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- Eigenschaften der Festsubstanz einschließlich der Ausbildung der Bestandteile der Festsub stanz (Kornform, Korngrößen), — Wechselwirkungen zwischen den festen Be standteilen (Verfestigungsgrad, kohäsive Kräf te), die besonders deutlich an einem Vergleich Sand — Sandstein werden, — Orientierung der Bestandteile (Gefüge), die zur Erscheinung der Anisotropie elastischer Eigen schaften führen kann. Dies ist besonders deut lich bei den Gechwindigkeitswerten V, für Holz längs und quer zur Faserrichtung (Abb. 6). Granit Basalt Sandstein Kalkstein Sand, trocken feucht Tone Holz, Eiche längs quer Buche längs quer Fichte längs quer Kiefer längs quer Ziegel Wasser Luft Abb. 6. Streubereich der Wellengeschwindigkeit v p ausge- wählter Materialien in m s- 1 . Spezifische Wärmeleitfähigkeit Die spezifische Wärmeleitfähigkeit 2 ist der wich tigste der für die geothermischen Verfahren wirk samen physikalischen Parameter. Sie ergibt sich aus dem Temperaturgradienten und der Wärme stromdichte und steht mit der Temperaturleitfähig keit und der spezifischen Wärme im Zusammen hang. Die Bestimmung der spezifischen Wärmeleit fähigkeit erfolgt an Proben im Labor. Abb. 7 zeigt eine Auswahl der spezifischen Wärmeleitfähigkeiten von Gesteinen. Aus dieser Darstellung geht hervor: — Die spezifische Wärmeleitfähigkeit des Festma terials ist generell höher als die der Poren- und Kluftsubstanz, deshalb nimmt die spezifische Wärmeleitfähigkeit mit zunehmender Porosität ab. — Innerhalb der häufigsten gesteinsbildenden Mi nerale weist Quarz eine besonders hohe spezi fische Wärmeleitfähigkeit auf, deshalb nimmt in magmatischen Gesteinen die spezifische Wär meleitfähigkeit mit steigendem SiO 2 -Gehalt zu. Neben der Porosität ist die spezifische Wärmeleit fähigkeit auch von der Porenfüllung abhängig in folge der unterschiedlichen spezifischen Wärme leitfähigkeit von Luft und Wasser. Zusammenfassend sei festgestellt, daß die spe zifische Wärmeleitfähigkeit der Gesteine vor allem beeinflußt wird durch: - Gesteinsart (mineralische Zusammensetzung, Gefüge), - Porosität bzw. Klüftigkeit, - Poreninhalt und Sättigungsgrad, - Lagerungsparameter (Druck und Temperatur). 1,2-10 Granit Basalt Sandstein Kalkstein Sande Tone Löß Wasser Luft 0,2 0,5 1,0 2,0 5,0 10,0 Abb. 7. Streubereich der spezifischen Wärmeleitfähigkeit 2 ausgewählter Gesteine in W m-1 K-1, Natürliche Radioaktivität der Gesteine Die natürliche Radioaktivität der Gesteine ist an das Vorhandensein radioaktiver Isotope im Ge steinsverband geknüpft. Der radioaktive Zerfall kann sowohl von Partikel- (a- und ß-Strahlung) als auch von elektromagnetischer Wellenstrahlung (y-Strahlung) begleitet sein. Die meisten natürlich vorkommenden radio aktiven Isotope gehören einer der drei Zerfalls reihen an: — die Thoriumreihe, sie beginnt mit 232Th und en det mit 208Pb, - die Uran-Radiumreihe, sie beginnt mit 238U und endet mit 206Pb, - die Aktiniumreihe, sie beginnt mit 235U und en det mit 207Pb. Von den natürlichen Radionukliden, die nicht zu einer Zerfallsreihe gehören, ist das Kaliumisotop 40 K besonders wichtig. Es ist im natürlichen Isoto pengemisch mit 0,012 % enthalten.
