Standortbeschreibung Gorleben Teil 3

Standortbeschreibung Gorleben Teil 3Ergebnisse der über- und untertägigen Erkundung des SalinarsHrsg.: Otto Bornemann; Joachim Behlau; Reinhard Fischbeck; Jörg Hammer; WernerJaritz; Siegfried Keller; Gerhard Mingerzahn; Michael Schramm[Description of the Gorleben Site Part 3: Results of the Geological Exploration of theSalt Structure]2008. 211 Seiten, 50 Abbildungen, 7 Tabellen, 7 Beilagen (5 Anlagen, 2 Tab.) ,25x17cm, 1070 gLanguage: German(Geologisches Jahrbuch Reihe C, Band C 73)ISBN 978-3-510-95964-8InhaltsbeschreibungDie bis zum Beginn des Moratoriums am 1. Oktober 2000 im Rahmen der über- unduntertägigen Erkundung durchgeführten geologischen Untersuchungen des Salinarsdes Salzstocks Gorleben werden beschrieben und die dabei erzielten Ergebnissezusammenfassend dargestellt sowie hinsichtlich ihrer langzeitsicherheitlichenAuswirkungen für ein geplantes Endlager für radioaktive Abfälle bewertet. Im Zugeder Erkundungsarbeiten wurde für bestimmte stratigraphische Horizonte eine neuedetailliertere feinstratigraphische Gliederung der Zechstein-Folgen erstellt, die mitEinschränkungen für das gesamte Zechsteinbecken Gültigkeit besitzt. In Verbindungmit der Entwicklung von Bromidstandardprofilen für die Staßfurt- und Leine-Folgesowie der Umsetzung der Erkundungsergebnisse in ein dreidimensionalesLagerstättenmodell erlaubt diese Feingliederung der Schichten eine zielgerichteteAuffahrung geplanter Erkundungs- und Endlagerstrecken unter Schonung dergeologischen Barriere.Abschätzungen der Subrosionsraten an der Oberfläche des Salzstocks, derepirogenetischen Entwicklung des regionalen Umfeldes und derSalzaufstiegstendenzen zeigen, dass die Mächtigkeit der aus dem Wirtsgestein Salzaufgebauten geologischen Barriere auch nach Ablauf eines Zeitraums in derGrößenordnung von einer Million Jahren ausreichend groß ist, um einenRadionuklidtransport aus dem zukünftigen Endlager in die Biosphäre nachhaltig zuverhindern. Eine Gefährdung durch zutretende Gase und Lösungen ist sowohl in derBetriebs- als auch in der Nachbetriebsphase auszuschließen.Trotz der noch nicht abgeschlossenen Erkundung des Erkundungsbereiches 1 (EB1) kann nach den bisherigen Untersuchungen festgestellt werden, dass ausgeowissenschaftlicher Sicht keine Erkenntnisse aus dem Salinar gegen dielangzeitsicherheitliche Eignung des Salzstocks Gorleben für die Endlagerungradioaktiver Abfälle vorliegen. Das ungeklüftete und ungestörte Hauptsalz derStaßfurt-Folge wird, wie bereits aufgrund der Auswertung der übertägigenErkundungsbohrungen prognostiziert, in ausreichendem Maß als potenziellesWirtsgestein für die Endlagerung radioaktiver Abfälle zur Verfügung stehen.

SynopsisUnderground exploration of the Gorleben salt dome was suspended as result of themoratorium of 1 October 2000 declared by the German government. The objective ofthis exploration was to investigate the suitability of the salt dome for the constructionof a permanent repository for radioactive waste. The geological investigations carriedout up to 1 October 2000 are described in this report together with an evaluation ofthe results.The fine stratigraphy of part of the Zechstein was elaborated in more detail. This newmore detailed stratigraphy applies with some limitations to the whole of the Zechsteinbasin. Together with standard bromide profiles for the Stassfurt and LeineFormations and a three-dimensional geological model constructed on the basis ofexploration data, this refined stratigraphy enables drifts to be constructed in the hostrocks with little or no damage to the geological barriers. Estimates of subrosion rates,the epirogenetic development of the region and the salt diapirism reveal that thethickness of the salt host rock will still be sufficiently large even after a million yearsto permanently prevent the transport of radionuclides to the biosphere from arepository in the salt structure. Any risks to a possible repository arising from fluids −either gases or aqueous solutions − entering the repository from within the salt domeor the underlying rock can also be excluded.Although the investigation of Exploration Area 1 (EB 1) has not yet been concluded,the results obtained up to 1 October 2000 support the overall conclusion that none ofthe geoscientific findings rule out the suitability of the Gorleben salt dome withrespect to longterm safety. As predicted at on the basis of the evaluation ofexploration boreholes in an early stage of the investigation, the unjointed andundisturbed Hauptsalz of the Stassfurt Formation is present in sufficient volumes toact as a host for the permanent disposal of radioactive waste.Bespr.: BWK 1/2 2009Der dritte Teil der Reihe zum Salzstock in Gorleben fasst Ergebnisse der bis zumBeginn des Moratoriums am 1. Oktober 2000 durchgeführten über- und untertägigengeologischen Untersuchungen des Salinars im Salzstock Gorleben zusammen. ImRahmen der Erkundungsarbeiten wurde für bestimmte stratigraphische Horizonteeine detailliertere feinstratigraphische Gliederung der Zechstein- Folgen erstellt, diemit Einschränkungen für das gesamte Zechsteinbecken gültig ist. In Verbindung mitBromidstandardprofilen für die Staßfurt- und Leine-Folge und einem 3D-Lagerstättenmodell ermöglicht die Feingliederung ein zielgerichtetesAuffahrengeplanter Erkundungs- und Endlagerstrecken unter Schonung der geologischenBarriere. Trotz der noch nicht komplett abgeschlossenen Erkundung kann nach denbisherigen Untersuchungen festgestellt werden, dass aus geowissenschaftlicherSicht keine Erkenntnisse aus dem Salinar gegen die langzeitsicherheitliche Eignungdes Salzstockes Gorleben für eine Endlagerung von radioaktiven Abfälle vorliegen.BWK Das Energie-Fachmagazin 1/2 2009 S. 77Bespr.: Brandenburgische Geowissenschaftliche Beiträge 1/2-2009Nach den bereits 2007 erschienenen Teilen 1 und 2 der StandortbeschreibungGorleben, die die Hydrogeologie des Deckgebirges bzw. die Geologie des Deck- undNebengebirges des Salzstocks Gorleben zum Gegenstand hatten, liegen nunmehr inTeil 3 der auf vier Bände angelegten Dokumentation die Ergebnisse der über- und

untertägigen Erkundung des Salinars vor. Die Erkundung des Salzstocks Gorlebenerfolgte 1979 bis zum Beginn des politisch bedingten Moratoriums im Jahr 2000. Dadie untertägige Erkundung unterbrochen werden musste, kann die Darstellunghinsichtlich einer Gesamtbewertung des Salzstocks und einer sich darausergebenden geowissenschaftlichen Eignungsaussage noch nicht vollständig sein. Indiesem Band werden sowohl die wesentlichen geologischen Untersuchungen desSalinars zusammenfassend dargestellt als auch hinsichtlich ihrer Auswirkungen aufdie Langzeitsicherheit für das geplante Endlager für radioaktive Abfälle bewertet. ImErgebnis der geologisch-tektonischen Kartierung der Schächte, untertägigenStrecken und Kammern im Salzstock Gorleben, vielfältigen mineralogischgeochemischenUntersuchungen, elektromagnetischen Reflexionsmessungen etc.wurde durch die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) eingeologisches 3D-Lagerstättenmodell erstellt.Zeitlicher Ablauf und Ziele der Erkundungsarbeiten werden in Kapitel 2 beschrieben,wobei besonders ausführlich Anlage und Ergebnisse der übertägigen Bohrungen mitAufschlüssen im Salinar dokumentiert werden. Es erfolgt eine Darstellung undDiskussion der ermittelten Eindringtiefen von Deckgebirgswässern unterhalb desSalzspiegels und durch den Ablaugungsprozess verursachten lithologischenVeränderungen in den anstehenden Gesteinen.Weiterhin ist in diesem Kapitel die untertägige Kartierung der Schachtstöße sowieStrecken und Kammern beschrieben, die in besonders sensiblen Bereichen wie z. B.Flözdurchgängen in Maßstäben bis zu 1 : 25 stattfand. Die Kartierungsergebnissewurden digital in Horizontalprojektionen übertragen und von der BGR in dasLagerstättenmodell aufgenommen. Eine zusätzliche Kartierung unter UV-Lichterfolgte in Bereichen von Kohlenwasserstoffvorkommen im Hauptsalz der Staßfurt-Folge und ermöglichte eine Unterscheidung der Fluoreszenz-Intensitäten in vierKlassen.Zur Ortung geoelektrischer Diskontinuitäten und damit lithostratigraphischen Grenzenbzw. petrophysikalischen Heterogenitäten wurden elektromagnetischeReflexionsmessungen durchgeführt, wie sie in der Steinsalz- und Kaliindustrie seitJahrzehnten Stand der Technik sind und deren Auswertung die gesuchten Grenzensicher erkennen lässt. Als Ergänzung zu dieser Methode wurden in den übertägigenErkundungsbohrungen Hochfrequenz-Absorptionsmessungen durchgeführt.Die ebenfalls in Kapitel 2 dargestellten mineralogisch-geochemischenUntersuchungen zielten auf die Bestimmung des qualitativen und quantitativenMineralbestandes sowie insbesondere auf die Bestimmung der Bromidgehalte in denSalzgesteinen ab.Kapitel 3 fasst die Ergebnisse der Salzstockerkundung bezüglich Aufbau,Verbreitung und Genese des Hutgesteins unter Berücksichtigung der kretazischen,tertiären und quartären Subrosion zusammen und beschreibt Zusammensetzung undstrukturellen Bau des Salinars. Im Ergebnis der Bohrkernuntersuchungen aus demHutgestein können lithologisch gut unterscheidbare Ablaugungsgesteine ausgehaltenwerden, aus denen sich Ausmaß und zeitliche Entwicklung des Salzstockhuts unddamit verbunden des Subrosionsgeschehens ableiten lassen. Ablaugungsraten bzw.die Größe abgelaugter Salzmengen werden anhand der abgeteuften Bohrungenquantifiziert, die bildlichen Darstellungen ausgewählter Bohrkerne mit der Grenze

Salinar/Hutgestein visualisieren die Auswirkungen dieser rekonstruiertenVeränderungen sehr anschaulich.Zusammensetzung und strukturellem Bau des Salinars wird im vorliegenden Bandbreiter Raum gewidmet und neben Stratigraphie und Petrographie der Gesteine vonStaßfurt-, Leine- und Aller-Folge werden die Großfalten des Salzstocks diskutiert unddie strukturgeologische Bearbeitung der Schächte und einzelnenErkundungsbereiche ausführlich dargestellt.Der in Teilbereichen erarbeiteten neuen feinstratigraphischen Gliederung derZechstein-Folge kommt eine überregionale Bedeutung zu, sie kann mit nur geringenEinschränkungen für das gesamte Zechsteinbecken Anwendung finden.In Kapitel 4 erfolgt eine zusammenfassende Bewertung derUntersuchungsergebnisse. Danach befinden sich an der Basis des Salinars dieweitgehend horizontal gelagerten Schichten des Rotliegend und der Werra-Folge(z1).Darauffolgend wird die Struktur Gorleben in zwei Deformationsbereiche eingeteilt.Die Kernzone mit dem Staßfurt-Hauptsalz (z2HS) stellt den halokinetisch aktivstenTeil dar, dessen sedimentäre Charakteristika durch den Salzaufstieg fast völligzerstört wurden. Umgeben wird diese Zone von den jüngeren, intensiv verfaltetenSchichtfolgen der Leine- und Aller-Serien (z3, z4), die auch den Fuß der Strukturbilden. Diese legten nur geringe Wegstrecken zurück, ihre sedimentären Merkmalesind zumeist erhalten geblieben. Den Übergangsbereich zwischen diesen beidenZonen bildet das Kaliflöz Staßfurt, das die unterschiedlichen Bewegungen der beidenZonen durch extreme Ausdünnung bzw. Anstauung und Verfaltung kompensiert. DieMächtigkeiten sind mit 700-950 m für die Staßfurt-Folge, ca. 320 m für die Leine-Folge und ca. 60 m für die Aller-Folge abgeschätzt, unterliegen aber je nachsalztektonischer Position erheblichen Schwankungen. Die detaillierte stratigraphischeGliederung bildet die Voraussetzung für eine die geologische Barriere schonendeAuffahrung geplanter Erkundungs- und Endlagerstrecken.Trotz der noch nicht abgeschlossenen Erkundung kann nach den bisherigenUntersuchungen festgestellt werden, dass aus geowissenschaftlicher Sicht keineErkenntnisse aus dem Salinar vorliegen, die gegen die Eignung des SalzstocksGorleben für eine Endlagerung radioaktiver Abfälle sprechen. Das ungeklüftete undungestörte Hauptsalz der der Staßfurt-Folge steht in ausreichendem Maß alspotentielles Wirtsgestein für eine Endlagerung zur Verfügung.An der Gesamtpublikation hervorzuheben ist die qualitativ gute Ausstattung desBandes mit detaillierten Schnittdarstellungen und aussagekräftigen Fotos. Die siebenteils großformatigen Anlagen illustrieren die textlichen Beschreibungen zusätzlichund dürften auch dem Nichtfachmann den Umfang und die Komplexität derdurchgeführten Untersuchungen sowie die aus ihnen gezogenen Schlussfolgerungenanschaulich verdeutlichen.Sehr zu begrüßen ist auch die Aufzählung der dieser Publikation zugrundeliegendenzahlreichen unveröffentlichten Berichte in einem zweiten Literaturverzeichnis.

Der vorliegende Band 3 der „Standortbeschreibung Gorleben“ liegt in Bezug aufQualität und Kompaktheit der Darstellung auf dem gleichen hohen Niveau wie diebereits erschienenen Bände. Er ist damit von grundlegender Bedeutung für dieBewertung der geologischen Erkundungsarbeiten für den Salzstock Gorlebeninsgesamt wie auch als Dokumentationsmaterial für die in der Öffentlichkeitkontrovers geführte Diskussion um den Endlagerstandort Gorleben.Thomas HödingBrandenburgische Geowissenschaftliche Beiträge 1/2-2009, S. 94Inhaltsverzeichnis1 Einleitung 112 Ablauf und Ziele der Erkundungsowie eingesetzte Untersuchungsmethoden 142.1 Zeitlicher Ablauf und Ziele der Erkundungsarbeiten 142.2 Reflexions- und refraktionsseismische Untersuchungen 172.3 Übertägige Bohrungen 182.3.1 Salzstockerkundungsbohrungen 182.3.2 Schachtvorbohrungen 302.3.3 Salzspiegelbohrungen 362.4 Untertägige Kartierung 452.4.1 Schächte Gorleben 1 und 2 462.4.2 Strecken und Kammern 472.5 Untertägige Erkundungsbohrungen 482.6 Elektromagnetische Untersuchungsverfahren 522.6.1 Elektromagnetische Reflexionsmessungen 522.6.2 Hochfrequenz-Absorptionsmessungen 562.7 Mineralogisch-geochemische Untersuchungen 572.7.1 Probenaufbereitung und Analytik zur Bestimmungdes qualitativen Mineralbestandes 572.7.2 Berechnung des quantitativen Mineralbestandes 582.7.3 Bestimmung der Bromidgehalte in den Salzgesteinen 603 Ergebnisse der Salzstockerkundung 623.1 Aufbau, Verbreitung und Genese des Hutgesteins 623.1.1 Spätmesozoische bis känozoische Hutgesteinsbildungen 623.1.1.1 Quartäre Subrosion 663.1.1.2 Kretazische und tertiäre Subrosion 753.1.2 Mittelmesozoische Hutgesteinsbildungen 773.2 Salzspiegel und selektive Subrosion 803.3 Zusammensetzung und struktureller Bau des Salinars 833.3.1 Stratigraphie und Petrographie 83

3.3.1.1 Staßfurt-Folge (Zechstein 2) 843.3.1.2 Leine-Folge (Zechstein 3) 923.3.1.3 Aller-Folge (Zechstein 4) 1203.3.2 Struktureller Bau des Salzstocks Gorleben 1243.3.2.1 Großfaltenbau des Salzstocks Gorleben 1243.3.2.2 Strukturgeologische Bearbeitung der Schächte 1293.3.2.3 Strukturgeologischer Bau des Infrastrukturbereiches1323.3.2.4 Strukturgeologische Bearbeitung desErkundungsbereiches 1 1353.3.3 Mineralogie und Geochemie der Salzgesteine 1413.3.3.1 Bromidstandardprofil der Staßfurt-Folge (Zechstein 2)1413.3.3.2 Bromidstandardprofil der Leine-Folge (Zechstein 3) 1463.3.3.3 Mineralogisch-geochemische Untersuchungen desKaliflözes Staßfurt 1513.3.4 Kohlenwasserstoffe, Gase und Salzlösungen im SalzstockGorleben 1613.3.4.1 Gasförmige Kohlenwasserstoffe und Kondensate 1613.3.4.2 Andere Gase in Einschlüssen der Salzgesteine 1683.3.4.3 Salzlösungen 1713.3.4.4 Drücke in Lösungs- und Gasvorkommen 1793.3.4.5 Permeabilitäten der Salzgesteine im Umfeld vonLösungs- und Gasvorkommen 1793.3.5 Wassergehalte der Salzgesteine 1804 Bewertung der Untersuchungsergebnisse 1814.1 Fläche des Hauptsalzes als Einlagerungsmediumfür ein mögliches Endlager 1814.2 Klüfte und potenzielle Ausbreitungswegefür Salzlösungen und Gase 1824.3 Bedeutung der Subrosion für die Langzeitsicherheitdes Endlagers 1855 Zusammenfassung 1896 Literaturverzeichnis 1937 Abkürzungsverzeichnis 210Beilagen:Anlage 1: Räumliche Verteilung mit Mächtigkeit und Ausbildungdes Hutgesteins in den Erkundungs-, Salzspiegel- undSchachtvorbohrungenAnlage 2: Abgerolltes geologisches Profil des Stoßes derSchächte 1 und 2Anlage 3: Lageplan der untertägigen ErkundungsbohrungenAnlage 4: Geologische ÜbersichtskartenAnlage 5: Geologische Vertikalschnitte

Tabelle 6: Einfache Ableitung von postelsterzeitlichenAblaugungsraten auf der Basis der Anhydritgehalte inSalzgesteinen am Salzspiegel und der Mächtigkeit desGeschichteten Gips- und AnhydritgesteinsTabelle 7:Stratigraphische Tabelle der Schichten desZechstein, gepaartmit Angaben zur Lithologie und zu den mittleren Mächtigkeiten