Das Forum der GAG

Daher meine Frage: Kann mir jemand einführende Literatur zu diesen "physikalischen Messungen" empfehlen? Was wird da gemessen? Ist es überhaupt möglich, damit eine Aussage über die chemische Zusammensetzung von tieferen Bodenschichten (bis zu mehreren 100m) zu treffen?

Also speziell zur Hubschrauber-Elektromagnetik kenne ich keine Literatur, ich werde aber mal schauen, da
mich das Thema auch interessiert.

Was wird da gemessen? Das Verfahren basiert darauf, dass eine Sonde mit einem Hubschrauber über
das Messgebiet geflogen wird. In dieser Sonde befindet sich eine starke Dipolantenne als Sender und eine
Ringspule als Empfänger. Die Antenne strahlt kontinuierlich elektromagnetische Wellen ab, meist im
niedrigen kHz-Bereich. Diese Wellen dringen in den Boden ein und rufen in leitfähigen Strukturen
Ströme hervor, die wiederum Magnetfelder erzeugen. Diese sekundären Magnetfelder (bzw. ihre Änderung)
können mit der Empfängerspule aufgefangen und gemessen werden.

Die große Kunst ist jetzt, aus diesen gemessenen Magnetfelddaten ein Modell der elektrischen
Leitfähigkeit oder des elektrischen Widerstandes abzuleiten. Dieser Schritt wird meist über eine
"Inversion" gemacht. Grob vereinfacht heißt das, man gibt sich ein Startmodell vor, berechnet daraus
synthetische Daten, die dann mit den gemessenen verglichen werden, und variiert dann das Modell so lange,
bis die synthetischen und gemessenen Daten möglichst gut übereinstimmen.
Das Problem ist natürlich, dass man sich unendlich viele Modelle basteln kann, die alle die gemessenen
Daten erklären können.
Mir ist bislang noch keine Inversionssoftware für HEM bekannt, aber an der TU Freiberg wird gerade eine für die
Erzgebirgsbefliegung entwickelt...

Könnte das "Riesen-Erzlager" vielleicht auch nur eine zwar großflächige, aber sehr dünne und wertlose Pyrit-Imprägnation im devonischen Schiefer sein?

Schwer zu sagen. Das bisschen was ich an Daten gesehen habe, scheint schon für eine ziemlich gut leitfähige
Struktur mit einiger Ausdehnung zu sprechen. Aber Geometrie, Tiefenlage, etc. sind allein aus EM-Daten
kaum zu bestimmen, da müsste man noch andere Verfahren (z.B. Seismik) anwenden. Wenn es dort tatsächlich
noch einen zweiten Erzkörper gibt, müsste der auch eine magnetische Anomalie verursachen, die man eigentlich
sehen müsste...

Aber ohne die Daten zu sehen, kann man da nur spekulieren.

Edit: Und auf die chemische Zusammensetzung kann man nicht schließen, man erhält nur die mögliche
Leitfähigkeit des Materials, die bei sulfidischen Erzen allerdings ziemlich hoch ist.

Ich muss mich korrigieren, Scandinavian Highlands hat 2008 keine normale EM-Messung im Gosetal durchgeführt,
sondern eine Transienten-Elektromagnetik (TEM). Das ist ein anderes Verfahren, bei dem in einer großen
Spule ein Strom fließt. Dieser Primärstrom in der Spule wird abgeschaltet, woraufhin das Primärfeld
zusammenbricht. Dadurch entsteht ein Sekundärfeld im Boden, das Ströme im Untergrund induziert, die wieder ein
Magnetfeld hervorrufen, das wieder Ströme induziert, usw...
Man kann sich das grob vereinfacht so vorstellen, dass sich das Sekundärfeld von der Spule aus wie ein
Rauchring durch den Untergrund nach unten bewegt und dabei immer größer, aber auch schwächer wird.
Je nach Leitfähigkeit des Gesteins und nach Stärke des Primärfeldes sind damit Eindringtiefen
im 100er Meter Bereich möglich.

An der Erdoberfläche stellt man Empfängerspulen auf, mit denen man dieses zerfallende Magnetfeld
aufzeichnet. Aus diesen Messdaten kann man dann durch Inversion ein Untergrundmodell ableiten.
Die im vorigen Post geschilderten Probleme der normalen EM hat man hier natürlich auch.
Hinzu kommt, dass TEM sehr anfällig für Störungen ist. Künstliche leitfähige Strukturen wie Kabel,
Wasserleitungen, Gebäude, etc. können einem die Messung auf ziemlich üble, weil nicht nachvollziehbare
Weise verderben.

Unser TEM hier in Freiberg haben wir bislang nur einmal richtig benutzen können, auf einer freien Wiese,
in jeder Richtung 10 km Distanz zur nächsten Siedlung...
Von daher halte ich es für ziemlich gewagt, aus einer Anomalie in einer TEM-Überfliegung
gleich eine Lagerstätte zu machen.

Die meiste Literatur zu TEM ist auf Englisch, aber beim BGR gibt es eine gute Darstellung
des Prinzips:
http://www.bgr.bund.de/DE/Themen/GG_Geo ... nhalt.html

Es gibt eine interessante Zusammenfassung ueber das Rammelsberg - Projekt hier als pdf:

http://scandinavian-highlands.com/media ... 202011.pdf

...und da steht eigentlich alles drin. Interessant sind die Ergebnisse der Armada an geophysikalischen Untersuchungsmethoden, die angewandt wurden, wenn man sie mal genauer betrachtet:

- Die "airborne" Anomalie, die den Stein losgetreten hat, war eine Oberflaechenanomalie (slide 32)
- Downhole EM Messungen haben keinen conductor um die Bohrungen herum bestaetigen koennen (slide 35, wobei allerdings auf slide 32 trotzdem erwaehnt wird dass es ein starkes Signal um die Loecher herum gab...)
- IP Messungen zeigen nun allerdings ein starke Anomalie zwischen den Bohrloechern, und zwar mitten drin im Wissenbacher Schiefer (slide 35, Endergebnisse sind seit 2011 m.W.n. nicht publiziert worden).

Dazu muss man wissen, dass IP Methoden primaer entwickelt und verfeinert wurden um Pyrit direkt zu orten, und in diesem Zusammenhang werden sie weltweit eingesetzt, zB bei der Lokalisierung von "Pyrite-haloes" um porhyrische Kupferlagerstaetten. Downhole EM Methoden werden direkt eingesetzt um Sulphide zusaetzlich zu Pyrit zu detektieren, zB Chalcopyrit. (Ton)schiefer sind generell staerker leitend als klastische Sedimente wie Sandsteine oder Grauwacken, insofern erstaunt es nicht wirklich dass grossflaechig eine EM "Anomalie" unter dem Bohrgebiet erkannt wurde (slide 21). Man hat genau diese Schiefer dann ja auch erbohrt, die Methode funktioniert also. Und der als Vergleich herangezogene grosse rote Punkt am Rammelsberg liegt schon erstaunlich dicht am Tagebau und den alten Halden...
Also: downhole EM negativ, IP positiv in einem schwach metamorphen Schiefer voller (diagenetischem) Pyrit, keine unmittelbare Indikation fuer Mineralisation in den Bohrkernen - ich ueberlass es jedem Einzelnen, daraus die Schluesse zu ziehen.

Letztendlich sind es immer die Gesteine, deren Eigenschaften, der geologische Zusammenhang und die Stoerfaktoren, die Geophysik leiten, und niemals umgekehrt. Nach jeder Befliegung muss man die gefundenen Anomalien auf dem Boden checken, um festzustellen, was sie wirklich repraesentieren. Es wurden einfach schon zuviele Loecher gebohrt, weil dies nicht geschehen ist.

Dabei wuensch ich auch den Freibergern bei ihrem regionalen survey viel Erfolg, das wird sicher interessant, ich hoffe die Daten werden der Oeffentlichkeit zugaenglich gemacht. Ich erlaub mir aber auch zu fragen, wie man gerade hier in Deutschland - in seit Jahrhunderten dichtbesiedeltem und anthropogen ueberpraegtem Gebiet - alle potentiellen Stoerfaktoren (Bebauung, Stromleitungen, Schrottplaetze, Strassen, Rohrleitungen, und und und) aus den Daten herausfiltern moechte? Ich hoffe jedenfalls dass dies sehr, sehr sorgfaeltig geschieht, sonst gibt ein neues Berggeschrey der besonderen Sorte, bei all den roten Punkten auf der Karte...

Glueck Auf!

galenit hat geschrieben: ...und da steht eigentlich alles drin. Interessant sind die Ergebnisse der Armada an geophysikalischen Untersuchungsmethoden, die angewandt wurden, wenn man sie mal genauer betrachtet:

Was mich wundert, ist, dass man sich "nur" auf die EM-Verfahren beschränkt hat. Gerade beim
Auffinden von sulfidischen Erzkörpern hat sich in der Seismik in letzter Zeit einiges getan.

galenit hat geschrieben: - Die "airborne" Anomalie, die den Stein losgetreten hat, war eine Oberflaechenanomalie (slide 32)
- Downhole EM Messungen haben keinen conductor um die Bohrungen herum bestaetigen koennen (slide 35, wobei allerdings auf slide 32 trotzdem erwaehnt wird dass es ein starkes Signal um die Loecher herum gab...)
- IP Messungen zeigen nun allerdings ein starke Anomalie zwischen den Bohrloechern, und zwar mitten drin im Wissenbacher Schiefer (slide 35, Endergebnisse sind seit 2011 m.W.n. nicht publiziert worden).

Bei den Ergebnissen kann man mit einiger Sicherheit davon ausgehen, dass es
eine elektrisch leitfähige Struktur gibt, die die TEM-Anomalie hervorruft. Aber nur über TEM lässt sich
eben keine sichere Tiefenlage für diese Struktur bestimmen.
Was mich stutzig macht, ist, dass die Downhole-EM-Messungen keine leitfähige Struktur gefunden
haben. Damit stellt sich auch die Frage, was dann noch für die These von einem zweiten Lager sprechen
soll. Die IP-Anomalie etwa?

galenit hat geschrieben: Dazu muss man wissen, dass IP Methoden primaer entwickelt und verfeinert wurden um Pyrit direkt zu orten, und in diesem Zusammenhang werden sie weltweit eingesetzt,

Die IP (induzierte Polarisation) misst erstmal nur das kapazitive Speichervermögen des umgebenden
Gesteines. Dies ist bei sulfidischen Erzen tatsächlich sehr hoch, aber andere Materialien, z.B.
bestimmte Tone erreichen ähnliche Werte. Wenn dort Pyrit vorhanden wäre, müsste die EM
den auch sehen, auch wenn er im Gestein nur fein versprengt vorliegt. Ich denke, der schwach
metamorphe Schiefer dürfte als Ursache ausreichen.

galenit hat geschrieben: Letztendlich sind es immer die Gesteine, deren Eigenschaften, der geologische Zusammenhang und die Stoerfaktoren, die Geophysik leiten, und niemals umgekehrt.

Natürlich ist das so. Das große Problem der Geophysik ist aber, dass es fast immer eine große Menge
an verschiedenen möglichen Strukturen gibt, die die gleichen Anomalien hervorbringen können.
Im Falle der Gosetal-Anomalie war wahrscheinlich der Wunsch der Vater des Gedanken und man
hat sich von vorn herein auf die These vom zweiten Lager eingeschossen...

galenit hat geschrieben: Nach jeder Befliegung muss man die gefundenen Anomalien auf dem Boden checken, um festzustellen, was sie wirklich repraesentieren. Es wurden einfach schon zuviele Loecher gebohrt, weil dies nicht geschehen ist.

Das ist im Gosetal doch nun geschehen. Besser, als mit den Bohrungen und den Downhole-Messungen
hätte man den Schiefer wohl nicht nachweisen können. Reine Oberflächenmessungen hätten nur das gleiche Ergebnis wie die Hubschrauber-TEM geliefert...

galenit hat geschrieben: Dabei wuensch ich auch den Freibergern bei ihrem regionalen survey viel Erfolg, das wird sicher interessant, ich hoffe die Daten werden der Oeffentlichkeit zugaenglich gemacht.

Die Daten werden ganz bestimmt nicht öffentlich gemacht. Da wird das Helmholtz-Zentrum seine Hand drauf
halten. Und da es gerade einige personelle Streitigkeiten gibt, würde es mich nicht wundern, wenn nicht einmal
unser Institut für Geophysik die Daten zu Gesicht bekommt...
Bestimmt wird es eine Präsentation der Ergebnisse geben, wenn es denn einmal so weit sein wird.

galenit hat geschrieben: Ich erlaub mir aber auch zu fragen, wie man gerade hier in Deutschland - in seit Jahrhunderten dichtbesiedeltem und anthropogen ueberpraegtem Gebiet - alle potentiellen Stoerfaktoren (Bebauung, Stromleitungen, Schrottplaetze, Strassen, Rohrleitungen, und und und) aus den Daten herausfiltern moechte? Ich hoffe jedenfalls dass dies sehr, sehr sorgfaeltig geschieht, sonst gibt ein neues Berggeschrey der besonderen Sorte, bei all den roten Punkten auf der Karte...

Das ist in der Tat ein Problem. Manche Methoden, wie z.B. die Magnetotellurik funktionieren in Mitteleuropa
schon mal gar nicht, da einfach zu viel elektromagnetischer Noise in der Luft rumfliegt. Aber normalerweise sind
die Quellen für Störeinflüsse bekannt (Altdeponien, Leitungen, ...) und die Leute, die solche Messkampagnen
planen, berücksichtigen diese. Und glücklicherweise führen die meisten Störungen eher dazu, dass man
völlig unsinnige Daten misst, als dass sie einem plausible Strukturen vorgaukeln.

Was mich jetzt etwas verwirrt:

Wenn denn der Wissenbacher Schiefer usächlich für die Anomalien sein könnte, warum dieser Spot im Gosetal? Das Verbreitungsgebiet des Schiefers reicht in diesem Gebiet über mehrere Quadratkilometer zwischen Okertal und Gosetal bis zum Auerhahn. Er wurde auch an einigen Punkten zur Dachschiefergewinnung bergmännisch aufgeschlossen.

Weiterhin verwundert mich überhaupt, dass man auf eine unentdeckte Lagerstätte hofft. Die Preussag hat 20 Jahre intensiv in diesem Gebiet gesucht. Sowohl mit Tiefbohrungen als mit Flachbohrungen von untertage. Es wurden auch Untersuchungsstrecken aufgefahren. Ein Bohrkern aus dieser Zeit (100% Wissenbacher Schiefer) steht hier bei mir auf dem Bücherregal als Deko.

Die Daten werden ganz bestimmt nicht öffentlich gemacht. Da wird das Helmholtz-Zentrum seine Hand drauf
halten.

...das waere natuerlich jammerschade, in jeglicher Hinsicht. Gerade die Helmhoeltzler mit ihrem 3.5 - 4 Milliarden Euro Budget - der Loewenanteil davon aus Steuergeldern finanziert - sollten eine Verpflichtung der Oeffentlichkeit und den Steuerzahlern gegenueber haben. Wieviele Millionen sind denn veranschlagt? Ich schaetze mal das geht locker an die 10 Millionen Grenze, ohne irgendwelche Details zu kennen ueber das Projekt - und dann darf es der der es zahlt nicht einmal sehen. Drueck euerm Institut die Daumen dass wenigstens ihr die Daten kriegt.

Man fragt sich dann natuerlich nach dem Sinn der Befliegung, wo ist denn da der Mehrwert? Rohstoffexploration ist keine Staatsaufgabe (mehr), das machen private oder oeffentliche Firmen (man widerlege mich hier gerne fuer den Fall Deutschland), der Staat ist dafuer da die Grundlagen zu schaffen dass dies auch gemacht werden kann. Warum die Ergebnisse dann wie ein Staatsgeheimnis hueten...
Deutschland verhaelt sich da immer noch wie zu Kaiser´s Zeiten - und das ist echt ein Jammer, gerade wenn man positive Beispiele vor Augen hat. In jedem Land der Erde, dass Interesse daran hat Rohstoffe fuer seine Zukunft zu sichern, werden staatliche Geophysikbefliegungen allen Interessenten zugaenglich gemacht - von Afrika ueber Asien bis nach Suedamerika. In Australien werden sogar alle Explorationsergebnisse eines Jahres am Ende desselben komplett der Oeffentlichkeit uebergeben, in Ausnahmefaellen darf ein Firma sie fuer 4 Jahre fuer sich behalten, spaetestens dann muss alles rausgehen (einschliesslich der Roh-/ bzw original Messdaten (!), nicht nur die bunten Bildchen). So steht´s im Gesetz. Und das ist auch gut so, es entsteht kein Misstrauen, keine Vorteilsnahme durch ererbte Rechte, und und und.
Der Spassfaktor an der Sache ist dass jeder Mensch auf der Erde, der Internetzugang hat, in Australien Exploration machen kann. Hier ein link, zum Spielen, wer was findet kann gerne bescheid sagen: http://warims.dmp.wa.gov.au/GeoView/Vie ... er=GeoVIEW. Schade dass Deutschland da so rueckstaendig ist.

Hier aber noch ein schoenes Beispiel, wie EM Methoden funktionieren koennen:
Sirius Resources hat letztes Jahr eine Weltklasse Ni/ Cu Lagerstaette in Australien gefunden. Man hat zunaechst MLEM (Moving Loop EM) und dann FLEM (Fixed Loop EM) gemacht, der conductor wurde auf 80m Tiefe modelliert, und in 81m Tiefe erbohrt (ob das jetzt Legende ist oder nicht kann ich nicht beurteilen, aber so wird´s heute erzaehlt). Jedenfalls hat man blinde targets aufgrund eines EM conductors und leicht anomaler Bodengeochemie gebohrt, die Anomalien bestaetigt und damit eine Weltklasse Lagerstaette gefunden. Hier ein link:
http://www.siriusresources.com.au/docum ... rterly.pdf

oder hier

http://www.siriusresources.com.au/docum ... eEyev2.pdf

@Haverlahwiese:

Wenn denn der Wissenbacher Schiefer usächlich für die Anomalien sein könnte, warum dieser Spot im Gosetal?

Der "Spot" im Gosetal koennte relativ verstaerkt worden sein durch die Steilstellung der Schiefer in diesem Gebiet, wie sie dann ja erbohrt wurden. Oder er ist einfach ein Elektrozaun...

Weiterhin verwundert mich überhaupt, dass man auf eine unentdeckte Lagerstätte hofft. Die Preussag hat 20 Jahre intensiv in diesem Gebiet gesucht. Sowohl mit Tiefbohrungen als mit Flachbohrungen von untertage. Es wurden auch Untersuchungsstrecken aufgefahren.

Es ist nicht ungewoehnlich dass Firmen alte schon untersuchte Gebiete mit neuen Ideen und/ oder neuerer Technik angehen - und das oft mit Erfolg. Als Beispiel sei die Kupfer/ Goldlagerstatte Oyu Tolgoi in der Mongolei genannt - BHP hat hier ueber mehrere Jahre gebohrt, das Projekt dann aber verworfen (sie haben nur bis 200m gebohrt). Dann kam Ivanhoe und hat tiefer gebohrt, jetzt ist es eine der groessten Cu/ Au Lagerstaetten der Welt und gehoert zum groessten Teil Rio Tinto
Insofern ist der Firma im Harz grosser Respekt zu zollen, dass sie das Risiko auf sich genommen haben. Der Versuch wars jedenfalls Wert, und wer weiss, vielleicht tut sich ja noch was erfreuliches!

Glueck Auf!

Moin,

ich halte mich in diesem Thread aus gutem Grund zurück, aber einigen Leuten der steineklopfenden Zunft würde etwas mehr rechtlicher Backround gut zu Gesicht stehen . Schon mal was vom LagerStG gehört?

Glückauf

Jörn

Was sagt denn das LagerStG zu erhobenen Messdaten?

Geophon hat geschrieben:Was sagt denn das LagerStG zu erhobenen Messdaten?

Steht in § 3
Die Frage bei unserer Kleinstaaterei ist, wer jeweils für die Erfassung und Speicherung der Daten zuständig ist.

Also bei Tante Wiki lese ich zu §3 LagerStG folgendes:

Nach Abschluss der Arbeiten müssen unaufgefordert die Ergebnisse der geophysikalischen Untersuchungen vorgelegt werden, auf Verlangen sind ebenfalls Bohr- oder Gesteinsproben dem jeweiligen Geologischen Dienst zur Verfügung zu stellen (§ 3 Abs. 1, § 5 Abs. 2 LagerStG).

Das würde ich jetzt so verstehen, dass die geophysikalischen Daten dem geologischen Dienst, im Falle der
Erzgebirgsbefliegung also dem dem sächsichen LfUG zugänglich gemacht werden müssen. Die TUBAF
ist, soweit ich weiß, kein geologischer Dienst.

Ich wollte eher andeuten, dass das HHZ die Daten zur Auswertung wahrscheinlich nicht an das Institut für
Geophysik weitergeben wird, da es zwischen den Zuständigen Stellen im HHZ und dem Institut derzeit ziemliche Spannungen gibt. Mehr will ich dazu nicht sagen,

Aha, das hört sich doch schon mal viel versprechend an. Und was macht das LfUG mit den Daten, wenn die Asse-GmbH - äh - das HHZ abgezogen ist?

Glückauf

Jörn

Der Thread ist zwar schon ein paar Tage alt, aber ich will trotzdem noch meinen Senf dazu geben:

Ich hab' jetzt nicht das LagerStG gelesen, aber der §3, wie ihn Geophon gepostet hat, sagt nichts über die Veröffentlichung der Daten aus. Es heißt lediglich, dass die explorierende Firma die Daten dem geologischen Landesamt übergeben muss.
Was das Landesamt dann damit macht, bzw. ob dieses die Daten der Allgemeinheit zur Verfügung stellt, ist im geposteten Ausschnitt meiner Meinung nach nicht geregelt (evtl. in den darauffolgenden Absätzen?).

Und genau hier liegt häufig das Problem.
Ich habe es jetzt schon mehrmals erlebt, dass man selbst vermeintlich öffentliche Daten nicht bekommt. Fairerweise muss man aber dazusagen, dass dies nicht pauschalisiert werden kann, sondern vom entsprechenden Landesamt und der dort zuständigen Person abhängig ist.
Was galenit von Australien beschreibt gilt auch für Nordamerika. Da kann ich auf die Website gehen und alle Berichte und Daten als PDFs oder anderer Dateiformate herunterladen. Selbiges gilt für GIS-Datensätze. Viele Bundesländer haben heute noch nicht einmal einen richtigen GIS-Datensatz der regionalen Geologie. Wenn man Glück hat, gibt es ihn in 1:100 000, aber auch dann nicht so richtig öffentlich zugänglich.

Was das Schaffen einer Grundlage für Exploration angeht, ist z.B. Irland im europäischen Raum ein gutes Beispiel (sicher nicht das Einzige -> Skandinavien etc.).

Siehe hier:
http://www.gsi.ie/Publications+and+Data/Digital+Data/
oder hier:
http://www.dcenr.gov.ie/Spatial+Data/Ge ... nloads.htm

Glück auf!