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ArbeitsberichtNAB 14-33

Nationale Genossenschaftfür die Lagerung

radioaktiver Abfälle

Hardstrasse 73CH-5430 Wettingen

Telefon 056-437 11 11

www.nagra.ch

März 2014

R. Hänni

Geologisches 3D-Modell Wellenberg 2014

Geotest AG

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radioaktiver Abfälle

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KEYWORDS

Geologisches 3D Modell, Wellenberg

März 2014

R. Hänni

Geologisches 3D-Modell Wellenberg 2014

Geotest AG

Nagra Arbeitsberichte stellen Ergebnisse aus laufenden Forschungsaktivitäten dar, welche

nicht zwingend einem vollumfänglichen Review unterzogen wurden. Diese Berichtsreihe dient

dem Zweck der zügigen Verteilung aktueller Fachinformationen. Die Autoren haben ihre

eigenen Ansichten und Schlussfolgerungen dargestellt. Diese müssen nicht zwingend mit

denjenigen der Nagra übereinstimmen.

"Copyright © 2014 by Nagra, Wettingen (Schweiz) / Alle Rechte vorbehalten.

Das Werk einschliesslich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung

ausserhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung der Nagra

unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Übersetzungen, Einspeicherung und

Verarbeitung in elektronischen Systemen und Programmen, für Mikroverfilmungen, Verviel-

fältigungen usw."

I NAGRA NAB 14-33

Zusammenfassung Im Hinblick auf die Abgrenzung und Bewertung der Lagerperimeter in Etappe 2 des Sachplans geologische Tiefenlager wurde ein neues geologisches 3D-Modell des potenziellen Standort-gebiets Wellenberg erstellt. Dieses beruht im Wesentlichen auf neuen geologischen Karten, den vorhandenen Bohrungen sowie einer (tektonischen) Neuinterpretation mit mehreren Profil-schnitten, die von Hänni und Pfiffner (2014) erstellt wurde. Im Modell werden die wesentlichen geologischen Grenzflächen dargestellt, insbesondere die Wirtgesteinsgrenzen. Das Wirtgestein umfasst die Palfris-Formation, die Vitznau-Mergel sowie die Globigerinenmergel und den Schimberg-Schiefer (tertiäre Anteile). Modelliert wurden die Begrenzungen der Palfris-Forma-tion sowie die Grenze Kreide-Tertiär innerhalb der Drusberg-Decke. Daneben wurden weitere wichtige Überschiebungen modelliert.

Die Unterschiede im Verlauf der Grenzflächen zwischen dem neuen und dem alten Modell (Kuhn 2009) werden anhand einer Serie von Profilschnitten aufgezeigt. Aufgrund der Neuinter-pretation der tektonischen Verhältnisse ergeben sich vor allem in den östlichen und westlichen Profilschnitten unterschiedliche Verläufe der jeweiligen Grenzflächen. Dies betrifft vor allem die tektonischen Schuppen süd-südöstlich des Wirtgesteinskörpers. Bezüglich des nutzbaren Wirtgesteinsvolumens ergeben sich jedoch nur geringe Abweichungen zwischen den beiden Modellen. Die tektonischen Neuinterpretationen sind massgeblich in Hänni und Pfiffner (2014) dokumentiert; in diesem Bericht werden nur diejenigen tektonischen Überlegungen weiter erläu-tert, welche für die Konstruktion des 3D-Modells zusätzlich wichtig waren.

III NAGRA NAB 14-33

Inhaltsverzeichnis

Zusammenfassung .......................................................................................................................... I

Inhaltsverzeichnis ........................................................................................................................ III

Tabellenverzeichnis ..................................................................................................................... III

Figurenverzeichnis ...................................................................................................................... IV

1 Ausgangslage ........................................................................................................... 1

2 Erstellung des Modells ........................................................................................... 3 2.1 Verwendete Software................................................................................................ 3 2.2 Datengrundlagen ....................................................................................................... 3 2.3 Modellierte geologische Elemente ........................................................................... 5 2.4 Digitalisierung der Ausbisslinien ............................................................................. 6 2.5 Zusätzliche Profilschnitte ......................................................................................... 7 2.6 Modellierung der Flächen ......................................................................................... 8 2.7 Anmerkungen zur Tektonik .................................................................................... 13

3 Digitale Projektdaten............................................................................................ 15

4 Referenzverzeichnis .............................................................................................. 17

Anhang 1 Profilschnitt .......................................................................................................... A-1

Anhang 2 Vergleich mit den Profilschnitten von NTB 96-01 ............................................... B-1

Anhang 3 Vergleich der kartierten und der modellierten Ausbisslinien ............................... C-1

Anhang 4 Horizontalschnitte durch das Modell .................................................................... D-1

Anhang 5 Darstellung der einzelnen Flächenelemente .......................................................... E-1

Tabellenverzeichnis Tab. 1: Zusammenstellung der modellierten geologischen Einheiten. ................................. 5

NAGRA NAB 14-33 IV

Figurenverzeichnis Fig. 1: Übersicht Profillinien: Violett Profilspuren Hänni und Pfiffner (2014), rot:

Spuren der neu erstellten, zusätzlichen Profile. ........................................................ 1

Fig. 2: Die in Hänni und Pfiffner (2014) erarbeiteten Datengrundlagen für das Modell. ...................................................................................................................... 3

Fig. 3: Bohrdaten dargestellt mit dem Höhenmodell (transparent): die welltracks sind entsprechend der durchbohrten Einheiten eingefärbt (gelb: „Tertiär“, orange: „Mélange“, blau: Palfris-Fm. resp. Wirtgestein unterhalb „TopP“, grün: Kreide der Drusberg-Decke oberhalb „TopP“. ............................................... 4

Fig. 4: Projektion der Ausbisslinien auf das DHM. ............................................................. 6

Fig. 5: Lage der zusätzlichen Profile W1-4, Z1, O1 undO2 bezüglich der Profile A-D aus Hänni und Pfiffner (2014). ............................................................................. 7

Fig. 6: Darstellung der einzelnen Profilschnitte als Drahtgittermodell. ............................... 8

Fig. 7: Verbindung der 3D-Linien der Profilschnitte zu einer Fläche, dargestellt am Beispiel der Drusberg-Überschiebung und eines Horizonts „TopJ“. ....................... 9

Fig. 8: Veranschaulichung der Flächenanpassung an die Ausbisslinien am Beispiel der Fellberg-Antiklinale (Top Kreide, hellgrün), Verschnitt der 3D-Fläche mit der tektonischen Karte. Die dünnen roten Linien bezeichnen das Kilometerraster. ...................................................................................................... 10

Fig. 9: Abweichung im Verlauf der Drusberg-Überschiebung gegenüber der Kartierung im Bereich der Profilspuren O1 und O2 (hellrot) beim Secklisbach. Der Ausbiss gemäss Modell (blauer Pfeil) liegt ca. 150 m weiter nördlich als gemäss geologischer Karte. ...................................................... 11

Fig. 10: Darstellung der Schichtgrenzen (oberste Einheiten transparent). ........................... 12

Fig. 11: Darstellung der Trennflächen. ................................................................................ 12

Fig. 12: Darstellung von Schichtgrenzen und Trennflächen. ............................................... 13

Fig. 13: Veranschaulichung der tektonischen Zusammenhänge in den Kreideeinheiten der Axen-Decke. Ebenfalls dargestellt ist das Befundprofil des Tunnels Engelberg im Modellkontext. ............................................................. 14

1 NAGRA NAB 14-33

1 Ausgangslage Als Ergänzung zu den umfangreichen verfügbaren Daten zum Standortgebiet Wellenberg (Nagra 1997), die im Rahmen von Hänni und Pfiffner (2014) aufgearbeitet und tektonisch neu interpretiert wurden, wurde eine Aktualisierung des auf Nagra (1997) basierenden 3D-Modells (Kuhn 2009) anhand mehrere Profilschnitte (siehe Fig. 1) durchgeführt.

Der vorliegende Bericht beschreibt die für die Modellierung verwendeten Grundlagen, das Vorgehen bei der Erstellung des Modells sowie weitere Anmerkungen zum Modell.

Mit dem Modell sollen die wichtigsten geologischen Grenzflächen dreidimensional dargestellt werden. Im Hinblick auf die Abgrenzung von Lagerperimetern sind dies insbesondere die Wirt-gesteinsgrenzen. Im Liegenden des Wirtgesteinskörpers (Axen-Decke) entspricht dies etwa der Basis des Tertiärs. Das Wirtgestein selber umfasst im Wesentlichen, nebst den volumenmässig wichtigsten Schiefern der Palfris-Formation auch die Vitznau-Mergel sowie Tertiäre Anteile (Globigerinenmergel, Schimberg-Schiefer). Die in Nagra (1997) als „interhelvetische Mélanges“ bezeichneten, nicht weiter differenzierbaren Gesteinsabfolgen sind ebenfalls Bestandteil des Wirtgesteins. Tektonisch eingeschuppte Kalksteine (Quinten-Kalk, Öhrli-Kalk) wurden im Wirtgesteinskörper festgestellt, diese sind volumenmässig aber unbedeutend.

Zum Hangenden wird der Wirtgesteinskörper meist durch die Kalke der Drusberg-Decke (Basis Diphyoides-Kalk) abgegrenzt. Im Modell entspricht dieser Horizont dem „Top Palfris“.

Fig. 1: Übersicht Profillinien: Violett Profilspuren Hänni und Pfiffner (2014), rot: Spuren

der neu erstellten, zusätzlichen Profile.

W1

Profil A

W2

W3

W4

O1 O2

Profil C

Profil D

Z1

3 NAGRA NAB 14-33

2 Erstellung des Modells

2.1 Verwendete Software Das Modell wurde mit der 3D-Modellierungsoftware Move, Version 2013.1.2 der Firma Midland Valley Exploration Ltd., Glasgow, erstellt. GIS-Daten wurden mit ArcGIS 10 von ESRI aufbereitet. Für die Bereitstellung der Bohrdaten in einem importfähigen ASCII-Format wurde Microsoft Excel (Version 2010) verwendet.

2.2 Datengrundlagen Als Grundlage für die Modellierung dienten die geologischen Schnitte und Profile aus Hänni und Pfiffner (2014) (Fig. 2), die bereits georeferenziert verfügbar waren (durch Proseis AG, P. Kuhn). Im Folgenden werden die restlichen Grundlagendaten für das hier beschriebene Modell aufgelistet:

• tektonische Karte (Hänni und Pfiffner 2014, Beilage 1)

• Profile A-D (Hänni und Pfiffner 2014, Beilagen 3-6)

Fig. 2: Die in Hänni und Pfiffner (2014) erarbeiteten Datengrundlagen für das Modell. • Geologisch-geotechnisches Befundprofil Tunnel Engelberg (Hänni und Pfiffner 2014, Bei-

lage 7).

• Als topographische Grundlage wurde das DHM25 (swisstopo) verwendet.

NAGRA NAB 14-33 4

• Die Spuren der zusätzlich zu erstellenden Profilschnitte sowie ASCII-Daten der Bohrungen (Bohrlochstandorte, Bohrverlauf, Fig. 3) lagen bereits in georeferenzierter Form vor und konnten übernommen werden.

• Der Verlauf der Felsoberfläche im Engelbergertal wurde aus Liniger et al. (2014) übernommen.

Fig. 3: Bohrdaten dargestellt mit dem Höhenmodell (transparent): die welltracks sind entsprechend der durchbohrten Einheiten eingefärbt (gelb: „Tertiär“, orange: „Mélange“, blau: Palfris-Fm. resp. Wirtgestein unterhalb „TopP“, grün: Kreide der Drusberg-Decke oberhalb „TopP“.

5 NAGRA NAB 14-33

2.3 Modellierte geologische Elemente Die im Modell darzustellenden Elemente wurden vorgängig festgelegt. Nebst den Wirtgesteins-grenzen sollten insbesondere die Umrisse der tektonischen Schuppen ober- und unterhalb des Wirtgesteinskörpers modelliert werden. Im Modell werden die Bezeichnungen gemäss Tab. 1 verwendet.

Tab. 1: Zusammenstellung der modellierten geologischen Horizonte.

Bezeichnung Typ Beschreibung/Bedeutung TopK Horizon In der Drusberg-Decke: „Top Kieselkalk-Fm.“

In den Kreideschuppen der Axen-Decke: „Top Kreide“ , was mit „Basis Tertiär“ identisch ist und dort weitgehend der unteren Wirtgesteinsgrenze entspricht.

TopP Horizon In der Axen- und Drusberg-Decke: „Top Palfris“. Entspricht der Grenze der Palfris- bzw. Vitznau-Fm. zu den jüngeren, kompetenten Kreidekalken. Die Deckenzugehörigkeit der Modellflächen wird mit Präfix „Ax-„ bzw. „Dr-„ im Namen angegeben. Die Fläche Dr_TopP entspricht somit weitgehend der oberen Begrenzung des Wirtgesteinskörpers.

TopJ Horizon Obergrenze Quinten- bzw. Zementstein-Fm., praktisch identisch mit der „Untergrenze Palfris-Fm.“ Dieser weitgehend erodierte Horizont dient der Erfassung und Visualisierung der Walenstock-Einheit und der Kalkschuppen (Langweidli- und Geissbalmfluh).

Ax Fault Basisüberschiebungen der Axen-Decke Ax_int Fault Überschiebungen innerhalb der Axen-Decke. Dr Fault Überschiebung der Drusberg-Decke direkt über der Axen-Decke

(Grenze zwischen Tertiär der Axen-Decke und Palfris-Fm. der Drusberg-Decke).

Dr_j Fault Überschiebung der Drusberg-Decke innerhalb des Wirtgesteins Dr_int Fault Überschiebungen innerhalb der Drusberg-Decke

NAGRA NAB 14-33 6

2.4 Digitalisierung der Ausbisslinien In einem ersten Schritt wurden die massgeblichen Ausbisslinien aus einem CAD-File in ein shapefile transferiert und diese anschliessend vertikal auf das Höhenmodell projiziert (Fig. 4). In steilem Gelände ergeben sich dadurch Ungenauigkeiten in z-Richtung die im Rahmen der Modellgenauigkeit aber von untergeordneter Bedeutung sind und nicht nachgebessert wurden.

Für die einzelnen Profilschnitte wurden anschliessend die Durchstosspunkte der Ausbisslinien berechnet.

Fig. 4: Projektion der Ausbisslinien auf das DHM.

7 NAGRA NAB 14-33

2.5 Zusätzliche Profilschnitte Zwischen den Profilschnitten A-D (aus Hänni und Pfiffner, 2014) wurden zusätzliche Profil-schnitte erstellt, von West nach Ost: W1, W2, W3, W4, Z1, O1 und O2 (Fig. 5, vgl. Anhang A).

Fig. 5: Lage der zusätzlichen Profile W1-4, Z1, O1 undO2 bezüglich der Profile A-D aus Hänni und Pfiffner (2014).

Bei der Profilkonstruktion mussten in jeder Profilebene jeweils die Durchstosspunkte der Ausbisslinien und weitere, durch Bohrungen vorgegebene Punkte berücksichtigt werden. Ausserdem war darauf zu achten, dass Schichtmächtigkeiten und Faltenstil lateral kontinuier-lich, geologisch sinnvoll und ohne abrupte Änderungen verlaufen.

Die zusätzliche Profile O1, O2 und Z1 konnten zwischen den Profilen B, C und D verhält-nismässig einfach interpoliert werden.

Bei den Profilen W1 bis W3 gestaltete sich die Profilkonstruktion anspruchsvoller. Insbeson-dere in der Axen-Decke stellt der Oberflächenaufschluss der Fellberg-Antiklinale (Fig. 8) den einzigen verlässlichen Oberflächenaufschluss dar. Der laterale Verlauf der gegen Westen hin vermutlich auskeilenden Kreideschuppen (auf der linken Seite des Engelbergertals sind diese, wenn überhaupt, nur sehr reduziert vorhanden) ist aufgrund der Lockergesteinsbedeckung nicht ersichtlich und es besteht einige Freiheit bei der Interpretation.

Eine weitere, bedeutende Schwierigkeit für die tektonische Interpretation in diesem Modell-bereich besteht in der Korrelation der Faltenstrukturen in der Axen-Decke beidseits des Engel-bergertals (Bocki-Antiklinale und Stoffelberg-Antiklinale, vgl. Hänni und Pfiffner 2014, Fig. 3). Bereits Menkveld (1995) hat für das Malmstockwerk der Axen-Decke einen „Engelberger

NAGRA NAB 14-33 8

Transformbruch“ postuliert, der in Hänni und Pfiffner (2014) mit einer zusätzlichen ostvergen-ten Abschiebungskomponente modifiziert wurde. Für die Modellierung bedeutet dies, dass diese laterale Diskontinuität, deren Gestalt weitgehend unbekannt ist, kaum befriedigend dargestellt werden kann. Aus diesem Grund, unter Berücksichtigung der Aufschlüsse beim Engelberg-tunnel, reicht das 3D-Modell der Axen-Decke in westlicher Richtung bis zu Profil W1 (vgl. dazu auch Kap. 2.7, Fig. 13). Für die Drusberg-Decke konnten die Strukturen bis Profil A dargestellt werden.

2.6 Modellierung der Flächen Bei der Flächenmodellierung wurden in einem ersten Schritt die Überschiebungen durch Verbinden der entsprechenden Linien in den Profilebenen erstellt (Fig. 6 und 7). Dabei mussten laterale Verzweigungen der Überschiebungsbahnen berücksichtigt werden. Voraussetzung dafür ist eine kohärente Topologie der einzelnen Überschiebungen in den Profilen.

Fig. 6: Darstellung der einzelnen Profilschnitte als Drahtgittermodell.

9 NAGRA NAB 14-33

Fig. 7: Verbindung der 3D-Linien der Profilschnitte zu einer Fläche, dargestellt am Bei-spiel der Drusberg-Überschiebung und eines Horizonts „TopJ“.

In einem zweiten Schritt wurden die Schichtgrenzen als Flächen erstellt und mit den Überschie-bungen verschnitten (Fig. 10-12).

In einem dritten Schritt wurde der Ausbiss der Flächen zwischen den Profilen mit der tekto-nischen Karte und den Bohrungen verglichen und nötigenfalls angepasst (Fig. 8).

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Fig. 8: Veranschaulichung der Flächenanpassung an die Ausbisslinien am Beispiel der Fellberg-Antiklinale (Top Kreide, hellgrün), Verschnitt der 3D-Fläche mit der tektonischen Karte. Die dünnen roten Linien bezeichnen das Kilometerraster.

Bei diesem Prozess wird deutlich, dass sich das Modell nicht überall genau mit der tektonischen Karte deckt. Es wurden folgende Abweichungen festgestellt:

• Durch die Projektion der Karte auf das Terrainmodell können, besonders in steilem Gelände, unregelmässige Höhenverläufe der Ausbisslinien entstehen.

• In den Profilen O1, O2 beim Secklisbach verläuft die Drusberg-Überschiebung auf der Karte weiter südlich als im 3D-Modell. Wegen der ohnehin unscharfen Grenzziehung im Gelände ist dies durchaus akzeptabel (vgl. Fig. 9)

11 NAGRA NAB 14-33

Fig. 9: Abweichung im Verlauf der Drusberg-Überschiebung gegenüber der Kartierung im Bereich der Profilspuren O1 und O2 (hellrot) beim Secklisbach. Der Ausbiss gemäss Modell (blauer Pfeil) liegt ca. 150 m weiter nördlich als gemäss geo-logischer Karte.

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Fig. 10: Darstellung der Schichtgrenzen (oberste Einheiten transparent).

Fig. 11: Darstellung der Trennflächen.

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Fig. 12: Darstellung von Schichtgrenzen und Trennflächen.

2.7 Anmerkungen zur Tektonik Bei der Konstruktion der Zusatzprofile galt es, zwischen den Profilen A-D aus Hänni & Pfiffner (2014) den lateralen tektonischen Zusammenhang möglichst fliessend darzustellen. Für die modellierten Horizonte Top Palfris und Top Kieselkalk der Drusberg-Decke war dies aufgrund der relativ einheitlichen Grossstrukturen, die sich lateral gut verfolgen lassen, verhältnismässig einfach.

Von der Axen-Decke sind im Modell (abgesehen von der obersten „Walenstock-Einheit“) nur die nördlichsten Schuppen dargestellt, wo die Kreidesedimente noch mit ihrer Malmunterlage in Verbindung stehen. Im Modell sind die Horizonte „Top Palfris“ (blau in Fig. 13) und „Top Kreide“ (grün in Fig. 13) dargestellt. Diese stellen im Wesentlichen die Umhüllung der kompetenten Kreideeinheiten der Axen-Decke dar. Hier zeichnen sich folgende tektonischen Trends ab:

• Von West nach Ost ein Übergang von Schuppenbau zu Faltenbau. Dieser Trend geht mit einer gegen Osten zunehmenden Disharmonie zwischen Kreide- und Malmstockwerk der Axen-Decke einher und setzt sich bis zum Vierwalstättersee zum Axen-Nord- und -Südlappen fort.

• Von Norden nach Süden nehmen die Mächtigkeiten sowohl der kompetenten Kreidekalke als auch der Palfris-Mergel deutlich zu. Als Folge davon ist die kompetente Kreide in dieser Richtung zunehmend von der Malmunterlage abgeschert und grossräumig verfaltet, wäh-rend im Nordteil geringmächtige Kreide zusammen mit der Malmunterlage verschuppt ist.

NAGRA NAB 14-33 14

Fig. 13: Veranschaulichung der tektonischen Zusammenhänge in den Kreideeinheiten der Axen-Decke. Ebenfalls dargestellt ist das Befundprofil des Tunnels Engelberg im Modellkontext.

Bezüglich der grundlegenden Modellvorstellung und der Interpretation des Befundprofils Tun-nel Engelberg ergaben sich zu Hänni & Pfiffner (2014) keine Änderungen. Die entsprechenden Überlegungen sind dort ausführlich abgehandelt.

15 NAGRA NAB 14-33

3 Digitale Projektdaten Die digitalen Projektdaten können auf Wunsch von der Nagra bezogen werden und sind in folgenden Dateien enthalten:

• ProfileNAB_Bilder.mve (referenzierte Profile aus Nagra 2013)

• DHM25_clipmap.mve (digitales Höhenmodell, tektonische Karte aus Nagra 2013, topo-graphische Karte 1:25‘000)

• Ausbisslinien2.mve (3D-Ausbisslinien)

• ProfilePolygons5.mve (Profilschnitte mit digitalisierten Trennflächen und Schichtgrenzen)

• Wells1.mve (Bohrungen SB1, SB2, SB3, SB4, SB4a/s, SB4a/v, SB6)

• Surfaces2.mve (3D-Flächen)

• Surfaces_unterhalbtopo3.mve (3D-Flächen unterhalb der Erdoberläche)

• Felsoberflaeche.mve (3D-Felsoberfläche)

• Horizontalschnitte1.mve (Horizontalschnitte durch die Wirtgesteinsgrenzen, Topo- und Felsoberfläche und den Projektperimeter)

Die einzelnen Dateien können je nach Erfordernis als unabhängige Bausteine miteinander kombiniert und dargestellt werden.

17 NAGRA NAB 14-33

4 Referenzverzeichnis

Hänni, R. und Pfiffner, O.A. (2014): Geologische Profile Wellenberg 2012. Nagra Arbeits-bericht NAB 12-04 Rev. 1.

Kuhn, P. (2009): Geologisches 3D-Modell Wellenberg. Nagra Arbeitsbericht NAB 09-31.

Liniger, M., Hänni, R. & Nagelisen, J. (2014): Ausgewählte ergänzende Unterlagen im Hinblick auf die Beurteilung der geologieschen Langzeitentwicklung des Standortgebiets Wellen-berg. Nagra Arbeitsbericht NAB 13-71.

Menkveld, J.W. (1995): Der geologische Bau des Helvetikums der Innerschweiz. Diss. Univ. Bern.

Nagra (1997): Geosynthese Wellenberg. Ergebnisse der Untersuchungsphasen I und II. Nagra Tech. Ber. NTB 96-01.

A-1 NAGRA NAB 14-33

Anhang 1: Profilschnitte

Im Folgenden sind die Profilschnitte der Reihe nach dargestellt. Die tektonischen Prozesse bei der Deckenbildung fanden tief im Untergrund statt. Erst durch anschliessende Hebung und Erosion wurde das entstandene Deckengebilde langsam freigelegt. Tektonische Elemente sind also unabhängig von der heutigen Geländeoberfläche entstanden. Bei einer tektonischen Interpretation müssen deshalb auch erodierte Teile berücksichtigt werden. Aus diesem Grund verlaufen die Modellflächen in den Profilen auch in der Luft. Die Topographie ist jeweils mit einer durchgezogenen schwarzen Linie dargestellt.

Für die Bezeichnung der Modellflächen vgl. Tabelle 1 im Text.

NAGRA NAB 14-33 A-2

Fig. A1: Profilschnitt D.

A-3 NAGRA NAB 14-33

Fig. A2: Profilschnitt O2.

NAGRA NAB 14-33 A-4

Fig. A3: Profilschnitt O1.

A-5 NAGRA NAB 14-33

Fig. A4: Profilschnitt C.

NAGRA NAB 14-33 A-6

Fig. A5: Profilschnitt Z1.

A-7 NAGRA NAB 14-33

Fig. A6: Profilschnitt W4.

NAGRA NAB 14-33 A-8


A-9 NAGRA NAB 14-33


NAGRA NAB 14-33 A-10


A-11 NAGRA NAB 14-33

Fig. A10: Profilschnitt A.

B-1 NAGRA NAB 14-33

Anhang 2: Vergleich mit den Profilschnitten von NTB 96-01

Im Folgenden werden die Profilschnitte aus Nagra (1997) mit dem neuen, hier dokumentierten Modell verglichen. Dazu wurden die Profilschnitte B-Q (Nagra 1997, vgl. Fig. A2-1)) in das Modell eingefügt und mit den Modellfächen verschnitten. Profil A (Nagra 1997) liegt ausser-halb des Modellbereiches und ist deshalb nicht dargestellt.

Der Vergleich veranschaulicht die deutlich unterschiedlichen Schichtverläufe in den Profilen Nagra (1997) und den Intersektionen mit den Modellflächen und damit den unterschiedlichen tektonischen Stil. Die modellierten Flächen sind systembedingt etwas vereinfacht dargestellt. Geringfügige Abweichungen in der Nähe der Geländeoberfläche sind durch unterschiedliche Kartengrundlagen und unterschiedliche Interpretationen bedingt.

Fig. B1: Verlauf der Profilspuren A-Q (Nagra 1997).

NAGRA NAB 14-33 B-2

Fig. B2: Lage der Schnittebenen A-Q im Modell.

B-3 NAGRA NAB 14-33

Fig. B3: Profil B-B‘ (Nagra 1997), Vergleich mit Modellflächen.

NAGRA NAB 14-33 B-4

Fig. B4: Profil C-C‘ (Nagra 1997), Vergleich mit Modellflächen.

B-5 NAGRA NAB 14-33

Fig. B5: Profil D-D‘ (Nagra 1997), Vergleich mit Modellflächen.

NAGRA NAB 14-33 B-6

Fig. B6: Profil E-E‘ (Nagra 1997), Vergleich mit Modellflächen.

B-7 NAGRA NAB 14-33

Fig. B7: Profil F-F‘ (Nagra 1997), Vergleich mit Modellflächen.

NAGRA NAB 14-33 B-8

Fig. B8: Profil G-G‘ (Nagra 1997), Vergleich mit Modellflächen.

B-9 NAGRA NAB 14-33

Fig. B9: Profil H-H‘ (Nagra 1997), Vergleich mit Modellflächen.

NAGRA NAB 14-33 B-10

Fig. B10: Profil J-J‘ (Nagra 1997), Vergleich mit Modellflächen.

B-11 NAGRA NAB 14-33

Fig. B11: Profil Q-Q‘ (Nagra 1997), Vergleich mit Modellflächen.

C-1 NAGRA NAB 14-33

Anhang 3: Vergleich der kartierten und dem modellierten Ausbisslinien

Fig. C1: Vergleich der Ausbisslinien im Modell (dicke farbige Linien) mit der tektonischen Karte aus Hänni & Pfiffner (2014).

D-1 NAGRA NAB 14-33

Anhang 4: Horizontalschnitte durch das Modell

Die folgenden Abbildungen zeigen horizontale Schnitte auf bestimmten Höhen durch das Modell. Die Schnitte sollen die laterale Ausdehnung des Wirtgesteins auf verschiedenen Höhen veranschaulichen. Zu diesem Zweck wurden die Modellflächen Dr_TopP (Top Palfris, als nördliche Begrenzung des Wirtgesteins) und Ax_TopK (Basis Tertiär der Axen-Decke, dies entspricht der südlichen Begrenzung des Wirtgesteins) mit horizontalen Ebenen verschnitten. Die Schichtgrenzen sind teilweise durch tektonische Trennflächen versetzt, darum sind auch die Flächen (Dr,/Dr_j, Dr_int und Ax_int) dargestellt. Die Drusberg-Überschiebung Dr/Dr_j erscheint im Horizontalschnitt zweimal, nämlich als Dr_j (gestrichelt, innerhalb der Palfris-Fm.) und als Dr (ausgezogen). Die ausgezogene Linie Dr ist die Überschiebungslinie, die die Palfris-Fm. vom Tertiär der Axen-Decke im Liegenden trennt.

Als weitere Modellflächen sind die Topografie (Topo) und, soweit vorhanden, die Felsoberfläche aus Liniger et al. (2014) dargestellt.

NAGRA NAB 14-33 D-2

Fig. D1: Horizontalschnitte 1250 m ü. M. und 1150 m ü. M.

D-3 NAGRA NAB 14-33


NAGRA NAB 14-33 D-4


D-5 NAGRA NAB 14-33


NAGRA NAB 14-33 D-6


D-7 NAGRA NAB 14-33

Fig. D6: Horizontalschnitte 400 m ü. M. und 350 m ü. M. Die modellierte Felsoberfläche verläuft genau auf 400 m ü.M., deshalb ergibt sich im Schnitt eine Fläche

NAGRA NAB 14-33 D-8


D-9 NAGRA NAB 14-33


NAGRA NAB 14-33 D-10


D-11 NAGRA NAB 14-33

Fig. D10: Horizontalschnitte 0 m ü. M. und -50 m ü. M.


Fig. D11: Horizontalschnitte -100 m ü. M. und -150 m ü. M.

D-13 NAGRA NAB 14-33

Fig. D12: Horizontalschnitte -200 m ü. M. und -250 m ü. M.


Fig. D13: Horizontalschnitt -300 m ü. M.

E-1 NAGRA NAB 14-33

Anhang 5: Darstellung der einzelnen Flächenelemente

Die folgenden Abbildungen veranschaulichen die einzelnen modellierten Flächenelemente unterhalb der Erdoberfläche in einer Darstellung als „flying carpets“. Der Perimeter „Standort-gebiet Wellenberg“ ist als halbtransparentes (rötliches) Volumen dargestellt.

Die Äquidistanz der Konturlinien beträgt 100 m. Die dickeren Höhenlinien befinden sich jeweils auf den 500-er Höhenkoten.

Fig. E1: Top Kieselkalk-Fm. (Drusberg-Decke).

NAGRA NAB 14-33 E-2

Fig. E2: Top Palfris-Fm. (Drusberg-Decke).

Fig. E3: Top Kreide (= Basis Tertiär, Axen-Decke).

E-3 NAGRA NAB 14-33

Fig. E4: Top Palfris-Fm. (Axen-Decke).

Fig. E5: Überschiebungen innerhalb der Drusberg-Decke.

NAGRA NAB 14-33 E-4

Fig. E6: Überschiebung der Drusberg-Decke (Dr_j, innerhalb Wirtgestein).

Fig. E7: Überschiebung der Drusberg-Decke (Dr, Grenze zu Tertiär der Axen-Decke).

E-5 NAGRA NAB 14-33

Fig. E8: Überschiebungen innerhalb der Axen-Decke.

Fig. E9: Basisüberschiebung der Axen-Decke.

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