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Gebirgszustand und neotektonische Spannungen im Gebiet des Bergbaues von Bleiberg, Kärnten
Zusammenfassung Gebirgszustand und neotektonische Spannungen im Gebiet des Bergbaues von Bleiberg, Kärnten In-situ-Spannungsmessungen im Bergbau Bleiberg zeigen außergewöhnlich hohe Spannungswerte. Rechnungen mit Finite-Element-Methode beweisen die Existenz eines neotektonischen horizontalen Spannungsfeldes. In Übereinstimmung mit Kluftstellungsmessungen ergibt sich die Richtung der größten Hauptspannung NW-SE gerichtet, was durchaus dem Charakter des „europäischen“ neotektonischen Spannungsfeldes entspricht. Infolge der hohen Spannungen treten an den Bohrkernen durch die Probenentnahme bereits ab 240 m Teufe Relaxationserscheinungen auf, welche nur teilweise einen logarithmischen Verformungs-Zeitverlauf aufweisen. Elastizitätsmodul und Poissonzahlen unterliegen von Probe zu Probe in Bereichen von wenigen cm Schwankungen von über 100%. In der gleichen Größenordnung sind auch die Streuungen der gemessenen In-situ-Spannungen. Die In-situ-Spannungen nähern sich den Werten der einachsigen Gesteinsdruckfestigkeiten. Wegen der Inhomogenität des Gesteins und des Spannungsfeldes ist somit immer ein Teil des Gesteins nahe seines Bruchzustandes, so daß bereits geringe Änderungen des Spannungsfeldes zur Auslösung der häufig auftretenden Bergschläge und Mikrobeben genügen.
Summary Neotectonic Stresses in the Region of the Mine at Bleiberg, Carinthia In situ stress measurements at the mine of Bleiberg show extremely high stress values. Calculations by the method of finite elements prove the existence of a neotectonic stress field. Joint orientation measurements are in accordance with the in situ stress measurements. The maximum pressure is directed NW-SE. This conforms to the character of the European neotectonic stress field. Relaxation phenomena on drill cores are found at a depth as low as 240 m. The relaxations show only partly a logarithmic time dependence. The deformation modulus and Poisson's ratio vary by more than 100% within distances of some cms. The same spread is found on the in situ stresses. In some samples, the in situ stresses approach the uniaxial rock strength. The inhomogeneity of the stress field and of the material causes parts of the rock to be near the state of failure. Therefore, slight changes of the stress field give rise to rock bursts and microseismic phenomena.
Résumé Contraintes néotectoniques dans la région de la mine de Bleiberg, Carinthie Les mesures “in situ” des contraintes dans la mine de Bleiberg donnent comme résultat des quantités exceptionnelles. Les calculations par la méthode des éléments finis preuvent l'existence d'un champ de contraintes néotectoniques horizontales. La pression maximale est orientée NO-SE, ce qui conforme au caractère du champs néotectonique des contraintes en Europe. Dans une profondeur de 240 m existent déjà des relaxations sur les carottes. Le module de la déformation et le rapport de Poisson changent plus que 100%. Les variations des contraintes mesurés “in situ” sont aussi grandes. Les contraintes “in situ” sont presque aussi grandes que la solidité de pression. Une partie des roches est toujours près de rupture à cause de l'inhomogénéité des roches et du champ de contraintes. Petits changements de ce champ de contraintes peuvent causer des microséismes.
Gebirgszustand und neotektonische Spannungen im Gebiet des Bergbaues von Bleiberg, Kärnten
Zusammenfassung Gebirgszustand und neotektonische Spannungen im Gebiet des Bergbaues von Bleiberg, Kärnten In-situ-Spannungsmessungen im Bergbau Bleiberg zeigen außergewöhnlich hohe Spannungswerte. Rechnungen mit Finite-Element-Methode beweisen die Existenz eines neotektonischen horizontalen Spannungsfeldes. In Übereinstimmung mit Kluftstellungsmessungen ergibt sich die Richtung der größten Hauptspannung NW-SE gerichtet, was durchaus dem Charakter des „europäischen“ neotektonischen Spannungsfeldes entspricht. Infolge der hohen Spannungen treten an den Bohrkernen durch die Probenentnahme bereits ab 240 m Teufe Relaxationserscheinungen auf, welche nur teilweise einen logarithmischen Verformungs-Zeitverlauf aufweisen. Elastizitätsmodul und Poissonzahlen unterliegen von Probe zu Probe in Bereichen von wenigen cm Schwankungen von über 100%. In der gleichen Größenordnung sind auch die Streuungen der gemessenen In-situ-Spannungen. Die In-situ-Spannungen nähern sich den Werten der einachsigen Gesteinsdruckfestigkeiten. Wegen der Inhomogenität des Gesteins und des Spannungsfeldes ist somit immer ein Teil des Gesteins nahe seines Bruchzustandes, so daß bereits geringe Änderungen des Spannungsfeldes zur Auslösung der häufig auftretenden Bergschläge und Mikrobeben genügen.
Summary Neotectonic Stresses in the Region of the Mine at Bleiberg, Carinthia In situ stress measurements at the mine of Bleiberg show extremely high stress values. Calculations by the method of finite elements prove the existence of a neotectonic stress field. Joint orientation measurements are in accordance with the in situ stress measurements. The maximum pressure is directed NW-SE. This conforms to the character of the European neotectonic stress field. Relaxation phenomena on drill cores are found at a depth as low as 240 m. The relaxations show only partly a logarithmic time dependence. The deformation modulus and Poisson's ratio vary by more than 100% within distances of some cms. The same spread is found on the in situ stresses. In some samples, the in situ stresses approach the uniaxial rock strength. The inhomogeneity of the stress field and of the material causes parts of the rock to be near the state of failure. Therefore, slight changes of the stress field give rise to rock bursts and microseismic phenomena.
Résumé Contraintes néotectoniques dans la région de la mine de Bleiberg, Carinthie Les mesures “in situ” des contraintes dans la mine de Bleiberg donnent comme résultat des quantités exceptionnelles. Les calculations par la méthode des éléments finis preuvent l'existence d'un champ de contraintes néotectoniques horizontales. La pression maximale est orientée NO-SE, ce qui conforme au caractère du champs néotectonique des contraintes en Europe. Dans une profondeur de 240 m existent déjà des relaxations sur les carottes. Le module de la déformation et le rapport de Poisson changent plus que 100%. Les variations des contraintes mesurés “in situ” sont aussi grandes. Les contraintes “in situ” sont presque aussi grandes que la solidité de pression. Une partie des roches est toujours près de rupture à cause de l'inhomogénéité des roches et du champ de contraintes. Petits changements de ce champ de contraintes peuvent causer des microséismes.
Gebirgszustand und neotektonische Spannungen im Gebiet des Bergbaues von Bleiberg, Kärnten
Kohlbeck, F. (Autor:in) / Scheidegger, A. E. (Autor:in)
Rock mechanics ; 14 ; 1-25
01.05.1981
25 pages
Aufsatz (Zeitschrift)
Elektronische Ressource
Deutsch