Einführung in die Geologie Regionale Geologie von Deutschland
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Einführung in die Geologie Teil 13: Geologie Deutschlands Prof. Dr. Rolf Bracke Hochschule Bochum International Geothermal Centre Lennershofstraße 140 44801 Bochum Regionale Geologie von Deutschland 1. 2. 3. 4. 5. 6. Geologische Übersicht Das kristalline Grundgebirge Deutschlands Mittelgebirge aus verfaltetem niedrigmetamorphem Paläozoikum in Deutschland Steinkohlebecken des Oberkarbons in Deutschland Landschaften des Rotliegenden Zechstein-Gebiete Regionale Geologie von Deutschland 7. Landschaften des Mesozoikums in Deutschland 8. Deutsche Alpen 9. Tertiäre-Senken 10. Junge Vulkangebiete 11. Norddeutsches Tiefland 1. Geologische Übersicht Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 1. Geologische Übersicht Quelle: Geologie von Mitteleuropa Verlag: E. Schweizerbart‘sche Verlagsbuchhandlung 2. Kristallines Grundgebirge • • • Vorwiegend Metamorphite und Magmatite des Präkambriums und Paläozoikums Im Variszikum intensiv überprägt und metamorphosiert sowie granitischer Plutonismus Saxothuringikum – Fichtelgebirge, Erzgebirge, Granulitgebirge, Kristalliner Odenwald, Vorspessart, Ruhlaer Kristallin • Moldanubikum – Schwarzwald, Oberpfälzer Wald, Bayrischer Wald einschl. Böhmerwald, Münchberger Masse Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 2.1 Schwarzwald • Kristallines Grundgebirge – Pultscholle – Variszische Granite (Intrusionen) im N und S – Gneise und Anatextite im Mittelteil • • Buntsandstein-Deckgebirge Heraushebung des Schwarzwaldgewölbes an mehreren Stufen parallel zum Oberrheingraben Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 2.1 Schwarzwald Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 2.2 Erzgebirge • • • • • • Pultscholle SW-NO (erzgebirgisch) streichende Antiklinalstruktur vorwiegend metamorphe präkambrische und altpaläozoische Gesteine (Gneise, Glimmerschiefer, Phyllite) Intrusion von granitischen Magmen während und nach Variszikum Vulkanite (Porphyre) im Oberkarbon Bergbau: Silber, Zinn, Blei, Uran Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 2.2 Erzgebirge Quelle: Gesteinsbestimmung im Gelände Verlag: Spektrum 3. Mittelgebirge aus verfaltetem und verschiefertem Paläozoikum und Vorpaläozoikum • Rhenoherzynikum – Rheinisches Schiefergebirge und Harz (vorwiegend aus Sedimenten des Devons und Unterkarbons • • Saxothuringikum – Thüringisch-Fränkisch-Vogtländisches Schiefergebirge sowie Schiefergebirge der Elbezone (Höherer Anteil vordevonischer Gesteine) – Lausitzer Bergland (vorpaläozoische Ablagerungen) Ablagerungen im Variszikum z.T. stark verfaltet und größtenteils verschiefert, aber nur lokal nennenswerte Metamorphosen Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 3.1 Rheinisches Schiefergebirge • Unterdevon – Schiefer, Sandstein, Quarzit • Mitteldevon – „dunkle“ Schiefer, Kalksteine (Massenkalk) • Oberdevon – Rotschiefer • Unterkarbon – Karbon-Kalkstein („Kohlenkalk“), Tonsteine, Sandsteine, Grauwacken • durch variszische Orogenese stark vefaltet. • SW-NE-gerichtet Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 3.1 Rheinisches Schiefergebirge Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 3.1 Rheinisches Schiefergebirge Diemelsee-Adorf, Nord-Hessen „Felsenmeer“ bei Hemer Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 3.2 Harz • Unterschiede zum Rheinischen Schiefergebirge – Tiefengesteine (Brocken-Granit) – kein „Kohlenkalk“ • SW-NE-gerichtete Zonen – Oberharz – Mittelharz – Unterharz Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 3.2 Harz Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 3.2 Harz Quelle: Gesteinsbestimmung im Gelände Verlag: Spektrum Quelle: Grundlagen der Geologie Verlag: Spektrum 3.2 Harz Quelle: Gesteinsbestimmung im Gelände Verlag: Spektrum 4. Steinkohlebecken des Oberkarbons • Rand- und Binnensenken im Oberkarbon, die mit fein- und mittelkörnigen Abtragungsmaterial verfüllt wurden • Bildung von Kohlenflözen • Variszische Verfaltung am Ende des Oberkarbons (Subvariszikum) • Ruhrgebiet • Aachener Steinkohlerevier • Saargebiet Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 4.1 Ruhrgebiet • • • • • • Randsenke vor dem südlich gelegenen variszischen Gebirges ehemals Küstensümpfe Überlagerung durch Kreide ca. 1.000 m tonige + sandige Sedimente ohne Kohlenlagen des Namur A und B ca. 3.000 m flözführendes Oberkarbon (Namur C und Westfal A-C) Aachener Revier durch Niederrheinische Bucht abgetrennt Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 4.1 Ruhrgebiet Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 5. Landschaften des Rotliegenden • Oberflächlich anstehende Gesteine des Rotliegenden • festländisch gebildete Schuttsedimente, die in Senken des variszischen Gebirge zusammengeschwemmt wurden. – Konglomerate, Fanglomerate, Sandsteine, Arkosen, Tonsteine – im älteren Rotliegend auch Wechsellagerung mit vulkanischen Gesteinen • Saar-Nahe-Becken, • Thüringer Wald, • Nordwestsächsisches Hügelland und Hallesches Porphyr-Gebiet, • Vorerzgebirgssenke, • Döhlener Senke und Meißener Vulkanit-Gebiet, • Ostharzrand, Kyffhäuser, Illfelder und Meisdorfer Senke, • Flechtinger Höhenzug 5.1 Saar-Nahe-Becken • • größtes geschlossenes Rotliegend-Gebiet > 3.000 m mächtige Sedimente, – Konglomerate, Sandsteine, Arkosen, Tonsteine , Kohlenflöze • eingeschaltete Vulkanite – Quarzpophyre (Rhyolithe) und Melaphyre Schieferton (nördlich Kaiserslautern) Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 5.2 Thüringer Wald • • Herausgehobene Leistenscholle, die auf Vorländer im SW und NO auf- bzw. überschoben wurde. Zwei Vulkanserien unterbrechen Ablagerung von Sedimenten 1. Oberkarbon-frühes Unterotliegend: Porphyre und Porphyrite 2. jüngeres Rotliegend (Autun): Tuffe • Intrusionen (Ruhlauer Granit) Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 5.2 Thüringer Wald Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 6. Zechsteingebiete • • Einige Mittelgebirge durch Zechsteinsedimente umrahmt Zyklisch aufgebaute Abfolge von – – – – • Steinsalz mit Kalisalzen Anhydrite Karbonate Tonsteine Bildung unter lagunären Bedingungen in einem abgeschnürten Meeeresbecken (Zechsteinmeer) Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 6. Zechsteingebiete Doline (Einsturztrichter) in Sulfatgesteinen des Zechsteins bei Sontra, Nordhessen Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 7. Landschaften des Mesozoikum • • • • • Buntsandstein-Landschaften in Süd-Niedersachsen, Hessen und SW-Deutschland Süddeutsches Schichtstufenland Thüringer Becken Elbsandsteingebirge Südrand des Norddt. Tieflandes Kreide Oberkreide Unterkreide Jura Malm Dogger Lias Trias Keuper Muschelkalk Buntsandstein 7.1 Buntsandstein-Landschaften flächenhafte Ablagerung von Sandsteinen, untergeordnet Tonsteine und Konglomerate im festländischen Becken (Germanisches Becken) Buntsandstein, Dahner Felsenland (Pfalz) Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 7.2 Süddeutsches Schichtstufenland • • durch Erosion flach einfallender Sedimente erzeugt Muschelkalk – Kalksteine, Dolomite, Tonsteine, Gipse, Salz • Keuper – Vorwiegend Tonsteine • Jura – Tonsteine (Lias) – tonig-sandig (Dogger) – Kalksteine (Malm) Verkarstung (z.B. DonauVersickerung) Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 7.2 Süddeutsches Schichtstufenland Quelle: Gesteinsbestimmung im Gelände Verlag: Spektrum 7.3 Südrand des Norddt. Tieflandes • Bergzüge und Senken aus mesozoischen Sedimenten – Leine- und Weserbergland – Münstersches Kreide-Becken – Subherzynes Becken • Bergland wird unterlagert von paläozoischen Gesteinen mit PlutonKörpern Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 7.3.1 Münstersches Kreidebecken Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 7.3.2 Weserbergland Hameln/Weser (Unterer Muschelkalk) Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 8. Deutsche Alpen • Teil der nördlichen Kalkalpen – Allgäuer A. – Bayrische A. • Gesteine aus Perm und Trias wurden in Jura und Kreide von Sedimenten überlagert und anschließend aufgeschoben Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 8. Deutsche Alpen Geologischer Querschnitt durch die Kalkalpen und die Subalpine Molasse Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 8. Deutsche Alpen Watzmann - Massiv Chiemgau Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 9. Tertiär-Senken • Tertiäre Ablagerungen: – – – – • • • • • • • Teils marin Teils Festländisch tonig-sandig, seltener kalkig oftmals Braunkohlevorkommen Oberrheingraben mit Mainzer Becken Bayrisches Molasse-Becken Niederrheinische Bucht Nordhessisch-südniedersächsischen Senken Thüringer und Subherzyne Becken Leipziger Tieflandsbucht Nieder- und Oberlaussitz Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 9.1 Oberrhein-Graben • • • • zentrales Segment der europ. Grabenbruchzone (Nordsee-Mittelmeer) Eigentliche Grabenbildung ab Alttertiär, verstärkt ab dem Jungtertiär durch Heraushebung der begleitenden Mittelgebirge Untergrund in unterschiedlich abgesenkte Einzelschollen zerstückelt Füllung des Grabens aus 2.000 m (S) – 3.000 m (N) mächtigen Lockersedimente des Tertiärs + Quartärüberlagerung Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 9.1 Oberrhein-Graben 9.2 Bayrisches Molassebecken • • • Schutttrog nördlich der Alpen teils marin, teils limnisch-brackische Schuttsedimente der Alpen lockere, z.T. verfestigte tonige, sandige, konglomeratische Sedimente des Tertiärs Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 9.3 Niederrheinische Bucht • • • • • Erste Einsenkungen im jungen Paläozoikum und Mesozoikum Haupteinbruch im Tertiär Marine und limmnische tertiäre Sedimente bis 600 m Mächtigkeit Braunkohlen in Küstensümpfen vor ehemals südlichem Festland Nordwest-Südost-Verwerfungen Zerlegung in Schollen Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 9.3 Niederrheinische Bucht Tagebau Hambach, Jülich Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 10. Junge Vulkangebiete • überwiegend tertiäre Vulkanite – Vorherrschend Basalte und basaltähnliche, alkalireiche Vulkanite, – Trachyte – Tuffe • Vulkanische Bildungen – Schlot- und Gangfüllungen (Basalte) – Durchbruchsröhren (Gase und Tuffe) Bildung von Hohlformen (Maare) • Regionen – – – – – Vogelsberg, Westerwald und Nord-Hessen Siebengebirge Vulkan-Eifel Rhön und Grabfeld SW-Deutschland (Kaiserstuhl, Hegau, Urach) – Südl. Ostdeutschland (Oberpfalz, Erzgebirge, Lausitz) Quelle: Grundlagen der Geologie Verlag: Spektrum 10.1 Siebengebirge (Tertiär) Quelle: Grundlagen der Geologie Verlag: Spektrum 10.2 Vulkaneifel Osteifel (Tertiär + Quartär) Schlackenkegel und Maare Basaltische Magma dringt entlang einer Bruchzone auf 1. frei von Grundwasser: Aufbau Schlackenkegel 2. Begrenzte Grundwassermengen: initiale phreatomagmatische Explosion und Aufbau Schlackenkegel 3. Größere Grundwassermengen: starke phreatomagmatische Explosion und Bildung von Maaren Quelle: Grundlagen der Geologie Verlag: Spektrum 10.2 Vulkaneifel Westeifel (Quartär) Säulige Abkühlungsklüftung in quartären Basaltlaven (Hochsimmer) Geschichtete Bimstuffe des Laacher-See-Ausbruches (bei Mendig) Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 10.3 Weitere Vulkangebiete Basalt-Blockmeer (Rhön) Basalt-Schlot, Oberpfalz Kaiserstuhl Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum 11. Norddeutsches Tiefland Einheitliches (Sediment-)Becken ab der Wende Karbon/Perm • • • • • • • • permokarbone Vulkanite bis 2.000 m Mächtigkeit Rotliegendsedimente Zechstein (insbes. Salze) Trias (Keuper, Buntsandstein, Muschelkalk) Jura Kreide Tertiär Decke aus quartären Lockersedimenten (wenige m bis zu 500m) sind verantwortlich für die nur geringen Reliefunterschiede Quelle: Geologie von Mitteleuropa Verlag: E. Schweizerbart‘sche Verlagsbuchhandlung 11. Norddeutsches Tiefland Quelle: (1) Grundlagen der Geologie Verlag: Spektrum (2) Geologie von Mitteleuropa, Verlag: E. Schweizerbart‘sche Verlagsbuchhandlung 11. Norddeutsches Tiefland Zechsteinsalzdiapire in NW-Deutschland Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum
