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The quarry Grossau
faults, fault rocks and effective porosity in the Hauptdolomit Formation
Harald Zwilling
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Erdwissenschaften
Betreuer*in
Kurt Decker
DOI
10.25365/thesis.48954
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29821.11098.627265-7
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit der Abschätzung der effektiven Porosität der im Steinbruch Grossau bei Bad Vöslau aufgeschlossenen Hauptdolomit-Formation und der Beschreibung der dort vorkommenden Störungsgesteine. Zur Bestimmung der effektiven Porosität wurden Messungen an typischen zementierten Störungsgesteinen und Dolomiten unterschiedlicher Kluftdichteklassen basierend auf ÖNORM EN 1936 bzw. ÖNORM B 3121. Weiters wurde eine Kartierung der Bruchflächen und Störungsgesteine entlang verschieden orientierter Profillinien durchgeführt. Die gemessenen Störungsflächen wurden in sieben Gruppen subparalleler Flächen eingeteilt. Um das Trennflächengefüge des Gebirges zu beschreiben wurden für jede dieser Gruppen die Normalabstände zwischen den einzelnen Störungen berechnet. Um den orientierungsbedingten systematischen Fehler der Profilaufnahme zu charakterisieren wurde für jede Gruppe von Störungen die Länge der Profillinie ihrer Entsprechung in der Richtung normal zu den Störungsflächen gegenübergestellt bzw. der beprobte Normalabstand in Prozent der Scanlinienlänge ausgedrückt.
Zur Abschätzung der effektiven Porosität des Gebirges wurden die Dolomite nach der Kluftdichte klassifiziert und die Volumsanteile der unterschiedlichen Kluftdichteklassen und Störungsgesteine am Gesamtgesteinsvolumen aus Profillinien ermittelt. Den Volumsanteilen der unterschiedenen Gesteinstypen wurden die Porositätswerte aus obigen Messungen zugeordnet. Für die für diese Art der Porositätsmessung nicht geeigneten kohäsionslosen Störungsgesteine wurde ein Bereich von Schätzwerten basierend auf Literaturwerten für die effektive Porosität von Lockersedimenten verwendet. Die daraus errechnete effektive Porosität der Gesteinsmasse liegt zwischen 1.7 und 2%.
Die Profilliniendaten zur Orientierung und Mächtigkeit von Trennflächen/Störungen, Störungsgesteinen und Zerrüttungszonen von Störungen erlauben aber Aussagen zur richtungsabhängigen Trennflächenhäufigkeit und Dimension der Störungsgesteine/Zerrüttungszonen im Gebirge. Drei Gruppen häufiger NNW- bis WNW streichender steiler Störungen durchschlagen jeweils den gesamten sichtbaren Aufschlussbereich und dürften für eine erhöhte Permeabilität zumindest im Verlauf ihrer mächtigen, nicht zementierten Zerrüttungszonen sorgen. Klassifikationsschemata für Störungsgesteine aus der Literatur werden im Hinblick auf ihre Anwendbarkeit am Mikroskop bzw. im Feld an Beispielen aus Grossau diskutiert. Mögliche Prozesse der Entstehung von karbonatischen Störungsgesteinen und ihrer (Mikro-) Strukturen werden anhand von Dünnschliffbeobachtungen aus Grossau und der Literatur besprochen.
Abstract
(Englisch)
This master thesis deals with the assessment of the effective porosity of rocks of the Hauptdolomit Formation and the description of fault rocks cropping out in the quarry Grossau near Bad Vöslau. Effective porosity of rocks, which are categorized in different fracture density-, porosity- and fault rock classes, was determined using testing methods based on ÖNORM EN 1936 and ÖNORM B 3121, respectively.
Fault orientation and the distribution of fracture density classes and fault rock cate-gories were assessed along scanlines of different orientation to minimize scanline bias. Right angle distance equivalents of total scanline lengths and right-angle-dis-tances for faults within seven classes of sub parallel faults were determined and used to overcome scanline bias and describe the directional anisotropy of the rock mass. The approach uses the comparison between scanline length and right angle distance equivalent for each fault class. Data include the frequency and thickness of fault in the right-angle direction for each fault class.
The effective porosity of the bulk rock mass is assessed as a weighted mean by as-signing the values measured for each rock type to their proportion in a lithostrati-graphic profile (for the fracture density classes) and their proportion within the scan-lines (for the fault rocks). For cohesionless fault rocks a range of effective porosity values based on literature data for the effective porosity of loose sediments was used. The calculated porosity values for the bulk rock mass range between 1.7 and 2%.
The scanline data about orientation and thickness of fractures, faults, fault rocks and damage zones of faults allow calculations of the directional frequency of fractures and faults, and the dimension of fault rocks and damage zones. Three groups of steep NNW to WNW striking faults with occur with high frequency and well devel-oped uncemented damage zones penetrate the entire visible outcrop area and are likely to cause a higher permeability of the rock mass in this direction. Classification schemes for fault rocks and proposed mechanisms for their genesis from the literature are discussed based on observations from the field, samples and thin sections from Grossau.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Reservoir properties fault rocks deformation history Hauptdolomit Grossau Bad Vöslau
Schlagwörter
(Deutsch)
Reservoir Eigenschaften Störungsgesteine Deformationsgeschichte Hauptdolomit Grossau Bad Vöslau
Autor*innen
Harald Zwilling
Haupttitel (Englisch)
The quarry Grossau
Hauptuntertitel (Englisch)
faults, fault rocks and effective porosity in the Hauptdolomit Formation
Paralleltitel (Deutsch)
Der Steinbruch Grossau : Ströungen, Störungsgesteine und effektive Porosität in der Hauptdolomit-Formation
Publikationsjahr
2017
Umfangsangabe
130 Seiten : Illustrationen, Diagramme, Karten
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Kurt Decker
Klassifikationen
38 Geowissenschaften > 38.19 Historische Geologie: Sonstiges ,
38 Geowissenschaften > 38.28 Sedimentgesteine ,
38 Geowissenschaften > 38.51 Geologie fossiler Brennstoffe ,
38 Geowissenschaften > 38.72 Seismik ,
38 Geowissenschaften > 38.88 Regionale Hydrologie ,
38 Geowissenschaften > 38.99 Geowissenschaften: Sonstiges
AC Nummer
AC14507028
Utheses ID
43265
Studienkennzahl
UA | 066 | 815 | |