Geology Reference
In-Depth Information
»Becken« weitgehend ein Hochplateau, das von mächtigem Löss
bedeckt ist.
Flözgas kann als Energiequelle gewonnen werden, zugleich
stellt es eine Gefahrenquelle für den Bergbau dar. Bei der Inkoh-
lung entsteht, beginnend bei Glanzbraunkohle, Methan zusam-
men mit etwas Propan und Butan. Den höchsten Methangehalt
haben Gas- und Fettkohle, bei Kohlen von höherem Rang konn-
te das Gas weitgehend entweichen, was bedeutende konventio-
nelle Erdgaslagerstätten bilden kann. Das Grubengas, das beim
Abbau von Gas- und Fettkohle freigesetzt wird, ergibt mit Luft
eine explosive Mischung, die für die gefürchteten »schlagenden
Wetter« verantwortlich ist. Daher ist eine sehr gute Belüftung
notwendig. Außerdem kommt es in Kohlebergwerken zu einer
langsamen Oxidation der Kohle zu CO und CO 2 , die sich in
Senken ansammeln und ebenfalls tödlich sein können. Zusätz-
lich zum während der Inkohlung gebildeten Methan entsteht
durch die Wirkung von Mikroorganismen auch biogenes
Methan (Thielemann et al. 2004, Fallgren et al. 2013), und zwar
vor allem in ehemaligen Bergwerken. Den ersten Schritt machen
fermentative Bakterien, die Acetat und andere Stoffe freisetzen.
Daraus produzieren dann anaerobe methanogene Archaeen
Methan. Das aus aktiven und stillgelegten Kohlebergwerken frei-
gesetzte Methan landet weitgehend in der Atmosphäre, weltweit
macht das 7 % der Emission dieses starken Treibhausgases aus.
Besser ist, wenn das Gas zur Energiegewinnung genutzt wird. In
einigen Revieren, so auch im Ruhrgebiet, wird das aus aktiven
oder stillgelegten Bergwerken ( coalseam methane , coalmine
methane ) entweichende Gas in Kraftwerken verbrannt. Manch-
mal wird das Flözgas ( coalbed methane ) auch in Gebieten ohne
Bergbau durch Bohrungen erschlossen. Das Flöz wird schicht-
parallel angebohrt, dann muss zunächst das Wasser abgepumpt
werden, das die Mobilität des Gases in den Poren einschränkt.
Schließlich strömt das Methan aus dem Bohrloch.
Bei Anwesenheit von Sauerstoff kann sich ein Kohleflöz auch
selbst entzünden, anfällig ist vor allem poröse Steinkohle. Dazu
reichen relativ geringe Temperaturen, wie sie etwa bei der Ver-
witterung von Pyrit erreicht werden können. Ausreichend Sauer-
stoff gibt es bei Ausbissen des Flözes an der Oberfläche und in
Bergwerken. Ist nur wenig Sauerstoff vorhanden, kommt es zur
unvollständigen Verbrennung in einem Schwelbrand, bei dem
Temperaturen von wenigen Hundert Grad erreicht werden. Ist
ausreichend Sauerstoff vorhanden, können Temperaturen von
über 1000 °C entstehen, was zum Aufschmelzen des Gesteins
reicht. Die Brände sind kaum in den Griff zu bekommen, welt-
weit gibt es Beispiele, die schon seit Jahrzehnten brennen. Das
Flöz im Burning Mountain Reserve (New South Wales, Austra-
lien) brennt vermutlich schon seit 5500 Jahren, die Erdoberfläche
ist eine dampfende Landschaft und erinnert an Vulkangebiete.
Abb. 6.10 Kohleflöz in einem historischen Bergwerk in Lancashire
(Großbritannien). © Mjtmail.
in Indien und Südamerika. Die Vorkommen des damaligen
Superkontinents Gondwana entstanden in gemäßigtem Klima,
vor allem im Perm. Sie werden meist als »Gondwana-Kohlen«
bezeichnet. Die nächste Phase, im Jura und der frühen Kreide,
betraf vor allem die Vorlandbecken der Rocky Mountains (lara-
midische Gebirgsbildung, USA und Kanada), Sibirien und
China. In der dritten Phase, dem Tertiär (alpidische Gebirgsbil-
dung), entstanden die meisten der großen Braunkohlevorkom-
men, zum Teil aber auch Steinkohle und Anthrazit. Wichtige
Beispiele sind Mitteleuropa, Australien, Indonesien, Südpata-
gonien (Chile, Argentinien), Kolumbien und Venezuela sowie
der Westen von Nordamerika.
In manchen Becken wurde mehrfach Kohle abgelagert. Ein
Beispiel ist das riesige Ordos-Becken (Johnson et al. 1989, Yang
et al. 2005, Yao et al. 2009) in China, das nördlich von Xian den
Nordteil der Provinz Shaanxi umfasst und bis in die Nachbar-
provinzen, insbesondere die Innere Mongolei, reicht. Es handelt
sich um das größte der vielen chinesischen Kohlereviere, außer-
dem enthält es Erdgas und Erdöl. Im Ordovizium war dies noch
ein Schelfmeer am Rand des Nordchinesischen Kratons, in dem
Karbonate abgelagert wurden. Diese sind heute ein Problem für
den Bergbau, denn als sie trocken fielen, wurden sie stark ver-
karstet. Die Höhlensysteme sind schuld daran, dass es in den
Bergwerken immer wieder zu plötzlichen Wassereinbrüchen
kommt, womit auch andere Kohlereviere Chinas zu kämpfen
haben (Li & Zhou 2006). Nun entstand eine Subduktionszone, an
der auch kleinere Terrane »angeklebt« wurden. Das Becken war
eine flache Küstenregion mit Lagunen und Deltas, an der sich im
Oberkarbon und Unterperm mehrere Flöze bildeten, welche
heute als Steinkohle mit hohem Methangehalt vorliegen. In der
Trias kollidierte der Südchinesische Kraton und das Qinling-
Gebirge entstand, das Becken befand sich nun inmitten eines
Kontinents. Auch der südliche Teil des Beckens wurde aufgefaltet
und teilweise erodiert. Im Jura wurden weitere Flöze abgelagert.
Zeitweise gab es einen großen See mit schwankendem Wasser-
spiegel und einem sumpfigen Ufer. Außerdem entstanden große
Moore in den Faltenmulden, während die Falten selbst durch
weitere Verformung noch verstärkt wurden. Heute ist das
6.2 Von der Alge zum Erdöl
Fotosynthese treibende Kleinstlebewesen wie Diatomeen (Kie-
selalgen, . Abb. 6.11 ) und andere Algen, Dinoflagellaten, Cyano-
bakterien und so weiter werden als Phytoplankton bezeichnet.
Sie liefern den weitaus größten Beitrag für das organische Mate-
 
Search WWH ::




Custom Search