Methode zum Entwurf geologischer Profile

Version 1.06 vom 26.09.2018, Kurzfassung

Vorwort

Abb. 1
Abb. 1

Die Schematisierung eines geologischen Profils – sei es die Darstellung einer Abfolge von Gesteinskernen (aus Bohrungen) oder die Skizzierung eines Übertage-Aufschlusses – erfolgt üblicherweise dergestalt, dass an einer vertikalen Orientierungslinie, die der Teufe (Bohrungen) oder der Höhe über Grund (Aufschluss) entspricht, mehr oder weniger kastenförmige Einheiten angelegt werden, die der Hauptgesteinsart entsprechen (sog. Säulenprofil).

Abb. 2
Abb. 2

Die Orientierungslinie liegt meist am linken Rand, und nach rechts wird die Gesteinsabfolge aufgetragen. Die Breite der Gesteinseinheiten (Abstand von der Orientierungslinie) richtet sich zumindest in klastischen Systemen (Tone, Schluffe, Sande, Kiese, und ihre verfestigten Äquivalente) nach der Korngröße, wobei auf der Abszisse der zunehmende Abstand von der Orientierungslinie mit der zunehmenden Korngröße korreliert (tonige Einheiten am schmalsten, sandige und kiesige Einheiten am breitesten). Für andere Gesteinsarten (Evaporite, Magmatite, Kohlen etc.) gibt es diesbezüglich keine allgemeingültigen Vorgaben; nachfolgend stelle ich meine Methode vor.

– Soweit die trivialen Vorkenntnisse. –

Die hier gezeigten Anleitungen sind als nicht dogmatische Vorlagen gedacht und können frei abgewandelt werden, insbesondere für nicht-klastische oder nicht-sedimentäre Systeme. Sie haben sich in der Praxis bei der Bohrkerndokumentation (»Kernbefahrung«) und im Aufschluss für mich bewährt.

Darstellung der Hauptgesteinsart

Wie im Vorwort beschrieben, wird die Hauptgesteinsart durch eine sog. Profillinie gekennzeichnet, die im Abstand von der Orientierungslinie variiert; in (silizi)klastischen Systemen nimmt der Abstand auf der Abszisse mit zunehmender Korngröße zu (Abb. 1 und 2). Die wichtigsten Stützpunkte sind: Ton, Schluff, Sand und Kies. Eine weitere Unterscheidung in Feinsand, Mittelsand, Grobsand sowie Feinkies und höher ist sinnvoll; eine Unterteilung in Feinschluff, Mittelschluff und Grobschluff ist dagegen unsinnig, da makroskopisch schlecht unterscheidbar. Demzufolge gebe es auf der X-Achse wenigstens 6 Markierungen: (1) Ton, (2) Schluff, (3) Feinsand, (4) Mittelsand, (5) Grobsand, (6) Feinkies und so weiter.

 

(Anmerkung: Die Begriffe "Schluff" und "Silt" bzw. "Schluffstein" und "Siltstein" sind synonym zu behandeln. "Schluff" ist der deutsche Ausdruck, "Silt" der englische.)

Es liegt nahe, diese Markierungen auf einer X-Achse in einem gleichbleibenden Abstand einzurichten, beispielsweise alle 0,5 oder 1 cm. In dieser Beschreibung stelle ich eine alternative Vorgehensweise vor, die dem natürlichen Charakter der Korngrößen entgegenkommt: Während sich Tone und Schluffe (bzw. Ton- und Schluffsteine) makroskopisch nur wenig unterscheiden, treten sandige und gar kiesige Partien auffällig hervor. Dementsprechend sollten die Abstände der Markierungen weiter gesetzt sein, sodass auch die Profillinie auffälliger absteht.

Abb. 3
Abb. 3

Damit die Abstände nicht willkürlich gesetzt werden, bietet sich die Möglichkeit an, die Markierungen nach Fibonacci-Zahlen (-Verhältnissen) einzurichten (Abb. 3). Zwischen der Markierung »Ton« und »Schluff« steht ein Abstand von 2 mm (oder cm); zwischen »Schluff« und »Feinsand« 3 mm, dann 5 mm (Grenze Feinsand/Mittelsand). Anschließend werden die Abstände wiederholt, also weitere 2 mm bis zur Grenze Mittelsand/Grobsand, nochmal 3 mm bis zur Grenze Grobsand/Feinkies usw. Auch wenn die natürliche Fortsetzung der Fibonacci-Folge (nach 5: 8, 13, 21 etc.) zunächst sinnvoll erscheint (da eine Korngrößen-Änderung umso deutlicher hervortritt), wird das Profil unhandlich breit: Bei einer einer Auflösung von 1:50 (1 m Gestein = 2 cm Papier) ist eine Profilsäule breiter als 5–6 cm unsinnig.

Eine Pufferzone von 2–3 cm (Abb. 3) sollte in jedem Fall zwischen Orientierungslinie und der ersten (Ton) Markierung liegen, damit von der füllenden Textur überhaupt etwas erkennbar ist.

Markierung in nicht-klastischen Systemen

Nicht-klastische Gesteine (z. B. Evaporite/Karbonate, Kohlen) und kristalline Gesteine (Vulkanite/Plutonite, Metamorphite) können nicht zwangsläufig nach »Korngröße« angeordnet werden. Man beachte, dass für Magmatite (Plutonite, Vulkanite) und Metamorphite üblicherweise eine Einteilung nach Modalbestand (mineralogische Zusammensetzung) erfolgt, während sie bei Sedimentgesteinen auf Modalbestand (z. B. Evaporite) oder Korngröße (z. B. Sandsteine, Kalksteine) basieren kann. Bei Vulkanoklastiten, die zwischen Vulkaniten und Sedimenten stehen, ist auch eine Einteilung nach Genese (z. B. Autoklastite, Hydroklastite) oder Korngröße (Asche, Bomben) möglich. Ich schlage für nicht-klastische Gesteine folgende Einordnung vor:

  • bis zur Ton-Markierung werden gezeichnet: Evaporite, Kohlen und Vulkanoklastite
  • bis zur Schluff-Markierung werden gezeichnet: Metamorphite und Chemisch-biogene Sedimente (außer Kohlen und Evaporite)
  • bis zur Feinsand-Markierung werden gezeichnet: Magmatite (Plutonite und Vulkanite)