TY - THES

T1 - Dokumentation und Bewertung ausgewählter Schnittzonen im Salinar des Standortes Hattorf/Wintershall (Werk Werra)

AU - Reiff, Maximilian

N1 - gesperrt bis 01-02-2027

PY - 2021

Y1 - 2021

N2 - Im Zuge der Untersuchung von zwei Profilen in der Grube Hattorf wurden 159 Proben genommen und mittels quantitativer RDA analysiert, um mineralische Umwandlungen im Umfeld von Racheln und Intrusionen zu charakterisieren. Zusätzlich wurde auch der Basalt im Zentrum des Profils auf der zweiten Sohle beprobt und mittels Raman-Spektroskopie und REM-EDX untersucht. Am Profil im Flöz Hessen setzten die mineralischen Umwandlungen zwischen Vertaubung und Normalausbildung in allen feinstratigraphischen Horizonten sehr abrupt ein und sind auch makroskopisch klar erkennbar. Rote Sylvinlinsen, die in der Normalausbildung im ersten Begleitflöz und dem Bändersalz auftreten, verschwinden innerhalb der Vertaubung. Im Flockensalz und der Wurmpartie bilden sich im Übergangsbereich weiße Kainitmineralisationen aus. Insgesamt erscheint der vertaubte Bereich im Flöz dunkler und ansonsten nicht sichtbare Anhydritlagen treten im Flockensalz und im ersten Begleitflöz deutlich hervor. Im Flöz Thüringen sind Umwandlungen im Wesentlichen nur im Faziesteil sichtbar, aber auch geochemisch sind sie dort am deutlichsten ausgebildet. Der Übergang zwischen Sylvinit-Fazies und Vertaubung äußert sich hier durch das Verschwinden des reliktischen Trümmercarnallititgefüges und dem Auftreten von Langbeinitmineralisationen. Auf beiden Profilen, besonders jedoch auf dem der zweiten Sohle, gibt es Indizien, dass Fluide zu unterschiedlichen Zeiten, mit unterschiedlicher Zusammensetzung aufgestiegen sind. Bei der großräumigen Untersuchung des Gasgeschehens mittels ArcGIS wurden 12.580 Gasereignisse auf der ersten und 23.240 Gasereignisse auf der zweiten Sohle ausgewertet. Auf der ersten Sohle tritt der Großteil in der dort am häufigsten ausgebildeten Hartsalzfazies auf. Die Ausbruchsmenge ist in mind. 75% der Fälle nicht relevant, bei großen Ausbrüchen könnte die Ausbildung und Gasimprägnierung der Begleitflöze eine wichtige Rolle spielen. Auf der zweiten Sohle tritt der Großteil der Gasereignisse in der Carnallitit-, der Sylvinit- und der Sylvinit über Carnallitit-Fazies auf. Die Gasereignisse konzentrieren sich im Carnallitit besonders auf die Randbereiche, die an Umwandlungsfazies (Sylvinit über Carnallitit, Sylvinit, Vertaubung) angrenzen. Besonders die Sylvinit- und die Sylvinit über Carnallitit-Fazies weisen auf beiden Sohlen aufgrund ihrer hohen Dichte an Gasereignissen und großen Ausbruchsmasse ein hohes Gefahrenpotential auf. Im Zusammenhang mit magmatischer Aktivität vertaubte Bereiche zeigen dies ebenfalls in erhöhtem Maße. Es zeigt sich auf beiden Sohlen, dass Schnitte im Allgemeinen sehr gut mit Gasereignissen korrelieren, insbesondere im Hartsalz. Durch die Auswertung von mehr als 45.000 Schnitten konnte gezeigt werden, dass der Großteil der Schnitte ein N-S Streichen aufweist, deutlich untergeordnet tritt auch eine Häufung im NW-SE Streichen auf. Die Gasereignisse konzentrieren sich dabei eindeutig auf den N-S streichenden Schnitten, umgekehrt korrelieren sie schlecht mit den NW-SE streichenden. Die Hot Spot Analyse mittels ArcGIS zeigt, dass Hot Spots besonders im Süden der Grube Hattorf und in der Grube Unterbreizbach auftreten und sich zum Teil sohlenübergreifend häufen. In unverritzten Bereichen besteht besonders in der Verlängerung der N-S Streichenden magmatischen Gangzonen und in den damit in Zusammenhang stehenden, umgewandelten Fazies (Sylvinit über Carnallitit, Sylvinit, Vertaubung) ein erhöhtes Risiko für Gasereignisse. Kenntnis über Ausbildung und Mächtigkeit der ersten Begleitflöze könnte auf der ersten Sohle die Risikoabschätzung für das Auftreten großer Ausbrüche ebenfalls verbessern.

AB - Im Zuge der Untersuchung von zwei Profilen in der Grube Hattorf wurden 159 Proben genommen und mittels quantitativer RDA analysiert, um mineralische Umwandlungen im Umfeld von Racheln und Intrusionen zu charakterisieren. Zusätzlich wurde auch der Basalt im Zentrum des Profils auf der zweiten Sohle beprobt und mittels Raman-Spektroskopie und REM-EDX untersucht. Am Profil im Flöz Hessen setzten die mineralischen Umwandlungen zwischen Vertaubung und Normalausbildung in allen feinstratigraphischen Horizonten sehr abrupt ein und sind auch makroskopisch klar erkennbar. Rote Sylvinlinsen, die in der Normalausbildung im ersten Begleitflöz und dem Bändersalz auftreten, verschwinden innerhalb der Vertaubung. Im Flockensalz und der Wurmpartie bilden sich im Übergangsbereich weiße Kainitmineralisationen aus. Insgesamt erscheint der vertaubte Bereich im Flöz dunkler und ansonsten nicht sichtbare Anhydritlagen treten im Flockensalz und im ersten Begleitflöz deutlich hervor. Im Flöz Thüringen sind Umwandlungen im Wesentlichen nur im Faziesteil sichtbar, aber auch geochemisch sind sie dort am deutlichsten ausgebildet. Der Übergang zwischen Sylvinit-Fazies und Vertaubung äußert sich hier durch das Verschwinden des reliktischen Trümmercarnallititgefüges und dem Auftreten von Langbeinitmineralisationen. Auf beiden Profilen, besonders jedoch auf dem der zweiten Sohle, gibt es Indizien, dass Fluide zu unterschiedlichen Zeiten, mit unterschiedlicher Zusammensetzung aufgestiegen sind. Bei der großräumigen Untersuchung des Gasgeschehens mittels ArcGIS wurden 12.580 Gasereignisse auf der ersten und 23.240 Gasereignisse auf der zweiten Sohle ausgewertet. Auf der ersten Sohle tritt der Großteil in der dort am häufigsten ausgebildeten Hartsalzfazies auf. Die Ausbruchsmenge ist in mind. 75% der Fälle nicht relevant, bei großen Ausbrüchen könnte die Ausbildung und Gasimprägnierung der Begleitflöze eine wichtige Rolle spielen. Auf der zweiten Sohle tritt der Großteil der Gasereignisse in der Carnallitit-, der Sylvinit- und der Sylvinit über Carnallitit-Fazies auf. Die Gasereignisse konzentrieren sich im Carnallitit besonders auf die Randbereiche, die an Umwandlungsfazies (Sylvinit über Carnallitit, Sylvinit, Vertaubung) angrenzen. Besonders die Sylvinit- und die Sylvinit über Carnallitit-Fazies weisen auf beiden Sohlen aufgrund ihrer hohen Dichte an Gasereignissen und großen Ausbruchsmasse ein hohes Gefahrenpotential auf. Im Zusammenhang mit magmatischer Aktivität vertaubte Bereiche zeigen dies ebenfalls in erhöhtem Maße. Es zeigt sich auf beiden Sohlen, dass Schnitte im Allgemeinen sehr gut mit Gasereignissen korrelieren, insbesondere im Hartsalz. Durch die Auswertung von mehr als 45.000 Schnitten konnte gezeigt werden, dass der Großteil der Schnitte ein N-S Streichen aufweist, deutlich untergeordnet tritt auch eine Häufung im NW-SE Streichen auf. Die Gasereignisse konzentrieren sich dabei eindeutig auf den N-S streichenden Schnitten, umgekehrt korrelieren sie schlecht mit den NW-SE streichenden. Die Hot Spot Analyse mittels ArcGIS zeigt, dass Hot Spots besonders im Süden der Grube Hattorf und in der Grube Unterbreizbach auftreten und sich zum Teil sohlenübergreifend häufen. In unverritzten Bereichen besteht besonders in der Verlängerung der N-S Streichenden magmatischen Gangzonen und in den damit in Zusammenhang stehenden, umgewandelten Fazies (Sylvinit über Carnallitit, Sylvinit, Vertaubung) ein erhöhtes Risiko für Gasereignisse. Kenntnis über Ausbildung und Mächtigkeit der ersten Begleitflöze könnte auf der ersten Sohle die Risikoabschätzung für das Auftreten großer Ausbrüche ebenfalls verbessern.

KW - Potash

KW - Sylvinite

KW - Carnallitite

KW - Zechstein

KW - CO2

KW - Kalisalz

KW - Sylvinit

KW - Carnallitit

KW - Zechstein

KW - CO2

M3 - Masterarbeit

ER -