Erkundung von metallischen Rohstoffen im Erzgebirge

Erkundung von metallischen Rohstoffen im Erzgebirge
Kooperationspartner:
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Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie am
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf
TU Bergakademie Freiberg
Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe
In fachlicher Zusammenarbeit mit dem Sächsischen Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und
Geologie.
Untersuchungsort: Lagerstättengebiet Geyer im Mittelerzgebirge
Welche Ziele hat das Projekt?
Das Ziel ist, geophysikalische Methoden zur Erkundung von Rohstoffvorkommen und zur
Auswertung der aufgezeichneten Messdaten weiterzuentwickeln. In der weiteren Anwendung
geht es darum, möglicherweise vorhandene Rohstoffkörper bis in eine Tiefe von 500 Meter
nachzuweisen.
Die Methoden erlauben es, Bodenschätze ohne Eingriffe in die Umgebung aufzuspüren. Im
Rahmen des Projektes sollen zudem mathematische Verfahren entwickelt werden, mit denen
aus den erfassten geophysikalischen Daten ein realitätsnahes dreidimensionales Modell des
geologischen Untergrundes erstellt werden kann. Ein solches Modell ist für den Untergrund im
Gebiet Geyer-Ehrenfriedersdorf geplant.
Warum wurde das Gebiet Geyer-Ehrenfriedersdorf ausgewählt?
Das Untersuchungsgebiet liegt im Mittelerzgebirge und gehört verwaltungspolitisch zum
Landkreis Erzgebirgskreis. Es umfasst eine etwa 110 km2 große Fläche zwischen den Städten
Grünhain-Beierfeld und Elterlein im Süden, Zwönitz im Westen, Gelenau im Norden und
Ehrenfriedersdorf und Geyer im Osten.
In der Vergangenheit wurden dort häufig Bergbau- und Erkundungsarbeiten durchgeführt. Das
Gebiet ist deshalb gut erschlossen, es liegen umfangreiche Dokumente und Daten vor. Die
Wissenschaftler können diese Daten nutzen und sie mit den neuen Untersuchungsergebnissen
vergleichen. Außerdem gibt es in dem Untersuchungsgebiet nur geringe Einflüsse durch
Faktoren wie die Gestalt der Erdoberfläche, Besiedlung, Infrastruktur, Altbergbau sowie
Überdeckung durch jüngere Gesteinsschichten.
Um welche Rohstoffe geht es?
Im Gebiet Geyer-Ehrenfriedersdorf sind zum Teil erhebliche Anreicherungen der folgenden
Elemente bekannt: Zinn, Zink, Wolfram, Molybdän, Kupfer, Eisen, Blei, Silber und Indium.
Praktisch werden solche Rohstoffe in vielen Industriezweigen und Anwendungen eingesetzt,
beispielsweise Zinn für die Mikroelektronik und Zink in der Metallindustrie. HochtechnologieMetalle wie Indium werden z.B. für Bildschirme und in der Mikroelektronik angewendet.
Welche Untersuchungsmethoden werden eingesetzt?
Es kommen mehrere verschiedene Methoden zum Einsatz.
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Aerogeophysikalische Messungen
Diese Untersuchungen werden durchgeführt durch die Bundesanstalt für Geowissenschaften
und Rohstoffe (BGR). Die BGR setzt dafür ihren Messhubschrauber ein, zunächst mit den
gleichzeitig verwendbaren Methoden Elektromagnetik, Magnetik und Radiometrie.
Für die Radiometrie wird ein Gammastrahlenspektrometer benutzt, es ist im Hubschrauber
eingebaut. Die Methode bestimmt die natürliche Radioaktivität (Gammastrahlung) der
oberflächennahen Gesteine und Böden eines Messgebietes. Sie liefert Informationen über die
Verteilung der Radioelemente an der Erdoberfläche und ist ein wichtiges Hilfsmittel zur
geologischen Kartierung.
Die Sensoren für die Elektromagnetik und Magnetik befinden sich in einer zehn Meter langen
Flugsonde. Diese hängt an einem 45 Meter langen Kabel in einer Höhe von 30 bis 40 Metern
über dem Gelände (www.aerogeophysik.de). Aus den elektromagnetischen Signalen wird die
elektrische Leitfähigkeit im Untergrund abgeleitet; sie kann Anzeichen für im Gestein
vorhandene Erzmineralisation bis in eine Tiefe von etwa 150 Metern liefern.
Später sollen weitere Verfahren am Boden zum Einsatz kommen, die Erkundungen bis in etwa
500 Meter Tiefe ermöglichen.
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Reflexionsseismische Messungen
Diese werden an der Erdoberfläche durchgeführt. Die Wissenschaftler messen die sogenannte
akustische Impedanz, ebenfalls ein wichtiger Indikator für Strukturen im Untergrund, indem sie
bodennahe Fallgewichte verwenden. Diese führen zu kaum wahrnehmbaren Schwingungen im
Boden, die die Forscher aufzeichnen.
 Transient-elektromagnetische Messungen
Die Methode der Transienten-Elektromagnetik (TEM) bestimmt die elektrischen Leitfähigkeiten
des Untergrundes bis zu mehreren Hundert Metern Tiefe. Durch eine Abfolge verschiedener
Induktionsprozesse, können die Wissenschaftler eine mit der Zeit abklingende Spannung
(Transient) messen, die die Verteilung des Widerstands im Untergrund widerspiegelt. Diese
Messungen werden ebenfalls an der Erdoberfläche durchgeführt.
Werden die Anwohner von den Untersuchungen beeinträchtigt?
Der Hubschrauber folgt einem genau festgelegten Plan auf parallelen Linien und fliegt in einer
Höhe von etwa 100 Metern über dem Gelände. Er verursacht naturgemäß Fluggeräusche, aber
das Überfliegen von bewohnten Gebieten soll weitgehend vermieden werden. Die Befliegungen
können je zwei Wochen in den kommenden drei Jahren dauern.
Beeinträchtigungen der Anwohner durch Bodenmessungen entlang einer festgelegten Profillinie
sind nicht zu erwarten. Der Einsatz der Fallgewichte verursacht sehr geringe Geräusche und
eine sehr geringe Menge von Abgasen, jedoch keine Erschütterungen. Die bei der Messung
erzeugten elektromagnetischen Felder stellen keine Gefahr für Lebewesen dar.
Wie geht es danach weiter?
Mehrere Studenten entwickeln im Rahmen ihrer Doktor- und Masterarbeiten mathematische
Methoden, um mithilfe der aufgezeichneten Daten ein dreidimensionales Modell des
Untergrundes im Gebiet Geyer-Ehrenfriedersdorf zu erstellen. Es soll die heute dort noch
vorhandenen Bodenschätze aufzeigen. Dies wird etwa drei Jahre dauern. Die Projektpartner
haben sich zur Veröffentlichung der Ergebnisse verpflichtet. Das Forschungsprojekt ist damit
abgeschlossen.
Kontakt:
Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie
am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf
Prof. Dr. Jens Gutzmer
| Dr. Richard Gloaguen
Direktor
| Abteilungsleiter Fernerkundung
Tel.: 0351 260 4400
| Tel.: 0351 260 4424
[email protected]
| [email protected]
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit: Tina Schulz
Tel. 0351 260 4427
| [email protected]
Weitere Informationen finden Sie hier:
www.hzdr.de/hif
www.hzdr.de/hif_exploration