книги / III. Internationales Kalisymposium 1965 Teil 2

Metamorphose der Kalisalze verbundenen Substanzverlustes

('Bilder 4 und 5).

Die Ausgestaltung des Überganges Staßfurtflöz/Grauer Salzton

in ihrer heutigen Form ist das Ergebnis einer Ablaugung der

hangenden Flözbereiche, die mit der durchgreifenden Ver­

dünnung der Beckenlösung an der Wende Zechstein 2/3 ein­

setzte. In flachen Bereichen des Beckens war ihre Einwirkung

auf das Bodensediment am tiefgründigsten, während im Becken­

tiefsten eine Zwischenschicht schwerer, hochkonzentrierter

Salzlösungen einen unmittelbaren Zugriff verhinderte. Prin­

zipiell von gleicher Wirkung waren die ”Vertaubungssenken"

oberhalb ausgedehnter, vertaubter Flözbereiche, die zugleich

ein wesentliches Kriterium für die zeitliche Einstufung der

ersten und wahrscheinlich bedeutsamsten Metamorphosephase

im Staßfurtflöz darstellen.

Die wichtigsten praktischen Auswirkungen der vorgetragenen

Erkenntnisse liegen in einer beträchtlichen Erweiterung der

Aussagekraft von Tiefbohrkernen. Zum anderen können die Ver­

änderungen, die sich mit Annäherung an ausgedehnte Vertau­

bungsbereiche im Hangenden des Kalisalzlagers vollziehen,

unter Beachtung der geologischen Einflußfaktoren als Prognose­

merkmal in der Untertageerkundung genutzt werden.

Literatur

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Lotze, F.: Steinsalz und Kalisalze, 1. Aufl. Borntraeger, Berlin 1938

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Tinnes, A.: Die Ältere Salzfolge Mitteldeutschlands unter besonderer Berücksichtigung des Unstrutgebietes. Archiv für Lagerstättenforschung, Heft 38, Berlin 1928

Diskussion

Stolle bringt zum Ausdruck, daß er das hier vorgelegte stra­

tigraphische Korrelationsschema für absolut gesichert hält# Dieser Hinweis erfolgt vor allem deshalb, weil das neue Schema einige wesentliche Korrekturen eigener früherer Ver­ öffentlichungen beinhaltet. Nicht zuletzt durch die darin angedeuteten Unsicherheiten in der Flözkorrelierung ist Herr Döhner zu seinen Untersuchungen angeregt worden.

Braitsch_ fragt, ob sich innerhalb der Xeitbänke regionale Gesetzmäßigkeiten in der Änderung des Mineralbestandes und des Spurenelementgehaltes - an erster Stelle eignet sich

hierzu das Brom - abzeichnen, nachdem es durch die sehr de­

taillierten Untersuchungen möglich geworden ist, den Zeit­ faktor zu eliminieren.

Döhner betont, daß im Mineralbestand und sedimentologisohen

Aufbau der Leitbänke im gesamten Südharz in regionaler Hin­ sicht eine auffallende Gleichheit der Entwicklung besteht. Spurenmetalluntersuchungen ergaben bereits im einzelnen Auf­ schluß beträchtliche Schwankungen der Gehalte. Das gleiche gilt auch für umfangreiche Bromuntersuchungen. Die Streuung ist hier so groß, daß man nur durch Mittelbildung aus vie­

len Proben eines Aufschlusses gewisse Aussagen machen kann, während sich innerhalb eines definierten Leithorizontes keine regionalen Abhängigkeiten ergeben.

Winter möchte erfahren, welche Profile für die stratigraphi­ sche Orientierung in carnallitischer Flözausbildung zur Ver­ fügung standen.

Döhner antwortet, daß bei Carnallititprofilen infolge der im Südharz fast ausschließlichen Zertrümmerung dieses Ge­

steins nur der Deckanhydrit, Steinsalzbesteg und Hartsalzbe­ steg der Feinstratigraphie zugänglich sind. Die stets vom Hangenden ausgehende Profilaufnahme bricht in diesen Fällen an der oberen Carnallititgrenze ab.

sen hinsichtlich dieser Zone geführt haben, wie hier vom Steinsalzbesteg und Deckanhydrit des Südharzes dargelegt wurden* Auch im Nordharz konnte der Übergang einzelner Leit­ bänke und Bänkchen bis zu einer Mächtigkeit von 5 cm herab aus dem kompakten Lager in das Decksteinsalz beobachtet wer­ den. Dadurch ist es möglich, im stratigraphischen Sinne fest­ zulegen, welchen Bereich des ursprünglichen Kalisalzlagera das sog* Decksteinsalz umfaßt. Außerdem wurde feetgesteilt, daß sich hangender Steinsalzbesteg und Hartsalzbesteg über carnallitischem wie auch als Hartsalz aüsgebildetem Lager vertreten. Decksteinsalz ist sowohl über Hartsalz wie über Carnallitit dann entwickelt, wenn dieser Bereich im strati­ graphischen Sinne eine steinsalzreiche Zone des ursprüngli­ chen Kalisalzlagers umfaßt. Ein Hartsalzbesteg tritt Uber beiden Ausbildungsformen auf, wenn sich dieser Bereich Uber eine Zwischenmittelzone des ehemals vollständigen Lagers er­ streckt. Im Palle eines hangenden Hartsalzbesteges über Hartsalzausbildung ist anhand petrographischer Kriterien ei­ ne Unterscheidung beider Hartsalztypen möglich.

Löffler weist darauf hin, daß in dem Vortrag die Abhängig­ keit der Hangendablaugung des Staßfurtflözes von den paläogeographischen Konturen deutlich wurde. Er fragte, wie diese Zusammenhänge im Hinblick auf den direkt durch Bohrungen nachgewiesenen, beckenrandlichen Hartsalzsaum zu beurteilen sind.

Döhner erwidert, daß infolge der im Randbereich sehr tief­ greifenden Hangendablaugung hier nur der Fuß des ehemals vollständigen Kalisalzlagers erhalten geblieben ist. Wenn dieser zu einem großen Teil in Hartsalzentwicklung erbohrt wird, so ist das im Hinblick auf die heutige Salzverteilung eine Tatsache, berechtigt jedoch noch nicht zu Aussagen über die Ausbildung und Genese des größeren, nunmehr feh­ lenden Flözteils.

Erdmagnetische Basalterkundung im Werra-Kaligebiet

Von U. Vetter, Leipzig

Im Werra-Kaligebiet sind große Teile der Lagerstätte bereits abgebaut. Der Bergbau ist im Norden und Nordosten durch Salz­ ablaugungen eingeengt, im Osten und Süden durch das primäre

Fehlen des Kaliflözes, im Westen durch die Landesgrenze, und

als weitere Behinderung tritt das Vorhandensein der Kohlen­ säure hinzu.

Kohlensäureausbrüche sind hier bekannt, solange der Bergbau umgeht. Sie ereignen sich nahezu täglich in geringem Umfange und ohne bemerkenswerte Folgen* beim Schießen. Mehrmals aber

bereiohen unbedingt erforderlich.

Das Auftreten der Kohlensäure steht in unmittelbarem Zusam­ menhang mit dem obermiozänen Basaltvulkanismus in der Rhön, der vorher angelegte, nahezu Nord-SUd-streichende Spalten­ systeme benutzte. Offensichtliche Zeugen der vulkanisohen Tä­ tigkeit sind an die Oberfläohe gedrungene Basalte, die als Deckenreste (im interessierenden Baum westlich Stadtlengsfeld u.a. der Baier und der Dietrichsberg) oder als Sohlotreste (Vitzeroda) angetroffen werden. Natürlich zählen hierzu auoh die in den Kaligruben angefahrenen Basaltgänge, die nioht bis zur Tagesoberfläche reichen.

Die Kohlensäure stieg in Gemeinschaft mit Thermalwässern längs derselben tektonisohen Linien auf, die vorher der Basalt be­ nutzt hatte. Dieser Prozeß führte in der Umgebung der Spalten im Salzlager zu Vertaubungsersoheinungen. Daher sollten Ver­ taubungen stets als Warnsignal beachtet werden. Hhöneinwärts, naoh Süden, nimmt die Zahl der Basaltvorkommen zu. Da auch

der Bergbau gezwungen ist, weiter naoh Süden fortzuschreiten, muß mit vermehrten Kohlensäureausbrüchen gerechnet werden. Schon heute sind die südlichsten Gruben die gefährdetsten.

Ala Beispiel sei hier der Schacht Menzengraben genannt« Man kennt Basaltgänge, ohne daß Kohlensäureaustritte in

ihrer Nachbarschaft bemerkt wurden, und man weiß vom Auftre­ ten der Kohlensäure unmittelbar in der Nahe und in größerer Entfernung eines Basaltvorkommens. Deshalb muß jeder Basalt­ gang für den Bergbau als Gefahr angesehen werden, solange nicht die genauen Zusammenhänge bekannt sind.

Mit Hilfe verschiedener geophysikalischer Methoden bieten sich Möglichkeiten, günstige Bedingungen für das Auftreten von Kohlensäure zu erkennen und Vorhersagen zu machen. Die Seismik ist in der Lage, Störungszonen sowie Aufwölbungen des Zechsteinkalkes, der der Kohlensäure wegen seiner Klüf­ tigkeit als guter Speicher dient, zu lokalisieren.

Die magnetische Meßmethode kann von über Tage im unverritzten Feld der Kaligruben BasaltVorkommen feststellen, wodurch Rückschlüsse auf die zu erwartenden Kohlensäureimprägnatio­ nen im Kalilager möglich sind.

Eine größere Sicherheit bei der Abbauplanung wird gewiß den durch die geophysikalischen Messungen verursachten Mehr­ kosten vorgezogen.

In der vorliegenden Arbeit werden magnetische Untersuchungen näher betraohtet.

Auf Grund ihres Magnetitgehaltes haben Basalte eine bedeu­ tend höhere Suszeptibilität als die sie umgebenden,meist un­ magnetischen Gesteine. Somit ist es grundsätzlich möglich, mit Hilfe magnetischer Messungen verdeckte Basaltkörper zu erkennen. Da jedoch das Verhältnis von Masse des Störkörpers zur Entfernung vom Meßgerät in das Ergebnis eingeht, ist dem Verfahren natürlich eine Grenze gesetzt. Geringmächtige Gänge von einigen Zentimetern bis Dezimetern Breite heben sich unter einer Bedeckung von mehreren hundert Metern im allge­ meinen nioht mehr als Anomalien ab. Eine weitere Schwierig­ keit im Erkennen unterirdischer BasaltVorkommen liegt in der Existenz oberflächlich verbreiteter Basaltschotter an den Ab­ hängen der Bergkuppen und in den Talauen, die durch ihre ma­ gnetische Wirkung die sogenannten Nutzanomalien überdecken.

Die auftretenden Basalttypen Deckenreste, Schlote und Gänge bilden sioh in der Form der durch sie hervorgerufenen Anoma-

lien ab. Decken erzeugen großräumige Anomalien verschiedener Amplitude, durch verstreute Basaltblöcke entsteht insgesamt ein unruhiges Störbild mit Maxima und Minima. Dieser Basalt­ typ hat jedoch keine Bedeutung bei der Erkundung auf Kohlen­ säure. Schlote rufen teils breite, teils schmale kreisförmige oder gestreckte Anomalien vom Einzeloder Dipoltyp, je nach Einfallen, hervor. Die Amplituden betragen 100 y bis mehr als 1000 j • Gänge verursachen langgestreckte Anoraalienzonen, die meist 100 j nicht übersteigen. Die beiden letztgenann­

ten typen sind, da sie an Spaltensysteme gebunden sind, Indika­ toren für das eventuelle Auftreten der Kohlensäure und somit die Untersuchungsobjekte der magnetischen Messungen.

In der Vorderrhön, der Rhön und im Werra-Gebiet sind in den Jahren 1940 bis I960 u.a. bereits durch Martin, Meisser, Neu­ mann, Kutscher, Vogelsang und Dixius erfolgreich von über Tage magnetische Messungen zur Lokalisierung von Basaltvor­ kommen durchgeführt worden.

Im Sommer 1960 begann der VEB Geophysik mit der systemati­ schen Basalterkundung in der Vorderrhön und im Werra-Gebiet in den Vorfeldern der Schachtanlagen "Ernst Thälmann", "Men­ zengraben", "Einheit" und "Marx-Engels".

Als Meßgerät kommt die A Z-Fadenwaage nach Panselau zur An­ wendung, mit der die Vertikalkomponente des erdmagnetischen Feldes aufgenommen wird.

Nachfolgend sind einige Beispiele aus der magnetischen Ver­ messung des Werra-Kaligebietes zusammengetragen.

Die Arbeiten beginnen mit einer ÜbersichtsVermessung, um zu­ nächst möglichst große Flächen auf Basalt abzusuchen. Dabei werden Profile quer zum Streichen der Basaltgänge, hier also vornehmlich ini Ost-West-Richtung und, wenn vorhanden, unter Ausnutzung topographischer Idnien angelegt. Der Abstand der einzelnen Stationen darf nicht größer als 5 m sein, um auch schmale Gänge erfassen zu können. Da solche sich auf den Profilen nur in 1 bis 2 Meßpunkten bemerkbar machen, ist es notwendig, jeden aus dem allgemeinen Niveau herausfallenden Meßwert durch Zusatzpunkte (nördlich oder südlich zur Meß­ stelle) zu kontrollieren. Anomalien werden flächenhaft mit dichtem Meßpunktnetz ausgemessen. Bei der Berechnung der