und was die Geophysik im Vorfeld der geologisch-tektonischen Erkundung des Bergwerksuntergrundes hätte aufzeigen können.
Im Zuge des Gutachtens und seiner Veröffentlichung zur Genehmigung des Knauf-Untertage-Gipsbergwerks wird den Verfassern von mehreren Seiten eindringlich vorgeworfen, dass im Areal des geplanten Abbaus keinerlei vorherige Geophysik vorgenommen wurde, was allgemein, man kann sagen weltweit, Standard in den Geowissenschaften ist.
Die Knauf-Gutachter argumentieren, dass geophysikalische Messungen komplett unterlassen wurden, weil in der Tiefe von grob 100 m des Gipslagers keinerlei relevanten Strukturen mit der Geophysik aufgelöst würden, eine ad absurdum formulierte Behauptung. In einem Parallelbeitrag wird bereits beschrieben, wie unmittelbar in der Nachbarschaft des Bergwerksareals bei Unteraltertheim mit geoelektrischen Messungen des Electrical Imaging eine dichte komplexe Bruchtektonik im Muschelkalk aufgezeigt wird, die natürlich bis in die 100 m Tiefe des Gipslagers extrapoliert werden kann und muss.
Hier zeigen wir an einem Beispiel aus dem randlichen hessischen Bergland, wie bei einer Grundwassererschließung mit dem Digitalen Geländemodell DGM 1 und der Gravimetrie die komplexen tektonischen Strukturen bis in mehrere 100 m Tiefe aufgezeigt werden.
Abb. 1. Das DGM 1 für die geophysikalische Vermessung mit der Gravimetrie (der schwarze Rahmen); Abstand der Höhenlinien 50 cm. Bereits in der Topografie zeigt sich die komplexe Tektonik, die mit der Gravimetrie in den tieferen Untergrund verfolgt wird.
Die Schwerekarten der Gravimetrie
(Gravimetrie: Tutorial auf der Seite geophysik.de, zum Anklicken)
Abb. 2. Bouguer-Schwerekarte für das Feld in Abb.1. Abstand der Isogammen (Linien gleicher Schwere) 0,2 mGal.
Abb. 3. Das Feld der Abb. 2 als 3D-Schwerefeld. Was in der Isogammen-Darstellung der Abb. 2 andeutungsweise vermittelt wird, zeigt sich hier in einer Art Blockdarstellung, die tektonisch interpretiert werden kann (siehe später). Die scharfe Begrenzung der Blöcke ist anteilig als Folge der linearen Interpolation anzusehen. Beleuchtung von NW.
Abb. 4. In dieser Vektor-Karte erfolgt die Indizierung der Schwere durch Einfallsrichtung und Stärke des Einfallens durch ein Raster von Vektoren für alle Gitterpunkte der Schwerekarte. Subjektive Indizierung einzelner „Schwere-Blöcke“ der Bouguer-Karte mit den schwarzen Pfeilen indiziert gleichermaßen tektonische Strukturen. Sie zeigen grob pauschal ein Einfallen in Richtung des Vorlandes, aber offenbar auch Rotationsbewegungen und gegenläufiges Einfallen, was die komplexen tektonischen Verhältnisse unterstreicht.
Abb. 5. Die Karte zeigt in Ergänzung zur Vektorkarte die Karte des Horizontalgradienten der Schwere in mGal/m, die tektonisch interpretierbare Strukturen dem Auge besser sichtbar macht als die originale BOUGUER-Karte. Die Karte entsteht, dass für sämtliche Gitterpunkte des Netzes das stärkste Einfallen in Richtung der Nachbarpunkte ermittelt wird. Die beiden rote Linien markieren der Karte entnommene Gradientenprofile der Abb. 6.
Abb. 6. Die beiden Profile der Abb. 5 schneiden sich und markieren besonders deutlich die komplexen strukturellen Verhältnisse hier.
Abb. 7. Häufig sinnvolles Processing: Abzug eines aus den Originaldaten berechneten Trendfeldes mit der Differenz des Restfeldes, in dem die kleinräumigeren Strukturen der Schwere besser hervortreten.
Abb. 8. Modellrechnung für ein Schwereprofil der oberen Schwerekarte. Für das sehr einfache Modell bis 500 m Tiefe wurde eine Dichte-Zweiteilung angenommen, die den Übergang vom Taunus-Kristallin in den tektonischen Graben verdeutlicht. Variationen des Modells mit verfeinerten Dichtestrukturen sind möglich.