
Standortbeschreibung Gorleben Teil 3
Ergebnisse der über- und untertägigen Erkundung des Salinars
Hrsg.: Otto Bornemann; Joachim Behlau; Reinhard Fischbeck; Jörg Hammer; Werner Jaritz; Siegfried Keller; Gerhard Mingerzahn; Michael Schramm
[Description of the Gorleben Site Part 3: Results of the Geological Exploration of the Salt Structure]
2008. 211 Seiten, 50 Abbildungen, 7 Tabellen, 7 Beilagen (5 Anlagen, 2 Tab.), 17x25cm, 1070 g
Sprache: Deutsch
(Geologisches Jahrbuch Reihe C, Band C 73)
ISBN 978-3-510-95964-8, Schuber, Preis: 64.00 €
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Schlagworte
nuclear waste • disposal • site • gorleben
Inhalte
- ↓ Inhaltsbeschreibung
- ↓ Synopsis
- ↓ Bespr.: BWK 1/2 2009
- ↓ Bespr.: Brandenburgische Geowissenschaftliche Beiträge 1/2-2009
- ↓ Inhaltsverzeichnis
Synopsis nach oben ↑
Bespr.: BWK 1/2 2009 nach oben ↑
BWK Das Energie-Fachmagazin 1/2 2009 S. 77
Bespr.: Brandenburgische Geowissenschaftliche Beiträge 1/2-2009 nach oben ↑
Zeitlicher Ablauf und Ziele der Erkundungsarbeiten werden in Kapitel 2 beschrieben, wobei besonders ausführlich Anlage und Ergebnisse der übertägigen Bohrungen mit Aufschlüssen im Salinar dokumentiert werden. Es erfolgt eine Darstellung und Diskussion der ermittelten Eindringtiefen von Deckgebirgswässern unterhalb des Salzspiegels und durch den Ablaugungsprozess verursachten lithologischen Veränderungen in den anstehenden Gesteinen.
Weiterhin ist in diesem Kapitel die untertägige Kartierung der Schachtstöße sowie Strecken und Kammern beschrieben, die in besonders sensiblen Bereichen wie z. B. Flözdurchgängen in Maßstäben bis zu 1 : 25 stattfand. Die Kartierungsergebnisse wurden digital in Horizontalprojektionen übertragen und von der BGR in das Lagerstättenmodell aufgenommen. Eine zusätzliche Kartierung unter UV-Licht erfolgte in Bereichen von Kohlenwasserstoffvorkommen im Hauptsalz der Staßfurt-Folge und ermöglichte eine Unterscheidung der Fluoreszenz-Intensitäten in vier Klassen.
Zur Ortung geoelektrischer Diskontinuitäten und damit lithostratigraphischen Grenzen bzw. petrophysikalischen Heterogenitäten wurden elektromagnetische Reflexionsmessungen durchgeführt, wie sie in der Steinsalz- und Kaliindustrie seit Jahrzehnten Stand der Technik sind und deren Auswertung die gesuchten Grenzen sicher erkennen lässt. Als Ergänzung zu dieser Methode wurden in den übertägigen Erkundungsbohrungen Hochfrequenz-Absorptionsmessungen durchgeführt.
Die ebenfalls in Kapitel 2 dargestellten mineralogisch-geochemischen Untersuchungen zielten auf die Bestimmung des qualitativen und quantitativen Mineralbestandes sowie insbesondere auf die Bestimmung der Bromidgehalte in den Salzgesteinen ab.
Kapitel 3 fasst die Ergebnisse der Salzstockerkundung bezüglich Aufbau, Verbreitung und Genese des Hutgesteins unter Berücksichtigung der kretazischen, tertiären und quartären Subrosion zusammen und beschreibt Zusammensetzung und strukturellen Bau des Salinars. Im Ergebnis der Bohrkernuntersuchungen aus dem Hutgestein können lithologisch gut unterscheidbare Ablaugungsgesteine ausgehalten werden, aus denen sich Ausmaß und zeitliche Entwicklung des Salzstockhuts und damit verbunden des Subrosionsgeschehens ableiten lassen. Ablaugungsraten bzw. die Größe abgelaugter Salzmengen werden anhand der abgeteuften Bohrungen quantifiziert, die bildlichen Darstellungen ausgewählter Bohrkerne mit der Grenze Salinar/Hutgestein visualisieren die Auswirkungen dieser rekonstruierten Veränderungen sehr anschaulich.
Zusammensetzung und strukturellem Bau des Salinars wird im vorliegenden Band breiter Raum gewidmet und neben Stratigraphie und Petrographie der Gesteine von Staßfurt-, Leine- und Aller-Folge werden die Großfalten des Salzstocks diskutiert und die strukturgeologische Bearbeitung der Schächte und einzelnen Erkundungsbereiche ausführlich dargestellt.
Der in Teilbereichen erarbeiteten neuen feinstratigraphischen Gliederung der Zechstein-Folge kommt eine überregionale Bedeutung zu, sie kann mit nur geringen Einschränkungen für das gesamte Zechsteinbecken Anwendung finden.
In Kapitel 4 erfolgt eine zusammenfassende Bewertung der Untersuchungsergebnisse. Danach befinden sich an der Basis des Salinars die weitgehend horizontal gelagerten Schichten des Rotliegend und der Werra-Folge (z1).
Darauffolgend wird die Struktur Gorleben in zwei Deformationsbereiche eingeteilt. Die Kernzone mit dem Staßfurt-Hauptsalz (z2HS) stellt den halokinetisch aktivsten Teil dar, dessen sedimentäre Charakteristika durch den Salzaufstieg fast völlig zerstört wurden. Umgeben wird diese Zone von den jüngeren, intensiv verfalteten Schichtfolgen der Leine- und Aller-Serien (z3, z4), die auch den Fuß der Struktur bilden. Diese legten nur geringe Wegstrecken zurück, ihre sedimentären Merkmale sind zumeist erhalten geblieben. Den Übergangsbereich zwischen diesen beiden Zonen bildet das Kaliflöz Staßfurt, das die unterschiedlichen Bewegungen der beiden Zonen durch extreme Ausdünnung bzw. Anstauung und Verfaltung kompensiert. Die Mächtigkeiten sind mit 700-950 m für die Staßfurt-Folge, ca. 320 m für die Leine-Folge und ca. 60 m für die Aller-Folge abgeschätzt, unterliegen aber je nach salztektonischer Position erheblichen Schwankungen. Die detaillierte stratigraphische Gliederung bildet die Voraussetzung für eine die geologische Barriere schonende Auffahrung geplanter Erkundungs- und Endlagerstrecken.
Trotz der noch nicht abgeschlossenen Erkundung kann nach den bisherigen Untersuchungen festgestellt werden, dass aus geowissenschaftlicher Sicht keine Erkenntnisse aus dem Salinar vorliegen, die gegen die Eignung des Salzstocks Gorleben für eine Endlagerung radioaktiver Abfälle sprechen. Das ungeklüftete und ungestörte Hauptsalz der der Staßfurt-Folge steht in ausreichendem Maß als potentielles Wirtsgestein für eine Endlagerung zur Verfügung.
An der Gesamtpublikation hervorzuheben ist die qualitativ gute Ausstattung des Bandes mit detaillierten Schnittdarstellungen und aussagekräftigen Fotos. Die sieben teils großformatigen Anlagen illustrieren die textlichen Beschreibungen zusätzlich und dürften auch dem Nichtfachmann den Umfang und die Komplexität der durchgeführten Untersuchungen sowie die aus ihnen gezogenen Schlussfolgerungen anschaulich verdeutlichen.
Sehr zu begrüßen ist auch die Aufzählung der dieser Publikation zugrundeliegenden zahlreichen unveröffentlichten Berichte in einem zweiten Literaturverzeichnis.
Der vorliegende Band 3 der „Standortbeschreibung Gorleben“ liegt in Bezug auf Qualität und Kompaktheit der Darstellung auf dem gleichen hohen Niveau wie die bereits erschienenen Bände. Er ist damit von grundlegender Bedeutung für die Bewertung der geologischen Erkundungsarbeiten für den Salzstock Gorleben insgesamt wie auch als Dokumentationsmaterial für die in der Öffentlichkeit kontrovers geführte Diskussion um den Endlagerstandort Gorleben.
Thomas Höding
Brandenburgische Geowissenschaftliche Beiträge 1/2-2009, S. 94
Inhaltsverzeichnis nach oben ↑
1 Einleitung 11
2 Ablauf und Ziele der Erkundung
sowie eingesetzte Untersuchungsmethoden 14
2.1 Zeitlicher Ablauf und Ziele der Erkundungsarbeiten 14
2.2 Reflexions- und refraktionsseismische Untersuchungen 17
2.3 Übertägige Bohrungen 18
2.3.1 Salzstockerkundungsbohrungen 18
2.3.2 Schachtvorbohrungen 30
2.3.3 Salzspiegelbohrungen 36
2.4 Untertägige Kartierung 45
2.4.1 Schächte Gorleben 1 und 2 46
2.4.2 Strecken und Kammern 47
2.5 Untertägige Erkundungsbohrungen 48
2.6 Elektromagnetische Untersuchungsverfahren 52
2.6.1 Elektromagnetische Reflexionsmessungen 52
2.6.2 Hochfrequenz-Absorptionsmessungen 56
2.7 Mineralogisch-geochemische Untersuchungen 57
2.7.1 Probenaufbereitung und Analytik zur Bestimmung
des qualitativen Mineralbestandes 57
2.7.2 Berechnung des quantitativen Mineralbestandes 58
2.7.3 Bestimmung der Bromidgehalte in den Salzgesteinen 60
3 Ergebnisse der Salzstockerkundung 62
3.1 Aufbau, Verbreitung und Genese des Hutgesteins 62
3.1.1 Spätmesozoische bis känozoische Hutgesteinsbildungen 62
3.1.1.1 Quartäre Subrosion 66
3.1.1.2 Kretazische und tertiäre Subrosion 75
3.1.2 Mittelmesozoische Hutgesteinsbildungen 77
3.2 Salzspiegel und selektive Subrosion 80
3.3 Zusammensetzung und struktureller Bau des Salinars 83
3.3.1 Stratigraphie und Petrographie 83
3.3.1.1 Staßfurt-Folge (Zechstein 2) 84
3.3.1.2 Leine-Folge (Zechstein 3) 92
3.3.1.3 Aller-Folge (Zechstein 4) 120
3.3.2 Struktureller Bau des Salzstocks Gorleben 124
3.3.2.1 Großfaltenbau des Salzstocks Gorleben 124
3.3.2.2 Strukturgeologische Bearbeitung der Schächte 129
3.3.2.3 Strukturgeologischer Bau des Infrastrukturbereiches 132
3.3.2.4 Strukturgeologische Bearbeitung des Erkundungsbereiches 1 135
3.3.3 Mineralogie und Geochemie der Salzgesteine 141
3.3.3.1 Bromidstandardprofil der Staßfurt-Folge (Zechstein 2) 141
3.3.3.2 Bromidstandardprofil der Leine-Folge (Zechstein 3) 146
3.3.3.3 Mineralogisch-geochemische Untersuchungen des
Kaliflözes Staßfurt 151
3.3.4 Kohlenwasserstoffe, Gase und Salzlösungen im Salzstock Gorleben 161
3.3.4.1 Gasförmige Kohlenwasserstoffe und Kondensate 161
3.3.4.2 Andere Gase in Einschlüssen der Salzgesteine 168
3.3.4.3 Salzlösungen 171
3.3.4.4 Drücke in Lösungs- und Gasvorkommen 179
3.3.4.5 Permeabilitäten der Salzgesteine im Umfeld von
Lösungs- und Gasvorkommen 179
3.3.5 Wassergehalte der Salzgesteine 180
4 Bewertung der Untersuchungsergebnisse 181
4.1 Fläche des Hauptsalzes als Einlagerungsmedium
für ein mögliches Endlager 181
4.2 Klüfte und potenzielle Ausbreitungswege
für Salzlösungen und Gase 182
4.3 Bedeutung der Subrosion für die Langzeitsicherheit
des Endlagers 185
5 Zusammenfassung 189
6 Literaturverzeichnis 193
7 Abkürzungsverzeichnis 210
Beilagen:
Anlage 1: Räumliche Verteilung mit Mächtigkeit und Ausbildung
des Hutgesteins in den Erkundungs-, Salzspiegel- und
Schachtvorbohrungen
Anlage 2: Abgerolltes geologisches Profil des Stoßes der Schächte
1 und 2
Anlage 3: Lageplan der untertägigen Erkundungsbohrungen
Anlage 4: Geologische Übersichtskarten
Anlage 5: Geologische Vertikalschnitte
Tabelle 6:Einfache Ableitung von postelsterzeitlichen Ablaugungsraten
auf der Basis der Anhydritgehalte in Salzgesteinen am Salz-
spiegel und der Mächtigkeit des Geschichteten Gips- und
Anhydritgesteins
Tabelle 7:Stratigraphische Tabelle der Schichten des Zechstein, gepaart
mit Angaben zur Lithologie und zu den mittleren Mächtigkeiten