BOHRLOCHGEOPHYSIKALISCHE MESSVERFAHREN:

Messung der natürlichen Gammastrahlung
Die mit der Gammasonde gemessene natürliche Gammastrahlung rührt vom Isotop Kalium 40 und von den radioaktiven Isotopen der Uran- und Thorium Zerfallsreihen her. Diese Isotope sind Bestandteile von Tonmineralien, wobei sie normalerweise in einem festen Mengenverhältnis stehen. Die Gammamessung gestattet also im Regelfall, Ton- und Sandschichten zu unterscheiden und bei mehr oder weniger tonigen Sedimenten den Tongehalt abzuschätzen. Andere strahlungsaktive Mineralien, wie z.B. Glaukonit und Glimmer, die häufig auch in Sand- und Sandsteinschichten vorkommen, machen sich in gleicher Weise wie Tone bemerkbar. Sie können daher nur mit Hilfe zusätzlicher geophysikalischer Bohrlochmessungen (ES und FEL) und geologischer bzw. mineralogischer Informationen von den tonigen Sedimenten unterschieden werden.

Der Zweck der Messung ist die Ermittlung von Schichtgrenzen, Unterscheidung von tonigen und nichttonigen Gesteinen sowie die Bestimmung des Tongehaltes bei tonigen Sedimenten. Die Auswertung erfolgt vorwiegend qualitativ, in Verbindung mit der Bohrprobenansprachen aber auch quantitativ. Bei einer deutlichen Ton-Sand-Wechsellagerung, d.h. einer Schichtenfolge, bei der sich eine Ton- und eine Sandlinie eindeutig festlegen lässt, kann für Schichten mit Mächtigkeiten > 1 m der Tongehalt bzw. der Ton-Schluff Gehalt (Korngrößenanteil < 0,002 mm bzw. < 0,02 mm nach DIN 4022) überschlägig aus der GR-Kurve bestimmt werden. Dafür ist zunächst der Gammarayindex GRI zu ermitteln:

GRI= (GR- GRsand)/(GRton-GRsand)

Der Tongehalt oder der Ton-Schluff Gehalt kann dann über eine Umsetzungsfunktion aus dem Gammarayindex ermittelt werden, deren Form vom Verfestigungsgrad des Gesteins und lokalen Gegebenheiten abhängen kann. Eine erste Näherung ist, den Gammarayindex mit dem Ton-Schluff Gehalt ( Korngrößenanteil < 0,02 mm ) gleichzusetzen.

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