r s t e eine dem prozentualen Anteil des betreffenden Erzgangs a m G e s a m t v o r r a t der L a g e r s t ä t t e entsprechende Probemenge genommen wurde. Die G e s a m t p r o b e spiegelte also die durchschnittliche Zusammensetzung der L a g e r s t ä t t e , sowohl hinsichtlich der Metallgehalte als auch der Verwachsungsverhältnisse, ungefähr wider. E s m u ß aber b e t o n t werden, daß eine derartig große P r o b e menge nur selten erforderlich ist. Meist k o m m t m a n m i t wesentlich geringeren P r o b e m e n g e n aus, vor allem dann, wenn lediglich eine E i n s c h ä t z u n g der erforderlichen Aufschlußgröße eines Rohstoffes verlangt wird, nicht aber die Beurteilung eines speziellen Verfahrens selbst. In j e d e m F a l l m u ß j e d o c h bei der P r o b e n a h m e darauf gea c h t e t werden, daß die zu bearbeitende P r o b e den durchschnittlichen Verwachsungsverhältnissen des Roherzes entspricht und nicht irgendwelche e x t r e m e n Verwachsungen widerspiegelt, die leicht zu Fehlschlüssen führen können. E s ist daher, ähnlich wie bei der B e m u s t e r u n g einer L a g e r s t ä t t e , auch hier eine schematische P r o b e nahme, die s u b j e k t i v e Einflüsse weitgehend ausschaltet, anzustreben. Das für die eigentliche q u a n t i t a t i v e erzmikroskopische Untersuchung erforderliche P r o b e m a t e r i a l wurde v o m auf Flotationsfeinheit zerkleinerten Aufgabegut und den verschiedensten Aufbereitungsprodukten entn o m m e n . Die P r o b e n a h m e des zerkleinerten G u t e s erfolgte über die G e s a m t d a u e r des Aufbereitungsversuches. In Zeitabständen von 3 0 bzw. 60 Minuten wurden Einzelproben gezogen und zu einer Durchschnittsprobe vereinigt. Durch Verjüngen wurde die für die erzmikroskopische und chemische Untersuchung erforderliche P r o b e m e n g e a b g e t r e n n t . E s sei noch b e m e r k t , daß man bei Erzen mit gröberen Verwachsungen nicht sofort auf Flotationsfeinheit zerkleinern wird, um Schlüsse auf die Verwachsungsverhältnisse und den Aufschlußpunkt zu ziehen, sondern die Untersuchungen in den entsprechenden Kornbereichen durchführt, da m a n j a stets b e s t r e b t ist, nach Möglichkeit bereits in gröberen Körnungen zu sortieren.

Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 10 518

KRAFT / Zur erzmikroskopischen Untersuchung von Aufbereitungsprodukten

Die nächste Frage gilt der P r o b e m e n g e , die für die eigentliche mikroskopische Untersuchung erforderlich ist. Das Auszählen von ca. 1000 Körnern eines Kornproduktes dürfte bei sorgfältig durchgeführter Probenahme und Verjüngung ausreichen, um zu einer genügenden Genauigkeit der Ergebnisse zu gelangen. Die gröbste Kornklasse des flotationsfein gemahlenen Aufgabegutes liegt bei 250 (i., d. h., 1000 Körner entsprechen dabei etwa einer Fläche von 0,6 cm 2 , oder mit anderen Worten, ein einziger Anschliff müßte für die UnterT a b . 1. Bleiglanzkonzentrat Korngröße in Mikron Gewichtsanteile in % Metallgehalte nach chemischer Analyse

> 200 > 0,1

0,7 12,0 8,3 5,5 n.b. n.b.

Pb Zn Cu Sn S

75 >

150 > 100 > 3,4 16,0 13,5 9,4 n.b. 25,6

9,4 35,8 9,4 6,5 n.b. 23,5

21 >

42 > 3,0

67,1 2,9 2,4 n.b. n.b.

19,4

10 < 10

46,3

67,8 2,8 2,2 1,3 17,6

54,9 6,4 4,2 1,8 20,7

Mineralogische Kornzusammensetzung (in Gew.-%)

a) (Detaillierte Darste lung) PbS ZnS CuFeS2 CuJFeSnS 4 FeS Pyrit Markasit Si02 Karbonate

8,0 3,8 8,0

PbS/ZnS PbS/CuFeS, PbS/CuJFeSnS. PbS/FeS PbS/Markasit PbS/Si02 PbS/Karbonate

4,7 0,4 0,5

ZnS/CuFeSg ZnS/CuaFeSnS* ZnS/FeS ZnS/Markasit ZnS/Si02 ZnS/Karbonate CuFeSi/Cu.FeSnS, CuFeS 2 /Markasit CuFeS 2 /SiO„ CuFeS2/Karbonate, Cu,FeSnS4/Si02 Cu 2 FeSnS 4 /K!arbo nate SiOJKarbonate Summe: Zahl der ausgezählten Körner

7,6 4,1 10,5 4,9 0,6 0,3 1,2 2,9 1,7

18,7 5,1 13,2 6,8 0,4 0,7 0,6 0,4 0,7

27,3 4,1 12,4 8,6 0,3 1,7 1,8

7,2 1,3 0,8 0,3 9,4 9,8 16,1

9,7 1,5 1,5 0,3 6,6 1,8 7,3

8,3 1,3 0,8 0,4 11,5 0,9 1,9

2,3 12,4 0,1 0,5 1,3 1,2

3,5 17,7 0,1 0,5 0,1 0,6

3,1 13,7 0,1 0,4

0,5 3,3 0,7

0,6 0,2 0,7 0,6

0,7 0,3 0,1 0,7

1,1 0,3

0,1 0,7

0,1 0,3

1,2

0,6

-

3,1 2,6 0,5 1,2 3,2 2,2

-

1,7 26,8 13,2 1,5 6,8 -

0,9 3,0 0,8 -

o,i 0,4

81,3 1,4 6,1 1,6 0,4 0,2 0,2

87,7 1,4 2,2 1,8 0,1 0,2 0,2

75,5 1,2 6,9 4,7 0,1 0,9

-

-

-

-

-

-

-

1,3 0,5 Ö,1

1,6 0,7 0,4 0,2 1,9

1,8 0,1 0,2 0,2 0,3

-

-

-

3,3 0,1 0,1

0,1

-

0,2 3,2

0,2 1,3

0,7 7,4

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0,3 0,2

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0,3

-

-

-

-

-

-

-

0,1

-

-

-

-

-

-

100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 H)0,ü 100,0 900

980

1330

1170

1180

1300 1300

b) (Zusammengefaßte Darstellung) P b S - frei PbS-Verwachsungen ZnS - frei ZnS-Verwachsungen ohne ( P b S ) C u F e S 2 - frei CuFeS^-Verwachsungen (ohne P b S , ZnS) C u a F e S n S 4 - frei Cu 2 FeSnS 4 -Verwachsungen (ohne P b S , ZnS,CuFeS 2 ) Andere Erzkörner Gangarten Summe:

8,0 47,3 3,8

7,6 44,9 4,1

18,7 28,7 5,1

27,3 25,1 4,1

81,3 5,4 1,4

87,7 4,9 1,4

75,5 2,6 1,2

13,0 8,0

17,8 10,5

22,5 13,2

17,3 12,4

3,4 6,1

1,5 2,2

8,1 6,9

4,5 3,1

2,1 4,9

1,8 6,8

0,8 8,6

-

-

-

1,6

1,8

4,7

1,4 4,3 6,6

0,8 2,1 5,2

0,4 1,7 1,1

0,1 3,8 0,5

-

-

-

0,8

0,5

1,0

-

-

-

100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

17,6 49,9 7,0 4,6 2,6 21,4

suchung genügen. REIIWALD (1955) begründet dies rechnerisch an Beispielen. Er führt dann aber weiter aus, daß auf Grund des überaus weiten Kornbereiches von 250 bis l[x ein einziger Schliff keineswegs genügt, um eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Korngrößen und Komponenten zu erreichen, da eine Entmischung nach Korngröße und spezifischem Gewicht unvermeidbar ist. Um diese Entmischung weitgehend auszuschalten, ist unbedingt eine K l a s s i e r u n g d e s P r o b e g u t e s durchzuführen. Die Proben wurden daher bis 75 [I. mit Sieben (DIN 1171) klassiert. Das Material unter 75[X wurde mit Hilfe der Schlämmanalyse (Schlämmapparat nach KoPECKY-KRAUSS) in folgende Fraktionen getrennt: > 60, 60-42, 42-21, 21-10,
75 ¡J.) auf, die a b e r g e w i c h t s m ä ß i g n u r einen geringen Anteil darstellen. A u c h hier l ä ß t sich i m m e r wieder b e o b a c h t e n , d a ß der G a n g a r t e n a n t e i l i m B l e i k o n z e n t r a t v o r allem auf B l e i g l a n z s ä u m e u m K a r b o n a t - u n d Q u a r z b r u c h s t ü c k e z u r ü c k z u f ü h r e n ist. B l e i g l a n z v e r w a c h s u n g e n m i t K u p f e r k i e s u n d Zinnkies sowie Arsenkies t r e t e n g e g e n ü b e r d e n b e s c h r i e b e n e n z u r ü c k . W ä h r e n d K u p f e r k i e s u n d Zinnkies enger a n Z i n k b l e n d e geb u n d e n sind, t r i t t Arsenkies b e v o r z u g t auf solchen Gangs p a l t e n a u f , die a u s s p a l t e n t e k t o n i s c h e n G r ü n d e n bleiglanza r m sind. 2. Zinkblendeverwachsungen Z i n k b l e n d e / K u p f e r k i e s - bzw. Z i n n k i e s - V e r w a c h s u n g e n . Auf G r u n d der p a r a g e n e t i s c h e n V e r h ä l t n i s s e (BAUMANN 1958) sind K u p f e r k i e s u n d Zinnkies eng m i t Zinkb l e n d e v e r w a c h s e n , wobei besonders die Z i n k b l e n d e / Z i n n k i e s V e r w a c h s u n g e n sehr innig v e r z a h n t sind. F ü r die V e r d r ä n g u n g der Z i n k b l e n d e d u r c h Zinnkies sind b e s o n d e r s die S p a l t flächen der Z i n k b l e n d e (Oktaederflächen) p r ä d e s t i n i e r t . Die V e r w a c h s u n g e n t r e t e n a u c h in d e n f e i n s t e n K o r n f r a k t i o n e n n o c h in r e c h t b e d e u t e n d e m Maße auf. Der A u f s c h l u ß wird also s t e t s u n v o l l k o m m e n sein. D a K u p f e r k i e s u n d Zinnkies gleiches F l o t a t i o n s v e r h a l t e n zeigen wie ßleiglanz, gehen diese V e r w a c h s u n g e n e n t s p r e c h e n d d e m Anteil der einzelnen K o m p o n e n t e n an der Oberfläche eines B r u c h s t ü c k e s teils in das Blei- u n d teils in das Z i n k k o n z e n t r a t . — N e b e n diesen V e r w a c h s u n g e n t r e t e n in der k a t a t h e n n a l e n Blende stets E n t m i s c h u n g e n v o n K u p f e r k i e s , Zinnkies u n d Magnetkies

auf, die z u m e i s t kleiner als 10 (i u n d s o m i t v o r w i e g e n d im Z i n k b l e n d e k o n z e n t r a t zu f i n d e n sind. Zinkblende/Markasitbzw. P y r i t - V e r w a c h s u n g e n sind in g r o ß e r Menge v e r t r e t e n . Z i n k b l e n d e ist m i t d e n bereits b e s c h r i e b e n e n l'einlamellaren M a r k a s i t / P y r i t - A g g r e g a t e n in ä h n l i c h e r F o r m wie Bleiglanz v e r w a c h s e n . Die M e h r z a h l dieser V e r w a c h s u n g e n g e h t in d a s Z i n k k o n z e n t r a t , da a u c h hier in d e n m e i s t e n F ä l l e n der B r u c h i n n e r h a l b der Zinkb l e n d e erfolgt. Z i n k b l e n d e / Q u a r z - bzw. K a r b o n a t - V e r w a c h s u n g e n t r e t e n v o r w i e g e n d in d e n g r ö b e r e n K o r n f r a k t i o n e n auf u n d b e d i n g e n hier i m Z i n k k o n z e n t r a t einen n i c h t u n b e t r ä c h t l i c h e n Anteil an G a n g a r t e n . Z u m a n d e r e n ist v o r allem d u r c h diese V e r w a c h s u n g e n der Z n - G e h a l t in d e n E n d b e r g e n u n d z. T. i m P y r i t k o n z e n t r a t zu e r k l ä r e n . 8. Pyrit- und Markasit-Verwachsungen Auf die V e r w a c h s u n g e n m i t Bleiglanz u n d Z i n k b l e n d e ist bereits eingegangen w o r d e n . Es sind n o c h die F e S 2 / G a n g a r t - V e r w a c h s u n g e n h e r v o r z u h e b e n . Es h a n d e l t sich hier einmal u m Verwachsungen mit lamellarem Markasit ^ Pyrit m i t der gleichen schon b e s c h r i e b e n e n E r s c h e i n u n g s f o r m , z u m anderen auch u m Verwachsungen mit derben Pyrit-Aggreg a t e n oder Einzelkristallen. D u r c h eine f a s t s t e t s v o r h a n d e n e K a t a k l a s e des P y r i t s ist eine i n t e n s i v e V e r w a c h s u n g besonders m i t j ü n g e r e m Q u a r z gegeben, der die P y r i t b r u c h s t ü c k e verkittet. Verwachsungen mit K a r b o n a t treten demgegenü b e r aus p a r a g e n e t i s c h e n G r ü n d e n z u r ü c k . Der H a u p t a n t e i l dieser V e r w a c h s u n g e n fällt i m P y r i t k o n z e n t r a t an, d a n e b e n a b e r a u c h in d e n E n d b e r g e n u n d i m A r s e n k i e s k o n z e n t r a t . Bei den U n t e r s u c h u n g e n k o n n t e i m m e r wieder an einer großen Zahl von v e r w a c h s e n e n B r u c h s t ü c k e n beoba c h t e t w e r d e n , d a ß die „ B i n d u n g s k r a f t " der einzelnen Mineralien u n t e r e i n a n d e r , d. h. a n i h r e n Verwachs u n g s g r e n z e n , s t ä r k e r i s t a l s d i e i n n e r h a l b e i n e s Minerals. W i r m ü s s e n daher R E H W A X D z u s t i m m e n , d a ß die T r e n n u n g e n t l a n g der V e r w a c h s u n g s f l ä c h e n eine seltene A u s n a h m e bildet. Diese E r s c h e i n u n g ist besonders d a n n a u s g e p r ä g t , w e n n eines der beiden miteinander verwachsenen Minerale durch gute Spaltbarkeit (Bleiglanz) ausgezeichnet oder gegenüber d e m a n d e r e n spröde ist (Zinkblende). D a d u r c h e n t s t e h e n die das F l o t a t i o n s e r g e b n i s , d. h. d e n T r e n n e f f e k t , u n g ü n s t i g b e e i n f l u s s e n d e n Ü b e r z ü g e , die i m V e r h ä l t n i s z u m Ges a m t k o r n o f t m a l s n u r h a u c h d ü n n s i n d (z. T . s u b m i k r o s k o p i s c h ) u n d so F e h l m e t a l l g e h a l t e i m K o n z e n t r a t b e dingen. W o v o n die S t ä r k e der B i n d u n g s k r a f t a n der Verwachsungsfläche a b h ä n g t , ist n i c h t genau b e k a n n t . Sie k a n n s o w o h l d u r c h c h e m i s c h e als a u c h d u r c h G i t t e r v e r w a n d s c h a f t der v e r w a c h s e n e n Mineralien b e d i n g t sein. IV. E r m i t t l u n g punkt

von

Aufschlußgrad

und

Aufschluß -

O b w o h l i m vorliegenden Fall weniger die E r m i t t l u n g des A u f s c h l u ß p u n k t e s i m V o r d e r g r u n d s t a n d , s o n d e r n v i e l m e h r die B e u r t e i l u n g eines bereits e r p r o b t e n F l o t a tionsverfahrens bei Beschickung der Anlage m i t ähnl i c h e n E r z e n , soll h i e r a u c h d i e s e S e i t e d e r B e a r b e i t u n g erwähnt werden. Ziel d e s A u f b e r e i t e r s i s t s t e t s , u n t e r B e r ü c k s i c h t i g u n g der W i r t s c h a f t l i c h k e i t eines V e r f a h r e n s d e n g r ö ß t m ö g lichen Anteil des H a u f w e r k e s in freie, u n v e r w a c h s e n e Mineralkörner zu zerlegen (aufzuschließen). W i e gezeigt w u r d e , sind die B r a n d e r E r z e sehr innig u n d fein v e r w a c h s e n , so d a ß es a l s o p r a k t i s c h n i c h t m ö g l i c h i s t , a l l e M i n e r a l körner aufzuschließen. A m aufgemahlenen Aufgabegut w u r d e der Anteil der aufgeschlossenen bzw. verwachsenen Mineralkörner ermittelt (Abb. 4 a u n d 4b). Aus d e m A u f s c h l u ß - b z w . V e r w a c h s u r i g s g r a d l ä ß t sich d a n n der vom Aufbereiter festzulegende Aufschlußpunkt abl e i t e n , b z w . es w e r d e n d a m i t — w i e i m v o r l i e g e n d e n

Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 10

KRAFT / Zur erzmikroskopisclien Untersuchung von Aul'bereitungsprodukten

Anteile m% 10,6 Korngrößen Ina* ¿00

11.3 150

Abb. 4 a . Kornverteilung im Aul'gabegut

521

auftreten. U m diesen zu erreichen, m ü ß t e das gesamte R o h h a u f w e r k bis zur kleinsten als Verwachsung auftretenden Korngröße zerkleinert werden. Dies ist aber einmal aus dem bereits dargelegten Verhalten der Mineralkomponenten an den Verwachsungsflächen praktisch nicht möglich und zum anderen aus wirtschaftlichen und technischen Gründen n i c h t durchführbar (KIRCHBERG 1953). Im vorliegenden F a l l m ü ß t e der Aufschlußpunkt unter 10 fx, bei B e t r a c h t u n g der Zinkblendeentmischungen sogar im submikroskopischen Bereich liegen. Daraus geht hervor, daß dem theoretischen A u f s c h l u ß p u n k t nur in seltenen Fällen eine praktische B e d e u t u n g beizumessen ist. E s muß also vielmehr d i e Aufschlußgröße b e s t i m m t werdeil, bei der unter optimalen Bedingungen die höchsten Metallgelullte in den K o n z e n t r a t e n und die niedrigsten in den. Bergen auftreten. Diese Au'fschlußgröße ist als praktischer Aufschlußpunkt definiert. E r kann nur vom Aufbereiter unter Berücksichtigung wirtschaftlicher und technologischer Erwägungen festlegt werden. V. Beurteilung des angewendeten Flotationsverfahrens

Komgrvßenm^

¿00

Abb. 4 b. Kornverteilung im Aufgabegut (detailliert) F a l l — dem Aufbereiter Hinweise für die Qualität seiner Zerkleinerungsarbeit gegeben. Der Aufschlußgrad n a c h G A U D I N (1939) gibt den prozentualen Anteil des aufgeschlossenen Gutes vom G e s a m t a n t e i l einer Mineralkomponente an. E s wird also z. B . der Anteil der freien (aufgeschlossenen) Bleiglanzkörner ins Verhältnis zu dem gesamten Bleiglanzanteil gesetzt. B e t r a c h t e t m a n u m g e k e h r t die verwachsenen K ö r n e r einer Mineralkomponente, so l ä ß t sich der Verwachsungsgrad in Hundertteilen zum Ausdruck bringen. B e i vorliegender U n t e r s u c h u n g k a m es allerdings n i c h t auf die zahlenmäßige E r m i t t l u n g dieser K e n n w e r t e an, so d a ß wir uns auf die in Abb. 4 a und 4 b wiedergegebene graphische Darstellung b e s c h r ä n k t e n , die aber u. E . r e c h t deutlich die Aufschluß- bzw. Verwachsungsverhältnisse im A u f g a b e g u t widerspiegelt und dem Aufbereiter entsprechende Schlußfolgerungen erlaubt. D a der überwiegende Anteil des Aufgabegutes aus freien G a n g a r t k ö r n e r n b e s t e h t , diese aber weniger interessieren, schien es zweckmäßig, lediglich die E r z m i n e ralien zu b e t r a c h t e n . Die S u m m e aller E r z m i n e r a l k ö r n e r j e K o r n f r a k t i o n wurde daher gleich 100 gesetzt und der Anteil der verwachsenen (und d a m i t zwangsläufig der freien) E r z k ö r n e r in P r o z e n t e r m i t t e l t (Abb. 4 a ) . In A b b . 4 b ist der E r z m i n e r a l a n t e i l noch in die Einzelk o m p o n e n t e n „ a u f g e s c h l ü s s e l t " , so daß hieraus abzulesen ist, welche Verwachsungen im einzelnen besonders s t a r k h e r v o r t r e t e n . I m vorliegenden F a l l sind besonders die reichlichen Anteile der Zinkblende-, P y r i t - und Markasitverwachsungen bis zu 75 — 60 ¡x K o r n g r ö ß e auffällig. Dagegen ist Bleiglanz als H a u p t k o m p o n e u t e relativ gut aufgeschlossen, was auch im Metallausbringen zum Ausdruck k o m m t . Der theoretische A u f s c h l u ß p u n k t ist die Grenzkorngröße, bei der theoretisch keine Verwachsungen mehr

W i e bereits erwähnt, erfolgten die Untersuchungen zur Beurteilung eines für ähnliche komplexe E r z e bereits bewährten F l o t a t i o n s v e r f a h r e n s . E s wurden daher neben dem Aufgabegut das Bleiglanz-, Zinkblende-, P y r i t - und Arsenkieskonzentrat, einige Bleiglanz- und Zinkblendcrnittelprodukte sowie die E n d b e r g e untersucht (vgl. den dieser Veröffentlichung zugrunde liegenden B e r i c h t , K R A F T 1960). Insgesamt 1 8 Aufbereitungsprodukte wurden q u a n t i t a t i v mineralogisch analysiert, da die Blei- und Zinkflotation in zwei S y s t e m e n erfolgt, die sich j e d o c h — wie festgestellt werden k o n n t e — hinsichtlich ihres Anreicherungseffektes n i c h t wesentlich unterscheiden. B e i dem Großversuch wurde die für Freiberger E r z e angewandte Technologie nicht verändert. Auf Einzelheiten der Versuchsdurchführung kann an dieser Stelle nicht eingegangen werden. Im folgenden sollen die sehr umfangreichen erzmikroskopischen Untersuchungen nicht im einzelnen behandelt, sondern nur an einigen Beispielen die mikroskopischen Ergebnisse diskutiert und Schlußfolgerungen abgeleitet werden. 1. Blciglanzflotation Die K o r n v e r t e i l u n g im Bleiglanzkonzentrat zeigt (Abb. 5, T a b . l a und l b ) , daß über 8 3 G e w . - % all f t a a K > T C H cTeneHb pa3AeJieHHH OT«ejibHHx MHHepajioB h CTeneHb

cpacTaHHH, a nanbiue Tomta pa3flejieHHH. KpoMe

Toro,

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Summary

Insgesamt konnte aber im Vergleich mit den Erfolgsdaten der Aufbereitung Freiberger E r z e festgestellt werden, daß die ähnlich gearteten komplexen E r z e des Brander Reviers ohne wesentliche Umstellung des für Freiberger E r z e angewandten Flotationsverfahrens mit gleichen oder ähnlichen Erfolgsaussichten aufzubereiten sind.

Proceeding from an extensive ore microscope study for the evaluation of a flotation process carried out in a large scale test, the author deals in particular with the method of investigation applied. In addition to a brief qualitative characterization of the ores special significance is above all assigned to the quantitative mineralogical grain analysis. The degree of dissolution, and of coalescence respectively, as well as the point of dissolution of the heap (feed material), reduced to flotation fineness, are discussed. The example of some products of dressing (concentrates) is given to evaluate crushing and flotation operations.

Zusammenfassung

Literatur

Ausgehend von einer umfangreichen elzmikroskopischen Untersuchung zur Beurteilung eines im Großversuch durchgeführten Flotationsverfahrens, behandelt Verf. insbesondere die angewandte Untersuchungsmethode. Neben einer kurzen qualitativen Kennzeichnung der Erze wird vor allem die quantitative mineralogische Kornanalyse betont. A m auf Flotationsfeinheit zerkleinerten Haufwerk (Aufgabegut) werden Aufschluß- bzw. Verwachsungsgrad und Aufschlußpunkt diskutiert sowie a m Beispiel einiger Aufbereitungsprodukte (Konzentrate) eine Einschätzung der Zerkleinerungsund Flotationsarbeit gegeben. Pe3MMe HCXOAH

H3

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BaHHH c iiejibio oiieHKH (|>ji0TaaH0HH0r0 cnocoßa, npoBeREHHORO B KpynHtix Macnrraßax, aBTOp B HaerHOCTH ocBemaeT HcnoJibsoBaHHHft Me-rop, HCCJieflOBanHH. Hapnjiy c

KpaTKoii

KanecTBeHHOit

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oTMe-

BAUMANN, L . : Tektonik und Genesis der Erzlagerstätte von Freiberg (Zentralteil). - Freib. Forsch.-H., C 46, 1958. EDWARDS, A. B . : Textures of the ore minerals. — Melbourne, 1947. GATIDIS, A. M.: Principles of mineral dressing. — McGraw-Hill B o o k Company, New Y o r k 1039. GREULICH, E . : Großversuch mit E r z der B A B r a n d zur Herstellung eines verhüttungsfähigen Zinkblendekonzentrates. — 1958, unveröff. KIRCHBERG, H . : Aufbereitung bergbaulicher Rohstoffe. — B d . I, J e n a 1953. KRAFT, M.: Erzmikroskopische Untersuchungen über die Aufbereitbarkeit von mylonitischem Gangmaterial a m Beispiel des Silberfund-Stehenden, Revier B r a n d südlich Freiberg. - Z. angew. Geol., 4 , S. 293 - 298 (1958). — Ergebnisbericht über die erzmikroskopische Untersuchung von Aufbereitungsprodukten Brander Erze. — 1960, unveröff. LÖHN, J . : D a s Schwimmverhalten von Zinnkies und seine flotative Abtrennung aus einem Blei-Zink-Erz. — Freib. Forsch.-H., A 107, 1958. RAMDOHR, P . : Die Auflichtmikroskopie bei der Untersuchung der Erzlagerstätten. Eine Einführung und ein "Überblick. - H d b . d. Mikroskopie in der Technik, Bd. I I , Teil 2 , 1 9 5 4 . — Die Erzmineralien und ihre Verwachsungen. — Berlin 1950. REHWAID, G.: Die Anwendung erzmikroskopischer Untersuchungsmethoden bei der Aufbereitung der Edelmetalle und der Nicht-Bisen-Metallerze. - Hdb. d. Mikroskopie in der Technik, B d . I I , Teil 2 , 1 9 5 4 . — Mikroskopische Untersuchungsmethoden in der Erzaufbereitung. — Erzmetall, B d . V I I I , Beiheft 1955. STILLWELL, F . L . & A. B . EDWARDS : The mineragraphic investigation of mill product of lead zinc ores. — J . Council Sei. u. Ind. Research, 16 (1942).

Zur Untersuchung yon Anschliffen mit Hilfe des Stereomikroskops SM X X „Citoplast" GERHARD

TISCHBNDORF,

HEINZ

CLAUSNITZER,

D a s v o m V E B Carl Zeiss J e n a entwickelte und hergestellte Stereomikroskop SM X X „ C i t o p l a s t " ist ein allseitig einsetzbares optisches Gerät und wird auf Grund seiner vielen Vorzüge (großer Arbeitsabstand, guter stereoskopischer E f f e k t , schnell auswechselbare Vergrößerungen) besonders von Mineralogen und Geologen außerordentlich geschätzt. Das SM X X ist bereits seit l a n g e m zu einem festen Bestandteil des für Gesteinsund Erzuntersuehungen notwendigen Instrumentariums der Mineralogen und Geologen geworden. Wie. gern mit dem Stereomikroskop gearbeitet wird, zeigt u. a. die T a t s a c h e , daß die Benutzer in zahlreichen Fällen Verbesserungen aller Art vorschlagen, u m die mikroskopischen Arbeiten mit seiner Hilfe noch rationeller zu gestalten und u m noch eingehendere und vielseitigere Untersuchungen an geologischen Objekten anstellen zu können. Im Verlaufe des J a h r e s 1960 sind allein drei Verbesserungsvorschläge dieser Art publiziert worden ( K . D I E B E L & J . HELMS, W . SCHWAKZENHOLZ u n d E . TRÜMPER).

Bei der Untersuchung von Gesteinen und Erzen, speziell bei der Diagnose von Erzmineralien und Gang-

Berlin,

&

LUDWIG BAUMANN,

Freiberg

(Sa.)

arten und der B e s t i m m u n g ihrer strukturellen und texturellen Merkmale im Anschliff, erweist sich als Mangel, wenn im Anschluß an eine makroskopische Durchmusterung des Materials und B e t r a c h t u n g mit der L u p e nicht die Möglichkeit besteht, eine Untersuchung im Vergrößerungsbereich von 10- bis 40fach durchzuführen. Zwischen der gebräuchlichen Lupenvergrößerung (lOfach) und der geringsten Vergrößerung eines normalen Erzmikroskops (etwa 30- bis 40fach) besteht eine „ o p t i s c h e " Lücke, die besonders derjenige Lagerstättenkundler als schmerzlich empfindet, der den Z u s a m m e n h a n g zwischen S t o ß a u f n a h m e unter T a g e , Diagnose im H a n d s t ü c k und Beurteilung im Anschliff nicht aus dem A u g e verlieren will. J e d e r Erzmikroskopiker hat schon die E r f a h r u n g gemacht, daß er sich gelegentlich in seinem Anschliff unter dem E r z m i k r o s k o p nicht „ z u r e c h t f i n d e t " , daß er bei Vorliegen einer komplexen Paragenesis mit mehreren Erzmineralgenerationen nicht genau feststellen kann — auch bei Verwendung der geringsten Vergrößerung —, welche Generationsfolge im betreffenden Anschliffbereich vorliegt. Dem Untersuchenden fehlt in vielen Fällen das Verbindungs-

Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 10 Autorenkollektiv / Zur Untersuchung von Anschliffen

523

Ausbringen der Zinkblende durch eine Verbesserung der Zerkleinerungsarbeit theoretisch erhöhen. D a Zinkblende vor allem auch mit Kupferkies, Zinnkies und Bleiglanz verwachsen ist, würde damit gleichzeitig das Ausbringen dieser K o m p o n e n t e n erhöht. Bezugnehmend auf den Anteil unverwachsener Zinkblendekörner im FeS 2 - Konzentrat muß angenommen werden, daß Zinkverluste auch auf ungenügende Selektivität der Zinkblendeflotation zurückgeführt werden müssen.

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Summary

Insgesamt konnte aber im Vergleich mit den Erfolgsdaten der Aufbereitung Freiberger E r z e festgestellt werden, daß die ähnlich gearteten komplexen E r z e des Brander Reviers ohne wesentliche Umstellung des für Freiberger E r z e angewandten Flotationsverfahrens mit gleichen oder ähnlichen Erfolgsaussichten aufzubereiten sind.

Proceeding from an extensive ore microscope study for the evaluation of a flotation process carried out in a large scale test, the author deals in particular with the method of investigation applied. In addition to a brief qualitative characterization of the ores special significance is above all assigned to the quantitative mineralogical grain analysis. The degree of dissolution, and of coalescence respectively, as well as the point of dissolution of the heap (feed material), reduced to flotation fineness, are discussed. The example of some products of dressing (concentrates) is given to evaluate crushing and flotation operations.

Zusammenfassung

Literatur

Ausgehend von einer umfangreichen elzmikroskopischen Untersuchung zur Beurteilung eines im Großversuch durchgeführten Flotationsverfahrens, behandelt Verf. insbesondere die angewandte Untersuchungsmethode. Neben einer kurzen qualitativen Kennzeichnung der Erze wird vor allem die quantitative mineralogische Kornanalyse betont. A m auf Flotationsfeinheit zerkleinerten Haufwerk (Aufgabegut) werden Aufschluß- bzw. Verwachsungsgrad und Aufschlußpunkt diskutiert sowie a m Beispiel einiger Aufbereitungsprodukte (Konzentrate) eine Einschätzung der Zerkleinerungsund Flotationsarbeit gegeben. Pe3MMe HCXOAH

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BAUMANN, L . : Tektonik und Genesis der Erzlagerstätte von Freiberg (Zentralteil). - Freib. Forsch.-H., C 46, 1958. EDWARDS, A. B . : Textures of the ore minerals. — Melbourne, 1947. GATIDIS, A. M.: Principles of mineral dressing. — McGraw-Hill B o o k Company, New Y o r k 1039. GREULICH, E . : Großversuch mit E r z der B A B r a n d zur Herstellung eines verhüttungsfähigen Zinkblendekonzentrates. — 1958, unveröff. KIRCHBERG, H . : Aufbereitung bergbaulicher Rohstoffe. — B d . I, J e n a 1953. KRAFT, M.: Erzmikroskopische Untersuchungen über die Aufbereitbarkeit von mylonitischem Gangmaterial a m Beispiel des Silberfund-Stehenden, Revier B r a n d südlich Freiberg. - Z. angew. Geol., 4 , S. 293 - 298 (1958). — Ergebnisbericht über die erzmikroskopische Untersuchung von Aufbereitungsprodukten Brander Erze. — 1960, unveröff. LÖHN, J . : D a s Schwimmverhalten von Zinnkies und seine flotative Abtrennung aus einem Blei-Zink-Erz. — Freib. Forsch.-H., A 107, 1958. RAMDOHR, P . : Die Auflichtmikroskopie bei der Untersuchung der Erzlagerstätten. Eine Einführung und ein "Überblick. - H d b . d. Mikroskopie in der Technik, Bd. I I , Teil 2 , 1 9 5 4 . — Die Erzmineralien und ihre Verwachsungen. — Berlin 1950. REHWAID, G.: Die Anwendung erzmikroskopischer Untersuchungsmethoden bei der Aufbereitung der Edelmetalle und der Nicht-Bisen-Metallerze. - Hdb. d. Mikroskopie in der Technik, B d . I I , Teil 2 , 1 9 5 4 . — Mikroskopische Untersuchungsmethoden in der Erzaufbereitung. — Erzmetall, B d . V I I I , Beiheft 1955. STILLWELL, F . L . & A. B . EDWARDS : The mineragraphic investigation of mill product of lead zinc ores. — J . Council Sei. u. Ind. Research, 16 (1942).

Zur Untersuchung yon Anschliffen mit Hilfe des Stereomikroskops SM X X „Citoplast" GERHARD

TISCHBNDORF,

HEINZ

CLAUSNITZER,

D a s v o m V E B Carl Zeiss J e n a entwickelte und hergestellte Stereomikroskop SM X X „ C i t o p l a s t " ist ein allseitig einsetzbares optisches Gerät und wird auf Grund seiner vielen Vorzüge (großer Arbeitsabstand, guter stereoskopischer E f f e k t , schnell auswechselbare Vergrößerungen) besonders von Mineralogen und Geologen außerordentlich geschätzt. Das SM X X ist bereits seit l a n g e m zu einem festen Bestandteil des für Gesteinsund Erzuntersuehungen notwendigen Instrumentariums der Mineralogen und Geologen geworden. Wie. gern mit dem Stereomikroskop gearbeitet wird, zeigt u. a. die T a t s a c h e , daß die Benutzer in zahlreichen Fällen Verbesserungen aller Art vorschlagen, u m die mikroskopischen Arbeiten mit seiner Hilfe noch rationeller zu gestalten und u m noch eingehendere und vielseitigere Untersuchungen an geologischen Objekten anstellen zu können. Im Verlaufe des J a h r e s 1960 sind allein drei Verbesserungsvorschläge dieser Art publiziert worden ( K . D I E B E L & J . HELMS, W . SCHWAKZENHOLZ u n d E . TRÜMPER).

Bei der Untersuchung von Gesteinen und Erzen, speziell bei der Diagnose von Erzmineralien und Gang-

Berlin,

&

LUDWIG BAUMANN,

Freiberg

(Sa.)

arten und der B e s t i m m u n g ihrer strukturellen und texturellen Merkmale im Anschliff, erweist sich als Mangel, wenn im Anschluß an eine makroskopische Durchmusterung des Materials und B e t r a c h t u n g mit der L u p e nicht die Möglichkeit besteht, eine Untersuchung im Vergrößerungsbereich von 10- bis 40fach durchzuführen. Zwischen der gebräuchlichen Lupenvergrößerung (lOfach) und der geringsten Vergrößerung eines normalen Erzmikroskops (etwa 30- bis 40fach) besteht eine „ o p t i s c h e " Lücke, die besonders derjenige Lagerstättenkundler als schmerzlich empfindet, der den Z u s a m m e n h a n g zwischen S t o ß a u f n a h m e unter T a g e , Diagnose im H a n d s t ü c k und Beurteilung im Anschliff nicht aus dem A u g e verlieren will. J e d e r Erzmikroskopiker hat schon die E r f a h r u n g gemacht, daß er sich gelegentlich in seinem Anschliff unter dem E r z m i k r o s k o p nicht „ z u r e c h t f i n d e t " , daß er bei Vorliegen einer komplexen Paragenesis mit mehreren Erzmineralgenerationen nicht genau feststellen kann — auch bei Verwendung der geringsten Vergrößerung —, welche Generationsfolge im betreffenden Anschliffbereich vorliegt. Dem Untersuchenden fehlt in vielen Fällen das Verbindungs-

Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heit 10

Autorenkollektiv / Zur Untersuchung von Anschliffen

524 s t ü c k zwischen m a k r o s k o p i s c h e r u n d mikroskopischer U n t e r s u c h u n g ! Das SM X X ist geradezu d a f ü r prädestiniert, diesen Mangel zu b e h e b e n . Bei der B e u r t e i l u n g eines Anschliffs u n t e r B e n u t z u n g des n o r m a l a u s g e r ü s t e t e n S t e r e o m i k r o s k o p s SM X X m i t s c h r ä g a u f f a l l e n d e r B e l e u c h t u n g e r h ä l t m a n optische E f f e k t e , die d e n E f f e k t e n i m Auf licht d u n k e l feld, z. B. des A u f l i c h t m i k r o s k o p s „ E p i g n o s t " v o m V E B Carl Zeiss J e n a , gleichen. Diese Methode, Anschliffe m i t schräg a u f f a l l e n d e r B e l e u c h t u n g zu u n t e r suchen, ist z w a r v o r t e i l h a f t , l ä ß t aber noch W ü n s c h e offen. Bei k o m p l i z i e r t e n l a g e r s t ä t t e n g c n e t i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n in den J a h r e n 1956 bis 1957 im I n s t i t u t f ü r Mineralogie u n d L a g e r s t ä t t e n l e h r e a n der B e r g a k a d e m i e F r e i b e r g k a m den Verfassern der Gedanke, eine Vorr i c h t u n g zu schaffen, die m i t Hilfe des S t e r e o m i k r o s k o p s SM X X eine A n s c h l i f f b e t r a c h t u n g a u c h im Aufliclith e l l f e l d g e s t a t t e t . Dies l ä ß t sich r e l a t i v leicht erreichen ! Bei Verzicht auf den b i n o k u l a r e n Einblick u n d demzufolge auf stereoskopische B i l d w i r k u n g (die bei U n t e r s u c h u n g v o n plangeschliffenem Material o h n e h i n bed e u t u n g s l o s ist) ist d u r c h B e f e s t i g u n g einer z w e i t e n M i k r o s k o p i e r l e u c h t e auf einem O k u l a r s t u t z e n des Ger ä t e s eine A n s c h l i f f u n t e r s u c h u n g im Auflichthellfeld ohne weiteres möglich. Das optische S y s t e m des SM X X f ü h r t den L i c h t s t r a h l der auf das O k u l a r m o n t i e r t e n L e u c h t e u n t e r einem v o n 90° gering a b w e i c h e n d e n W i n k e l auf das plangeschliffene O b j e k t . Von d o r t wird er u n t e r gleichem W i n k e l r e f l e k t i e r t u n d d u r c h das optische S y s t e m in das B e o b a c h t u n g s o k u l a r geleitet. Hier e r h ä l t m a n die v o m A u f l i c h t m i t Hilfe eines E r z m i k r o s k o p s h e r g e w o h n t e n optischen E f f e k t e der einzelnen Erzmineralien u n d G a n g a r t e n . L ä ß t m a n die n o r m a l e M i k r o s k o p i e r l e u c h t e wie g e w o h n t a m F ü h r u n g s b ü g e l , so h a t m a n d e n v o n u n s sehr g e s c h ä t z t e n Vorteil, je n a c h Ein- oder A u s s c h a l t e n der a m O k u l a r a n g e b r a c h t e n L e u c h t e das O b j e k t im Hellfeld oder im Dunkelfeld m o n o k u l a r b e o b a c h t e n zu k ö n n e n . Das ist f ü r eine Übersichtsdiagnosc der Verwachsvingsverhältnisse v o n Erzu n d G a n g a r t e n , speziell bei V o r h a n d e n s e i n m e h r e rer G a n g a r t e n g e n e r a t i o n e n (Quarz, K a r b o n a t e n , Bar y t , Fluorit) äußerst vorteilhaft. F ü r das m i t der Leuchte kombinierte O k u l a r wird stets das O k u l a r 6,3fach v e r w e n d e t . Der U n t e r s u c h e n d e k a n n f ü r sein B e o b a c h t u n g s o k u l a r je n a c h gewünschter Vergrößer u n g O k u l a r 6,3fach oder 25fach a n w e n d e n . Von den insgesamt möglichen Vergrößerungskombinationen m i t der Schnellwechsele i n r i c h t u n g eignen sich bis auf die Vergrößer u n g 6,3 X 0,63 u n d 6,3 X 1 alle z u r U n tersuchung im Hellu n d D u n k e l f e l d . Bei den ausgenommenen Vergrößerungskombi-

n a t i o n e n ist das Gesichtsfeld n i c h t restlos ausgeleuchtet. U m m i t Hellfeldb e l e u c h t u n g a m SM X X ein gutes Arbeit e n zu gewährleisten, w u r d e v o n den Verf. ein in jeder feinmechanischen W e r k s t a t t ohne Schwierigkeiten herzustellendes Verbindungsstück(Abb.l) a n g e f e r t i g t , das a n die Okularlcuchte anges c h r a u b t u n d auf das O k u l a r selbst aufgesteckt werden, kann. Dabei ist es n o t w e n dig, den oberen 2,5 m m langen O k u l a r a n s a t z bis auf den n o r m a l e n

,,, „ . , j i Abb. z. Anordnung des Ukularteils am SM X X

Okulardurchmesser abzudrehen, damit eine einwandfreie

Halterung erreicht wird. In das Zwischens t ü c k m u ß ' in n o r m a l e r E n t f e r n u n g v o n der Lichtquelle das gebräuchliche Blaufilter eingesetzt werd e n ; m i t t e l s einer S c h r a u b e wird eine A r r e t i e r u n g v o r g e n o m m e n . Die A n o r d n u n g des g e s a m t e n O k u l a r teils a m SM X X ergibt sich s o d a n n , wie auf A b b . 2 dargestellt. U m m i t d e m SM X X k o m b i n i e r t i m Hell- u n d Dunkelfeld a r b e i t e n zu k ö n n e n , ist — wie beschrieben — eine zweite B e l e u c h t u n g s e i n r i c h t u n g erforderlich. In größeren I n s t i t u t e n , die m e h r e r e S t e r e o m i k r o s k o p e besitzen, wird diese zweite B e l e u c h t u n g s e i n r i c h t u n g vorü b e r g e h e n d aus einem a n d e r e n G e r ä t e n t n o m m e n w e r d e n k ö n n e n . A n s o n s t e n m a c h t sich n e b e n der Anf e r t i g u n g des V e r b i n d u n g s s t ü c k s noch die A n s c h a f f u n g einer zweiten B e l c u c h t u n g s c i n r i c h t u n g n o t w e n d i g . Es soll n i c h t u n e r w ä h n t bleiben, d a ß n e b e n den bereits skizzierten Vorteilen bei der B e u r t e i l u n g v o n k o m p l e x e n E r z p a r a g e n e s e n die beschriebene A n o r d n u n g vor allem a u c h bei der P r o b e n a h m e zur s p e k t r a l a n a l y t i s c h e n oder m i k r o c h e m i s c h e n B e s t i m m u n g v o n S p u r e n e l e m e n t g e h a l t e n in E r z m i n e r a l i e n u n d bei der G e w i n n u n g v o n Materialien z u r r ö n t g e n o g r a p h i s c h e n Identifizierung f r a g w ü r d i g e r , in kleinen u n d kleinsten Mengen a u f t r e t e n d e r Mineralien a u ß e r o r d e n t l i c h w e r t volle Hilfe leistet. Von der f e i n m e c h a n i s c h e n W e r k s t a t t des I n s t i t u t s f ü r Mineralogie u n d L a g e r s t ä t t e n l e h r e a n der B e r g a k a d e m i e F r e i b e r g w u r d e n in den v e r g a n g e n e n J a h r e n n a c h Anf o r d e r u n g bereits e t w a 20 V e r b i n d u n g s s t ü c k e hergestellt. N a c h ü b e r e i n s t i m m e n d e r M e i n u n g w i r d die beschriebene U n t e r s u c h u n g s m e t h o d e v o n den B e n u t z e r n geschätzt. Literatur DIEBEL, E . & J. HELMS : Eine Einrichtung zum Zeichnen von Mikrofossilien (Stereomikroskop SM XX vom VEB Carl Zeiss Jena und MEOPTAZeichenspiegel). - Geologie, 9, 102-104 (1960). SCHWARZENHOLZ, W.: Mitteilung über eine einfache Polarisationsvorrichtung für das Stereomikroskop SM XX. - Z. angew. Geol., 6, 625-626 (1960). TKÜMPEE, E.: Eine einfache Vorrichtung zum Winkelmessen unter dem Binokular-Mikroskop SM XX. - Z. angew. Geol., 6, 460-461 (1960).

Zeitschrift Für angewandt« Geologie (I !)(>!) HeSt 10 W A L U K K / Z u r P r o b e n a h m e an

Kalisalzbohrkenien

525

Zur Probenahme an Kalisalzbohrkernen (;Ü-N'THKR W A L G E R ,

Krfurt

Allgemeines zur Kalikerngewinnung Obwohl letzte]'

auf

Zeit

dein

Gebiet

bedeutend«

der

K n n l t t l n n g e n ergaben, daß drei verschiedene

Tiefbohrtechnik

Fortschritte

erzielt

in

werden

k o n n t e n , ist der E r h a l t u n g s z u s t a n d der B o h r k o r n e in

nahmcvcrlahren angewandt 1.

Die

Probenahme

durch

Probe-

wurden: vollständige Zerkleinerung

Hierbei w u r d e der Hohrkern

in

Kernabschnitte

unterteilt

K a l i f l ö z e n m i t u n t e r n o c h u n b e f r i e d i g e n d . Daher w e r d e n

und diese jeweils für eine P r o b e v o l l s t ä n d i g z e r k l e i n e r t .

auch

Zerkleinerungsgut

beim

geforderten

Konzessionen

gemacht

llartsalzaushildung

Mindestkerngewinn

und v o n

ein

der

Hohrtechnik

Kcrngewinn

Trümmercarnallltaushildung

nur ein

gewisse

von

bei

90%,

bei

Kcrngewinn

von

(¡0% verlangt.

des

ISohrkerns.

Teilung

auf

Menge

die

(Mahlgut) wurde durchmischt und l'iir

die

chemische

Analyse

Das

durch

erforderliehe

reduzierl.

Der N a c h t e i l dieser M e t h o d e besieht darin, d a ß durch Vernichtung Kern

des

nicliL

liohrkerns

mehr

möglich

weitere

sind.

die

rntcrsucliungcu

Außerdem

wird

am

bei

den

meisten a n g e l a u g t e n und ä u ß e r l i c h b e s c h ä d i g t e n K e r n e n d a s

Durch die leichte Löslichkeit der Kalisalze, insbeson-

u r s p r ü n g l i c h e V e r h ä l t n i s K_,() ( ¡ e h a l t zu S t e i n s a l z u n d

lonig-

dere bei earnallitischcr A u s b i l d u n g , w i r k e n sich geringe

a n h v d r i t isclien

durch

Sältigungsuntcrschiede

Anlaugung

der

Spüllaugc,

die

von

/,u-

llüssen i m B o h r l o c h , A u s f ü l l u n g e n , V e r ä n d e r u n g e n des Spülungsumlaufs

usw.

verursacht

wesentlich auf

den

aus.

nachteilig

Äußerst

auch

Anteile

sein

Erhaltungszustand

leicht

für

den

zerfließlicher

können, des

Kcrngewinn

sind

Salzminerale,

Bisehofit und T a c l i h y d r i t , und auch

tonige

wie

Einschal-

tungen. D i e g l e i c h m ä ß i g e V e r t e i l u n g des K-40- Isotops in den K a l i m i n e r a l i e n kann nun dazu dienen, ISohrlochvermessungen

des

radiometrische

Kalilagerhorizonts

durch-

z u f ü h r e n , u m u n v o l l s t ä n d i g e n K e r n g e w i n n oder t o t a l e n Kernverlust

festzustellen und das P r o f i l zu

Diese M e t h o d e g e w i n n t besondere Komplexerkundung.

Bei

einer

ergänzen.

Bedeutung

speziellen

für die

Erkundung

der K a l i s a l z l a g e r s t ä t t e n w i r d aber nicht auf das K e r n e n v e r z i c h t e t w e r d e n k ö n n e n , w e i l allein m i t der E r m i t t l u n g des K 2 0 - ( < e l i a l t e s , der .Mächtigkeit des I l a r t s a l z e s oder Carnallits

keine

kundung

möglieh

keine

Aussage

systematische ist.

über

Auch die

wissenschaftliche

kann

Er-

ohne

Kerngewinn

mineralogische

Zusammen-

setzung, den A n t e i l sulfatischer Salze und über die Verwachst! ngsverhältnisse

gewiclitsmäßig

mit, «lern g e g e n Ii.

¡ranz

Bohrkerns

liestandleilen

rung in

reduzierte

Losliclikeit

Strecken-

I.ängsriehtung

und

des

das

hochprozentige vermischt

Abbaustüße

Kernes

üblichen

durch

Probegut

Diese

Methode

ist

die

mehr

oder

weniger

im

Probegut

mäßig des

Kalisalzes

unterbewertet. (Haekprobel it.

Die

darum

äußerliche

gewonnen,

an

unzureichend,

Anlaugung

stark

weggelaugt

reduzierl der

ist.

weil

Kernes und

Der

auch

das

dadurch

anteilAnteil

wird

Probenahme.

Probenahme durch Kntriahme von Stückproben Verfahren

die wechselhafte

ist f ü r die

vertikale

vollständig erfaßt werden

die

Probenahme

.Minerall'ührung

ungeeignet,

überhaupt

kann.

Die für eine wissenschaftliche

l.agcrstättenerkundung

erforderliche U n t e r s u c h u n g der K a l l k e r n e v e r l a n g t eine exakte

und

zweckmäßige

Probenahme,

die

folgende

F o r d e r u n g e n erfüllen m u ß : 1. ( ¡ e w i n n u n g d e s P r o b e g u t e s a u s I r i s c h e m , Salzgest ein;

unverwittertem

ge-

Kosten-

a u f w a n d e r f o r d e r n , m u ß eine sorgfältige

Probenahme,

Aufbewahrung

und

Unter-

suchung des K a l i k e r n e s gew ä h r l e i s t e t sein. Hisheriu-e Probenahme Die allgemein übliche Behandlung der K a l i k e r n e bestand

darin,

folgt er

daß

nach

er-

stratigraphischer

Aufnahme

des

Kalikernes

P r o b e g u t f ü r die chemische Analyse

genommen

wurde

und d a m i t die U n t e r s u c h u n g a m K e r n abgeschlossen w a r , der dann, j e

nach der

der P r o b e n a h m e mehr

Art oder

w e n i g e r erhalten, v e r w o r f e n wurde.

Kernprobenalimegerät

da

nicht

Probenahme nach dem Prinzip des „Kerndurclibohrens"

Kernbohrungen

erheblichen

in

Hohrkern.

Behandlung der Kalikerrie Da

also

Sehlitzprobe

macht w e r d e n .

einen

hier

Kalisalz

tatsächliche

Kerner garantiert die manuelle

keine gleichmäßige

wobei

wird.

Kernzusammensetzung

gleichmäßigen Abständen am Dieses

des

liemuste-

Schlitzhaeken

d e r K e r n e b e n f a l l s in P r o b e a b s c h n i t t e u n t e r t e i l t durch

Salz

wurde.

Si-Idit/.hacken.

wurde ähnlich der unter T a g e

der

da

beständigeren

Die P r o b e n a h m e durch

Hierbei

verfälscht,

in d e r Z e n t r a l e n F o r s e h u n g s s l e l l e in

Sondershausen

für die

Kaliinduslrie

Zeitschrift f ü r angewandte Geologie (1961) H e f t 10

RADTKE / Aus dem Hinterland des Muskauer Faltenbogens

526 Schema der Probenahmetabelle

Bohrung Zernmarsch

Reingewinn

Zernverlust

Zeichn. Darstellg. der Probeabschn.

Probe Nr.

Länge der Probe

Teufe der Probe

chender Korngröße zu halten, ist die Spitze des Bohrers eingekerbt, ähnlich den Bohrkronen Petrogr. der Hauerdrehbohrmaschinen Bezeichnung unter Tage. D a s B o h r g u t wird in den a m Bohrschlitten angebrachten Schalen aufgefangen. Die P r o b e n a h m e

2. gleichmäßige Entnahme des Probegutes über die gesamte Kernlänge; 3. Erhaltung des Kernes für spätere, gegenwärtig nicht durchführbare, speziellere Untersuchungen bzw. für nachfolgende, sich aus dem Befund der chemischen Analyse ergebende Untersuchungen; 4. ein technisch leistungsfähiges und zuverlässiges Verfahren. Nach einer Funktionsskizze des Verf. wurde nun im V E B Kaliwerk Volkenroda ein Probenahmegerät angefertigt, das nach dem Prinzip des Kerndurchbohrens arbeitet und die bereits genannten Forderungen erfüllt. Dieses Gerät wurde auch von anderen Werken nachgebaut und dieses Probenahmeverfahren zunächst für den Bereich der V V B K a l i als verbindlich erklärt. Die Abbildung zeigt das in der Zentralen Forschungsstelle für die Kaliindustrie in Sondershausen aufgestellte und technisch etwas verbesserte Kernprobenahmegerät.

Die feinstratigraphische Aufnahme, der makroskopische B e f u n d der Mineralverteilung und die bereits vorliegende Kernzerstücklung sind für die Unterteilung des Kernes in Probeabschnitte ausschlaggebend. Die L ä n g e der Probeabschnitte sollte 50 cm nicht überschreiten. U m Verwechslungen der Proben sowie Meßungenauigkeiten zu vermeiden, sollte vor Beginn der Probenahme eine Probenahmetabelle (s. Muster) angefertigt werden. In diese Tabelle wird die Unterteilung des Kernes in Probeabschnitte eingetragen. Durch die Tabelle kann die Probenahme kontrolliert werden und erleichtert nach Vorliegen der Analysenergebnisse die E r m i t t l u n g der Durchschnittsgehalte. Der K e r n wird nach der Probenahme ausreichend gekennzeichnet und übersichtlich geordnet in zentralen Bohrkernarchiven unter T a g e aufbewahrt und steht so weiteren Untersuchungen und Spezialbearbeitungen zur Verfügung.

Beschreibung des Probenahmegeräts (s. A b b . )

D a s Gerät besteht aus einer Elektro-Handbohrmaschine (Gruben-Handbohrmaschine D I N A 0), die in horizontaler Bohrrichtung auf einer U-Schiene starr befestigt ist. Gegenüber der Bohrmaschine ist in Bohrrichtung ein Bohrschlitten mit einer Einklemmvorrichtung zum Einspannen des Kernes angebracht. Der Schlitten liegt in einem Gleitbett und läßt sich mit Hilfe eines Seilzuges durch ein Gewicht oder eine Hebelvorrichtung gegen den Bohrer bewegen. U m das Bohrmehl für kristalloptische Untersuchungen in entspre-

Literatur LÖFFLER, J . : Beitrag zur Probenahme im Salzbergbau. — Z. angew. Geol. 2, S. 2 5 8 - 2 6 4 (1956). Arbeitsanleitung der VVB Kali für die Beaufsichtigung der Bohrerkundungsarbeiten, die Bearbeitung und Dokumentation der Bohrergebnisse und die Abfassung des Ergebnisberichtes der in Regie der VVB Kali durchgeführten geologischen Erkundungsbohrungen. — Erfurt, Mai 1960. Vorläufige Arbeitsanweisung zur Kernentnahme und Kernbehandlung bei geologischen Erkundungsbohrungen. — Z. angew. Geol., 2, S. 556 — 558 (1956). Vorläufige Arbeitsanweisung zur Felddokumentation geologischer Erkundungsarbeiten. - Z. angew. Geol., 2, S. 5 5 8 - 5 6 4 (1956).

Neue geologische Ergebnisse aus dem Hinterland des Muskauer Faltenbogens (Vorläufige Mitteilung) HORST RADTKE, B e r l i n

Einleitung Während die Aufpressungs- und Aufschüttungsendmoräne des Muskauer Faltenbogens in der Literatur oft b e s c h r i e b e n w u r d e (CRAMER 1 9 2 8 , POTONIE 1 9 3 0 , I S S E L 1 9 3 5 ,

u. a.), sind die Angaben über die Geologie des vom Faltenbogen hufeisenförmig umschlossenen Hinterlandes gering, über den tieferen Untergrund fehlen sie völlig. Die durch die geologische Kartierung der damaligen Preußischen Geologischen Landesanstalt im Jahre 1928 gewonnenen Erkenntnisse wurden in den Erläuterungen zu den Blättern Döbern (4353) und Triebel (jetzt Groß Bademeusel, 4354) durch CRAMER niedergelegt. BERGMANN (1955) gibt in seiner Karte des „subdiluvialen Reliefs" südlich Forst zwei Bohrungen an, in denen das Pleistozän Mächtigkeiten von 65 m bzw. 83 m erreicht, eine Bohrung westlich Forst hatte bei — 29 m NN das Pleistozän noch nicht durchteuft. Im Rahmen eines größeren Erkundungsprogramms des Zentralen Geologischen Dienstes und des Geologischen Dienstes Mitte wurden im Jahre 1959 im Hinterland des

Muskauer Faltenbogens mehrere Spülkernbohrungen bis ins prätertiäre Gebirge niedergebracht, deren Ergebnisse eine altpleistozäne Ausräumungszone mit beckenartigem Charakter nachwiesen. L a g e , F o r m und Definition des B a h r e n e r B e c k e n s D a s Bahrener Becken (Abb. 1) ist eine durch fließende Wässer entstandene trogförmige Ausräumungszone. Inwieweit, bedingt durch Zuflüsse, rinnenförmige Vertiefungen den Beckenboden durchziehen, kann infolge des weitmaschigen Bohrnetzes nicht gesagt werden. Der bisherige S t a n d der Kenntnisse läßt den Abfluß unmittelbar östlich der Neiße vermuten. Zum Teil wurden das gesamte Miozän und — im Zentralteil — größtenteils die Sedimente des Oberoligozäns a u s g e r ä u m t . Zeitlich k a n n die A u s r ä u m u n g mit der Bildung der Niederlausitzer Auswaschungs-

Zeitschrift f ü r angewandte Geologie (1961) H e f t 10

RADTKE / Aus dem Hinterland des Muskauer Faltenbogens

526 Schema der Probenahmetabelle

Bohrung Zernmarsch

Reingewinn

Zernverlust

Zeichn. Darstellg. der Probeabschn.

Probe Nr.

Länge der Probe

Teufe der Probe

chender Korngröße zu halten, ist die Spitze des Bohrers eingekerbt, ähnlich den Bohrkronen Petrogr. der Hauerdrehbohrmaschinen Bezeichnung unter Tage. D a s B o h r g u t wird in den a m Bohrschlitten angebrachten Schalen aufgefangen. Die P r o b e n a h m e

2. gleichmäßige Entnahme des Probegutes über die gesamte Kernlänge; 3. Erhaltung des Kernes für spätere, gegenwärtig nicht durchführbare, speziellere Untersuchungen bzw. für nachfolgende, sich aus dem Befund der chemischen Analyse ergebende Untersuchungen; 4. ein technisch leistungsfähiges und zuverlässiges Verfahren. Nach einer Funktionsskizze des Verf. wurde nun im V E B Kaliwerk Volkenroda ein Probenahmegerät angefertigt, das nach dem Prinzip des Kerndurchbohrens arbeitet und die bereits genannten Forderungen erfüllt. Dieses Gerät wurde auch von anderen Werken nachgebaut und dieses Probenahmeverfahren zunächst für den Bereich der V V B K a l i als verbindlich erklärt. Die Abbildung zeigt das in der Zentralen Forschungsstelle für die Kaliindustrie in Sondershausen aufgestellte und technisch etwas verbesserte Kernprobenahmegerät.

Die feinstratigraphische Aufnahme, der makroskopische B e f u n d der Mineralverteilung und die bereits vorliegende Kernzerstücklung sind für die Unterteilung des Kernes in Probeabschnitte ausschlaggebend. Die L ä n g e der Probeabschnitte sollte 50 cm nicht überschreiten. U m Verwechslungen der Proben sowie Meßungenauigkeiten zu vermeiden, sollte vor Beginn der Probenahme eine Probenahmetabelle (s. Muster) angefertigt werden. In diese Tabelle wird die Unterteilung des Kernes in Probeabschnitte eingetragen. Durch die Tabelle kann die Probenahme kontrolliert werden und erleichtert nach Vorliegen der Analysenergebnisse die E r m i t t l u n g der Durchschnittsgehalte. Der K e r n wird nach der Probenahme ausreichend gekennzeichnet und übersichtlich geordnet in zentralen Bohrkernarchiven unter T a g e aufbewahrt und steht so weiteren Untersuchungen und Spezialbearbeitungen zur Verfügung.

Beschreibung des Probenahmegeräts (s. A b b . )

D a s Gerät besteht aus einer Elektro-Handbohrmaschine (Gruben-Handbohrmaschine D I N A 0), die in horizontaler Bohrrichtung auf einer U-Schiene starr befestigt ist. Gegenüber der Bohrmaschine ist in Bohrrichtung ein Bohrschlitten mit einer Einklemmvorrichtung zum Einspannen des Kernes angebracht. Der Schlitten liegt in einem Gleitbett und läßt sich mit Hilfe eines Seilzuges durch ein Gewicht oder eine Hebelvorrichtung gegen den Bohrer bewegen. U m das Bohrmehl für kristalloptische Untersuchungen in entspre-

Literatur LÖFFLER, J . : Beitrag zur Probenahme im Salzbergbau. — Z. angew. Geol. 2, S. 2 5 8 - 2 6 4 (1956). Arbeitsanleitung der VVB Kali für die Beaufsichtigung der Bohrerkundungsarbeiten, die Bearbeitung und Dokumentation der Bohrergebnisse und die Abfassung des Ergebnisberichtes der in Regie der VVB Kali durchgeführten geologischen Erkundungsbohrungen. — Erfurt, Mai 1960. Vorläufige Arbeitsanweisung zur Kernentnahme und Kernbehandlung bei geologischen Erkundungsbohrungen. — Z. angew. Geol., 2, S. 556 — 558 (1956). Vorläufige Arbeitsanweisung zur Felddokumentation geologischer Erkundungsarbeiten. - Z. angew. Geol., 2, S. 5 5 8 - 5 6 4 (1956).

Neue geologische Ergebnisse aus dem Hinterland des Muskauer Faltenbogens (Vorläufige Mitteilung) HORST RADTKE, B e r l i n

Einleitung Während die Aufpressungs- und Aufschüttungsendmoräne des Muskauer Faltenbogens in der Literatur oft b e s c h r i e b e n w u r d e (CRAMER 1 9 2 8 , POTONIE 1 9 3 0 , I S S E L 1 9 3 5 ,

u. a.), sind die Angaben über die Geologie des vom Faltenbogen hufeisenförmig umschlossenen Hinterlandes gering, über den tieferen Untergrund fehlen sie völlig. Die durch die geologische Kartierung der damaligen Preußischen Geologischen Landesanstalt im Jahre 1928 gewonnenen Erkenntnisse wurden in den Erläuterungen zu den Blättern Döbern (4353) und Triebel (jetzt Groß Bademeusel, 4354) durch CRAMER niedergelegt. BERGMANN (1955) gibt in seiner Karte des „subdiluvialen Reliefs" südlich Forst zwei Bohrungen an, in denen das Pleistozän Mächtigkeiten von 65 m bzw. 83 m erreicht, eine Bohrung westlich Forst hatte bei — 29 m NN das Pleistozän noch nicht durchteuft. Im Rahmen eines größeren Erkundungsprogramms des Zentralen Geologischen Dienstes und des Geologischen Dienstes Mitte wurden im Jahre 1959 im Hinterland des

Muskauer Faltenbogens mehrere Spülkernbohrungen bis ins prätertiäre Gebirge niedergebracht, deren Ergebnisse eine altpleistozäne Ausräumungszone mit beckenartigem Charakter nachwiesen. L a g e , F o r m und Definition des B a h r e n e r B e c k e n s D a s Bahrener Becken (Abb. 1) ist eine durch fließende Wässer entstandene trogförmige Ausräumungszone. Inwieweit, bedingt durch Zuflüsse, rinnenförmige Vertiefungen den Beckenboden durchziehen, kann infolge des weitmaschigen Bohrnetzes nicht gesagt werden. Der bisherige S t a n d der Kenntnisse läßt den Abfluß unmittelbar östlich der Neiße vermuten. Zum Teil wurden das gesamte Miozän und — im Zentralteil — größtenteils die Sedimente des Oberoligozäns a u s g e r ä u m t . Zeitlich k a n n die A u s r ä u m u n g mit der Bildung der Niederlausitzer Auswaschungs-

Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 10 527

RADTKE / Aus dem Hinterland des Muskauer Faltenbogens

scheinlich nur in geringer Entfernung vom rechten Ufer der Lausitzer Neiße, da bei Trzebiel (Triebel) in der ehemaligen Grube „Viktor" Braunkohlenbergbau umging.

Sedimentation und Lagerungsverhältnisse im Bahrener Becken Die B a s i s des Pleistozäns reicht an der bisher bek a n n t e n tiefsten Stelle zwischen B a h r e n und R a d e n bis zur Tiefe von 1 7 8 m ( = — 8 0 m NN, B o h r u n g 18/59). Die bisher b e k a n n t e größte Mächtigkeit der Pleistozänablagerungen fällt n i c h t m i t der bisher b e k a n n t e n tiefsten L a g e der T e r t i ä r b a s i s ( B o h r u n g 5/59 bei — 1 2 1 m NN) z u s a m m e n (Abb. 2). N a c h der Ausräumung durch periglaziäre W ä s s e r erreichte der erste Gletschervorstoß das B e c k e n und drang in dieses ein. Die Grundmoräne dieses Gletschers (2 m mächtiger, s t a r k feinsandiger Geschiebemergel d m t ) wurde in der B o h r u n g 19/59 e r b o h r t . Die' liegende, ursprünglich horizontal lagernde t e r t i ä r e Serie wurde hier bis zu 4 5 ° aufgerichtet. In den übrigen B o h r u n g e n wurden — durch Erosionsdiskordanz von den liegenden t e r t i ä r e n S c h i c h t e n g e t r e n n t — geringmächtige Sande e r b o h r t .

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5"

Abb. 1. Das Bahrener Becken 1 — wahrscheinlicher Beckenrand, die Pleistozänbasis liegt im Niveau der NN-Linie; 2 — oberflächennahes Tertiär, mehr oder weniger glazigen gestaucht (mit Ausnahme des Vorkommens hei Forst); 3 — Zuflüsse zum Becken (Auswaschungsrinnen), Zuflüsse aus Süden wurden bisher nur vermutet; 4 — Verlauf der Gieser und Rücken des Muskauer Faltenbogens (schematisiert); 5 — Bohrungen, die Zahlen geben die Nr. der Bohrung, Jahr und Tiefe der Pleistozänbasis an rinnen in Z u s a m m e n h a n g g e b r a c h t werden, dieKEILHACK (1938) in die E l s t e r - ( M i n d e l - ) E i s z e i t setzt. F ü r die altpleistozänen Ausräumungszonen im R a u m F ü r s t e n b e r g (Oder) — B e e s k o w — W i l h e l m - P i e c k - S t a d t Guben halten HANNEMANN & RADTKE (1960) günzzeitliches Alter für möglich. Die flächenhafte Ausbreitung des Bahrener Beckens zeigt die .Form einer Ellipse, deren längere Achse NW —SE streicht. Auf dem Territorium der Deutschen Demokratischen Republik liegt die Beckenbegrenzung im Norden südlich von Forst, im Westen westlich der Linie Groß Schacksdorf— Preschen, um südlich von Jerischke in die W—E-Richtung zur Neiße hin umzubiegen. Auf dem Territorium der Volksrepublik Polen liegt die Ostbegrenzung des Beckens wahr-

Der im Hangenden folgende untere B ä n d e r t o n h o r i zont (dbj) wurde i m N o r d — S ü d - P r o f i l (Profillänge 9 km) in Mächtigkeiten bis zu 5 4 m erbohrt ( B o h r u n g 5/59). Dieser Horizont setzt sich in unregelmäßiger Folge aus Bänderschluffen und -tonen zusammen. Papier- und Millimeterwarven t r e t e n zwar in zusammenhängenden P a r t i e n auf, doch fehlen sie oftmals. W a r v e n freie Horizonte zeigen eine ausgesprochen tonige Ausbildung, in denen der sonst m e h r oder weniger vorhandene K a l k g e h a l t fehlen k a n n . Andererseits t r e t e n in schluffigen P a r t i e n bis zu 10 c m mächtige, Feinsandwarven auf. A m westlichen B e c k e n r a n d fehlt der untere Bändertonhorizont. Die B e c k e n s e d i m e n t a t i o n wurde durch das erneute Vorrücken des Gletschers unterbrochen, dessen Grundmoräne (dm 2 ) u n m i t t e l b a r über der Beckenserie angetroffen wurde und im Profil (Abb. 2) dargestellt wird. Die Moränenablagerungen sind im B e c k e n z e n t r u m stets zweigeteilt erbohrt worden. Die hangende B a n k weist in der B o h r u n g 18/59 eine Mächtigkeit von 11 m auf, die liegende B a n k ist weniger m ä c h t i g . Die Geschiebeführung dieser Grundmoräne ist unterschiedlich. Neben nordischen K o m p o n e n t e n (Feuerstein, roter Ostseeporphyr) t r e t e n an Lokalgeschieben häufig schwarzbraune, tertiäre Schluffe und B r a u n kohlenbrocken, seltener pleistozäne Bänderschluffe und -tone auf. Im B e c k e n i n n e r e n t r e t e n die L o k a l geschiebe zahlenmäßig zurück. Auf t e r t i ä r e Sande, die linsenförmig im Geschiebemergel eingeschlossen sind,

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Abb. 2. Profil 1 — Geschiebemergel, 2 — Bänderton und -schluff, 3 — Sand, 4 — Kies, 5 — Interglazialablagerungen, 6 — Prätertiär

-80 -100

--120

-140

Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 10 RADTKE / A u s d e m H i n t e r l a n d d e s M u s k a u e r

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weist ein hoher Glimmergehalt hin. Moränenablagerungen mit überwiegend tertiärem Material sind kalkirei. Der zwischen der liegenden und hangenden Geschiebemergelbank erbohrte, bis zu 7 m mächtige Bänderschluff weist naturgemäß eine gestauchte Lagerung auf. Nach dem Rückzug des Gletschers setzte die Beckensedimentation erneut ein. Die Ablagerungen (Bänderschluffe und -tone, db 2 ) erreichen im Norden (Bohrung 19/59) Mächtigkeiten von 12 m, im Zentrum bei Bahren (Bohrung 5/59) solche bis zu 35 m. Im südlichen Beckenteil verzahnt die Beckenserie mit Geschiebemergel. Bei Klein Bademeusel (Bohrung 18/59) ist die zweite Beckenserie erodiert. Uber dem Gescliiebemcrgel dm 2 lagern hier mehrere Meter mächtige glaziofluviatile Kiese, die in Richtung zum Hangenden über Grob- in Feinsande übergehen. Die über größere Entfernung zu verfolgende Sedimentation der zweiten Beckenserie wird durch erneute Gletschervorstöße unterbrochen. Einige lokal erbohrte Geschiebemergelhorizonte (Bohrungen 19/59, 4/59) mit zwischenlagernden Sanden und Bänderschluffen zeugen von mehreren Oszillationen des Gletschers. Die höheren Geschiebemergel unterscheiden sich von den unteren vor allem durch das Zurücktreten von Lokalgeschieben miozänen Alters, während pleistozäne Bänderschlufle und -tone weiterhin linsenförmig im Geschiebemergel eingeschlossen sind. Die Kulmination der Beckensedimentation t r a t bei Jerischke auf (Bohrung 4/59). Hier wurden 28 m mächtige Bänderschluffe erbohrt, die von der Endmoräne von Jerischke—Raden (CEAMEE 1928) überlagert werden. Interglazialablagerungen Interglazialablagerungen unbestimmten Alters sind im Untersuchungsgebiet

d u r c h CEAMEE (1928) a u s

der

Nähe von Jocksdorf (Kreis Forst) beschrieben worden, bei Groß Bademeusel (Bohrung 19/59) wurde unter 8 m mächtigen Sanden der dortigen Hochflächeninsel 2 m mächtiger Torf erbohrt. Im Liegenden des Torfes folgen mehrere Meter mächtige kalkhaltige Schluffe und Sande mit Schalenresten sowie Kalkgyttja. Die Untersuchungsergebnisse dieses neuen Vorkommens stehen noch aus. Beziehungen zwischen dem Bahrener Becken und den glazigenen Stauchungen in dessen näherer Umgebung Bei der Beschreibung glazigen gestauchter Gebiete befassen sich verschiedene Autoren mit den Ursachen der Lagerungsstörungen. Abgesehen von Diskussionen über die tektonischen Ursachen der gestörten Lagerungsverhältnisse (z. B. PRIEMEL 1907), wird wiederholt die Frage der Rolle des Bodenreliefs als Ansatzpunkt für die durch einen Gletscher hervorgerufenen Stauchungen aufgeworfen

(z. B .

FRIES

1933,

GRIPP

1929,

ROETHE

1932).

Es bleibt nun zu untersuchen, inwieweit in der Umgebung des Muskauer Faltenbogens ein früh- bis intraglaziales Bodenrelief vorhanden war bzw. geschaffen wurde. Zwischen der Sorauer Stauchmoräne und dem Muskauer Faltenbogen lagern nach WEBER (1928) die Braunkohlenflöze über größere Flächen fast horizontal. Westlich des Faltenbogens weist der 2. Lausitzer Flözhorizont im Bereich der Ortschaften Hornow— Bagenz—

Faltenbogens

Komptendorf fast söhlige Lagerung auf; glazigene Störungen sind hier sehr selten. Beide Gebiete werden von mehreren Auswaschungsrinnen durchzogen. Ähnliche Verhältnisse gelten für den R a u m westlich und nördlich Forst. Eine größere flächenhafte Vertiefung lag nur im Bereich des Bahrener Beckens vor. Der Höhenunterschied zwischen der Pleistozänbasis (bei Forst sowie bei Hornow—Bagenz —Komptendorf zwischen + 40 bis + 50 m NN gelegen) und dem Beckentiefsten beträgt 125 m. Die primären Lagerungsverhältnisse des Tertiärs im Bereich des Muskauer Faltenbogens sowie dessen Hinterland und der genannten Nachbargebiete waren auf Grund der herrschenden paläogeographischen Bedingungen einheitlich. Aus der Literatur sind Angaben über die Teufen, in denen die Stauchungen des Muskauer Faltenbogens ausklingen, zu entnehmen. Nach ISSEL (1935) wurden in der Umgebung der Stadt Muskau bis in eine Teufe von 160 m die einzelnen Schichten gestaucht. Auf Grund topographischer Vergleiche (der genaue Standort der Bohrung ist nicht mehr feststellbar) ergibt sich eine absolute Teufe, die etwa der NN-Linie entspricht. ILLNER ( 1 9 2 9 ) u n d

POTOJUE (1930) h a b e n

festgestellt,

daß im Bereich der ehemaligen Tschöppelner Werke bei + 10 m NN die unterste durchbewegte Schicht über größere Strecken hinweg fast horizontal liegt. In der Bohrung 3/59 wurde in der Teufe von 180 m (—47 m NN) noch gestauchtes Tertiär angetroffen. Die glazigen gestauchten Schichten reichen in der Bohrung 2/59 (am Fuße des Brandberges zwischen Reuthen und Friedrichshain) mindestens bis zur Teufe von 175 m .(—22 m NN). In den beiden letztgenannten Bohrungen konnte in den im Liegenden der gestörten tonigschluffigen Serie erbohrten Sanden das Ausklingen der Stauchungen nicht festgestellt werden. Bei Gosda II, Kreis Forst, (Bohrung 6/59) reicht das pleistozäne Gebirge bis —35 m NN hinab, Gcschieberriergel wurde hier zwischen — 5 m und — 13 m NN angetroffen. Der erste vorrückende Gletscher, dessen Grundmoräne d m 1 über Tertiär, bei Groß Bademeusel (Bohrung 19/59) bei — 25 m bis — 27 m NN erbohrt wurde, fand gegenüber der jetzigen Tertiäroberkante bei Forst im nördlichen Beckenteil einen Höhenunterschied von 73 m vor. Der nach dem Rückzug dieses Gletschers abgelagerte untere Bändertonhorizont d b t sowie die in dessen Liegendem auftretenden Bändersande füllten das Becken im Zentralteil bis zur Höhe von — 32 m NN (Bohrung 18/59) auf, bei Bahren- wurde die NN-Linie erreicht, im Süden diese geringfügig überschritten. Der nun vorstoßende Gletscher, der den Beckenrand mit seiner Liegendkante ungefähr im Niveau der NN-Linie erreichte und hier Stauchungen hervorrief, traf gegenüber der in primärer Lagerung befindlichen Schichtenfolge bei Forst im Becken immer noch einen Niveauunterschied von 50 bis 60 m an. Besonders bei Gosda II (Bohrung 6/59) enthält der untere Geschiebemergel einen hohen Anteil Tertiärmaterial. Für zwei kräftige Vorstöße sprechen die geteilten, recht mächtigen Moränenablagerungen (dm 2 ) im Beckeninneren. In der ungestörten Schichtenfolge lagern im Niveau der NN-Linie recht mächtige Tone und tonige Schluffe, die einen Gleithorizont darstellen und beim Vorrücken des Gletschers „dank ihrer Plastizität in Zonen verringerten Drucks abwandern k ö n n t e n " (F. ISSEL 1935,

Zeitschrift f ü r angewandte Geologie ( 1 9 6 1 ) H e f t 10 ANDREAS & HECHT / B o h r l o c h m e ß v e r f a h r e n bei der B u n t m e t a l l e r k u n d u n g

S. 552), wodurch die Stauchungen und Aufpressungen zweifellos begünstigt wurden. ISSEL deutet die genannte Teufe der glazigen gestauchten Schichten im Bereich des Muskauer Faltenbogens durch Bodengefrornis. Bis zu welcher Entfernung vom Beckenrand sich die durch diesen Gletschervorstoß hervorgerufenen Störungen fortsetzen, ist mangels geeigneter Aufschlüsse nicht feststellbar. Die nach erneuter Beckensedimentation mehrmals erfolgten und zeitlich bisher nicht sicher zu gliedernden Gletschervorstöße fanden in dem noch nicht bis auf das Niveau des ungestörten Tertiärs mit Sedimenten erfüllten Beckens noch ein Relief vor und erzeugten neue Lagerungsstörungen bzw. überarbeiteten die älteren. Nach V L E T E (1960) könnten die tiefgründig gefrorenen Schichten der Trebendorfer Hochfläche das Vordringen des Muskauer Gletschers behindert haben, wodurch die Möglichkeit der Entwicklung einer Eisrandlage geschaffen wurde, die Anlaß zur Entstehung des Muskauer Faltenbogens gab. Zusammenfassung Nach einem Überblick über die bisherigen geologischen Kenntnisse des vom Muskauer Faltenbogen umschlossenen Hinterlandes wird das pleistozäne Staubecken von Bahren mit seinen Sedimenten beschrieben. Das Pleistozän erreicht im Beckenzentrum Mächtigkeiten von 178 m (Pleistozänbasis bei —80 m NN). An Hand von Angaben über die Tiefe der glazigen gestörten Lagerungsverhältnisse im Bereich des Muskauer Faltenbogens wird im Zusammenhang mit dem Bodenrelief des Bahrener Beckens die mögliche Ursache für die stauchende Wirkung in diesem Raum besprochen. Pe3H>Me

Ilocne oß3opa HbiHeiiiHHx reoJioriraecKHx flaHHbix paßoHa BHyxpH MycKaycKoit CKJiajjiaTOä iiyrn paccMaTpHBaeTcn iuieftcTOueHOBHü ßacceÄH HaKoiraeHHH BapeH c ero ocaaKaMH. B ijempe 6acceüHa HaÖJnoRaioTCfl MomHocra nneilCToqeHa B 178 M (ocHOBamie nJiefiCTOijeHa 3aneraeT 80 M noA ypoBHeM Mopn). Mcnojn>3yH naiffibie o r j i y ö i m e TJIH-

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Summary After surveying the actual geological knowledge of the hinterland surrounded by the Muskau fold arc, a description is given of the Pleistocene Bahren push basin with its sediments. In the centre of the basin the Pleistocene attains thicknesses of 178 m (Pleistocene base at 80 m below sea-level). The possible cause for the pushing effect in the area of the Muskau fold arc is based on informations about the depth of the glacigeneously disturbed mutual relations, in connection with the relief of the Bahren basin.

Literatur BERGMANN, E . : Über den tieferen Untergrund Brandenburgs. — „Die Erde", Z. Ges. Erdkunde Berlin, H. I, 1955. CRAMER, R . : Erl. z. geol. Karte, Lieferung 266, Bl. Triebel, 4354 und Döbern, 4353. - Berlin 1928. FRIES, W.: Tertiär und Diluvium im Grünberger Höhenrücken. Ein Beitrag zur Klärung der Dislokationen im ostdeutschen Braunkohlentertiär. — J b . Hall. Verb., Bd. 12, Halle 1933. GRIPP, K . : Glazialmorphologische und geologische Ergebnisse der Hamburger Spitzbergenexkursion 1927. — Abh. naturw. Ver. Hamburg, Bd. 22, Hamburg 1929. HANNEMANN, M. & H. RADTKE: Frühglaziale Ausräumungszonen in Südostbrandenburg. - Z. angew. Geol., Bd. 7, H. 2, Berlin 1961. HERBST, G.: Der Muskauer Faltenbogen in seiner Entstehung und seinem Aufbau, insbesondere im Hinblick auf die in ihm vorhandenen Braunkohlenablagerungen. — TJnveröff. Diplomarbeit, Bergakademie Freiberg, 1953. ILLNER, F . : Neue Aufschlüsse in den Feldern der Braunkohlengruben „Kons. E m m a " bei Nettschütz und „Kons. Mathilde-Grube" bei Neustädtel im Kreise Freistatt. — Niederschi. Abh. Naturf. Ges. Görlitz, Bd. 30 (1929). ISSEL, F . : Das Forster Revier. — In: 50 Jahre Mitteid. Braunkohlenbergbau, Feitschr., Halle 1935. KEILHACK, K.: 50 Jahre Ilse-Bergbau-AG. — Berlin 1938. POTONIE, It.: Über den Muskauer Faltenbogen, seine Oberflächenformen und deren Abhängigkeit von der Beschaffenheit und Tektonik der Braunkohle. — J b . preuß. geol. Landesanst., Berlin 1930. PIETZSCH, O.: Das Braunkohlenvorkommen bei Muskau. — „Braunkohle", Bd. 17, Halle 1919. PRIEMEL, K . : Die Braunkohlenformation des Hügellandes der Preußischen Oberlausitz. — Z. Berg-, Hütten- und Salinenwesen, Bd. 55 (1907). RADTKE, H . : Grundlagen des Pleistozäns im Bereich Spremberg-Frankfurt/O. — In D. LOTSCH: Ergebnisbericht Spremberg —Frankfurt/O., unveröff. ROETHE, O.: "Über die Stauchungen im Braunkohlentertiär der östlichen Mark Brandenburg. - J b . Hall. Verb., Bd. 1 0 - 1 1 (1931-1932). SCHOSTAKOWITSCH, W. B . : Der ewig gefrorene Boden Sibiriens. — Z. Ges. Erdkunde, Berlin 1927. VIETE, G.: Zur Entstehung der glazigenen Lagerungsstörungen unter besonderer Berücksichtigung der Flözdeformationen im mitteldeutschen Raum. - Freib. Forsch.-H., C 78, Berlin 1960. "WEBER, H . : Die Braunkohlenablagerungen in dem Gebiet zwischen dem Muskauer Faltenbogen und dem Sorauer Flözzuge. — Braunkohle, Bd. 27 (1928).

Die Induzierte Polarisation als Bohrlodimeßyerfahren bei der Buntmetallerkundung D I E T E R ANDREAS & GÜNTER HECHT, J e n a

Einleitung Bei der Auswertung elektrischer Bohrlochmessungen, die in permischen Eruptivgesteinen des Thüringer Waldes (SE-Teil von Blatt Ilmenau, 5331) durchgeführt wurden, konnten mit verschiedenen elektrischen Meßarten brauchbare Ergebnisse zur genauen Teufenbestimmung von Gesteinsgrenzen und zur Klüftigkeit der Gesteine erzielt werden 1 ). Besonderes Interesse verdienen die dabei festgestellten Beziehungen zwischen EP-Messungen (Induzierte Polarisation) und Erzmineralanreicherungen. Im folgenden sollen von einigen Bohrungen die Kurven der EP-Messung diskutiert und die sich ergebenden Schlußfolgerungen für die Feststellung von Vererzungserscheinungen zusammengefaßt werden. ') Verf. danken M. TANGELST und W. GOLLE vom V E B Geophysik, Leipzig, für die Durchführung der Bohrlochmessungen und für zahlreiche Hinweise bei den Auswertungsarbeiten.

Die Induzierte Polarisation (IP) als Bohrlochmeßverfahren ( E P ) Mit der geophysikalischen Methode der Induzierten Polarisation ( B L E I L 1953, MAR.STTAT.T, & M A D D E N 1959) kann man zwischen elektrolytischer und metallischer Leitfähigkeit unterscheiden. Über ihre Brauchbarkeit als Bohrlochmeßverfahren ist bisher wenig bekannt, obwohl sie bei der Buntmetallerkundung mit Tiefbohrungen in weitem Maße anwendbar ist. Anomalien der EP-Kurve müssen auf eine Veränderung in der Art der elektrischen Leitfähigkeit (von elektrolytischer zu metallischer oder umgekehrt) zurückgeführt werden. In Nähe der Bohrlochwände auftretende Metallanreicherungen und Mineralien mit guter metallischer Leitfähigkeit werden sich danach durch Anomalien (höhere mV-Werte) hervorheben. Die ausgewerteten Bohrungen wurden als Kernbolirungen mit Schrotkroncn, seltener mit Hartstift-

Zeitschrift f ü r angewandte Geologie ( 1 9 6 1 ) H e f t 10 ANDREAS & HECHT / B o h r l o c h m e ß v e r f a h r e n bei der B u n t m e t a l l e r k u n d u n g

S. 552), wodurch die Stauchungen und Aufpressungen zweifellos begünstigt wurden. ISSEL deutet die genannte Teufe der glazigen gestauchten Schichten im Bereich des Muskauer Faltenbogens durch Bodengefrornis. Bis zu welcher Entfernung vom Beckenrand sich die durch diesen Gletschervorstoß hervorgerufenen Störungen fortsetzen, ist mangels geeigneter Aufschlüsse nicht feststellbar. Die nach erneuter Beckensedimentation mehrmals erfolgten und zeitlich bisher nicht sicher zu gliedernden Gletschervorstöße fanden in dem noch nicht bis auf das Niveau des ungestörten Tertiärs mit Sedimenten erfüllten Beckens noch ein Relief vor und erzeugten neue Lagerungsstörungen bzw. überarbeiteten die älteren. Nach V L E T E (1960) könnten die tiefgründig gefrorenen Schichten der Trebendorfer Hochfläche das Vordringen des Muskauer Gletschers behindert haben, wodurch die Möglichkeit der Entwicklung einer Eisrandlage geschaffen wurde, die Anlaß zur Entstehung des Muskauer Faltenbogens gab. Zusammenfassung Nach einem Überblick über die bisherigen geologischen Kenntnisse des vom Muskauer Faltenbogen umschlossenen Hinterlandes wird das pleistozäne Staubecken von Bahren mit seinen Sedimenten beschrieben. Das Pleistozän erreicht im Beckenzentrum Mächtigkeiten von 178 m (Pleistozänbasis bei —80 m NN). An Hand von Angaben über die Tiefe der glazigen gestörten Lagerungsverhältnisse im Bereich des Muskauer Faltenbogens wird im Zusammenhang mit dem Bodenrelief des Bahrener Beckens die mögliche Ursache für die stauchende Wirkung in diesem Raum besprochen. Pe3H>Me

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Summary After surveying the actual geological knowledge of the hinterland surrounded by the Muskau fold arc, a description is given of the Pleistocene Bahren push basin with its sediments. In the centre of the basin the Pleistocene attains thicknesses of 178 m (Pleistocene base at 80 m below sea-level). The possible cause for the pushing effect in the area of the Muskau fold arc is based on informations about the depth of the glacigeneously disturbed mutual relations, in connection with the relief of the Bahren basin.

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Die Induzierte Polarisation als Bohrlodimeßyerfahren bei der Buntmetallerkundung D I E T E R ANDREAS & GÜNTER HECHT, J e n a

Einleitung Bei der Auswertung elektrischer Bohrlochmessungen, die in permischen Eruptivgesteinen des Thüringer Waldes (SE-Teil von Blatt Ilmenau, 5331) durchgeführt wurden, konnten mit verschiedenen elektrischen Meßarten brauchbare Ergebnisse zur genauen Teufenbestimmung von Gesteinsgrenzen und zur Klüftigkeit der Gesteine erzielt werden 1 ). Besonderes Interesse verdienen die dabei festgestellten Beziehungen zwischen EP-Messungen (Induzierte Polarisation) und Erzmineralanreicherungen. Im folgenden sollen von einigen Bohrungen die Kurven der EP-Messung diskutiert und die sich ergebenden Schlußfolgerungen für die Feststellung von Vererzungserscheinungen zusammengefaßt werden. ') Verf. danken M. TANGELST und W. GOLLE vom V E B Geophysik, Leipzig, für die Durchführung der Bohrlochmessungen und für zahlreiche Hinweise bei den Auswertungsarbeiten.

Die Induzierte Polarisation (IP) als Bohrlochmeßverfahren ( E P ) Mit der geophysikalischen Methode der Induzierten Polarisation ( B L E I L 1953, MAR.STTAT.T, & M A D D E N 1959) kann man zwischen elektrolytischer und metallischer Leitfähigkeit unterscheiden. Über ihre Brauchbarkeit als Bohrlochmeßverfahren ist bisher wenig bekannt, obwohl sie bei der Buntmetallerkundung mit Tiefbohrungen in weitem Maße anwendbar ist. Anomalien der EP-Kurve müssen auf eine Veränderung in der Art der elektrischen Leitfähigkeit (von elektrolytischer zu metallischer oder umgekehrt) zurückgeführt werden. In Nähe der Bohrlochwände auftretende Metallanreicherungen und Mineralien mit guter metallischer Leitfähigkeit werden sich danach durch Anomalien (höhere mV-Werte) hervorheben. Die ausgewerteten Bohrungen wurden als Kernbolirungen mit Schrotkroncn, seltener mit Hartstift-

Zeitschrift f ü r angewandte Geologie (1961) Hett 10 530

ANDREAS & HECHT / B o h r l o c h m e ß v e r f a h r e n bei der

Buntmetallerkundung

EEZh G 3 ' p H * E Z 3 4 S B ] 5 U l i 6 ¡GEH' PH" E S 9

Elektrische Bohrlochmessung EP (SV) Starke der

iL

Anomalien

Anomalien maximal 75 mV

Ursachen der Anomalien

Lokale Schrotan reiche rung infolge lekton ische i

Abb. 1. Abhängigkeit der Anomalien vom Schrotverbrauch (Bohrung Katzmannstal 11/59)

1 — Poiphyrit, 2 — Felsitporphyr, 3 — Giimmerporphyrit, 4 — Melaphyr, 5 — Reibungsbrekzie, 6 — Kuschelzone, 7 — mehr oder weniger stark tektonisch beanspruchte Zone, 8 — Harnisch, 9 — Schrotverbrauch 2 bis 3,5 kg/m, 10 — Schrotverbrauch 3,6 — 5 kg/m

Beanspruchung

Besonders geeignet erwiesen sich die EP-Messungen, bei denen mit einer Erregerspannung von 5 V gearbeitet und die gemessene Gegenspannung bei einem Teufenm a ß s t a b 1 : 200 mit 100 m V bzw. 200 m V angetragen wurde. Geologischer tiberblick Die geophysikalisch vermessenen Tiefbohrungen stehen in einer z. T. intrusiven Vulkanitserie der Unteren Gehrener Schichten, die sich aus Porphyriten, Porphyren und deren Tuffen sowie aus Orthophyren, Quarzporphyren und Melaphyr a u f b a u t . Die Erzmineralanreicherungen sind vorwiegend an Porphyrite und Porphyre gebunden, wobei sich die intermediären Gesteine im allgemeinen als höffiger erweisen. Von den Vererzungen haben folgende T y p e n größere Bedeutung: a) sulfidische Derberze: Bleiglanz, Zinkblende, Kupferkies, Pyrit; b) sulfidische Imprägnationserze: Kupferkies, Pyrit; c) sulfidische Erzmineralien in Karbonattrümern.

250mV 350 mV

krönen niedergebracht. Weiterhin wurde mit Tonspülung gebohrt, jedoch das Bohrloch vor der geophysikalischen Messung mehrere Stunden lang gespült. Eine Beeinflussung der EP-Messung durch an denBohrlochwänden verbliebene Tonmineralien sowie eine Abhängigkeit zwischen auftretenden Anomalien und Schrotverbrauch (Abb. 1) konnte nicht festgestellt werden. J e d o c h müssen einige, meist schwache Anomalien, besonders in den Bohrungen K a t z m a n n s t a l 11/59 und 17/59, als lokale Schrotanreicherungen in Ruschelzonen und Zonen stärkerer Klüftigkeit gedeutet werden. Im allgemeinen können diese Pseudoanomalien ohne größere Schwierigkeit durch, ihre K u r v e n f o r m und ihre Intensität (meist wenig hohe mVWerte) von echten Anomalien unterschieden werden.

Abb. 2. Kurve der elektrischen Bohrlochmessung und Buntmetallführung im sulfidischen Derberz (Bohrung Katzmannstal 11/59)

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3

Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 10

531 Elektrische Bonnocnmessung EP(Svi lOOmv

Stlrxe der Anwntlten Ursache Oer Anomalen

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Zeitschrift für angewandt? Geologie (1961) Heit 10

WILDE / Beitrag zur Schaumspat- und Vateritbildung

540 satz dazu steht die Umwandlungsgeschwindigkeit. Ein 2 — 3 m m dickes Gipsblättchen wandelt sich je nach Karbonatkonzentration in 0,5 bis 2 Stunden in Vaterit u m , also in einer für Diffusionsvorgänge wohl zu kurzen Zeit. Die wahrscheinlichere Möglichkeit der Vateritbildung ist eine einfache Auflösung und Wiederauskristallisation. C a S 0 4 - 2 H 2 0 ist in Wasser etwas löslich, dieses enthält also jetzt Ca 2 + -, N a + - , SOJ~- und Ionen. D a das C a C 0 3 aber die bedeutend schwerstlösliche Verbindung dieses S y s t e m s ist, kristallisiert sie aus. Da direkt über dem sich auflösenden Gipskriställchen die Konzentration der Ca 2 + - und der C0 3 ~-Ionen sehr s t a r k ist, wird sich das C a C O j auf dem Gipsblättchen abscheiden. Durch Vororientierung der ankommenden Partikel (Ionen) läßt sich auch eine Orientierung des C a C 0 3 auf der relativ glatten Unterlage erklären, ohne daß irgendwelche Gitterähnlichkeiten in Anspruch genommen werden müssen. Dieser plausiblen E r k l ä r u n g steht allerdings immer wieder die vorrangige Bildung des instabilen Vaterits entgegen. Nach M C C O N N E L L erhält nämlich eine metastabile P h a s e eine beträchtliche Stabilität, wenn einerseits eine hohe Übersättigung vorliegt, andererseits aber auch durch Einfluß der S t r u k t u r des Reaktionspartners, falls die Reaktion sich innerhalb des Kristallzustandes abspielt. Die endgültige Entscheidung könnte also nur durch die B e s t i m m u n g der Umwandlungsgeschwindigkeit, die mit der für CO® - -Ionen berechneten Diffusionsgeschwindigkeit im Kristall verglichen wird, wobei m a n die Umordnungszeit für Ca 2 + -Ionen berücksichtigen müßte, gefällt werden. Auch bei Versuchen mit wasserfreiem N a 2 C 0 3 konnte bei hoher Konzentration Vateritbildung festgestellt werden. Da in der N a t u r jedoch nicht ständig mit hochkonzentrierten wäßrigen Lösungen zu rechnen ist, wurde bei den folgenden Versuchen die C0 3 ~-Ionenkonzentration herabgesetzt (s. Tab.). Abhängigkeit des Endproduktes von Temperatur und Konzentration Grad Celcius

g Na s CO,/100 g H z O

PHWert

30 44 50,6 60 35,9 35,9 35,9 35,9

kalt gesättigt, 18°C

10,6 10,6 10,6 10,5 10,6 11,6 11,9 11,9

,, ,, ,,

65 32,5 8,5 3,5

Endprodukt Vaterit Vaterit Vaterit Vaterit Vaterit Vaterit Vaterit Vaterit gonit

+ + + + +

Calcit Calcit Calcit Calcit Calcit

(10%) (10%) (20%) (35%) + Ara-

Diese Tabelle soll als Beispiel für mehrere andere dienen. Die Calcitbildung wurde einwandfrei durch das Auftreten des charakteristischen Calcit-Reflexes bei 3,03 Ä ermittelt. Dieser Reflex (104) wird in der Literatur mit einer Röntgenintensität von 100 angegeben. Außer dem Auftreten von Calcit wird durch die geringere C 0 3 _ - K o n z e n t r a t i o n die Umwandlungsgeschwindigkeit herabgesetzt. Nach einer Behandlung von wenigen Minuten ist festzustellen, daß die U m w a n d l u n g von Störstellen auf der Kristalloberfläche, z. B . von dem etwas gesplitterten R a n d oder Kratzern, ihren A u s g a n g nimmt, dann allmählich die ganze Kristalloberfläche bedeckt.

Versuche mit L ö s u n g s g e n o s s e n In natürlichen Wässern k o m m e n neben den hauptsächlich vorhandenen Ionen auch mehr oder weniger große Anteile anderer Ionenarten vor, die schon durch ihr Vorhandensein in Spuren eine Reaktion beeinflussen können. So wird z. B . die Löslichkeit der N a t r i u m k a r b o n a t - H y d r a t e durch die Anwesenheit anderer NaSalze herabgesetzt. Daher wurde den vorher verwendeten Lösungen NaCI hinzugefügt. Dieser Zusatz wirkt sich bei höherer Konzentration nicht aus, während sich bei etwas geringeren Konzentrationen der Calcitanteil erhöht (von etwa 10 auf 2 0 % ) , und bei ganz geringen Konzentrationen auch die Aragonitbildung einsetzt, so daß alle drei CaCOg-Modifikationen nebeneinander auftreten. Bei einem Zusatz von M g C 0 3 entstand bei geringer Konzentration von N a 2 C 0 3 (3,5 g N a 2 C 0 3 / 1 0 0 g H a O) bei einem pjj-Wert von 10,2 zum großen Teil Aragonit mit etwas Calcitbeimischung. Ein Zusatz von optisch aktiven Substanzen, in diesem F a l l d- und 1-Alanin, brachte überraschend eine Erhöhung der Umwandlungsgeschwindigkeit, die aber noch nicht ausreichend interpretiert werden kann. Schlußfolgerungen S o d a entsteht in der N a t u r durch Zusammentreffen von Kohlensäure, K a l k und N a t r i u m s u l f a t . Vorhandene Gipskristalle werden durch sie angegriffen und bei Temperaturen von 40—50°C, wenn außerdem noch Cl~ u n d Mg 2 + -Ionen vorhanden sind, in Aragonit umgewandelt. Bei Fehlen dieser Ionen entsteht, wie die Versuche zeigen, Vaterit, der allerdings im L a u f e größerer Zeitr ä u m e infolge seiner Instabilität in Aragonit übergehen kann. (Eine ausführliche Veröffentlichung erfolgt an anderer Stelle.) Zusammenfassung Gipsplättchen wurden bei verschiedenen Temperaturen mit Na 2 C0 3 -Lösungen wechselnder Konzentration behandelt. Bei hohen Konzentrationen bildete sich Vaterit, der zur Gipsunterlage vermutlich folgende Orientierung besitzt: (010)Gips|| (110)vaterit' Bei sinkender Karbonationenkonzentration tritt zwischen 30 bis 40 ° C Calcit- und später Aragonitbildung auf. Durch Zusatz von Lösungsgenossen, z. B. NaCI und MgC0 3 , wird die Calcitbildung, durch MgC0 3 auch die Aragonitbildung, begünstigt. Auf diese Weise läßt sich eventuell die Schaumspatbildung erklären, allerdings müßte hierbei der herrschende C0 2 -Partialdruck berücksichtigt werden. Eine Versuchsreihe mit variiertem C0 2 -Druck könnte wohl endgültig darüber Aufschluß geben, wie es zu der relativ seltenen, aber sehr interessanten Pseudomorphose Schaumspat gekommen ist. Pe3H»Me JIHCTOWH ranca o ß p a ß a T b i B a j r a c b n p H p a 3 J i M H b i x TeMn e p a T y p a x c pacTBopaMH N a 2 C 0 3 H3MeHHiomeftcs KOH-

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Zeitschrift tiir angewandte Geologie (1961) Heft 10 MEINHOLD / Z u r e r d ö l g e o l o g i s c h e n T e r m i n o l o g i e

Summary Gypsum i'olia treated at different temperatures with solutions of Na 2 C0 3 of varying concentration have led to the formation of vaterite in high concentrations presumably showing the following orientation with regard to the gypsum basis: (OlO),,^,,,!! (110)valerile. At decreasing concentration of carbonate ions calcite and later on aragonite is formed between 30 and 40°C. By addition of solution associates, e. g. NaCland MgC0 3 , the formation of calcite is supported, while MgCOs also encourages that of aragonite. Thus the formation of foam spatli may be explained, which means, however, that tlie prevailing partial pressure of C0 2 must be considered. A final explanation of the relatively rare, but very interesting pseudomorphosis schaumspat may be given by a test series of varying C0 2 pressure. Literatur D'ANS, J.