GeoPanorama Erdkruste aus Sand und Silikon - Wie Geologen die Plattentektonik simulieren Comme les Vikings : A la recherche d'or sous les glaces ...
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
GeoPanorama 2/2015 Erdkruste aus Sand und Silikon – Wie Geologen die Plattentektonik simulieren Seite 5 Comme les Vikings : A la recherche d’or sous les glaces du Groenland Page 19
11
Geothermie St. Gallen: Was
INHALT ist in den zwei Jahren seit
CONTENU dem Erdbeben geschehen?
TITELBILDER | IMAGES DE COUVERTURE:
Gross: Auf der Alp in Ennenda, Glarus. Blick vom Fronalppass nach Norden auf den Fronalpstock.
(Bild: Isabel Plana)
Klein: Gold (Korngrösse ca. 2 mm) in Quarzgestein aus Grönland.
(Bild: Jakob Lautrup)
Grande photo: Sur l’alpe à Ennenda, Glaris. Vue sur le Fronalpstock depuis le Fronalppass.
(Photo: Isabel Plana)
Petite photo: Or natif (taille du grain env. 2 mm) sur quartz du Groenland.
(Photot: Jakob Lautrup)
29 30
Peter Zotter ist der La Confédération
Gewinner des s’organise pour la
ACP Awards 2014 protection du sous-sol
FOKUS | FOCUS
5 Plattentektonik im Sandkasten | La tectonique des plaques dans un bac à sable
11 «Die Erdgasförderung ist im Moment die einzige denkbare Alternative»
16 Geologen gehen dem Zürichsee auf den Grund
19 Auf Goldsuche in Grönland | A la recherche de l’or groenlandais
25 Mit Armleuchteralgen und Wasserpest auf Spurensuche im See
29 Der ACP Award 2014 geht an Peter Zotter
30 swisstopo
33 Blick in den Berufsalltag | Le métier au quotidien
MITTEILUNGEN | COMMUNICATIONS
36 Medienmitteilungen | Communiqués de presse
38 Veranstaltungen | Manifestations
42 Neuerscheinungen | Nouvelles publications
45 Ausstellungen | Expositions
EDITORIAL
Liebe Leserinnen, liebe Leser Chère lectrice, cher lecteur,
Die Erde ist in Bewegung. Davon bekom- La Terre est en constant mouvement. Fort
men wir in der Regel nichts mit. Erst wenn heureusement nous ne le percevons que
wir in den Bergen unterwegs sind und die rarement. C’est seulement lorsque nous vo-
geschichteten, zerklüfteten, sich aufbäu- yageons dans les montagnes et voyons ces
menden Felsbastionen erblicken, werden bastions rocheux aux couches déformées et
wir uns der gewaltigen Kraft der geolo- fracturées de milles manières, que nous
gischen Prozesse bewusst. Oder wenn ein réalisons la puissance des processus géolo-
Erbeben den Boden unter uns erzittern giques. Ou encore si un séisme fait trem-
lässt, wie jüngst in Nepal oder im Juli 2013 bler le sol sous nos pieds, comme cela est
in St. Gallen. arrivé récemment au Népal ou en Juillet
2013 à Saint-Gall.
In dieser Ausgabe werfen wir einen einge-
henderen Blick darauf, was uns sonst ver- Dans ce numéro, nous jetons un coup d’œil
borgen bleibt. Wir erfahren, wie Geologen derrière les coulisses. Nous apprenons
die Verschiebungen der Erdplatten im La- comment les géologues simulent la tecto-
bor mit Hilfe eines Sandkastens und eines nique des plaques en laboratoire en utili-
Röntgengeräts simulieren – Plattentekto- sant un bac à sable et la tomographie aux
nik selbstgemacht. Menschengemacht war rayons X. Le tremblement de terre occasi-
auch das Erdbeben, das vor zwei Jahren onné il y a deux ans par le forage géother-
durch die Geothermie-Bohrung in St. Gallen mique à Saint-Gall peut également être
ausgelöst wurde. Im Interview rollt Projekt- considéré comme une sorte d’expérience,
leiter Thomas Bloch die Ereignisse noch- certes involontaire, mais riche en enseigne-
mals auf und erzählt, wie es mit der Boh- ments. Dans une interview, le chef de pro-
rung weitergeht. Auf der Suche nach wert- jet, Thomas Bloch, revient sur ces événe-
vollen Rohstoffen unter der Erde ist man ments. Egalement au Groenland le sous-sol
auch in Grönland. Dort hatten bereits die contient de précieuses ressources. Déjà les
Wikinger Gold geschürft. Vikings y ont extrait de l’or.
Der Sommer wäre nichts, ohne ein Bad im L’été ne serait rien sans un plongeon dans
See. Deshalb tauchen wir ab und erkunden le lac. Voilà pourquoi nous nous jetons
den Untergrund des Zürichsees, wo ebenso dans le lac de Zurich dont le sous-sol recèle
eindrückliche geologische Strukturen zum des structures géologiques tout aussi im-
Vorschein kommen wie in manch einem pressionnantes que les vallées alpines. Et
Bergtal. Und eine nicht minder bemerkens- une végétation pas moins remarquable.
werte Vegetation. Wer weiss, vielleicht ent- Qui sait, peut-être y découvrirez vous une
decken Sie ja beim nächsten Schwumm Charophyceae ou une élodée lors d’une
eine Armleuchteralge oder eine Wasser- prochaine baignade? Bon été et bonne lec-
pest? Guten Sommer und frohes Lesen! ture!
Isabel Plana Isabel Plana
4 GeoPanorama 1 | 2014
FOKUS | FOCUS
Plattentektonik im La tectonique des
Sandkasten plaques dans un bac
à sable
Der Prozess der Plattentektonik erklärt, wes La tectonique des plaques explique pour
halb die Oberfläche der Welt langsam, aber quoi la surface de la Terre se déplace lente
stetig in Bewegung ist. In Echtzeit lassen ment mais continuellement. Ces transforma
sich diese grossräumigen Veränderungen tions de la croûte terrestre à grande échelle
in der Erdkruste nicht untersuchen. Mithilfe ne peuvent pas être étudiées en temps
eines Sandkastenmodells und eines réel. Mais des géologues de l’Université de
Röntgentomographen ist es Geologen der Berne ont réussi à simuler des évolutions
Universität Bern jedoch gelungen, tekto tectoniques en laboratoire à l’aide d’un bac
nische Entwicklungen im Labor zu simulieren. à sable et d’un appareil à rayons X.
FRANK ZWAAN
Im Laufe von Millionen von Jahren verscho- Des continents ont migré, des chaînes de
ben sich Kontinente über die ganze Erde, montagnes ont surgi et des océans se sont
Gebirgsketten erhoben sich, Ozeane öff- ouverts puis refermés sur toute la Terre au
neten und schlossen sich wieder. Die Plat- cours de processus qui s’étendent sur des
tentektonik fasziniert Geologen seit langem millions d’années. Il y a longtemps que la
und stellt sie immer wieder vor neue He- tectonique des plaques fascine les géolo-
rausforderungen. So fehlen beispielsweise gues et leur pose régulièrement de nou-
viele Daten: Oft sind die Gesteine, die wich- veaux défis. Mais certaines données leur
tige Hinweise liefern könnten, nicht sicht- font défaut: les roches susceptibles de four-
bar, weil sie entweder unter einer Sedi- nir d’importantes indications sont souvent
mentschicht verborgen liegen oder schon invisibles car enfouies sous une strate sédi-
längst erodiert worden sind. mentaire ou érodées depuis longtemps.
Zudem ist die Dimension des tekto- Le système tectonique revêt en outre des
nischen Systems gewaltig: Es umfasst die dimensions gigantesques : il englobe toute
gesamte Erde und reicht in eine Tiefe von la Terre jusqu’à 200 kilomètres sous la sur-
bis zu 200 Kilometer. Geologen versuchen, face. Les géologues tentent de visualiser les
mit seismischen Untersuchungen und Boh- structures profondes à l’aide d’investiga-
rungen die tiefen Strukturen sichtbar zu tions sismiques et de forages. Mais même
machen. Trotzdem sind selbst die geolo- ainsi, les structures géologiques des Alpes
gischen Strukturen der Alpen heute noch ne sont pas encore connues avec précision.
nicht genau bekannt. La dimension temporelle présente aussi
Eine weitere Knacknuss ist die Zeit: Die un sérieux problème : les plaques se dé-
Platten bewegen sich sehr langsam, mit placent très lentement, à raison de quelques
höchstens einigen Zentimetern pro Jahr. centimètres au plus par année. Ce méca-
Dieser Effekt ist nicht direkt beobachtbar, nisme n’est pas observable directement,
ausser vielleicht bei einem Erdbeben oder sauf peut-être lors d’un tremblement de
einem Vulkanausbruch. Verglichen mit der terre ou d’une éruption volcanique. Mais ce
ne sont que des phénomènes locaux, à pe-
GeoPanorama 1 | 2014 5
FOKUS | FOCUS
gesamten Plattentektonik sind dies jedoch tite échelle, en regard de l’ensemble de la
nur kleinräumige, lokale Phänomene. tectonique des plaques.
Um die Plattentektonik trotz dieser Ein- Les chercheurs appliquent des modèles
schränkungen untersuchen zu können, pour étudier la tectonique des plaques en
greifen die Forscher auf Modelle zurück. Da- dépit de ces limitations. Ils comptent sur
mit wollen sie die heutigen geologischen eux pour mieux comprendre les structures
Strukturen besser verstehen und gleichzei- géologiques actuelles et pour découvrir les
tig herausfinden, wie diese entstanden sind. secrets de leur formation. Une manière
Computerberechnungen – sogenannte nu- d’atteindre cet objectif consiste à réaliser
merische Modelle – sind eine Möglichkeit, des calculs par ordinateur, nommés mo-
dies zu erreichen. Die Forscher des Struktur- dèles numériques. Mais les scientifiques du
geologischen Labors der Universität Bern laboratoire de géologie structurale de l’Uni-
haben sich jedoch für eine andere Methode versité de Berne ont opté pour une autre
entschieden: Sie modellieren die Plattentek- approche : ils modélisent la tectonique des
tonik physisch mit dem Sandkastenmodell. plaques physiquement, en se servant d’un
bac à sable mécanique.
Simulation mit Sand und Silikon
Um ein System im Labor korrekt modellieren Simulation avec du sable et du silicone
zu können, sind Materialien nötig, die im Pour être à même de modéliser correcte-
kleinen Massstab und in kürzerer Zeit – also ment un système tectonique en labora-
in Zentimetern statt Kilometern und in Stun- toire, il faut utiliser des matériaux qui se
den statt Jahrmillionen – genauso reagieren comportent exactement de la même ma-
wie die Gesteine in der Erdkruste. Um die nière que les roches de la croûte terrestre à
obersten Erdschichten nachzuahmen, die petite échelle spatio-temporelle – et donc
sich spröde verformen, setzten die Berner compter en centimètres et en heures au
Forscher Sand ein. Daher der Name «Sandka- lieu de kilomètres et de millions d’années.
stenmodell». Tiefere und weichere Schichten Les chercheurs utilisent du sable pour imi-
modellierten sie mit Silikon, einer zähen, ter les niveaux supérieurs, qui se défor-
sehr langsam fliessenden Flüssigkeit. ment de manière cassante, d’où le nom de
Ist der Sandkasten einmal mit verschie- « modèle du bac à sable ». Et ils modélisent
denen Schichten gefüllt, wird er verformt: les couches profondes, tendres, en recou-
Mit Hilfe einer Maschine haben die Geolo- rant à du silicone, un liquide visqueux qui
gen das Modell zusammengeschoben, um s’écoule très lentement.
eine Gebirgskette zu bilden. Oder sie haben Le bac à sable est déformé après avoir été
es auseinandergezogen und so einen Gra- rempli avec les différentes couches : les
ben entstehen lassen. Während der Verfor- géologues le compriment avec une ma-
mung fotografierten sie die Oberfläche im chine pour constituer une chaîne de mon-
Sandkasten immer wieder, um festzuhal- tagnes ou l’écartent pour générer un fossé.
ten, wie sie sich verändert. Ils photographient continuellement la sur-
Schwieriger ist es, die internen Struk- face des matériaux contenus dans le bac à
turen zu beobachten. Eine Möglichkeit ist, sable pendant l’opération afin de docu-
6 GeoPanorama 1 | 2014
FOKUS | FOCUS
Ergebnisse eines Dehnungsmodells zu verschiedenen Zeitpunkten. Die 3D-Bilder sind Resultate der Röntgenaufnahmen. |
Résultats d’un modèle d’extension à différents instants. Ces images 3D proviennent d’un scanner à rayons X. (Foto: F. Zwaan)
das Modell zu befeuchten und anschlies- menter son évolution. Il est plus difficile
send wie einen Kuchen aufzuschneiden. Da d’observer les structures internes. Une pos-
das Modell dabei zerstört wird, macht man sibilité consiste à mouiller le modèle, puis
dies erst am Ende eines Experiments. Durch à le découper comme un gâteau. Mais
das Aufschneiden lässt sich erkennen, wel- comme il est alors détruit, les chercheurs
che Strukturen entstanden sind. Allerdings ne le font qu’à la fin d’une expérience. Ils
kann man den dynamischen Prozess nicht voient ainsi les structures engendrées, mais
nachvollziehen, in dem diese Strukturen sans pouvoir appréhender le processus qui
entstanden sind. les a formées.
GeoPanorama 1 | 2014 7
FOKUS | FOCUS
Da die Entwicklung im Innern des Mo- L’évolution de l’intérieur du modèle est
dells ein zentraler Teil der Forschung ist, un élément essentiel de la recherche, aussi
haben die Berner Geologen eine andere Lö- les géologues bernois ont-ils trouvé une
sung gefunden, um die verborgenen Pro- autre solution pour visualiser les méca-
zesse sichtbar zu machen: Sie scannten den nismes cachés : ils scannent le bac à sable
Sandkasten während der Verformung mit pendant la déformation en utilisant le to-
dem Röntgentomographen des Instituts für modensitomètre à rayons X de l’Institut de
Rechtsmedizin. Mit dieser Methode analy- médecine légale. Cette méthode leur per-
sierten sie die Modelle nicht nur in den drei met d’analyser les modèles non seulement
räumlichen Dimensionen, sondern noch dans les trois dimensions de l’espace, mais
dazu in einer vierten Dimension: der Zeit. en plus dans la quatrième dimension, celle
du temps.
Geometrie von Grabenstrukturen
Zurzeit entwickeln die Berner Geologen Géométrie de structures d’affaissement
Dehnungsmodelle, mit denen sie die Ent- Les géologues bernois sont en train de déve-
stehung von Grabenstrukturen, wie etwa lopper un modèle d’extension avec lequel
des Rheingrabens zwischen den Vogesen ils comptent simuler la création de struc-
und dem Schwarzwald, zu simulieren ver- tures d’affaissement, comme le Fossé rhé-
suchen. Bei Gräben sinkt ein Gebiet zwi- nan, situé entre les Vosges et la Forêt noire.
schen Randbrüchen ab. Dauert dieser Pro- Dans ce cas, un compartiment de la croûte
zess lange genug an, können sich Konti- terrestre s’enfonce entre deux failles. Si ce
nente trennen, und dazwischen öffnet sich processus dure assez longtemps, il arrive
ein Ozean. Die Berner Forscher interessiert que des continents se séparent et qu’un
dabei insbesondere das Phänomen der océan s’ouvre entre eux. Les chercheurs de
Transfer-Zonen, auch Verbindungszonen l’Université de Berne s’intéressent en parti-
genannt. Wenn Erdplatten auseinander ge- culier au phénomène des zones de trans-
zogen werden, bilden sich Dehnungsstruk- fert, aussi nommées zones de liaison.
turen (Gräben). Sie entstehen bevorzugt Lorsque des plaques tectoniques s’écartent,
dort, wo die Kruste aufgrund früherer Ver- des structures d’extension (fossés) appa-
formungsphasen bereits geschwächt ist. Die raissent. Elles surviennent de préférence là
Schwächezonen verlaufen im Untergrund où la croûte terrestre avait déjà été affaiblie
meist nicht geradlinig. Deshalb entwickeln par des phases de déformation antérieures.
sich mehrere Gräben versetzt zueinander. Les zones de faiblesse affectant le sous-sol
Dazwischen entstehen mit der Zeit Trans- ne sont habituellement pas rectilignes,
ferzonen, welche die Gräben verbinden. d’où la génération de plusieurs fossés déca-
Auf diese Weise bildet sich ein durchge- lés. Des zones de transfert les reliant se for-
hendes Dehnungssystem. ment petit à petit entre eux. C’est ainsi que
Die Berner Geologen führten einige Ex- naît un système d’extension continu.
perimente durch, um dieses System zu te- Les chercheurs bernois ont réalisé
sten. Ziel war es, zwei Gräben entstehen zu quelques expériences pour tester ce sys-
lassen und dann zu beobachten, was ge- tème. Leur but consistait à créer deux fos-
8 GeoPanorama 1 | 2014
FOKUS | FOCUS
Oberflächenresultate einiger Experimente. Links: Die Ausdehnungsrichtung und -geschwindigkeit sowie die Geometrie der
Schwächezonen in den drei Modellen vor dem Experiment (hier noch ohne Sandschichten). Rechts: Oberflächenstrukturen
im Sand nach dem Experiment. | Résultats obtenus en surface dans plusieurs expériences. A gauche : conditions initiales
(encore sans couche de sable) : direction et vitesse d’extension ainsi que géométrie de la zone de faiblesse. A droite : struc-
tures observables en surface au terme de l’expérience. (Foto: Frank Zwaan)
schieht, wenn etwas im System verändert sés, puis à observer ce qui se passe lorsqu’on
wird. Um die Lage der Gräben zu steuern, modifie l’un ou l’autre paramètre. Ils ont
legten die Forscher zwei parallel liegende donc placé deux zones de faiblesse paral-
schwache Zonen an. Dazwischen befand lèles pour fixer la position des fossés. Entre
sich eine weitere schwache Zone, deren elles se trouvait une autre zone de fai-
Geometrie je nach Experiment abgeändert blesse, dont la géométrie variait d’une ex-
wurde. So wollten die Forscher herausfin- périence à l’autre. Les scientifiques vou-
den, welche Parameter für die Entwicklung laient découvrir ainsi quels sont les para-
einer Transfer-Zone wichtig sind. mètres importants dans l’évolution d’une
Die Resultate der ersten Modellierung zone de transfert.
zeigten, dass sich zwischen den zwei Grä- Les résultats de la première modélisation
ben im Abstand von neun Zentimetern eine ont montré qu’une zone de liaison bien vi-
deutliche Verbindung entwickelt, wenn die sible se forme entre les deux fossés lorsqu’ils
dazwischen liegende, schwache Zone in sont distants de neuf centimètres et que la
einem Winkel von 45 Grad verläuft. Hinge- zone de faiblesse intercalaire forme un
gen entstand bei einem Winkel von 90 Grad angle de 45 degrés avec eux. Aucune zone
(Modell 2) gar keine Verbindung. In einer de liaison n’est en revanche apparue sous
dritten Modellierung verringerten die Geo- un angle de 90 degrés (modèle 2). Dans un
GeoPanorama 1 | 2014 9
FOKUS | FOCUS
logen den Abstand zwischen den Gräben troisième modèle, la distance entre les fos-
auf drei Zentimeter, wodurch wieder eine sés a été réduite à trois centimètres et une
Verbindung entstand. Daraus folgerten die zone de liaison a de nouveau été engen-
Forscher, dass für die Entstehung einer Ver- drée. Les géologues en ont conclu qu’aussi
bindung einerseits der Abstand zwischen bien la distance entre les structures que
den Strukturen wichtig ist, andererseits l’angle de la zone de faiblesse jouent un
aber auch der Winkel der schwachen Zone rôle crucial dans la formation d’une zone
zwischen den Gräben. de liaison.
Geduld und Technik De la patience et de la technique
Die Berner Geologen werden nun ihre Expe- Les géologues bernois vont maintenant affi-
rimente verfeinern, um die Details besser ner leurs expériences pour mieux com-
zu verstehen, insbesondere die Geometrie prendre les détails, notamment la géomé-
und Kinematik der Transfer-Zonen. Dafür trie et la cinématique des zones de trans-
arbeiten sie mit Forschern aus dem Ausland fert. Dans ce but, ils collaborent avec des
zusammen, analysieren deren Ergebnisse chercheurs étrangers, analysent leurs résul-
und vergleichen die eigenen Resultate mit tats et comparent ceux qu’ils ont eux-
Computermodellen. Darüber hinaus entwi- mêmes obtenus avec des modèles informa-
ckeln sie neue Maschinen, um andere Ver- tiques. Ils développent également de nou-
suchsanordnungen modellieren zu können. velles machines pour modéliser d’autres
Mit viel Geduld und raffinierten Techniken configurations. Ils en apprennent ainsi tou-
bringen sie damit immer mehr über die jours davantage au sujet de la tectonique
Plattentektonik und die Entwicklung der des plaques et de l’évolution de la Terre –
Erde ans Licht. au prix d’une grande patience et en appli-
quant des techniques raffinées.
Frank Zwaan
Institut für Geologie der Universität Bern Traduction:
frank.zwaan@geo.unibe.ch Christian Marro
TRADUCTONET
chmarro@traductonet.ch
Weitere Informationen, eine Broschüre
und ein Video des Schweizer Radio und
Fernsehens SRF gibt es im Internet auf Des informations supplémentaires,
http://www.geo.unibe.ch/people/schreurs/ une brochure et une vidéo de la chaîne
schreurs.php?PID=29341736 suisse alémanique de radio et télévision
SRF sont disponibles sur Internet (en alle-
mand): http://www.geo.unibe.ch/people/
schreurs/schreurs.php?PID=29341736
10 GeoPanorama 1 | 2014FOKUS | FOCUS
«Die Erdgasförderung ist im Moment die einzige
denkbare Alternative»
Im Juli 2013 bebte in St. Gallen die Erde. Auslöser für das Beben der Magnitude 3,5 war die
Tiefbohrung im Sittertobel, wo die Sankt Galler Stadtwerke den Betrieb eines Geothermie
kraftwerks prüften. Zwei Jahre nach dem Beben, welches der Anfang vom Ende für das
60 Millionen Franken teure Geothermie-Vorhaben war, blickt Projektleiter Thomas Bloch
nochmals zurück. Und er erzählt, wie es mit der Tiefbohrung weitergeht.
INTERVIEW: ISABEL PLANA
GeoPanorama: Welche geologischen Abklä- becken, das sich über mehrere Tausend Me-
rungen haben die Stadtwerke St. Gallen im ter Tiefe und lateral von der Westschweiz bis
Vorfeld der Bohrung getroffen? nach München und Österreich hinein er-
Thomas Bloch: Im Rahmen der Machbarkeits- streckt. Die Machbarkeitsstudie ergab, dass
studie haben wir – ohne konkrete Erkun- das Molassebecken in unserer Region poten-
dungsmassnahmen durchzuführen – alle ziell interessant ist für eine tiefengeother-
Informationen zu technischen und wirt- mische Nutzung, weil es in relevanter Tiefe
schaftlichen Aspekten sowie alle bekannten mit ausreichend hohen Temperaturen soge-
Daten zum Untergrund zusammengetragen. nannte Tiefenwasserhorizonte gibt – Ge-
Wir strebten ein hydrothermales Nutzungs- steinsschichten also, in denen Wasser zirku-
konzept an. Das heisst, wir wollten heisses lieren kann. Der prognostizierte Wasserche-
Tiefenwasser, das natürlich in den Gesteins- mismus war für ein Geothermiekraftwerk
schichten vorhanden ist, fördern, zur Wär- ebenfalls in Ordnung. Der wichtigste Para-
me- und Stromproduktion nutzen und da- meter, die Förderrate des Wassers, bewegte
nach wieder zurück ins Gestein injizieren. sich zwar im angestrebten Rahmen, aber nur
Für unser Projekt kam nur ein Standort in gekoppelt an geologische Störungszonen.
Frage, an dem wasserführende Gesteins- Das heisst, nur in regionalen Störungszonen
schichten in Tiefen von 3000 bis 5000 Me- mit sekundären Hohlräumen und Klüften
tern und mit Wassertemperaturen von min- konnte überhaupt mit ausreichend Wasser
destens 120 Grad existierten und der Wasser- gerechnet werden. Im ungestörten Gestein
chemismus für das geplante Nutzungskon- in relevanten Tiefen hingegen wäre die Poro-
zept geeignet war. Gleichzeitig hatten wir sität und Permeabilität zu gering gewesen,
eine Wasserförderrate von 50 Litern pro Se- um Wasser in grösserem Masse zu erschlies-
kunde als Zielwert festgelegt. Diese drei Fün- sen und nachhaltig zu fördern.
digkeitsparameter musste der Standort für
den wirtschaftlichen Betrieb eines künftigen Das heisst, für eine grössere Förderrate
Geothermiekraftwerks erfüllen. wurde ein höheres seismisches Risiko in
Kauf genommen? In einer Störungszone
Was ergab die Machbarkeitsstudie hin- ist ja grundsätzlich mit einer höheren
sichtlich dieser drei Parameter und der seismischen Aktivität zu rechnen als in
Geologie im Grossraum St. Gallen? einem ungestörten Gesteinspaket.
Der Grossraum St. Gallen befindet sich im Ja, Letzteres kann man aus geowissenschaft-
Bereich des Molassebeckens, ein Sediment- licher Sicht so sagen. Ein höheres seis-
GeoPanorama 1 | 2014 11FOKUS | FOCUS
misches Risiko haben wir aber nicht in Kauf tiven Störungszonen ohne nennenswerte
genommen, da wir nicht von einem solchen seismische Ereignisse erfolgreich betrieben
ausgegangen sind. Die beteiligten Geowis- werden. Aber wenn seismische Aktivität
senschaftler hatten im Rahmen der Mach- spürbar ist, wie in St. Gallen 2013 mit dem
barkeitsstudie auf Basis der 3D-Seismik und Beben der Stärke 3,5, dann ist das Risiko für
der bekannten Erdbebenstatistik erklärt, uns als Bauherr definitiv zu gross.
dass es sich bei der von uns anvisierten
Struktur um eine «alte» Störungszone han- Wie ist es denn dann zu diesem Erdbeben
delte, die nicht mehr aktiv sei. Insofern war gekommen?
die Erdbebengefährdung für die Region Da muss ich etwas ausholen: Als wir die
St. Gallen im Rahmen unseres Risikoma- Bohrung fertiggestellt hatten – das heisst,
nagements behandelt worden. wir hatten den Malm, einen Teil des meso-
zoischen Schichtstapels, durchbohrt – be-
Nun wurde durch die Bohrung aber doch reiteten wir uns auf einen ersten Fördertest
ein Erdbeben ausgelöst. Hat man die seis- vor und stimulierten das Bohrloch, spülten
mische Aktivität unterschätzt? es also mit verdünnter Salzsäure. Dabei be-
Wir haben sie nicht unterschätzt. Die Ver- merkten wir in der Bohrspülung Gas, das
werfungszone St. Gallen ist sehr komplex teilweise bis an den Bohrlochkopf vorge-
gestaffelt. Es gibt Störungsflächen, die lie- drungen war und dort einen messbaren
gen bevorzugt für seismische Aktivität, an- Druck verursachte. Durch Ablassen dieses
dere hingegen nicht. Aufgrund der 3D-Seis- Drucks kam es wie in einer Sprudelflasche
mik haben wir jedoch gesehen, dass es alte zu einer ganzheitlichen Druckentlastung.
Strukturen sind. Das war der eine wichtige Aus dem Bohrloch traten kurzzeitig Gas
geologische Hinweis. Der zweite Hinweis und Wasser aus. Wir haben dann gegen-
war die Datenlage beim Schweizer Erdbe- steuern müssen, weil die Gefahr bestand,
bendienst (SED), dessen Experten vor der dass die Bohrung ohne entsprechende Mass-
Bohrung bestätigt hatten, dass die Erdbe- nahmen nicht mehr beherrschbar gewesen
bengefährdung am Standort St. Gallen sehr wäre. Wir wollten den Druck nicht am
gering ist. Erdbeben mit grösseren Magnitu- Bohrloch oben haben. Deshalb haben wir
den kamen historisch nur vereinzelt vor das Bohrloch an der Oberfläche drucktech-
und konnten bis zu unserem Bohrprojekt nisch verschlossen und dieses Gas-Wasser-
nicht bestimmten geologischen Strukturen Gemisch mit Wasser und später auch mit
zugeordnet werden. Nichtsdestotrotz bau- schwerer Bohrspülung zurück in die Tiefe
ten wir ein seismisches Monitoring-Netz gedrückt. Dabei war klar, dass etwas davon
auf, um auch kleinste Bewegungen im Un- in die Gesteine eindringen würde. Um aufs
tergrund jederzeit registrieren, interpretie- Erdbeben zu sprechen zu kommen: Es muss
ren und das Wissen darüber ins Projekt so gewesen sein – das ist die Interpretation,
miteinbeziehen zu können. Seismische Ak- die im Nachhinein viele Fachleute stützen
tivität schliesst ein Geothermie-Projekt ja –, dass die in der Störungszone erschlos-
auch nicht per se aus. Es gibt durchaus Pro- senen Trennflächen natürlicherweise kri-
jekte, zum Beispiel in den USA, die in ak- tisch, wenn nicht sogar überkritisch vorge-
12 GeoPanorama 1 | 2014FOKUS | FOCUS
Der Bohrplatz im Sittertobel: Während des Gas-Wasser-Fördertests im Oktober 2013 haben Thomas Bloch und sein Team das
austretende Erdgas gemessen, analysiert und abgefackelt. (Bild: Sankt Galler Stadtwerke)
spannt waren und bereits die geringe Menge führt haben, scheinen wir uns schleichend
an Flüssigkeit, die wir injiziert hatten, aus- ein Gasreservoir erschlossen zu haben.
reichte, um die Relativbewegung der Trenn-
flächen auszulösen. Und das an vielen Stel- Im Oktober 2013 konnten Sie den Förder-
len, denn von Juli bis Oktober 2013 regis- test dann doch noch durchführen. Dabei
trierten wir über 800 seismische Ereignisse, wurde auch das Gasvorkommen unter-
die bis auf zwei nicht spürbar, aber allesamt sucht. Was ergab dieser Test?
messbar waren. Wir haben festgestellt, dass wir zu viel Gas
für eine geothermische Nutzung haben.
Wurden Sie vom Erdgas überrascht? Kurzzeitig strömten uns mehrere Tausend
Nein, wir haben immer mit Erdgas gerechnet Normkubikmeter Gas pro Stunde entgegen,
und uns technisch darauf eingestellt. Unsere die wir dann während des Tests abgefackelt
Bohranlage und alle Komponenten waren haben. Das Gas hat das vorhandene Tiefen-
auf hohe Drücke eingestellt. Es war aus an- wasser beim Aufstieg mitgerissen, allerdings
deren Bohrungen vor allem in Süddeutsch- betrug die Wasserförderrate nur 5 Liter pro
land bekannt, dass Gas auftreten kann, in Sekunde, ein Zehntel unseres Zielwerts. Das
den jüngeren Molasseschichten wie auch in ist für einen wirtschaftlichen Betrieb ein-
den älteren mesozoischen Formationen. Nur fach zu wenig, auch wenn die Wassertempe-
sind wir während des ganzen Bohrvorgangs ratur mit 145 Grad ausgereicht hätte. Was
von der Oberfläche bis an die Malm-Dogger- die Wasserchemie betrifft, haben wir 20
Grenze nie auf grössere Gasgehalte gestos- Gramm gelöster Stoffe pro Liter gemessen,
sen. Erst als wir die Stimulation durchge- das wäre technisch machbar gewesen.
GeoPanorama 1 | 2014 13FOKUS | FOCUS
Nach den Auswertungen dieses Tests ha- diesem Bohrloch erschlossene Gasvolumen
ben Sie das Geothermie-Projekt im Mai machen. Wir sprechen von einigen Millio-
2014 aufgegeben. Wäre eine Erdgasnut- nen Normkubikmetern. Ich nenne hier be-
zung eine denkbare Alternative? wusst keine genaueren Zahlen.
Denkbar und technisch machbar ist eine
Förderung des Erdgases durchaus und im Welche Massnahmen wären denn für eine
Moment ist es auch die einzige alternative Erdgasnutzung nötig und was würde das
Nutzung, die wir uns vorstellen können. Ob kosten?
sie wirtschaftlich ist, müssen wir abklären. Aufgrund der technischen und rechtlichen
Wir können zum jetzigen Zeitpunkt ledig- Abklärungen, die wir schon gemacht haben,
lich sagen: Bei uns ist Gas in hoher Qualität gehen wir davon aus, dass wir alleine für
vorhanden. Es besteht zu 94 Prozent aus Me- den Langzeit-Test untertägig wie obertägig
than und ist damit ideal für die Weiterver- Massnahmen baulicher Art durchführen
wendung für unsere Kunden. Zudem konn- müssten, die einen siebenstelligen Betrag
ten wir kurzzeitig hohe Gas-Förderraten von zur Folge hätten. Zunächst müssten wir das
durchschnittlich 5000 Normkubikmetern Bohrloch wieder öffnen, das ist ja momen-
pro Stunde registrieren. Da wir das Gas-Re- tan provisorisch verschlossen. Es ist von
servoir nicht durchbohrt haben – es muss oben bis unten mit Bohrspülung gefüllt, die
tiefer liegen oder lateral angeschlossen sein von Gas und Wasser in 4000 Meter Tiefe
– können wir das Volumen nicht geome- durch ein mechanisches Ventil getrennt ist.
trisch quantifizieren. Und die längste För- Und dann müssten wir das Bohrloch für den
derdauer von 50 Stunden während des Tests Testbetrieb ausbauen. Das Wasser, das mit
war zu kurz, um die initiale Menge an Gas dem Gas aufsteigt, müsste abgetrennt und
im Untergrund extrapolieren zu können. aufwändig entsorgt werden. Das Gas müsste
Dafür wäre ein Langzeit-Test über mehrere auf bereitet und odoriert werden. Und um
Monate erforderlich. das Gas ins bestehende Gasnetz einspeisen
zu können, wären zudem noch wenige hun-
Gibt es keine andere Möglichkeit, das Gas- dert Meter Gasleitung notwendig.
vorkommen abzuschätzen?
In unserem Fall nicht. Wir kennen zwar die Wovon hängt es ab, ob ein Langzeit-Test
Strukturen im Untergrund durch die 3D- durchgeführt wird?
Seismik. Wir wissen aber nicht, in welcher Davon, ob wir einen Investor finden. Wir
Schicht das Gas sitzt, ob es überhaupt an sind nicht auf «Investoren-Jagd», aber wir
eine Schicht gebunden ist oder ob es sich in machen unser Projekt bekannt und haben
Klüften befindet. Wir gehen eher vom zwei- auch schon Gespräche mit Interessenten ge-
ten Fall aus, weil wir vermuten, dass die führt. Wichtig ist uns, jemanden mit Erfah-
Schichten nicht genügend Speicherkapazi- rung zu finden, einen guten Partner für die
tät haben. Denn der Malm unter St. Gallen Stadt St. Gallen. Einfach wird das nicht,
ist ein dichtes Gestein, das zeigen unsere Da- denn es braucht Mut zum Risiko, in einen
ten. Auf Basis der aktuellen Daten können solchen Langzeit-Test mit offenem Ausgang
wir nur eine grobe Abschätzung für das mit zu investieren. Auch seitens der Stadtwerke,
14 GeoPanorama 1 | 2014FOKUS | FOCUS
denn der Test ist mit finanziellem und perso-
nellem Aufwand und den bekannten Ri-
siken verbunden.
Wie hat sich denn die Erdbeben-Situation
seit Juli 2013 entwickelt?
Bevor wir den zweiten Test im Oktober 2013
in Angriff nahmen, hatten wir Zweit- und
Drittmeinungen hinsichtlich des seismischen
Risikos eingeholt. Diese Experten bestätigten
uns, dass eine Förderung entlastend auf den
Untergrund wirke, weil man so das «Schmier-
mittel» zwischen diesen Trennflächen redu-
ziert. Und so war es tatsächlich. Mit Beginn Über Thomas Bloch
des Fördertests hörte die Erdbebenaktivität Thomas Bloch hat an der Universität
schlagartig auf. Wir haben seitdem keine Heidelberg und der Universität Karlsruhe
messbaren Ereignisse mehr registriert. Das Geologie studiert. Nach seinem Abschluss
Monitoring in Kooperation mit dem SED 2006 war der Diplomgeologe zunächst
läuft ja immer noch. für ein Ingenieurbüro im Bereich der Tiefen
geothermie tätig. Später arbeitete er für
Seit Anfang 2015 ist das Geothermie-Pro- einen Energieversorger in Stuttgart. Im Jahr
jekt St. Gallen offiziell beendet. Wie lange 2010 stiess er für das Geothermie-Projekt
werden Sie das Bohrloch im Status quo zu den Sankt Galler Stadtwerken. Als einer
belassen? von drei Projektleitern war er für verschie-
Die Politik hat uns hierzu keine Vorgaben dene Teilprojekte zuständig, unter anderem
gemacht. Aber wir wollen das Bohrloch nicht für die Bohrung.
als unbegrenztes Provisorium bestehen las- thomas.bloch@sgsw.ch
sen. Wir überlegen uns schon jetzt, ob wir
den Bohrplatz obertägig teilweise zurück-
bauen sollen. Gleichzeitig wollen wir aber
die Chance nutzen, mit der erfolgreich fertig-
gestellten Tief bohrung St. Gallen auch mit
der Forschung in Kontakt zu treten, um neue
Technologien und alternative Nutzungskon-
zepte für diese Bohrung auszuloten.
GeoPanorama 1 | 2014 15FOKUS | FOCUS
Neues Tiefenmodell:
Geologen gehen dem Zürichsee auf den Grund
Während einer zweimonatigen Messkampagne im Frühling 2014 haben Forscher des
Geologischen Instituts der ETH Zürich mit einem Fächerecholot ein neues, höchst detail
liertes Tiefenmodell des Zürichsees aufgenommen. Dabei sind Strukturen zum Vorschein
gekommen, die auf Erdbeben schliessen lassen.
MICHAEL STRUPLER
Unter Wasser verbergen sich unsichtbare wendeten, hat einen variablen Öffnungs-
und oftmals unbekannte Landschafts- winkel von bis zu 150 Grad. Dies bringt ei-
formen. Um dem geheimnisvollen Unter- nen entscheidenden Vorteil mit sich: Bei
grund der «aqua incognita» auf die Spur zu einem festen Öffnungswinkel wäre die Brei-
kommen, führten die Pioniere der Seetie- te des aufgenommenen Streifens, die so ge-
fenvermessung bereits in der Antike in nannte «swath width» oder Schwadbreite,
mühseliger und zeitaufwendiger Arbeit ma- von der Wassertiefe abhängig. Je seichter
nuelle Lotmessungen durch. Einen grossen das Gebiet, desto schmaler wäre damit der
Fortschritt brachte die Entwicklung der Streifen. Durch einen variablen Öffnungs-
Echolot-Technik Anfang des 20. Jahrhun- winkel lässt sich nun die Schwadbreite in
derts. Das Echolot sendet Schallpulse aus seichten Regionen vergrössern, wodurch
und misst die Laufzeit der am Seeboden re- mehr Seegrund erfasst und Zeit gespart wer-
flektierten Signale, woraus sich die Tiefe den kann. In tiefen Bereichen ist die
ableiten lässt. Noch besser wurde die Tie- Schwadbreite dagegen automatisch grösser.
fenmessung mit der Einführung von Fä- Hier lässt sich durch das Verkleinern des
cherecholoten, die eine flächendeckende, Öffnungswinkels die Datenqualität verbes-
hochauflösende Abbildung der Unterwas-
serlandschaft in relativ kurzer Zeit ermög
lichten. Mit Hilfe moderner Fächerecholote
können Formen und Prozesse am Seeboden
in verschiedensten Skalenbereichen identi-
fiziert, beschrieben und interpretiert wer-
den, wie Forschende der ETH mit der Ver-
messung des Zürichsee-Grundes (ohne
Obersee) jüngst bewiesen haben.
Schallwellen tasten den Untergrund ab
Im Unterschied zu herkömmlichen Echo-
loten sendet das Fächerecholot, wie der
Name schon sagt, seine Schallpulse fächer-
förmig aus. So kann es pro Signal bis zu 400
in der Tiefe reflektierte Pulse auf einmal
Die neue bathymetrische Karte zeigt mit hoher Genauigkeit
registrieren. Der Fächer des Echolots, das die Tiefenverhältnisse im Zürichsee (ohne Obersee). (LiDAR-
die ETH-Forscher auf dem Zürichsee ver- Geländemodell: swisstopo)
16 GeoPanorama 1 | 2014FOKUS | FOCUS
Subaquatische Hangrutschungen vor der Ortschaft Oberrieden (dreifach überhöhte Darstellung). Links ist eine durch
menschliche Aktivität am Ufer verursachte Rutschung aus dem Jahre 1918 zu sehen. Die Rutschung rechts wurde vor etwa
2200 Jahren vermutlich durch ein Erdbeben ausgelöst. (Luftbild: swisstopo)
sern. Denn wenn der Einfallswinkel der tes, inertiales Navigationssystem die Orien-
äussersten Signale zu flach ist, sind die Mes- tierung des Boots – Rollen, Heben und Gie-
sungen häufig fehlerbehaftet. ren – korrigiert.
Um aus den Laufzeiten der reflektierten Für jeden vom Fächerecholot registrierten
Signale die Tiefe bestimmen zu können, Punkt liegt nun die X-, Y- und Z-Position vor.
muss man die Schallgeschwindigkeit im Aus diesem Koordinaten-Teppich geht am
Wasser kennen, die von Wassertemperatur, Ende das Tiefenmodell hervor. Vorher müs-
Salzgehalt und Druck abhängig ist. Deshalb sen die Daten aber prozessiert werden. Dabei
wird die Schallgeschwindigkeit mehrmals werden die während der Messperiode variie-
pro Tag über die komplette Tiefe gemessen renden Wasserstände in die Tiefenberech-
und ein Schallprofil generiert. Damit lässt nung einbezogen und fehlerhafte Naviga
sich die Laufzeit des akustischen Signals in tionsdaten sowie Messpunkte korrigiert. Die
die Wassertiefe umrechnen. fehlerbereinigten und georeferenzierten Tie-
Die Positionsdaten der Aufnahmepunkte fendaten werden schliesslich zu einem Ra-
werden von einem GNSS (Global Navigation ster interpoliert.
Satellite System) empfangen und mit Korrek-
turdaten in Echtzeit korrigiert. Ein GPS- Unterseeische Hangrutschungen
Kompass bestimmt den Kurs des Forschungs- Für den Zürichsee haben die Forscher einen
boots, während ein am Echolot angebrach- Seetiefen-Datensatz mit einer Rasterauflö-
GeoPanorama 1 | 2014 17FOKUS | FOCUS
Stufe zwischen dem relativ seichten, südlichen und dem bis zu 136 Meter tiefen, nördlichen Becken des Zürichsees (dreifach
überhöhte Darstellung). (Luftbild: swisstopo)
sung von einem Meter erstellt. Die absolute Deltaablagerungen, durch Strömungen ver-
vertikale Genauigkeit liegt in den seichten ursachte Erosionsrinnen und eine bucklige
Gebieten bei weniger als einem Dezimeter, Zone im nördlichen Seeboden vor Zürich,
in den tiefen Becken im Bereich von bis zu welche durch glaziale Prozesse entstanden
mehreren Dezimetern. Diese neue, hoch sein könnte.
aufgelöste Bathymetrie zeigt den Zürichsee- Der neue bathymetrische Datensatz ent-
boden in einer bisher noch nie erreichten hält wertvolle geomorphologische Informa-
Detailgenauigkeit und löst damit das bereits tionen und kann für eine Vielzahl von An-
hoch aufgelöste Tiefenmodell von 1972 ab, wendungen genutzt werden. In seiner Dis-
das Robert A. Schlund damals mit einem sertation verwendet Michael Strupler das
singulären Echolot generiert hatte. neue Tiefenmodell und die daraus abgelei-
Das neue Tiefenmodell zeigt: Der Zürich- teten Parameter, um Unterwasser-Hang
see besteht aus einem nördlichen, bis zu 136 instabilitäten und möglicherweise durch
Meter tiefen Becken, welches durch eine Stu- Rutschungen verursachte Tsunamis zu mo-
fe mit dem nur 20 bis 25 Meter tiefen, mehr- dellieren. Ebenso dienen ihm die bathymet-
heitlich flachen Becken im Süden verbun- rischen Daten für eine Gefahrenkartierung
den ist. An den Hängen des tiefen Seebe- unter Wasser.
ckens findet man viele subaquatische Rut-
schungen, von welchen man annimmt, dass
sie vor allem durch Erdbeben ausgelöst wur- Michael Strupler
den, weil sie sich zeitgleich an verschiedenen Doktorand Geologisches Institut ETH Zürich
unterseeischen Hängen ereigneten. Andere michael.strupler@erdw.ethz.ch
Auslöser könnten menschliche Aktivität
oder Sediment-Überladung sein.
Neben den unterseeischen Hangrutschun-
gen zeigt die neue bathymetrische Karte auch
18 GeoPanorama 1 | 2014FOKUS | FOCUS
Auf Goldsuche in A la recherche de l’or
Grönland groenlandais
Unter dem grönländischen Eis verbergen Sous la glace groenlandaise, se cachent des
sich begehrte Bodenschätze – zum Beispiel ressources du sous-sol convoitées – comme
Gold. Wo der Untergrund eisfrei ist, neh par exemple l’or. Ainsi, les géologues pré
men Geologen Proben, um den Goldgehalt lèvent des échantillons sur les zones non
für eine mögliche kommerzielle Nutzung englacées afin de connaître la teneur en or
zu bestimmen. Bei der Prospektion des pour une éventuelle exploitation commer
Grönland-Goldes mischt auch ein Schweizer ciale. Une société suisse participe à la pro
Unternehmen mit. spection de ce métal précieux au Groenland.
DENIS MARTIN SCHLATTER, JOSHUA W. HUGHES, OLE CHRISTIANSEN
Gold gehört zu den ersten Metallen, die der L’or, l’un des premiers métaux travaillé par
Mensch verarbeitete. Seit über 5000 Jahren l’Homme, est exploité et utilisé intensive-
wird es abgebaut und intensiv genutzt. ment depuis plus de 5000 ans. Aujourd’hui
Auch heute noch ist es ein wichtiger mine- encore, il représente une matière première
ralischer Rohstoff: Die Hälfte der weltwei- minérale importante. La moitié de la pro-
ten Goldproduktion wird zu Schmuck verar- duction aurifère mondiale est destinée à la
beitet, der Rest schlummert als Finanzreser- bijouterie, le reste sommeille dans des
ven in Tresoren oder dient industriellen coffres-forts comme réserve financière ou
Anwendungen in den Bereichen Elektronik, sert dans les domaines industriels de l’élec-
Medizin und Raumfahrt. Die Hauptprodu- tronique, de la médecine et de l’aérospa-
zenten des gefragten Edelmetalls sind Chi- tiale. Les principaux pays producteurs sont
na, Australien, die USA, Russland und Süd- la Chine, l’Australie, les Etats-Unis, la Russie
afrika. Goldvorkommen sind aber weltweit et l’Afrique du Sud. Et, il y a encore des gise-
zu finden – auch in Grönland. ments d’or à découvrir à travers le monde
Die erste grönländische Goldmine, die – notamment au Groenland.
Nalunaq-Mine, wurde von 2004 bis 2013 be- La première mine d’or, la mine Nalunaq,
trieben. Sie liegt im mittleren Teil des Napa- fut en activité de 2004 à 2013. Elle est située
sorsuaq-Tals in Südgrönland, etwa 30 Kilo- dans la partie centrale de la vallée du Napa-
meter nordöstlich der Ortschaft Nanortalik. sorsuaq au Sud du Groenland, environ 30
In den zehn Jahren wurden in Nalunaq kilomètres au Nord-Est de la localité de Na-
etwa 714 000 Tonnen Erz mit einem durch- nortalik. Au cours des dix années d'exploita-
schnittlichen Goldgehalt von 15 Gramm pro tion, il a été extrait environ 714 000 tonnes
Tonne gefördert, was insgesamt 10,65 Ton- de minerai avec une teneur moyenne d’or
nen Gold entspricht. de 15 grammes par tonne, ce qui correspond
donc à environ 10,65 tonnes d’or.
Was die Wikinger schon wussten
Bereits die Wikinger, die zwischen 985 und Les Vikings et l’or du Groenland
1450 n. Chr. in West- und Südgrönland Selon les sagas islandaises, les Vikings, qui
lebten, wussten um das grönländische Gold, habitaient dans l’Ouest et le Sud du Groen-
GeoPanorama 1 | 2014 19FOKUS | FOCUS
wie aus den Isländersagas hervorgeht. Ver- land entre 985 et 1450 après J.-C., connais-
mutlich beziehen sich diese Erwähnungen saient déjà l’or groenlandais. Ces indica-
auf die Goldvorkommen im Napasorsuaq- tions se réfèrent certainement au gisement
Tal, wo eine bedeutende Hauptsiedlung der d’or de la vallée de Napasorsuaq où vivait
Wikinger existierte. Dies belegen die archä- une colonie importante de Vikings. Elles
ologischen Strukturen und Textilreste, die sont corroborées par les structures archéolo-
in unmittelbarer Nähe der heutigen Nalu- giques et les restes textiles découverts dans
naq-Mine gefunden und mit Radiokarbon- les environs de la mine actuelle de Nalunaq
datierungen den Jahren 1380 bis 1400 n. et datés entre 1380 et 1400 ap. J.-C par le
Chr. zugeordnet wurden. Ein weiterer inte- radiocarbone. Une autre découverte intéres-
ressanter Fund sind eine Metallschale und sante concerne un bol en métal et une paire
ein paar Holzstücke, welche die Wikinger de pièces en bois que les vikings ont proba-
möglicherweise als Goldwaage benutzten. blement utilisé comme balance pour l’or. Et
Im nahegelegenen Fluss haben sie wahr- ils ont vraisemblablement pratiqué l'orpail-
scheinlich Gold gewaschen. lage dans le cours d’eau voisin.
Geologie der Goldprovinz Géologie de la province aurifère
Die Nalunaq-Golderzlagerstätte entstand vor Le gisement d’or de Nalunaq est daté d’envi-
etwa 1,79 Milliarden Jahren. Sie wurde bei ron 1,79 milliard d’années. Il s’est formé à
Temperaturen von 580 Grad Celsius und une température de 580 degrés Celsius avec
einem Druck von 3 Kilobar in rund 10 Kilo- une pression de 3 kilobars à une profondeur
metern Tiefe gebildet. Nalunaq liegt im Nan- d’environ 10 kilomètres. Nalunaq est situé
ortalik-Goldgürtel, der sich über 150 Kilome- dans la ceinture aurifère de Nanortalik qui
ter von Süd- nach Südostgrönland erstreckt. s’étend sur plus de 150 kilomètres du Sud au
Nur die Küstenstreifen in Südgrönland und Sud-Est du Groenland. Seules les bandes lit-
kleinere Gebiete in Südostgrönland sind torales du Groenland méridional et de petites
aper. Der Rest des Nanortalik-Goldgürtels ist zones dans le Sud-Est sont libres de glace. Le
vom mächtigen grönländischen Eisschild be- reste de la ceinture aurifère de Nanortalik est
deckt, der rund 80 Prozent der Gesamtfläche recouvert par l’épaisse calotte glaciaire
der Insel einnimmt. groenlandaise, qui occupe environ 80 pour
Geologisch ist der Nanortalik-Goldgürtel cent de la surface totale de l’île.
ein paläo-proterozoisches Orogen, ein Gebir- Sur le plan géologique, la ceinture auri-
ge also, das durch die Subduktion einer oze- fère de Nanortalik fait partie de l’orogène
anischen Erdplatte unter den archaischen paléoprotérozoïque, une chaîne de mon-
Kraton entstand. Die Goldvorkommen fin- tagnes qui résulte de la subduction d’une
den sich als Cluster in südwestlich-nordöst- plaque tectonique océanique sous le craton
licher Richtung sowie am südlichen Rand archéen. Les gisements d’or sont arrangés le
des mächtigen Batholithen Julianehåb. long de clusters de direction Sud-Ouest -
Nördlich davon liegt der archaische Nordat- Nord-Est et localisés sur la bordure méridio-
lantik-Kraton. Die Bergketten in Südgrön- nale du puissant batholite de Julianehåb. Au
land sind stark zerklüftet und steil, manche Nord, se trouve le craton archéen nord-at-
20 GeoPanorama 1 | 2014FOKUS | FOCUS
Die geologische Karte von Südgrönland zeigt im Norden den archaischen Nordatlantik-Kraton und im Süden die paläo-prote-
rozoischen Granite, Metavulkanite und Metasedimente. Fundstellen von Gold sind mit roten Punkten markiert und definieren
den Nanortalik-Goldgürtel. | La carte géologique du Groenland méridional montre le craton archéen nord-atlantique au nord
et les métasédiments, métavolcanites et granites paléoprotérozoïques au sud. Les localités recélant de l‘or, indiquées par des
points rouges, définissent la ceinture aurifère de Nanortalik. (Grafik: Denis Martin Schlatter, nach Chadwick und Garde 1996)
Kliffe fallen von 2000 Metern auf Küstenhö- lantique. Les massifs montagneux du Sud du
he ab. Sie bestehen aus Graniten, Gneisen, Groenland sont fortement fracturés et escar-
Metasedimenten und Metavulkaniten, die in pés, certaines falaises s’abaissent de 2000
der Amphibolit-Fazies überprägt wurden. In mètres sur le littoral. Ils sont constitués de
Südostgrönland ist die Vergletscherung so granites, de gneiss, de métasédiments et de
intensiv, dass die Berge als Nunataks kom- métavolcanites, métamorphisées dans le fa-
plett vom ewigen Eis umschlossen sind. ciès amphibolite. Dans le Sud-Est du Groen-
Das Gold des Nanortalik-Goldgürtels land, l’englacement est si important que les
kommt hauptsächlich in Quarzgängen vor, sommets tels des nunataks sont complète-
in teils sehr hohen Gehalten von über 1000 ment entourés de glace éternelle.
Gramm pro Tonne. Begleitmineralien sind L’or de la ceinture aurifère de Nanortalik
Pyrrhotin, Arsenopyrit, Scheelit und Biotit. se trouve essentiellement dans les fissures
Von der Nalunaq-Mine sind Proben mit de quartz, parfois avec de très fortes teneurs
5240 Gramm Gold pro Tonne gefunden wor- de plus de 1000 grammes par tonne. Les
den, was aussergewöhnlich viel ist. minéraux associés sont la pyrrhotine, l’arsé-
nopyrite, la scheelite et la biotite. A la mine
Lange Suche bis zur Nalunaq-Mine de Nalunaq, des échantillons avec 5240
In den 1980er Jahren fingen Geologen an, grammes d’or par tonne ont été identifiés,
den südgrönländischen Untergrund auf ce qui est tout à fait exceptionnel.
GeoPanorama 1 | 2014 21FOKUS | FOCUS
Goldvorkommen zu untersuchen. Die Ex- De l’exploration à l’exploitation
ploration erfolgte zunächst mit Pfannen. Dans les années 1980, des géologues com-
Dabei zeigte sich, dass viele Waschproben mencèrent à prospecter le sous-sol du Groen-
Goldkörner enthielten, so auch im Napasor- land méridional dans le but de trouver des
suaq. Aufgrund dieser positiven Resultate gisements d’or. L’exploration se fit d’abord
intensivierte man die Prospektion und wei- avec des batées. Cette méthode révéla que de
tete sie auf Lockersedimente in Schutthal- nombreux échantillons lavés contenaient
den und Flusssedimente aus. Auch diese des paillettes d’or, notamment dans le Napa-
neuen Proben erreichten Goldwerte, welche sorsuaq. Sur la base de ces résultats positifs,
die Erwartungen um ein Vielfaches übertra- la prospection s’intensifia et s’étendit aux
fen. Mit Hilfe geologischer Karten und syste- sédiments meubles dans les éboulis et les al-
matischer Beprobung der Aufschlüsse im luvions. Ces nouveaux échantillons révé-
Jahre 1992 entdeckten Geologen schliess- lèrent aussi des teneurs en or qui dépassaient
lich die goldhaltige Quarzader. Sie enthält largement les attentes. En 1992, avec l’aide
sichtbares Gold und liegt in einer Scherzo- des cartes géologiques et un échantillonnage
ne, die Metavulkanite und Metadolerite systématique des affleurements, les géolo-
durchschlägt. Dieser nur 0,2 bis 2 Meter gues découvrirent enfin la veine de quartz
mächtige Quarzgang wurde später in der aurifère. Ce filon d’une épaisseur de seule-
Nalunaq-Mine untertags abgebaut. ment 0,2 à 2 mètres fut exploité plus tard en
Da das gesamte bekannte Erzvorkom- souterrain dans la mine de Nalunaq.
men gefördert war, wurde die Nalunaq-Mi- Comme tout le gisement de minerai
ne anfangs 2014 stillgelegt. Nun stellt sich connu avait été extrait, la mine de Nalunaq
Quarzsteine mit Gold aus der Nalunaq-Mine in Südgrönland. | Quartz de la mine de Nalunaq au Sud du Groenland avec des
paillettes d’or. (Foto: Sven Monrad Jensen)
22 GeoPanorama 1 | 2014Sie können auch lesen
