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In der vorliegenden Arbeit wird der Untere und der Mittlere Buntsandstein (höchste Perm bis
untere Trias) des östlichen Germanischen Beckens behandelt. Das Arbeitsgebiet erstreckt sich vom
östlichen Thüringen über das südliche und zentrale Sachsen-Anhalt, das zentrale Brandenburg bis
West- und Zentralpolen. Paläogeographisch umfasst es die mittlere und nördliche ThüringenWestbrandenburg-Senke, Ostbrandenburg-Schwelle, Szczecin-Wolsztyn (Kalisz)-Schwelle und
den Mittelpolnischen Trog. Die Verhältnisse im Unteren Buntsandstein in der Niederlausitz-Senke
werden ebenfalls berücksichtigt.
Es wird eine hochauflösende Lithostratigraphie für den Unteren und den Mittleren Buntsandstein
vorgestellt. Im Unteren Buntsandstein werden zwei Formationen, die Calvörde- und die BernburgFormation unterschieden, die sich fast mit der gesamten Baltik-Formation der polnischen
Gliederung korrelieren lassen. In jeder Formation werden anhand der Bohrungs-Logs OolithHorizonte α bis λ (nach SCHULZE 1969, RADZINSKI 1995b, 1999) und 10 bzw. 11 Kleinzyklen
(nach
RÖHLING
1991,
1993,
SZURLIES
1997,
2001)
ausgegliedert.
Die
Grenze
Zechstein/Buntsandstein im Sinne der polnischen Stratigraphie entspricht der Grenze zwischen
unterem und oberem Bröckelschiefer (Fulda-Formation), der in Deutschland ganz zum Zechstein
gestellt wird. Die Basis der Calvörde-Formation liegt in den bearbeiteten polnischen Bohrungen 7 –
26 m über der bisherigen Zechstein/Buntsandstein-Grenze. Im deutschen Teilbecken sind die
sandig-oolithischen Sedimente im ganzen Profil des Unteren Buntsandsteins gleichmäßig verteilt,
wogegen sich im polnischen Teil des Arbeitsgebiets zwei Zonen unterscheiden lassen. Die untere
Zone umfasst die Kleinzyklen suC, 5 bis suB, 2, die obere Zone umfasst die Kleinzyklen suB, 7 –
10. Das verstärkte Auftreten der oolithisch-sandigen Sedimente der unteren Zone steigt vom Osten
nach Westen in ein immer höheres stratigraphisches Niveau. In den bearbeiteten polnischen
Profilen sind die Oolith-Horizonte ε, ζ und θ am deutlichsten entwickelt.
Im Mittleren Buntsandstein werden vier Formationen ausgegliedert: Volpriehausen-, Detfurth-,
Hardegsen- und Solling-Formation. Diese Gliederung wird mit den polnischen Pommern- und
Połczyn-Formationen korreliert. Die Pommern-Formation entspricht je nach Gebiet der
Volpriehausen-Formation bzw. der Volpriehausen-Formation und Detfurth-Formation. Die
Połczyn-Formation lässt sich mit der Hardegsen-Formation bzw. mit der Detfurth-, Hardegsen-,
und Solling-Formation korrelieren. Die „Schichten unter den Evaporiten“ im untersten Röt Polens
bzw. das Świdwin-Member der Połczyn-Formation entsprechen der Solling-Formation. Die genaue
Korrelation ist von der paläogeographischen Position abhängig. Die Połczyn-Formation umfasst
von der Szczecin-Kalisz-Schwelle in Richtung des Mittelpolnischen Troges immer größere
Abschnitte des Profils des Mittleren Buntsandsteins.
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Im Mittleren Buntsandstein werden drei Diskordanzen erkannt: V-Diskordanz an der Basis der
Volpriehausen-Formation, D-Diskordanz an der Basis der Detfurth-Formation und H-Diskordanz
an der Basis der Solling-Formation. Die H-Diskordanz ist am stärksten mit Schichtausfällen
verbunden. Am östlichen Rand der Eichsfeld-Altmark-Schwelle und auf der nordwestlichen
Szczecin-Kalisz-Schwelle fehlt die Hardegsen-Formation unter der H-Diskordanz vollständig.
In den Formationen des Mittleren Buntsandsteins werden ebenfalls Kleinzyklen ausgegliedert: 4 in
der Volpriehausen-Formation, 2 in der Detfurth-Formation, bis zu 4 in der Hardegsen-Formation
und 2 in der Solling-Formation. Die Kleinzyklen der Hardegsen-Formation lassen sich im ganzen
Arbeitsgebiet wegen der Schichtausfälle nicht korrelieren. Die Grenze zwischen den Kleinzyklen
smS, 1 und 2 der Solling-Formation scheint stark diachron zu sein.
Anhand der bisherigen biostratigraphischen und magnetostratigraphischen Untersuchungen ist
festzustellen, dass die Formationen und vielleicht sogar die Kleinzyklen des Unteren und Mittleren
Buntsandsteins zumindest quasi-isochron sind.
Der Untere Buntsandstein wurde in einem Endseensystem abgelagert. Die proximale Fazies wird
durch sandige und oolithische Fazies repräsentiert, wogegen die feinklastischen Sedimente die
distale Fazies darstellen. Die Verteilung der Fazies, wie auch der Aufbau der Kleinzyklen (nach
SZURLIES 1997, 2001) hängt sowohl von der Position im Becken als auch von der Phase der
Beckenentwicklung ab.
Im Unteren Buntsandstein wird ein Base-Level-Zyklus höherer Ordnung ausgegliedert, der der
1. Buntsandstein-Sequenz dritter Ordnung nach AIGNER & BACHMANN (1992) entspricht. Der
Wendepunkt vom Base-Level-Anstieg zum -Abfall wird im Bereich der Kleinzyklen suB, 4 – 5
erreicht. Im westlichen Teil des Arbeitsgebiets lassen sich zwei Base-Level-Zyklen mittlerer
Ordnung ausgliedern.
Oolithische Sedimentation war für den mittleren Base-Level-Anstieg und mittleren Base-LevelAbfall mittlerer bis höherer Ordnung charakteristisch. Im frühen Base-Level-Anstieg und im späten
Base-Level-Abfall
dominierte
die
feinklastische
Sedimentation
mit
häufigen
Austrocknungsmerkmalen. Am Wendepunkt vom Base-Level-Anstieg zum -Abfall kam es zur
Ablagerung feinklastischer Sedimente, die fast keine Austrocknungsmerkmale aufweisen.
Hinweise auf marine Einflüsse im Unteren Buntsandstein sind sehr schwach. Sie sind aber im
polnischen Teilbecken stärker als im deutschen, was auf eventuelle marine Ingressionen hinweist,
die sich aus dem Mittelpolnischen Trog verbreitet hätten.
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Das Becken des Mittleren Buntsandsteins war durch fluviatile Fazies am Rand und brackischlakustrine Fazies im Zentrum geprägt. Im Arbeitsgebiet dominiert die brackisch-lakustrine Fazies
in der Volpriehausen- und Detfurth-Formation. Die Hardegsen- und Solling-Formationen sind im
westlichen Arbeitsgebiet stark fluviatil geprägt. Im östlichen Arbeitsgebiet wurde die HardegsenFormation am Rand eines Binnensees abgelagert. Die Solling-Formation wurde dort in fluviatiler
Fazies ausgebildet, die schnell in Sabkha-Ablagerungen überging. Am Rand des Beckens und im
Übergangsbereich von fluviatiler in lakustrine Fazies kam es auch zur äolischen Sedimentation.
In der fluviatilen und brackisch-lakustrinen Fazies lassen sich sedimentäre Zyklen erkennen. In den
fluviatilen Ablagerungen, die hauptsächlich in verflochtenen Flusssystemen entstanden, lassen sich
0,5 – 5 m mächtige Sohlbankzyklen unterscheiden, die einen graduellen Übergang von
Rinnensedimenten in Ablagerungen distaler Überflutungsebenen widerspiegeln. Im brackischlakustrinen Milieu werden symmetrische wie auch asymmetrische Zyklen (Dachbankzyklen)
beschrieben. Die symmetrischen Zyklen können 7 – 22 m mächtig sein. Die asymmetrischen
Dachbankzyklen erreichen 2 – 5 m Mächtigkeit. Ein symmetrischer Zyklus widerspiegelt einen
Übergang von küstennahen zu küstenfernen und zurück zu küstennahen Ablagerungen. Er zeigt
also eine Vertiefungs- und Verflachungstendenz. Ein asymmetrischer Dachbankzyklus besteht aus
küstenfernen Sedimenten, die in küstennahe Sedimente bzw. Küstensedimente übergehen. Ein
solcher Zyklus spiegelt also eine Verflachungstendenz wider.
In der mittleren Thüringen-Westbrandenburg-Senke (Bohrung Halle Süd 1/64) und auf der
nordwestlichen Szczecin-Kalisz-Schwelle (Bohrung Gorzów Wielkopolski IG1) werden BaseLevel-Zyklen niedrigerer und mittlerer Ordnung unterschieden. Die Base-Level-Zyklen niedrigerer
Ordnung sind zwischen den beiden Profilen nur teilweise korrelierbar, wogegen die Base-LevelZyklen mittlerer Ordnung sich im ganzen Arbeitsgebiet korrelieren lassen. In der VolpriehausenFormation werden 3 Base-Level-Zyklen mittlerer Ordnung unterschieden. In der Detfurth- und
Hardegsen-Formation werden 2 bis 3 Base-Level-Zyklen mittlerer Ordnung ausgegliedert. Die
Solling-Formation repräsentiert den unteren Teil eines ansteigenden Astes eines weiteren BaseLevel-Zyklus mittlerer Ordnung.
Die Base-Level-Zyklen mittlerer Ordnung können sowohl im Unteren als auch im Mittleren
Buntsandstein mit Sequenzen 4. Ordnung parallelisiert werden.
Der Mittlere Buntsandstein war zeitweise zweifellos marin beeinflusst,
was sich durch
Acritarchen-, Prasinophyceen-, Foraminiferen und Glaukonitvorkommen nachweisen lässt. Die
gelegentlichen Ingressionen breiteten sich wahrscheinlich vom Mittelpolnischen Trog nach Westen
aus. Die hinweise auf marine Einflüsse sind deutlich stärker im polnischen als im deutschen
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Teilbecken. Die Volpriehausen-Formation scheint am stärksten marin beeinflusst zu sein. Es bleibt
unklar, ob die Verbindung zum offenen Meer im Süden zur Tethys oder im Norden zum Borealen
Meer existierte.