Geologische Aspekte der lufterfüllten Verwahrung des ... - ercosplan

BANKWITZ & BANKWITZ (1982) bzw. in einer publizierten
Fassung BANKWITZ, GROSS & BANKWITZ
(1993) berichten über geodätisch abgeleitete Indikationen
für rezente Aktivitäten der Kyffhäuser-Nordrandstörung
sowie des gesamten Finne - Gera - Jachymov -
Störungssystems. BANKWITZ, GROSS UND BANKWITZ
(1993) postulieren zu diesem Gebiet, daß "ungeachtet
der Fehler bei Modellauswahl und Bearbeitung der Originaldaten
.... Tendenzen des Bewegungsverhaltens
und der Rotationskomponente rezenter Horizontalbewegungen
..." ableitbar sind. „Der geringeren
Bewegungsintensität der Finne-Störung hinsichtlich
der Horizontalkomponente entspricht eine gleiche
Tendenz bei den vertikalen Bewegungen, während die
Kyffhäuser-Störung als Nordrand der FGJZ (Finne-
Gera-Jachymov-Zone; Anm. des Verf.) in beiden
Bewegungsformen stärker aktiv zu sein scheint. .... So
scheint trotz methodischer Einschränkungen bei der
geodätischen Auswertung an der Kyffhäuser-Störung
eine sinistrale Verschiebungstendenz möglich zu sein,
..." (S. 14).
Die von GROSS, MINKLEY UND PENZEL (1986, vgl.
auch BANKWITZ, GROSS & BANKWITZ 1993) mit Hilfe
von Hydrofrac-Messungen bestimmten Spannungszustände
im Umfeld der geodätischen Meßprofile lassen
rezente tektonische Aktivitäten entlang der Störungsflächen
dagegen eher ausschließen. Unter Ansatz der
von GROSS, MINKLEY & PENZEL (1986) publizierten
Meßergebnisse zum Spannungszustand können die für
eine rezente Aktivität erforderlichen Porenfluiddrücke
mit Hilfe von lithologisch unabhängigen, universellen
Versagenskriterien (BYERLEE 1967, 1978; JAEGER &
COOK 1976) im MOHR´schen Kreis abgeschätzt werden
(Abb. 3).
Ausgehend von einer gemittelten Lage der Kyffhäuser-
Nordrandstörung (Abb. 3a) lassen sich für die verschiedenen
Hauptspannungsebenen unterschiedliche Winkel
zwischen der Flächennormalen und den Orientierungen
der größeren Hauptnormalspannung (Winkel Θ) für die
einzelnen Meßpunkte ableiten. Unter Ansatz der
konkreten Bruchflächenorientierung und der beim hydraulisch
induzierten Bruchexperiment ermittelten Anisotropie
der Spannungszustände lassen sich im MOHR´
schen Diagramm die zur Reaktivierung im Störungsvolumen
minimal erforderlichen Porenfluiddrücke
bestimmen (Abb. 3c). Zur Vergleichbarkeit der für die
einzelnen Meßpunkte in verschiedenen Teufen ermittelten
Spannungszustände wurde in Abb. 3b eine Referenzteufe
z von 600 m gewählt.
Die zur Überschreitung der Reibungsfestigkeit entlang
der Störungsflächen notwendigen Porenfluiddrücke
variieren in Abhängigkeit von den Verhältnissen der
Spannungskomponenten zueinander zwischen 10,6 und
15,6 MPa (Abb. 3b) und liegen damit für alle vier in
der Nachbarschaft des Bearbeitungsgebietes liegenden
Meßpunkte weit über dem für das postsalinare Deckgebirge
typischen hydrostatischen, einzelne sogar nahe
dem lithostatischen Gradienten (Abb. 3c). Aufgrund
der aquiferen, in den tieferen Abschnitten der Schichtenfolge
auch aquicluden Eigenschaften der Gesteine
des Buntsandsteins können derartig hohe Porenfluiddrücke
im Gebirge aber ausgeschlossen werden.
Daraus wird deutlich, daß eine rezente Aktivität der
Kyffhäuser-Nordrandstörung mit Hilfe mechanischer
Konzepte nicht zu erklären ist. Grundsätzlich ist die
meßtechnische Signifikanz der aus Triangulationen und
regionalen Nivellements abgeleiteten geodätischen
Signalreihen nicht eindeutig belegbar (vgl. WITTEN-
BURG 1991, BANKWITZ et al. 1995). Darüber hinaus
räumen BANKWITZ, GROSS & BANKWITZ (1993) selbst
"Fehler bei Modellauswahl und Bearbeitung der
Originaldaten" sowie "methodische Einschränkungen
bei der geodätischen Auswertung an der Kyffhäuser-
Störung" (S. 14) ein.
Wegen dieser methodisch und hinsichtlich der meßtechnischen
Signifikanz zweifelhaften Ergebnisse und
insbesondere wegen der fundierten gebirgsmechanischen
Argumente gegen rezente Bewegungen, können
rezente tektonische Bewegungen entlang der Kyffhäuser-Nordrandstörung
im Bereich des Bottendorfer Höhenzuges
ausgeschlossen werden.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß für
das Umfeld des Bergwerkes Roßleben keine Anzeichen
für natürliche seismische Verformungsprozesse bekannt
und die Hinweise auf rezent wirksame aseismische
Krustenbewegungen einer kritischen Prüfung
nicht standhalten. Ein aus rezenten Verformungsprozessen
der Erdkruste ableitbares Risiko für die Integrität
der geologischen Barrieren und damit für den Erfolg
der Verwahrungsmaßnahmen des Bergwerkes Roßleben
ist daher nicht zu begründen.
5 Montanhydrogeologie
Die hydrogeologischen Verhältnisse im Umfeld des
Bergwerkes Roßleben sind durch das Subrosionsgeschehen
am Roßlebener "Sattel" geprägt. Die vom
Ausgehenden und infolge der Bruchpermeabilität auch
an Störungen ansetzende Ablaugung der chloridischen,
sulfatischen und untergeordnet auch karbonatischen
Gesteine hat u.a. auch dazu geführt, daß der Kluftspeicher
Hauptanhydrit im weiteren Umfeld des
Bergwerkes Roßleben erhebliche Mengen von Subrosionslösungen
führt. Die Folge für den Grubenbetrieb
waren mehrere Zuflüsse, die zu Beeinträchtigungen des
Gewinnungsbetriebes bis hin zur Produktionsunterbrechung
führten.