TSK 11 Göttingen 2006 Kiechl et al.
 Die hydrogeologische Wirk-
 samkeit von Störungen am
 Beispiel des Talhof-Störungs-
 System (Ostalpen, Öster-
 reich) Poster
 Eva Kiechl1 Robert Rabitsch1
 Heiko Gaich1 Walter Kurz1
 Gerfried Winkler2
 In der oberen Kruste sind Störungszo-
 nen üblicherweise aus komplexen Netz-
 werken von diskreten Brüchen unter-
 schiedlicher Genese zusammengesetzt.
 Sie stellen daher meist maßgebliche
 Zonen bevorzugter unterirdischer Was-
 serwegigkeiten dar. Außerdem sind sie
 somit wesentlich für die hydrogeolo-
 gische Beurteilung von Gebirgskörpern,
 da massive Wassereinbrüche im Unter-
 tagebau sehr häufig an Störungszonen
 gebunden sind.
 Solche Störungszonen zeigen für ge-
 wöhnlich eine räumlich-zeitliche Ent-
 wicklung vom Ausgangsgestein zu voll-
 ständig ausgeprägten Störungszonen
 mit einer internen strukturellen Gliede-
 rung (Protolith — damage zone — fault
 core).
 Die hydraulische Bewertung von Stö-
 rungen ist ein wesentlicher Eingangspa-
 rameter für eine numerisch hydraulische
 Modellierung von Gebirgskörpern. Hier-
 für ist es notwendig das hydraulische
 Verhalten und die Wirksamkeit der ver-
 schiedenen Bereiche der Störung zu be-
 schreiben und für die modellhafte Um-
 setzung mit hydraulischen Kenngrößen
 zu belegen.
 Das Ziel der Arbeit ist eine Korrela-
 tion von strukturgeologischen Parame-
 tern mit hydraulischen Parametern (kf ,
 1 Institute of Applied Geosciences, Graz,
 Austria 2 Joanneum Research, Institute of
 Water Resources Management, Graz, Austria
 T, . . . ). Dies kann als eine hydraulische
 Kalibration der einzelnen Störungsklas-
 sen in Verbindung mit Wasserdurchläs-
 sigkeit angesehen werden
 Für eine Fallstudie wurde als Test-
 gebiet das Talhof-Störungssystem im
 Nordostteil der Ostalpen (Semmering-
 Raxgebiet, Österreich) gewählt. Diese
 subvertikale, ca. E–W streichende
 Talhof-Störung zeigt links-lateralen
 Versatz und schneidet permo-triassische
 Sequenzen (Quarzite, Karbonate)
 der unterostalpinen Einheiten, wel-
 che den unteren Teil einer permo-
 mesozoischen Cover-Sequenz bilden.
 Im Untersuchungsgebiet zeigen sie eine
 sub-vertikale Lagerung und streichen
 E–W bis NE–SW. Diese Gesteins-
 einheiten sind durch unterschiedliche
 Rheologie und daher unterschiedlichem
 Deformationsverhalten charakterisiert.
 Im bearbeiteten Bereich schneidet die
 Talhofstörung die primäre Quarzit-
 Karbonatabfolge spitzwinkelig. Bruch-
 hafte Strukturen in den Karbonaten
 sind charakterisiert durch die Bildung
 von diskreten Brüchen (Scher-und
 Extensionsbrüche) und zementierten
 tektonischen Breckzien. Innerhalb der
 Quarzite ist der Protolith durch bei-
 nahe vollständige Auflockerung bis zur
 Bildung von kohäsionslosen Kakiriten
 gekennzeichnet.
 Kartierungen im Kleinmaßstab (Li-
 thologie, Bruchstrukturen), und die
 detaillierte Untersuchung repräsentati-
 ver Aufschlussbereiche (incl. der Auf-
 nahme von Scan-lines) geben De-
 tailinformationen über die Geometrie
 des Bruchsystems. Für die hydrauli-
 sche/hydrogeologische Auswertung und
 Analyse werden in erster Linie die
 richtungsgebundenen Kluftvolumina be-
 stimmt. Hierfür werden Kluftsystem-
 parameter wie Raumlage, Öffnung, li-
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Kiechl et al. TSK 11 Göttingen 2006
 nearer Durchtrennungsgrad sowie ku-
 mulative Öffnungsparameter (z.B. Auf-
 lockerung des Gebirges, relativer An-
 teil an Porenvolumen) u.dgl. aufgenom-
 men und mittels statistischer Metho-
 den (Clustering — hierarchisch, fuzzy c-
 mean) nach objektiven Kriterien ausge-
 wertet. Die Kakirite werden auch mit-
 tels labormäßige Porositätsmessungen
 untersucht, um Rückschlüsse über Spei-
 cherverhalten und Durchlässigkeiten zu
 erhalten. Auf Basis dieser Daten kön-
 nen bestimmte Domänen definiert wer-
 den, denen jeweils spezifische hydrau-
 lische Wirksamkeiten zugeordnet wer-
 den kann.
 Bei der statistischen Auswertung muss
 besonders auf die in unterschiedlicher
 Qualität und Maßstab vorliegenden Da-
 tensätzen zwischen den ober- und un-
 tertägig erhobenen und aufgenommenen
 Parametern Rücksicht genommen wer-
 den. Ebenso muss ein gemeinsamer
 Bewertungsschlüssel zwischen struktur-
 geologischer Gebirgsbeschreibung und
 hydrogeologischer Bewertung hinsicht-
 lich Konsistenz und Vergleichbarkeit
 erarbeitet werden. Dies ist vor al-
 lem notwendig, um geologisch erho-
 bene Parameter in bestehende hydro-
 logische/hydrogeologische Berechnungs-
 und Modellierungsverfahren zur Ermitt-
 lung von Speichervolumina und hydro-
 graphischen Einzugsgebieten einfließen
 lassen zu können.
 Als Resultat der statistischen Auswer-
 tungen werden die Parameter in Grup-
 pen bzw. Klassen unterteilt. Weitere
 Unterteilungen bzw. Klassifizierungen,
 unter anderem in Hinblick auf unter-
 schiedliche Auswirkungen auf verschie-
 dene lithologische Einheiten, sind Be-
 standteile der statistischen Auswertung.
 In weiterer Folge werden die Ergeb-
 nisse der statistischen Auswertungen
 (objektiv) der subjektiven hydrogeolo-
 gischen Gesamtbeschreibung der Stö-
 rungen interpretativ gegenübergestellt.
 Zudem können die ermittelten hydrau-
 lischen Kennwerte den errechneten Po-
 rositäten und Kluftvolumina der Stö-
 rungen gegenüber gestellt und vergli-
 chen werden. Dies stellt auch einen
 wesentlichen Bearbeitungsschritt in der
 Ausweisung hydrographischer Einzugs-
 gebiete in Festgesteinskörpern dar, da
 Störungen einen wesentlichen Einfluss in
 Bezug auf deren Erstreckung und Aus-
 dehnung haben. In Verbindung mit hy-
 drologischen Daten (Wasserbilanz) sind
 die somit wichtige zusätzliche Eingangs-
 daten für die Berechnung von Bergwas-
 serzutritten (Spitzenzutritte und Behar-
 rungsmengen) vorhanden.
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