книги / III. Internationales Kalisymposium 1965 Teil 2

Störwerte sind die täglichen Variationen, der Instrumenten­ gang und die Abhängigkeit von den geographischen Koordinaten zu berücksichtigen. Die ausgerechneten Meßwerte werden in einem günstigen Maßstab aufgetragen. Das fertige Ergebnis

sind 4Z-Isanomalenkarten, in denen sich die Form des Stör­ körpers abbildet und die in vielen Fällen ungefähre Rück­

schlüsse auf seine Tiefenlage gestatten. Günstig ist eine Interpretation in Zusammenarbeit mit dem bearbeitenden Geo­ logen bei Vorlage von Bohrergebnissen aus der näheren Umge­

bung. Registriert man 4Zund 4H-Profile (mit einer Spezial­

feldwaage für die Horizontalkomponente), können Poltiefen­ bestimmungen vorgenommen werden. Außerdem gibt es verschie­ dene mathematische Methoden zur Tiefenberechnung von Störkör­ pern.

Im Bereich bereits abgebauter Grubenfelder wurden zunächst

unter Tage und über Tage Versuchsmessungen durchgeführt, um zu erkunden, inwieweit untertägig aufgeschlossene Basalt­

gänge an der Erdoberfläche nachgewiesen und verfolgt werden können. Ein entsprechendes Versuchsprograram lief im Weetfeld der Schachtanlage ”Ernst Thälmann” im Raum nördlich Martin­ roda. Auf der 1. Sohle ist an zwei Stellen ein Basaltgang angefahren, im nördlichen Aufschluß beträgt seine Breite

20 cm, weiter südlich mißt derselbe Gang 20 m. Die magneti­ schen Messungen unter Tage verliefen nördlich der Aufschlüsse ergebnislos, direkt über dem nördli-chen Aufschluß zeigt

die Meßkurve eine positive Anomalie von 4 m Breite und einer Störwertdifferenz gegenüber dem Normalpegel von mehr als

nannte Anomalie,senkrecht an die Erdoberfläche projiziert, liegt im östlichen Teil des Ortes Martinroda. Daraufhin er­ folgte eine Untersuchung über Tage. Sie ging von einem 300 m nördlich Martinroda kartierten kleinen BasaltVorkommen aus nach Norden und Süden. Unmittelbar nördlich des Ortes bildet sich eine Anomalie mit Störwerten bis zu 600^ ab, die sich nach Lesesteinuntersuchungen einer Schlotbrekzie zuordnen läßt, es könnte sich um eine vulkanisohe Ausbruchssteile han­ deln. Gegenüber dem schon erwähnten, nach oben projizierten

Basaltvorkommen auf der 1. Sohle liegt die Anomalie etwas nach Nordosten verschoben. Das bedeutet, das Vorkommen fällt steil nach Nordosten ein, was man unter Tage auch bestätigt findet. Südlich Martinroda deutet sich ein Basaltgang gerin­ ger Mächtigkeit durch schmale Anomalien mit Amplituden um

30 y in Richtung auf die nördliche Grenze des Mbl. Stadt­ lengsfeld an; mit etwas geringerer Störintensität läßt sich der Gang auch nördlich Martinroda noch weiterverfolgen. Der gesamte Anomalienzug um Martinroda erstreckt sich Uber 2,5 km in Nord-SUd-Richtung. Die einzelnen Anomalien weisen darauf­ hin, daß es sich wahrscheinlich nicht um eine einzige Gangspalte, sondern um ein aus Fiederstücken zusammengesetztes System handelt. Die Störintensität nimmt nach Norden erheblich ab. Projiziert man das nördlichere schmale Unter-Tage-Vorkom­ men an die Oberfläche, trifft es mit einer Meßstelle zusam­ men, die sich kaum noch aus dem allgemeinen Störbild abhebt.

Dieser im Westfeld der Schachtanlage "Ernst Thälmann" ange­ fahrene Basalt ist wahrscheinlich ein trockener, Gasausbrüche sind hier bisher nicht bekannt geworden. Jedoch ist das Kali­ lager im Süden und 1 km nördlich der Aufschlüsse vertaubt. Erst 750 m in südlicher Richtung von der genannten Basalt­ linie entfernt liegt die fündige Kohlensäurebohrung Schorn­ graben. Es konnte noch nicht geklärt werden, ob zwischen beiden ein Zusammenhang besteht.

Im Südvorfeld derselben Schachtanlage sind auf der 1. Sohle zwei etwa 300 m voneinander Nord-Süd verlaufende Basaltlinien aufgeschlossen« In ihrer Umgebung traten verschiedentlich Kohlensäureausbrüche auf. Die Fortsetzung des westlichen Vor­ kommens wurde auf der 2. Sohle im Ostfeld des Schachtes "Men­ zengraben" angetroffen. Die Gänge sind durchweg von breiten Vertaubungszonen begleitet. Die hierauf angesetzte magneti­ sche Vermessung über Tage ergab zwei etwa 750 m auseinander­ liegende Ganganomalienzüge. Der westliche verläuft von der südlichen Grenze des Mbl. Vacha etwa 3 km nach Süden. Zwei größere Anomalien innerhalb des Zuges sind vermutlich durch Reste früherer Basaltsohlote verursacht. Der östliche Zug wurde auf eine Nord-Süd-Erstreckung von etwa 1,5 km südlich Merkers nachgewiesen. Er endet mit einer kreisrunden positi-

ven Anomalie von mehr als 1000y. Unter dieser Stelle sind Kohlensäureausbrüche keine Seltenheit.

Im Raum südlich der Schachtaniage "Menzengraben" wurde 1964 südöstlich des Ortes Hohenwart ein BasaltVorkommen erkundet. Mehrere größere und kleinere Schlotanomalien unterschiedli­ cher Amplitude ordnen sich in rhönischer Streichrichtung an­ einander, die einzelnen Schlote oder Stielgänge scheinen durch SpaltenfUllungen miteinander verbunden zu sein.

Im Westvorfeld der Schachtanlage "Einheit" nördlich der Werra sind aus der geologischen Kartierung die Schlotbrekzien nord­ östlich Vitzeroda und zwei kleinere Brekzien am Eiersberg bei Oberzella bekannt. Die magnetische Vermessung am Eiersberg zeigte, daß es sich um einen einzigen Basaltkörper handelt, dessen Hauptmasse in größerer Tiefe steckengeblieben ist. Südlich Vitzeroda lassen viele schmale, langgestreckte Anoma­ lien zwei Nord-Süd streiohende Basaltlinien erkennen, ihr Ab­ stand voneinander beträgt etwa 400 m. Die westliche Linie tritt durch Anomalien verhältnismäßig großer Amplituden in Erscheinung und ist im Süden fast bis an die Werra nachweis­ bar. Die östliche Linie ist schwächer ausgebildet und neben einigen kleinen Anomalien nur durch eine größere zu erkennen. Eine Verbindung der Basalte von Vitzeroda und dem südwestlich davon gelegenen am Eiersberg besteht nach den magnetischen Meßergebnissen nicht. Südöstlich der eben erwähnten Basalt­ linien wurde an der Werra eine Bohrung kohlensäurefündig. Die­ se Tatsache zwingt zu der Annahme, daß die Basaltgänge, mög­ licherweise tiefer und schmaler, noch weiter nach Süden rei­ chen könnten, als sie durch magnetische Anomalien belegt sind.

Im Gebiet der Schachtanlage "Marx-Engels" sind duroh Unter- Tage-AufSchlüsse zahlreiche, meist rhönisch streichende und zum Teil parallel verlaufende Basaltgänge bekannt, über - tägig ist nur an wenigen Stellen Basalt kartiert, am Ulster­ berg der Deckenrest eines Nephelinbasaltes und eine Brekzie

1 km südlich Unterbreizbach. Die magnetischen Messungen setz­ ten südlich der bekannten Gänge ein. Sie ergaben, daß ein

3 km länger Anomalienzug von südlich Fferdsdorf mit einigen Unterbrechungen nach Süden verläuft. Im nördlichen Absohnitt handelt es sich vornehmlich um eine Aneinanderreihung flächen-

hafter Anomalien, die als Stielgänge interpretiert wurden, im südlichen Bereich überwiegen langgestreckte Formen. In

einigen Fellen sind Tiefenberechnungen angestellt worden, wo­

östlich Bermbach, im Süden der Schachtanlage "Marx-Engels", durchteufte eine Kartierungsbohrung Basalt und Schlotbrekzie. Die magnetische Vermessung ergab ein kräftiges Minimum mit einem im Norden vorgelagerten kleinräumigen Maximum. Aus die­ ser Polanordnung muß auf anomale Magnetisierung des die Ano­ malie verursachenden Materials geschlossen werden. Zwei be­

reits durch Naumann seit 1 9 H bekannte Basaltgänge konnten magnetisch vom Nordostrand der Anomalie weiter nach Norden

verfolgt werden.

Auch zur Auffindung basaltfreier Räume für das Niederbringen von Kalierkundungsbohrungen wurde die Magnetik eingesetzt. So war z.B. südlich Buttlar auf dem Mbl. Geisa an der Straße von Buttlar nach Geisa eine Bohrung vorgesehen. 1 km südlich

des Bohrpunktes hatte eine andere Bohrung Basaltbrekzie ange­ troffen. Die magnetischen Messungen zeigten Amplitudenschwan­ kungen, die möglicherweise durch Basaltgerölle hervorgerufen

sind, und eine größere Anomalie, die zu einem Basaltkörper ge­

hören könnte. Eine eindeutige Aussage, ob die geplante Boh­ rung Basalt antrifft, war aus dem Meßbild nicht möglich. Die 2. Messung dieser Art fand im Gebiet Borbels statt und ermöglichte, die Kalibohrung anschließend in relativ unge­ störtem Gebiet am Ostrand des Mbl. Geisa niederzubringen. Wie die Ergebnisse der magnetischen Untersuchungen zeigten,

ist es in vielen Fällen aussichtsreich, verdeckte Basaltkör­

per und Gänge zu erkennen, besonders wenn diese bis nahe an

die Erdoberfläche reichen.

Abschließend soll noch ein neueres geophysikalisches Verfah­ ren erwähnt werden. Im Rahmen eines Versuchsprogrammes wurden im Herbst 1961 in der Vorderrhön Bodenluftuntersuchungen zum direkten Nachweis von Kohlensäure vorgenommen. Es handelt sich hierbei aber nur um Testmessungen an einigen ausgewähl­ ten Orten, um die Anwendbarkeit des Verfahrens und seinen eventuellen Einsatz zu prüfen. Die Methode erwies sich als

außerordentlich witterungsempfindlich und dazu von der Boden­ nutzung abhängig. Teilweise brachten die in Jedem Falle durchgeführten Kontrollmessungen widersprüchliche Ergebnisse. Ein interessantes Resultat in Zusammenhang mit vorangegange­ nen magnetischen Untersuchungen soll hier angeführt werden.

Am Basaltschlot bei Urnshausen zeigen das A Z-Profil und

zwei COg-Profile das erstaunliche Bild, daß gerade über dem Maximum der magnetischen Anomalie, d.h. über dem Zentrum des Schlotes, die Gaskonzentration in der Bodenluft minimal ist und an den Anomalierändern eine erhöhte Konzentration vor­ liegt. Der Eruptionsschlot entgast also nicht mehr, sondern er wirkt als Pfropfen, an dessen Rändern Kohlensäure aus tieferliegenden Speichergesteinen entlang Zerrüttungszonen im Nebengestein an die Oberfläche dringen kann. Alle anderen Messungen der Gaskonzentration brachten keine eindeutigen Ergebnisse, so daß diese Methode noch nicht in großem Maße zur Anwendung kommen kann, ehe nicht alle sie beeinflussen­ den Faktoren studiert sind.

Diskussion

Stolle, Kali-Forschungsinstitut

Die vorgetragenen Ergebnisse bei der Basalterkundung geben wertvolle Ergänzungen zur Kenntnis der Tektonik des Werrage­ bietes und vermitteln damit auch Anhaltspunkte bei den berg­ männischen Planungsarbeiten.

Winter, Kali-Forschungsinstitut

In verschiedenen Fällen wurde bei den vorgetragenen geo­ magnetischen Untersuchungen umgekehrte Magnetisierung festge­ stellt. Haben Sie in bezug auf die tektonischen Vorgänge im Werragebiet eine Deutung dieser Erscheinungen?

Veirter, VEB Geophysik, Leipzig

Bei diesen Arbeiten wurde diese Frage nicht untersucht. Da die Entstehung einer umgekehrten Magnetisierung mehrere Ur­ sachen hat, läßt es sich nicht ohne weiteres entscheiden, ob hier die Tektonik eine Rolle gespielt hat.

Verformungsund Festigkeitsverhalten von Salzgesteinen bei unterschiedlicher Lastaufgabe unter Laborbedingungen und in situ

Von W. Dreyer, Clausthal ^ ^

In der hier vorliegenden Untersuchung wird der Nachweis er­ bracht, daß man mit Hilfe von vergleichenden Laboruntersuchungen durchaus zu verwertbaren Aussagen über das Verfor­ mungsund Festigkeitsverhalten größerer Gesteinsbereiche kommen kann« Ein weiterer Untersuchungsabschnitt befaßt

sich mit der Frage, unter welchen Voraussetzungen eine Über­ tragbarkeit von Modellversuchen auf bergtechnisch interes­ sierende Beanspruchungsfälle in situ gegeben ist. Hierbei wird der Versuch unternommen, die meßtechnisch nur indirekt er­ faßbare Brikettiergrenze verschiedener Pfeileranordnungen

und Salzgesteinsarten modellmechanisch abzuschätzen« Ab­ schließend wird über die Messung der Bohrlochkonvergenz in Schießbohrlöchern berichtet, welche, sich im Einflußbereich einer* rasch vorbeigeführten Großbohrung befinden« Auf Grund von Standdauer, Art und Verteilung der bergmännischen Hohl­ räume sowie einer genügenden Kenntnis der petrographischen Beschaffenheit des Gesteinsmaterials lassen sich Voraussa­ gen über die zu erwartenden Druckauswirkungen machen, wie umgekehrt anhand typischer Druckerscheinungen im Strecken­ netz der untersuchten Kaliund Steinsalzgruben auf die An­ wesenheit, Art und Verteilung benachbarter Grubenbaue ge­ schlossen werden kann«

Abgrenzung eines statistisch homogenen Bereichs des Lagercarnallits aus dem Werra-Revier

Die Untersuchung erfolgte an einem großflächigen Gesteins­ stoß des carnällitisoh entwickelten Begleitflözes zum Oberen

1 ^ Mitteilung aus dem Mineralogischen Institut der Bergaka­ demie Clausthal, Technische Hochschule, Direktor: Prof«Dr.-Ing« H« Borchert

Kalilager (Flöz Hessen), aus welchem in regelmäßigen Abstän­ den von etwa drei Metern Probeblöcke durch sorgfältiges Her­ ausschrämen gewonnen wurden. Aus den meist etwa kubikmeter­ großen Blöcken wurden mit Hilfe eines Trenngatters würfel­

förmige Proben von unterschiedlicher Dimensionierung bis zu Kantenlängen von 50 cm herausgeschnitten. Nach Planschleifen der Preß flächen erfolgte eine Mattschliff-Anrauhung, um die nach den derzeitigen Normen vorschriftsmäßige Behinderung der Querdehnung im Bereich der Preßflächen zu bewirken.

Der untersuchte Lagercarnallit enthält in statistisch etwa gleichmäßiger Verteilung rundliche Steinsalzund Sylvin­ körner mit vorherrschend konvexen Begrenzungen eingelagert, wobei einzelne Steinsalzindividuen eine scheinbare Korngröße bis zu 5 om Durohmesser erreichten. Die weißlich-gelb ge­ färbten Carnallitkristalle sind bei unregelmäßiger Kornbe­ grenzung meist stark verzwillingt. Als Accessorien findet man fein verteilten Kieserit sowie meist rundlich bis pris­ matisch gestreckt ausgebildeten Anhydrit vornehmlich mit

Steinsalz verknüpft. Die Körnungsanalyse lieferte als Durch­ schnittswert der Körnung der carnallitischen Grundmasse einen Wert von 25 mm, entsprechend einer schon recht groben Körnig­ keit von 0,2 Körner/cm2. Der über den gesamten Untersuchungs­ bereich ermittelte durchschnittliche Mineralgehalt wurde zu

mit der genormten Geschwindigkeit von 13,5 kp/cm2 je Sekunde bis zum Bruch belastet. Die in Abhängigkeit von der Kanten­ länge ermittelten Einzelund Mittelwerte der Würfeldruck­ festigkeit sind in Tabelle 1 angegeben. Die kritische Kanten­ länge, von der ab die WUrfeldruckfestigkeit praktisch kon­ stant ist, läßt sich aus Bild 1 zu etwa 20 cm ablesen.

Aus Tabelle 1 ist zu entnehmen, daß die kleinen, nur etwa Handstückgröße entsprechenden 5-cm-WUrfel sehr unterschied­ liche Einzelwerte und damit eine relativ große Streuung um den Mittelwert besitzen. Die Streuung wird schon wesentlich geringer bei Würfeln mit 10 cm Kantenlänge. Die geringe