Die Calcit Edelsplitt Produktions GmbH & Co. KG plant die Erweiterung des Kalksteinbruchs in Arnsberg-Holzen. Der Steinbruch hat aktuell eine NW-SO-Erstreckung von ca. 550 m und eine N-S-Erstreckung von maximal 350 m.
Der Steinbruch soll in Richtung Nordosten um etwa 110 m erweitert werden. Die ICG wurde von der Calcit Edelsplitt Produktions GmbH & Co. KG beauftragt, die Erkundung, Beschreibung und Beurteilung der geologischen Verhältnisse im Bereich des geplanten Abbaufeldes durchzuführen. Insbesondere sollten hierbei konkrete Angaben zur Verbreitung und Tiefenlage „abbauwürdiger“ Gesteinsschichten gemacht werden.
Die Erweiterungsfläche weist oberflächennah eine Lockergesteinsdeckschicht und eine teils mächtige, stark verwitterte Schicht aus Grauwackenschiefer auf, die für den Abbau der darunter anstehenden abbauwürdigen Festgesteine abgetragen werden muss. Im Hinblick auf die Erkundung und Beurteilung der geologischen Verhältnisse wurden folgende Bearbeitungsstufen durchgeführt:
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Stufe 1: Geologische Geländeaufnahme und Beurteilung der in den zugänglichen Steinbruchwänden aufgeschlossenen Gesteinsschichten. Geotechnische Messungen des Trennflächengefüges. Feststellung und Beurteilung der Gesteinsart, der Lagerungsverhältnisse, des Verwitterungsgrades, der Gesteinsfestigkeit sowie des Durchtrennungs- und Auflockerungsgrades des anstehenden Festgesteins.
Stufe 2: Geophysikalische Erkundung der Untergrundverhältnisse im Hinblick auf die Verbreitung und Tiefenlage von abbauwürdigen Festgesteinen. Die Ausführung der geoelektronischen und seismischen Messungen erfolgte durch die geoFact GmbH, Bonn.
Stufe 3: Auswertung und Interpretation der Ergebnisse der geologischen und geophysikalischen Felduntersuchungen. Ausarbeitung eines geologischen Untergrundmodells für die geplante Steinbrucherweiterung.
Die geologischen Felduntersuchungen erfolgten an der NE-Seite des Steinbruchs entlang der oberen, etwa 340 m langen Berme 1 mit Felswandhöhen zwischen etwa 15 und 24 m (Bild 3). Die anstehenden Gesteinsschichten wurden geologisch aufgenommen und in einem zusammenhängenden Längsschnitt auskartiert. Hierbei wurde das Trennflächengefüge (Schicht-, Schieferungs-, Kluft- und Störungsflächen) mit einem Geologenkompass gefügekundlich eingemessen.
Die Ergebnisse der geologischen Geländeaufnahme zeigten, dass die im Steinbruch Holzen anstehenden karbonischen Kalksteine generell in nördliche Richtung einfallen. Gleichzeitig wird das verfaltete Gebirge von Nord-Süd-streichenden tektonischen Störungen durchzogen, an denen die Gesteinsformationen vertikal versetzt sind und dadurch in unterschiedlichen Tiefenlagen unterhalb der Lockergesteinsdeckschichten und Schiefergesteinen anstehen. Für die Erkundung der Tiefenlage der für die Splittherstellung begehrten harten Gesteine (Grauwacken, Plattenkalke) wurden von der geoFact GmbH insgesamt zehn Geoelektrikprofile und vier Seismikprofile im Kreuzraster auf der Untersuchungsfläche angeordnet.
Bei der Auswertung der geophysikalischen Messdaten zeigte sich, dass für die geologischen Verhältnisse im Untersuchungsgebiet das Verfahren der Geoelektrik zur Feststellung der Oberfläche der „kompakten“ Festgesteine sehr gut geeignet und aussagekräftig ist. Die Widerstandsverteilung der Geoelektrikprofile zeigt deutlich voneinander abweichende niederohmige und hochohmige Wertebereiche, die auf Lockergesteine bzw. stark verwitterte Schiefergesteine und auf harte „abbauwürdige“ Grauwacken und Kalksteine hinweisen.
Aus der Kombination und Interpretation der Ergebnisse der geologischen Gelände- und Felsaufnahme im Steinbruch mit den Messergebnissen der geophysikalischen Felduntersuchungen wurde ein geologisches Geländemodell abgeleitet, das konkrete Angaben über die Verbreitung und Tiefenlage der „abbauwürdigen“ Gesteine liefert. Seitens der ICG wurden für den geplanten Erweiterungsbereich fünf geologische Querprofile konstruiert, die die Mächtigkeit der Lockergesteinsdeckschichten und der Schiefergesteine und die Tiefenlage der abbauwürdigen Festgestein darstellen.
Auf Grundlage des geologischen Modells wurde ein Höhengleichenplan für die Oberkante Fels abgeleitet. Der Felsabbau ist aus wirtschaftlichen Gründen nur in dem Bereich des Untersuchungsgebietes sinnvoll, in dem die nicht abbauwürdigen Gesteine eine Mächtigkeit von weniger als 10 m unter GOK aufweisen. Die geologisch-geophysikalischen Untersuchungen ergaben, dass abbauwürdige Festgesteine in geringer Tiefenlage nur im mittleren Teil der geplanten Nord-Ost-Erweiterung vorhanden sind. Die Fläche des nutzbaren Abbaubereichs (Deckschicht ≤ 10 m) ist in dem Lageplan des Untersuchungsgebietes dargestellt.
