Wechsellagerungen des Oberen Muschelkalks im akustischen Televiewer-Log

Rock & Log

Bohrkampagne 2023, Bohrlochgeophysik (LIAG) und Forschungsmessstellenbau am Lehrstuhl für Hydrogeologie - Teil 1
Wechsellagerungen des Oberen Muschelkalks im akustischen Televiewer-Log
Foto: Robert Lehmann
  • Life

Meldung vom: | Verfasser/in: Dr. Robert Lehmann

Bohrkampagne 2023

Bohrplatz in der Mühlhausen-Langensalzaer Mulde

Foto: Robert Lehmann

Seit Anfang Juni dreht sich die Bohrkrone wieder im Hainich. Im Rahmen unseres von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFGExterner Link) geförderten Sonderforschungsbereichs AquaDiva ergänzen wir das Langzeitmonitoring-Messnetz im Critical-Zone-Exploratory um zwei Forschungsmessstellen.

Die erste Grundwassermessstelle (Endteufe 85 m), am Fuß des Hainichrückens gelegen, schließt die phreatische Grundwasserzone in Gesteinen des Unteren Keupers und Oberen Muschelkalks in Richtung Entlastungsgebiet des Grundwasserfließsystems auf. Neben der Komplettierung zweier Quertransekte, u. a. für das Monitoring der Druckverhältnisse, Untergrundtemperaturen und der hydrochemischen Beschaffenheit, dienen die Bohrungen erneut zur Gewinnung von Gesteinsmaterial zwecks Untersuchung der vielfältigen mineralischen Reaktionsräume und mikrobiellen Bewohner, die für die Güte unseres Grund- bzw. Trinkwassers entscheidenden Beitrag leisten.

Schattiges Plätzchen für Bohrkernbeschreibung vor Ort

Foto: Robert Lehmann

Über die vielfältigen Arbeiten für unser Feldteam um Prof. Kai Uwe Totsche am Bohrplatz, wie z.B. Qualitätskontrolle während Bohr- und Ausbauarbeiten der Grundwassermessstellen, lithologische Bohrkernbeschreibung durch Dr. Michaela Aehnelt, Kamerabefahrungen und Probenahmen etc. informieren wir mit den Bildergalerien und Teil 2 (folgt in Kürze).

Kernbohrung und Bohrkernaufnahme vor Ort

  • Fänger für Seilkerninnenrohr am Bohrgerät
    Fänger für Seilkerninnenrohr am Bohrgerät
    Foto: Robert Lehmann
  • Unser Team am Bohrplatz
    Unser Team am Bohrplatz
    Foto: Robert Lehmann
  • Austretende Bohrspülung beim Öffnen des Bohrgestänges
    Austretende Bohrspülung beim Öffnen des Bohrgestänges
    Foto: Robert Lehmann
  • Bergen des Seilkerninnenrohrs
    Bergen des Seilkerninnenrohrs
    Foto: Robert Lehmann
  • Entfernen des Kernfangrings am Seilkerninnenrohr
    Entfernen des Kernfangrings am Seilkerninnenrohr
    Foto: Robert Lehmann
  • Liner in Bohrkernkiste
    Liner in Bohrkernkiste
    Foto: Robert Lehmann
  • Lithologische Kernansprache und Aufnahme sedimentologischer und hydrogeologischer Parameter
    Lithologische Kernansprache und Aufnahme sedimentologischer und hydrogeologischer Parameter
    Foto: Robert Lehmann
  • Karbonattest mit verdünnter Salzsäure: es schäumt
    Karbonattest mit verdünnter Salzsäure: es schäumt
    Foto: Robert Lehmann
  • Abtransport einer Kernkiste (Archivprobe) ins Kernlager
    Abtransport einer Kernkiste (Archivprobe) ins Kernlager
    Foto: Robert Lehmann
  • Für die Speicherung von Grundwasser in Kalkstein-Mergelstein-Wechselfolgen des Oberen Muschelkalks sind v.a. feine Klüfte bedeutsam
    Für die Speicherung von Grundwasser in Kalkstein-Mergelstein-Wechselfolgen des Oberen Muschelkalks sind v.a. feine Klüfte bedeutsam
    Foto: Robert Lehmann
  • Im Oberen Muschelkalk bieten stark alterierte Matrices bioklastischer Kalksteine Hohlräume für Grundwasser sowie endolithische Habitate
    Im Oberen Muschelkalk bieten stark alterierte Matrices bioklastischer Kalksteine Hohlräume für Grundwasser sowie endolithische Habitate
    Foto: Michaela Aehnelt
  • Photodokumentation vor Ort
    Photodokumentation vor Ort
    Foto: Robert Lehmann
Paginierung Seite 1

LIAG im Hainich

Messfahrzeug des LIAG

Foto: Robert Lehmann

Für bohrlochgeophysikalische Messungen und hervorragende Zusammenarbeit im Rahmen einer 2016 initiierten Kooperation danken wir herzlichst den Kollegen vom  Leibniz-Institut für Angewandte GeophysikExterner Link (LIAG) aus Hannover.

Das Messteam der Sektion Gesteinsphysik & BohrlochgeophysikExterner Link, Thomas Grelle und Carlos Lehne, war zwei Tage vor Ort um die am Hangfuß des Hainichs bis 85 m Endteufe aufgeschlossene, wenig verwitterte Schichtenfolge mit vielfältigen geophysikalischen Verfahren zu messen. Die Befahrung erfolgte im standsicheren Kernbohrloch mit ca. 148 mm Durchmesser, nach Ziehen des Bohrgestänges. Folgende bohrlochgeophysikalische Verfahren kamen dabei u.a. zum Einsatz: 

  • Spektral-Gamma-Ray-Log
  • Akustischer Imager (Borehole Televiewer)
  • Geometrie (4-Arm-Kaliber mit Orientierung)
  • FEL (fokussierte gleichstromelektrische Messung)
  • NMR (Nuklear-Magnetische-Resonanz)

Die Bohrlochmessungen liefern wertvolle Daten, u. a. zur Aufklärung der hydrogeologischen Funktionen der Gesteinsschichten und für die Tiefenkorrektur von Bohrkerndaten anhand der kontinuierlichen und teufengenauen Logs.

Bohrlochgeophysikalische Messungen (LIAG)

  • Am Bohrplatz im Hainich
    Am Bohrplatz im Hainich
    Foto: Robert Lehmann
  • Umlenkrolle, gehisst
    Umlenkrolle, gehisst
    Foto: Robert Lehmann
  • Thomas Grelle, LIAG-Sektion 5 Gesteinsphysik & Bohrlochgeophysik im Austausch mit Prof. Kai Uwe Totsche
    Thomas Grelle, LIAG-Sektion 5 Gesteinsphysik & Bohrlochgeophysik im Austausch mit Prof. Kai Uwe Totsche
    Foto: Robert Lehmann
  • Beim Logging mit akustischem Borehole-Televiewer
    Beim Logging mit akustischem Borehole-Televiewer
    Foto: Robert Lehmann
  • Carlos Lehne, LIAG-Sektion 5 Gesteinsphysik & Bohrlochgeophysik, mit Bohrlochsonde
    Carlos Lehne, LIAG-Sektion 5 Gesteinsphysik & Bohrlochgeophysik, mit Bohrlochsonde
    Foto: Robert Lehmann
  • Platzieren und Montage einer Sonde im Bohrloch
    Platzieren und Montage einer Sonde im Bohrloch
    Foto: Robert Lehmann
  • Im Messwagen: alles gut im Blick
    Im Messwagen: alles gut im Blick
    Foto: Robert Lehmann
  • Im Messwagen des LIAG
    Im Messwagen des LIAG
    Foto: Robert Lehmann
  • Nach erfolgreichem Logging: Demontage einer Bohrlochsonde auf dem Bohrplatz
    Nach erfolgreichem Logging: Demontage einer Bohrlochsonde auf dem Bohrplatz
    Foto: Robert Lehmann
  • Sensible Fracht: Bohrloch-NMR-Sonde
    Sensible Fracht: Bohrloch-NMR-Sonde
    Foto: Robert Lehmann
  • NMR-Logging
    NMR-Logging
    Foto: Robert Lehmann
  • Diskussion der Messergebnisse vor Ort
    Diskussion der Messergebnisse vor Ort
    Foto: Robert Lehmann
Paginierung Seite 1

Messstellenbau am Lehrstuhl für Hydrogeologie - Teil 1

Bohrkern mit Kalkstein-Mergelstein-Wechsellagerungen des Oberen Muschelkalks

Foto: Robert Lehmann

(Grundwasser-)Messstellenbau am Lehrstuhl für Hydrogeologie zeichnet sich durch folgende Kriterien aus - Teil 1:

Repräsentative Lage und Kompartimente:
Messstellen erstrecken sich über das  Grundwasserneubildungs- und Entlastungsgebiet und umfassen sowohl die phreatische Zone (permanent gesättigter Grundwasserraum), als auch die Aerationszone. Forschungsmessstellen(-bündel) weisen separate Filterstrecken (Multilevel-Beobachter) auf, zum Monitoring der Grundwasserqualität in verschiedenen Ökosystemkompartimenten und von multidirektionalen FließbewegungenExterner Link.

Exploration und Gesteinsprobenahme:
Der Errichtung einer Forschungsmessstelle geht zumeist eine durchgehende Gewinnung von Bohrkernproben voraus. Diese dienen uns für die Untersuchung der unterirdischen Ökosystemkompartimente bezüglich u. a. Hohlraum-/Porenraumarchitektur, reaktiver mineralischer Oberflächen und endolithischer mikrobieller GemeinschaftenExterner Link.

... zu Teil 2 (folgt in Kürze).

Robert Lehmann, Dr.
Wiss.Mitarbeiter
vCard
Lehrstuhl Hydrogeologie
Robert Lehmann
Foto: FSU/Hydrogeologie
Raum H 107
Wöllnitzer Straße 7
07749 Jena Google Maps – LageplanExterner Link

Kontakt:

Kai Uwe Totsche, Prof. Dr.
vCard
Lehrstuhl Hydrogeologie
Prof. Dr. Kai Uwe Totsche
Foto: FSU/Hydrogeologie
Raum H 104
Burgweg 11
07749 Jena Google Maps – LageplanExterner Link