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German Pages 72 [88] Year 1962
ZEITSCHRIFT FÜR A N QE WANDTE QEOLOQIE
AUS D E M
INHALT
F. Stammberger Die bewußte Anwendung der Dialektik — Grundvoraussetzung eines wissenschaftlichen Arbeitsstils A. A. Beus & A. A. Sitnin Zur Geochemie des Tantal und Niob bei hydrothermal-pneumatoly tischen
HERAUSqEQEBEN VON DER STAATLICHEN Q E O L O Q I S C H E N K O M M I S S I O N U N D D E R Z E N T R A L E N V O R R AT S K O M M I S S I O N DER D E U T S C H E N D E M O K R A T I S C H E N
REPUBLIK
Prozessen W. Mehner Kiessandlagerstätten der Bezirke Potsdam, Frankfurt, Cottbus R . Hohl Zur Klassifikation von Grundwasservorräten J . Vrba Dargtellungsmethoden der hydrochemischen Verhältnisse auf hydrogeologischen Karten F.-W. Wagner Die magnetische Anomalie von Delitzsch J . Gumulka Hydrochemische Untersuchungen im Küstengebiet von Koszaün—Gdarisk
AKADEMIE - VERLAQ • BERLIN
BAND 7 I H E F T DEZEMBER SEITE
1 1961
609-664
INHALT
CONTENTS
COflEPWAHHE
Die bewußte Anwendung der Dialektik — Grundvoraussetzung eines wissenschaftlichen Arbeitsstils
Co3naTejibHoe npiiMeneime nuajieKTHKH — ocHOBHan npeAnoCLuina n a y i H o r o CTHJIH p a ß o r a
Conscious Application of Dia- 609 leetics — F u n d a m e n t a l Prerequisite to a Scientific Stvle of Work
Zur Methodik des Aufsuchens und der E r k u n d u n g von Erdölund Erdgaslagerstätten
K MeTORHKe noiiciiOB h paoBeAKH
Methodology of Prospecting and 613 Reconnaissance of Petroleum and Natural Gas Deposits
GELLER, E . M.
Die Untersuchung kleiner Gehalte an Kohlenwassers tolfgasen in Gesteinen
OnpeaejieiiaeManHxcoaepataiiHil yrjieBOflopoAHHX raaoB B noposax
Testing of Small Hydrocarbon Gas Contents in Rocks
616
IWANOW, W .
Das Verhalten von Indium in verschiedenaltrigen Lagerstätten
NOBEAEHHE
Behaviour of Indium in Deposits of Different Ages
619
STAMMBERGER,
F.
13 CJ ALOW, N. I.
W.
neij)THHHx
H
raaoBhix
MecTO-
poiKHeiiHit
HHAHH
B
pasiioBoa-
paCTHBIX MCCTpOIKSeilHflX
BEUS, A. A. & A. A. Zur Geochemie des Tantal und SITNIN Niob bei hydrothermal-pneumatolytischen Prozessen
K reoxHMHH TaHTana H IIHOSHH B
RHAPOTEPMAJIBHO-NHEBMATO-
nHTH'ieciiOM npouecce
Geochemistry of T a n t a l u m and 621 Niobium in IlydrothermalPneumatolytic Processes
MEHNER,
W.
Kiessandlagerstätten der Bezirke Potsdam, F r a n k f u r t , Cottbus
MecTopo/KAeHHH rpaBweBoro neciia onpyroB IIoTcjiaM, O p a i m ypT Ii KoTSyc
Gravel Sand Deposits of the 624 Districts Potsdam, F r a n k f u r t and Cottbus
KÖHLER,
R.
Eignungsuntersuchungen von Tonen
HccJieflonaiiHH n p n TOAHOCTII
Aptitude Tests of Clays
K I ± R , ST.
Charakterisierung der hydrogeologischen Verhältnisse bei der Vorratsberechnung mineralischer Rohstolle
XapaKTepHCTHKa niAporeojiornnecKHx ycJiOBHö B noAcneTax 3anacoB nojieaimx HcrtonaeMblX
Characterization of llydrogeolo- 634 gical Conditions in Reserve Calculations of Useful Minerals
HOHL,
Zur Klassifikation von wasservorräten
O BO3M0JKH0CTH KJiaCCH(j)HKamiH
Possibility of Classifying GroundW a t e r Reserves
VRBA,
R.
J.
WAGNER,
GUMULKA,
STEMULAK,
F.-W.
J.
J.
630
rami
Grund-
3anacoB nogaeMHbix BOA
636
Darstellungsmethoden der hydrochemischen Verhältnisse auf hydrogeologischen K a r t e n
MeTOAbi H3oGpa>KeiiHH rnApoxnMHHGCKHX yCJIOBHÖ Ha THApOreojiorHMecKHx napTax
Methods of Representation Hydrochemical Conditions llydrogeological Maps
Die magnetische Anomalie Delitzsch
MarHHTHaa /l^ejiHTum
OKOJIO
The Magnetic Anomaly of De- 644 li tzsch
Hydrochemische Untersuchungen im Küstengebiet von Koszalin — Gdansk
THApoxHMHiecKHe HCCJiejionah h h B npHÖpe/KHOM pailone MewAy KomanHHOM H fAaiib-
Hydrochemical Investigations in 647 the Koszalin —Gdansk Coastal Area
Bericht über die Plonsk 1
OtqeT o CKRa>KHiie njieubCK I
Report of Ploñsk 1 Drilling
Results of Paslek IG I Base Dril- 651 ling
von
Bohrung
ano.viajiHH
of 640 on
649
TYSKI, ST.
Die Ergebnisse der Basisbohrung Paslek IG I
Pe3yjibTaTbi onopnoft Hbi H F I
CLAUSS, W . & W . GOTTESMANN
Ein rationelles Teilnaßschleifverfahren f ü r die Herstellung von Salzgesteinsdünnschliffen
PaiiHOHajibHbiii cnocoö lacTimHoro Moi;poro iimii$0BaHHH TOHKHX IHJIH(J)OB COJIHIIblX IIOPOA
Rational Partial W e t Grinding Process for the Preparation of Thin Sections of Salt Rocks
SEYBERT, II. & II. KALINNA
Schnelleres Auswechseln der Meßeinrichtungen ain Schnellfotometer I I und I I I vom V E B Carl Zeiss J e n a
Eojiee cuopan cMenan3MepnTejibHbix ycTpoitCTB n a aKcnpecc^OTOMeTpax rana II h I I I iiapoAHoro npeAnpHHTHH HM. Kapji LJeftcc, Mena
Quicker Exchange of Measuring 653 Devices for Rapid Photometers I I and I I I of V E B Carl Zeiss J e n a
Autorenkollektiv
Grundfragen und Methoden der Strukturuntersuchungen von Erzfeldern und -lagerstätten
OcHOBHbie Bonpocbi H MBTOAU CTpyKTypubix HccjieAOBaumi pyAHHx nojieñ H MecTopojKHeHHíi (PetfiepaT is 12 Inhaltsverzeichnis
X H e f t Xr. Seite
BREYER, H. : Die bau technische u n d wirtschaftliche B e d e u t u n g der Messung des Beständigkeitsgrades f ü r die A u s w a h l u n d V e r w e n d u n g fester mineralischer Baustoffe B R I N C H HANSEN", J . & IT. L U N D G R E N :
BUJALOW,
N.
I.
&
P.
P.
SABARINSKIJ:
R.
J.
Me H a n p u M e p e HeKOToptix o 6 c y » a a e M H x b HactOHmee BpGMH nOHHTHÜ H I i p o S j i e M yHeHHH O MeCTOpOJKAeHHHX n o n e 3 H L i x H C K o n a e M t i x n o K a s a H O , HTO npaBHJi&HBie p e m e HHH B03M0JKHBI TOUbKO B TOM C J i y i a e , eCJIH MäpKCHCTCKaH A H a n e i t T H K a c T a n a ripoMHOft c o c T a B H o i l n a c T t i o n a y l i H o r o opywHH reoJiora-pa3BeÄiHKa. C u e j i t i o KBaraitf)HKaL(HH B S T O Ü o ß j i a c ™ n a i m i r e o j i o r n MOryT n 0 J I b 3 0 B a T B C H BbWaiOmilMHCH CneD,HajIBIIbIMH T p y AaMH. H e 0 6 x 0 A H M 0 p a c n p o c T p a H H T B c p e n n r e o n o r o B noHHMaHHe O TOM, 1TO HJIOCO(§CKHe 3HaHHH He HBUHIOTCH „ Ö J i a r o p o A n o ä R o S a B K o ß " HJIH Ä a m e „HSJnmiHefi nar p y 3 n o f t " ecTecTB0HcnBiTaTejiH; npennocBraKOH B^H ycnernHMX H a y i H W X H IipaKTHHGCKMX paÖOT HBJlHeTCfl TaKOfi CTHJ1B paÖOTBI, KOTOpBIÖ MOHiÖT ÖBITB TOJIBKO MäTepHäJIHCTHHeCKHM H RHaJieKTHHeCKHM.
BIERNACKI, W.: Ein Versuch, Grundsätze für die Bewertung von Lagerstätten mineralischer Rohstoffe festzulegen. — Przeglad geologiczny, II. 4, 1959 (polnisch). KAUT ER, K . : Dialektik — Grundlage moderner Geologie. — Z. angew. Geol.. 5, S. 1 5 1 - 1 5 2 (1959). LENIN, W. I.: Werke, Bd. 35 (russisch). BOSIIARIZKIJ, K . L . : Die Grundlagen der Bewertung von Lagerstätten nutzbarer Bodenschätze und Bergwerken. — Gornij journal, H. 9, 1957 (russisch). STAMMBERGER, F . : Einführung in die Berechnung von Lagerstättenvorräten fester mineralischer Rohstoffe. — Akademie-Verlag, Berlin 1956. Zu einigen Grundfragen der Klassifikation von Mineralvorräten. — Freib. Forsch.-H"., C 54 (1958). — Zur Festlegung der Konditionen für mineralische Rohstoffe (Der Standpunkt einiger sowjetischer Autoren). — Z. angew. Geol., 6, S. 215—221 (1960). WEGERT, F . : Zur Frage der Dialektik in der Geologie. — Z. angew. Geol., 5, S. 362-363(1959). Grundlagen der marxistischen "Philosophie. — Dietz Verlag, Berlin 1959.
Zur Methodik des Aufsudiens und der Erkundung von Erdöl- und Erdgaslagerstätten 1 ) N. I. BUJALOW, M o s k a u
In der Allunionsberatung, die v o m 19. bis 24. Dezember 1960 v o m Ministerium für Geologie u n d Lagerstättenschutz der U d S S R gemeinsam mit dem S t a a t lichen Wissenschaftlich-Teehnischen K o m i t e e beim Ministerrat der U d S S R und der Allunion s-WissenschaftIich-Technischen Abteilung für B e r g b a u in Moskau einberufen wurde und sich mit den Problemen der Methodik der geologischen Such- und E r k u n d u n g s arbeiten befaßte, wurde für die nächsten J a h r e das im folgenden dargelegte Schema für die Durchführung der geologischen Such- und E r k u n d u n g s a r b e i t e n auf Erdöl und E r d g a s empfohlen (s. T a b . ) : a) regionale geologisch-geophysikalische Untersuchungen und Bohrarbeiten (Vorprospektion) zur genaueren Berechnung prognostischer Öl- und Gasvorräte, zur Ermittlung der reichsten Gebiete von Öl- und Gasakkumulationen; b) geologisch-geophysikalische Sucharbeiten und Bohrarbeiten (oder eingehende Sucharbeiten) zur Vorbereitung aussichtsreicher Strukturen und Felder für das Ansetzen von tiefen Erkundungsbohrungen und für den Nachweis von Ölund Gasvorräten der Klasse C 2 ; c) Vorerkundung zur begründeten Einschätzung der industriellen Bedeutung der Lagerstätten und Vorbereitung von Öl- und Gasvorräten der Klasse C t und z. T. B ; d) eingehende Erkundung der bei der Vorerkundung als wertvoll für die industrielle Nutzung erkannten Lagerstätten zum Nachweis von Vorräten der Klassen A und B. Diese Gliederung der Such- und E r k u n d u n g s a r b e i t e n gilt für alle mineralischen Rohstoffe, jedoch weisen die *) Deutsche Übersetzung des Originalbeitrages: W. OESTREICH
Erdöl- und E r d g a s l a g e r s t ä t t e n zahlreiche spezifische Merkmale gegenüber den L a g e r s t ä t t e n fester mineralischer R o h s t o f f e auf. I. D a s A u f s u c h e n von Erdöl- und E r d g a s l a g e r s t ä t t e n Vorprospektion (regionale gcologisch-geophysikalische Untersuchungen und Bohrarbeiten)
Die Vorprospektion erfolgt in Territorien, die nach allgemeinen geologischen E r w ä g u n g e n in Analogie zu benachbarten Regionen öl- und gashöffig sind. Dem Wesen nach gehören hierzu alle Gebiete, mit A u s n a h m e der Bereiche, m denen kristalline oder m e t a m o r p h e Gesteine anstehen, sowie die zentralen Zonen gefalteter Gebiete. S t ä r k s t e B e a c h t u n g verdienen die Antiklinalen (darunter auch verdeckte) auf Tafeln, die randlichen Teile von Tafelsenken und die Außenzonen der Vortiefen. Die wichtigste A u f g a b e der Vorprospektion besteht in der E r m i t t l u n g der grundlegenden Gesetzmäßigkeiten des geologischen B a u s und der Aussichten der Ol- und Gasführung sowie der gleichzeitigen allgemeinen Einschätzung der einzelnen Gebiete und stratigraphischen Komplexe. In diesem S t a d i u m werden neben den thematischen Arbeiten vorwiegend komplexe regionale geologische u n d geophysikalische Untersuchungen durchgeführt. Mit Hilfe profilmäßig angesetzter Basis- und Parameterbohrungen erfolgt die B e s t i m m u n g der allgemeinen tektonischen Gliederung des Territoriums, die unge-
Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Helt 12
614 fähre Abgrenzung scheitel- und wallartiger Hebungen (Strukturen 1. und 2. Ordnung), die Ermittlung der Typen der in den entsprechenden Gebieten verbreiteten lokalen Strukturformen. Die gcochemischen und hydrogeologischen Verfahren werden hauptsächlich angesetzt, um im Untersuchungsgebiet die Perspektiven der 01und Gasführung des zu untersuchenden Gebiets vorläufig einschätzen zu können. Eingehende Sucharbeiten (geologisch-geophysikalische Sucharbeiten sowie Bohrarbeiten)
Das Stadium der eingehenden Sucharbeiten ist das wichtigste Stadium der Sucharbeiten, da von der richtigen Wahl des Objekts für die geologische Vorbereitung letztlich die Entdeckung einer Ol- und Gaslagerstätte abhängt. Die Grundlage für die eingehenden Sucharbeiten, d. h. für die Auswahl der einzusetzenden Verfahren und der Festlegung der Methodik, bilden die in der Vorprospektion erhaltenen Ergebnisse. Die eingehenden Sucharbeiten setzen sich zusammen aus: a) U n t e r s u c h u n g der einzelnen G e b i e t e i n n e r h a l b der Z o n e einer m ö g l i c h e n E r d ö l - u n d E r d g a s a k k u m u l a t i o n ; b) E r m i t t l u n g der r ä u m l i c h e n A n l a g e der v e r s c h i e d e n e n S t r u k t u r f o r m e n der s t r a t i g r a p h i s c h e n K o m p l e x e u n d ihrer Bildungsgeschichte; c) U n t e r s u c h u n g s t r a t i g r a p h i s c h e r P r o f d e u n d m ö g l i c h e r weise N a c h w e i s e r d ö l f ü h r e n d e r F o l g e n ; d) U n t e r s u c h u n g der l o k a l e n S t r u k t u r e n , A u s w a h l u n d Vorb e r e i t u n g der h ö f f i g s t e n f ü r die S u c h b o h r u n g e n u n d die E r kundung; e) A u s w a h l u n d B e g r ü n d u n g der A n s a t z p u n k t e f ü r die Such- und Erkundungsbohrungen.
Eine Einschätzung der Ergebnisse der eingehenden Sucharbeiten ist durch die Zahl der zur Erkundung und Vorratsberechnung (Klasse C 2 ) vorbereiteten Felder gegeben. II. Die Erkundung von Öl- und Gaslagcrn Die Erkundung umfaßt folgende Arbeiten: a) Erkundung der Struktur bzw. Lagerstätte, Auffinden eines Ol- oder Gaslagers oder einer Gruppe von öl- und Gaslagern, Ermittlung der LagerungsverhältnissevonÖlundGas mit unterschiedlichem Genauigkeitsgrad, Bestimmung der quantitativen Charakteristik; b) Gewinnung von Werten für die Einschätzung des Lagers und seiner Rentabilität, ferner für die Ausarbeitung eines rationellen AbbauprojektS: Verlaufen die Erkundungsarbeiten negativ, so ist die Einstellung der weiteren Erkundung zu begründen und das Feld aus der Zahl der aussichtsreichen Objekte zu streichen. Vorerkundung
Im Stadium der Vorerkundung sind folgende Aufgaben zu lösen: Nachweis von Erdöl- und Erdgaslagern; Ermittlung konkreter Daten über Qualität, Menge und Lagerungsverhältnisse; Bestimmung der erforderlichen physikalischen Lagerstättenparameter zur Berechnung von Öl- und Gasvorräten der Klassen und B ; Begründung der Zweckmäßigkeit weiterer eingehende!' Arbeiten; beim Fehlen eines Lagers Begründung der negativen Einschätzung des Feldes.. Zur Erreichung der höchsten Effektivität wird die Vorerkundung nur auf den durch die Sucharbeiten gut vorbereiteten Feldern angesetzt. Die die Erkundungs-
BUJALOW / A u f s u c h e n v o n E r d ö l - u n d E r d g a s l a g e r s t ä t t e n
arbeiten durchführende Organisation muß ein Erkundungsprojekt aufstellen, in das alle geologisch-geophysikalischen Untersuchungen und alle Bohrarbeiten aufgenommen werden, die für die Bestimmung der Perspektiven der Erdöl- und Erdgasführung und für die Berechnung der Vorräte der industriellen Klassen (C 1; ferner B) erforderlich sind. Da für die Bohrarbeiten eine geologische und physikalische Charakteristik des gesamten Profils der sedimentären Folge eines gegebenen Feldes wichtig ist, muß eine der ersten Suchbohrungen bis zum kristallinen Untergrund (Basis der Erkundung) projektiert werden, -wenn dieser in verhältnismäßig geringen Tiefen (bis 3.000 bis 3500 m) liegt. Der untere Teil der sedimentären Folge (unter dem möglicherweise wichtigsten produktiven Horizont) ist in bezug auf Öl und Gas interessant. Die Teufe der Bohrung wird gegebenenfalls beschränkt, um das Tempo der Erkundungsarbeiten nicht zu bremsen und die Beantwortung der Frage, ob das Haupt.suchobjekt produktiv ist, nicht zu verzögern. Wenn dieses Objekt in unmittelbarer Nähe des kristallinen Untergrundes liegt, muß dieser ohne Rücksicht auf seine Lagcrungsteufe, wenn das technisch möglich und ökonomisch gerechtfertigt ist, erbohrt werden. Die wichtigste Aufgabe, die bei der Vorerkundung gestellt wird, besteht darin, daß, wenn mehrere produktive Schichten auf einer Lagerstätte vorhanden sind, nach Möglichkeit alle höffigen Objekte untersucht werden. Eingehende (industrielle) Erkundung Die A u f g a b e n der e i n g e h e n d e n E r k u n d u n g b e s t e h e n in folgendern: 1. E r m i t t l u n g der a l l g e m e i n e n G e s e t z m ä ß i g k e i t e n , die die V e r ä n d e r u n g der Menge, der Q u a l i t ä t u n d der L a g e r u n g s v e r h ä l t n i s s e v o n Ol u n d G a s i n n e r h a l b der L a g e r s t ä t t e regieren; 2. B e s t i m m u n g der r ä u m l i c h e n L a g e der Grenze der 01u n d Gasl'ülirüng der einzelnen L a g e r sowie E r m i t t l u n g der A u s g a n g s d a t e n f ü r die industrielle b j n s e h ä t z u n g j e d e s L a g e r s n a c h den K l a s s e n B u n d A ; 3. V o r b e r e i t u n g der L a g e r s t ä t t e zur G e w i n n u n g u n d B e g r ü n d u n g der G e w i n m m g s s y s t e m e f ü r die einzelnen L a g e r und für die g e s a m t e L a g e r s t ä t t e .
Im Verlauf der eingehenden Erkundung werden für die Berechnung der Erdöl- und Erdgasvorräte der Klassen B und A und für die Ausarbei tung des Projektes für die Gewinnung folgende Arbeiten durchgeführt: a) geologische u n d lithologische C h a r a k t e r i s i e r u n g der p r o d u k t i v e n H o r i z o n t e sowie der. u n m i t t e l b a r d a r ü b e r u n d d a r u n t e r befindlichen S c h i c h t e n ; b) A b f e r t i g u n g v o n S t r u k t u r k a r t e n des H a n g e n d e n u n d L i e g e n d e n der einzelnen p r o d u k t i v e n H o r i z o n t e ; ferner v o n Strukturkarten verschiedener stratigraphischer Niveaus, u m die M ä c h t i g k e i t s v e r ä n d e r u n g e n der p r o d u k t i v e n Teile der L a g e r s t ä t t e n z u ermitteln, die L a g e r u n g s v e r h ä l t n i s s e der einzelnen S t r u k t u r s t o c k w e r k e f e s t z u s t e l l e n u n d die p a l ä o s t r u k t u r e l l e n V e r h ä l t n i s s e zu k l ä r e n ; c) U m g r e n z u n g der einzelnen H a u p t l a g e r , F e s t s t e l l u n g ihrer g e o m e t r i s c h e n F o r m , B e s t i m m u n g der W e r t e der die L a g e r u n d die N e b e n g e s t e i n e k e n n z e i c h n e n d e n p h y s i k a l i s c h - c h e mischen Parameter; d) allseitige U n t e r s u c h u n g der B o h r u n g e n , die E r d ö l , E r d g a s oder W a s s e r a n g e t r o l i e n h a b e n , um d a s R e g i m e der L a g e r zu e r m i t t e l n u n d A n g a b e n ü b e r die D y n a m i k der S c h i c h t w ä s s e r zu erhalten.
Außerordentlich wichtig und kompliziert ist die Beantwortung der Frage, mit welcher Mindestzahl von Bohrungen ein Erdöl- oder Erdgaslager erkundet und umgrenzt werden kann.
Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 12 BUJALOW / A u f s u c h e n v o n E r d ö l - u n d E r d g a s l a g e r s t ä t t e n
615
Gliederung des S u c h - u n d E r k u n d u n g s p r o z e s s e s
Stadien
Hauptaufgaben der Arbeiten und Objekte der Untersuchungen
ff 'S 0 '33 o tifi Ä « M o Ä '5 « Mc
Ermittlung der allgemeinen Bedingungen für eine mögliche öl- und Gasführung großer Territorien; Ermittlung der geotektonischen Bedingungen für die Sedimentakkumulation durch Untersuchung der Profile; Klärung der Hauptelemente der regionalen Tektonik zur Ausscheidung höf'figer Gebiete für eingehende Sucharbeiten
Geologische Kartierung im Maßstab Berechnung progno1:500 000 und 1:200000; stischer öl- und Gasregionale geophysikalische Aufnahmen (Gravimevorräte (Klasse D) trie, Magnefcik, Elektrik, seismische Tiefenprofllierung u. a.); geocliemische, hydrogeologische und radiometrische Untersuchungen ; Basisbohrungen
Untersuchung einzelner Gebiete innerhalb Zonen einer möglichen Öl- und Gasakkumulation zur Bestimmung der räumlichen Lage der verschiedenen Strukturformen und ihrer Bildungsgeschichte; Untersuchung der stratigraphischen Profile und Feststellung möglicherweise öl- und gasführender Folgen in diesen Profilen; Untersuchung lokaler Strukturen und Auswahl der wichtigsten und höffigsten für die Erkundung; Wahl und Begründung der Ansatzpunkte für Suchund Erkundungsbohrungen
Geologische und strukturgeologische Kartierung im Maßstab 1:100000, 1:50000 und größermaßstäblich (einschließlich aerogeologischer, geomorphologischer u. a. Untersuchungen) bei Niederbringen von Kartierungs- und Strukturbohrungen; geophysikalische Aufnahmen (Seismik, Elektrik, Gravimetrie, Radiometrie) in Kombination mit Pnrameterbohruiigen ; Profilbohrungen ; geocliemische Untersuchungen
Einschätzung der Aussichten der einzelnen Strukturen und Berechnung von Öl- und Gasvorräten der Klasse C3
Untersuchung des lithologisch-stratigraphischen Profils der Schichten (bis zur Hauptbasis der Erkundung) der einzelnen lokalen Strukturen; Ermittlung der Objekte mit industrieller öl- und Gasfuhrung mit nachfolgendem Test; Untersuchung der wichtigsten tektonischen Elemente und der Lagerungsverhältnisse der gas- und ölführenden Folgen innerhalb der Erdöl- oder Gaslagerstätte; beim Fehlen von öl- und Gasanzeichen im Profil der aufgeschlossenen Schichten ist die negative Einschätzung des zu untersuchenden Feldes zu begründen
Niederbringen von Erkundungs- und Suchbohrungen; Test der wichtigsten öl- und gasführenden Schichten unter Verwendung wasserabsperrender Rohrtouren ; Test aller aufgeschlossenen Schichten mit Hilfe des Gestängetesters während des Niederbringens der Bohrungen
Vorläufige Einschätzung der industriellen Lagerstätte und Berechnung der öl- und Gasvorräte derKlasse Cx und z. T. B
Ermittlung der allgemeinen Gesetzmäßigkeiten hinsichtlich der Niederbringen von Erkundungs- und ErweiterungsVeränderung von Menge, Qualität und Lagerungsverhältnissen der bohrungen und Untersuchung dieser Bohrungen öl- und Gaslager innerhalb der Lagerstätte; Bestimmung der räum- auf Wasser-, öl- und Gaszuflüsse lichen Lage der Grenze der Gas- und ölführung der einzelnen Lager; Bestimmung der Ausgangsdaten für die industrielle Einschätzung der Perspektiven jedes Lagers; Vorbereitung der Lagerstätte zur Gewinnung und Begründung des Systems der Gewinnung für die wichtigsten einzelnen Lager und die Lagerstätte im ganzen
Industrielle Einschätzung der einzelnen Lager und der gesamten Lagerstätte; Berechnung der Öl- und Gasvorräte in den Klassen B und A
Niederbringen von Einschätzungsbohrungen mit anschließendem Test der zu Ende erkundeten und umgenzten öl- und Gaslager der im Abbau befindlichen Lagerstätte
Präzisierung und Detaillierung der industriellen Einschätzung der öl- und Gasvorräte für die einzelnen Lager, Blöcke und Bereiche; Vorratsberechnung für die Klasse A
Formen und Methoden der Arbeiten
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w s ® g £ o .2 'S 15
Gewinnung eingehender Angaben über den geologischen Bau der gesamten Lagerstätte und jedes tektonischen Blocks oder Bereiches im einzelnen bezüglich der geologischen Verhältnisse, des Regimes und der Grenzen der öl-Wasser-Führung und der Öl-Gas-Führung aller Lager der Lagerstätte und der einzelnen Blöcke oder Felder für die Verwirklichung des vorgeschlagenen und präzisierten Systems für die Gewinnung der Lagerstätte
Bei der Festlegung der Bohrlochabstände sind folgende Faktoren zu berücksichtigen: a) der Charakter des Profils der p r o d u k t i v e n F o l g e der Lagerstätte; b) T i e f e u n d A u s d e h n u n g der in e i n e m g e g e b e n e n Gebiet auftretenden Erdöllager; c) die M ä c h t i g k e i t des ö l f ü h r e n d e n H o r i z o n t s u n d der E i n f a l l s w i n k e l der S c h i c h t e n .
Bei der Erkundung von Gaslagerstätten läßt sich in vielen Fällen das Stadium der Vorerkundung nicht scharf vom Stadium der eingehenden Erkundung trennen. Das Wesen der gegenwärtig vorgeschlagenen Methode der eingehenden Erkundung besteht darin, daß die ersten Such- und Erkundungsbohrungen in den höchsten Teilen der Strukturen angesetzt werden („Uber die rationelle Methodik usw.", 1959). Wenn die Such- und
Ergebnisse
Erkundungsbohrungen das Erdgaslager oder das Erdöl-/Erdgaslager angetroifen haben, werden zur Bestimmung der Lage des Gas-Wasser-Kontakts der Gaslager und der Lage des Gas-Öl-Kontakts der Erdöl-/Gaslager Erweiterungsbohrungen niedergebracht. Zur Festlegung des Umrisses von Gaslagern genügt es praktisch, in einer Bohrung den Lagerstättendruck des Gases zu bestimmen und in zwei bis drei Bohrungen außerhalb des Gaslagers Werte über den Druck der Lagerstättenwässer zu ermitteln. Für die Vorbereitung des Gaslagers zur Gewinnung (wenn die Form der Strukturen, die Eigenschaften der Speichergesteine und deren Aushalten bekannt sind) genügt in manchen Fällen eine geringe Zahl von Bohrungen, die auf zwei sich kreuzenden Profilen oder auch nur auf einem niedergebracht werden.
Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 12 G e l l e r / Die Untersuchung an Kohlenwasserstoffgasen
616 Betriebliche Erkundung
Aufgaben der betrieblichen Erkundung: a) Gewinnung detaillierter Angaben über den geologischen B a u der gesamten L a g e r s t ä t t e , aller Lager und jedes tektonischen Blockes oder Bereiches im einzelnen; b) E r m i t t l u n g des Erdöl-Wasser-Regimes, dei' ErdölWasser-Grenze und der Erdöl- und Erdgasführung aller L a g e r der L a g e r s t ä t t e und der einzelnen B l ö c k e oder Felder für die praktische Verwirklichung des Gewinnungssystems.
Langjährige Erfahrungen haben gezeigt, daß man infolge des Mangels zuverlässiger, die Parameter der Schicht kennzeichnender Werte bei mittleren und großen Erdöllagern die Gewinnung in zwei Stadien projektieren muß. Zunächst wird ein „vorläufiges Schema der Gewinnung" angefertigt, dann folgt das „Generalprojekt für die Gewinnung". Die Grundlage für das vorläufige Gewinnungsschema kann die gleiche Anzahl von Erkundungsbohrungen bilden, nach der die Berechnung der Erdölvorräte erfolgt. Das Generalprojekt für die Gewinnung kann erst nach einer gewissen Zeit und unter Zugrundelegung einer großen Anzahl von Bohrungen ausgearbeitet werden.
Zusammenfassung Verf. beschreibt die im Dezember 1 9 6 0 in einer Allunionsberatung in Moskau für die nächsten J a h r e empfohlene Methodik für die Durchführung der geologischen Such- und E r kundungsarbeiten auf Erdöl und Erdgas.
Peaiojie Abtop
o i m c b i B a e T peKOMenjtOTsaHHyio n a BcecowsuoM c o n e m a i i H H b R e n a 6 p e 1 9 6 0 r . b M o c K B e MeTORnny n p o B e neHHH r e o n o r m i e c K H x n o n c K O B O - p a s B e s o H n t i x p a ö o T na
ne$Ti. h ra3. Summary
T h e author describes the methodology of carrying out geological prospecting and reconnaissance works lor petroleum and natural gas recommended b y an All-Union Conference held a t Moscow in December I 9 6 0 .
Literatur Bujaiow, N. I. it P. 1J. Sabakinski:
Aufsnclicn und Erkunden von Öl- und Gaslagerstätten. — Gostoptechisdat, 1961. Die Ergebnisse der geologischen Erkundungsarbeiten auf Ol und Gas in der UdSSR im J a h r e 1960 und die Aufgaben im J a h r e 1961. — Geologija nefti i gasa, Nr. 2, 1961. ü b e r die rationelle Methodik der Erkundung von Gaslagerstätten. — Zusammenfassender Bericht der Vorläufigen Kommission des Staatlichen Wisseiischaftlicli-Technischen Komitees der XJdSSR zur Erarbeitung von Maßnahmen im Zusammenhang mit der Anwendung einer rationellen Methodik zur Gewinnung von Gaslagerstätten. — Gostoptechisdat, 1959.
Lewizki, I'. T.:
Die Untersuchung kleiner Gehalte an Kohlenwasserstoffgasen in Gesteinen'' (Methodik der Mikrogasometrie von Bohrkernen) E. M. G e l l e r , UdSSR Die Beachtung und Untersuchung von schwachen Gasanzeichen, die bei gewöhnlicher Gaskarottage von Bohrungen unbemerkt bleiben, hat eine wesentliche Bedeutung beim Aufsuchen von Erdöl und Erdgas, aber auch bei der Lösung von Fragen ihrer Genese. Von elf untersuchten Feldern im Saratow—WolgaGebiet enthalten insgesamt acht bereits präjurassisch angelegte Strukturen in jurassischen Tonen, in denen sie auch gebildet worden sind, 3—5 cm3/kg Kohlenwasserstoffgase. Sieben von ihnen sind abbauwürdig erdöl- und erdgasführend. In den übrigen drei unproduktiven Strukturen postpaläogenen Alters fehlen Kohlenwasserstoffanomalien. Die Konzentration ist l i i e r nicht größer als 0,1 — 0,3 cm3/kg. Vergleichende Resultate der Mikrogasometrie von Bohrkernen aus mesozoischen Ablagerungen der produktiven Grusinowkaer und unproduktiven Gusichinsker Felder sind in Abb. 1 dargestellt. Es ist bemerkenswert, daß Ansammlungen von Kohlenwasserstoffgasen auch in Juraablagerungen im Hangenden der BhrgNI BhrgN? Guselsker Struktur entdeckt worden sind, in der terrigene devonische Ablagerungen produktiv sind, während Lager in den hangenden Schichten des Paläozoikums und des Mesozoikums, das monoklinal lagert, fehlen. Die Methode der Kernmikrogasometrie besteht in folgendem: Sofort nach de,in Ziehen des Kernrohres nach einem Kernmarsch von 5 — 6 m entnimmt man 400 bis 500 g des für das entsprechende Intervall 1 ) Aus: „Nowosti neftjanoi techniki", geologija, H. 3, 1960, S. 2 1 - 2 6 . - Übers.: R . TESSIS"
petrographisch charakteristischsten Gesteins in Stücken von 30—40 mm Größe, die man sofort in einem Glas unterbringt, das durch einen Kautschukpfropfen hermetisch verschlossen wird. In dem Pfropfen befindet sich ein kurzes Metallröhrchen mit einem Gummiverschluß. Es ist nicht nötig, die Oberfläche des Kernes von der Spülung zu reinigen, da jede Verzögerung zum Verlust von Gas führt. Wenn die Spülung nicht durch Rohöl verunreinigt ist, beeinflußt sie den Gasgehalt nicht. Bei der Mikrogasometrie der Spülung überschreiten die maximalen Konzentrationen der Kohlenwasserstoffgase 1 — 2 cm3/i nicht. Auf der Kernoberfläche ist jedoch nicht mehr als 1 cm 3 Spülung vorhanden, die nur 0,001—0,002 cm 3 Gas enthält. Diese Menge liegt unter der Empfindlichkeit der Methode der Mikrogasometrie ( 0 , 0 1 - 0 , 0 3 em3/kg). Die verschlossene Probe läßt man zwei bis drei Tage stehen. Dann wird, ohne die Probe zu erwärmen, die Luft abgesaugt. Zum Spülen wird noch einmal reine
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Hoh/enwässersfüffe
A b b . 1. Mikrogasometrie a — Grusinowkaer F e l d ; b — Gusichinsker Feld
Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 12 G e l l e r / Die Untersuchung an Kohlenwasserstoffgasen
616 Betriebliche Erkundung
Aufgaben der betrieblichen Erkundung: a) Gewinnung detaillierter Angaben über den geologischen B a u der gesamten L a g e r s t ä t t e , aller Lager und jedes tektonischen Blockes oder Bereiches im einzelnen; b) E r m i t t l u n g des Erdöl-Wasser-Regimes, dei' ErdölWasser-Grenze und der Erdöl- und Erdgasführung aller L a g e r der L a g e r s t ä t t e und der einzelnen B l ö c k e oder Felder für die praktische Verwirklichung des Gewinnungssystems.
Langjährige Erfahrungen haben gezeigt, daß man infolge des Mangels zuverlässiger, die Parameter der Schicht kennzeichnender Werte bei mittleren und großen Erdöllagern die Gewinnung in zwei Stadien projektieren muß. Zunächst wird ein „vorläufiges Schema der Gewinnung" angefertigt, dann folgt das „Generalprojekt für die Gewinnung". Die Grundlage für das vorläufige Gewinnungsschema kann die gleiche Anzahl von Erkundungsbohrungen bilden, nach der die Berechnung der Erdölvorräte erfolgt. Das Generalprojekt für die Gewinnung kann erst nach einer gewissen Zeit und unter Zugrundelegung einer großen Anzahl von Bohrungen ausgearbeitet werden.
Zusammenfassung Verf. beschreibt die im Dezember 1 9 6 0 in einer Allunionsberatung in Moskau für die nächsten J a h r e empfohlene Methodik für die Durchführung der geologischen Such- und E r kundungsarbeiten auf Erdöl und Erdgas.
Peaiojie Abtop
o i m c b i B a e T peKOMenjtOTsaHHyio n a BcecowsuoM c o n e m a i i H H b R e n a 6 p e 1 9 6 0 r . b M o c K B e MeTORnny n p o B e neHHH r e o n o r m i e c K H x n o n c K O B O - p a s B e s o H n t i x p a ö o T na
ne$Ti. h ra3. Summary
T h e author describes the methodology of carrying out geological prospecting and reconnaissance works lor petroleum and natural gas recommended b y an All-Union Conference held a t Moscow in December I 9 6 0 .
Literatur Bujaiow, N. I. it P. 1J. Sabakinski:
Aufsnclicn und Erkunden von Öl- und Gaslagerstätten. — Gostoptechisdat, 1961. Die Ergebnisse der geologischen Erkundungsarbeiten auf Ol und Gas in der UdSSR im J a h r e 1960 und die Aufgaben im J a h r e 1961. — Geologija nefti i gasa, Nr. 2, 1961. ü b e r die rationelle Methodik der Erkundung von Gaslagerstätten. — Zusammenfassender Bericht der Vorläufigen Kommission des Staatlichen Wisseiischaftlicli-Technischen Komitees der XJdSSR zur Erarbeitung von Maßnahmen im Zusammenhang mit der Anwendung einer rationellen Methodik zur Gewinnung von Gaslagerstätten. — Gostoptechisdat, 1959.
Lewizki, I'. T.:
Die Untersuchung kleiner Gehalte an Kohlenwasserstoffgasen in Gesteinen'' (Methodik der Mikrogasometrie von Bohrkernen) E. M. G e l l e r , UdSSR Die Beachtung und Untersuchung von schwachen Gasanzeichen, die bei gewöhnlicher Gaskarottage von Bohrungen unbemerkt bleiben, hat eine wesentliche Bedeutung beim Aufsuchen von Erdöl und Erdgas, aber auch bei der Lösung von Fragen ihrer Genese. Von elf untersuchten Feldern im Saratow—WolgaGebiet enthalten insgesamt acht bereits präjurassisch angelegte Strukturen in jurassischen Tonen, in denen sie auch gebildet worden sind, 3—5 cm3/kg Kohlenwasserstoffgase. Sieben von ihnen sind abbauwürdig erdöl- und erdgasführend. In den übrigen drei unproduktiven Strukturen postpaläogenen Alters fehlen Kohlenwasserstoffanomalien. Die Konzentration ist l i i e r nicht größer als 0,1 — 0,3 cm3/kg. Vergleichende Resultate der Mikrogasometrie von Bohrkernen aus mesozoischen Ablagerungen der produktiven Grusinowkaer und unproduktiven Gusichinsker Felder sind in Abb. 1 dargestellt. Es ist bemerkenswert, daß Ansammlungen von Kohlenwasserstoffgasen auch in Juraablagerungen im Hangenden der BhrgNI BhrgN? Guselsker Struktur entdeckt worden sind, in der terrigene devonische Ablagerungen produktiv sind, während Lager in den hangenden Schichten des Paläozoikums und des Mesozoikums, das monoklinal lagert, fehlen. Die Methode der Kernmikrogasometrie besteht in folgendem: Sofort nach de,in Ziehen des Kernrohres nach einem Kernmarsch von 5 — 6 m entnimmt man 400 bis 500 g des für das entsprechende Intervall 1 ) Aus: „Nowosti neftjanoi techniki", geologija, H. 3, 1960, S. 2 1 - 2 6 . - Übers.: R . TESSIS"
petrographisch charakteristischsten Gesteins in Stücken von 30—40 mm Größe, die man sofort in einem Glas unterbringt, das durch einen Kautschukpfropfen hermetisch verschlossen wird. In dem Pfropfen befindet sich ein kurzes Metallröhrchen mit einem Gummiverschluß. Es ist nicht nötig, die Oberfläche des Kernes von der Spülung zu reinigen, da jede Verzögerung zum Verlust von Gas führt. Wenn die Spülung nicht durch Rohöl verunreinigt ist, beeinflußt sie den Gasgehalt nicht. Bei der Mikrogasometrie der Spülung überschreiten die maximalen Konzentrationen der Kohlenwasserstoffgase 1 — 2 cm3/i nicht. Auf der Kernoberfläche ist jedoch nicht mehr als 1 cm 3 Spülung vorhanden, die nur 0,001—0,002 cm 3 Gas enthält. Diese Menge liegt unter der Empfindlichkeit der Methode der Mikrogasometrie ( 0 , 0 1 - 0 , 0 3 em3/kg). Die verschlossene Probe läßt man zwei bis drei Tage stehen. Dann wird, ohne die Probe zu erwärmen, die Luft abgesaugt. Zum Spülen wird noch einmal reine
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Hoh/enwässersfüffe
A b b . 1. Mikrogasometrie a — Grusinowkaer F e l d ; b — Gusichinsker Feld
Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 12
GELLER / Die U n t e r s u c h u n g a n K o h l e n w a s s e r s t o f f g a s e n
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Abb. 2. Dynamik der im Gleichgewicht befindlichen spontanen Gasaussclieidung (Gorjutschka, Bohrung 41, Intervall 4 4 6 , 5 - 4 5 1 , 0 m) a — schwere Kohlenwasserstoffe; b — OH, 1 — 8 Büchsen
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617 g e w i n n u n g e n t w e i c h t , n u r in die T o n s p ü l u n g e i n t r e t e n . Die E r f a h r u n g zeigt, d a ß die F o r m der D i a g r a m m e der M i k r o g a s o m e t r i e des K e r n s u n d der D i c k s p ü l u n g g r ö ß t e n t e i l s i d e n t i s c h ist. Folglich entstellen die Verl u s t e in der B o h r u n g n i c h t das prinzipielle, q u a l i t a t i v e Bild der V e r t e i l u n g der Gase in d e m u n t e r s u c h t e n Profil. Die Menge des Gases, die in die A t m o s p h ä r e e n t w e i c h t , h a n g t v o n der Durchlässigkeit des Gesteines a b . Die große M e h r h e i t der Gesteine b e s i t z t im Augenblick i h r e r E n t n a h m e a n der Oberfläche einen Diffusionskoeffizienten der G r ö ß e n o r d n u n g 10~6 cm 2 /sec. Das Zerkleinern des Materials k a n n eine E r h ö h u n g der D u r c h lässigkeit h e r b e i f ü h r e n . A b e r selbst w e n n a n z u n e h m e n ist, d a ß der DifTusionskoeffizient im D u r c h s c h n i t t auf e t w a 10~5 em 2 /sec a n s t e i g t , so wie es die B e r e c h n u n g n a c h den von P . L. A N T O N O W (1958) b e a r b e i t e t e n F o r m e l n zeigt, d ü r f t e n diese Verluste 5 — 1 0 % v o m Ges a m t g a s g e h a l t n i c h t übersteigen. A u ß e r d e m v e r r i n g e r t die A n w e s e n h e i t eines F i l m s v o n Tons p ü l u n g auf der K e r n o b e r f l ä c h e den Gasderduspumpungpn s c h w u n d erheblich. /eitlhge!
U m die H ö h e der G a s v e r l u s t e zu b e s t i m m e n , w u r d e n auf zwei F e l d e r n a u s fünf B o h r u n g e n 119 zweifache K e r n p r o b e n a u s ¿0 NN der Âuspumpungen jurassischen Ablagerungen entnommen. Je SO 100 eine der D o p p e l p r o b e n w u r d e u n m i t t e l b a r 4"- Thermische -1 — Vakuumentgdsung n a c h der E n t n a h m e l u f t d i c h t verschlos[ntgäsung I sen, w ä h r e n d bei d e n zweiten, offen a u f b e w a h r t e n P r o b e n 15 M i n u t e n nach ihrer E n t L u f t e i n g e f ü h r t , die ebenfalls a b g e s a u g t u n d z u s a m m e n n a h m e die M e t h a n k o n z e n t r a t i o n e r m i t t e l t wurde. m i t der z u e r s t a b g e s o g e n e n L u f t z u r M i k r o a n a l y s e E i n Vergleich der Ergebnisse beider U n t e r s u c h u n g s gegeben w i r d . Der G e h a l t a n b r e n n b a r e r S u b s t a n z der reihen zeigte i m D u r c h s c h n i t t bei d e n l u f t d i c h t G a s p r o b e b e t r ä g t zwischen 5 • 10~ 6 —5 • 10~ 3 % . Das verschlossenen P r o b e n eine M e t h a n k o n z e n t r a t i o n v o n m a c h t die A n w e n d u n g der M i k r o a n a l y s e n o t w e n d i g , f ü r 1,93 c m 3 / k g , bei den offen a u f b e w a h r t e n eine solche die d a s G e r ä t T G - 5 A der K o n s t r u k t i o n v o n N. M. TÜRv o n 1,72 c m 3 / k g , d. h., sie v e r r i n g e r t e sich u m 1 0 , 7 % . KEI/TAUB (1958) v e r w e n d e t w i r d , das a u c h bereits f r ü h e r Die G e s a m t s u m m e der schweren K o h l e n w a s s e r s t o f f e bei der G a s u n t e r s u c h u n g A n w e n d u n g g e f u n d e n h a t . j e d o c h b e t r u g e n t s p r e c h e n d 0,51 c m 3 / k g u n d 0,47 cm 3 /kg, Anscheinend k a n n m a n auch das cliromatographischc d. h., es gingen 7 , 5 % verloren. D a sich die a n o m a l e n G e r ä t X T - 2 b e n u t z e n , das selbst registriert, m i t dessen K o n z e n t r a t i o n e n v o n d e n G r u n d k o n z e n t r a t i o n e n ledigHilfe m a n die K o m p o n e n t e n b e s t i m m u n g der Kohlenlich u m Zehntel u n t e r s c h e i d e n , darf m a n solche V e r l u s t e wasserstoffe d u r c h f ü h r e n k a n n . als u n b e d e u t e n d a n s e h e n . B e t r a c h t e n wir einige R e s u l t a t e d e r - E x p e r i m e n t e , I n t e r e s s a n t sind die R e s u l t a t e v o n Versuchen ü b e r die welche die R a t i o n a l i t ä t der b e s c h r i e b e n e n M e t h o d i k D y n a m i k der freien G a s a b s o n d e r u n g bei längerer der E n t n a h m e u n d die E n t g a s u n g der K e r n e b e g r ü n d e n . L a g e r u n g a n der L u f t . Der Ton, der a u s zwei B o h r a b Gas g e h t w ä h r e n d des K e r n e n s in der B o h r u n g , s c h n i t t c n in m i t t e l j u r a s s i s c h e n S c h i c h t e n einer der Bohw ä h r e n d des K e r n z i e h e n s u n d bei der P r o b e n a h m e r u n g e n g e w o n n e n w u r d e , w u r d e in S t ü c k e v o n 20 bis v o r l u f t d i c h t e m Verschließen der P r o b e verloren. Die Verluste erster A r t sind unvermeidbar, solange G a s a b s o n d e r u n g bei L a g e r u n g im F r e i e n die T i e f e n p r o b e n n i c h t Intervall 442,0 - 446,5 m Intervall 446,5 - 451,0 m b e a r b e i t e t sind, d o c h h a Zeitdauer Zeitdauer Entgasung auf der gesamter restlicher Entgasung auf der gesamter restlicher b e n sie keine wesentliche der Aufder AufBohrung cm 3 /kg Gasgehalt cm 3 /kg Bohrung cin3/ltg Gasgehalt cm 3 /kg B e d e u t u n g . Das kann bewah. bewahschwere Kohschwere Kohschwere Kohschwere Kohrung im rung im man daraus erkennen, lenwasserlenwasserlenwasserCH., CH., lenwasserCH, Freien Freien d a ß sich die D i a g r a m m e stoffe stoffe stoffe stoffe Std.-Min. Std.-Min. von b e n a c h b a r t e n Bohrungen, aber auch von 1,142 0,741 3,983 7,864 0 - 2 0 0,879 0,238 3,533 6,870 0-35 Bohrungen, die unter 0,515 0,367 3,093 8,186 0-36 0,507 0,334 2,966 1 - 0 2 ähnlichen tektonischen 0,234 0,483 2,325 7,618 0,377 0,458 2,160 1 - 1 2 0-55 0,317 0,569 2,460 8,494 0,260 0.397 1,911 1 - 1 8 6,382 1-35 B e d i n g u n g e n auf ver0,080 0,394 1,526 7,230 0,078 0,386 0,746 2 - 0 0 6,135 2 - 2 0 schiedenen Strukturen 0,096 0,565 2,310 8,906 0,021 0,241 1,649 3-15 6,522 3-25 s t e h e n , sehr g u t korre0,069 0,286 1,758 7,099 0,028 0,257 1,557 5-28 6,345 5-37 lieren lassen. A u ß e r d e m 0,011 0,083 2,056 4,963 0,035 0,081 2,185 9-40 5,559 10-30 k a n n das Gas, das d e m A n m e r k u n g : Hier und im folgenden sind die Konzentrationen der schweren Kohlenwasserstoffe in der GesamtK e r n w ä h r e n d der K e r n menge der Kohlensäure durch ihre Verbrennung angegeben. 0,3
Zeitschrift f ü r angewandte Geologie (1961) H e f t 12
618
GELLEK / Die U n t e r s u c h u n g an Kohlenwasserstoffgasen
30 m m Größe zerschlagen, in gleiche Teile geteilt und verschieden lange Zeit an der L u f t aufbewahrt. J e d e P r o b e wurde, unmittelbar nachdem sie luftdicht abgeschlossen worden war, wiederholt unter Laboratoriumsbedingungen, u. a. auch durch E r w ä r m e n nach dem sichtbaren Aufhören der freien Gasabsonderung, entgast. Die R e s u l t a t e dieser Versuche sind aus der Tabelle zu ersehen.
cm J/kg 10,
cm 1/*/?
10 8 6*
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Die Ergebnisse bei Methan lagen weit il] IZ 0,01 2 4- 660.1 2 681.0 2 * 6810 0.01 2 4 680.1 2 4 6810 2 4 6810 höher als die bei schweren Kohlenwasser3 Gesam'gasgefia/f, cm /kg Gesamtgasgeha/f, cm 3/kg stoffen. Bei dem Restgehalt der letzteren a b m a c h t sich eine L a g e r u n g an der L u f t bis zu 5,5 Stunden f a s t nicht bemerkbar. Abb. 4. Das Verhältnis zwischen dem Gasgehalt zu Beginn der ersten Auspumpung und der Gesamtmenge des Gases im Kern Ihre Konzentration nahm erst nach (spontane Gasabsonderung) mehr als lOstündiger L a g e r u n g bedeuGorjutschka, Bohrungen 37, 39, 40, 41, 42, 43: tend ab. Der Restgehalt des Methans, wie auch die Konzentration seiner ¡i — Methan, b — Koldenwasscrstoffe schwerer als Methan (Summe) ursprünglichen Anteile, sinkt schnell mit längerer Zeit der offenen Aufbewahrung. Die Absteins nicht vollständig, sondern nur teilweise beweichungen bei den einzelnen Proben hängen offens t i m m t . E s ist aber wichtig, den Grad der Vollständigsichtlich mit ihrer unvermeidlichen Ungleichartigkeit. keit der G a s a b s o n d e r u n g festzustellen. zusammen. Aus den Gesteinsproben, nach denen die Angaben in der Tabelle gemacht wurden, entzog m a n nach der Die Vakuumisierung bei der E n t g a s u n g ist im wesentersten E n t g a s u n g unmittelbar nach ihrer E n t n a h m e lichen eine F r a g e der Überleitung des Gases aus dem aus dem Bohrloch im Verlauf einer Zeitspanne von Probenglas. In Anbetracht der K ü r z e dieses Prozesses 106 T a g e n periodisch mit Hilfe der K ä l t e v a k u u m i ist es nicht möglich, über das A u s m a ß des Gasaussierung Gas, worauf in die Gefäße mit dem Gesteinstrittes etwas auszusagen. D a s ist aus den R e s u l t a t e n material gereinigte L u f t eingeführt wurde. Darauf der aufeinanderfolgenden L u f t w a s c h u n g e n ersichtlich, n a h m m a n die E n t g a s u n g durch E r w ä r m u n g im kochennach der Auswahl der H a u p t p r o b e ausdie sofort den W a s s e r b a d ohne Anwendung des V a k u u m s vor. geführt wurden. Nach den DurchWie aus Abb. 2 ersichtlich ist, sonderte sich die H a u p t schnittsergebnissen der drei VerKonzenfpam a s s e des Methans bei der ersten E n t n a h m e unter suche betrug der Methangehalt, tm ii/ße- Gesamfg/nnder 1 gasLaboratoriumsbedingungen 2 ) nach zweitägiger Lageder sich in den Proben nach zweigeha/1 ¿uspurtpuH/ r u n g der P r o b e a b . D a s Methan, das während des Verbis dreitägiger Lagerung mit 12 3* 12 j * suches bei der E n t g a s u n g an offener L u f t verlorenging, 4,03 cm 3 /kg a n g e s a m m e l t hatte, würde sich zweifellos bei einem solchen Vorgang in der ersten zur Durchspülung beermitteln lassen. Mit der E r f a s s u n g dieser Verluste k a n n nutzten L u f t m e n g e 0,028 c m 3 / k g m a n feststellen, daß sich 8 0 — 9 0 % des Methans aus den und in der zweiten 0,017 cm 3 /kg. 100 von uns untersuchten jurassischen Tonen spontan Obwohl bei allen drei Arbeitswährend der ersten zwei bis drei T a g e der L a g e r u n g abvorgängen das V a k u u m gleichscheiden. F ü r die Absonderung derselben Menge an zeitig hergestellt wurde, waren schweren Kohlenwasserstoffen würden jedoch einige in der Spülluft nahezu keine Monate erforderlich sein. Sogar nach 160tägiger Lagebrennbaren Gase enthalten. Folgrung und nach 17 aufeinanderfolgenden VakuuVnilich ist die von uns angewandte 201 siei'ungcn blieben in diesen Gesteinen noch rund 1,5 bis Methode der freien Diffusion der 2,0 cm 3 /kg schwere Kohlenwasserstoffe zurück, die erst Gase von luftdicht abgeschlossenach vier aufeinanderfolgenden thermischen Entnen Gesteinsproben in der Zeit gasungen extrahiert werden konnten. ihrer Auswahl aus dem Probenmaterial bis zur G a s e n t n a h m e Ein so großer Unterschied in den Ausscheidungsanwendbar. Sie schließt die Mögbedingungen des Methans und der schweren Kohlenlichkeit einer Verzerrung der Gaswasserstoffe k a n n unmöglich mit den relativ geringen zusammensetzung, die bei hochUnterschieden in den Diffusionskoeffizienten und im gradiger E r w ä r m u n g unausbleibAdsorptionsvermögen, das sich für feuchte Gesteine lich wäre, aus und; gestattet eine durch das Vorhandensein von H a f t w a s s e r s t a r k ausHH. Vereinfachung der Arbeiten. gleicht, erklärt werden. E s ist möglich, daß sich das J e d o c h wird bei einer solchen Methan unter natürlichen Bedingungen im Zustand Methode der Gasgehalt des Geeines H y d r a t s befindet, das durch die Moleküle des Gesteins adsorbiert wurde, was die nötigen Drücke bedingt. Bei einer kritischen T e m p e r a t u r von 21,5° tritt 501 Abb. 3. Vergleichende Resultate der teilweisen und gesamten Entgasung des CH 4 haltigen Kerns (Gorjutschka, Bohrung 43, 1958)
s ) Die am weitesten links liegenden Punkte auf beiden Kurven beziehen sich auf die Entgasung, die auf der Bohrstelle durchgeführt worden war (siehe oben).
Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 12 IWANOW / Das Verhalten von Indium der e x o t h e r m e Zerfall des H y d r a i s ein. Dadurch wird zusätzliche E n e r g i e auf die Moleküle des Methans übertragen und seine E n t g a s u n g a k t i v i e r t . Das Verhältnis zwischen dem Gasgehalt der ersten E x t r a k t i o n entsprechend der obengeschilderten Methode und dem gesamten Gasgehalt der Gesteine zeigt A b b . 3. Sowohl bei M e t h a n wie auch bei den schweren Kohlenwasserstoffen sind diese Größen proportional. Die Streubreite der P u n k t e (Abb. 3) bezieht sich h a u p t s ä c h l i c h auf den B e r e i c h der Gasgehalte in den Grenzen der üblichen Angaben (kleiner als 0 , 1 cm 3 /kg, nach der ersten Auspumpung). S o m i t ist bei der Mikrogasometrie an B o h r k e r n e n die D u r c h f ü h r u n g des schwierigen und langwierigen Prozesses einer vollständigen E n t g a s u n g n i c h t notwendig. Das ist auch aus dem Vergleich der D i a g r a m m e ersichtlich, die m a n aus der B o h r u n g Nr. 4 3 (Gorjutsehinsker Feld) durch die übliche erste E n t g a s u n g und die Ges a m t e n t g a s u n g erhalten h a t . Der Vergleich der E r gebnisse (Abb. 4) zeigt, besonders beim M e t h a n , eine nahezu vollständige Konvergenz. Die G e s a m t c n t g a s u n g führte lediglich zum Anwachsen der Grundkonzentration des M e t h a n s . N a c h den E r f a h r u n g e n im Unterwolgagebiet m u ß m a n nämlich das M e t h a n als H a u p t m e r k m a l b e t r a c h ten. E s v e r u r s a c h t sowohl die p r i m ä r e n Anomalien, die u n a b h ä n g i g von den Lagerungsbedingungen jurassischer Gesteine a u f t r e t e n , zu denen die steilen F l a n k e n von Antiklinalen präjurassischer Sedimente gehören, als auch die sekundären Anomalien, die den gewölbeartigen E r h e b u n g e n n a c h j u r a s s i s c h e r Ablagerungen eigen sind. Die schweren Kohlenwasserstoffe dagegen bilden hauptsächlich sekundäre Anomalien. Die Verwendung der B o h r k e r n - M i k r o g a s o m e t r i e ist daher für E r k u n d u n g s - , Basis- und P a r a m e t e r b o h r u n g e n zu empfehlen.
619 Zusammenfassung Verf. beschreibt eine Methode der Mikrogasmessung an Bohrkernen. Die Messung erfolgt in mehreren einander ablösenden Extraktionen im Vakuum, gewöhnlich unter normalen Temperaturbedingungen, aber auch bei höheren Temperaturen. Der Anwendungsbereich dieser Methode wird untersucht und ihre Anwendbarkeit für eine exakte Bearbeitung von Bohrungen neben der laufend vorgenommenen Gaskarottage unterstrichen.
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MeilHMOCTb, C I i e n b i o TO'IHOÜ OÖpaÖOTKH CKBajKHH, TaKHiC n a p j m y c nocTOHHHtiM r a 3 0 B H M K a p o T a / K e M .
Summary The author describes a method of micro gas measurement Tor drill cores to be carried out in several alternating extractions in the vacuum in both usually normal and higher temperatures. The scope of the method described is investigated and it is emphasized that it can be applied to an exact treatment of drillings even in addition to the current gas carottage. Literatur AXTOXOW, P. L . : Untersuchung CLER Gesetzmäßigkeiten der Gasführung der Gesteinsarten nach der Teufe. — Arbeiten des WNIGNI, Folge X , 1958. GELLER, E . BI.: Hochtempernturvakuunigeräte zur Entgasung von Gesteinsproben. — Poiewaja i proniüslowaja geochimija, Folge 2, 1953. TÜRKELTAUB, N. M.: Chromatographische Methoden und Geräte zur Analyse von Gemischen schwerer Kohlenwasserstoffe und ihrer flüchtigen Bestandteile. - Arbeiten des WNIGNT, Folge X , 1958.
Das Verhalten von Indium in yersdiiedenaltrigen Lagerstätten 1 ' W. YV. IWANOW, UdSSR Die Metallgehalte in den verschiedenen E n t w i c k lungszyklen der geologischen Geschichte lassen nach W . I. SMIRNOW (1959) die allgemeine Feststellung zu, daß „ h y d r o t h e r m a l e L a g e r s t ä t t e n im A r c h a i k u m fehlen, nur gering im P r o t e r o z o i k u m und in der kaledonischen E p o c h e a u f t r e t e n , in der variskischen E p o c h e überwiegen und sich diese dominierende Rolle in der mesozoischen und alpidischen metallogenetischen E p o c h e f o r t s e t z t " . Zu den h y d r o t h e r m a l e n L a g e r s t ä t t e n gehören im wesentlichen die Kupfer-, polyrnetallisehen, Antim o n - und Z i n n l a g e r s t ä t t e n . D a Indium ein natürlicher Begleiter von Zink und Zinn ist, sind in den variskischen, mesozoischen und alpidischen metallogenetischen Zyklen, die durch große Zink- und Zinnanreicherungen ausgezeichnet sind, auch •Indiumkonzentrationen zu erwarten. So stellte auch N. M. PROKOPENKO (1941 a) fest, daß Indium oft in den ') Aus: Isw. Akad. Nauk. SSSR, Ser. Geol., Nr. 8, 1960 (etwas gekürzt).— Übers.: W . BEYER
variskischen L a g e r s t ä t t e n a u f t r i t t . E r war gleichzeitig der Meinung, daß u n g e a c h t e t der mangelhaften K e n n t nisse von L a g e r s t ä t t e n der jüngeren Zyklen in verschiedenen Gebieten Indium angereichert sein m ü ß t e . Aus de n T a b . 1 und 2 ist ersichtlich, daß von den älteren zu den jüngeren metallogenetischen Zyklen die I n t e n s i t ä t im Auftreten von Indium in den einzelnen T y p e n wechselt. Die kaledonischen L a g e r s t ä t t e n sind durch niedrige Indiumkonzentrationen gekennzeichnet. I n - G e h a l t e bis zu 0 , 0 0 1 % wurden im Zinnstein hoclithermaler Zinnerze und W o l f r a m l a g e r s t ä t t e n in mineralisierten Graniten, P e g m a t i t e n , Greisen und Quarzgängen festgestellt. Alle u n t e r s u c h t e n L a g e r s t ä t t e n sind an die Gebiete alter Schilde (Afrika, Brasilien) geknüpft. Höhere InGehalte, die in einigen Fällen mehrere zehntel P r o z e n t erreichen, stellte man in kaledonischen Kies- und polymetallischen L a g e r s t ä t t e n von Skandinavien (G. OFTEDAL 1940) fest. Interessant ist, daß in einigen L a g e r -
Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 12 IWANOW / Das Verhalten von Indium der e x o t h e r m e Zerfall des H y d r a i s ein. Dadurch wird zusätzliche E n e r g i e auf die Moleküle des Methans übertragen und seine E n t g a s u n g a k t i v i e r t . Das Verhältnis zwischen dem Gasgehalt der ersten E x t r a k t i o n entsprechend der obengeschilderten Methode und dem gesamten Gasgehalt der Gesteine zeigt A b b . 3. Sowohl bei M e t h a n wie auch bei den schweren Kohlenwasserstoffen sind diese Größen proportional. Die Streubreite der P u n k t e (Abb. 3) bezieht sich h a u p t s ä c h l i c h auf den B e r e i c h der Gasgehalte in den Grenzen der üblichen Angaben (kleiner als 0 , 1 cm 3 /kg, nach der ersten Auspumpung). S o m i t ist bei der Mikrogasometrie an B o h r k e r n e n die D u r c h f ü h r u n g des schwierigen und langwierigen Prozesses einer vollständigen E n t g a s u n g n i c h t notwendig. Das ist auch aus dem Vergleich der D i a g r a m m e ersichtlich, die m a n aus der B o h r u n g Nr. 4 3 (Gorjutsehinsker Feld) durch die übliche erste E n t g a s u n g und die Ges a m t e n t g a s u n g erhalten h a t . Der Vergleich der E r gebnisse (Abb. 4) zeigt, besonders beim M e t h a n , eine nahezu vollständige Konvergenz. Die G e s a m t c n t g a s u n g führte lediglich zum Anwachsen der Grundkonzentration des M e t h a n s . N a c h den E r f a h r u n g e n im Unterwolgagebiet m u ß m a n nämlich das M e t h a n als H a u p t m e r k m a l b e t r a c h ten. E s v e r u r s a c h t sowohl die p r i m ä r e n Anomalien, die u n a b h ä n g i g von den Lagerungsbedingungen jurassischer Gesteine a u f t r e t e n , zu denen die steilen F l a n k e n von Antiklinalen präjurassischer Sedimente gehören, als auch die sekundären Anomalien, die den gewölbeartigen E r h e b u n g e n n a c h j u r a s s i s c h e r Ablagerungen eigen sind. Die schweren Kohlenwasserstoffe dagegen bilden hauptsächlich sekundäre Anomalien. Die Verwendung der B o h r k e r n - M i k r o g a s o m e t r i e ist daher für E r k u n d u n g s - , Basis- und P a r a m e t e r b o h r u n g e n zu empfehlen.
619 Zusammenfassung Verf. beschreibt eine Methode der Mikrogasmessung an Bohrkernen. Die Messung erfolgt in mehreren einander ablösenden Extraktionen im Vakuum, gewöhnlich unter normalen Temperaturbedingungen, aber auch bei höheren Temperaturen. Der Anwendungsbereich dieser Methode wird untersucht und ihre Anwendbarkeit für eine exakte Bearbeitung von Bohrungen neben der laufend vorgenommenen Gaskarottage unterstrichen.
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Summary The author describes a method of micro gas measurement Tor drill cores to be carried out in several alternating extractions in the vacuum in both usually normal and higher temperatures. The scope of the method described is investigated and it is emphasized that it can be applied to an exact treatment of drillings even in addition to the current gas carottage. Literatur AXTOXOW, P. L . : Untersuchung CLER Gesetzmäßigkeiten der Gasführung der Gesteinsarten nach der Teufe. — Arbeiten des WNIGNI, Folge X , 1958. GELLER, E . BI.: Hochtempernturvakuunigeräte zur Entgasung von Gesteinsproben. — Poiewaja i proniüslowaja geochimija, Folge 2, 1953. TÜRKELTAUB, N. M.: Chromatographische Methoden und Geräte zur Analyse von Gemischen schwerer Kohlenwasserstoffe und ihrer flüchtigen Bestandteile. - Arbeiten des WNIGNT, Folge X , 1958.
Das Verhalten von Indium in yersdiiedenaltrigen Lagerstätten 1 ' W. YV. IWANOW, UdSSR Die Metallgehalte in den verschiedenen E n t w i c k lungszyklen der geologischen Geschichte lassen nach W . I. SMIRNOW (1959) die allgemeine Feststellung zu, daß „ h y d r o t h e r m a l e L a g e r s t ä t t e n im A r c h a i k u m fehlen, nur gering im P r o t e r o z o i k u m und in der kaledonischen E p o c h e a u f t r e t e n , in der variskischen E p o c h e überwiegen und sich diese dominierende Rolle in der mesozoischen und alpidischen metallogenetischen E p o c h e f o r t s e t z t " . Zu den h y d r o t h e r m a l e n L a g e r s t ä t t e n gehören im wesentlichen die Kupfer-, polyrnetallisehen, Antim o n - und Z i n n l a g e r s t ä t t e n . D a Indium ein natürlicher Begleiter von Zink und Zinn ist, sind in den variskischen, mesozoischen und alpidischen metallogenetischen Zyklen, die durch große Zink- und Zinnanreicherungen ausgezeichnet sind, auch •Indiumkonzentrationen zu erwarten. So stellte auch N. M. PROKOPENKO (1941 a) fest, daß Indium oft in den ') Aus: Isw. Akad. Nauk. SSSR, Ser. Geol., Nr. 8, 1960 (etwas gekürzt).— Übers.: W . BEYER
variskischen L a g e r s t ä t t e n a u f t r i t t . E r war gleichzeitig der Meinung, daß u n g e a c h t e t der mangelhaften K e n n t nisse von L a g e r s t ä t t e n der jüngeren Zyklen in verschiedenen Gebieten Indium angereichert sein m ü ß t e . Aus de n T a b . 1 und 2 ist ersichtlich, daß von den älteren zu den jüngeren metallogenetischen Zyklen die I n t e n s i t ä t im Auftreten von Indium in den einzelnen T y p e n wechselt. Die kaledonischen L a g e r s t ä t t e n sind durch niedrige Indiumkonzentrationen gekennzeichnet. I n - G e h a l t e bis zu 0 , 0 0 1 % wurden im Zinnstein hoclithermaler Zinnerze und W o l f r a m l a g e r s t ä t t e n in mineralisierten Graniten, P e g m a t i t e n , Greisen und Quarzgängen festgestellt. Alle u n t e r s u c h t e n L a g e r s t ä t t e n sind an die Gebiete alter Schilde (Afrika, Brasilien) geknüpft. Höhere InGehalte, die in einigen Fällen mehrere zehntel P r o z e n t erreichen, stellte man in kaledonischen Kies- und polymetallischen L a g e r s t ä t t e n von Skandinavien (G. OFTEDAL 1940) fest. Interessant ist, daß in einigen L a g e r -
Zeitschrift tür angewandte Geologie (1961) Heft 12
620
IWANOW / D a s V e r h a l t e n v o n I n d i u m
T a b . 1. D a s A u f t r e t e n von I n d i u m und seine größten Gehalte in einigen T y p e n verschiedenaltriger In-haltiger L a g e r s t ä t t e n metallogenetischer Zyklus Lagerstättentyp
Zinnstcinhaltige Granite und Pegmatite Zinnstein- und wolframhaltige Greisen und Quarzgänge Zinnhaltige Skarne Silikatische und sulfidische Zinnsteinlagerstätten Polymetallische Zinnlagerstätten Polymetallische Zinnlagerstätten mit Sulfosalzen von Sn, Pb und Ag Kies- und polymetallische Kieslagerstätten Pb-Zn-Erztypen (hoch- und mittelthermal)
kaledonisch
variskisch
meso-känozoisch
Intensität des Auftretens
Gehalte in %
Intensität des Auftretens
Gehalte. in %
Intensität des Auftretens
schwach verbreitet
< 0,001
schwach verbreitet
< 0,001
schwach verbreitet
< 0,001
typisch
0,001-0,005
-
weit verbreitet typisch typisch
0,001-0,005 0,01 und mehr 0,01 und mehr
0,01-0,005
weit verbreitet
0,001-0,005
typisch
< 0,001
-
-
-
-
typisch
„
< 0,001
Stätten Südnorwegens, bei In-Gehalten von 0,01 bis 0 , 0 3 % in der Zinkblende, einige zehntel Prozent Zinn auftreten. Diese T a t s a c h e hat wahrscheinlich allgemeine Bedeutung. So stellte m a n z. B . in der P i t k j a r a n t s k e r polymetallischen S k a r n l a g e r s t ä t t e (Baltischer Schild), die durch das Auftreten von Zinnstein charakterisiert ist, hohe In-Gehalte fest (O. ERÄMETSA 1939), die im allgemeinen für L a g e r s t ä t t e n älterer E n t s t e h u n g nicht typisch sind. Weitaus häufiger tritt Indium in variskischen Lagerstätten auf. Hier weisen z. B . sulfidische Zinnstein(England, T a s m a n i e n , Australien) und polymetallische Zinnlagerstätten ( U d S S R , Deutschland) erhöhte Indiumgehalte auf. Gleichzeitig sind größere Indiummengen in den Erzen variskischer Kies-, Kies-polymetallischer und P b - Z n - L a g e r s t ä t t e n vorhanden. Indium ist in diesen L a g e r s t ä t t e n sehr ungleichmäßig verbreitet. E s bildet keine hohen Konzentrationen. Wie N. M. PROKOPENKO (1941b) feststellte, begegnet m a n Indium vorzugsweise in hochthcrmalen L a g e r s t ä t t e n , während in niedrigthermalen im allgemeinen eine merkliche Verarmung an Indium eintritt. Diese Verarmung ist besonders typisch für die telethermalen Pb-ZnL a g e r s t ä t t e n ( U d S S R , Nordafrika). Variskische Kies-, polymetallische Kies- und Pb-Zn-Lagerstätten sind a m weitesten auf dem Territorium der U d S S R verbreitet, in denen sogar die eisenreiche Zinkblende hohe Indiumgehalte besitzen kann (W. W. IWANOW & N. W. L i s u NOW 1960). Auch in den mesozoischen L a g e r s t ä t t e n ist Indium weit verbreitet (Tab. 1). N. M. PROKOPENKO stellte erstmalig fest, daß z. B . Indium auch in der transbaikalisehen mesozoischen metallogenetischen Provinz vorhanden ist. Dieses- geotektonisch späte Auftreten von Indium wurde in vielen meso-känozoischen Lagers t ä t t e n des Fernen Ostens und des Nordostens der U d S S R , aber auch in anderen L ä n d e r n — in der bolivianischen Erzprovinz, in verschiedenen L a g e r s t ä t t e n der U S A u n d K a n a d a s — (W. W . IWANOW & W . J . WOLGIN
1958) beobachtet. Im Meso-Känozoikum ist der Zus a m m e n h a n g von Indium mit Zinn besonders offensichtlich. Wenn im variskischen Zyklus In-haltige sulfidische Zinnlagerstätten noch ziemlich selten sind, so sind sie im Mesozoikum weit verbreitet und bilden neben Zinnerzen v o m S k a r n t y p , silikatischen Zinnstein- und sulfidischen Zinnsteinlagerstätten die Hauptanreicherungszen-
„
< 0,001 < 0,001
weit verbreitet
0.01 und mehr
0,001
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Gehalte in %
„
0,01 und mehr 0,01 und mehr 0,01 »und mehr < 0,001
typisch
< 0,001
tren. In einigen Erzprovinzen sind polymetallische SnL a g e r s t ä t t e n mit verschiedenen Sulfosalzen (Bolivien) entwickelt. Die Konzentration von Indium in den aufgezählten mesozoischen L a g e r s t ä t t e n t y p e n ist in der Regel bei weitem höher als in den älteren analogen L a g e r s t ä t t e n (Tab. 1). In manchen Fällen übersteigen die In-Gehalte in diesen L a g e r s t ä t t e n einige t a u s e n d Mal den ClAJRKE-Wert dieses Elements in der E r d k r u s t e und erreichen einige zehntel Prozent in der Zinkblende (W. W. IWANOW & N. W. LISUNOW 1959). Außer für Zinkblende ist Indium in diesen L a g e r s t ä t t e n relativ typisch für Kupferkies und Zinnkies, aber auch für Zinnstein. Besonders hohe Indiumgehalte, die 1 % erreichen können, charakterisieren die kollomorphen Varietäten des Zinnsteins (Holzzinn), die sich unter oberflächennahen Bedingungen bildeten. Im Verhalten von Indium in anderen T y p e n mesokänozoischer L a g e r s t ä t t e n (Tab. 1) sind gegenüber den älteren L a g e r s t ä t t e n wenig Unterschiede vorhanden. T a b . 2. Die Verbreitung der In-haltigen L a g e r s t ä t t e n in verschiedenen metallogenetischen Zyklen
Lagerstättentyp Zinnstcinhaltige Granite und Pegmatite Zinnstein- und wolframhaltige Greisen und Quarzgänge
metallogenetiseher Zyklus kaledonisch
variskisch
typisch
typisch
schwach verbreitet
Polymetallische Zinnlagerstätten
_
Pb-Zn-Erztypen
typisch
sehr weit verbreitet
„
-
typisch
Polymetallische Zinnlagerstätten mit Sulfosalzen von Sn, Pb und Ag Kies-* und poly metallische Kieslagerstätten
schwach verbreitet
schwach verbreitet
Zinnhaltige Skarne
Silikatische und sulfidische Zinnlagerstätten
••
meso-känozoisch
schwach verbreitet
sehr weit verbreitet
Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 12 B E U S & SITNIN / Z u r G e o c h e m i e des T a n t a l u n d N i o b
Lediglich treten im Vergleich mit den älteren Lagerstätten (UdSSR) in den jüngeren Kieslagerstätten (alpidisch) etwas niedrigere Indiümgehalte auf. Aus den dargelegten Besonderheiten im Verhalten von Indium ist ersichtlich, daß von den älteren metallogenetischen Zyklen zu den jüngeren eine gewisse Erhöhung des Indiumgehalts auftritt. Die Indiumgehalte vergrößern sich sprunghaft im variskischen Zyklus (hauptsächlich der Kies-, polymetallischen Kies- und der Pb-Zn-Lagerstätten) und behalten diese Intensität im Meso-Känozoikum bei. Gleichzeitig mit der Intensitätsänderung ändern sich auch die Lagerstättentypen, in denen sich Indium konzentriert. So treten z. B . im variskischen Zyklus In-haltige sulfidische Zinnlagerstätten verschiedener Typen auf, die durch maximale Konzentrationen von Indium gekennzeichnet sind. Sie erhalten ihre größte Bedeutung im Meso-Känozoikum,
621
wobei in den jüngeren Typen dieser Lagerstätten die höchsten Indiumgehalte festgestellt wurden. Literatur ERÄMETSA, 0 - : "Über die Verbreitung des Indiums in finnischen Mineralien und seine Trennung von anderen Metallen. — Ann. Acad. Sei., Fennicae, Ser. A, 51, 1939. IWANOW, W . W . pndarf s
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Abb. 2. Erkundete Lagerstätten Kiessand/Splitt (Stand 1961) 1 — kleine Kiessandlagerstätten, 2 — mittlere Kiessandlagerstätten, 3 — große Kiessandlagerstätten, 4 — Schotter- und Splittlagerstätten entsprechender Größe, 5 — genutzte Lagerstätten bzw. Abbau projektiert, 6 — Betonwerke (Platten- oder Gleitfertigerwerke) mit Baujahr (nach MENDE 1960), 7 - größere industrielle Bauobjekte, 8 - Haupteisrandlagen (nach KEILHACK 1921 und WOLDSTEDT 1935), 9 — .Talsandbereiche (nach KEILHACK 1921), 10 — Kreisgrenzen, 11 — Bezirksgrenzen
w i t t e r u n g s s c h u t t des festen Untergrundes durch U m l a g e r u n g i n fließendem W a s s e r e n t s t a n d e n ist. Ursprungsgebiete dieses Materials sind die heraustauchenden alten kristallinen Massive der Lausitz und der Sudeten im Süden sowie des fennoskandischen Schildes im Norden m i t ihren sedimentären U b e r d e c k u n g e n . Nach der Herk u n f t des Materials wird deshalb zwischen „südlicher und nordischer T r a c h t " unterschieden. D o r t herrschen , Quarze, Quarzite, G r a u w a c k e n und L y d i t e als die widerstandsfähigsten Verwitterungsr ü c k s t ä n d e der südlichen Massive vor, hier u. a. die
charakteristischen rötlichen Granite und P o r p h y r e , die Dalaquarzite und die Rügener Feuersteine. Die nordische Geröllgemeinschaft ist über weite S t r e c k e n des baltischen und norddeutschen R a u m e s m i t der Grundmoräne des Inlandeises in den verschiedenen E i s v o r s t ö ß e n in unser Gebiet gelangt, in Stillstandslagen des Eises zu E n d m o r ä n e n aufgehäuft und vornehmlich durch die Schmelzwässer in Talsandbereichen der U r s t r o m t ä l e r und anderer Abflußrinnen abgelagert worden. Die südliche T r a c h t ist auf v e r h ä l t n i s m ä ß i g kurzem T r a n s p o r t weg durch Flüsse von Süden her ins Vorland g e s c h ü t t e t
Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 12
M e h n e r / Kiessandlagerstätten
626
Tab. 1. Kiessandlagerstätten der Bezirke Cottbus, Frankfurt, Potsdam (Schema analog J . Pomper & R. R u s k e 1958) Geologischer • Bereich
Entstehungözeit und -art
Lagerung
positive und negative Merkmale i
Lagerstättenbeispiele
1. Flußniederungen
Holozän, fluviátil (Altwasserbögen)
ungestört, im Grundwasser
ausgedehnte Lagerstätten, geringer Abraum, ca. . 10 m gröberes Material; gelegentlich Auftreten von tonigen und Immosen Komponenten (Braunkohle). Betonkies nach Aufbereitung
Prettin a. d. Elbe
2. Talsand bereiehe
Pleistozän, glazifluviatil (Schmelzwasserablagerungen)
ungestört, meist im Wasser
große Lagerstätten mit 5—10 in Material, abschlän imbare und humose Bestandteile z. T. über zulässiger Grenze, wechselnd körniges Material. Nach Aufbereitung meist Betonsand, evtl. Betonkies
Bralitz/Hohensaaten a. d. Oder, Eisenhüttenstadt, Niedert! now, Jatnno b. Forst, Wittbrietzen b. Treuenbrietzen
3. Hochflächen
geringe glazigene Pleistozän. fluviátil (glazi- Störungen mögfluviatil) lich, meist über Grundwasser
nach Größe. Mächtigkeit und Qualität wechselnd, häufig schlufflg/ tonig durchsetzt. Nach Aufbereitung Betonsaud, nur z.T. Betonkies, vor allem am Hochflächenrand
Koschendorf b. Cottbus, Bcstcnsec b. Berlin
4. Endmoränenbereiche
Pleistozän, glazifluviatil (Os, Sander, Kames)
glasigen gestört, über Grundwasser
unregelmäßig begrenzte kleinere Lagerstätten mit unterschiedlicher Mächtigkeit, Lagerung und Qualität; durch Moränenreste häufig lehmig verunreinigt Gewinnung von Betonsand — Beton kies nach Aufbereitung nur in einigen Lagerstätten möglich
Scharfenberg b. Wittstock, Ha Ibendorf b. Weiß wasser
wechselnd
mittelgroße Lagerstätten mit unterschiedlich mächtigem Abraum; südliche Tracht des Rohmaterials häufig tonig durchsetzt. Nach Aufbereitung Betonsand (Betonkies), z. T. Sondergewinnung in Braunkohlentagebauen
Tertiärhoch flächen der südlichen und mittleren Niederlausitz
5. Braunkohlen- Pliozän/Miozän, gebiete fluviátil
i
Hinsichtlich der geologischen Bereiche und der Entstehungsart bestehen zwischen 1 — 3 sowie 3 und 4 fließende Übergänge, so daß die Zuordnung gewisser Lagerstätten in obiges Schema nicht eindeutig ist. Die Bereiche 1 — 2 liegen in Niederungen, alle übrigen auf Hochflächen.
w o r d e n . Ihr S t r e u b e r e i c h ist demzufolge b e d e u t e n d geringer als der nordische u n d i m wesentlichen auf d e n Bezirk C o t t b u s b e s c h r ä n k t . D a das Alter der K i e s s a n d l a g e r s t ä t t e n d u r c h den U m l a g e r u n g s p r o z e ß b e s t i m m t ist, weist u n s e r Bereich n u r j u n g e n u t z b a r e K i e s v o r k o m m e n auf (Holozän bis J u n g t e r t i ä r ) . V o r k o m m e n aus ä l t e r e n Zeiten sind in größeren Tiefen v o r h a n d e n , w e r d e n aber in dieser lagers t ä t t e n k u n d l i c h e n B e t r a c h t u n g n i c h t b e r ü c k s i c h t i g t . Die Mehrzahl der L a g e r s t ä t t e n g e h ö r t ins P l e i s t o z ä n (vgl.Tab. 1). Die K e n n t n i s der geologischen S i t u a t i o n g i b t Hinweise f ü r das A u f s u c h e n v o n K i e s s a n d l a g e r s t ä t t e n . In unserer m e h r j ä h r i g e n E r k u n d u n g s p r a x i s w u r d e n generell die besten Ergebnisse in den Niederlingsbereichen 1) u n d 2 erzielt, weil hier K i e s s a n d e ü b e r größere horizontale u n d v e r t i k a l e E r s t r e c k u n g in b r a u c h b a r e r Q u a l i t ä t a u f t r e t e n . In den ü b r i g e n L a g e r s t ä t t e n b e r e i c h e n werden diese B e d i n g u n g e n n i c h t m e h r allseitig erfüllt, vor allem ist die f l ä c h e n m ä ß i g e V e r b r e i t u n g e i n g e s c h r ä n k t . A m u n g ü n s t i g s t e n ist der E n d m o r ä n e n b e r e i c h . H ä u f i g e L a g e r u n g s s t ö r u n g e n u n d s t ä r k e r e V e r u n r e i n i g u n g des Materials d u r c h Lehin u n d Ton sind die K e n n z e i c h e n solcher K i e s s a n d v o r k o m m e n .
abgebaut. Kann diese Bedingung nicht erfüllt werden, so sind Schwimm- und Saugbagger (Kiespumpe) einzusetzen, wie es z. B. in Zescha bei Bautzen oder beim Abbau der Muldenkiesc im Raum Düben — Eilenburg geschieht (J. Poml'ER & R. R u s k e 1958), aber unseres Wissens in den Bezirken Potsdam, Frankfurt und Cottbus noch nicht versucht worden ist. Lagerstättenbild und Rohstoff G e m ä ß ihrer E n t s t e h u n g im fließenden W a s s e r zeigen alle K i e s s a n d l a g e r s t ä t t c n eine a u s g e p r ä g t e S c h i c h t u n g m i t k ö r n u n g s m ä ß i g v e r s c h i e d e n e m Material. F e i n e r e S a n d e wechseln m i t k i e s f ü h r e n d e n S a u d e n , sandigen Kiesen u n d Geröllagen a b . R e i n e Kies- u n d Geröllagen k o m m e n in der N a t u r sehr selten 'vor. F a s t i m m e r ist eine S a n d k o m p o n e n t e verLreten. Dieser c h a r a k t e r i s t i sche Wechsel feinerer u n d gröberer S c h ü t t u n g e n h ä n g t n i c h t n u r von der N ä h e des Liefergebietes a b , sondern ebenso v o n der T r a n s p o r t k r a f t des fließenden W a s s e r s bei der U m l a g e r u n g . J e k ü r z e r der T r a n s p o r t w e g u n d je s t ä r k e r die S t r ö m u n g s g e s c h w i n d i g k e i t des W a s s e r s , desto gröber f ä l l t das a b g e l a g e r t e Material a u . Das gilt n i c h t n u r f ü r den v e r t i k a l e n , sondern a u c h f ü r den seitlichen Wechsel des Materials. Der Slromstricli jedes
Allerdings liegen die als g ü n s t i g bezeichneten Kiess a n d l a g e r s t ä t t e n der N i e d e r u n g s b e r e i c h e m e i s t im G r u n d w a s s e r . D a s e r s c h w e r t jedoch, abgesehen v o n H o c h w a s s e r g e f ä h r d u n g , beim S t a n d der heutigen A b b a u technologie keineswegs die N u t z u n g des R o h m a t e r i a l s . G e w i n n u n g aus d e m W a s s e r v e r s c h l e c h t e r t die Q u a l i t ä t des Materials n i c h t . D e s h a l b b r a u c h t das G r u n d w a s s e r , wie es z. B. bei T o n l a g e r s t ä t t e n erforderlich ist, nicht a b g e s e n k t zu w e r d e n , sofern n u r f ü r den Bagger eine t r o c k e n e A r b e i t s e b e n e angelegt w e r d e n k a n n . D a n n allerdings sollte das Material in e i n e m S c h n i t t gewonnen werden. So wird z. B. in den Gruben Bestensee und Kleinbeuthen (südlich Berlin) sowie Eisenhüttenstadt mit Erfolg
Abb. 3. Sieblinien Betonkies D - F nach DIN 1045 (Schalendurchmesser etwa 20 cm)
Z e i t s c h r i f t für a n g e w a n d t e Geologie ( 1 9 6 1 ) H c ï t 1 2 MEHNER / Kiessandlagcrstät.ten
627 und P o t s d a m korn (Steine Brcehanlagen A n s o n s t e n ist die K i e s - und
r e i c h l i c h e r anfallendes Ü b e r und B l ö c k e ) durch kleinere g e s p l i t t e t werden ( A b b . 5 ) . F r e m d b e z u g von S p l i t t für Betonwerke notwendig.
Als s c h ii d 1 i c h e B e s t a il d Lei I e in den Kiessandlagerstätten der drei Bezirke h a b e n sich vor allem T o n - und L e h m g e r ö l l e , -schiniLzen oder -lagen erwiesen. Sie k ö n n e n ein an und für sich k ö r n u n g s m ä ß i g b r a u c h b a r e s M a t e r i a l bei s t ä r k e r e r D u r c h s e t z u n g oder in lester l l a f t u i uls Ü b e r z u g des Einzelkorns imbaiiwiirdig m a c h e n . Bei feiner V e r t e i l u n g gelingt die E n t f e r n u n g durch W ä s c h e des R o h m a t e r i a l s . S o l c h e s t ö r e n d e n E l e m e n t e sind in den t e r t i ä r e n K i e s s a n d e n der N i c d c r l a u s i t z besonders F r a g m e n t e des u n t e r l a g e r n d e n m i o z ä n e n A b b . h. S ü d o s t t e i l d e s H o r n f e l s s t e i n b r u c h s a n f d e m K o s c h e n b e r g b e i F l a s c h e n t o n s , in den nördlichen G e b i e t e n S e n f t e n b e r g m i t T e r r a s s e n a b b a u . Die S c h i c h t i l ä c h e n fallen steil n a c h L a g e n von G e s e l i i e b c m c r g c l oder B ä n d e r K o r d e n ein (phot. NAGLER 1 9 5 3 ) tonmergel. l)(:\vo[ „ p a 3 p a 6 o T K a " o x B a T t m a e T JIHIIII> T y *iacTb Mecropo?KiieriHH, n p o c a H H B a r o m y r o c s B aanncHMOCTH OT n e p n o A i i MGCKH KOneÖJIWmHXCH KOJM'ieCTB OCaflKOB B CBH3I1 C TGOJIOrHHGCKMM CTpoeHHeM B IIHTaTejIbHOfi OÖJiaCTH H TeM c a M t i M nanoJiHHiomyio MecTO aKKyMyjinitiiH HOflaeMnux BOA. n o 3THM NPHHHHAM, 3 a n a c b i noH3eMiibiK BOH TpeßyiOT n p y r o ä KJiaccH^HKaiiHH H n o A C i e T a , K 0 T 0 p b i x n a a o p a 3 p a ß o T a T b Ha ocHOBaHmi KOMiuieiccHtix M c c n e n o B a i m ü .
Summary C o n t r a r y to .J. ZnsscHANG [ 1 9 6 1 ) t h e a u t h o r thinks- i t i n o p p o r t u n e t o b a l a n c e g r o u n d - w a t e r reserves i n t o r e s e r v e g r o u p s ( A l t A 2 , B , C, e) u s i n g m e t h o d s a v a i l a b l e l'or t h e c a l c u l a t i o n a n d c l a s s i f i c a t i o n of solid m i n e r a l r a w m a t e r i a l s . T h e raw m a t e r i a l ground w a t e r obeys other laws and c a n n o t b e c o m p a r e d w i t h o t h e r m i n e r a l d e p o s i t s . " W i n n i n g " of g r o u n d w a t e r o n l y r e l a t e s t o t h a t p a r t of t h e d e p o s i t w h i c h , d e p e n d i n g on p e r i o d i c a l l y fluctuating p r e c i p i t a t i o n , i n f i l t r a t e s i n t o t h e a r e a of f e e d i n g i n c o n n e c t i o n w i t h i t s g e o l o g i c a l s t r u c t u r e , t h e r e b y refilling the g r o u n d - w a t e r r e s e r v o i r . F o r t h e s e r e a s o n s g r o u n d - w a t e r r e s e r v e s r e q u i r e a d i l f e r e n t classif i c a t i o n a n d c a l c u l a t i o n . B a s e d on c o m p l e x r e s e a r c h w o r k t h e y a r e still t o b e e l a b o r a t e d .
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Darstellungsmethoden der hydrochemischen Verhältnisse auf hydrogeologischen Karten1* JAKOSLAV VRBA, P r a g
Die hydrogeologisclie K a r t e bildet die Synthese aller hydrogeologischen Kenntnisse des untersuchten Gebiets, d.h., auf ihr werden das Regime aller Grundwasserstockwerke und Quellhorizonte, deren vertikale und horizontale hydrogeologisclie, hydroehemisclie und hydrodynamische Zoneneinteilung unter Berücksichtigung der Beziehungen zum geologischen und tektonisehen B a u des Untersuchungsgebietes dargestellt. Das Hauptmerkmal einer hydrogeologischen K a r t e im Gegensatz zu einer geologischen besteht in der Einzeldarstellung aller Beobachtungen. Das hydrogeologisclie O b j e k t (Quelle, Brunnen, Bohrung) wird immer in die K a r t e eingetragen, weiterhin auch hydrologische und hydrodynamische (Ergiebigkeit, spezifische Ergiebigkeit, Lage des Grundwasserspiegels, Druckverhältuisse u. dg].), hydrochemische (Gesarntmineralisation, Härte, Eisen-, Mangan-, Chlorid- und Sulfatgehalt usw.) und hydrophysikalische Beobachtungen (nutzbares und Gesamtporenvolumen, Durehlässigkeitsbeiwert usw.). Soll ein O b j e k t vollständig dokumentiert werden (hydrologisch, hydrodynamisch, liydrophysikalisch und hydrochemisch) und sollen außerdem noch quantitative chemische Aussagen gemacht werden, reicht in den meisten Fällen ein K a r t e n b l a t t nicht aus. Eine vollständige und gut lesbare hydrogeologisclie K a r t e muß somit aus einer Grundkarte und mehreren durchsichtigen Deckblättern bestehen. Es seien hier nur das Deckblatt mit hydrogeologischen Quer- und Längsprofilen sowie hydrochemische Deckblätter genannt. Die Anzahl der Redaktionelle Bearbeitung der Originalarbeit: IC. HKABOWSKI, Berlin. a ) Der Begriff „hydrogeologisch" wird hier als Komplex hydrogeologischer, hydroehemischer, hydrodynamischer und hydrophysikalischer Erscheinungen aufgefaßt.
Deckblätter ist vor allem vom Zweck der K a r t e und ihrem Maßstab abhängig. Die hydrogeologischen Karten werden in Grundkarten (hydrogeologisclie Staatskarten) und Spezialkarten (für die Wasser- und Landwirtschaft sowie für den Bergbau) eingeteilt. Als Unterlagen für die Ausarbeitung hydrogeologisch er K a r t e n dienen Daten, die durch regelmäßige, langfristige hydrogeologisclie 2 ) Beobachtungen der Quellen, Brunnen, Bohrungen des hydrogeologischen Beobachtungsnetzes gewonnen wurden. Dichte und Verteilung derartiger Beobachtungspunkte werden von den hydrogeologischen und morphologischen Verhältnissen des kartierten Gebiets sowie dem Zweck und Maßstal) der K a r t e bestimmt. Den Karlen entsprechend ist auch das Beobaehtungsnctz in ein Grund- und in ein zweckentsprechendes Spczialnetz gegliedert. Einen wichtigen, meist auf dem hydrochemischen K a r t e n b l a t t dargestellten Teil der hydrogeologischen Karten bildet die hydrochemische Dokumentation. Hierfür wurden bisher noch keine einheitlichen Methoden ausgearbeitet. In der vorliegenden Arbeit stellt Verf. die verschiedenen hydrochemischen Darstcllungsmethoden einander gegenüber. T a b . 1. G r a p h i s c h e
Darstellungsmellioden
Methode 1. 2. 3. 4. 5.
Punkt Linie Zahlensymbol Figur (Kolonne) Fläche
dargestellte Einheit mg/1, mg/I mval, mval mg/1,
mval % mval % % mval %
Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 12
VRBA / Darstellungsmethoden DER hydrochemischen Verhältnisse T a b . 2. Wasseranalyse Entnahmeort: Brunnen bei P i s t a n — Wasserwerk der Stadt Lovositz Entnahmetag: 6. 3. 1958 Tag der Analyse: 10. 3. 1958 Wassertemperatur bei Entnahme: 9,5'' C Lufttemperatur: 8° C Aussehen: klar Geruch: ohne p H -Wert: 6,4 Abdampfrückstand bei 110° C: 444 mg/1 H ä r t e : 13,6° d. H. Kieselsäure H a S i O a : 19,5 mg/1 Charakteristik:
Kationen Na+ K+ NH4+ Mg++ Ca++ Mn++ Fe++ Na+ + K + C a + + + Mg++
mg/1
mval
mval %
29,4
1,28 0,21
17,53 2,87
8,1
0,0 24,3 76,3 Spuren
0,1
37,5 100,6
-
2,00 3,81
F-
ci-
0,04 20,40 79,58
7,30
100,02
mg/1
mval
0,1
0,003 1,07
37,8 0,0
IÌO3-
-
27,39 52,19
0,003 1,49 5,81
Summe :
Anionen
0,0
N0 3
HCO,-
so.—
PO4—
256,3 88,5 0,03
mval % 0,04 15,04
-
-
-
-
4,20 1,84
59,07 25,87
7,11
99,98
Spektrographische Analyse : Stoffinhalt > 1.%
1-0,1%
Mg
Li Ca
Ifa
0,1-0,01%
K
Spuren ( < 0,01%)
B
Mn
Cu
Mo
Fe
Sr
Zn
V
AI
Si Ti
Analytiker: Dipl.-Chem. URBÄNKOVA
Graphische Darstellung des Grundwasserchemismus D a s P r i n z i p der g r a p h i s c h e n u n d z a h l e n m ü ß i g e n Charakterisierung des G r u n d w a s s e r c h e m i s m u s besteht in der D a r s t e l l u n g der V e r h ä l t n i s s e der einzelnen I o n e n u n d d e r e n G r u p p e n , die den c h e m i s c h e n C h a r a k t e r d e s Wassers bestimmen. Z u m V e r g l e i c h u n d zur K l a s s i f i k a t i o n einer größeren A n z a h l v o n W a s s e r a n a l y s e n eines b e s t i m m t e n G e b i e t e s e m p f i e h l t es sich, eine der z a h l r e i c h e n D a r s t e l l u n g s m e t h o d e n z u r U n t e r s c h e i d u n g der h y d r o c h e m i s c h e n u n d g e n e t i s c h e n V e r h ä l t n i s s e des G r u n d w a s s e r s in den einzelnen G r u n d w a s s e r s t o c k w e r k e n zu b e n u t z e n . D i e g r a p h i s c h e n K l a s s i f i k a t i o n s s y s t e m e , deren A n w e n d u n g g a n z s p e z i f i s c h ist, b e r u h e n auf den u n t e r s c h i e d l i c h e n p h y s i k a l i s c h e n E i g e n s c h a f t e n des G r u n d w a s s e r s u n d auf d e m u n t e r s c h i e d l i c h e n G e h a l t des W a s s e r s a n g e l ö s t e n S t o f f e n . K e i n e der b i s h e r ü b l i c h e n h y d r o c h e m i s c h e n graphischen Darstellungen kann gleichzeitig informieren über 1. die absoluten Gehalte der einzelnen Ionen, 2. das Verhältnis einzelner miteinander verglichener Ionen, 3. die genaue Darstellung selbst der kleinsten Konzentrationen der gelösten Stoffe, 4. den Unterschied der hydrochemischen Grundwassergattungen, 5. genetische Fragen des Grundwassers (hierunter sind vor allem die Beziehungen zwischen Grundwasserchemismus und Chemismus der durcliflossenen Gesteine zu verstehen). D i e in T a b . 1 g e z e i g t e E i n t e i l u n g der g r a p h i s c h e n D a r s t e l l u n g s m e t h o d e n h a t eine g r a p h i s c h e F i g u r ( P u n k t , L i n i e , Vieleck, u n r e g e l m ä ß i g e F l ä c h e ) zur G r u n d l a g e (also k e i n K o o r d i n a t e n s y s t e m — D r e i e e k n e t z , Vierecknetz, s e m i l o g a r i t h m i s c h e S k a l a u s w . ) . E i n e b e s o n d e r e S t e l l u n g n i m m t in d i e s e m S y s t e m die Z a h l e n s y m b o l i k ein.
641
D i e F l ä c h e n m c t h o d e w i r d ausschließlich f ü r K a r t i e r u n g s z w e c k e , die a n d e r e n M e t h o d e n a u c h zur D a r stellung anderer Untersuchungsergebnisse benutzt. J e d e dieser g r a p h i s c h e n M e t h o d e n d i e n t a u ß e r zur E i n t r a g u n g der c h e m i s c h e n A n a l y s e in die h y d r o g e o l o g i s c h c K a r t e b z w . D e c k p a u s e der L ö s u n g s t a t i s t i s c h e r und genetischer F r a g e n und vergleichenden Betrachtungen. D a in v o r l i e g e n d e r A r b e i t v o r a l l e m die F r a g e n der K a r t i e r u n g b e h a n d e l t w e r d e n sollen, w e r d e n die h i e r f ü r nicht benötigten graphischen Darstellungsmethoden nur gestreift. Als Heispiel d i e n t die in T a b . 2 d a r g e s t e l l t e W a s s e r a n a l y s e a u s P i s t a n . D a s W a s s e r w u r d e e i n e m 15 m t i e f e n B r u n n e n des W a s s e r w e r k e s der S t a d t L o v o s i t z e n t n o m m e n , der in S a u d e n u n d S c h o t t e r n der u n t e r e n E l b t e r r a s s e s t e h t . D a s L i e g e n d e dieser A b l a g e r u n g e n bilden mittelturone Sandsteine. Piinktmcthode
H i e r b e i w e r d e n die E r g e b n i s s e der c h e m i s c h e n A n a l y s e a l s P u n k t e in D r e i e c k e , V i e r e c k e o d e r k o m b i n i e r t e F i g u r e n e i n g e z e i c h n e t . D u r c h die L a g e d e s P u n k t e s innerh a l b dieser g e o m e t r i s c h e n F i g u r e n wird eine C h a r a k t e ristik des W a s s e r c h e m i s m u s g e g e b e n . D i e P u n k t m e t h o d e h a t ilire B e d e u t u n g v o r a l l e m bei der L ö s u n g g e n e t i s c h e r Fragen. A n der E n t w i c k l u n g dieser M e t h o d e w a r e n v o r a l l e m II. I-IARRASSOWITZ (1931, 1 9 3 4 ) , K . K R E J C I (1934), N . N . TOLSTICHIN (1934, 1937) u n d A . M. PIPER (1944) beteiligt. Linienmethode
D i e c h e m i s c h e W a s s e r a n a l y s e w i r d d u r c h eine L i n i e oder K u r v e d a r g e s t e l l t . Bei hydrogeologiseben Kartierungsarbeiten wird diese M e t h o d e v o r a l l e m in F o r m der I s o c h e m e (Linie gleichen Gehaltes an b e s t i m m t e n Ionen) benutzt. Derartige Dars t e l l u n g e n k ö n n e n n u r b e i m V o r h a n d e n s e i n eines gen ü g e n d d i c h t e n N e t z e s v o n B e o b a c h t u n g s p u n k t e n angewandt werden. D i e s e M e t h o d e ist g e e i g n e t , bei S p e z i a l k a r ü e r u n g e n d e n W e c h s e l der K o n z e n t r a t i o n b e s t i m m t e r Ionen bei verschiedenen Grundwasserspiegelsen kungen im Fass n n g s b e r e i c h v o n W a s s e r w e r k e n zu zeigen. In G e b i e t e n m i t T h e r m a l - u n d M i n e r a l w a s s e r können d u r c h I s o t h e r men u n d Isocheinen B e z i e h u n g e n v o m G r u n d w a s s e r chemisinus z u m tektonischen B a u dargestellt werden. In h y d r o l o g i s c h k o m p l i z i e r t e n G e b i e t e n , in d e n e n a u f S t ö r u n g s l i n i e n eine M i g r a t i o n u n d M i s c h u n g der g e n e t i s c h verschiedenen Grundwasserarten aus verschiedenen S t o c k w e r k e n m ö g l i c h ist, k a n n die L i n i e n m e t h o d e i n f o l g e des zu s t a r k e n W e c h s e l s der G e h a l t e a u c h a u f k l e i n s t e m R a u m n i c h t a n g e w a n d t w e r d e n . S i e v e r l a n g t a l s o ein e n g e s B e o b a c h t u n g s n e t z u n d ein t e k t o n i s c h r u h i g e s Gebiet. Z u r D a r s t e l l u n g v e r t i k a l e r l i y d r o c h e m i s c h e r Zonen d e s G r u n d w a s s e r s e i g n e t sich eine v o n G. ROGERS (1917) e n t w i c k e l t e M e t h o d e . Auf der O r d i n a t e wird die T i e f e n l a g e der G r u n d w a s s e r s t o c k w e r k e , auf der A b s z i s s e die K o n z e n t r a t i o n der Ionen in a b s o l u t e n E i n h e i t e n ( m g , m v a l ) d a r g e s t e l l t . Vor a l l e m h y d r o l o g i s c h e u n d h y d r o c l i e m i s c h e Profile können auf d i e s e W e i s e d a r g e s t e l l t werden. D i e ü b r i g e n D a r s t e l l n n g s a r t e n , die z u r L i n i e n m e t h o d e g e r e c h n e t w e r d e n , sind f ü r K a r t i e r u n g s z w e c k e n i c h t geeignet.
Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 12
642
VRBA / D a r s t e l l u n g s m e t h o d e n der h y d r o c h e m i s c h e n V e r h ä l t n i s s e
Methode der Zahlensymbole und Charakterkoeffizienten
Bei dieser Methode wird die chemische Wasseranalysc durch Zahlensymbole dargestellt. Die den Chemismus des Wassers charakterisierende Ziflernformel ist kein mathematisches Verhältnis, sondern sie ist als reines Symbol aufzufassen. Von den verschiedenen Darstellungsarten dieser Gruppe verdient vor allem die Formel von M. G. KüRLOV (1928) Erwähnung. In ihr erscheinen im Zähler in der Reihenfolge der Konzentration die Anionen, im Nenner die Kationen. Der Index gibt die Konzentration in m v a l % an. Es werden hur die Ionen dargestellt, deren Konzentration größer als 5 m v a l % ist. Vor dem Bruch sind der Wert für die Gesamtmineralisation in g/1, hinter dem Bruch die Ionen mit geringerer Konzentration als 5 m v a l % aufgeführt sowie die Temperatur angegeben. Besondere Verfahren wurden für Erdölwässer entwickelt. Sie geben die Gehalte an Chloriden und Karbonaten an. In Spezialkarten werden teilweise am Beobachtungspunkt. (Quelle, Brunnen, Bohrung) zahlenmäßige Angaben über den Gehalt an gelösten Stoffen und die Tiefe des Grundwasserstockwerks in F orni eines Bruches gemacht. Figuren- und Kolonnenmethode
Hierzu gehören verschiedene Arten der Darstellung. Einmal werden auf sechs bzw. acht von einem Punkt ausgehenden Strahlen die Gehalte an verschiedenen gelösten Stoffen aufgetragen. Verbindet man die so erhaltenen Punkte, dann ergibt sich ein unregelmäßiges Vieleck. W . PETRASCHECK
(1904)
und
E . HINTZ
(1907)
ent-
wickelten die Kolonnendarstellung. In zwei bzw. drei Kolonnen werden die Gehalte an Anionen und Kationen sowie die Härte des Wassers dargestellt. Werden die Werte in m v a l % angegeben, gibt die Länge der Kolonne auch den Mineralisationsgrad an. Von den zahlreichen Kolonnendiagrammen wird heute nur noch das D i a g r a m m von ROGERS (1917) angewendet,
das eigentlich nur eine Darstellung der PALMERschen Indizes ist. Das Kolonnendiagramm nach W. D. CoLLINS (1923) stellt das vereinfachte RoGEES-Diagramm dar. Zur graphischen Darstellung der hydrochemischen Tiefenzonen des Grundwassers ist die Methode von H. A. STIFE (1951) gut geeignet. Rechts von einer vertikal verlaufenden Nullinie, die gleichzeitig als Skala für die Tiefenlage des wasserführenden Stockwerks dient, werden die Anionen, links von ihr die Kationen darA b b . 1.
A b b . 1.
A b b . 2.
Na++ K + 100mval % V
Abi). 3. Darstellung n a c h TJCKEL
tr
Ca2+Mg2' \ HCOö
fcKso^ -•sot
» Nullpunkt Strahl länge = lOOmval % a klassische Form b modifizierte Form
gestellt. Die erhaltenen Punkte werden zu einem unregelmäßigen Vieleck verbunden. Amerikanische Hydrogeologen verwenden meist die Kreisdarstellung. 100 mval% entsprechen entweder 180° oder 360°. Auch hierfür sind verschiedene Darstellungsmöglichkeiten bekannt. Alle diese Methoden ermöglichen zwar eine möglichst weitgehende Darstellung der chemischen Analysen, erschweren aber wegen ihrer geringen Übersichtlichkeit einen Vergleich der einzelnen Analysenergebnisse. Flaehenmethode
Mittels dieser Methode können gleichartige Grundwässer auf der Karte generalisierend zusammengefaßt werden. Durch die Art der Schraffen bzw. der Farbe ist eine qualitative Unterscheidung, durch die Stärke der Schraffen bzw. der Farbe eine quantitative Unterscheidung (Mineralisationsgrad) möglich. Die quantitative Einteilung erfolgt in Stufen (z. B . beim Eisen: bis 0,3 mg/1, 0 , 3 - 0 , 5 mg/1, 0 , 5 - 1 , 0 mg/1, über 1 mg/1). Entsprechend den Erfordernissen wird bei hydrogcologischen Kartierungsarbeiten die Darstellungsmethode gewählt (Abb. 1 bis 7, Diagramm nach KURLOV). Im allgemeinen dienen die Punktdiagramme zur Lösung genetischer Fragen und zum Vergleich der verschiedenen Analysen. Die Liniendarstellung wird für Vergleiche angewandt. Die Zahlenmethode ermöglicht statistische Vergleiche. Die Flächenmethode wird für Kartierungszwecke verwandt. Schwierigkeiten bereitet die Darstellung von chemisch unterschiedlichen Grundwassern aus verschiedenen Stockwerken. Bei der kartenmäßigen Darstellung derartiger chemischer Beobachtungen besteht z. Z. noch keine Einheitlichkeit. Auf Grund seiner Arbeiten kommt Verf. zu dem Schluß, daß zur vollkommenen Darstellung der hydrogeologischen Verhältnisse folgende Blätter notwendig sind: 1. das hydrogeologische G r u n d b l a t t , in dem die h y d r o geologischen, hydrologischen, hydrophysikalischen und hydrodynamischen V e r h ä l t n i s s e aller G r u n d w a s s e r s t o c k werke des k a r t i e r t e n Gebietes in horizontaler P r o j e k t i o n eingetragen w e r d e n ; 2. die hydrogeologische u n d h y d r o c h e m i s c h e Profilkarte, in der die u n t e r 1. angeführten V e r h ä l t n i s s e — ergänzt d u r c h die H y d r o c h e m i e — in v e r t i k a l e r P r o j e k t i o n dargestellt w e r d e n ; 3. das h y d r o c h e m i s c h e B l a t t ( I i o r i z o n t a l p r o jektion), in dem die Grundwassergattungen (Crundwasserstockwerke) i m H i n b l i c k auf ihre hydrochemischen Eigenschaften unterschieden werden.
Kreisdarstellung
lliuliiis = Hülle der Gesamtmineralisation. obere Kreiülialitc — 100 mval% Anionen, untere Kreishälfte = 100 mval% Kationen, 1 mval% = 1,8° 1 - Ca++, 2 - Mg++, 3 - S a + + K+, 4 - HOO," 5 - SO,—, 6 - Cl-
A b b . 2. Z y k l o g r a m m n a c h TOLSTICHIN
Außere Kreisfläche - 100 nwal% Kationen, innere Kreisfläche = 100 m v a l % Anionen, 1 mval% = 3,6°
feS/Mg
A b b . 'i. D a r s t e l l u n g n a c h COIXINS Kolonnenlänge = Höhe der Gesamtmineralisation linke Kolonnenhälfte = 100 mval% Kationen, rechte Kolonnenhälfte = 100 mval% Anionen (Legende s. Abb. 1 und 2)
Zeitschrift für angewandte Geologic (1901) licit 12.
643
VRBA / Darstellungsmethoden der hydrochemischen Verhältnisse D i a g r a m m n a c h KURLOV
a -
klassische Formel:
A1
CHEMISCHE
, , , HC0
jyl 4 4 4
'
539
SO,*200C1 1 5
Ca 5 3 Mg 27 Na 2 0
modifizierte Formel: M 4,44
T9,5Li+Ti+
AZ 7 9 A 2 0 K 0,04
M — Gesamtmineralisation (g/1), T — T e m p e r a t u r (°C), + — Spurenelemente in hölieren K o n z e n t r a t i o n e n , U — K a r b o n a t e ( H C 0 3 " ) , S — Sulfate ( S 0 4 — ) , C - Chloride (Ol-), AZ - Erdalkalien (Ca++ + Mg++), A - Alkalien (Na+ + K + ) , K - Metalle (Fe++ + Mn++) in mg/1
Auf dem mit 3. bezeichneten hydrochcmischen Blatt wird mir der Chemismus des obersten Grundwasserstockwerks nach m v a l % Kationen | m v a l % Anionen der Figuren- oder 15 ,15 ,10 ,5 0 10, Zahlemnethode, .15 m die eine vollkom•VHCO; Ii ! mene Erfassung 30 | der Analysenwerte 40 | ermöglicht, darge50_ ] D a s vierte P a a r 60 i stellt. Der ChemisFe?+C0g~ mus der tieferen 11 : ist nicht dargestellt 80 | Stockwerke geü langt in der Pro100 filkarte zur DarA b b . 5. Tiefendiagramm n a c h STIFF stellung. Hierbei bedient man sich am besten des Diagramms nach H. A. STIFF. Hydrochemisch einheitliche Grundwasserstoekwerke können nach der Flächenmethode oder mittels Zahlensymbole (Diagramm nach M. G. KURLOV) dargestellt werden. Sollen die verschiedenen Grundwasserstockwerke im Hinblick auf ihren Chemismus in horizontaler Projektion direkt im hydrochemischen B l a t t zur Darstellung gelangen, kann dies in Form der Zahlenmethode (M. G. KURLOV) geschehen. Die einzelnen Stockwerke werden von oben nach unten durch römische'Ziffern bezeichnet. Als Ind ex erscheint die liefenlage (z. B . T10, II5Q, II1 9 5 ). Auf dem hydrogeologischen B l a t t kann der Chemismus des ersten Grundwasserstockwcrks durch Schraffur, des zweiten Grundwasserstockwerks durch Farbwerte und der tieferen durch Zyklogrammo, Kolonnen oder das KURLOV-Diagramm eingetragen werden. Es empfiehlt sich, das hydrochcniisehe Blatt durch kleinrnaßstablichc Spezialkarten (Temperatur, C 0 2 , F und andere seltene, aber für das kartierte Gebiet typische Zonen) zu ergänzen. Genetisch wichtige Spurenelemente sollten als Zahlenindex oder als Zeiehensymbol in die Karte aufgenommen werden. In den hydrogeologisch-hydrochemischen Profilen ist die Darstellung einfacher, da hier die Stockwerke übereinander gezeichnet werden. Zur chemischen Charakteristik empfiehlt sich das Diagramm von H. A. S T I F F , da es auch die Lösung genetischer Fragen ermöglicht. bis 30mg/l SO/
® 9
30-50mg/l 50-75mg/l 75-100mg/l 100mg/l u n d m e h r
A b b . G. Darstellung der Chlorid- und Sulfatkonzentration nach der Figurenmethode
Die Wahl der Darstellungsmethode hängt von den chemisch-genetischen V crhältnissen des Grundwassers und der Anzahl der Stockwerke ab. Bei Spezialkarten wild die Unterscheidung der absoluten Gehalte (mg/1) wichtiger Stoffe von Bedeutung sein, da sie am besten den
WASSE
MINERALISATION
RTYPEN
kalcium- bikarbonathaltig
I
l
bis 500mg/l
kalcium- sulfathaltig
I
I
500-1000mg/i
n a t r i u m - bikarbonathaltig
I
I
über 1000mg/i
natrium - sulfathaltig natrium - b i k a r b o n a t - sulfathaltig
A b b . 7. Darstellung des chemischen W a s s e r t y p s und des Mineralisationsgrades. (Die W a s s e r t y p e n entsprechen den hydrochemischen Zonen des Grundwassers i m F a l k e n a u e r Becken.)
Erfordernissen der Technik (Wasserversorgung, Bauwesen usw.) entspricht. Der chemische Typ des Wassers ist hierbei von untergeordneter Bedeutung. Die A nzahl der Analysenpunkte hängt von den hydrogeologischen, hydrochemischen und z. T. auch von den hydrophysikaiischen Gegegebenheiten der Grundwasserleiter ab. Die Anzahl der hydrochemischen Beobachtungspunkte ist im allgemeinen geringer als die der hydrogeologischen. Anfangs werden Vollanalysen des Wassers angefertigt. Nachdem der chemische Charakter der Grundwasser bekannt ist; braucht nur noch die Konzentration der stark wechselnden Ionen bestimmt zu werden. Von Zeit zu Zeit werden zur Kontrolle an allen Punkten Vollanalysen angefertigt. Die Probenahme erfolgt regelmäßig viermal im Jahr. Zusammenfassung Vis werden verschiedene graphische Darstellungsmöglichkeiten der hydrochemischen Verhältnisse auf hydrogeologischen K a r t e n sowie die P r o b l e m a t i k und der U m f a n g liydrogeologischer K a r t i e r u n g s a r b e i t e n behandelt. Die D a r stellung der hydrochemischen Verhältnisse bei hydrogeologischen K a r t i e r u n g e n ist bis j e t z t noch n i c h t einheitlich. E n t s p r e c h e n d dem Zweck der Arbeiten werden verschiedene Darstellungsmethoden gewählt. D u r c h geeignete graphische Methoden sowie die Zahlenmethode lassen sich sowohl die hydrochemischen als auch die hydrogeologischen, hydrophysikalisclien und hydrodynamischen Verhältnisse in kurzen formelartigen Symbolen erfassen. P08IOMC
Pa.36npaioTCJi panjiHmiue DO3MO>KHOCTII n3o6paj«eHHH rHnpoxHMH'iecKHx y c n o D H i i na rimporeoJioruqecKHX napTax, a TanjKe npoßjieMaTHKa H oöieM MtflporeojiorH'iecKHx ci>eMO>nn,Tx p a ö O T . HuoGpajKeirae rnnpoxnMJi»iecKnx y c j i o BHH npii ruaporeojioriiHecKoii eteMKe AO CHX nop eine lie ilHJTHeTCH e p ; H H 0 0 6 p a 3 H M M .
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m>i0npaioTCH npHroji;ni.ix
Summary T h e paper deals with various possibilities of graphic representation of hydrocheinical conditions on hydrogeological maps, as well as with the problems and scope of hydrogeological mapping. There is no standard m e t h o d so far in representing hydrocheinical conditions during hydrogeological mapping. Various methods of representation are chosen in conformity with the o b j e c t of the works to be accomplished. Appropriate graphic methods and the use of figures enable to express both the hydrocheinical and hydrogeological, liydrophysical and hydrodynamic conditions in brief formulalike symbols.
Literatur P i e im T e x t zitierte L i t e r a t u r ist b e r e i t s in folgenden beiden A r b e i t e n dargestellt: i t E X , I . D . : S t u d y a n d I n t e r p r e t a t i o n o f t h e Chemieiii C h a r a c t e r i s t i c s o f K a t u r a l W a t e r . — Geological S u r v e y W a t e r - S u p p l y P a p e r . U n i t e d S t a t e s G o v e r n m e n t P r i n t i n g Office, W a s h i n g t o n 1 9 5 0 . SCHOELLEU, H . : G e o c h h n i e des E:\ux S o u t e r r a i n e s . — R e v u e de l ' l n s t i t u t F r a n g a i s du P c t r o l e , 1 9 5 5 .
Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 12
WAGNEB, / Die magnetische Anomalie von Delitzsch
644
Die magnetische Anomalie von Delitzsch (Mitteilung aus dem V E B Geophysik, Leipzig) FRIEDRICH-WILHELM WAONBR, E i s c n h ü t t e n s t a c l l ,
In Verbindung mit den vom V E B Geophysik seit 1951 durchgeführten erdmagnetischen Regionalaufnahmcn wurde auch die Hallesche Mulde und damit die aus früheren Veröffentlichungen bekannte Delitzscher Anomalie eng vermesseil. Das erhaltene, bis in Einzelheiten gesicherte magnetische Störungsbild gibt wichtige Hinweise auf den verborgenen Gebirgsbau dieses Gebietes. Schon 0 . GÖLLNITZ (1919) erfaßte bei seiner Vermessung des ehemaligen sächsischen Staatsgebietes ein zwischen Leipzig und Delitzsch gelegenes magnetisches Maximum, dessen Bedeutung er aber verkannte. E r s t I I . REICH (1926) forschte nach der Ursache dieser magnetischen Störung. Seine unter Vorbehalt; geäußerte Ansicht, daß die Anomalie durch das nördlich Leipzig mächtiger werdende Tertiär bedingt sein könne, wird von E . BEIN (1933) endgültig abgelehnt, da im gesamten Gebiet nördlich und auch nordöstlich Leipzig mit entsprechenden Tertiärmäclrtigkeiten zu rechnen ist, ohne daß das Störbild ähnliche Verbältnisse wie im Bereich der Delitzscher Anomalie zeigt. Erstmals wurde die Anomalie zwischen Leipzig und Delitzsch durch E . BEIN in ihrer F o r m genauer erfaßt und erhielt den Namen „Delitzscher Anomalie". Sie stellt eine deutlich durch zwei Hauptrichtungen gekennzeichnete.Struktur dar. Die südöstliche Teilanomalie mit Störwerten knapp unter 200 y zeigt erzgebirgisches Streichen, die im Nordwesten anschließende Hauptanomalie mit Störwerten von 250 y im Maximum herzyninisches Streichen. In der magnetischen Übersichtskarte der D D R , die von R . LAUTERBACH (1953/54) veröffentlicht wurde, deutet sich dieses Streichen ebenfalls in dem von der 200-y-Isanomale umschlossenen Bereich an. Als Ursache der Anomalie nimmt E . BEIN kristalline Gesteine im Untergrund an. Aus der Parallelität der erzgebirgiseh streichenden Teilanomalie zu der kristallinen Schwelle des Saxothuringikums, die magnetisch durch die Saaleanomalie und die Anomalien von Dessau und Oranienbaum in ihrem nordöstlichen Ende fixiert ist, folgert er, daß sich in dieser Teilanomalie ein Zug kristallinen Grundgebirges abbildet, der ebenfalls der IvOSSMATSchen
Zone
IIIa
des V a r i s t i k u m s
angehören
soll. Bei der Deutung der herzynisch streichenden Anomalie greift er auf Untersuchungen von T. BRANDES (1920) zurück, der eine Zone von der Hettstedter Gebirgsbrücke bis in den R a u m Leipzig annimmt, in der es im jüngeren Paläozoikum zu einer Querfaltung gekommen sein soll. Die Kreuzungsgebiete dieser tektonischen Störungszone mit dem varistischen Faltensystem zeichnen sich durch eine relative Hochlage des Kristallins aus. Im magnetischen Bild müßte also eine Uberlagerung beider Richtungen zu beobachten sein, wie es für die Delitzscher Anomalie auch tatsächlich zutrifft. Da die Saaleanomalie, die derselben herzyniscli streichenden Querzone angehört, eine derartige Richtungsaufspaltung nicht zeigt, ist es fraglich, ob dieses Deutungsschema den tatsächlichen Verhältnissen gerecht wird, zumal sich unter Berücksichtigung des geologischen Aufbaus der näheren und weiteren Umgebung sowie der Schwerekarte eine weniger hypothetische Erklärung der Delitzscher Anomalie finden läßt.
R . LAUTERBACH (1938) weist bei der Besprechung der Ergebnisse seiner magnetischen Aufnahme Nordwestsachsens und Nordostthüringens erstmalig darauf hin, daß auch Ergußgesteine des Unterrotliegenden als Ursache der magnetischen Störung in B e t r a c h t zu ziehen sind. Bei seiner Vermessung wird allerdings nur der Südteil der Delitzscher Anomalie erfaßt, der sich schon annähernd in der durch die jüngste Vermessung festgestellten Form im Isanomalenbild zeigt. Interessant ist, daß die Anomalie eine steilhcrzynischc Streichrichtung erhält, die sich vor allem in der südwestlichen Teilanomalie, die auch in der neuen Vermessung als besonders charakteristisches Element hervortritt, ausprägt. Im Südosten deutet sich die schon in der BEINsehen Aufnahme sehr deutlich erkennbare erzgebirgiseh streichende Begrenzung der Anomalie an. Auf Grund der zum Teil unregelmäßigen Form der magnetischen Störung und einer Betrachtung des tieferen Untergrundes ihrer Umgebung, soweit dieser durch Bohrungen und Aufschlüsse bekannt ist, nimmt R . LAUTERBACH an, daß auch im Bereich der Anomalie Porphyre vorhanden sein müssen, da sie westlich (Bohrung Schwoitzsch, Meßtischblatt Dieskau 4538), nordwestlich (Aufschluß bei Landsberg, Meßtischblatt Brehna 4439), nördlich (zwischen Bitterfeld und Golpa) und östlich (nordwestsächsische Porphyre) der Anomalie bekannt sind. Im Süden werden infolge von in Bohrungen bei Wiederitzsch, Podelwitz und im Stadtgebiet von Leipzig erbohrten Kaolins ebenfalls Porphyre vermutet. J e d o c h ist diese Annahme, besonders nach den Ergebnissen einer Bohrung bei Leipzig (R. HOHL 1955), die unter Kaolin Granit antraf, anzuzweifeln. Genaue Untersuchungen des Kaolins einer weiteren Bohrung lassen ebenfalls vermuten, daß er aus einem Granit bzw. einem Gneis entstanden ist. Die Annahme, daß die Porphyre der Hallesehen Mulde mit denen des Nordwestsächsischen Beckens in Zusammenhang stehen, verliert damit eine ihrer wesentlichen Stützen. M. LEHMANN (1959) lehnt auf Grund der Ergebnisse der magnetischen Regionalaufnahme Nordwestsachsens eine Verbindung der nordwestsächsisclien Porphyrplatte zur Anomalie von Delitzsch sogar vollkommen ab. Aber trotz dieser Einwände bleibt der Hinweis, daß die Anomalie teilweise durch Porphyre bedingt sei, ein wertvoller Beitrag zur Klärung ihrer Ursachen. Weiterhin nimmt R . LAUTERBACH (1938) in Anlehnung an E . BEIN im Bereich der Anomalie die Wurzeln der Porphyrergüsse des Halleschen Raumes an. Ob dieser Pluton mit dem Leipziger Granit, der zur Zeit seiner Untersuchungen nur indirekt durch die K o n t a k t wirkungen nachgewiesen war, eine genetische Einheit bildet, bleibt dahingestellt. Die Abnahme der Störwerte in nordöstlicher Richtung wird auf eine Mächtigkeitsabnahme der Porphyre außerhalb des vermuteten Eruptivzentrums zurückgeführt. Nach neueren Untersuchungsergebnissen sind diese Schlußfolgerungen kaum noch zu rechtfertigen. Die Suszeptibilitäten der Porphyre der Halleschen Mulde und auch Nordwestsachsens liegen nämlich in Größenordnungen, die Störwerte zwischen 100 und 200 y über
Zeitschrift für angewandte Geologie ( 1 9 6 1 ) Heft 12 WAGNER / D i e m a g n e t i s c h e A n o m a l i e v o n D e l i t z s c h
645 Sie wirken aber auf die Gesamtgestalt der Anomalie entscheidend ein und dürfen bei der geologischen Deutung und Erschließung nicht unbeachtet bleiben. Im Südosten stehen die herzynischen Teilanomalien miteinander in Verbindung. Die herzynische Hauptanomalie erreicht durch Überlagerung mit der erzgebirgischen Anomalie im Südosten die höchsten Störwerte (Zentralanomalie mit über 500 y). Im Gegensatz zu dem kontinuierlichen Übergang der Delitzscher Anomalie zum nordwestlich anschließenden Gebiet der Halleschen Mulde wird sie im Südosten durch die erzgebirgisch streichenden Isolinien mehr oder weniger scharf abgeschnitten. Eine unmittelbare Verbindung zum Nordwestsächsischen Porphyrgebiet dürfte daher wohl kaum bestehen.
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400r A b b . 1 . M a g n e t i s c h e A Z - A n o m a l i e n (y)
anstehendem Gestein erwarten lassen. Da auch über dem Löbejüner Porphyr (Älterer Hallescher Porphyr), der nachweislich eine recht erhebliche Mächtigkeit besitzt (Bohrung Sennewitz: mehr als 876 m, Bohrung Gimritz: mehr als 5 9 4 m ) , keine höheren Störwerte ermittelt werden konnten, sind die erhöhten W e r t e innerhalb der Delitzscher Anomalie nur durch Änderungen der Suszeptibilität zu erklären, während Mächtigkeitsunterschiede im Vergleich dazu vernachlässigbar kleine Feldänderungen hervorrufen. Aus der Veränderung der Suszeptibilität muß man wohl schlußfolgern, daß diese mit einem Wechsel der Gesteinsart verbunden ist, wenn keine abnorm hohe Magnetisierung des Porphyrs vorausgesetzt werden soll. Bekannte Gesteine, die eine genügend große Suszeptibilität besitzen können, sind die sowohl in der Halleschon Mulde als auch in Nordwestsachsen vorkommenden Porphyr i e . Ihre enge Vergesellschaftung mit den Quarzporphyren scheint geologisch genügend gesichert, um diesen Gesteinstyp als Ursache einzelner Anomalien, die sich durch verhältnismäßig hohe Störwerte auszeichnen, anzusprechen. Abb. 1 vermittelt einen Uberblick über die Form der Delitzscher Anomalie nach der neuen Vermessung. Der Ubergang zum Verbreitungsgebiet der Halleschen Porphyre vollzieht sich so stetig, daß man die Delitzscher Anomalie — zunächst natürlich nur rein formal — als eine mit diesem Bereich aufs engste verbundene Einheit betrachten möchte. Das charakteristische Merkmal der neuen Ergebnisse ist eine Auflösung der Anomalie in herzynisch streichende Teilanomalien, von denen die südwestliche, sowohl hinsichtlich der Störhöhe als auch der räumlichen Ausdehnung, als Hauptanomalie anzusprechen ist. Im Vergleich zu dieser Anomalie sind die anderen herzynisch streichenden Teilstörungen weniger auffällig.
Obwohl die Delitzscher Anomalie mit dem Hallescheti Porphyrgebiet eng verbunden ist, nimmt sie innerhalb der Halleschen Mulde eine Sonderstellung ein. Im Vergleich zu den Anomalien, die in anderen Gebieten über Porphyren ermittelt wurden, besitzt die Delitzscher Anomalie eine geringere Gliederung und wesentlich größere Ausdehnung. Ähnliche Verhältnisse treten bei Anomalien auf, die als Wirkung kristalliner Schwellen aufgefaßt werden können. Um erste Anhaltspunkte über die vermutliehe Tiefenlage des magnetisch wirksamen Gesteins im R a u m Delitzsch zu gewinnen, sollen die Verhältnisse, die im Bereich der Dessauer Anomalie angetroffen wurden, zu einer vergleichenden Betrachtung herangezogen werden. Die maximalen Störwerte der Dessauer Anomalie liegen in der Größenordnung der im Maximum der Delitzscher Anomalie angetroffenen Störwerte. E . BEIN gab für die Anomalie von Dessau eine Poltiefe von ca. 400 m an, die aus der Halbwertsbreite berechnet wurde. Nach der gleichen Methode ergibt sich für die Delitzscher Anomalie eine solche von ca. 230 m. Berücksichtigt man, daß der in einigen Bohrungen bei Dessau in einer Teufe von 100 bis 150 m angefahrene Granit wegen seiner geringen Suszeptibilit ä t nicht als Ursache der Anomalie, in Frage kommt, sondern diese durch die etwas tiefer liegenden basischen Randpartien bewirkt werden muß, so kann man auf eine Tiefenlage der Oberfläche des im R a u m Delitzseh magnetisch wirksamen Gesteinskomplexes von etwa 150 m schließen. Die Frage nach der Art des Gesteins ist entsprechend diesen Hinweisen noch zu ergänzen. Wie bereits erwähnt, nimmt 11. LAUTERBACH (1938) an, daß die Delitzseher Anomalie mit einem Ausbruchszentrum der Porphyre in Zusammenhang steht. Die magnetische Störung setzt sich also aus der Wirkung der Porphyre und des zugehörigen tieferliegenden Magmenkörpers zusammen. Da die Anomalie im Vergleich zu den magnetischen Störungen, die nachweislich auf die Wirkung von Porphyren zurückgeführt werden können, viel zu großräumig und gleichmäßig ausgebildet ist, sind also höchstens die Einzelerscheinungen der Gesamtanomalie als überlagernde Porphyrwirkungen anzusehen. Das magnetische Bild läßt eine weitgehende Homogenität und relativ hohe Suszeptibilität des wirk-
Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 12 WAGNEK / D i e m a g n e t i s c h e A n o m a l i e v o n D e l i t z s c h
646 samen Störkörpers v e r m u t e n . Diese beiden geforderten E i g e n s c h a f t e n weisen die b e k a n n t e n P o r p h y r e zugleich n i c h t auf. So k a n n m a n z u m Beispiel bei dem L ö b e j ü n e r P o r p h y r eine ziemlich gleichbleibende Magnetisierung bei v e r h ä l t n i s m ä ß i g niedrigen Suszeptibilitäten feststellen, w ä h r e n d einige J ü n g e r e P o r p h y r e in weiten Grenzen variierende Suszeptibilitäten besitzen, die in ihren Maximalwerten zwei- bis dreimal höher liegen als die des L ö b e j ü n e r P o r p h y r s . R e c h t hohe Suszeptibilit ä t s w e r t e der E r u p t i v a der Halleschen Mulde k o n n t e n dagegen bei P o r p h y r i t e n ermittelt werden. Die obersten Grenzwerte liegen etwa eine Zehnerpotenz über denen der P o r p h y r e . Aus diesem Grund ist es wahrscheinlich, daß u n t e r stärkeren Anomalien basischere Gesteine (Porphyrite) anstehen. Wichtige Hinweise ü b e r den tieferen U n t e r g r u n d , die über die Ergebnisse der magnetischen Messungen hinausgehen, lassen sich aus den Ergebnissen der Schweremessung gewinnen (Abb. 2). Das Isogammenbild zeigt das ausgedehnte Schweretief gebiet von W ü r z e n Delitzsch, dessen Streichrichtung durch die in Abb. 2 eingetragene Minusachse gekennzeichnet ist. G. SIEMENS (1953) v e r t r i t t die Ansicht, d a ß die Sehweres t r u k t u r in enger Beziehung z u m nordwestsächsischen P o r p h y r v u l k a n i s m u s s t e h t u n d d a ß sich in den Schwcretiefgebieten von Meißen, Würzen—Delitzsch u n d dem des S u b h e r z y n e n Beckens eine alte Schwächezone schweremäßig a n d e u t e t . Interessant ist n u n , d a ß sich die herzynischen Teilanomalien des Delitzscher Gesamtstörungskomplexes parallel auf der W S W - F l a n k e des Delitzscher Schwereminimums a n o r d n e n u n d sich d a d u r c h als zugehörig zu der von G. SIEMENS angen o m m e n e n Schwächezone erweisen. Das Schweretiefgebiet von Würzen—Delitzseh glied e r t sich in zwei Teilminima, die durch ein Gebiet geringen Schwereanstiegs, eine E i n s c h n ü r u n g , die durch die schwache Sehwcreplusaehse gekennzeichnet ist, voneinander g e t r e n n t sind. Bemerkenswert ist, d a ß diese Plusachse etwa m i t dem magnetischen relativen Minim u m zusammenfällt, das die P o r p h y r g e b i e t e von Halle u n d Nordwestsachsen t r e n n t . Vermutlich stellt die Schwerezunahmc u n d die Verringerung der magnetischen F e l d s t ä r k e m i t einem v e r ä n d e r t e n Gesteinsb e s t a n d in ursächlichem Z u s a m m e n h a n g . Das ausged e h n t e Schwereminimum ist a m besten durch einen granitischen Tiefenkörper zu erklären, der in der gravimetrischen Plusachse u n t e r b r o c h e n ist u n d dessen Teile m i t dem P o r p h y r v u l k a n i s m u s Nordwestsachsens bzw. der Hallesehen Mulde genetisch auf das engste verb u n d e n sind. Die durch die erzgebirgisch streichenden E l e m e n t e des magnetischen und des Schwerebildes gekennzeichnete tektonische Zwlschcnzone d ü r f t e im wesentlichen aus älteren paläozoischen Sediment e n bestehen, die dem Nordsäehsischen Sattel anAbb. 2. BOUGUER-Scliwerestörung (mGal)j|
gehören. Im Südosten u n d Nord-
westen schließen sich a n den Sattelkern jüngere Schichten des Paläozoikums an. Da die Hallesche Mulde als Teil der Oos-Saale-Senke etwas älter als das Nordwestsächsische Becken ist, k ö n n e n im Nordwesten neben uuterrotliegenden Sedimenten u n d Eruptivgesteinen noch jungkarbonische Schichten angetroffen werden, w ä h r e n d im Südosten ausschließlich Unterrotliegendes zu erwarten ist. J ü n g e r e Sehichtglieder, also Oberrotliegendes u n d sämtliche mesozoischen F o r m a t i o n e n , fehlen beiderseits des Sattels wahrscheinlich völlig, da f ü r den Störkörper der Delitzscher Anomalie eine v e r h ä l t n i s m ä ß i g geringe Poltiefe ermittelt wurde. Interessant ist weiterhin, daß sieh gerade die licrzynisch streichende H a u p t a n o m a l i e südlich Delitzsch a u ß e r h a l b der gravimetrischen Minimalzone im Bereich des äußerst steilen Anstieges der Schwerewerte befindet. Sic k a n n d a r u m als A u s d r u c k einer basischeren R a n d zone des das S c h w e r e m i n i m u m erzeugenden P l u t o n s gewertet werden. Die Spezialuntersuchung einer räumlieh sehr kleinen, wegen ihrer Störhöhe von über 1500 y erwähnenswerten Anomalie innerhalb des Delitzselicr Hochs (in der Nordostecke des Meßtischblattes Zwochau 4539) ergibt eine Poltiefe von ca. 170 m. Da das Isanomalenbild dieser Anomalie f ü r einen magnetischen Dipol typisch ist, l ä ß t sich aus den Störwerten im M a x i m u m u n d relativen Minimum eine Poldistanz abschätzen, aus der m a n dann die Teufe der O b e r k a n t e des magnetisch wirksamen Materials m i t ca. 120 m b e s t i m m e n k a n n , wenn der Störkörper als S t a b m a g n e t angesehen wird. Dieser physikalische E r s a t z kann f ü r ein schlotförmiges Gebilde, dessen Querschnitt gegenüber der Länge klein ist, a n g e n o m m e n werden. Die Suszeptibilität des diese Anomalie v e r u r s a c h e n d e n Materials m u ß bei der H ö h e der Störwerte u n d der noch recht großen Teufe erheblich sein, so daß m a n auch hier ein basisches Gestein vermuten kann. Zusammenfassung D i e e r d m a g n e t i s c h e A n o m a l i e v o n D e l i t z s c h s t e l l t eine geophysikalisch u n d a u c h geologisch ä u ß e r s t i n t e r e s s a n t e E r scheinung dar. Verf. h a t neben der E r l ä u t e r u n g der geophysik a l i s c h e n M e ß e r g e b n i s s e v e r s u c h t , d a s g e o p h y s i k a l i s c h e Bild geologisch zu d e u t e n . Die endgültige K l ä r u n g d e r U r s a c h e n d e r M e ß b i l d e r m u ß - a l l e r d i n g s B o h r u n g e n v o r b e h a l t e n bleiben. PC3K>MC M a n i H T i i a a a u o M a j u m OKOJIO ^.ejiHTum n B reoi«iiHCCKOM H II REOJIORHHECKOM OTIIOMENMHX RIPEJICTABJIHET CO6OH Kpaitiie Hirrepacoroe HBJieime. H a p H A y c oö'LHcnenueM reo(J)H:jn»iccKHx MUMepmenbiibix pe:iyjibTaTOii, aivrop lioni.iTaJicH HHTepnpeTHpoHaxb nojiyMeiinyio i t a p T i i n y n reoJiormiecKOM OTHomeiiMvi. I l p a i i a a , OKOHiaTejibiioe BHHCl i e i w e npnwHH n o j i y i e H n w x HMiepHTejibiiHX KapTini MOHteT CblTb HOCTHFIlyTO JllllUb CKUa>KMHaMM.
Summary T h e m a g n e t i c a n o m a l y ol' D e l i t z s c h r e p r e s e n t s a n e x t r e m e l y i n t e r e s t i n g p h e n o m e n o n f r o m b o t h a g e o p h y s i c a l a n d geolog i c a l p o i n t oi v i e w . In a d d i t i o n to d i s c u s s i n g g e o p h y s i c a l m e a s u r i n g r e s u ' l s a n a t t e m p t is m a d e b y t h e a u t h o r t o give a geological i n t e r p r e t a t i o n of t h e g e o p h y s i c a l i m a g e . H o w e v e r , a f i n a l e x p l a n a t i o n of t h e c a u s e s of t h e t e s t d i a g r a m s m u s t b e left to drillings.
Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) H e f t 12 GUMULKA /
Hydrochemische Untersuchungen
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Literatur BEIN, E . : Die Geologie des Gebietes zwischen Saale und Elbe im Lichte erdniagnetisoher Messungen. — Beitr. phys. Erforsch. Erdrinde, H. 6, Berlin 1033. BRANDES, T.: Die varistisohen Ziige im geologischen Bau Mitteldeutschlands. - JST. J b . Min., Geol. I'aläont., Beil. Bd. 44,1920. GÖLLNITZ, O.: Die Vermessung des Sächsischen Staatsgebietes. — Beitr. J b . Berg- u. Hüttenwesen in Sachsen, Freiberg 1019. HOHL, R.: Der Leipziger Granit. — Geologie, 4, S. 23 —26 (1055).
LAUTEHBACH, II.: Geomagnetische Untersuchungen in Äordwestsadison und Nordostthüringen. — Veröff. Geophys. Inst. Univ. Leipzig, Leipzig 1938. — Beiträge zur teutonischen Deutung der geomagnetischen Übersichtskarte der DDK. — Wiss. 7J. Karl-Marx-Üniv. Leipzig, math.-naturwiss. fteiho, H. 3,1053/54. LKHMANN, M.: Erd magnetische Regional Vermessung Nordwcstsachsens.. — Z. angew. Geol., o, S. 2 5 0 - 2 5 4 (1950). REICH, H . : Magnetische Messungen iiu Aachener und Erkelenzer Steinkohlenrevier und ein Versuch ihrer geologischen Deutung. — J b . preuß. geol. Landesanst.. Bd. 47, Berlin 1926. SIEMENS, G.: Die Schwerekartc der DDR. — Ereib. Forsch.-J-l.. C 7, 1053.
Hydrochemische Untersuchungen im Küstengebiet von Koszalin-Gdansk^ JADWJGA GUJIULKA,
Krakow
Die M i t a r b e i t e r des L a b o r s f ü r Wasser, Erdöl und E r d g a s der A b t e i l u n g Geochemie des E r d ö l i n s t i t u t s K r a k o w befassen sich seit 1951 m i t Quell- u n d B r u n n e n w a s s e r u n t e r s u e h u n g e n . Z u n ä c h s t w u r d e n e t w a zehn kleine Gebiete u n d S t r u k t u r e n in v e r s c h i e d e n e n Teilen Polens detailliert h y d r o c h e m i s c h k a r t i e r t . Die E r g e b nisse dieser in geologisch u n t e r s c h i e d l i e h a u s g e b i l d e t e n Gebieten durchgeführten Untersuchungen bestätigten, d a ß die h y d r o c h e m i s c h e M e t h o d e i n n e r h a l b der k o m p l e x e n geochemisclien O b e r f l ä c h e n k a r t i e r u n g b e i m Aufsuchen v o n E r d ö l - u n d E r d g a s l a g e r n geeignet ist 2 ). In d e n J a h r e n 1957 u n d 1958 erfolgte d a n n d u r c h J . GuMULKA,
J . KRZECZKOWSKA,
Z. PRZYBYLSKI,
K . PIESZ-
T. L E N K u n d J . R A D E C K A im K ü s t e n g e b i e t v o n Koszalin — G d a n s k die erste regionale h y d r o chemische A u f n a h m e . Der tiefere geologische B a u des Küstengebietes von Koszalin—Gdansk war, abgesehen v o n den E r g e b n i s s e n seismischer u n d g r a v i m e t r i s e h e r A r b e i t e n , n i c h t g e n a u b e k a n n t . Die in drei E t a p p e n d u r c h g e f ü h r t e n h y d r o e h e m i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n erf a ß t e n ein Gebiet m i t einer Oberfläche v o n e t w a 21000 k m 2 . CZY.&SKI,
In der ersten E t a p p e erfolgte eine U b e r s i c h t s a u f n a h m e des nördlichen Teils des g e n a n n t e n K ü s t e n g e b i e t s in der U m g e b u n g v o n L e b a — L § b o r k — W e j h e r o w o . In einem 3001cm 2 großen Gebiet w u r d e n aus Quellen, B r u n n e n u n d Flüssen 50 W a s s e r p r o b e n e n t n o m m e n . O b w o h l z u n ä c h s t n u r eine Ü b e r s i c h t s a u f n a h m e d u r c h g e f ü h r t w u r d e , w a r das P r o b e n n e t z r e l a t i v dicht, n ä m l i c h eine W a s s e r p r o b e auf 6 km 2 ,. In diesen W ä s s e r n w u r d e n n u r Chlorid, B i t u m i n a u n d die Mineralisation b e s t i m m t ; diese , , K u r z " a n a l y s e n zeigten, d a ß im A u f t r e t e n dieser K o m p o n e n t e n deutliche q u a n t i t a t i v e U n t e r s c h i e d e b e s t e h e n . Die U n t e r s u c h u n gen g a b e n die Möglichkeit, die n a h e z u v o l l k o m m e n e Ü b e r e i n s t i m m u n g zwischen der Ver teilung der W ä s s e r m i t e r h ö h t e n C h l o r i d g e h a l t e n u n d ihrer Mineralisation n a c h z u w e i s e n . E i n e ähnliehe Ü b e r e i n s t i m m u n g ergab sich, m i t A u s n a h m e des Gebietes nordöstlich v o n L§bork, f ü r d e n B i t u m e n g e h a l t . D a r ü b e r h i n a u s w u r d e festgestellt, d a ß sich der C h e m i s m u s der F l u ß w ä s s e r , abgesehen v o n der d e u t l i c h e n A b n a h m e des Chloridgehalts m i t w a c h s e n d e r E n t f e r n u n g v o m Meer, n i c h t in A b h ä n gigkeit v o n d e n durchflossenen Gebieten v e r ä n d e r t . D a h e r w u r d e n diese A n a l y s e n bei der I n t e r p r e t a t i o n n i c h t b e r ü c k s i c h t i g t , u n d v o n einer P r o b e n a h m e in Zusammenfassung eines Referats, gehalten auf der I I . Wissenschaftlichen Konferenz der Erdölinstitute Polens, der Tschechoslowakei und Ungarns am 3. 12. 1959. — Deutsche Übersetzung des Originalbeitrages: W. OKSTKEICH. 2 ) Über die geologischen Ergebnisse der Untersuchungen berichtete J . STRZETELSKI in H e f t 9, S. 448 — 452 dieser Zeitschrift.
den Flüssen w u r d e bei der erweiterten h y d r o e h e m i s c h e n A u f n a h m e abgesehen. Auf der G r u n d l a g e der Ubersichtsa u f n a h m e w u r d e n f ü r eingehendere geochernische U n t e r s u c h u n g e n drei Gebiete ausgegliedert. In der zweiten E t a p p e w u r d e n in einem e t w a 8700 k m 2 großen Gebiet bei Ustlca, B y t ö w , K a r t u z y u n d W e j h e r o w o e t w a 160 Quell- u n d B r u n n e n w a s s e r p r o b e n e n t n o m m e n , wobei auf 54 k m 2 eine P r o b e entfiel. Die zweite E t a p p c der A r b e i t e n b e s t a n d in der E r m i t t l u n g solcher geochemischer I n d i k a t o r e n , die a m b e s t e n die h y d r o ehemischen B e d i n g u n g e n im K ü s t e n g e b i e t v o n Koszalin— G d a n s k k e n n z e i c h n e n . In Z u s a m m e n h a n g d a m i t w u r d e n f ü r die meisten W ä s s e r chemische Vollanalysen a u s g e f ü h r t . Dabei stellte m a n fest, d a ß im U n t e r s u c h u n g s g e b i e t zwei A r t e n v o n W ä s s e r n a u f t r e t e n , die sieh hinsichtlieh des Mincralisationsgrades u n t e r scheiden, u n d zwar W ä s s e r m i t h ö h e r e r Mineralisation, die h ö h e r e K a l z i u m - , Magnesium- u n d Chloridgehalte a u f w e i s e n (ihr V e r b r e i t u n g s g e b i e t wird d u r c h Isoliiiien gekennzeichnet), sowie W ä s s e r m i t geringerer Mineralisation. Aus den geochemisehen K a r t e n , in d e n e n die a b s o l u t e n Gehaitc von Ca, Mg u n d C1 in den W ä s s e r n ( a u s g e d r ü c k t in inval/l) dargestellt sind, ist ersichtlich, d a ß die W ä s s e r , sowohl die m i t h o h e n als a u c h die m i t geringeren Ca-, Mg- u n d Cl-Gehaltcn, a u s g e d e h n t e Isoliniengebiete ähnlicher G e s t a l t m i t g e m e i n s a m e n M a x i m a liefern, deren Achsen v o r w i e g e n d in N W — S E R i c h t u n g v e r l a u f e n . Der sich a b z e i c h n e n d e Gegensatz zwischen diesen beiden T y p e n der W ä s s e r bleibt a u c h in einem größeren R a u m e r h a l t e n (Abb.). Die bisherigen Ü b e r l e g u n g e n s t ü t z t e n sieh auf die absoluten G e h a l t e der chemischen K o m p o n e n t e n . Sic w u r d e n v e r v o l l s t ä n d i g t d u r c h die U n t e r s u c h u n g e n der A q u i v a l e n t k o e f f i z i e n t e n einzelner chemischer K o m p o n e n t e n . Die B e s t i m m u n g des c h e m i s c h e n C h a r a k ters der s t a r k u n d s c h w a c h mineralisierten W ä s s e r (unter besonderer B e r ü c k s i c h t i g u n g der n a t ü r l i c h e n Quellen) erfolgte m i t Hilfe der Verhältnisse Mg/Ca u n d HCOj/Cl. Das Mg/Ca-Verhältnis liegt zwischen 0,08 u n d 0,50, das HCOj/Cl-Verhältnis zwischen 0,8 u n d 22. Die s t ä r k e r m i n e r a l i s i e r t e n W ä s s e r besitzen m e i s t ein etwas höheres Mg/Ca-Verhältnis u n d ein niedriges H C 0 3 / C I - V e r b ä l t n i s . E i n e A u s n a h m e bilden die W ä s s e r in der U m g e b u n g v o n B y t ö w u n d Skarszewo, die ein m i t t l e r e s Mg/Ca-Verhältnis u n d ein sehr h o h e s HC0 3 /C1V e r h ä l t n i s a u f w e i s e n , was d u r c h die h o h e n Gehalte a n K o h l e n s ä u r e u n d K a l z i u m bei niedrigem Chloridgehalt b e d i n g t ist. F ü r die s c h w a c h mineralisierten W ä s s e r ist in der H a u p t s a c h e ein niedriges Mg/Ca-Verhältnis t y p i s c h , das H C 0 3 / C l - V e r h ä l t n i s h a t dagegen m i t t l e r e
Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) H e f t 12 GUMULKA /
Hydrochemische Untersuchungen
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Literatur BEIN, E . : Die Geologie des Gebietes zwischen Saale und Elbe im Lichte erdniagnetisoher Messungen. — Beitr. phys. Erforsch. Erdrinde, H. 6, Berlin 1033. BRANDES, T.: Die varistisohen Ziige im geologischen Bau Mitteldeutschlands. - JST. J b . Min., Geol. I'aläont., Beil. Bd. 44,1920. GÖLLNITZ, O.: Die Vermessung des Sächsischen Staatsgebietes. — Beitr. J b . Berg- u. Hüttenwesen in Sachsen, Freiberg 1019. HOHL, R.: Der Leipziger Granit. — Geologie, 4, S. 23 —26 (1055).
LAUTEHBACH, II.: Geomagnetische Untersuchungen in Äordwestsadison und Nordostthüringen. — Veröff. Geophys. Inst. Univ. Leipzig, Leipzig 1938. — Beiträge zur teutonischen Deutung der geomagnetischen Übersichtskarte der DDK. — Wiss. 7J. Karl-Marx-Üniv. Leipzig, math.-naturwiss. fteiho, H. 3,1053/54. LKHMANN, M.: Erd magnetische Regional Vermessung Nordwcstsachsens.. — Z. angew. Geol., o, S. 2 5 0 - 2 5 4 (1950). REICH, H . : Magnetische Messungen iiu Aachener und Erkelenzer Steinkohlenrevier und ein Versuch ihrer geologischen Deutung. — J b . preuß. geol. Landesanst.. Bd. 47, Berlin 1926. SIEMENS, G.: Die Schwerekartc der DDR. — Ereib. Forsch.-J-l.. C 7, 1053.
Hydrochemische Untersuchungen im Küstengebiet von Koszalin-Gdansk^ JADWJGA GUJIULKA,
Krakow
Die M i t a r b e i t e r des L a b o r s f ü r Wasser, Erdöl und E r d g a s der A b t e i l u n g Geochemie des E r d ö l i n s t i t u t s K r a k o w befassen sich seit 1951 m i t Quell- u n d B r u n n e n w a s s e r u n t e r s u e h u n g e n . Z u n ä c h s t w u r d e n e t w a zehn kleine Gebiete u n d S t r u k t u r e n in v e r s c h i e d e n e n Teilen Polens detailliert h y d r o c h e m i s c h k a r t i e r t . Die E r g e b nisse dieser in geologisch u n t e r s c h i e d l i e h a u s g e b i l d e t e n Gebieten durchgeführten Untersuchungen bestätigten, d a ß die h y d r o c h e m i s c h e M e t h o d e i n n e r h a l b der k o m p l e x e n geochemisclien O b e r f l ä c h e n k a r t i e r u n g b e i m Aufsuchen v o n E r d ö l - u n d E r d g a s l a g e r n geeignet ist 2 ). In d e n J a h r e n 1957 u n d 1958 erfolgte d a n n d u r c h J . GuMULKA,
J . KRZECZKOWSKA,
Z. PRZYBYLSKI,
K . PIESZ-
T. L E N K u n d J . R A D E C K A im K ü s t e n g e b i e t v o n Koszalin — G d a n s k die erste regionale h y d r o chemische A u f n a h m e . Der tiefere geologische B a u des Küstengebietes von Koszalin—Gdansk war, abgesehen v o n den E r g e b n i s s e n seismischer u n d g r a v i m e t r i s e h e r A r b e i t e n , n i c h t g e n a u b e k a n n t . Die in drei E t a p p e n d u r c h g e f ü h r t e n h y d r o e h e m i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n erf a ß t e n ein Gebiet m i t einer Oberfläche v o n e t w a 21000 k m 2 . CZY.&SKI,
In der ersten E t a p p e erfolgte eine U b e r s i c h t s a u f n a h m e des nördlichen Teils des g e n a n n t e n K ü s t e n g e b i e t s in der U m g e b u n g v o n L e b a — L § b o r k — W e j h e r o w o . In einem 3001cm 2 großen Gebiet w u r d e n aus Quellen, B r u n n e n u n d Flüssen 50 W a s s e r p r o b e n e n t n o m m e n . O b w o h l z u n ä c h s t n u r eine Ü b e r s i c h t s a u f n a h m e d u r c h g e f ü h r t w u r d e , w a r das P r o b e n n e t z r e l a t i v dicht, n ä m l i c h eine W a s s e r p r o b e auf 6 km 2 ,. In diesen W ä s s e r n w u r d e n n u r Chlorid, B i t u m i n a u n d die Mineralisation b e s t i m m t ; diese , , K u r z " a n a l y s e n zeigten, d a ß im A u f t r e t e n dieser K o m p o n e n t e n deutliche q u a n t i t a t i v e U n t e r s c h i e d e b e s t e h e n . Die U n t e r s u c h u n gen g a b e n die Möglichkeit, die n a h e z u v o l l k o m m e n e Ü b e r e i n s t i m m u n g zwischen der Ver teilung der W ä s s e r m i t e r h ö h t e n C h l o r i d g e h a l t e n u n d ihrer Mineralisation n a c h z u w e i s e n . E i n e ähnliehe Ü b e r e i n s t i m m u n g ergab sich, m i t A u s n a h m e des Gebietes nordöstlich v o n L§bork, f ü r d e n B i t u m e n g e h a l t . D a r ü b e r h i n a u s w u r d e festgestellt, d a ß sich der C h e m i s m u s der F l u ß w ä s s e r , abgesehen v o n der d e u t l i c h e n A b n a h m e des Chloridgehalts m i t w a c h s e n d e r E n t f e r n u n g v o m Meer, n i c h t in A b h ä n gigkeit v o n d e n durchflossenen Gebieten v e r ä n d e r t . D a h e r w u r d e n diese A n a l y s e n bei der I n t e r p r e t a t i o n n i c h t b e r ü c k s i c h t i g t , u n d v o n einer P r o b e n a h m e in Zusammenfassung eines Referats, gehalten auf der I I . Wissenschaftlichen Konferenz der Erdölinstitute Polens, der Tschechoslowakei und Ungarns am 3. 12. 1959. — Deutsche Übersetzung des Originalbeitrages: W. OKSTKEICH. 2 ) Über die geologischen Ergebnisse der Untersuchungen berichtete J . STRZETELSKI in H e f t 9, S. 448 — 452 dieser Zeitschrift.
den Flüssen w u r d e bei der erweiterten h y d r o e h e m i s c h e n A u f n a h m e abgesehen. Auf der G r u n d l a g e der Ubersichtsa u f n a h m e w u r d e n f ü r eingehendere geochernische U n t e r s u c h u n g e n drei Gebiete ausgegliedert. In der zweiten E t a p p e w u r d e n in einem e t w a 8700 k m 2 großen Gebiet bei Ustlca, B y t ö w , K a r t u z y u n d W e j h e r o w o e t w a 160 Quell- u n d B r u n n e n w a s s e r p r o b e n e n t n o m m e n , wobei auf 54 k m 2 eine P r o b e entfiel. Die zweite E t a p p c der A r b e i t e n b e s t a n d in der E r m i t t l u n g solcher geochemischer I n d i k a t o r e n , die a m b e s t e n die h y d r o ehemischen B e d i n g u n g e n im K ü s t e n g e b i e t v o n Koszalin— G d a n s k k e n n z e i c h n e n . In Z u s a m m e n h a n g d a m i t w u r d e n f ü r die meisten W ä s s e r chemische Vollanalysen a u s g e f ü h r t . Dabei stellte m a n fest, d a ß im U n t e r s u c h u n g s g e b i e t zwei A r t e n v o n W ä s s e r n a u f t r e t e n , die sieh hinsichtlieh des Mincralisationsgrades u n t e r scheiden, u n d zwar W ä s s e r m i t h ö h e r e r Mineralisation, die h ö h e r e K a l z i u m - , Magnesium- u n d Chloridgehalte a u f w e i s e n (ihr V e r b r e i t u n g s g e b i e t wird d u r c h Isoliiiien gekennzeichnet), sowie W ä s s e r m i t geringerer Mineralisation. Aus den geochemisehen K a r t e n , in d e n e n die a b s o l u t e n Gehaitc von Ca, Mg u n d C1 in den W ä s s e r n ( a u s g e d r ü c k t in inval/l) dargestellt sind, ist ersichtlich, d a ß die W ä s s e r , sowohl die m i t h o h e n als a u c h die m i t geringeren Ca-, Mg- u n d Cl-Gehaltcn, a u s g e d e h n t e Isoliniengebiete ähnlicher G e s t a l t m i t g e m e i n s a m e n M a x i m a liefern, deren Achsen v o r w i e g e n d in N W — S E R i c h t u n g v e r l a u f e n . Der sich a b z e i c h n e n d e Gegensatz zwischen diesen beiden T y p e n der W ä s s e r bleibt a u c h in einem größeren R a u m e r h a l t e n (Abb.). Die bisherigen Ü b e r l e g u n g e n s t ü t z t e n sieh auf die absoluten G e h a l t e der chemischen K o m p o n e n t e n . Sic w u r d e n v e r v o l l s t ä n d i g t d u r c h die U n t e r s u c h u n g e n der A q u i v a l e n t k o e f f i z i e n t e n einzelner chemischer K o m p o n e n t e n . Die B e s t i m m u n g des c h e m i s c h e n C h a r a k ters der s t a r k u n d s c h w a c h mineralisierten W ä s s e r (unter besonderer B e r ü c k s i c h t i g u n g der n a t ü r l i c h e n Quellen) erfolgte m i t Hilfe der Verhältnisse Mg/Ca u n d HCOj/Cl. Das Mg/Ca-Verhältnis liegt zwischen 0,08 u n d 0,50, das HCOj/Cl-Verhältnis zwischen 0,8 u n d 22. Die s t ä r k e r m i n e r a l i s i e r t e n W ä s s e r besitzen m e i s t ein etwas höheres Mg/Ca-Verhältnis u n d ein niedriges H C 0 3 / C I - V e r b ä l t n i s . E i n e A u s n a h m e bilden die W ä s s e r in der U m g e b u n g v o n B y t ö w u n d Skarszewo, die ein m i t t l e r e s Mg/Ca-Verhältnis u n d ein sehr h o h e s HC0 3 /C1V e r h ä l t n i s a u f w e i s e n , was d u r c h die h o h e n Gehalte a n K o h l e n s ä u r e u n d K a l z i u m bei niedrigem Chloridgehalt b e d i n g t ist. F ü r die s c h w a c h mineralisierten W ä s s e r ist in der H a u p t s a c h e ein niedriges Mg/Ca-Verhältnis t y p i s c h , das H C 0 3 / C l - V e r h ä l t n i s h a t dagegen m i t t l e r e
Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 12
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GTTMULKA / H y d r o c h e m i s c h e
Untersuchungen
Bor tritt in den untersuchten Wässern sowohl im Hinblick auf die Verteilung als auch auf die Menge parallel mit J o d auf. Im größeren Rahmen deckt sich das Auftreten von J o d und Bor mit den Gebieten, in denen höhere Ca-, Mg- und Cl-Gehalte zu beobachten sind. Wahrscheinlich können die Gehalte von J o d und Bor unter den hier herrschenden Verhältnissen bei der Untersuchung der Erdölführung ausgewertet werden; jedoch ist noch eine Bestätigung durch weitere Arbeiten erforderlich. Bei den detaillierteren Arbeiten entfiel eine Wasserprobe auf 1 — 5 km 2 , bei den regionalen Aufnahmen auf 6 - 5 0 - 8 0 km 2 . Die Wasserproben wurden in erster Linie aus Quellen, vor allem aus Mineralquellen, entnommen und erst in zweiter Linie aus Brunnen. Bei der Entnahme der Brunnenwässer war besonders die Möglichkeit zu beachten, A b b . H y d r o c h e m i s c h e K a r t e d e r C h l o r i d g e h a l t e in Quell- u n d B r u n n e n w ä s s e r n daß die Brunnen durch Abwässer verunreinigt sein kön1 — Probeentnalmiemuikte, 2 — Linien gleichen CMoridgehalts (0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0 und darüber) in mval/1 nen oder daß evtl. andere Faktoren den Chemismus des Wassers beeinflussen, z. B . oder höhere Werte. In Anbetracht der hohen Chloriddie Nachbarschaft von Sumpfböden, Torflagern, Rasengehalte werden dieser Wassertyp sowie die Quellwässer, eisenerzen usw. die eine schwächere Mineralisation und ein höheres Mg/Ca-Verliältnis zeigen, im Gebiet von Wejherowo— Die Entnahme der Wasserproben aus dem gegebenen Kartuzy—Gdansk nicht berücksichtigt. Die zweite Gebiet mußte in möglichst kurzer Zeit, bei gleichen Etappe der Untersuchungen auf der Grundlage der meteorologischen Verhältnissen, durchgeführt werden. hydrocliemischen Indikatoren wies auf die Möglichkeit Eine Probenahme bei langanhaltenden Niederschlägen hin, daß zusätzliche hydrochemische Anomalien im ist nicht günstig. Raum von Koszalin, Darlowo und südlich von Gdansk Zur Ermittlung eines genauen Bildes des Chemismus auftreten. der Wässer war die Mehrzahl der Bestandteile am EntIm Zusammenhang damit wurde im Jahre 1958 das nahmepunkt unter Feldbcdingungcn zu bestimmen, Untersuchungsgebiet nach Westen und Süden erweitert. weitere Bestimmungen wurden im Labor ausgeführt. In einem 12000 km 2 großen Gebiet wurden etwa Die Analyse der Proben im Gelände ermöglichte 150 Quell- und Brunnenwasserproben entnommen, woes, an Hand der ermittelten Ergebnisse gegebenenfalls bei auf 80 km 2 eine Probe entfiel. Als neue Indikatoren sofort das Probenahmenetz zu verdichten, das Untcrwurden die Spurenelemente Jod und Bor eingeführt, die suchungsgebiet zu erweitern usw. nach W. A. SüLIN und anderen Autoren als Indikatoren der Erdölführung gelten. Die Untersuchungen ergaben Folgerungen für die Wässer aus dem Gebiet von Koszalin, Szczecinek, Chojnice und Bydgoszcz zu 6 0 % Jodgehalte zwischen Um festzustellen, ob bestimmte Elemente — ins1 - 2 4 • 10- 3 mg/1. besondere J o d — als Indikatoren einer Erdölführung Höhere Gehalte wurden im nordwestlichen Gebiet (Darlowo, Koszalin) sowie südlich und südöstlich von Koszalin bis Szczecinek ermitt6lt. In den Mineralwässern von Polczyn wurde ebenfalls Jod in kleineren Mengen festgestellt. Es handelt sich um Gebiete, die in der Nachbarschaft bzw. in der Verlängerung der Struktur von Kolobrzeg liegen, wo Solevorkommen bekannt sind. Jodhaltige Wässer treten ferner im Gebiet von Wi?cbork—Koronowo—Bydgoszcz und in der Umgebung von Chojnice auf.
gelten können,.wie das W. A. SULIN behauptet, und ob diese Indikatoren im polnischen Flachland beim Aufsuchen von Erdöl dienen können, sind zusätzliche geochemische und geologische Untersuchungen erforderlich. Die erhaltenen Ergebnisse ermöglichten bereits während der Untersuchungen die Ermittlung.weiterer anomaler Gebiete und die experimentelle Bestätigung der Annahmen. Unter Zugrundelegung der bisherigen Erfahrungen wurde eine Methodik zur Durchführung detaillierter und regionaler hydrochemischer Kartie-
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/ Bohrung Plonsk 1
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rungsarbeiten entwickelt. Es wurde festgestellt, daß zur sicheren hydrochemischen Kartierung von Gebieten nicht nur die Struktur, sondern auch ihre Umgebung untersucht werden muß, um den chemischen Charakter der umgebenden, kontrastierenden Wässer zu erfassen. Die bisher erzielten Ergebnisse der Untersuchungen auf bekannten Strukturen und die hier vorgelegte Arbeit gestatten die Schlußfolgerung, daß hydrochemische Untersuchungen eine große Hilfe bei der E r m i t t l u n g von Strukturen oder Gebieten darstellen, die im Hinblick auf ihre Erdölführung aussichtsreich sind. Zusammenfassung Regionale hydrochemische Untersuchungen im Küstengebiet von Koszalin—Gdansk gaben die Möglichkeit, eine zuverlässige Gruppe hydrochemischer Indikatoren zu ermitteln (die absoluten Gehalte von Kalzium, Magnesium und Chlorid sowie die Spurenelemente .Jod und Bor), mit deren Hilfe in diesem Gebiet hinreichend genaue hydrochemische Unterscheidungen möglich sind. Die Spurenelemente Jod und Bor können bei der Untersuchung der Aussichten der Erdölluhrimg des Gebietes Versvendung finden. Darüber hinaus wurden zur Erfassung der chemischen Ähnlichkeit der Wässer und der Erweiterung der Basis der Indikatoren die Verhältnisse 1IC03/C1 und Mg/Ca bestimmt. PesioMe PerHonajibHue ruApoxiiMHiecKne HCCJIEFLOBAIIHH B npwöpemnoM paiioue Memny KoiuaJiHHOM H raaiiLCitoiu nosi BOJIHJIH BBIFLEJIHTB LIAHEIKIIYIO rpynny mApoxnMH iecKMx
noKa3aTejieö (a HMemio aßconiOTHue coflep?KaHHH najibijHH, MarHHH H xnopujja, a TaKHte npHcyrcTBHe pacceHHHtix 3JIGMGHTOB HOfl H 6 o p ) , C nOMOIIlblO K O T O p b l X B 3TOM paÜOHe CTaHOBHTOH B 0 3 M 0 J K H H M H
flOCTaTOHHO
TOIHBie
THnpOXHMH-
yecKHe BBIAEJIEHHH. PacceHHHwe 3JieMeHTH HOFL H öop MoryT ÖblTb HCnOJIbSOBaHM npjl HCCJieaOBaHHH nepCneKTHBHOCTH paiiona Ha neTb. Cßepx T O F O , P,JIH ycTanoBjiemtH X H M H 'ieCKOH C X O F T H O C T H BOA H C IjenbiO paCIUHpeHHH 6a3HCa noKasaTejie®, ß b i r a onpeAenenH cooTHomeHM HG03/C1 m Mg/Ca. Summary Regional hydrochemical investigations in the Koszalin— Gdansk coastal area offered a possibility to determine a reliable group of hydrochemical indicators (such as the absolute contents ol calcium, magnesium and chloride as well ¡is the trace elements iodine and boron), with whose help hydrochemical differentiations are possible with fair accuracy in this area. The trace elements iodine and boron can be used in the exploration of the area for petroleum. In addition, relations existing between HC0 3 and CI as well as Mg and Ca have been determined in order to cover the chemical affinity of the waters and to extend the basis of the indicators. Literatur ALEKIN, O.a.: G r u n d l a g e n d e r Hydrocliemie. — W a r s c h a u 1950, S. 268, 304 (poln. Ubers, d . russ. Originals). KAZMINA, T. .T.: Ber. A k a d . Wiss. U d S S R . - B d . L X X V I I , K r . 2, 1951. K A W E J B W , M. 0 . : Ber. A k a d . "Wiss. U d S S R . - B d . 61, N r . 2, 1948. OHTJCHOWSKA, I. & .T. J U S T : Gas, W a s s e r u n d s a n i t ä r e T e c h n i k . — Nr. 5, 1952, S. 141 (poln.). STKZETKLSKI, J.: N a f t a , N r . 7 — 8. 1959 (poln.). tiULix, W . A . : Die W ä s s e r d e r E r d ö l l a g e r s t ä t t e n i m S y s t e m der n a t ü r l i c h e n W ä s s e r . — M o s k a u —Leningrad 194G (russ.).
Bericht über die Bohrung Plonsk l1) JOSEF STEMULAK,
Warszawa
In das Programm der geologischen Untersuchungen am Rand der Russischen Tafel, die vom Geologischen Institut mit den Bohrungen in Elk (Lyck), Pisz (Johannisburg), Oströw Mazowiecka und Glowaczöw begonnen wurde, hat sich im Jahre 1956 die Erdölindustrie mit der Bohrung in Plonsk eingeschaltet. Die Bohrung Plonsk 1 wurde am Rande einer sich weit erstreckenden gravimetrischen S t r u k t u r (gravimetrisches Hoch) angesetzt, die in ihrem nordöstlichen Teil bereits durch Bohrungen (Elk, Pisz, Oströw Mazowiecka) untersucht worden ist (Abb. 1). Diese Bohrung sollte Aufschluß über die Hebung und das Auskeilen mesozoischer und jungpaläozoischer Schichten am Rande der Tafel geben. Gleichzeitig wurde mit dem möglichen Auftreten von Bitumenanreicherungen gerechnet, falls man am R a n d der Tafel auf eine Antiklinale oder eine stratigraphische Falle treffen sollte. Als möglicher Bitumenspeicher wurde die Untere Kreide angesehen, in der man auch während des Bohrens Erdölanzeichen feststellte, die dann durch die Analyse der entnommenen Spülprobe bestätigt wurden. Auch in den Kernen wurde der Bitumengehalt ermittelt. Bei der Ausarbeitung dieses Beitrages h a t t e die Bohrung Plonsk 1 eine Teufe von 1934 m erreicht, sie soll aber auf Grund der bisherigen Ergebnisse noch weiter abgeteuft werden. Die Untersuchung der Bohrkerne und Trümmerproben sowie die Karottageergebnisse, ergänzt durch Bestimm u n g der Makro- und Mikrofauna, ergaben folgendes geologisches Profil (Abb. 2): 0 — 57 m: Sande, Kiese, grauer Lehm mit Gerollen kristalliner Gesteine — Moräne (Quartär) l
) A u s : „ K w a r t a l n i k Geologiczny", B d . 1, N r . 2 , 1 9 5 7 ( e t w a s g e k ü r z t ) .
57— 263 m: grüner, roter und gelbgrüner plastischer Ton — Posener Ton (Pliozän) Im Kern aus 226 — 243 m Teufe tritt im Liegenden des Posener Tons eine stark sandige Kohlenschluffeinlagerung auf, die ins Miozän gestellt wird. Im Liegenden dieser Serie, im Kernmarsch aus 258 — 263 m Teufe, konnte die Grenze zwischen den Bildungen des Deckgebirges und der Kalkserie der Oberkreide festgelegt werden. 263 —287 m: grünlichgraue, schwach sandige Mergel mit Glaukonit. Ein aus einer in 258—264 m Teufe entnommenen Probe angefertigter Selilift' ließ zahlreiche Foraminiferenreste, Quarzpelite sowie unregelmäßig liegende Schwammnadeln erkennen. Manche Partien des Schliffs weisen eine Imprägnierung mit einer isotropen Substanz, wahrscheinlich
Abb. 1. Gravimetrische Karte des Gebiets Plonsk—Warszawa— Oströw Mazowiecka (nach A. D A B R O W S K I )
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rungsarbeiten entwickelt. Es wurde festgestellt, daß zur sicheren hydrochemischen Kartierung von Gebieten nicht nur die Struktur, sondern auch ihre Umgebung untersucht werden muß, um den chemischen Charakter der umgebenden, kontrastierenden Wässer zu erfassen. Die bisher erzielten Ergebnisse der Untersuchungen auf bekannten Strukturen und die hier vorgelegte Arbeit gestatten die Schlußfolgerung, daß hydrochemische Untersuchungen eine große Hilfe bei der E r m i t t l u n g von Strukturen oder Gebieten darstellen, die im Hinblick auf ihre Erdölführung aussichtsreich sind. Zusammenfassung Regionale hydrochemische Untersuchungen im Küstengebiet von Koszalin—Gdansk gaben die Möglichkeit, eine zuverlässige Gruppe hydrochemischer Indikatoren zu ermitteln (die absoluten Gehalte von Kalzium, Magnesium und Chlorid sowie die Spurenelemente .Jod und Bor), mit deren Hilfe in diesem Gebiet hinreichend genaue hydrochemische Unterscheidungen möglich sind. Die Spurenelemente Jod und Bor können bei der Untersuchung der Aussichten der Erdölluhrimg des Gebietes Versvendung finden. Darüber hinaus wurden zur Erfassung der chemischen Ähnlichkeit der Wässer und der Erweiterung der Basis der Indikatoren die Verhältnisse 1IC03/C1 und Mg/Ca bestimmt. PesioMe PerHonajibHue ruApoxiiMHiecKne HCCJIEFLOBAIIHH B npwöpemnoM paiioue Memny KoiuaJiHHOM H raaiiLCitoiu nosi BOJIHJIH BBIFLEJIHTB LIAHEIKIIYIO rpynny mApoxnMH iecKMx
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Bericht über die Bohrung Plonsk l1) JOSEF STEMULAK,
Warszawa
In das Programm der geologischen Untersuchungen am Rand der Russischen Tafel, die vom Geologischen Institut mit den Bohrungen in Elk (Lyck), Pisz (Johannisburg), Oströw Mazowiecka und Glowaczöw begonnen wurde, hat sich im Jahre 1956 die Erdölindustrie mit der Bohrung in Plonsk eingeschaltet. Die Bohrung Plonsk 1 wurde am Rande einer sich weit erstreckenden gravimetrischen S t r u k t u r (gravimetrisches Hoch) angesetzt, die in ihrem nordöstlichen Teil bereits durch Bohrungen (Elk, Pisz, Oströw Mazowiecka) untersucht worden ist (Abb. 1). Diese Bohrung sollte Aufschluß über die Hebung und das Auskeilen mesozoischer und jungpaläozoischer Schichten am Rande der Tafel geben. Gleichzeitig wurde mit dem möglichen Auftreten von Bitumenanreicherungen gerechnet, falls man am R a n d der Tafel auf eine Antiklinale oder eine stratigraphische Falle treffen sollte. Als möglicher Bitumenspeicher wurde die Untere Kreide angesehen, in der man auch während des Bohrens Erdölanzeichen feststellte, die dann durch die Analyse der entnommenen Spülprobe bestätigt wurden. Auch in den Kernen wurde der Bitumengehalt ermittelt. Bei der Ausarbeitung dieses Beitrages h a t t e die Bohrung Plonsk 1 eine Teufe von 1934 m erreicht, sie soll aber auf Grund der bisherigen Ergebnisse noch weiter abgeteuft werden. Die Untersuchung der Bohrkerne und Trümmerproben sowie die Karottageergebnisse, ergänzt durch Bestimm u n g der Makro- und Mikrofauna, ergaben folgendes geologisches Profil (Abb. 2): 0 — 57 m: Sande, Kiese, grauer Lehm mit Gerollen kristalliner Gesteine — Moräne (Quartär) l
) A u s : „ K w a r t a l n i k Geologiczny", B d . 1, N r . 2 , 1 9 5 7 ( e t w a s g e k ü r z t ) .
57— 263 m: grüner, roter und gelbgrüner plastischer Ton — Posener Ton (Pliozän) Im Kern aus 226 — 243 m Teufe tritt im Liegenden des Posener Tons eine stark sandige Kohlenschluffeinlagerung auf, die ins Miozän gestellt wird. Im Liegenden dieser Serie, im Kernmarsch aus 258 — 263 m Teufe, konnte die Grenze zwischen den Bildungen des Deckgebirges und der Kalkserie der Oberkreide festgelegt werden. 263 —287 m: grünlichgraue, schwach sandige Mergel mit Glaukonit. Ein aus einer in 258—264 m Teufe entnommenen Probe angefertigter Selilift' ließ zahlreiche Foraminiferenreste, Quarzpelite sowie unregelmäßig liegende Schwammnadeln erkennen. Manche Partien des Schliffs weisen eine Imprägnierung mit einer isotropen Substanz, wahrscheinlich
Abb. 1. Gravimetrische Karte des Gebiets Plonsk—Warszawa— Oströw Mazowiecka (nach A. D A B R O W S K I )
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STEMULAK / B o h r u n g P l o n s k 1 1100 — 1 1 8 6 m : graue, glimmerhaltige Quarzsandsteine u n d w e i ß e S a n d e des A l b . D i e a u f der B o h r l o c h m e ß k u r v e d e u t l i c h e r k e n n b a r e n V e r ä n d e r u n g e n des E i g e n p o t e n t i a l s e r m ö g l i c h t e n die B e s t i m m u n g der Teul'e der H a n g e n d - u n d L i e g e n d g r e n z e dieses K o m p l e x e s . 1 1 8 6 — 1 2 0 6 m : fossilführende schwarze, glimmerhaltige, sandige T o n e u n d Sclilull'e, die a u f G r u n d i h r e r p e t r o g r a p h i s c h e n A u s b i l d u n g in die U n t e r e K r e i d e e i n g e g l i e d e r t w u r d e n . D i e B i l d u n g e n der U n t e r e n K r e i d e liegen d i s k o r d a n t a u f j u r a s sischen Schichten.
A b b . 2. S c h e m a t i s c h e s P r o f i l d u r c h d e n T a f e l r a n d i m G e b i e t von Plonsk Q + Trz — Quartär und Tertiär, K s — Obere Kreide, IM — Untere Kreide, J 3 — oberer Jura, .t 2+1 — mittlerer und unterer .Jura, 'I1 — Trias, I' — Penn mit der SaMormation K i e s e l s ä u r e , auf. F . l l u s s (10;">7) b e s t i m m t e in dieser K e r n s t r e c k e die M i k r o f a u n a : Neo/Iabelliiia reticulata (REUSS), ßoliviua incras.ia.ia (REUSS), Cobicides harperi (SAND), Bolivinoides decorata decorata JONES, ßoliviiioides draco miliaris HILT. ISI KOCH., Ataxophragmium compactum BROTZEN, Verneuilina sp. A u l G r u n d dieser F o r m e n w u r d e n diese S c h i c h t e n ins M a a s t r i c h t e i n g e s t u f t . Tn i h r e r lithologischen A u s b i l d u n g e r i n n e r t diese S e r i e a n das D a n . 287 — 4 8 3 m : h e l l g r a u e u n d b l ä u l i c h g r a u e , stellenweise s a n d i g e Mergel. A u f e i n e n e r h e b l i c h e n S a n d g e h a l t des Mergels im B e r e i c h z w i s c h e n 4 0 0 — 4 7 0 m w e i s t die B o h r l o c h m e ß k u r v e h i n . D i e v o n E . ODRZYWOLSKA-BIENKOWA ( 1 9 5 7 ) hier b e s t i m m t e Mikrofauna deutet auf Maastricht. U n t e r a n d e r e n w u r d e n g e f u n d e n : Neoßabellina reticulata (RETJSS), ßolivinoides draco (MARSSON). 4 8 3 — 7 1 0 m : h e l l g r a u e Mergel, a b einer T e u f e v o n 5 8 0 m mit grünen Streifen und Feuersteineinlagerungen. Auf Grund der v o n E . ODRZYWOLSKA-BTENKOWA ( 1 9 5 7 ) b e s t i m m t e n M i k r o f a u n a — Globorotalites micheliniana CUSH., Stensiöina pommerana BROTZEN, Globotruncana arca CUSH., Globotruncana fornicata PLUMER, ßolivinoides decorata JONES u n d sporadisch auftretende Bruchstücke von Neo/Iabellina rugosa (D'ORB.) — w i r d diese S e r i e in den E m s c l i e r oder das Campan eingestuft. 7 1 0 — 1 0 2 5 m : hellgraue, griinfleckige Mergel m i t Z w i s c h e n m i t t e l aus d u n k l e m T o n m i t F e u e r s t e i n e n . U n t e r h a l b 7 5 0 m e r s c h e i n e n h e l l g r a u - g e s t r e i f t e g r ü n g e t ö n t e Mergel. I n einer T e u f e v o n 8 9 0 m g e h e n die Mergel in M e 'gelkalke ü b e r , die sich a u f d e m D i a g r a m m der e l e k t r i s c h e n B o h r l o c h s o n d i e r u n g d u r c h eine geringe Z u n a h m e des W i d e r s t a n d e s bei z i e m l i c h e r E r h ö h u n g der Eigenpotentialwerte auszeichnen. Die letzten F e u e r s t e i n e f i n d e t m a n in e t w a 9 5 0 in T e u f e . E . ODRZYWOLSKA-BIENKOWA (1957) g i b t für diesen K o m p l e x u n t e r a n d e r e n Turon-Formen an: Stensiöina praeexsculpta (KELLER), Stensiöina exsculpta gracilis BROTZEN, Globotruncana lapparenti bulloides (VOGLER), Globotruncana lapparenti coronata (BOLLI). A u ß e r d e m w u r d e n einige O l i g o s t e g i n e n n a c h g e wiesen, u n d z w a r F o r m e n , die v o m C e n o m a n bis z u m T u r o n auftreten. I n einer P r o b e aus 7 4 1 m T e u f e t r a t e n n e b e n Globotruncana I n o c e r a m e n a u f . N a c h F . MITURA ( 1 9 5 7 ) h a n d e l t es sich u m Inoceramus inconstans WOODS, eine f ü r den u n t e r e n T e i l des o b e r e n T u r o n s (Inoceramus-schloenbachiH o r i z o n t ) c h a r a k t e r i s t i s c h e A r t . I n einer T e u f e v o n 8 0 2 m w u r d e n Inoceramus cf. cuvieri ( S o w . ) , Inoceramus striatoconcentrius GÜMB. f e s t g e s t e l l t , die e b e n f a l l s f ü r d e n u n t e r e n T e i l des o b e r e n T u r o n s , Scaphites-geinitzi-lioviy.ont, kennz e i c h n e n d sind. 1 0 2 5 — 1 1 0 0 m : hellgraue Mergelkalke m i t dunklen T o n z w i s c h e n m i t t e l n . I m B e r e i c h dieser S c h i c h t e n w e i s t das D i a g r a m m der e l e k t r i s c h e n B o h r l o c h m e s s u n g eine A b n a h m e des W i d e r s t a n d e s u n d eine u n b e d e u t e n d e Z u n a h m e der E i g e n p o t e n t i a l w e r t e auf, w a s s c h o n einige Male als c h a r a k t e r i s t i s c h e s M e r k m a l f ü r die C e n o m a n - S e r i e n beobachtet w u r d e . D i e aus dieser T e u f e v o n E . ODRZYWOLSKA-BIENKOWA b e s t i m m t e n F o r m e n : Textularia trochus D'ORB. v a r . subconica (FRANKE), Ticinella sp., Gaudryina serrata FRANKE, Anomalinoides globosa BROTZEN, Anomalina globosa BROTZEN, Anomalina cenomanica BROTZEN b e s t ä t i g e n die E i n s t u f u n g dieser S c h i c h t e n ins C e n o m a n .
1206 m — 1 2 7 2 : cremefarbige Kalke, graue Mergelkalke mit Astarte duboisiana D'ORB. u n d Provirgatites pilicensis (L. CLMASZEWSKI — I I . MAKOWSKI), die ins m i t t l e r e B o n o n i e u eingestuft wurden. 1 2 7 2 — 1 3 3 0 m : graue Kalksteine, L u m a c h e l l e und graue dolomitische Kalke, vermutlich Kimmeridge. 1 3 3 0 — 1 6 0 4 m : g r a u e sowie hellgelbe u n d gelbgraue o o l i t h i s c h e K a l k s t e i n e , die d u r c h d e t r i t i s c h e K a l k e u n d S t a u b k a l k e g e t r e n n t s i n d ; sie w u r d e n ins A s t a r t i e n eingeo r d n e t . D a s H a n g e n d e u n d L i e g e n d e dieser S e r i e w u r d e a u s s c h l i e ß l i c h a u f G r u n d der p e t r o g r a p h i s c h e n Z u s a m m e n s e t z u n g b e s t i m m t ; es ist m ö g l i c h , d a ß n a c h der p a l ä o n t o l o g i s c h e n U n t e r s u c h u n g der K e r n e ein T e i l der B i l d u n g e n in das Kimmeridge eingeordnet werden muß. Unter 1 6 4 0 m k o m m e n hellgraue K a l k e m i t Feuersteinen vor, die z u m O x l ' o r d - R a u r a c i e n g e h ö r e n . B e i 1 7 4 8 m g e h e n sie in g r a u e K a l k e m i t S t y l o l i t h e n sowie in b r a u n e K a l k e u n d in , , K n o l l e n " - K a l k e ü b e r , die a u f den K l u f t e b e n e n dunkle detritische Anflüge aufweisen. Innerhalb dieser B i l d u n g e n t r e t e n K a l k e i n l a g e n m i t G l a u k o n i t - u n d P y r i t n e s t e r n auf. D i e s e S e r i e z e i c h n e t sich d u r c h eine r e i c h e F a u n a (Crinoiden u n d C e p h a l o p o d e n ) aus, die j e d o c h n o c h nicht vollständig b e s t i m m t wurde. B e i 1 7 7 8 m wurde das Hangende sandiger Bildungen durchteuft, und zwar graue, feinkörnige, dichte Sandsteine m i t Linsen von i n k o h l t e m D e t r i t u s , in d e n e n M u s c h e l n g e f u n d e n w u r d e n . D i e s e S a n d s t e i n e r e i c h e n bis in eine T e u f e v o n 1 7 8 3 m . I m L i e g e n d e n bis 1 8 6 9 m k o m m e n g r a u e Q u a r z s a n d s t e i n e u n d d u n k e l g r a u e Schiefer m i t S a n d a u g e n vor. Die , , K n o l l e n " - K a l k e i m H a n g e n d e n u n d die t i e f e r l i e g e n d e n d i c h t e n f a u n e n f ü h r e n d e n S a n d s t e i n e g e h ö r e n zweifellos z u m D o g g e r (Callovien). D i e t i e f e r a u f t r e t e n d e Serie d a g e g e n k a n n e b e n s o g u t z u m L i a s g e h ö r e n . E i n e g e n a u e G r e n z e w i r d m a n h i e r e r s t n a c h der mikropaläontologischen Auswertung festlegen können. V o n 1 8 6 9 m bis 1 9 3 4 m T e u f e ( S t a n d v o m 2. 7. 1 9 5 7 ) w u r d e n Quarzsandsteine mit Kohlenhusen und graue Tonschiefer sowie g r a u g r ü n e S c h i e f e r d u r c h t e u f t , die zweifellos d e n L i a s ( E s t h e r i e n - S c h i c h t e n ) v e r t r e t e n . B e i m A n s e t z e n der
A b b . 3. B o h r p r o f l l v o n der Bohrung Plonsk 1 1 — Quartär: Kiese, Sande, Lehme, Moräne; 2a — Tertiär: Posener Ton; 2b — Tertiär: kohlige Schluffe, Kiese, Sande; 3a — Maastricht: grünliche Mergel mit Glaukonit; 3 b —1 Maastricht: hellgraue Mergel; 4 — Emscher — Campan: hellgraue Mergel mit Feuerstein; 5a — Turon: hellgraue, streifige Mergel mit Feuersteinen; 5b — Turon: graue Mergelkalke ; 6 — Cenoman: graue Fleckenmergel; 7 — Alb; 8 — Untere Kreide: schwarze, sandige Tone; 9a — Bononien: Kalksteine, Lumachelle, dolomitische Kalke; 91) — Bononien; 10 — Kimmeridge; I I a — Astartien: gelbe Kalksteine, Oolithe; I I b — Astartien: graxie und hellgraue Kalksteine; 12 - Oxford +Kauracien: Kalke mit Feuersteinen; 13 — Callovien: Tone und Sandsteine; 14 ~ Bathonien; 15 — Lias: Sandsteine und Tone
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TYSKI / Basisbohrung Paslek IG I Bohrung -wurde damit gerechnet, den Untergrund hei 2000 m zu erreichen. Da in einer Teufe von 1934 m erst der untere J u r a (Lias) durchteuft wurde, kann selbst bei einer ziemlich erheblichen Reduzierung der mesozoischen Schichten und des jüngeren Paläozoikums das Hangende des Untergrundes erst unter 2500 m Teufe erwartet werden. In Abb. 3 ist das geologische Profil des Randes der kristallinen Tafel in der Gegend'von Plonslc dargestellt.
Literatur H u s s , K.: Untersuchungen der Mikrofauna in der Bohrung Vloiisk 1. — Unveröff. Manuskript, Gcol. Arc.h. d. Bohrbetriebes der Erdölindustrie, 1957. MITURA, F . : Mitteilung über die Inoceramenbestimmung in der Bohrung Ptonsk 1. — Unveröff. Manuskript, Geol. Arcli. d. Bohrbetriebes der Erdölindustrie, 1957. ODRZYWOLSKA-BIENKOWA, E . : Bestimmung der Mikrofauna. — Unveröff. Manuskript, Archiv des Jlauptlaboratoriums der Erdölindustrie in Krakow, 1957.
D i e Ergebnisse der Basisbohrung Paslek IG I1) STANISLAW TYSKI, W a r s z a w a «
I m ersten A b s c h n i t t der geologischen E r k u n d u n g des R a n d e s der o s t e u r o p ä i s c h e n T a f e l im Bereich der k a s c h u b i s c h - e r m l ä n d i s c h e n S e n k e w u r d e auf Vorschlag v o n W . P O Z A B S K I bei E l b l a g die B a s i s b o h r u n g Paslek IG I n i e d e r g e b r a c h t . Mit dieser B o h r u n g sollten die A u s b i l d u n g des ganzen Sedimentgesteinskomplexes, v o r allem der paläozoischen B i l d u n g e n , sowie die d e n präkambrischen Untergrund aufbauenden Gesteine untersucht werden. ST. T Y S K I und J. ZNOSKO arbeiteten für Nordpolen „Geologische P r o j e k t g r u n d l a g e n f ü r die allgemeinen U n t e r s u c h u n g e n des U n t e r g r u n d e s im polnischen F l a c h l a n d " aus. Der A n s a t z p u n k t der B o h r u n g w u r d e n a c h d e n E r g e b n i s s e n der geophysikalischen ( g r a v i m e t r i s c h e n u n d m a g n e t i s c h e n ) R e g i o n a l u n t e r s u c h u n g e n festgelegt. Bei A u s a r b e i t u n g dieses Beitrages w a r die B o h r u n g , die a m 14. J u n i 1958 b e g o n n e n w u r d e u n d m i t einer R o t a r y - A n l ä g e T r a u z l R E 53 n i e d e r g e b r a c h t wird, noch n i c h t b e e n d e t . E r s t a b einer T e u f e v o n 525 m w u r d e v o l l s t ä n d i g g e k e r n t . I m Pleistozän u n d im oberen Teil der K r e i d e erfolgte die K e r n e n t n a h m e alle 20 bis 50 m. Ä h n l i c h wie bei allen B a s i s b o h r u n g e n sind a u c h liier S p e z i a l u n t e r s u c h u n g e n vorgesehen, z . B . : elektrische B o h r l o c h s o n d i c r u n g c n ; Messungen der n a t ü r l i c h e n R a d i o a k t i v i t ä t , der T e m p e r a t u r , der B o h r l o c h a b w e i c h u n g , der m i t t l e r e n Geschwindigkeit der seismischen Wellen u. a. S c h e m a t i s c h e s lithologiseh-sLratigraphisches Profil der durchteuften Schichten: 0,00—199,0 m Q u a r t ä r : Geschiebelehm, verschiedenkörnige Sande, Schluft'e. Es wurden keine Daten über das Auftreten tertiärer Sedimente festgestellt. 199,00 —590,40 m O b e r e K r e i d e : Infolge der nicht kontinuierlichen Kernentnahme in den oberkretazischen Bildungen sind die über die Ausbildung der Kreide gewonnenen Ergebnisse in starkem Maße fragmentarisch; trotzdem ist es auf Grund der Makro- und Mikrofauna gelungen, eine ziemlich vollständige Ausbildung der Kreide vom Oberen Maastricht bis zum Alb einschließlich festzustellen. Bis zu 506 m Teufe liegen die Schichten der Kreide in kalkiger Ausbildung vor, und zwar hauptsächlich als hellgraue Mergel und vorwiegend glaukonitische Kieselmergel. Darunter treten sandig-glaukonitische Bildungen auf. 590,40—834,60 m M a l m : Die Ablagerungen des Malm sind vorwiegend durch graue sandige Schluffsteine vertreten. Untergeordnet kommen Tonsteine und schluffige Kalksteine vor. Auf Grund der Makrofauna ließ sich die folgende Stratigraphie feststellen: bis etwa 617 m Mittleres Bononien: Ammoniten der Gruppe der Virgatiten (Provirgatiten) bis etwa 747,5 m Kinimeridge: AuloconlephunuH, Cardioceras, Rasenia bis 776,3 m Astartien und Rauracien: Curdioceras ci. banhini ') Aus: „Przeglad Geologiczny", Nr. 6, 1959, S. 2 7 2 - 2 7 3 (etwas gekürzt).
bis 824,6 m, möglicherweise bis 828,4 m (keine Proben) Argovien: im oberen Teil Cardioceran cf. ovale bis 834,6 m Neuvizyen und Divesien: Cardioceras cordttium 834,60 —860,00 m, vielleicht bis 873,00 m (keine Proben) D o g g e r : Bis ungefähr 840,40 m tritt eine knollige Schicht mit Einlagen von harten oolitliischen Mergeln auf, darunter liegt klumpiger Mergelkalkstein. Typische Fauna der Cosmoceraten-Zoncn sowie der Zonen mit Kepplerites callonensis und Macrocephalites typicus. Es wurde also sowohl das obere als auch das untere Callovien festgestellt. Tiefer zum Liegenden des Doggers hin treten schwarze, durch hellen Sand gebänderte Tone auf, die auf Grund lithologisclier Vergleiche zum Bathonien gehören. 873,00m? bis 1006,1m: L i a s : Im Bereich der Liasablagerungen wurden folgende Schichtenserien ausgeschieden: bis 907,5 m sandige Serie über der Estherien-Serie bis 934,8 m tonige Serie, in deren oberen Teil die für die grüne Estherien-Serie typischen graugrünen Tonsteine auftreten bis 965,0 m sandige Serie mit Quarzitkiesen im mittleren Teil bis 975,0 m tonige Serie: Tonsleine und fette, schmierige Tone, grau oder hellschokoladenfarbig; eventuell unterer Lias bis 1006,1 m sandige Serie mit Quarzkiesen im Liegenden; Liegendserie des Lias 100.6,1 m —1027,8 m R ä t : Im oberen Teil der als R ä t betrachteten Schichtenfolge treten bräunliche, graugrüne Feinsande oder mürbe Sandsteine mit grünen Tonzwisohenmitteln auf; darunter Konglomerate aus schlecht abgerundeten Dolomitgeröllen, verkittet mit tonig-sandigem BindemitLel; Dolomite, graugrün, sandig; Tonsteine, dunkelgraugrün oder kirschrot. 1027,8 m—1072,0 ni Uri t e r e r K e u p e r : Schluffsteine und Tonsteine, dunkelgrau, glimmerhaltig mit Florenresten; ähnliche Sandsteine; Einlagerungen von sandigen, glimmerlialtigen Dolomiten mit Florenresten; graue Konglomerateinschaltung, zusammengesetzt aus tonigen durch kärbonal.isches Bindemittel verkitteten Gerollen. Auf Grund der litliologischen Ausbildung sind W. KARASZEWSKI und J . ZNOSKO geneigt, diese Serie als Bildungen des Unteren Keupers zu betrachten. 1072,00 m — ungefähr 1592,00 m (?) B u n t s a n d s t e i n (älter als Röt): Schluifsteine, rotbraun; Tonsteine, grün und kirschrot, fleckig, glimmerhaltig, häufig dolomitisch; Sandsteine ziegelrot, schluffig, schwach bindig, Fisclischuppen und Estherien. Ab 1274 m Teufe geringmächtige Zwischenschichten von sandigen Kalksteinen. Ab 1300 m Teufe treten in den Schlußsteinen Anhydriteinsprengungen und -gängchen auf. In 1420,0 m —1440,0 m Teufe treten oolithische Kalksteineinlagerungen mit einer Mächtigkeit von einigen cm auf. In den unteren Partien des vermutlichen Buntsandsteins werden die Schluffsteine stellenweise dolomitisch, sehr hart und fest. Die Grenze zwischen Buntsandstein und Zechstein wurde laut Übereinkunft bei etwa 1592 m Tiefe angenommen. Von etwa 1592 m (?) — etwa 1965 m Z e c h s t e i n : Im Hangenden des vermutlichen Zechsteins treten in den kirschroten Schlull'steinen sehr zahlreiche Anhydriteinsprengungen, -imprägnationen und -Zwischenschichten sowie Einlagen von dolomitischen Kalksteinen auf. Zahlreiche tektonische Gleitflächen wurden festgestellt.
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TYSKI / Basisbohrung Paslek IG I Bohrung -wurde damit gerechnet, den Untergrund hei 2000 m zu erreichen. Da in einer Teufe von 1934 m erst der untere J u r a (Lias) durchteuft wurde, kann selbst bei einer ziemlich erheblichen Reduzierung der mesozoischen Schichten und des jüngeren Paläozoikums das Hangende des Untergrundes erst unter 2500 m Teufe erwartet werden. In Abb. 3 ist das geologische Profil des Randes der kristallinen Tafel in der Gegend'von Plonslc dargestellt.
Literatur H u s s , K.: Untersuchungen der Mikrofauna in der Bohrung Vloiisk 1. — Unveröff. Manuskript, Gcol. Arc.h. d. Bohrbetriebes der Erdölindustrie, 1957. MITURA, F . : Mitteilung über die Inoceramenbestimmung in der Bohrung Ptonsk 1. — Unveröff. Manuskript, Geol. Arcli. d. Bohrbetriebes der Erdölindustrie, 1957. ODRZYWOLSKA-BIENKOWA, E . : Bestimmung der Mikrofauna. — Unveröff. Manuskript, Archiv des Jlauptlaboratoriums der Erdölindustrie in Krakow, 1957.
D i e Ergebnisse der Basisbohrung Paslek IG I1) STANISLAW TYSKI, W a r s z a w a «
I m ersten A b s c h n i t t der geologischen E r k u n d u n g des R a n d e s der o s t e u r o p ä i s c h e n T a f e l im Bereich der k a s c h u b i s c h - e r m l ä n d i s c h e n S e n k e w u r d e auf Vorschlag v o n W . P O Z A B S K I bei E l b l a g die B a s i s b o h r u n g Paslek IG I n i e d e r g e b r a c h t . Mit dieser B o h r u n g sollten die A u s b i l d u n g des ganzen Sedimentgesteinskomplexes, v o r allem der paläozoischen B i l d u n g e n , sowie die d e n präkambrischen Untergrund aufbauenden Gesteine untersucht werden. ST. T Y S K I und J. ZNOSKO arbeiteten für Nordpolen „Geologische P r o j e k t g r u n d l a g e n f ü r die allgemeinen U n t e r s u c h u n g e n des U n t e r g r u n d e s im polnischen F l a c h l a n d " aus. Der A n s a t z p u n k t der B o h r u n g w u r d e n a c h d e n E r g e b n i s s e n der geophysikalischen ( g r a v i m e t r i s c h e n u n d m a g n e t i s c h e n ) R e g i o n a l u n t e r s u c h u n g e n festgelegt. Bei A u s a r b e i t u n g dieses Beitrages w a r die B o h r u n g , die a m 14. J u n i 1958 b e g o n n e n w u r d e u n d m i t einer R o t a r y - A n l ä g e T r a u z l R E 53 n i e d e r g e b r a c h t wird, noch n i c h t b e e n d e t . E r s t a b einer T e u f e v o n 525 m w u r d e v o l l s t ä n d i g g e k e r n t . I m Pleistozän u n d im oberen Teil der K r e i d e erfolgte die K e r n e n t n a h m e alle 20 bis 50 m. Ä h n l i c h wie bei allen B a s i s b o h r u n g e n sind a u c h liier S p e z i a l u n t e r s u c h u n g e n vorgesehen, z . B . : elektrische B o h r l o c h s o n d i c r u n g c n ; Messungen der n a t ü r l i c h e n R a d i o a k t i v i t ä t , der T e m p e r a t u r , der B o h r l o c h a b w e i c h u n g , der m i t t l e r e n Geschwindigkeit der seismischen Wellen u. a. S c h e m a t i s c h e s lithologiseh-sLratigraphisches Profil der durchteuften Schichten: 0,00—199,0 m Q u a r t ä r : Geschiebelehm, verschiedenkörnige Sande, Schluft'e. Es wurden keine Daten über das Auftreten tertiärer Sedimente festgestellt. 199,00 —590,40 m O b e r e K r e i d e : Infolge der nicht kontinuierlichen Kernentnahme in den oberkretazischen Bildungen sind die über die Ausbildung der Kreide gewonnenen Ergebnisse in starkem Maße fragmentarisch; trotzdem ist es auf Grund der Makro- und Mikrofauna gelungen, eine ziemlich vollständige Ausbildung der Kreide vom Oberen Maastricht bis zum Alb einschließlich festzustellen. Bis zu 506 m Teufe liegen die Schichten der Kreide in kalkiger Ausbildung vor, und zwar hauptsächlich als hellgraue Mergel und vorwiegend glaukonitische Kieselmergel. Darunter treten sandig-glaukonitische Bildungen auf. 590,40—834,60 m M a l m : Die Ablagerungen des Malm sind vorwiegend durch graue sandige Schluffsteine vertreten. Untergeordnet kommen Tonsteine und schluffige Kalksteine vor. Auf Grund der Makrofauna ließ sich die folgende Stratigraphie feststellen: bis etwa 617 m Mittleres Bononien: Ammoniten der Gruppe der Virgatiten (Provirgatiten) bis etwa 747,5 m Kinimeridge: AuloconlephunuH, Cardioceras, Rasenia bis 776,3 m Astartien und Rauracien: Curdioceras ci. banhini ') Aus: „Przeglad Geologiczny", Nr. 6, 1959, S. 2 7 2 - 2 7 3 (etwas gekürzt).
bis 824,6 m, möglicherweise bis 828,4 m (keine Proben) Argovien: im oberen Teil Cardioceran cf. ovale bis 834,6 m Neuvizyen und Divesien: Cardioceras cordttium 834,60 —860,00 m, vielleicht bis 873,00 m (keine Proben) D o g g e r : Bis ungefähr 840,40 m tritt eine knollige Schicht mit Einlagen von harten oolitliischen Mergeln auf, darunter liegt klumpiger Mergelkalkstein. Typische Fauna der Cosmoceraten-Zoncn sowie der Zonen mit Kepplerites callonensis und Macrocephalites typicus. Es wurde also sowohl das obere als auch das untere Callovien festgestellt. Tiefer zum Liegenden des Doggers hin treten schwarze, durch hellen Sand gebänderte Tone auf, die auf Grund lithologisclier Vergleiche zum Bathonien gehören. 873,00m? bis 1006,1m: L i a s : Im Bereich der Liasablagerungen wurden folgende Schichtenserien ausgeschieden: bis 907,5 m sandige Serie über der Estherien-Serie bis 934,8 m tonige Serie, in deren oberen Teil die für die grüne Estherien-Serie typischen graugrünen Tonsteine auftreten bis 965,0 m sandige Serie mit Quarzitkiesen im mittleren Teil bis 975,0 m tonige Serie: Tonsleine und fette, schmierige Tone, grau oder hellschokoladenfarbig; eventuell unterer Lias bis 1006,1 m sandige Serie mit Quarzkiesen im Liegenden; Liegendserie des Lias 100.6,1 m —1027,8 m R ä t : Im oberen Teil der als R ä t betrachteten Schichtenfolge treten bräunliche, graugrüne Feinsande oder mürbe Sandsteine mit grünen Tonzwisohenmitteln auf; darunter Konglomerate aus schlecht abgerundeten Dolomitgeröllen, verkittet mit tonig-sandigem BindemitLel; Dolomite, graugrün, sandig; Tonsteine, dunkelgraugrün oder kirschrot. 1027,8 m—1072,0 ni Uri t e r e r K e u p e r : Schluffsteine und Tonsteine, dunkelgrau, glimmerhaltig mit Florenresten; ähnliche Sandsteine; Einlagerungen von sandigen, glimmerlialtigen Dolomiten mit Florenresten; graue Konglomerateinschaltung, zusammengesetzt aus tonigen durch kärbonal.isches Bindemittel verkitteten Gerollen. Auf Grund der litliologischen Ausbildung sind W. KARASZEWSKI und J . ZNOSKO geneigt, diese Serie als Bildungen des Unteren Keupers zu betrachten. 1072,00 m — ungefähr 1592,00 m (?) B u n t s a n d s t e i n (älter als Röt): Schluifsteine, rotbraun; Tonsteine, grün und kirschrot, fleckig, glimmerhaltig, häufig dolomitisch; Sandsteine ziegelrot, schluffig, schwach bindig, Fisclischuppen und Estherien. Ab 1274 m Teufe geringmächtige Zwischenschichten von sandigen Kalksteinen. Ab 1300 m Teufe treten in den Schlußsteinen Anhydriteinsprengungen und -gängchen auf. In 1420,0 m —1440,0 m Teufe treten oolithische Kalksteineinlagerungen mit einer Mächtigkeit von einigen cm auf. In den unteren Partien des vermutlichen Buntsandsteins werden die Schluffsteine stellenweise dolomitisch, sehr hart und fest. Die Grenze zwischen Buntsandstein und Zechstein wurde laut Übereinkunft bei etwa 1592 m Tiefe angenommen. Von etwa 1592 m (?) — etwa 1965 m Z e c h s t e i n : Im Hangenden des vermutlichen Zechsteins treten in den kirschroten Schlull'steinen sehr zahlreiche Anhydriteinsprengungen, -imprägnationen und -Zwischenschichten sowie Einlagen von dolomitischen Kalksteinen auf. Zahlreiche tektonische Gleitflächen wurden festgestellt.
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CLAUSS & GOTTESMANN / E i n r a t i o n e l l e s T e i l n a ß s c h l e i f v e r f a h r e n
Das stratigrapliische Profil des Zechsteins: Die obenbeschriebenen Schichten sowie 3,5 m Anhydrite gehören wahrscheinlich der Aller-Serie an. 1602 m—1637,0 m Leine-Serie: etwa 4 m Leine-Steinsalz, etwa 29 m Hauptanhydrit, etwa 0,10 — 0,20 in Platl.endolomit, etwa 0,40 — 0,50 m grauer Salz ton 1637,0 m —1727,7 m Staßfurt-Serie: etwa 1 m Hangendanhydrit, etwa 72 m Staßfurt-Steinsalz, etwa 11 m Basalanhydrit, etwa 6,5 m Hauptdolomit 1727,7 m — ca. 1965 m Werra-Serie: etwa 27 m oberer Werra-Anhydrit, etwa 1 m Werra-Steinsalz, etwa 193,5 m unterer Anhydrit, über 6 m Werra-Dolomite, 0,30 mKupl'erschiefer und im Liegenden etwa 10 m Dolomite sowie helle Arkosesandsteine Ab etwa 1965 m — (nicht dui'chteuft) S i l u r : Tonschiefer, graugrünlich, kalktrei, in der Hangendpartie ab und zu sekundär rötlich gelarbt, mit dünnen, bis 0,5 cm starken Zwischenlagen von sekundären faserigen Anhydriten. Ab einer Teufe von 1980 m tritt eine eintönige Serie dunkelgrauer und graugrünlicher Tonschiefer auf, unterhalb
2100 m Teufe dünne kalkig-sandige Einlagen; manchmal wurden Klüfte und tektonische Harnische festgestellt. Bis z u m 25. 5. 1959 erreichte die B o h r u n g eine T e u f e v o n 2208,7 m . Auf G r u n d der G r a p t l i o l i t e n f a u n a w u r d e festgestellt, d a ß die bisher bis 2088,3 m T e u f e u n t e r s u c h t e H a n g e n d serie den u n t e r e n Teil des Mittleren L u d l o w , die Zone m i t Monogrciplus formosus, r e p r ä s e n t i e r t . Die m i k r o p a l ä o n t o l o g i s c h e u n d paläontologische Bea r b e i t u n g der B o h r u n g erfolgte in den e n t s p r e c h e n d e n U n t e r a b t e i l u n g e n der A b t e i l u n g S t r a t i g r a p h i e , die p e t r o graphische B e a r b e i t u n g in der A b t e i l u n g P é t r o g r a p h i e u n d Geochemie des Geologischen I n s t i t u t s . Im Speziall a b o r a t o r i u m der A b t e i l u n g Erdöl-, Gas- u n d Salzlagers t ä t t e n des Geologischen I n s t i t u t s w e r d e n die Unters u c h u n g e n des B i t u m e n g c h a l t s u n d in gewissem U m f a n g a u c h die geochemischen U n t e r s u c h u n g e n d u r c h g e f ü h r t .
Ein rationelles Teilnaßschleifverfahren für die Herstellung von Salzgesteinsdünnschliffen (Mitteilung aus d e m Zentralen-Geologischen I n s t i t u t , Berlin) WOLSGANO CLAUSS & WOLFRAM GOTTESMANN, B e r l i n
1. Bisherige Methodik der Herstellung von Salzgesteinsdünnschliff e n Die H e r s t e l l u n g v o n g u t e n Salzgesteinsdünnschliffen b e r e i t e t gegenüber der n o r m a l e n D ü n n s c h l i f f h e r s t e l l u n g b e s o n d e r e Schwierigkeiten, die d u r c h die leichte Löslichkeit des zu b e a r b e i t e n d e n Materials in W a s s e r u n d vielen a n d e r e n Flüssigkeiten b e d i n g t sind. Viele organische Flüssigkeiten sind w i e d e r u m n i c h t v e r w e n d b a r , da sie lösend auf den K a n a d a b a l s a m einwirken (z. B. Alkohol, P e t r o l e u m , Benzol). Die v e r s c h i e d e n s t e n V e r f a h r e n zur U b e r w i n d u n g dieser m a t e r i a l b e d i n g t e n Schwierigkeiten w u r d e n iin wesentlichen v o n STURMFELS (1943) zusammenfassend diskutiert. 1.1 Öl als Sclileiffliissigkeit
E i n e v e r b r e i t e t e M e t h o d e ist die V e r w e n d u n g verschiedener Öle als Flüssigkeit b e i m Schleifprozeß [Erdnußöl n a c h NAUMANN (1911, s. STURMFELS 1943), N ä h maschinenöl, K n o c h e n ö l , Olivenöl n a c h STURMFELS (1943) Rapsöl, g e t r o c k n e t e s T r a n s f o r m a t o r e n ö l n a c h m ü n d l . Mitt. v o n E . HERFORTH a m J e n a e r Mineral.P e t r o g r a p h . I n s t i t u t ] . Die v o n Verf. m i t P a r a f f i n ö l d u r c h g e f ü h r t e n Versuche b e s t ä t i g e n die v o n STURMFELS (1943) festgestellten v e r s c h i e d e n e n Nachteile der 01methode. N a c h v o r h e r i g e m H e r u n t e r s c h l e i f e n des Schleifstückes auf g r o b e m Schleifleinen bis auf ca. 2 m m (s. 1.3) erfolgte d a s s o g e n a n n t e Feinschleifen m i t P a r a f f i n ö l u n d L ä p p p u l v e r auf Spiegelglas. E s stellte sich h e r a u s , d a ß sich der Schliff sehr schnell auf der G l a s p l a t t e f e s t s a u g t , da das dickflüssige P a r a f f i n ö l u n t e r d e m Schliff w e g g e d r ü c k t w i r d . Bei geringerem D r u c k b e s t e h t k a u m eine Schleif-, s o n d e r n m e h r eine S c h m i e r w i r k u n g , weil der Schliff auf d e m Ol s c h w i m m t oder r u t s c h t . Bei g r ö ß e r e m D r u c k hingegen k o m m t es zu R i ß b i l d u n g e n . Das P a r a f f i n ö l k o m m t m i t d e m K a n a d a b a l s a m auf der U n t e r s e i t e des Schliffstückes in B e r ü h r u n g u n d b r i n g t ihn z u m Quellen. D a b e i k ö n n e n Blasen e n t s t e h e n u n d Teile des Schliffes zu d r i f t e n b e g i n n e n .
1.2 Glykol als Schleifflüssigkeit
Auf G r u n d seiner n e g a t i v e n E r f a h r u n g e n m i t Ölen v e r w e n d e t e STURMFELS (1943) als Schleifflüssigkeit Glykol, das er als „ideales S c h l e i f m i t t e l " bezeichnet, da Glykol weder K a n a d a b a l s a m noch H a l i t u n d Sylvin löst. Carnallit t r a t in d e m v o n STURMFBLS b e a r b e i t e t e n M a t e r i a l n i c h t auf. Glykol löst j e d o c h sehr g u t Carnallit, so d a ß es n i c h t als U n i v e r s a l m i t t e l gelten k a n n . 1.3 Trockenes Schlcifen
Bereits KORRENG (zitiert bei STURMFELS 1943) ben u t z t e S a n d p a p i e r f ü r d e n Grobschliff u n d eine m a t t e Glasscheibe ohne Schmirgel oder Öl f ü r den Feinschliff. Dieses „ t r o c k e n e V e r f a h r e n " h a t sich bei uns in modifizierter F o r m vor der E n t w i c k l u n g des Teilnaßschleifv e r f a h r e n s als beste S c h l e i f m e t h o d e f ü r s ä m t l i c h e Salzgesteine, also einschließlich Carnallit- u n d T a c h y dritgesteine, erwiesen. Auf einer m i t Schleifleinen der K ö r n u n g 60 b e s p a n n ten r o t i e r e n d e n Gesteinsschleifscheibe w u r d e der a u f g e k i t t e t e Gesteinssplitter bis auf 2 m m d ü n n geschliffen (Grobschliff). Der Feinschliff erfolgte auf Schleifpapier der K ö r n u n g 150 u n d K ö r n u n g 400. Dieses V e r f a h r e n f ü h r t e zu q u a l i t a t i v guten Schliffen u n d zeigte n u r b e s t i m m t e Mängel bei der V e r a r b e i t u n g grobkörnigen Materials (Ausbrechen) u n d in der Langwierigkeit des Schleifprozesses. L e t z t e r e w a r besonders d a d u r c h b e d i n g t , d a ß Carnallit b e i m Grobschliff schnell das Schleifleinen v e r s c h m i e r t e . A u ß e r d e m e r w ä r m t e n sich die Schliffe b e i m Schleifen auf der r o t i e r e n d e n Scheibe rasch, w o d u r c h der K a n a d a b a l s a m weich w u r d e . Es m u ß t e also der Schleifprozeß h ä u f i g u n t e r b r o c h e n w e r d e n . D u r c h die erforderliche grobe K ö r n u n g des Schleifleinens k o n n t e n a u c h leicht Risse im Gefüge entstehen. 2. D a s Teilnaßschleifverfahren Zur B e h e b u n g der g e n a n n t e n t e c h n i s c h e n Mängel erwies sich die K o m b i n a t i o n eines nassen u n d eines t r o c k e n e n Arbeitsganges als v o r t e i l h a f t .
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Das stratigrapliische Profil des Zechsteins: Die obenbeschriebenen Schichten sowie 3,5 m Anhydrite gehören wahrscheinlich der Aller-Serie an. 1602 m—1637,0 m Leine-Serie: etwa 4 m Leine-Steinsalz, etwa 29 m Hauptanhydrit, etwa 0,10 — 0,20 in Platl.endolomit, etwa 0,40 — 0,50 m grauer Salz ton 1637,0 m —1727,7 m Staßfurt-Serie: etwa 1 m Hangendanhydrit, etwa 72 m Staßfurt-Steinsalz, etwa 11 m Basalanhydrit, etwa 6,5 m Hauptdolomit 1727,7 m — ca. 1965 m Werra-Serie: etwa 27 m oberer Werra-Anhydrit, etwa 1 m Werra-Steinsalz, etwa 193,5 m unterer Anhydrit, über 6 m Werra-Dolomite, 0,30 mKupl'erschiefer und im Liegenden etwa 10 m Dolomite sowie helle Arkosesandsteine Ab etwa 1965 m — (nicht dui'chteuft) S i l u r : Tonschiefer, graugrünlich, kalktrei, in der Hangendpartie ab und zu sekundär rötlich gelarbt, mit dünnen, bis 0,5 cm starken Zwischenlagen von sekundären faserigen Anhydriten. Ab einer Teufe von 1980 m tritt eine eintönige Serie dunkelgrauer und graugrünlicher Tonschiefer auf, unterhalb
2100 m Teufe dünne kalkig-sandige Einlagen; manchmal wurden Klüfte und tektonische Harnische festgestellt. Bis z u m 25. 5. 1959 erreichte die B o h r u n g eine T e u f e v o n 2208,7 m . Auf G r u n d der G r a p t l i o l i t e n f a u n a w u r d e festgestellt, d a ß die bisher bis 2088,3 m T e u f e u n t e r s u c h t e H a n g e n d serie den u n t e r e n Teil des Mittleren L u d l o w , die Zone m i t Monogrciplus formosus, r e p r ä s e n t i e r t . Die m i k r o p a l ä o n t o l o g i s c h e u n d paläontologische Bea r b e i t u n g der B o h r u n g erfolgte in den e n t s p r e c h e n d e n U n t e r a b t e i l u n g e n der A b t e i l u n g S t r a t i g r a p h i e , die p e t r o graphische B e a r b e i t u n g in der A b t e i l u n g P é t r o g r a p h i e u n d Geochemie des Geologischen I n s t i t u t s . Im Speziall a b o r a t o r i u m der A b t e i l u n g Erdöl-, Gas- u n d Salzlagers t ä t t e n des Geologischen I n s t i t u t s w e r d e n die Unters u c h u n g e n des B i t u m e n g c h a l t s u n d in gewissem U m f a n g a u c h die geochemischen U n t e r s u c h u n g e n d u r c h g e f ü h r t .
Ein rationelles Teilnaßschleifverfahren für die Herstellung von Salzgesteinsdünnschliffen (Mitteilung aus d e m Zentralen-Geologischen I n s t i t u t , Berlin) WOLSGANO CLAUSS & WOLFRAM GOTTESMANN, B e r l i n
1. Bisherige Methodik der Herstellung von Salzgesteinsdünnschliff e n Die H e r s t e l l u n g v o n g u t e n Salzgesteinsdünnschliffen b e r e i t e t gegenüber der n o r m a l e n D ü n n s c h l i f f h e r s t e l l u n g b e s o n d e r e Schwierigkeiten, die d u r c h die leichte Löslichkeit des zu b e a r b e i t e n d e n Materials in W a s s e r u n d vielen a n d e r e n Flüssigkeiten b e d i n g t sind. Viele organische Flüssigkeiten sind w i e d e r u m n i c h t v e r w e n d b a r , da sie lösend auf den K a n a d a b a l s a m einwirken (z. B. Alkohol, P e t r o l e u m , Benzol). Die v e r s c h i e d e n s t e n V e r f a h r e n zur U b e r w i n d u n g dieser m a t e r i a l b e d i n g t e n Schwierigkeiten w u r d e n iin wesentlichen v o n STURMFELS (1943) zusammenfassend diskutiert. 1.1 Öl als Sclileiffliissigkeit
E i n e v e r b r e i t e t e M e t h o d e ist die V e r w e n d u n g verschiedener Öle als Flüssigkeit b e i m Schleifprozeß [Erdnußöl n a c h NAUMANN (1911, s. STURMFELS 1943), N ä h maschinenöl, K n o c h e n ö l , Olivenöl n a c h STURMFELS (1943) Rapsöl, g e t r o c k n e t e s T r a n s f o r m a t o r e n ö l n a c h m ü n d l . Mitt. v o n E . HERFORTH a m J e n a e r Mineral.P e t r o g r a p h . I n s t i t u t ] . Die v o n Verf. m i t P a r a f f i n ö l d u r c h g e f ü h r t e n Versuche b e s t ä t i g e n die v o n STURMFELS (1943) festgestellten v e r s c h i e d e n e n Nachteile der 01methode. N a c h v o r h e r i g e m H e r u n t e r s c h l e i f e n des Schleifstückes auf g r o b e m Schleifleinen bis auf ca. 2 m m (s. 1.3) erfolgte d a s s o g e n a n n t e Feinschleifen m i t P a r a f f i n ö l u n d L ä p p p u l v e r auf Spiegelglas. E s stellte sich h e r a u s , d a ß sich der Schliff sehr schnell auf der G l a s p l a t t e f e s t s a u g t , da das dickflüssige P a r a f f i n ö l u n t e r d e m Schliff w e g g e d r ü c k t w i r d . Bei geringerem D r u c k b e s t e h t k a u m eine Schleif-, s o n d e r n m e h r eine S c h m i e r w i r k u n g , weil der Schliff auf d e m Ol s c h w i m m t oder r u t s c h t . Bei g r ö ß e r e m D r u c k hingegen k o m m t es zu R i ß b i l d u n g e n . Das P a r a f f i n ö l k o m m t m i t d e m K a n a d a b a l s a m auf der U n t e r s e i t e des Schliffstückes in B e r ü h r u n g u n d b r i n g t ihn z u m Quellen. D a b e i k ö n n e n Blasen e n t s t e h e n u n d Teile des Schliffes zu d r i f t e n b e g i n n e n .
1.2 Glykol als Schleifflüssigkeit
Auf G r u n d seiner n e g a t i v e n E r f a h r u n g e n m i t Ölen v e r w e n d e t e STURMFELS (1943) als Schleifflüssigkeit Glykol, das er als „ideales S c h l e i f m i t t e l " bezeichnet, da Glykol weder K a n a d a b a l s a m noch H a l i t u n d Sylvin löst. Carnallit t r a t in d e m v o n STURMFBLS b e a r b e i t e t e n M a t e r i a l n i c h t auf. Glykol löst j e d o c h sehr g u t Carnallit, so d a ß es n i c h t als U n i v e r s a l m i t t e l gelten k a n n . 1.3 Trockenes Schlcifen
Bereits KORRENG (zitiert bei STURMFELS 1943) ben u t z t e S a n d p a p i e r f ü r d e n Grobschliff u n d eine m a t t e Glasscheibe ohne Schmirgel oder Öl f ü r den Feinschliff. Dieses „ t r o c k e n e V e r f a h r e n " h a t sich bei uns in modifizierter F o r m vor der E n t w i c k l u n g des Teilnaßschleifv e r f a h r e n s als beste S c h l e i f m e t h o d e f ü r s ä m t l i c h e Salzgesteine, also einschließlich Carnallit- u n d T a c h y dritgesteine, erwiesen. Auf einer m i t Schleifleinen der K ö r n u n g 60 b e s p a n n ten r o t i e r e n d e n Gesteinsschleifscheibe w u r d e der a u f g e k i t t e t e Gesteinssplitter bis auf 2 m m d ü n n geschliffen (Grobschliff). Der Feinschliff erfolgte auf Schleifpapier der K ö r n u n g 150 u n d K ö r n u n g 400. Dieses V e r f a h r e n f ü h r t e zu q u a l i t a t i v guten Schliffen u n d zeigte n u r b e s t i m m t e Mängel bei der V e r a r b e i t u n g grobkörnigen Materials (Ausbrechen) u n d in der Langwierigkeit des Schleifprozesses. L e t z t e r e w a r besonders d a d u r c h b e d i n g t , d a ß Carnallit b e i m Grobschliff schnell das Schleifleinen v e r s c h m i e r t e . A u ß e r d e m e r w ä r m t e n sich die Schliffe b e i m Schleifen auf der r o t i e r e n d e n Scheibe rasch, w o d u r c h der K a n a d a b a l s a m weich w u r d e . Es m u ß t e also der Schleifprozeß h ä u f i g u n t e r b r o c h e n w e r d e n . D u r c h die erforderliche grobe K ö r n u n g des Schleifleinens k o n n t e n a u c h leicht Risse im Gefüge entstehen. 2. D a s Teilnaßschleifverfahren Zur B e h e b u n g der g e n a n n t e n t e c h n i s c h e n Mängel erwies sich die K o m b i n a t i o n eines nassen u n d eines t r o c k e n e n Arbeitsganges als v o r t e i l h a f t .
Zeitschrift für angewandte Geologie (1061) Heft 12 SEYFERT & KALINNA / S e l m e l l f o t o m e t e r I I u n d
Tab. Gegenüberstellung (Ins Voll!rocken- und des Teilnaßschleifverfahrens für Salzgestemsdimnsclilill'e Grobschliff
G53
III
Feinschliif Anfangsphase
I'einscliliff Endphasc
Volltrockensohleifverfahren
trocken auf rotierender Sclieibe; Schleif leinen Körnung 60; bis ca. 2 m m Dicke
trocken auf Schleifpapier Körnung 150; bis ca. 0,5 mm Dicke
trocken auf Schleifpapier Körnung 400
Teilnaßsehleifverfahren
naß auf rotierender Schleifscheibe; Siliziumkarbid und Methanol; bis ca. 0,5 mm Dicke
entfällt fast völlig
trocken auf Schleifpapier Könning 400
Anstelle des vorherigen trockenen Grobschleifens auf der mit Schleifleinen bespannten rotierenden Schleifscheibe wird dieser Arbeitsprozeß jetzt analog der gewöhnlichen GesteinsdünnschlifihersloHuiig auf (1er Schleifscheibe n a ß durchgeführt. Als Suspensionsmittel für das Siliziumkarbidpulver (Körnung 180) dient .Methanol. Iis kann hierdurch bereits eine geringere Dicke des IHinnschliffsplitters (ca. 0,5 mm) erreicht werden als beim trockenen Verfahren, da die Gefahr des Ausbreeliens lind der Hißbildung weitgehend herabgemindert ist. Beim trockenen Verfahren mußte, wie erwähnt, Selileifleinen der Körnung G0 verwendet werden, um ü b e r h a u p t eine Sehleifwirkimg zu erzielen. Ferner entfällt durch die bereits geringere Dicke die erste Phase
des Feinschleifens auf Schleifpapier der Könning 150 fast völlig. Es k a n n gleich zur Endphase des Feinschleifens auf Schleifpapier der Körnung 400 übergegangen werden (vgl. Tab.). Die Vorteile dieses Verfahrens liegen besonders in der Qualität der Dünnschliffe, aber auch in einer Einsparung des relativ teuren Schleifleinens und Sehleifpapiers. Die Qualität der Dünnschliffe wird dadurch verbessert, daß sich der Schliff und besonders der Kanadabalsam nicht, mehr so stark wie vorher erwärmen, weil die Schleifwärme zur Verdunstung des Methanols beiträgt und daher schnell abgeführt wird. Die Gefahr der Blasenbildung im Kanadabalsam ist somit gemindert. Infolge der beschleunigten Verdunstung kann auch das Methanol nicht mehr lösend auf die Salzminerale, insbesondere Carnallit, einwirken. Ein Nachteil dieses Schleifverfahrens ist die Giftigkeit des Methanols. Es muß also, um gesundheitliche Schädigungen des Schleifers zu vermeiden, eine möglichst schwenkbare Abzugsglocke über der Schleifscheibe angebracht werden. Als Schlcifflüssigkeit wurde auch Glvkol probiert. Dieses ist jedoch gegenüber Methanol wesentlich weniger flüchtig, so daß lösende Einwirkung auf Carnallit vorhanden ist. Literatur STURMFELS, E . : Das Kalisalzlager von Buggingen (Südbaden).
— Neues Jb. Mineral, etc., Abli., Abt. A, 78, 131—216 (1943).
Schnelleres Auswechseln der Meßeinrichtungen am Sdinellfotometer II und III vom VEB Carl Zeiss Jena H A X S SEYFERT & HELMUT KALINNA, H a l l e ( S a a l e )
Kleineren Institutionen steht häufig f ü r Spektral- u n d Iiöntgenlabor nur ein gemeinsames Sehnellfotometer zur Verfügung. Mit entsprechender Arbeitseinteilung läßt es sich erreichen, daß dieses Gerät ohne Benachteiligung des einen oder anderen Interessenten b e n u t z t wird. Hinderlich ist hierbei allerdings die etwas langwierige Umstellung der Meßeinrichtungen zum Auswerten der Spektralplatten bzw. der Röntgenfilme. Beim U m b a u des Schnellfotometers wurde bisher der P l a t t e n t i s c h gegen einen D r e h t i s c h ausgetauscht bzw. umgekehrt. Das Auswechseln der Tische gegeneinander m a c h t e längere Manipulationen erforderlich, abgesehen davon, daß neu justiert werden mußte. Bei der neuen Anordnung bleibt der Drehtisch auf dem Fotometer, u n d nur die Ilaltevorriehtung (Anlegeleiste und Ilaltearme siehe Zeiss-Druckschrift) f ü r die Spektralplatten wird entweder auf- oder abgeschraubt. Dazu wurden zwei Gewinde M 4 in den Röntgentisch geschnitten. Die Auflagefläche wurde allerdings um 1,6 m m durch Unterlegen von Kunststoflscheiben erhöht. Notwendig ist nur noch das Auswechseln der Objektive 3 x , 5 x und 1 0 X , da die Vorsclialtlinsen 5 dptr. und — 4 dptr. als Kompromißlösung a m Objektivkopf verbleiben. Man kann natürlich wie gewohnt für die Objektive 3 und 5 x die Linsen -]- 5 und — 4 dptr. und f ü r die Objektive 10 X die Vorsclialtlinsen — 2 und — 4 dptr. benutzen, aber die erwähnte Kompromißlösung hat sich gut bewährt. Außerdem können die Maßstäbe (Millimeterskala gegen Wellenlängerlteilung) gewechselt werden. Verfasser hal-
Abb. Sehnellfotometer (III) nach dem Umbau für Spektralplatten teil dies aber f ü r überflüssig, da sie die auszufotometrierenden Spektrallinien sowieso anritzen. Aus diesem Grunde wurde nur die Millimeterskala angebracht. Mit der obenbeschriebenen Vorrichtung wurden Spektralplatten 0 x 1 8 cm ausgemessen. Die P l a t t e n (>X24 dürften im normalen Wellenlängenbereich ebenfalls gut auswertbar sein. Beim P l a t t e n f o r m a t 9 x 2 4 m ü ß t e allerdings an beiden Längsseiten 1 cm R a n d gelassen werden, was wegen der Gefahr ungleichmäßiger Entwicklung wohl von den meisten Spektralanalytikern ohnehin getan wird,
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Tab. Gegenüberstellung (Ins Voll!rocken- und des Teilnaßschleifverfahrens für Salzgestemsdimnsclilill'e Grobschliff
G53
III
Feinschliif Anfangsphase
I'einscliliff Endphasc
Volltrockensohleifverfahren
trocken auf rotierender Sclieibe; Schleif leinen Körnung 60; bis ca. 2 m m Dicke
trocken auf Schleifpapier Körnung 150; bis ca. 0,5 mm Dicke
trocken auf Schleifpapier Körnung 400
Teilnaßsehleifverfahren
naß auf rotierender Schleifscheibe; Siliziumkarbid und Methanol; bis ca. 0,5 mm Dicke
entfällt fast völlig
trocken auf Schleifpapier Könning 400
Anstelle des vorherigen trockenen Grobschleifens auf der mit Schleifleinen bespannten rotierenden Schleifscheibe wird dieser Arbeitsprozeß jetzt analog der gewöhnlichen GesteinsdünnschlifihersloHuiig auf (1er Schleifscheibe n a ß durchgeführt. Als Suspensionsmittel für das Siliziumkarbidpulver (Körnung 180) dient .Methanol. Iis kann hierdurch bereits eine geringere Dicke des IHinnschliffsplitters (ca. 0,5 mm) erreicht werden als beim trockenen Verfahren, da die Gefahr des Ausbreeliens lind der Hißbildung weitgehend herabgemindert ist. Beim trockenen Verfahren mußte, wie erwähnt, Selileifleinen der Körnung G0 verwendet werden, um ü b e r h a u p t eine Sehleifwirkimg zu erzielen. Ferner entfällt durch die bereits geringere Dicke die erste Phase
des Feinschleifens auf Schleifpapier der Könning 150 fast völlig. Es k a n n gleich zur Endphase des Feinschleifens auf Schleifpapier der Körnung 400 übergegangen werden (vgl. Tab.). Die Vorteile dieses Verfahrens liegen besonders in der Qualität der Dünnschliffe, aber auch in einer Einsparung des relativ teuren Schleifleinens und Sehleifpapiers. Die Qualität der Dünnschliffe wird dadurch verbessert, daß sich der Schliff und besonders der Kanadabalsam nicht, mehr so stark wie vorher erwärmen, weil die Schleifwärme zur Verdunstung des Methanols beiträgt und daher schnell abgeführt wird. Die Gefahr der Blasenbildung im Kanadabalsam ist somit gemindert. Infolge der beschleunigten Verdunstung kann auch das Methanol nicht mehr lösend auf die Salzminerale, insbesondere Carnallit, einwirken. Ein Nachteil dieses Schleifverfahrens ist die Giftigkeit des Methanols. Es muß also, um gesundheitliche Schädigungen des Schleifers zu vermeiden, eine möglichst schwenkbare Abzugsglocke über der Schleifscheibe angebracht werden. Als Schlcifflüssigkeit wurde auch Glvkol probiert. Dieses ist jedoch gegenüber Methanol wesentlich weniger flüchtig, so daß lösende Einwirkung auf Carnallit vorhanden ist. Literatur STURMFELS, E . : Das Kalisalzlager von Buggingen (Südbaden).
— Neues Jb. Mineral, etc., Abli., Abt. A, 78, 131—216 (1943).
Schnelleres Auswechseln der Meßeinrichtungen am Sdinellfotometer II und III vom VEB Carl Zeiss Jena H A X S SEYFERT & HELMUT KALINNA, H a l l e ( S a a l e )
Kleineren Institutionen steht häufig f ü r Spektral- u n d Iiöntgenlabor nur ein gemeinsames Sehnellfotometer zur Verfügung. Mit entsprechender Arbeitseinteilung läßt es sich erreichen, daß dieses Gerät ohne Benachteiligung des einen oder anderen Interessenten b e n u t z t wird. Hinderlich ist hierbei allerdings die etwas langwierige Umstellung der Meßeinrichtungen zum Auswerten der Spektralplatten bzw. der Röntgenfilme. Beim U m b a u des Schnellfotometers wurde bisher der P l a t t e n t i s c h gegen einen D r e h t i s c h ausgetauscht bzw. umgekehrt. Das Auswechseln der Tische gegeneinander m a c h t e längere Manipulationen erforderlich, abgesehen davon, daß neu justiert werden mußte. Bei der neuen Anordnung bleibt der Drehtisch auf dem Fotometer, u n d nur die Ilaltevorriehtung (Anlegeleiste und Ilaltearme siehe Zeiss-Druckschrift) f ü r die Spektralplatten wird entweder auf- oder abgeschraubt. Dazu wurden zwei Gewinde M 4 in den Röntgentisch geschnitten. Die Auflagefläche wurde allerdings um 1,6 m m durch Unterlegen von Kunststoflscheiben erhöht. Notwendig ist nur noch das Auswechseln der Objektive 3 x , 5 x und 1 0 X , da die Vorsclialtlinsen 5 dptr. und — 4 dptr. als Kompromißlösung a m Objektivkopf verbleiben. Man kann natürlich wie gewohnt für die Objektive 3 und 5 x die Linsen -]- 5 und — 4 dptr. und f ü r die Objektive 10 X die Vorsclialtlinsen — 2 und — 4 dptr. benutzen, aber die erwähnte Kompromißlösung hat sich gut bewährt. Außerdem können die Maßstäbe (Millimeterskala gegen Wellenlängerlteilung) gewechselt werden. Verfasser hal-
Abb. Sehnellfotometer (III) nach dem Umbau für Spektralplatten teil dies aber f ü r überflüssig, da sie die auszufotometrierenden Spektrallinien sowieso anritzen. Aus diesem Grunde wurde nur die Millimeterskala angebracht. Mit der obenbeschriebenen Vorrichtung wurden Spektralplatten 0 x 1 8 cm ausgemessen. Die P l a t t e n (>X24 dürften im normalen Wellenlängenbereich ebenfalls gut auswertbar sein. Beim P l a t t e n f o r m a t 9 x 2 4 m ü ß t e allerdings an beiden Längsseiten 1 cm R a n d gelassen werden, was wegen der Gefahr ungleichmäßiger Entwicklung wohl von den meisten Spektralanalytikern ohnehin getan wird,
Zeitschrift f ü r angewandte Geologie (1961) H e f t 12
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A u t o r e n k o l l e k t i v : Methoden der S t r u k t u r u n t e r s u c h u n g e n
Grundfragen und Methoden der Strukturuntersudiungen von Erzfeldern und -lagerstätten A u t o r e n k o l l e k t i v u n t e r L e i t u n g vou F. J . YVOLFSON u n d L. .). LUKIN. R e d a k t i o n J . T. SCHATALOW 624 S., 303 Abb. u n d 15 Tab., W i s s e n s c h a f t l i c h - T e c h n i s c h e r Staatsvcrlag,. Moskau 19G0 R e f e r i e r t v o n F R I E D R I C H STAMMBERGER
1. In der j ü n g s t e n Vergangenheit h a t im Ausland die S t r u k turgeologie eine s t a r k e E n t w i c k l u n g erfahren, ein tektonischer Zweig unserer W i s s e n s c h a f t , der sich m i t d e m Stud i u m der Genese, V e r b r e i t u n g u n d Morphologie geologischer S t r u k t u r e n b e l a ß t . I m Unterschied zur G e o t e k t o n i k b e f a ß t sich die Strukturgeologie m i t den e l e m e n t a r e n F o r m e n der L a g e r u n g der Gesteine u n d deren S t ö r u n g e n . Die großen Möglichkeiten dieser neuen A r b e i t s r i c h t u n g f ü r unsere p r a k t i s c h e A r b e i t sind leider bisher bei u n s noch niclit g e n ü g e n d e r k a n n t w o r d e n . Ihre B e d e u t u n g für die Lagers t ä t t e n e r k u n d u n g w u r d e erstmalig in größeren Umrissen sichtbar, als 19C0 in der „ S c h r i f t e n r e i h e des p r a k t i s c h e n Geologen" die vorzügliche A r b e i t F. J . WOLFSONS „ D i e S t r u k t u r e n der endogenen L a g e r s t ä t t e n " in d e u t s c h e r Ü b e r s e t z u n g erschien. F a s t gleichzeitig k a m in Moskau u n t e r der L e i t u n g v o n F . J . WOLFSON u n d L. J . LUKIN e i n e u m f a s s e n d e
neue A r b e i t zur Strukturgeologie heraus, itfi der 24 sowjetische W i s s e n s c h a f t l e r als A u t o r e n beteiligt sind u n d deren R e d a k t i o n in d e n H ä n d e n des u n s aus zahlreichen Arbeiten — vor allem z u r geologischen K a r t i e r u n g — b e k a n n t e n G e o l o g e n J . T . SCHATALOW l a g .
Die rezensierte A r b e i t ist der Versuch, die vorliegenden T a t s a c h e n u n d E r k e n n t n i s s e z u s a m m e n z u f a s s e n , die s t r u k turgeologischen U n t e r s u c h u n g s m e t h o d e n darzulegen u n d an p r a k t i s c h e n Beispielen zu e r l ä u t e r n . Dabei w u r d e n S t r u k t u r u n t e r s u c h u n g e n von E r z f e l d e r n u n d - l a g e r s t ä t t e n bevorzugt. Das A u t o r e n k o l l e k t i v h a t sich b e m ü h t , vor allein auf zwei F r a g e n z u m T h e m a zu a n t w o r t e n : 1. W i e ist zu u n t e r s u c h e n , zu b e o b a c h t e n usw., d. h., welche V e r f a h r e n sind bei s t r u k t u r e l l e n U n t e r s u c h u n g e n anzuwenden? 2. W e l c h e G e n a u i g k e i t der U n t e r s u c h u n g ist zur Bea n t w o r t u n g der einen oder a n d e r e n gestellten F r a g e erforderlich? Bei dieser Fragestellung wird als b e k a n n t vorausgesetzt, welches Ziel S t r u k t u r u n t e r s u c h u n g e n ü b e r h a u p t h a b e n : die Genese der L a g e r s t ä t t e in V e r b i n d u n g m i t der T e k t o n i k zu k l ä r e n . Das erfordert, die engen Beziehungen der T e k t o n i k zur E r z b i l d u n g u n d vor allem E r z a b l a g e r u n g f ü r jeden konk r e t e n Fall sorgfältig zu u n t e r s u c h e n u n d zu analysieren. Es b e s t e h t die Aufgabe, a u c h v o n der strukturgeologischen Seite her auf die u r a l t e F r a g e zu a n t w o r t e n , w a r u m E r z k ö r p e r gerade d o r t in der E r d r i n d e lagern, wo wir sie vorfinden. D a r a u s ergibt sich die o f t g e n a n n t e F o r d e r u n g , s t r u k t u r geologische U n t e r s u c h u n g in engster V e r b i n d u n g m i t den ü b r i g e n M e t h o d e n der L a g e r s t ä t t e n u n t e r s u c h u n g — m i n e ralogischen, geocliemischen, faziellen usw. — d u r c h z u f ü h r e n , w e n n e r n s t h a f t e L ü c k e n v e r m i e d e n u n d d u r c h einseitige U n t e r s u c h u n g e n nicht vielleicht sogar Fehlschlüsse verurs a c h t w e r d e n sollen. Bei der geologischen E r k u n d u n g von L a g e r s t ä t t e n — von den S u c h a r b e i t e n bis zu der betrieblichen E r k u n d u n g in R a n d f e l d e r n — ist eine rationelle u n d methodische A r b e i t n u r möglich, w e n n ü b e r das A u s m a ß einer festgestellten oder v e r m u t e t e n Vererzung, ü b e r die F o r m des E r z t r ä g e r s u n d dessen LagerungsVerhältnisse m i n d e s t e n s eine b e g r ü n d e t e A r b e i t s h y p o t h e s e vorliegt. E r s t e Vorstellungen hierüber — noch vor d e m A n s a t z der eisten B o h r u n g — k ö n n e n n u r auf d e m Wege einer allgemeinen, strukturgeologischen Analyse e r h a l t e n werden, f ü r welche die geologische K a r t e , die Lagerungselemente in einzelnen Ausbissen, vorliegende, großr ä u m i g e S t r u k t u r e r k e n n t n i s s e u. ä. herangezogen werden. Die Suche u n d E r k u n d u n g einer neuen L a g e r s t ä t t e w ä r e m i t größerem Nutzell'ekt d u r c h f ü h r b a r , w e n n ü b e r b e k a n n t e analoge L a g e r s t ä t t e n eindeutig festgestellt würde, w a r u m diese L a g e r s t ä t t e u n d ihre E r z k ö r p e r sich dort, wo sie liegen — u n d n i c h t an einer a n d e r e n Stelle —, gebildet h a b e n , w a r u m sie die angetroffene F o r m — u n d nicht eine andere — besitzen u n d w a r u m ihre Lagerungsverhältnisse so u n d nicht anders sind.
D a r a u s folgt, d a ß n u r d i e B e s c h r e i b u n g der Morphologie eines E r z k ö r p e r s nichts m e h r als sein äußeres Erscheinungsbild wiedei'gibt u n d deshalb wissenschaftlich u n b e friedigend ist. Es m u ß die K a u s a l i t ä t dieser E r s c h e i n u n g e r k a n n t werden und d o r t — wo die vorliegenden T a t s a c h e n hierzu noch nicht ausreichen — eine befriedigende, 1 auf anomale Verhältnisse hin, während es im südlichen Teil, das aus marinen mesozoischen Ablagerungen besteht, nicht b r a u c h b a r ist. F ü r diese B e i e i c h e wird ein neues Verfahren zur E i n s c h ä t z u n g hoher Sull'atgehalte vorgeschlagen (Einteilung der W ä s s e r n a c h Gruppen, die durch b e s t i m m t e Verhältnisse der K a t i o n e n und Anionen gekennzeichnet sind). Die Verwendung herabgesetzter p u - W e r t e ( < 6 ) als S u c h m e r k m a l ist schwierig, da dieses Merkmal i m südlichen Ural n i c h t spezifisch und n i c h t eindeutig ist. In m a n c h e n Lagers t ä t t e n k o m m e n saure W ä s s e r praktisch nur in den E r k u n dungsstrecken vor, die den E r z k ö r p e r aufschließen, auf anderen L a g e r s t ä t t e n wiederum fehlen saure W ä s s e r sogar in diesen Erkundungsstrecken. Nur auf einer L a g e r s t ä t t e (Gajskoje) sind saure W ä s s e r noch in einigen hundert Meter A b s t a n d v o m Erzkörper zu b e o b a c h t e n . Des öfteren treten W a s s e r m i t p n - W e r t e n von 4 — 5 auf, die nichts m i t Erzlagers t ä t t e n zu tun h a b e n ; diese niedrigen W e r t e sind durch Huminsäuren bedingt, und andere, für K u p f e r l a g e r s t ä t t e n charakteristische E l e m e n t e k o m m e n in diesen W ä s s e r n nicht vor. Die Verwendung des S 0 4 / H C 0 3 - V e r h ä l t n i s s e s ist möglich, wenn wenig mineralisierte Hydrokarbonatwässer vorliegen und die Deckschichten nicht m i t Chlorid und Sulfat versalzt sind; sonst verliert dieser Koeffizient seine Bedeutung. Die Verfasser stellten ferner die Anwendungsmöglichkeit radiometrischer V e r f a h r e n f e s t . Diese b e r u h t e n darauf, daß die Kupferkieslager gewöhnlich an Bereiche gebunden sind, in denen saure und basische Eü'usiva wechsellagern. Die in den sauren Gesteinen (Qnarzalbitophyren und Quarzserieit-
schiefern) zirkulierenden W ä s s e r e'nthalten mehr R a d i u m als die W ä s s e r in basischen Effusiva (Diabase, Mandelsteinporphyrite). W . ÖESTREICH
Wendt, I.. Anwendungen von Radioisotopen in der praktischen Geologie „ K e r n t e c h n i k " , J g . 2 (1960), I I . 1, S. 1 - 9 E s werden Anwendungen von Radioisotopen in verschiedenen Gebieten der Geologie beschrieben, zuerst Meßverfahren in Tiefbohrungen, speziell in Erdölbohrungen. I n f o r m a t i o n e n über die P o r o s i t ä t der verschiedenen Horizonte und über Öl- und Gasführung der einzelnen S c h i c h t e n liefert das Neutronlog, bei dem die in das B o h r l o c h heruntergelassene Sonde eine Neutronenquelle enthält, meist ein R a - B e - bzw. ein P o - B e - P r ä p a r a t , das schnelle Neutronen isotrop aussendet. Ü b e r der Neutronenquelle befindet sich ein D e t e k t o r für langsame Neutronen oder eine Ionisationsk a m m e r zur Messung der induzierten G a m m a a k t i v i t ä t . Die schnellen Neutronen dringen in das die Meßstelle umgebende Gestein ein. Sie stoßen m i t den A t o m e n der das Gestein aufbauenden E l e m e n t e bzw. m i t denen des die Poren füllenden Wassers oder Öls z u s a m m e n und werden dadurch gebremst, und zwar beim Z u s a m m e n s t o ß mit W a s s e r s t o l l k e r n e n weitaus stärker als durch schwerere K e r n e . J e mehr Wasserstoff in der Umgebung der Neutronenquelle vorhanden ist, u m so geringer ist die Reichweite der Neutronen und um so größer die D i c h t e der langsamen, a b g e b r e m s t e n Neutronen direkt an der Quelle. Bei der Vermessung von Erdölbohrungen verwendet m a n häufig wegen seiner größeren R o b u s t h e i t einen G a m m a dejtektor, d. h., m a n m i ß t nicht u n m i t t e l b a r die langsamen Neutronen, sondern die induzierte G a m m a s t r a h l u n g , die bei deren K e r n r e a k t i o n e n e n t s t e h t . Dieses V e r f a h r e n nennt m a n N e u t r o n - G a m m a - L o g . Als Neutronenquelle dient meist ein R a - B e - P r ä p a r a t , das neben den Neutronen noch die s t a r k e G a m m a s t r a h l u n g des R a d i u m s aufweist. I m zweiten A b s c h n i t t der A r b e i t wird die Anwendung von radioaktiven Isotopen für B a u g r u n d u n t e r s u c h u n g e n behandelt. I n F l a c h b o h r u n g e n k a n n die B o d e n f e u c h t i g k e i t mit einer Neutronensonde gemessen werden. Die F e u c h t r a u m dichte wird m i t der G a m m a - G a m m a - S o n d e b e s t i m m t , die aus einer Gammaquelle und einem Zählrohr n e b s t V o r v e r s t ä r k e r b e s i e h t . Die in den B o d e n eindringende G a m m a s t r a h l u n g wird durch Comptonstreuung abgelenkt, wobei ein Teil der gestreuten Strahlung zum Zählrohr gelangt. Mit Hilfe einer E i c h k u r v e l ä ß t sich die von diesem gemessene Strahlungsi n t e n s i t ä t in F e u c h t r a u m d i c h t e umrechnen. E i n anderes, sehr einfaches V e r f a h r e n zur Messung der Bodendiclite oberflächennaher Schichten b e r u h t a u f der Absorption der G a m m a s t r a h l u n g einer in den B o d e n getriebenen 6 0 Co- oder 1 3 7 Cs-Quelle. E i n drittes Anwendungsgebiet der Radioisotope ist die Hydrologie. Hier sind die T r a c e r - V e r s u c h e zu nennen, bei denen eine gewisse Menge eines radioaktiven Isotops einem Medium zugegeben wird, um dessen Bewegung und zeitliche Änderung q u a n t i t a t i v studieren zu können. Hydrogeologen benutzen diese Methode, u m Wasserbewegungen verfolgen und W a s s e i h a u s h a l t s b e r e c h n u n g e n durchführen zu können. Man k a n n auch andere Medien als W a s s e r r a d i o a k t i v m a r kieren (z. B . Öl und Gas) und deren Bewegungen dadurch untersuchen. So dienten Gasimpfungen dazu, die Gasdurclilässigkeit poröser S c h i c h t e n i m Untergrund zu erforschen.
Konta, J .
E. SlEGMTTND
Imbibometry — A New Method for the Inyestigation ot Clays „ A m . M i n e r a l . " , Vol. 46 (1961), S. 2 8 9 - 3 0 3 Irnbibometrie (von lat. imbibere = einsaugen) ist eine neue Methode, u m die wesentliche Zusammensetzung eines Tones mit einfachen Mitteln in kurzer Zeit zu erhalten. Auf die mittels feinem Sandpapier glatt geschlill'ene F l ä c h e einer T o n p r o b e (parallel der Schichtung) wird aus einer P i p e t t e (konstante Tropfengröße) aus 4 — G m m Höhe ein Tropfen einer polaren Flüssigkeit getropft. B e n u t z t werden W a s s e r und Äthylenglycol. Man m i ß t bzw. registriert die I m b i b i tionszeit, das ist die Zeit, die zur Aufsaugung des Tropfens benötigt, wird, die F l ä c h e , die der Tropfen auf der P r o b e benetzt, die F o r m dieser' F l ä c h e sowie der Zustand der benetzt e n F l ä c h e n a c h der Aufsaugung des Tropfens. Mit Hilfe dieser W e r t e ist eine Zuordnung zur Kaolingruppe, zu den Illiten oder Montmorinmineralien (dazu gehört auch „offen e r " Illit) möglich (Abb.). E i n diagnostisches Merkmal ist
Zeitschrift für angewandte Geologie ( 1 9 6 1 ) Heft 1 2
660
Besprechungen und Referate
vorherrschendes
Form
Minerai
fiäche,die der Tropfen einnimmt
Wassel'
der
Oberfläche
Kaohnit
glatt
Jliit
g/atf
•MontmorWo nit u.,offener"? Jiiit
der
Probenach Absorption
geçuoiien 16 S2 sec.
64
128
MIGDALSKI, I I . Über das Vorkommen von Methan in einer E r z g r u b e
vorherrschendes Minerai
Äthylenglycol
form der fläche, die der Tropfen einnimmt
Oberfläche der Probe nach Absorption
Kaoiinit Jiiit Montmorii/onit u , offener' Jiiit
gequollen oder rauh
1 mm.
für die 1 inbibometrie
noch das Verhältnis der benetzten Flächen von Äthylenglycol zu Wasser. A tlx
tüö
„Bergbautechnik", J g . 11 (1961), II. 4, S. 3 1 2 - 3 1 4 Verf. versucht, die Herkunft von geringen Spuren von Kohlenwasserstoffen in einer Erzgrube festzustellen. Im Nebengestein treten gelegentlich kohlenhaltige Schiefer auf, die nach angestellten Versuchen nicht als die alleinige Ursache der ständigen Methanbildung angesehen werden können. C0 2 , CII 4 und Wasserdampf können sich auch bei der Zersetzung des Grubenholzes bilden und in die ausziehenden Wetter eingehen. L. EVERS, H . Probleme der Kegionalplanuiig in den Entwicklungsländern, Teil 1
Abb, Form einer Bestimmungstal'el
E s ist
im J a h r e 1957 im Flöz Iduna der Dorstener Schichten (Westfal C) ein bisher nicht beschriebener Tonstein gefunden. Der Iduna-Tonstein kommt, rd. 5 cm über dem Flözliegenden beginnend, in vier Lagen vor. Um den Mineralbestand dieser Tonsteinlagen festzustellen, wurden von Dr.STADLER vom Geologischen Landesamt Nordrhein-Westfalen röntgenographische Untersuchungen durchgeführt. In allen vier Tonsteinlagen wurde ausschließlich Kaolin festgestellt. Der Autor liolft, daß der Tonstein im Flöz Iduna bei waagerechter Verbreitung einen weiteren Leithorizont in den Dorstener Schichten abgeben wird. E . SIEGMTJND
< 1 bei Kaolinit > 1 bei Illit bei Montmorillonit
Für die Imbibitionszeit wird ein mathematischer Ausdruck gebracht: « ' '1 h\2 i = ' • a • h
[ A /
In die Formel gehen ein: t = Zeit der Imbibition s = Effektive Oberfläche der Mineralpartikel (in cm 2 /cm 3 der Substanz) 7] = Die Viskosität E = Die effektive Porosität CT = Oberflächenspannung der Flüssigkeit k = Konstante, die die Gestalt der Partikel einschließt rj/A — Flüssigkeitsmenge cm 3 , die auf der Fläche (a cm 2 ) absorbiert wird Von diesen Werten sind zwei Werte meist unbekannt: die effektive Porosität und die effektive Oberfläche der Mineralpartikel. Verf. zeigt an mehreren Versuchsreihen, daß Schwankungen dieser Werte die Aussagekraft über die Zugehörigkeit zu einer der o. a. Tonmineralgruppen nicht beeinträchtigen, ihre Kenntnis also für d i e s e Bestimmung nicht notwendig ist. Sie gewinnen jedoch Bedeutung bei der Untersuchung gleichartiger monomineralischer Tone. Bei gleichbleibender effektiver Oberfläche der Minerale bedeutet eine vermehrte Imbibitionszeit eine kleinere effektive Porosität, die auf stärkere Konsolidierung der Tone und damit, im gleichen Profil, auf ein höheres Alter hinweist. Die Proben selbst müssen gewissen Forderungen genügen. Zu stark verfestigte Tone, sandig-schluffige Tone oder karbonatische Tone werden vorher aufbereitet und die Tonpartikel abgeschlämmt. Zum Schleifen wird der getrocknete Filterkuchen benutzt. Die Imbibometrie zeichnet sich durch ihre einfache Handhabung und ihren geringen Geräteaufwand aus. Damit wird praktisch jede Tongrube und Ziegelei in den Stand versetzt, ihr anfallendes Material auf Gleichförmigkeit oder einen Wechsel in der Zusammensetzung qualitativ selbst zu prüfen. K . STEIMKE
TASCH, K.-II. E i n weiterer Tonsteinfund i m R u h r k a r b o n
„Glückauf", J g . 96 (1960), H. 1, S. 4 7 - 4 9 Bei der Bearbeitung der Bohrung Prosper 5 der Rheinstahl Bergbau AG, die im Grafenwald zwischen Rottrop und Kirchhellen auf dem Südflügel der Lippemulde stand, wurde
Forschungsberichte des Landes Nordrhein-Westfalen Nr. 886 Westdeutscher Verlag Köln und Opladen 1960. — 112 S. In der vom Forschungsinstitut für Internationale Technische Zusammenarbeit an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen herausgegebenen Schrift tritt der Verf. für eine extrem kolonialistische Lösung der Wirtschaftsprobleme der Entwicklungsländer ein. Zu diesen rechnet er auch die sozialistischen Staaten, insgesamt 8 2 % der Erdbevölkerung. Nach ihm sind z. B. die D D R und das demokratische Berlin unterentwickelt, während Westberlin dagegen dem amerikanischen Niveau entspricht. Der starke Einfluß, den die Erschließung der Bodenschätze auf die Wirtschaft der unterentwickelten Länder ausübt, wird betont. Beachtenswert sind Darstellungen über die Durchführung des Tennessee-Valley-Authority-(TVA)Projekt.es und anderer wasserwirtschaftlicher Großprojekte des kapitalistischen Bereiches. „Die systematische Erschließung eines unterentwickelten Landes ist die verlockendste, zugleich aber auch die risikoreichste aller Planungsaufg a h e n . . . " . Trotz dieser Erkenntnis kann der Autor natürlich den Imperialisten keinen Ausweg zeigen, der ihnen das in der kapitalistischen Entwicklung begründete Risiko abnehmen könnte. E. Neuerscheinungen und Literaturhinweise KIRILLOWA, I . W . u. a .
Analyse der geotektonischen Entwicklung und Erdbebentäligkeit. des Kaukasus Verlag AK SS"R, Moskau 1960. -
339 S.
Autorenkollektiv Geologischer Bau und Erdöl- und Erdgasführung des nördlichen Kaukasusvorlandes Gostoptechisdat, Moskau 1960. -
338 S.
Autorenkollektiv Atlas der Unterkreide-Fauna des Nordkaukasus und der Krim Gostoptechisdat, 1960. -
80 S.
ANTROPOW, P . J .
Die wichtigsten Aufgaben zur Verbesserung der geologischen Evkundungsarbeiten Sowjetskaja geologijn. .1961 BESPJATOW, W .
I.
Einige Probleme der Bündelungstheorie in der seismischen Prospektion Prikladnaja geofisika, 1960 AMBROGGI, R . & J . M ARG AT l i e g e n d e g é n é r a l e des c a r t e s liydrogéolï>giques du Service Géolog. du Maroc, R a b a t 1960
Maroc
Zeitschrift für angewandte Geologie ( 1 9 6 1 ) Heft 1 2
661
Nachrichten und Informationen
Nachrichten und Informationen Erdöl/Erdgas A u s der Statistik der Weltcidölförderung und der Woltcrdölreservcn i960
Nach einer Statistik („Erdöl und K o h l e " , 14. J g . , 1961) stehen an der Spitze der Welterdölproduktion mit einem Anteil von 3 3 , 1 4 % ( = 3 4 7 2 8 6 0 0 0 t) die USA. Ihr folgen an zweiter Stelle Venezuela mit 1 4 , 1 8 % ( = 1 4 8 5 7 1 0 0 0 t) und die Sowjetunion mit 1 4 , 1 2 % ( = 1 4 8 0 8 0 0 0 0 t). Die nachsteil Positionen nehmen Saudi-Arabien mit 5 , 8 1 % ( = 60 860 0001), Iran mit 4 , 9 7 % ( = 5 2 0 6 5 0 0 0 t) und Irak mit 4 , 5 3 % ( = 4.7483000 t) ein. Den größten Prozentsatz in der Steigerung der Produktion gegenüber dem J a h r 1959 erzielte Algerien einschließlich der Sahara mit 5 2 3 , 1 % . In weitem Abstand folgen danach: Nigeria mit 5 7 , 3 % , Bulgarien mit 4 5 , 9 % , Portugal mit seinen afrikanischen Besitzungen mit 4 2 , 9 % , Argentinien mit 3 3 , 6 % und J a p a n mit 3 0 , 5 % . Die größten Erdölreserven der Welt weist Kuwait nach mit 2 0 , 6 7 % ( = 8 5 4 1 1 0 0 0 0 0 t). In der Rangliste folgen ihm: Saudi-Arabien mit 1 6 , 2 3 % [ = 6706 900000 t), USA mit 11,47% ( = 4 7 4 0 0 0 0 0 0 0 t), Sowjetunion mit 10,42% ( = 4 3 1 5 1 0 0 0 0 0 t) und Irak mit 8 , 9 7 % ( = 3 7 0 0 0 0 0 0 0 0 t). Die größten Erweiterungen der Erdölreserven verzeichnet die Sowjetunion mit 4 5 9 5 0 0 0 0 0 t, gefolgt von dem Irak mit + 4 5 0 1 0 0 0 0 0 t. In die nächsten Positionen reihen sich ein: die USA mit 2 2 4 0 0 0 0 0 0 t, Libyen mit 6 8 5 0 0 0 0 0 t, Venezuela mit 6 2 0 0 0 0 0 0 t, Kanada mit 5 7 8 0 0 0 0 0 t, Indonesien mit 5 0 9 0 0 0 0 0 t, Indien mit 2 9 7 0 0 0 0 0 t und Argentinien mit 2 9 4 0 0 0 0 0 t. Den größten Rückgang an Erdölreserven erlitt 1960 im Vergleich mit dem J a h r 1959 die „Neutrale Zone" im Mittleren Osten mit 7 9 4 0 0 0 0 0 t. Ihr folgen Mexiko mit — 3 4 9 0 0 0 0 0 t, Israel mit — 7 0 0 0 0 0 t und Neu-Guinea mit - 4 0 0 0 0 0 t. *
. Die Weltlage zusammengefaßt ergibt folgendes Bild: Insgesamt wurden 1960 gefordert: 1 0 4 8 266000 t Erdöl gegenüber 957 578000 t im J a h r e 1959. Das entspricht einer Steigerung von 7 , 5 % . Die Anzahl der produzierenden Sonden der W e l t ohne die Länder des sozialistischen Lagers beträgt 647 225. Die Förderung pro Sonde (unter derselben regionalen Einschränkung) betrug demnach 4,1 t/Tg. Die Gesamtreserven der Welt an Erdöl belaufen sich aui' 4 1 3 3 4 0 0 0 0 0 0 t. Der Zuwachs an Reserven wird mit 1 4 3 6 2 0 0 0 0 0 t ausgewiesen. —KE r d g a s c o n t r a Heizöl
Das Heizöl mit den schweren Fraktionen für die In- , dustrie und den leichten für Kleinverbrauch und Hauswirtschaft hat sich innerhalb der letzten J a h r e eine starke Position auf dem Heiz- und Energiesektor erobert. „Montanarchiv" Nr. 60 weist für die J a h r e 1955 bis 1960 im Bereich der O E E C - L ä n d e r eine Steigerung um 8 3 % von 32,4 Mill. t auf 59,3 Mill. t nach. Einen verhältnismäßig geringen Zuwachs von 5 6 % erzielten dabei die USA., während Westdeutschland seinen 'Verbrauch fast um das Sechsfache von 2,5 Mill. t auf 14,5 Mill. t steigern konnte. Im gleichen Zeitraum zog der Verbrauch in Großbritannien um das Dreifache von 5,5 Mill. t auf 17,5 Mill. t an, und im Fernen Osten hielt J a p a n etwa gleichen Schritt mit einer Steigerung von 5,4 auf 15,7 Mill. t. Die Grundlage hierfür ist eine schnell hochgeschraubte Raffineriekapazität, die sich in zunehmendem Maße auf Importe aus dem Nahen Osten, aus Nordal'rika und aus Venezuela stützt. Es konnte auch im Rafiinerieprozeß als solchem der Anteil der Heizölausbeute von 4 1 , 5 % im J a h r e 1955 auf 4 4 % im J a h r e 1960 hochgezogen werden. Mit einer weiteren Steigerung dieser Entwicklung ist zu rechnen. Dem neuen Energieträger und Rohstoff erwächst mit dem Erdgas eine ernste Konkurrenz im eigenen Lager. Das Erdgas hat überall in der Welt seine Anerkennung auf den Rang des „dritten großen Energieträgers" mit Nachdruck geltend gemacht. Die Zahlen der Erdgasförderuns Westdeutschlands
geben hierfür ein sprechendes, aber unvollkommenes Bild, weil die Gasfelder des Emslandes und anderer Förderbezirke in den letzten J a h r e n nur mit 25 bis 5 0 % ihrer Kapazität gefahren wurden. 1955 1956 1957 .1959 i960
= = = = =
239,5 Mill m 3 366,6 ,, ,, 350,0 ,, ,, 387,6 ,, ,, 440,0 ,, ,,
Bis 1965 soll die Erdgasproduktion dort auf 5 Mrd. m 3 gesteigert werden. An „sicheren" Reserven werden derzeit rd. 25 Mrd. m 3 ausgewiesen, eine Zahl, die als äußerst vorsichtig bezeichnet werden darf. Regional gliedern sich die Vorräte folgendermaßen : Norddeutschland Bayern Oberrheintal
= rd. 20 Mrd. m s = rd. 4 Mrd. m 3 = rd. 1 Mrd. m 3
Die Vorkommen sind fast ausschließlich an die Gesteine des Zechsteins gebunden, die in Tiefen von 2000 bis 4000 m angefahren werden. Da die Tendenz für Erkundungsbohrungen (A.ufschlußbohrungen) auf das Erreichen immer größerer Tiefen abzielt, kann in nächster Zeit eine beträchtliche Vorratszunahme erwartet werden. Zudem drücken die erdgasicichen Nachbarländer Holland und Frankreich auf den westdeutschen Markt. Insbesondere aber wird das Sahara-Projekt für die weitere Entwicklung dieses Kampfes von entscheidender Bedeutung sein. Hier werden Erdgasmengen von 1000 Mrd. m 3 als ohne weiteres iörderbar angesprochen. Dieser afrikanische Rolistoif kann mittels Pipeline oder durch eine ausgedehnte Tankerflotte nach Europa gebracht werden. Beide Möglichkeiten werden z. Z. vorbereitet. Das technische Problem der Verlegung einer Rohrleitung durch das Mittelmeer bei einer maximalen Tiefe von 2700 m u. M. ist theoretisch gelöst. Derweil werden in Frankreich bereits drei, in Großbritannien zwei Spezialtankschifi'e für verflüssigtes Erdgas gebaut. Die Temperatur beträgt minus 161° C. Auf jeder Fahrt können 18 bis 30 Mill. m 3 Erdgas (1400 m 3 Gas = 1 t.) verfrachtet werden. Das auf diese Weise angelieferte Erdgas kann bei aller voraussichtlichen finanziellen Belastung im Ruhrgebiet mit nur neun Pfennig pro m 3 (Gestehungskosten) angeboten werden. Das entspricht im Verhältnis des doppelten Heizwertes von Erdgas gegenüber normalem Stadtgas effektiv nur
4,5
Pfennig
pYo
m3.
K . KAUTER
-
Westdeutsche Erdgasproduktion im 1. H a l b j a h r 1 9 6 1
Die Gesamtförderung Westdeutschlands an Erdgas erreichte im 1. H a l b j a h r ' 1 9 6 1 233,7 Mill. m 3 . Das sind 20,6 Mill. m 3 oder 9 , 7 % mehr als im gleichen Zeitraum des Vorjahres. Mit 69,3 Mill. m 3 stand dabei das Erdgasfeld Rehden (Weser — Ems) weiterhin an der Spitze. Ihm folgt das bayrische Feld Weitermühle mit 23,5 Mill. m 3 . Die Anteile der einzelnen westdeutschen Erdgasfelder an der Gesamterdgasproduktion für das 1. Halbjahr 1961 zeigt die folgende Tabelle: (in 1000 Nm 3 ) Rehden Weiterinühle .Bentheim Stockstadt Frenswegen Wolfersberg Esche Kalle Wolfskehlcn Adorf Thönse Ratzel Pfungstadt
69332 23451. 20537 1563!) 12003 11 440 .11.044 »575 0273 7847 7539 7118 6514
Isen Steinkirchen Eieli Schnaupping Gendprf Ampfing Frankenthal Düste Meerdorf Emlichheim Darmstadt Mühldorf-Süd Itterbeck-Halle
6007 4 443 3835 2126 1585 1401 809 721 591 380 164 72 6
He. Westdeutsche Erdölförderung im 1. H a l b j a h r 1 9 6 1
Die westdeutsche Erdölförderung betrug für das 1. Halbjahr 1961 insgesamt 2 9 7 9 3 4 0 t Rohöl. Dabei erfuhr vor allem die Förderung im Weser—Ems-Gebiet, in Holstein —
Zeitschrift liir angewandte Geologie (1961) Helt 12 Nachrichten und I n f o r m a t i o n e n
662 H a m b u r g und i m Emsland eine beträchtliche Steigerung, während die Förderung in H a n n o v e r , i m Oberrheintal und i m A l p e n v o r l a n d fast unverändert blieb. D i e einzelnen Bezirke haben an der R o h ö l f ö r d e r u n g i m 1. H a l b j a h r 1961 folgenden A n t e i l (in t) : Holstein—Hannover Weser — Ems Emsland Hannover Oberrheintal Alpenvorland
279011 776555 739534 1007 345 106 940 269 955 He.
Erze Eisenerz in Finnland I n Finnland sind g e g e n w ä r t i g nur zwei Eisenerzgruben in Betrieb, und z w a r die 1950 eröffnete Grube O t a n m ä k i in M i t t e l f m n l a n d und die Grube K ä r v ä s v a a r a . Seit 1955 ist die O t a n m ä k i - G r u b e die führende Grube des Landes, 1956 wurden bereits rd. 750000 t Magnetiteisenerz und Ilmenit gefördert. Das Erz enthält durchschnittlich 3 2 , 7 % Fe, 14,06% T i und 0 , 6 6 % S, es tritt in einer V i e l z a h l v o n Linsen auf, deren größte etwa 300 m lang und 4 —20 m breit sind. I m Durchschnitt reichen die Erzkörper bis in eine T e u f e v o n 550 m. Die bisher erkundeten V o r r ä t e dieser Grube betragen rd. 30 Mill. t. Die Jahresförderung liegt z. Z. bei 800 0001, sie w i r d fast ausschließlich exportiert.Das bedeutend kleinere V o r k o m m e n bei K ä r v ä s v a a r a hat bisher nur V o r r ä t e v o n etwa 1,5 Mill. t hochwertiger Magnetiterze erbracht, w o v o n jährlich rund 100000 t abgebaut werden. Die Erze dieser L a g e r s t ä t t e werden ebenfalls exportiert. I n den nächsten Jahren soll m i t d e m A b b a u einer Reihe v o n E i s e n e r z v o r k o m m e n begonnen werden, deren Erkundung in den letzten Jahren abgeschlossen wurde. Bei R a a j a r v i in Südlappland w u r d e ein M a g n e t i t e r z v o r k o m m e n m i t rd. 10 Mill. t nachgewiesen. Der A b b a u soll 1963 m i t einer voraussichtlichen Jahresförderung v o n 300000 t aufg e n o m m e n werden. Ein weiteres abbauwürdiges H ä m a t i t und Magnetiteisenerzlager m i t etwa 60 Mill. t V o r r ä t e n wurde bei K o l a r i in W e s t l a p p l a n d erkundet. Zu den größten V o r k o m m e n an Eisenerz zählt die L a g e r s t ä t t e auf der Insel Jussarö v o r der finnischen Südküste. Das Erz tritt auf einigen Inseln und Schären aus, w o heute noch kleine Gruben v o n d e m Bergbau zeugen, der dort bereits i m 19. Jahrhundert betrieben wurde. Die G e s a m t v o r r ä t e in Jussarö werden v o n finnischen Geologen auf 200 bis 300 Mill. t m i t durchschnittlichen Fe-Gehalten v o n 25 bis 3 5 % angegeben. Der A b b a u sieht eine jährliche Förderung v o n 2 Mill." t vor. —ul —
Vanadium-Gewinnung in Transvaal V a n a d i u m ist in Transvaal bisher an mehreren Stellen gewonnen worden. V o n Bedeutung ist j e d o c h allein die L a g e r stätte v o n Ivennedy's V a l e , w o j e t z t nach „ M e t a l B u l l e t i n " v o m 2. 5. 1961 800 t hochprozentigen Erzes täglich g e f ö r d e r t werden, die 10 Meilen w e i t bis zur Bahnstation geschafft w e r d e n müssen. Die L a g e r s t ä t t e befindet sich in einem kleinen Hügel, dessen K e r n aus einem m i t V a n a d i u m führenden Verwitterungsmater-ial bedeckten magnetisch wirksamen Tiefengesteinskörper besteht. Der Verwitterungsschutt reicht f ü r einige Jahre A b b a u aus, worauf aus d e m K e r n g e f ö r d e r t werden soll. Die Gesamterzförderung v o n 800 t täglich erg i b t ca. 400 t V a n a d i u m führenden Magnetit, der ca. 5 t körniges V a n a d i u m p e u t o x y d und A m i n o n i u m - M e t a v a n a d a t enthält. Das Erz enthält weder Arsen noch P h o s p h o r ; die H a u p t k o n i p o n e n l e n sind V a n a d i u m , Eisen, T i t a n und Silikat. Ha. Wismutproduktion Jugoslawiens Jugoslawien produziert •/.. Z. 5 — 8 % der W e l t p r o d u k t i o n an W i s m u t und stellt im E x p o r t dieses Metalls an erster Stelle in Europa. 1960 wurden 75 t W i s m u t - M e t a l l v o r w i e gend nach Frankreich, Westdeutschland, Indien, den U S A und der V A R exportiert. H a u p t p r o d u z e n t v o n W i : m u t ist die Trepca-Grube, die auf Blei-Zink-Erzen baut. —ul — Die Volksrepublik China an der Spitze der Weltantimonerzeugung Die Volksrepublik China steht schon seit Jahren w i e d e r an der Spitze der W e l t a n t i m o n e r z e u g u n g . Bekanntlich nehmen die qualitätsmäßig sehr guten A n t i m o n e r z e neben Zinn und W o l f r a m e r z e n noch eine beachtliche Stellung i m E x p o r t der V R China ein. In den letzten 10 Jahren nahm die Weltantimonerzeugung folgende Entwicklung: (in sh/t zu 907 kg)
1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960
Volksrepublik China
Südafrikanische Union
USA
Bolivien
Welt
8800 8800 11000 12000 13000 14300 15400 16500 16500 19000
17480 9949 3009 9528 15641 15689 11021 7904 13539 13478
3472 2160 372 766 633 630 709 705 678 635
13025 10800 6376 5751 5907 5635 7026 5818 6005 5872
70000 49000 37000 44000 51000 53000 50000 44000 52000 57000 lie.
Die Eisen- und Stahlerzeugung Westdeutschlands im 1. Halbjahr 1961 Die Förderung an Eisenerz und die P r o d u k t i o n der Eisen erzeugenden Industrie Westdeutschlands i m 1. H a l b j a h r 1961 entwickelte sich gegenüber d e m gleichen Z e i t r a u m des V o r j a h r e s nach A n g a b e n der „ E i s e n - und S t a h l s t a t i s t i k " wie folgt:
Förderung/ Erzeugung
Eisenerz Roheisen Rohstahl Walzstahl
1. Halbjahr 1960 (in t)
1. Halbjahr 1961 (in t)
9370928 12709837 16685009 11258684
9518636 12919405 17273100 11093529 He.
Neue Kohlen- und Eisenerzvorkommen in Indonesien Sowjetische Geologen haben in O s t k a l i m a n t a n (früher Borneo) bedeutende K o h l e n v o r k o m m e n entdeckt. Die Eisene r z v o r k o m m e n v o n L a n p o n g in Südsumatra sind ausreichend, um den Bedarf v o n z w e i mit sowjetischer H i l f e geplanten Stahlwerken auf mindestens 30 Jahre zu decken. Eines dieser Stahlwerke w i r d in Südkalimantan m i t einer Jahresk a p a z i t ä t v o n 250000 t und das z w e i t e in Merak auf J a v a m i t einer Jahreskapazität v o n 100000 t errichtet werden. He.
Sonstiges Bergbau Italiens N a c h den D I M - L ä n d e r b e r i c l i t e n des Deutschen Instituts für Marktforschung, N r . 20, J g . 1961, entwickelte sich die P r o duktion v o n Bergwerkserzeugnissen in Italien w i e f o l g t (in 1000 t) :
Steinkohle Braunkohle (Lignit) Bauxit Eisenerz Manganerz Queeksilbererz Zinkerz Bleierz Schwerspat (Baryt) Feldspat Fluorit Schwefelkies (Pyrit) Asphalt Schwefel, roh, geschmolzen Schwefel (mineralisch) gemahlen Salz (Meersalz und Steinsalz) Asbest
Jahr 1958
Jahr 1959
724 816 299 1283 43 294 277 94 93 56 140 1514 156 161 19 555 • 36
738 1221 292 1237 52 247 272 83 97 61 155 1522 271 121 22 451 45
9 Monate 1960 560 579 233 950 35 216 207 59 84 57 114 1150 216 61 . 16 247 38
Zeitschrift für angewandte Geologie (1961) Heft 12
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Nachrichten und Informationen N a c h d e m die Produktion des Erzbergbaus bereits 1 9 5 9 u m 7 , 5 % abgesunken war, k o n n t e sie 1 9 6 0 nur um 2 % erhöht werden. Neben der Förderung von B a u x i t , die den Inlandsbedarf für die Aluminiumerzeugung zu rund 5 5 % deckt, und von verhältnismäßig kleineren Mengen hochwertigen Eisenerzes h a t für Italien besonders die P r o d u k t i o n von Quecksilbererzen B e d e u t u n g . Infolge der krisenhaften E n t w i c k l u n g auf dem kapitalistischen Quecksilbermarkt war sie längere Zeit rückläufig. T r o t z d e m s t e h t Italien noch vor Spanien weiterhin an erster Stelle unter den kapitalistischen Produzenten von Quecksilber. D e r B e r g b a u von nichtmetallischen Mineralien, der im J a h r e 1 9 5 9 nur um 2 % steigen k o n n t e , erhöht seine Produktion 1 9 6 0 u m 8 % . V o n erheblicher B e d e u t u n g ist der Schwefelbergbau, bei dem Italien früher n a c h den USA. an zweiter Stelle in der W e l t stand. R u n d 9 5 % der Produktion entfallen auf die sizilianischen Schwefelgruben, in denen etwa 1 2 0 0 0 Arbeiter beschäftigt sind. Ihre Produktion ist seit langem rückläufig, lu einem kürzlich veröffentlichten G u t a c h t e n über die Lage der sizilianischen Schwefelindustrie, die heute noch einen Anteil von knapp 2 % an der W e l t p r o d u k t i o n h a t , wird vorgeschlagen, von den zur Zeit bestehenden 39 Schwefelgruben der Insel nur noch neun in B e t r i e b zu belassen und die F ö r derung von 1,2 MiU. t Schwefelerzen auf 0,63 Mill. t j ä h r l i c h zu senken. Schwefelerzlager von 12,5 Mill. t würden diesen neun Gruben eine Lebensdauer von etwa 20 J a h r e n sichern. Die Förderung soll durch moderne Maschinen mechanisiert und rationalisiert werden. Die erforderlichen Investitionen für das G e s a m t p r o j e k t wurden auf 4 7 , 5 Mrd. Lire veranschlagt. In j ü n g s t e r Zeit wurde in I t a l i e n m i t der Förderung von Kalisalzen begonnen. Bisher m u ß t e das L a n d seinen B e d a r f an Kalisalzen ausschließlich durch Einfuhren, vor allem aus W e s t d e u t s c h l a n d , F r a n k r e i c h , Israel, Spanien und der U d S S R decken. Die sizilianischen L a g e r s t ä t t e n sollen bereits in den n ä c h s t e n J a h r e n eine Förderung von 3,3 Mill. t Kalisalzen j ä h r l i c h ermöglichen. W ä h r e n d im J a h r e 1 9 5 7 nur 1 1 0 0 t erzeugt wurden, stieg die Förderung 1 9 5 8 bereits auf rund 6 0 0 0 0 t an. Die bedeutendsten sizilianischen V o r k o m m e n liegen in den Provinzen Caltanisetta und E l i n a . In der Provinz E n n a sind die Anlagen zur Gewinnung von j ä h r l i c h 1,8 Mill. t Kalisalzen n u n m e h r fertiggestellt. Die italienische Rohölproduktion deckt gegenwärtig etwa 1 2 % des I n l a n d v e r b r a u c h s . I m J a h r e 1 9 5 9 belief sich die Erdöleinfuhr auf 24,7 Mill. t, wovon 7 7 % aus dem Mittleren Osten (Kuweit, Saudi-Arabien, Irak), 7 , 5 % aus der U d S S R und 5 , 5 % aus der V A R Ä g y p t e n k a m e n . I m selben Z e i t r a u m wurden 8,7 Mill. t Erdöl und Erdölprodukte exportiert. Produktion von E r d ö l und Erdgas (Methan) •fahr Erdöl (1000 t) Erdgas (Mill. m 3 )
1950
1957
1958
1959
I960
509 4405
1202 4987
1534 5182
1690 0118
1998 0477
Menge und Anteil der Energieträger der Primäreriergieerzeugung (Menge in Mill. t. Steiiikohleneinheiteii, Anteil in % ) 1937 tu 'S d S Gesamt Kohle u. Torf Erdöl Erdgas Elektroenergie aus Wasserkraft 1 )