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dc.contributor.advisor Siegesmund, Siegfried Prof. Dr. de
dc.contributor.author Schild, Maren de
dc.date.accessioned 2001-06-13T15:19:52Z de
dc.date.accessioned 2013-01-18T11:30:12Z de
dc.date.available 2013-01-30T23:50:16Z de
dc.date.issued 2001-06-13 de
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B24E-C de
dc.description.abstract Die Notwendigkeit radioaktive und andere toxische Substanzen abgeschlossen von der Biosphäre zu deponieren, führte zu der Idee unterirdische Deponien in geeigneten geologischen Formationen wie z.B. Granit- und Gneiskomplexen anzulegen. Kritisch für die Sicherheitsprognose eines geologischen Endlagers sind insbesondere die hydraulischen Wegsamkeiten, die eine Verbindung zur Biosphäre ermöglichen können. Hierzu zählen großräumige Störungen ebenso wie die Matrixporosität, die sich in kristallinen Gesteinen überwiegend aus Mikrorissen zusammensetzt. Die verbundenen in situ-Mikrorisse haben darüber hinaus großen Einfluss auf die Retardationseigenschaften des Wirtsgesteins. Insbesondere die Diffusion von Radionukliden aus einer wasserführenden Störung in den verbundenen Porenraum der umgebenen Gesteinsmatrix führt zu einer Verzögerung des Nuklidtransports sowie zur Erniedrigung der Höchstkonzentration der Schadstoffe in der Störung. Untersucht wurden Proben aus dem Felslabor Grimsel (Aarmassiv, Schweiz). Ziel der Untersuchung war die Erfassung der in situ-Mikroporosität kristalliner Gesteine in Abhängigkeit vom Gesteinsgefüge sowie in Annäherung an eine Scherzone mittels mikroanalytischer und petrophysikalischer Verfahren und darauf basierend die Entwicklung eines Mikrokluft-Modells. Einige Proben wurden vor ihrer Entnahme mit einem fluoreszierenden Harz getränkt, sodass die in situ-Mikrorisse von den durch die Bohrkernrelaxation geöffneten Rissen unterscheidbar waren. Die Proben weisen unterschiedliche Deformationsgrade, erkennbar an der verschieden stark ausgeprägten Foliation und Feldspatkataklase, auf, die sich auch in dem komplex aufgebauten Porenraum widerspiegeln. Der in situ-Porenraum wird dominiert durch intragranulare Spaltflächen-parallele Glimmerrisse, die bevorzugt parallel zur Foliation orientiert sind, intragranulare Risse in den Feldspäten, die häufig senkrecht zur Lineation verlaufen, sowie intergranulare Quarzrisse, die nur eine schwache Vorzugsorientierung aufweisen. Die mittels der mikroanalytischen Methoden bestimmten Vorzugsorientierungen der Mikrorisse konnten mithilfe der petrophysikalischen Untersuchungen bestätigt werden. Dabei haben sich die richtungsabhängigen Bestimmungen der p- und s-Wellengeschwindigkeiten als besonders sensitiv gegenüber den Glimmervorzugsorientierungen erwiesen. Basierend auf den Ergebnissen der direkten und indirekten Untersuchungen wurde ein stochastisches Kluft-Modell der in situ-Mikrorisse entwickelt und mithilfe der richtungsabhängigen Permeabilitätsmessungen bei 20 MPa Umschließungsdruck verifiziert. Die Transmissivitäten, die sich aus der Modellierung für die verschiedenen Rissscharen ergeben haben, spiegeln den maßgeblichen Einfluss der Glimmerrisse auf die Strömungs- und Transporteigenschaften der granitoiden Gesteine wider. Zusammenfassend haben die Untersuchungen gezeigt, dass unabhängig von der Variation des Gefüges und der Entfernung der Proben zu einer großräumigen Störung ein weiträumiges Mikrorissnetzwerk in den granitoiden Gesteinen ausgebildet ist, das die Grundlage für die Matrixdiffusion bildet. Lediglich die Vorzugsorientierungen der Mikrorisse und damit die bevorzugten Fließrichtungen, sind in starkem Maße vom Gefüge der Proben und ihrer mineralogischen Zusammensetzung abhängig. de
dc.format.mimetype application/pdf de
dc.language.iso ger de
dc.rights.uri http://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyrdiss.htm de
dc.title Verbundene Mikroporosität in Kristallingesteinen de
dc.title.alternative Fallstudie Felslabor Grimsel de
dc.type doctoralThesis de
dc.contributor.referee Siegesmund, Siegfried Prof. Dr. de
dc.date.examination 1999-11-04 de
dc.subject.dnb 550 Geowissenschaften de
dc.description.abstracteng The necessity of depositing radioactive wastes and other toxic substances sealed off from the biosphere, led to the idea of the creation of underground disposal sites in suitable geological formations, e.g. granite and gneiss complexes. Hydraulic pathways are a critical consideration in a safety assessment for locating geological repositories, because they provide the means for connecting to the biosphere. These include faults and fractures as well as the matrix porosity, which in crystalline rocks is dominated by microcracks. The connected in-situ microcracks have a large influence on the retardation characteristics of the host rock. In particular, the diffusion of nuclides from a water-bearing fracture into the pore spaces of the surrounding rock matrix, leads to a delay of the nuclide transport as well as to the degradation of the maximum concentration of the pollutants in the fault zone. Samples examined in the study originate from the Grimsel Test Site (Aarmassiv, Switzerland). The goal of the investigation was to characterise the in-situ micro-porosity of crystalline rocks with different rock fabrics and in varying distance to a large-scale fault by microanalytical and petrophysical methods and to develop a fracture network model of the interconnected microcracks. Some samples were saturated with a fluorescent resin before their withdrawal, so that the in-situ microcracks could be distinguished from the cracks opened by core relaxation after drilling. The samples exhibit different grades of deformation. This is recognisable by the different, strong and distinctive foliation, and cataclasites of feldspars, which are also reflected in the complex structured pore space. The in-situ matrix porosity is dominated by intragranular cleavage cracks of micas, which are oriented preferentially parallel to the foliation, intragranular cracks of feldspars, which frequently run perpendicular to the lineation, as well as intergranular quartz cracks, which only indicate a weak preferred orientation. The preferred orientations of the microcracks, determined by micro-analytical methods, were confirmed by the petrophysical investigations. The determination of the directionally-dependent p- and s-wave velocities were shown to be particularly sensitive to the mica preferred orientations. Based on the results of the direct and indirect investigations a stochastic fracture network model of the in-situ cracks was developed. The model was verified with directionally-dependent permeability measurements at 20 MPa confining pressure. The transmissivities of the different crack populations, which resulted from the network model, reflects the relevant influence of the mica cracks on the flow and transport properties of the granitic rocks. In summary, the investigations showed that independent of the variation in the rock fabric and the distance of the samples to a large-scale fault, an extensive microcrack network is developed in the granitic rocks which forms the basis for matrix diffusion. Only the preferred orientations of the microcracks, and thus, the preferential directions of flow, depend in strong measure on the rock fabric of the samples and their mineralogical composition. de
dc.contributor.coReferee Vollbrecht, Axel Dr. de
dc.subject.topic Mathematics and Computer Science de
dc.subject.ger Mikrorisse de
dc.subject.ger Kluft-Modell de
dc.subject.ger Granit de
dc.subject.ger radioaktive Abfälle de
dc.subject.ger Felslabor Grimsel de
dc.subject.bk 56.20 Ingenieurgeologie de
dc.subject.bk Bodenmechanik de
dc.subject.bk 38.36 Tektonik de
dc.subject.bk 38.25 Petrologie: Allgemeines de
dc.identifier.urn urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-1071-3 de
dc.identifier.purl webdoc-1071 de
dc.affiliation.institute Fakultät für Geowissenschaften und Geographie de
dc.subject.gokfull VKA 200: Gefügekunde der Gesteine de
dc.subject.gokfull VKA 170: Technische Gesteinskunde de
dc.subject.gokfull VAE 150: Strukturelle Erscheinungen {Strukturgeologie} de
dc.subject.gokfull VBP 800: Ingenieurgeologie bei der unterirdischen Speicherung und Lagerung de
dc.identifier.ppn 331171945

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