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Arbeitsbericht NAB 14-59

Aktualisierte Abschätzung des Tonmineralgehalts anhand von Bohrlochmessungen in Bohrungen der Nordschweiz (update NAB 12-56)

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Kontinuierliche Profile des Tonmineralgehalts sind wesentlich für die Charakterisierung der Wirt- und Rahmengesteine. Ziel der Tonmineralgehaltsanalysen ist unter anderem die Identifikation und laterale Korrelation von potentiell wasserführenden kalkigen und sandigen (tonarmen) Abfolgen innerhalb der Wirt- und Rahmengesteine.

Der vorliegende Bericht ergänzt die bereits bestehenden Tonmineralgehaltsanalysen, die für 24 Bohrungen aus dem Grossraum der 5 Nordschweizer Standortgebiete Südranden, Zürich Nordost, Nördlich Lägern, Jura Ost und Jura-Südfuss (Nagra 2008) durchgeführt wurden (Albert & Schwab 2013). Dabei wurden die Wirt-und Rahmengesteine (Effinger Schichten, 'Brauner Dogger' bzw. 'Mittlerer und Oberer Dogger', Opalinuston, Lias, Keuper) hinsichtlich des Tonmineralgehaltes analysiert. In der Regel wurden die bestehenden Tonmineralgehaltsberechnung aus Albert & Schwab (2013) mit wenigen Änderungen übernommen und um die Auswertung bohrlochgeophysikalischer Daten aus EWS-und Sondierbohrungen ergänzt, die seit 2012 im Auftrag der Nagra gemessen wurden oder der Nagra zur Verfügung gestellt wurden. Dazu gehören insbesondere die Erdwärmesondenbohrungen (EWS) unterschiedlicher Auftraggeber (vgl. Tab. 1.1), in denen die Nagra bohrlochgeophysikalische Messungen durchführen konnte (vgl. Bläsi et al 2014). Die Änderungen zu Albert & Schwab 2013 resultieren aus einem methodisch verändertem Vorgehen – sind aber relativ gesehen klein und liegen innerhalb der Ungewissheiten.

In den bestehenden Tonmineralgehaltsanalysen (Albert & Schwab 2013, Albert 2008) lagen für einen Teil der analysierten Bohrungen Kern-oder Cuttingproben vor, an denen in unregelmässigen Abständen der Tonmineralgehalt direkt bestimmt wurde (Sondierbohrungen Benken, Riniken, Schafisheim und Weiach, Erdwärmesondenbohrungen (EWS) Küttigen-2 und Oftringen und der Geothermiebohrung (GTB) Schlattingen-1). Basierend auf der Korrelation von Log und gemessenem Tonmineralgehalt an den Proben wurde der Tonmineralgehalt zwischen den Probenahmestellen aus den geophysikalischen Logs interpoliert. In den in diesem Bericht ergänzten EWS-und Sondierbohrungen wurde lediglich ein eingeschränktes geophysikalisches Messprogramm durchgeführt; nur für zwei zusätzliche Bohrungen (EWS Frick-2 und Gansingen-1) existieren mineralogische Analysen, allerdings lediglich an wenigen Cuttingproben. Eine exakte quantitative Tonmineralgehaltsbestimmung ist unter diesen Umständen nicht möglich. Die ermittelten relativen Tonmineralgehalte erlauben daher nur eine qualitative Beschreibung der relativen Tonmineralgehaltsänderungen entlang der Bohrungen, können aber trotzdem sehr gut zur Korrelation zwischen den betrachteten Bohrungen verwendet werden.

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