Geologische Kartierung südwestlich von Neinstedt (Sachsen
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Geologische Kartierung südwestlich von Neinstedt (Sachsen-Anhalt) im Maßstab 1 : 5000 SW modifiziert aus WAGENBRETH & STEINER (1990) Reineckenberg Ka rtie rge bie t Tannenkopf Thale Elzeberg Kahlenberg Neinstedt Teufelsmauer Bodetal Har z H ar zn V er o rd ra we r fu n d ng Auf rich tun gsz one Har zvo Weddersleben Bla nke nbu rge d rM uld e rlan Ralf Ronschke Hannover, März 2000 NE i Geologische Kartierung südwestlich von Neinstedt (Sachsen-Anhalt) im Maßstab 1 : 5000 Selbständige geologische Kartierung durchgeführt im Rahmen der Diplomprüfungsordnung des Studienganges Geologie und Paläontologie der Universität Hannover vorgelegt von Ralf Ronschke Hannover, März 2000 Hiermit erkläre ich, die vorliegende Arbeit selbständig ausgeführt und keine anderen als die angegebenen Hilfsmittel und Quellen benutzt zu haben. Ralf Ronschke, März 2000 DANKSAGUNG Die Vergabe des Kartiergebietes erfolgte durch Herrn Dr. H. Schultz. Ihm danke ich für die Betreuung und die vielen fachlichen Ratschläge während der Ausarbeitungsphase. Herrn Dr. F. Mauthe danke ich für die Übernahme des Koreferates und für seine wertvollen Hinweise und Anregungen. Herrn Dr. J. P. Groetzner und Herrn Dipl. Geol. H. J. Weymann möchte ich Dank aussprechen für das Interesse an meiner Arbeit und die anregenden Diskussionen. Für die Laborarbeiten bedanke ich mich bei Frau J. Gauß und Frau S. Husen, die mir eine schnelle Analyse ermöglichten. Ronald Roepke und meinem Bruder Frank Ronschke sei herzlich gedankt für ihre fachliche wie menschliche Unterstützung. Desweiteren möchte ich Insa Sperlich für ihre unermüdliche und liebevolle Hilfestellung während der Bearbeitung sehr herzlich danken. Besonderen Dank schulde ich meinen Kommilitonen Christian Brandes, Jens Hartlage und Stephan Rohs für die tolle Unterstützung im Gelände und die zahlreichen fachlichen Gespräche, die am Abend so wunderbar „unsachlich“ wurden. Danke Christian für das in Niedersachsen hergestellte und in Sachsen-Anhalt verzehrte Gulasch. Inhaltsverzeichnis I INHALTSVERZEICHNIS 1 Einführung.......................................................................................................... 1 1.1 Geographischer Überblick.................................................................................................... 1 1.2 Morphologie und Hydrologie............................................................................................... 2 1.3 Vegetation und Nutzung....................................................................................................... 3 1.4 Geologischer Überblick........................................................................................................ 4 2 Arbeitsmethodik ................................................................................................. 5 3 Kartiereinheiten .................................................................................................. 7 3.1 Devon ................................................................................................................................... 7 3.1.1 „Wissenbacher Schiefer“ (deWI) ............................................................................................ 7 3.1.2 Diabas (dmD) .......................................................................................................................... 9 3.2 Karbon................................................................................................................................ 10 3.2.1 Kulm-Grauwacke (cdKG) ..................................................................................................... 11 3.2.2 Quarzporphyr ........................................................................................................................ 12 3.2.3 Quarz-Ganggestein................................................................................................................ 13 3.3 Perm, Zechstein (z) ............................................................................................................ 13 3.4 Trias.................................................................................................................................... 16 3.4.1 Buntsandstein (s)................................................................................................................... 17 3.4.1.1 Unterer Buntsandstein (su)................................................................................................. 17 3.4.1.1.1 Calvörde-Folge (suCF) ............................................................................................ 17 3.4.1.1.2 Rogensteinzone der Bernburg-Folge (suBF,ro) ....................................................... 19 3.4.1.2 Mittlerer Buntsandstein (sm).............................................................................................. 20 3.4.1.3 Oberer Buntsandstein (Röt) (so) ........................................................................................ 21 3.4.2 Muschelkalk (m) ................................................................................................................... 22 3.4.2.1 Unterer Muschelkalk (mu) mit Oolithzone (muO)............................................................. 23 3.4.2.2 Mittlerer Muschelkalk (mm) .............................................................................................. 24 3.4.2.3 Oberer Muschelkalk (mo) .................................................................................................. 25 3.4.2.3.1 Encrinus-Schichten (mo1)........................................................................................ 25 3.4.2.3.2 Ceratiten-Schichten (mo2) ....................................................................................... 26 3.4.3 Keuper (k), Unterer bis Mittlerer Keuper (ku+km)............................................................... 26 3.5 Kreide, Cenoman bis Turon (krc-t) .................................................................................... 28 3.6 Quartär (q) .......................................................................................................................... 30 3.6.1 Pleistozän (qp)....................................................................................................................... 31 3.6.1.1 Versturzbrekzie .................................................................................................................. 31 3.6.1.2 Saale-Kaltzeit (qs) .............................................................................................................. 32 3.6.1.2.1 Mittelterrasse (qM//f)............................................................................................... 32 3.6.1.2.2 Schmelzwassersedimente (qD//gf)........................................................................... 33 3.6.1.3 Weichsel-Kaltzeit (qw) ...................................................................................................... 34 3.6.1.3.1 Fließerde (qw//fl) ..................................................................................................... 34 3.6.1.3.2 Blockstrom............................................................................................................... 35 3.6.1.3.3 Niederterrasse (qN//f) .............................................................................................. 36 3.6.2 Holozän (qh).......................................................................................................................... 36 3.6.2.1 Holozäne Flußablagerungen (qh//f) ................................................................................... 36 3.6.2.2 Künstliche Auffüllung, Halde (qh//y) ................................................................................ 37 Inhaltsverzeichnis II 4 Tektonik............................................................................................................ 38 4.1 Tektonischer Bau der Harzscholle (Grundgebirge) ........................................................... 38 4.2 Tektonischer Bau der Aufrichtungszone (Deckgebirge).................................................... 41 4.3 Tektonik der Harznordrandverwerfung.............................................................................. 44 5 Abriß der Entwicklungsgeschichte des Kartiergebietes................................... 46 6 Bohrprotokolle.................................................................................................. 50 7 Literaturverzeichnis.......................................................................................... 53 Anlage: - Geologische Karte 1 : 5000 südwestlich von Neinstedt Verzeichnis der Abbildungen III VERZEICHNIS DER ABBILDUNGEN Titelbild: modifiziert aus WAGENBRETH & STEINER (1990) Abb. 1: Lage des Kartiergebietes (K) Seite 2 Abb. 2: Geologische Übersichtkarte des N’ Harzes und der S’ Subherzynen Senke, ohne känozoische Ablagerungen (geändert aus HINZE et al. 1998) Seite 4 Abb. 3: Stratigraphische Übersicht des Paläozoikums im Raum Thale (geändert aus SCHLEGEL 1961) Seite 7 Abb. 4: Schematisches Schwellenprofil (a) des Zechsteins mit (b) Lage der Altmark-Eichsfeld-1Schwelle sowie fazieller Verbreitung (stark geändert aus KNAPPE & TRÖGER 1988, Grundlage RÖHLING 1993) Seite 14 Abb. 5: Normalprofil des Zechsteins in Norddeutschland (aus STROHMENGER ET AL. 1998) Seite 15 Abb. 6: Schematisches Profil der triassischen Abteilungen Buntsandstein und Muschelkalk der Aufrichtungszone des N’ Harzvorlandes (geändert aus KNAPPE & TRÖGER 1988) Seite 16 Abb. 7: Schematisches Profil des Keupers, A= ehem. Ziegeleigrube Neinstedt (geändert aus KNAPPE & TRÖGER 1988) Seite 27 Abb. 8 Schematisches Profil der Kreide im Raum Thale (geändert aus KNAPPE & TRÖGER 1988) Seite 29 Abb. 9: Vereinfachte Gliederung des Quartärs im N’ Harzvorland (aus BOMBIEN 1987) Seite 30 Abb 10: „Wissenbacher Schiefer“: Stereographische Projektion der Schichtflächen (ss), Schieferungsflächen (sf) Seite 38 Abb. 11: „Wissenbacher Schiefer“: (A) Stereographische Projektion der Kleinfaltenachsen (B) Kluftrose Seite 39 Abb. 12: Kulm-Grauwacke: (A) Stereographische Projektion der Schichtflächen (B) Kluftrose Seite 40 Abb. 13: Stereographische Projektion der Vorland-Schichtenfolgen mit Großkreis und Faltenachse Seite 43 1 Einführung 1 1 Einführung Die vorliegende Diplomkartierung entstand im Rahmen der Diplomprüfungsordnung des Studienganges Geologie und Paläontologie der Universität Hannover. Vorgelegt wird eine Geologische Karte im Maßstab 1 : 5000, zugehörige geologische Schnitte, tektonische Diagramme und textliche Erläuterungen. Das 2 km² große Betrachtungsgebiet SW‘ von Neinstedt (E‘ Harznordrand) ist auf Blatt Quedlinburg Nr. 4232 zuletzt von SCHROEDER & DAHLGRÜN (1927) bearbeitet worden. 1.1 Geographischer Überblick Das Kartiergebiet liegt im Bundesland Sachsen-Anhalt, ca. 58 km SW‘ der Landeshauptstadt Magdeburg und 1,5 km SE‘ von Thale, im Landkreis Quedlinburg am E‘ Harznordrand (Abb. 1). Der N‘ Teil mit etwa 1,2 km² gehört zum Harzvorland und reicht bis in bebautes Gebiet der Ortschaft Neinstedt. Mit einer Fläche von ca. 0,8 km² liegt der S-Teil im Harz. Die N‘ Kartiergebietsgrenze fällt mit der Blattgrenze der Topographischen Karte 1 : 10000, Blatt Bad Suderode zusammen. Die E-Grenze verläuft in S‘ Richtung innerhalb der Ortschaft Neinstedt („Steuerstraße“, „Siedlung“) bis zum Reineckenberg, der die S-Grenze des Kartiergebietes markiert. Der Reineckenbach und ein Wanderweg bilden die W‘ Grenze des Untersuchungsgebietes. Die Gauß-Krüger-Koordinaten1 (Rechts- und Hochwerte) der Eckpunkte des Kartiergebietes sind: NW-Ecke: R2643685, H5737675 NE-Ecke: R2644245 H5737690 SW-Ecke: R2642593 H5735885 SE-Ecke: R2642920 H5735575 Der genaue geographische Umriß ist der geologischen Karte zu entnehmen. Wichtigster Verkehrsweg ist die Landstraße L 92, die von Blankenburg über Thale nach Neinstedt führt und etwa 150 m N‘ des Bearbeitungsgebietes verläuft. 1 Die Gauß-Krüger-Koordinaten beziehen sich auf das 6°-Meridian-Streifensystem (s. a. Kap. Arbeitsmethodik). 1 Einführung 2 B 79 B6 B6 Blankenburg Mi tte 2 Ha lha rz rzv or Warnstedt Timmenrode B 81 L9 Westerhausen B6 Quedlinburg lan Teufe lsma u er L 92 L 92 Sachsen- Anhalt Neinstedt K 2355 Magdeburg Goslar Thale d Weddersleben Wienrode Thale Har z B6 Stecklenberg Bad Suderode Gernrode Halle Rambergpluton N Un ter ha rz Abb. 1 Lage des Kartiergebietes (K) 1.2 Morphologie und Hydrologie Die landschaftlichen Einheiten Harz und Harzvorland zeichnen sich morphologisch markant ab. Der S‘ Teil des Kartiergebietes (Harz) überragt sein N‘ Harzvorland und erreicht mit der Kuppe des Reineckenberges mit 2HN+ 377 m den höchsten Punkt. An steilen Hängen, durch kleinere Kuppen und tiefe Taleinschnitte unterbrochen, fällt der Reineckenberg in NE‘ Richtung ab, um mit dem Tannenkopf nochmals auf HN+ 237,8 m anzusteigen. N‘ des Tannenkopfes wird das Gelände durch NW-SE streichende Senken und Geländerippen des Harzvorlandes dominiert. Harzrandnah (durch eine Senke von diesem getrennt) erreicht der Elzeberg eine Höhe von HN+ 233 m und fällt N‘ an steilen Streckhängen auf HN+ 153 m ab, um zum Kahlenberg wieder auf HN+ 197,9 m anzusteigen. Der Kahlenberg fällt an seiner Nordflanke zunächst ab und geht über einen markanten Rücken (HN+ 178 m) in die der Bodetalung zugehörige, fast ebene Fläche über. Mit dieser Talung erreicht das Kartiergebiet an der N-Seite mit ca. HN+ 139 m den tiefsten Punkt. 2 HN (Höhennormale) bezieht sich auf den Kronstädter Pegel (s. a. Kap. Arbeitsmethodik). 1 Einführung 3 Als Vorflut fungiert für den W‘ Teil des Gebietes der Reineckenbach, für den E‘ Teil der Wurmbach. N‘ des Kahlenberges wird das Kartiergebiet durch den Mühlgraben entwässert, der den Reineckenbach aufnimmt. Die Bode verläuft etwa 600 m N‘ des Kartiergebietes und nimmt in ENE‘ Richtung fließend die Wässer des Mühlgrabens und des Wurmbaches N‘ von Neinstedt auf (Abb. 1). In die Bode mündet ebenfalls ein kleinerer Bach, der durch die Quelle des sog. „Kirchenbrunnen“ im NE des Betrachtungsgebietes gespeist wird. Im SW des Kartiergebietes befindet sich der „Seerosenteich“, der historisch als sog. „Kunstbzw. Bergbauteich“ angelegt wurde. Eine abflußlose Vernässungsfläche ist SW‘ des Tannenkopfes zu verzeichnen. 1.3 Vegetation und Nutzung Der Harzanteil ist forstwirtschaftlicher Nutzung vorbehalten. Der ehemals vorherrschende natürliche Mischwald wurde zu getrennt stehenden Eichen-, Buchen- und Fichtenwäldern umgestaltet. Neben zahlreichen kleineren Obstplantagen wird der Vorlandanteil des Bearbeitungsgebietes in den Talungen N‘ und S‘ des Kahlenberges für den Ackerbau genutzt. An den unbewaldeten Hängen des Elzeberges herrscht Weidewirtschaft vor. Zahlreiche meist verfallene Abbaugruben zeugen im Harzgebiet und in der Aufrichtungszone von intensiver Bergbautätigkeit (z.B. Gips- und Anhydritabbau des „Mammutbruchs“, Rogensteinabbau am Elzeberg oder der Kalksteinbruch am SE’ Kahlenberg). Der N‘ Teil des Kartiergebietes beinhaltet die Ortslage der 2600 Einwohner zählenden Gemeinde Neinstedt. Heutzutage tritt der touristische „Wert“ des Harzes und des N‘ Harzvorlandes in den Vordergrund. Die zahlreichen Wanderwege und Sehenswürdigkeiten sind von regionaler wie auch überregionaler Bedeutung. 1 Einführung 4 1.4 Geologischer Überblick Das Bearbeitungsgebiet läßt sich in zwei geologische Großeinheiten untergliedern. Zum einen in die paläozoische „Harzscholle“ (Grundgebirge) im S-Abschnitt des Kartiergebietes, zum anderen in die im wesentlichen aus mesozoischen Gesteinen aufgebaute Subherzyne Senke (Deckgebirge) im N-Teil (Abb. 2). lde Mu Su Goslar er in Oschersleben Eg eln er - yn Huy ne Halberstadt Mu ld Wernigerode e Ha lb Q er st Mi a) 10 b) 20 S rte r en - ke ä ul 0 Sta ßfu ue dt No B l a dli er Kartiergebiet nb nk Mu rd urg en ld e ra r bu e S nd at t e rg l er M rz Osterode e l ha rz ke er he Ha Harz zy te - Ob bh lls ub - Fa n be Salzgitter le rs he sc O er e im e lh ng Ri S tte lh ar 30km z de Unterharz Kreide Gabbro Sieber Mulde, Lonauer Sattel Harzgeröder Zone Jura Clausthaler Kulmfaltenzone Blankenburger Zone, allgemein Wippraer Zone Trias Oberharzer Devonsattel Blankenburger Zone, Rutschmassen Eckergneis Zechstein Oberharzer Diabaszug Elbingeröder Komplex Iberg - Winterberg Verwerfung Molasse: a) Sedimente b) Vulkanite Söse - Mulde Tanner Zone Grenze der Ostharzdecke Ackerbruchberg Zug Südharz -Selke Grauwacke (Ostharzdecke) Granit Abb. 2. Geologische Karte des N’ Harzes und der Subherzynen Senke ohne känozoische Ablagerungen Der Harz-Anteil des Kartiergebietes fällt in die NE‘ „Blankenburger Zone“ (Abb. 2). Hier nehmen variszisch verfaltete und geschieferte Tonsteine („Wissenbacher Schiefer“, Mitteldevon) den flächenhaft größten Anteil ein. Innerhalb dieser Tonschiefer treten Diabase des oberen Mitteldevons auf. Zahlreiche Quarz-Ganggesteine, granitische Ganggesteine und vereinzelte kontaktmetamorphe Erscheinungen (Hornfels) sind Anzeiger des sich unmittelbar S‘ des Gebietes befindlichen, spätoberkarbonisch entstandenen Ramberg-Plutons. NE‘ grenzen die „Wissenbacher Schiefer“ mit tektonischem Kontakt an verfaltete unterkarbonische Grauwacken der Kulm-Fazies. An der NW-SE streichenden Harznordrandverwerfung schließt sich die sog. HarzAufrichtungszone an. Ihr zugehörig treten im Kartiergebiet Schichten des Zechsteins bis Keu- 2 Arbeitsmethodik 5 pers sowie der Ober-Kreide in überkippter (Einfallen nach SW) bis steiler Lagerung (Einfallen nach NE) auf. Strukturell gehört dieser Teil der Aufrichtungszone zur Blankenburger Mulde, die mit der Halberstädter Mulde, durch den Quedlinburger Sattel geteilt, den E-Abschnitt der Subherzynen Mulde bildet (Abb. 2). Im gesamten Kartiergebiet treten Saale-zeitliche bis holozäne quartäre Sedimente auf. 2 Arbeitsmethodik Basis der geologischen Bearbeitung bildet eine 4 wöchige Geländearbeit von Mitte November bis Mitte Dezember 1999, der sich eine 8 wöchige Auswertungsphase anschloß. Als Kartengrundlage dieser Kartierung dient die Topographische Karte 1 : 10000, Blatt Bad Suderode (M-32-11-C-c-2, Stand 1996), die auf den Maßstab 1 : 5000 vergrößert wurde. Die geographischen und rechtwinkligen Koordinaten dieser Karte beziehen sich auf das 6° Meridian-Streifensystem (Krassowski-Ellipsoid) und sind nicht identisch mit Koordinaten anderer Abbildungssysteme (z.B. 3° Meridian-Streifensystem, UTM-Meldesystem). Die Höhenangaben dieser Arbeit beziehen sich gemäß der Kartengrundlage auf den Kronstädter Pegel (HN), der 10 cm tiefer liegt, als das sonst übliche Bezugsniveau des Amsterdamer Pegels (NN). Zur Erkundung quartärzeitlicher Lockergesteine wurden 32 Handbohrungen niedergebracht. Bohrgerätschaft hierzu war der „Pürkhauer“ und die „Linnemannsche Peilstange“. Im Harzanteil wurde die quartäre Bedeckung ausschließlich durch Schurfe und Weganschnitte kartiert. Voraussetzung für die Darstellung der quartärzeitlichen Kartiereinheiten war eine Mindestmächtigkeit von 0,4 m. Generell dargestellt sind die zuunterst erbohrten Schichten. Fließerde wurde ab 0,5 m in Form von Symbolen dargestellt und erhielt eine Flächenfarbe bei Mächtigkeiten größer 2 m. Die Ansprache der Bodenprofile erfolgte in der Kürzelschreibweise des gültigen „Symbolschlüssels der Geologie“ von PREUSS et al. (1991), in Anlehnung an die „Geogenetischen De- 2 Arbeitsmethodik 6 finitionen quartärer Lockergesteine“ (HINZE et al. 1989). Die im Text verwendeten Kürzel entsprechen ebenfalls dem Symbolschlüssel. Festgesteine sind, wenn Aufschlüsse nicht vorhanden waren, mit Hilfe von Lesesteinen sowie nach morphologischen Kriterien kartiert worden. Neben den üblichen Hilfsmitteln wie Hammer, Spaten und Lupe wurde eine 0,1 molare HCLLösung zur Karbonatbestimmung verwendet. Zur genaueren petrographischen Ansprache einzelner Handstücke sind röntgenographische Analysen durchgeführt worden. Insbesondere zur Ermittlung der Verbreitung von quartärzeitlichen Sedimenten und zur Verifizierung im Gelände schwer ermittelbarer Grenzen von Kartiereinheiten der Festgesteine wurden Luftbilder3 stereoskopisch ausgewertet. Gefügekundliche Daten wurden mit dem Geologenkompass erhoben und mit dem EDVProgramm „Wintek 2.0“ stereographisch dargestellt. 3 Verwendete Luftbilder: „Stecklenberg, Film-/Str.-/Bild-Nr.: 14991/5/42, 44, 46“; 1991. Aus: Luftbildersammlung des Landesamt für Landvermessung und Datenverarbeitung, Sachsen-Anhalt. 3 Kartiereinheiten 7 3 Kartiereinheiten 3.1 Devon Gesteine des Devons treten im S‘ Teil des Kartiergebietes (Harzscholle) auf. Überliefert sind dem Mitteldevon zuzählige geschieferte Tonsteine der „Wissenbacher Schiefer“-Fazies, in der ebenfalls mitteldevonische Diabase eingeschaltet sind (Abb. 3). Innerhalb der pelitischen Sedimentgesteine treten quarzitische Silt- bis Feinsandsteine auf, deren stratigraphische Stellung neben eventuellen Olistholitvorkommen im folgenden Kap. „Wissenbacher-Schiefer“ diskutiert wird. 3.1.1 „Wissenbacher Schiefer“ (deWI) Gesteine dieser Kartiereinheit sind am gesamten N- und NE-Hang des Reineckenberges nachzuweisen und an mehreren Stellen, insbesondere in den am NE-Hang des Reineckenberges tief eingeschnittenen „Hohlwegen“, gut aufgeschlossen. In der Hauptmasse der als Eifel-zeitlich anzunehmenden „Wissenbacher Schiefer“ (Abb. 3) handelt es sich um laminierte, schwarze bis dunkelgraue, kalkfreie, dünnschiefrige Tonsteine von mürber Konsistenz. Die Gesteine verwittern grauschwarz bis braunschwarz. Den „Hohlweg“ hangaufwärts (ab R2643300, H5735905), gehen die dünnschiefrigen Tonsteine stellenweise in dünnplattig bis plattig absondernde, festere, z.T. leicht kieselige und auf den Schichtflächen talkig wirkende, bräunlichgraue (Silt-) Tonschiefer über. Diese kalkfreien Gesteine verwittern grünlichgrau bis braun und machen einen schwach kontaktmetamorphen Eindruck. Abb. 3 Stratigraphische Übersicht des Paläozoikums im Raum Thale (geändert aus SCHLEGEL 1961) 3 Kartiereinheiten 8 Im unmittelbaren Kontaktbereich zum Diabas (vgl. Kap. Diabas) kommt es zu einer leichten Verhärtung (Tonschiefer-Hornfels) und einer signifikanten Farbänderung in Form von knoten- bis linsenförmigen bräunlichen, z.T. stark verwitterten Partien. Innerhalb der Tonschiefer treten sehr selten cm-mächtige hellgraue bis graue, leicht kieselige, kompositionell reife Silt- bis Feinsandsteinbänke auf. Der Gipfel des Reineckenberges wird von grauen, Hellglimmer-führenden, quarzitischen Feinsandsteinen aufgebaut. Diese harten, ungeschichteten Gesteine verwittern braungrau und sind von zahlreichen Quarzklüften durchsetzt. Als lithologische Besonderheit (Lesesteinbefund) ist ein Vorkommen (R2643065, H5735454;) von blaugrauen, stark verfalteten und verwickelten, kieseligen Silt-Tonschiefern zu nennen. Diese Gesteine sind kalkfrei und von cm-mächtigen, mitgefalteten Quarzlagen durchzogen. Allgemein ist die teils eng-, teils weitständige Schieferung, subparallel zu den Schichtflächen ausgebildet. Ausbildungen echter Dachschiefer sind im Kartiergebiet jedoch nicht gefunden worden. Stellenweise ist in den „Wissenbacher Schiefern“ keine Schieferung erkennbar. Dies kann auf die Kontakteinwirkung des Ramberg-Plutons zurückzuführen sein, die die Gesteinsfoliation verwischt hat (freundl. Mittl. H. SCHULTZ). Besonders in den kompetenten Partien ist eine starke Klüftung sowie seltene Gleitstriemung auf den Grenzflächen zu beobachten. Mit zunehmender Nähe zum Ramberg-Pluton treten in den Gesteinen cm- bis dm-mächtige milchigweiße bis graue Quarzklüfte auf. Neben Kleinfältelungen im cm-Bereich sind vereinzelt Faltenwürfe bis in den m-Bereich zu verzeichnen. Der stratigraphische Hangendkontakt zu den Grauwacken ist nicht aufgeschlossen. Es ist von einem tektonischen Kontakt auszugehen (SCHROEDER & DAHLGRÜN 1927). Eine Abschätzung der Mächtigkeit dieser Kartiereinheit ist aufgrund der Faltung nicht möglich. Bei der „Wissenbacher Schiefer“-Fazies handelt es sich um hochmarine Stillwasserbildungen als Ablagerungen in küstenfernen Senkungstrogteilen der rhenoherzynischen-variszischen Geosynklinale (SCHMIDT & WALTER 1990). Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß unter der Kartiereinheit „Wissenbacher Schiefer“ in dieser Arbeit Gesteine zusammengefaßt sind, die bei genauerer Untersuchung durchaus älter/jünger sein können und somit nicht in die „Wissenbacher Schiefer“ zu stellen sind. An den höher gelegenen NE‘ Hängen des Reineckenberges weisen SCHROEDER & DAHLGRÜN 3 Kartiereinheiten 9 (1927) Tonschiefer und kieselige Sandsteine (Quarzit und Quarzitschiefer) aus, die sie in das obere Unterdevon, den sog. „Hauptquarzit“ stellten. Da im stratigraphisch Hangenden der „Hauptquarzit“-Fazies Tonschiefer ausgebildet sind, grenzen diese an Tonschiefer der „Wissenbacher“-Fazies. Eine Abgrenzung zwischen oberemszeitlichen (Unterdevon) und eifelzeitlichen (Mitteldevon) Sedimentgesteinen war nicht möglich. MOHR (1993) spricht in diesem Zusammenhang von einem kontinuierlichen Übergang des eigentlichen „Hauptquarzit“ zum „Wissenbacher Schiefer“. Eventuell unterdevonische Sedimentgesteine sind in der Karte der „Wissenbacher Schiefer“-Kartiereinheit zugeschlagen. SCHROEDER & DAHLGRÜN (1927) ermittelten auf dem Blatt Quedlinburg für den „Wissenbacher Schiefer“ Mächtigkeiten von ca. 250 m und für den „Hauptquarzit“ von etwa 500 m. Neuere Untersuchungen (GÜNTHER et al. 1999, HINZE et al. 1998, vgl. LUTZENS 1973) weisen auf (unterkarbonische) Olisthostrome hin. Die oben beschriebenen isolierten Vorkommen von stark verwickelten, blaugrauen Ton-Siltschiefer-Lesesteinen sowie Spiliten sind eventuell als Olistholite anzusehen, konkrete Hinweise sind im Kartiergebiet jedoch nicht gefunden worden. 3.1.2 Diabas (dmD) Etwa parallel zum Harzrand verlaufend streichen innerhalb der „Wissenbacher Schiefer“ Diabase aus. Weitere kleine Diabas-Vorkommen sind am N-Hang des Reineckenberges (R2642890, H5735920; R2643050, H5735720) zu verzeichnen. Die stratigraphisch in die Eifel-Stufe bis an die Wende Eifel/Givet zu stellenden Vulkanite (MOHR 1993, vgl. SCHLEGEL 1961) sind grünlichgrau bis gräulichgrün, zumeist fein- bis mittelkörnig. Die Diabase verwittern graugrün, sind oft kalkhaltig und hart. Häufig sind leistenförmige Plagioklase zu erkennen. Vereinzelt sind im Kartiergebiet faustgroße Lesesteine zu finden, die im Zentrum grob- und außen feinkristalliner sind und einen charakteristischen schaligbraunen Verwitterungsrand aufweisen. Im „Hohlweg“ ist Diabas im Verband mit den „Wissenbacher Schiefern“ aufgeschlossen (R5736050, H2643580). In Kontaktnähe ist die Diabastextur feinkörniger, was auf eine rasche Abkühlung hinweist. Neben intensiver unregelmäßig-weitständiger Klüftung ist intern z.T. eine durch Schieferung hervorgerufene Foliation ausgebildet. Die Klüfte sind z.T. mit Quarz oder Kalzit gefüllt. Das anhand von Lesesteinen kartierte Vorkommen an der NE‘ Gipfelregion des Reineckenberges (R2643050 H5735720) ist von besonderer Ausbildung. Hier handelt es sich um einen deutlich geschieferten, grauen bis hellgrauen Diabas. Die graue, kalkfreie Grund-masse ist von zahllosen, ungeregelt verteilten, rundlichen Kalzit-Einkristallen durchsetzt. 3 Kartiereinheiten 10 Diese Kalzit-erfüllten Hohlräume sind oberflächlich herausgelöst, so daß die grünlichgrau verwitternden Gesteine eine sehr porige Oberfläche haben. Die röntgenographische (qualitative) Analyse eines Handstückes zeigt folgendes Haupt-Mineralinventar: Chlorit, Albit, Kalzit, Quarz. Der Gesteinszusammensetzung nach kann dies Gestein somit als Spilit angesprochen werden. Spilite sind ehemals basaltische Vulkanite, in denen (durch Meerwasserkontakt und/oder Absenkung bei Gebirgsbildung) die Ca-reichen Plagioklase in Albit umgewandelt sind und neugebildete Minerale der Chloritgruppe hinzutreten (WIMMENAUER 1985). Diesen Alterierungsprozessen (Spilitisierung, Chloritisierung) sind in unterschiedlicher Intensität alle im Kartiergebiet angetroffenen Diabase unterworfen. Da lediglich im „Hohlweg“ die Diabase im Liegendkontakt aufgeschlossen sind - weite Teile der Diabaskörper sind durch Lesesteine kartiert worden - kann keine Deutung hinsichtlich extrusiver (Lager) bzw. intrusiver (Lagergang) Genese getroffen werden. Die von vielen Hohlräumen durchsetzten, oben beschriebenen Spilite und die schalig verwitternden feinkörnigen Diabase sind eventuell extrusiv bis oberflächennah intrudierter Natur. Diabastuffe (Schalsteine) sind nicht gefunden worden. Die Diabaszüge sind bis zu 30 m mächtig. Bildungsraum war analog zu den „Wissenbacher Schiefern“ das sich in Senkung befindliche N‘ Randbecken der variszischen Orogenese. 3.2 Karbon Karbonische Gesteine treten im Kartiergebiet flächenhaft im N‘ Randbereich der Harzscholle sowie als Lesesteinvorkommen an der E‘ Hangpartie des Reineckenberges auf. Es handelt sich um in Kulm-Fazies ausgebildete unterkarbonische Grauwacken, oberkarbonische granitische Quarzporhyre und Quarz-Ganggesteine, deren Altersstellung nicht gesichert ist. 3 Kartiereinheiten 11 3.2.1 Kulm-Grauwacke (cdKG) Unterkarbonische Grauwacken (Abb. 3), in denen untergeordnet Tonschiefer eingeschaltet sind, bilden einen etwa 180 m breiten, herzynisch streichenden Ausstrichbereich als N‘ Harzbegrenzung. Die Gesteine sind durch Fließerde-Überdeckung nur selten aufgeschlossen. Bei der in Kulmfazies ausgebildeten Grauwacke handelt es sich um schlecht sortierte, graue bis graugrüne Fein- bis Mittel- (seltener Grob-) Sandsteine. Sie verwittern bräunlichgrau bis grüngrau und weisen auf der Oberfläche Manganoxid-haltige schwarze Flächen auf. Diese kompetenten, harten Gesteine sind schwach Hellglimmer-führend und z.T. sehr schwach kalkig. Petrographisch besteht die Grauwacke aus Quarz, Feldspat und Gesteinsbruchstücke sowie einer Tonmatrix. Nach FÜCHTBAUER (1988) setzt sich die Tonmatrix aus Glimmer und Chlorit zusammen. Selten sind an Lesesteinen die zu den Sohlmarken gehörenden Belastungsmarken zu finden. Zudem ist in den Grauwackenbänken nur selten Schichtung (im mm-Bereich) zu erkennen, was die Ermittlung der Lagerungssituation erschwert. Die in der Karte eingetragene normale Lagerung ist somit nicht gesichert (vgl. Kap. Tektonischer Bau der Harzscholle). In einem Aufschluß im E‘ Teil des Grauwackenausstriches (R2643630, H5736140) ist eine regelmäßige Klüftung ausgebildet (Kap. Tektonik der Harzscholle). Häufig zu beobachten sind mm-mächtige, mit Quarz verheilte Klüfte, die das Gestein durchsetzen. Auffällig sind tiefrote bis braunrote Varianten der Grauwacke von fast kristallinem Aussehen. Als Lesesteine findet man sie gehäuft auf der E-Seite des Grauwackenausstriches (z.B. R2643675, H5736275, R2643825, H5736135) sowie an den Hängen des Tannenkopf. Die Rotfärbung deutet BECKSMANN (1930) als Verwitterungseffekt, hervorgerufen durch die altpermische Landoberfläche. FIGGE (1964) postuliert eine primär sedimentäre Rötung. Untergeordnet treten zwischen den Grauwackenbänken dünnplattige, laminierte TonSiltsteine auf. Frisch sind sie grauschwarz bis grünlichgrau und verwittern hellgrau. Diese kalkfreien Gesteine weisen eine von den Schichtflächen oft nur schwer zu unterscheidende Schieferung auf. Grenzflächen zwischen Grauwackenbänken und Tonschiefer sind der Beobachtung nicht zugänglich. Die Abgrenzung zu den „Wissenbacher Schiefern“ ist im Kartiergebiet aufgrund von Fließerdeüberdeckung nur auf 10‘ner Meter genau zu fassen. Der Verwerfungskontakt Kulm- 3 Kartiereinheiten 12 Grauwacke/Zechstein ist ebenfalls von Quartär-zeitlichen Ablagerungen verhüllt. Morphologische Kriterien lassen aber eine ungefähre Lokalisierung zu. Allgemein versteht man unter Grauwacken Turbiditsedimente, die durch episodische subaquatische Suspensionsströme (Massenströme, „turbidity currents“) abgelagert werden. Die pelitischen Zwischenlagen werden als „normale“ (Hintergrund-) Sedimentation angesehen (z.B. BOUMA 1962). Eine Mächtigkeitsabschätzung anhand der Kartierbefunde ist aufgrund der weitgehend unbekannten Lagerungssituation nicht möglich. SCHROEDER & DAHLGRÜN (1927) geben für das Blatt Quedlinburg mehr als 200 m an. Für die im Untersuchungsgebiet befindlichen Grauwackenserien („Thaler Randgrauwacke“) ist eine tiefere schelfnahe Beckenregion anzunehmen (RABITZSCH 1970). Liefergebiet war die S‘ gelegene Mitteldeutsche Kristallinschwelle. 3.2.2 Quarzporphyr Zahlreiche Lesesteinfunde am E‘ Hang des Reineckenberges (R2643100, H5735700) weisen indirekt auf das Vorhandensein einer mit Quarzporphyr erfüllten Apophyse hin. Bei diesem Quarzporphyr handelt es sich um ein sehr hartes Gestein, in deren hellgrauer bis weißgrauer, feinkörnigen, meist dichten Grundmasse Einsprenglinge von Quarz (z.T. idiomorph, bis 2mm Größe), Glimmer und selten Feldspat auftreten. Das Gestein verwittert bräunlichgrau. Die oberflächenhafte Verteilung der Blöcke (bis dm-Größe) läßt keine Aussage über die räumliche Anordnung etwaiger Quarzporphyr-Gänge zu. Genetisch können diese leukogranitischen Gesteine als Spätkristallisate (kristallisierte Restschmelzen) angesehen werden und sind somit der Gangfazies des spät oberkarbonisch aufgedrungenen Ramberg-Plutons zugehörig. Dieser befindet sich unmittelbar S’ des Kartiergebietes (Abb. 2). 3 Kartiereinheiten 13 3.2.3 Quarz-Ganggestein Zeitlich schwer einzustufen sind die Quarz-Ganggesteine, die als Lesesteine an der oberen W‘ Hangpartie des Reineckenberges zu finden sind. Die derben, milchiggrauen bis weißen Quarz-Blöcke sind bis zu dm groß. Da die Lagerungsbezüge bedingt durch die Aufschlußsituation ungeklärt bleiben, ist eine zeitliche Einordnung nicht möglich. Die unmittelbare Nähe zum Rambergmassiv läßt einen ursäch-lichen Zusammenhang mit der spätoberkarbonisch aufgedrungenen granitischen Schmelze oder aber hydrothermale, an Verwerfungen gebundene Kristallisate einer postgranitischen Bruchtektonik vermuten. 3.3 Perm, Zechstein (z) Permische Gesteine beschränken sich im Untersuchungsgebiet auf einen ca. 80 m breiten als Senke ausgebildeten Streifen, der dem Harz-Grundgebirgskomplex NE’ vorgelagert ist . Der Beobachtung zugänglich sind Zechstein-zeitliche Sedimente in einem Bereich zwischen Elzeberg und Tannenkopf. Gesteine des Rotliegenden sind im Kartiergebiet nicht nachzuweisen. Zechstein (z) Die subrosionsanfälligen Gesteine des Zechsteins sind weitestgehend nach morphologischen Kriterien (Geländebefund sowie Luftbildauswertung) kartiert. In den Sondierbohrungen B 29, B 30 und B 31 wurden bis in eine Teufe von 2 m keine Zechstein-zeitlichen Sedimente angetroffen, die aufgrund ihrer Oberflächenwirksamkeit jedoch im tieferen Untergrund vermutet werden können. Sehr gute Aufschlußsituation bietet der sog. „Mammutbruch“ zwischen Elzeberg und Tannenkopf. Der ehem. Steinbruch ist etwa 100 m lang, 40 m breit und ca. 16 m tief. An seiner ESeite (hier ist der obere Grubenrand erdfallartig begrenzt) ist ein ca. 20 m langes Profil erschlossen. Hierbei handelt es sich um überkippt lagernden meist bankigen bis plattigen Anhydrit (CaSO4) bzw. Gips (CaSO4 · 2H2O). Der harte Anhydrit ist dunkelgrau bis hellgrau und verwittert grau bis gelblich-bräunlichgrau. Interngefüge reichen von massiven, fein- bis mittelkristallinen bis hin zu grobspätigen Ausbildungen. Lagenweise treten durch Farbänderungen hervorgerufene gefältelte Parallelgefüge 3 Kartiereinheiten 14 im mm- bis cm-Bereich auf. Der oberflächlich zu Gips umgewandelte Anhydrit ist weich bis mürbe und verwittert zu weißlichem Pulver. Selten zu finden sind durchsichtige, klare Gipsplättchen (Marienglas). Aufgrund der unterschiedlichen Härte des Gesteins (innen hart, außen weich) ist von unterschiedlichen Hydratationsintensitäten auszugehen. In welchem Maße oberflächennahe Umwandlung von Anhydrit zu Gips stattgefunden hat, kann nur durch Dünnschliffe festgestellt werden. Die gesamte Schichtenfolge ist weitständig zerblockt. An der NE-Wand, in oberer Hangpartie, sind Kalk-, Dolomitsteine im stark zerklüfteten Schichtverband ausgebildet. Die arenitischen (zuckerkörnigen), z.T. auch lutitischen Kalksteine sind hart und brechen scharfkantig. Sie sind dunkelgrau, verwittern gelblichgrau und weisen viele polyedrische Hohlräume auf, die z.T. von Kalziumkarbonat verfüllt sind. Im frischen Anschlag riechen einige Kalksteine nach Bitumen („Stinkkalk“). Die Dolomitsteine zeigen eine schwache, verspätete Reaktion mit der HCL-Lösung und sind hellgrau bis grau. Sie verwittern gelblichgrau und sind intern häufig porig und von Kalzitgefüllten Haarrissen durchsetzt. Als Lesesteinbefund sind innerhalb des „Mammutbruchs“ noch dunkelgraue Kalklutite zu erwähnen. Sie verwittern hellgrau und sind, an Verwitterungsflächen erkennbar, laminiert. Die oben erwähnten Karbonatgesteine im stratigraphisch Hangenden des Anhydrits (Gips) lassen die Vermutung zu, daß es sich hierbei um den Hauptdolomit des Mittleren Zechsteins handelt (vgl. SCHOEDER & DAHLGRÜN 1927, KNAPPE & TRÖGER 1988; Abb. 4, a). Abb. 4 Schematisches Schwellenprofil (a) des Zechsteins mit (b) Lage der Altmark-EichsfeldSchwelle sowie fazieller Verbreitung (stark geändert aus KNAPPE & TRÖGER 1988, Grundlage RÖHLING 1993) 3 Kartiereinheiten 15 Nach der heute üblichen Gliederung des Zechsteins (Z1-Z4 RICHTER-BERNBURG 1955; Z5 REICHENBACH 1970; Z6 KÄNDIG 1977; Z7 BEST 1989; Z8 SCHÜLER & SEIDEL 1991) sind die Karbonatgesteine demnach in den Ca2 des Staßfurt-Zyklus zu stellen (Abb.5). Gesteine der Zyklen Z1 und Z3 bis Z8 sind im Kartiergebiet nicht gefunden worden. Die Liegendgrenze (tektonischer Kontakt zu den Kulm-Grauwacken) sowie die Hangendgrenze (zu Unterem Buntsandstein) sind im Kartiergebiet nicht aufgeschlossen. Aus den Kartierbefunden abgeleitet ergibt sich für den Zechstein oberflächennah eine Mächtigkeit von ca. 70 m. JUBITZ (in BUBNOFF et al. 1957) gibt für den Zechstein Mächtigkeiten von 60 bis 100 m an. Ablagerungsraum war die von NW her überflutete Norddeutsche Senke (das sich bildende Germanische Becken). Das Zechsteinzeitliche Epikontinentalmeer überflutete weite Teile des variszischen Grundgebirges und war zyklischen Eindampfungsphasen unterworfen (SCHMIDT & WALTER 1990). Paläogeographisch lag das Kartiergebiet unter randlichem Einfluß der Eichsfeld-Altmark- Schwelle, so daß es sich hier um ein Schwellenprofil handelt, in dem die evaporitischen Gesteine des Werra-Zyklus stark mächtigkeitsreduziert sind (KNAPPE & TRÖGER 1988, Abb. 4, b). Abb. 5 Normalprofil des Zechsteins in Norddeutschland (aus STROHMENGER et al. 1998) 3 Kartiereinheiten 16 3.4 Trias Nahezu der gesamte Vorlandanteil des Kartiergebietes wird aus triassischen Gesteinen aufgebaut. Durch die Aufrichtung bedingt streichen Buntsandstein, Muschelkalk und Keuper in einem nur ca. 1,3 km langen Streifen harzrandparallel aus. Die in Abhängigkeit der Verwitterungsresistenz der Gesteinsfolgen entstandene Morphologie (Schichtrippenlandschaft) entspricht einem nahezu idealen „Verwitterungsprofil der Trias“ (Abb. 6). Diese Oberflächenwirksamkeit der Gesteine diente insbesondere bei schlechten Aufschlußverhältnissen als wichtiges Kriterium zur Abgrenzung der Einheiten. Abb. 6 Schematisches Profil der triassischen Abteilungen Buntsandstein und Muschelkalk der Aufrichtungszone des N‘ Harzvorlandes (geändert aus KNAPPE & TRÖGER 1988) 3 Kartiereinheiten 17 3.4.1 Buntsandstein (s) Die Gesteine des Buntsandsteins streichen im Kartiergebiet auf einer Breite von etwa 685 m aus, woraus sich eine Gesamtmächtigkeit von rund 600 m ergibt. Buntsandstein-zeitliche Sedimentgesteine werden unterteilt in: Unterer Buntsandstein (su), Mittlerer Buntsandstein (sm) und Oberer Buntsandstein (so). 3.4.1.1 Unterer Buntsandstein (su) Der Ausstrichbereich des Unteren Buntsandsteins bildet einen dem Harzrand parallel vorgelagerten Höhenzug (Elzeberg), der im W zur Reineckenbachtalung und im E zur Wurmbachtalung hin abfällt. Untergliedert wird der Untere Buntsandstein in Calvörde-Folge und Bernburg-Folge (Abb. 6). Nach Beschluß der Subkommission Perm-Trias (LEPPER [Hrsg.] 1993) wird die lithostratigraphische Grenze Zechstein/Buntsandstein künftig an die Basis der Calvörde-Folge (=Basis Gelnhausen-Folge ) gelegt. Seither umfaßt der Untere Buntsandstein die Calvörde-Folge und die Bernburg-Folge, die der bisherigen Gelnhausen- bzw. Salmünster-Folge entsprechen. Die an der Basis der Bernburg-Folge gehäuft auftretenden Rogensteinbänke (ROTH 1976) bilden im Kartiergebiet eine deutlich verfolgbare Geländerippe aus, so daß eine Abgrenzung zur Calvörde-Folge vorgenommen werden konnte. Die im Hangenden der Bernburg-Folge ausgebildete Obere Schiefertonzone konnte mangels Aufschlüsse nicht abgegrenzt werden. Somit fällt in dieser Kartierung die Obere Schiefertonzone des Unteren Buntsandsteins in die Kartiereinheit Mittlerer Buntsandstein (s. Kap. Rogenstein der Bernburg-Folge und Mittlerer Buntsandstein). 3.4.1.1.1 Calvörde-Folge (suCF) Die Aufschlußsituation der zur Calvörde-Folgen zählenden Gesteine ist im Kartiergebiet mäßig. Jedoch läßt sich diese Kartiereinheit durch zahlreiche Lesesteine, vor allem an den S‘ Hängen des Reineckenberges, gut nachweisen. 3 Kartiereinheiten 18 Es handelt sich im wesentlichen um rotgraue bis graue Fein- bis Mittelsandsteine, die meist schwach karbonatisch zementiert sind. Sie verwittern rotgrau, z.T. auch gelbgrau. Die Rotfärbung wird schon durch geringe Mengen vorhandenen Eisenoxidverbindungen hervorgerufen. An vielen Lesesteinen sind Gefügemerkmale wie Wellenrippel, Trockenrisse, Belastungsmarken und horizontale Feinschichtung ausgebildet. Am höchsten Punkt des Elzeberges sind in und um einer stark verfallenen Pinge harte feinbis mitteloolithische graue Rogensteine sowie plattige graue Kalklutite (-arenite) zu verzeichnen. Diese Gesteinsausbildung läßt sich auf der E-Seite des Ausstriches in ähnlichem Abstand zur Hangendgrenze wiederfinden und im Luftbild gut verfolgen. In einzelnen Kalksteinen sind mit mm-großen Ooiden verfüllte linsenförmige Hohlräume sowie grünliche Tonsiltgallen zu erkennen. Besonders mürbe, graugelb verwitternde Mittelsandsteine (Lesesteinbefund) führen gleichmäßig verteilte, braunschwarze Flecken, die vermutlich durch manganhaltige Verbindungen hervorgerufen werden. In Schurfen, die die Verwitterungszone der Festgesteine erreicht haben, konnten braunrote, auch rotgraue, kalkfreie Ton-Siltsteine festgestellt werden, deren gehäuftes Auftreten nach ROTH (1976) ein wichtiges Kriterium zur Unterscheidung Calvörde-Folge/Bernburg-Folge ist. Die Hangend- und Liegendgrenze dieser Kartiereinheit, sind an den unbewaldeten Flächen sehr gut durch die stereoskophische Analyse der entsprechenden Luftbilder zu verfolgen. Im Untersuchungsgebiet erreicht die Calvörde-Folge eine Mächtigkeit von etwa 155 m. Die Differenz zur von KNAPPE & TRÖGER (1988) angegebenen Mächtigkeit (ca. 170 m, Abb. 6) kann sicherlich auf in der Teufe zurückgebliebene Partien im Zuge der Aufrichtung zurückgeführt werden. Bildungsraum dieser Sedimente war das nach der Regression des Zechstein-Meeres unter zunehmend kontinentaleren Einfluß geratende Germanische Becken, in dem es unter limnischfluviatilen Regime zu höherem klastischen Eintrag kam. 3 Kartiereinheiten 19 3.4.1.1.2 Rogensteinzone der Bernburg-Folge (suBF,ro) Nach ROTH (1976) unterscheidet sich die Bernburg-Folge von der Calvörde-Folge (von ROTH noch als Nordhausen-Folge bezeichnet) durch „eine Häufung von z.T. groboolithischen bis zu 1,70 m mächtigen Rogensteinbänken, typisch bunten Tonschluffstein/Feinsandsteinwechsellagerungen, das Auftreten heller, z.T. dolomitischer bis zu 2 m mächtiger Feinsandsteinbänke, das Fehlen von massigen Tonschluffsteinpaketen, die mächtiger als 5-10 m sind“. Im Kartiergebiet tritt die Rogensteinzone der Bernburg-Folge (Abb. 6) morphologisch merklich hervor. Zahlreiche im Streichen angelegte Pingen auf dem W-Hang des Reineckenberges, zeugen von früheren Abbauaktivitäten, des als Werk- und Pflasterstein verwendeten Rogensteins. Auch der Reineckenbach „verrät“ durch seinen Verlauf indirekt den Ausstrich der widerstandsfähigen Gesteine, indem der Bach im Niveau der Rogensteinzone nach NW abknickt, um nach einigen Metern fast rechtwinklig das „Hindernis“ zu durchbrechen. Am W-Hang des Reineckenberges (R2643233, H5736820) ist ein ca. 4 m mächtiges Profil aufgeschlossen. Im stratigraphisch Liegenden sind „bunte“, feinlaminierte Tonsilt- und Tonmergelsteine aufgeschlossen. Eingeschaltet ist ein 5 cm mächtiger grauer Kalklutit. Mit erosivem Kontakt zu den „bunten“ Tonsilt-, Tonmergelsteinen setzt eine groboolithische, amalgamierte graue Kalksteinbank (Rogenstein) von ca. 1 m Mächtigkeit ein. Die Ooide erreichen Größen von 0,5 mm. Es schließen sich mit braunroten Ton- bis Siltsteinen wechsellagernd plattige, schwach karbonatische (dolomitische?) und Hellglimmer-führende Feinsandsteine an. Sie sind horizontalgeschichtet, im frischen Anschlag grau und verwittern gräulichrot. Die oberflächennahen Bereiche des Aufschlusses sind stark solifluidal verkippt und verstellt. Dem Ausstrich des Rogensteinhorizontes folgend, sind neben den oben beschriebenen Gesteinen auch Lesesteine mit Wellenrippeln, Trockenrissen und selten Stylolithen zu finden. Teilweise sind in Kalksteinen an der Basis eingearbeitete grüne Tongallen zu sehen (Waldweganschnitt auf der E‘ Seite des Gebietes; R2644040, H5736445). Auf den höheren N‘ Hangregionen des Reineckenberges sind z.T. dolomitische, sandige Oolithe bis oolithische Sandsteine vertreten, die nach ROTH (1976) in die Obere Schiefertonzone 3 Kartiereinheiten 20 zu stellen sind. Die sich an die Rogensteinzone N‘ anschließende Obere Schiefertonzone konnte jedoch aufgrund der ungünstigen Aufschlußsituation nicht auskartiert werden (vgl. Kap. Mittlerer Buntsandstein). ROTH (1976) gibt für die Oberen Schiefertonzone im Profil Heuer (Wernigerode) eine Mächtigkeit von ca. 70 m an, die somit in die Kartiereinheit Mittlerer Buntsandstein integriert ist (vgl. Abb. 6). Die Rogensteinzone der Bernburg-Folge erreicht im Kartiergebiet eine Mächtigkeit von ca. 50 m. Ehemaliger Bildungsraum waren vorwiegend küstennahe, gezeitenbeeinflußte Flachwasserbecken (Wellenrippel) mit Salinitäten von brakisch bis leicht übersalzen (Ooidbildungen), in denen wechselnd auch limnisch-fluviatile Einflüsse herrschten (ROTH 1976). Die Trockenrisse zeugen von zeitweiligem Trockenfallen. 3.4.1.2 Mittlerer Buntsandstein (sm) Der Mittlere Buntsandstein wird stratigraphisch nach Sohlbankzyklen gegliedert in: Volpriehausen-, Detfurth-, Hardegsen- (nicht überliefert) und Solling-Folge (Abb. 6). Aufschlußbedingt konnten diese Folgen im Betrachtungsgebiet nicht voneinander abgegrenzt werden. Verbreitet sind die Schichtenfolgen des Mittleren Buntsandsteins am N’ Hang des Reineckenberges und konnten überwiegend durch Lesesteine sowie durch Handbohrungen (B21, B22, B23, B25, B26) nachgewiesen werden. Rotbraune bis hellgraue Sandsteine sind als Lesesteine vorherrschend. Die Korngröße variiert von Feinsand bis Mittelsand, selten Grobsand. Festere Gesteine sind häufig karbonatisch zementiert. Die überwiegend rötlich verwitternden Sandsteine enthalten lokal kleindimensionale Schräg- sowie Horizontalschichtung und sind oft auf Schichtflächen angereichert Hellglimmer-führend. In zahlreichen Lesesteinen sind braunrote, manchmal graugrüne Tonsiltgallen enthalten. Oberflächlich herausgewittert geben sie dem Gestein ein löchriges Aussehen. In einer verfallenen Pinge am unteren NW-Hang des Reineckenberges (R2643185, H5736915) sind cm- bis dm-gebankte, hellgraue Fein- bis Mittelsandsteine im Wechsel mit cm- mächtigen, bunten feinlaminierten Tonsteinen aufgeschlossen. Die Tonsteinlagen treten zum stratigraphisch Hangenden zugunsten der Sandsteinbänke zurück. 3 Kartiereinheiten 21 Neben oben erwähnten Gefügemerkmalen sind auf Schichtoberseiten Wellenrippel ausgebildet (überkippte Lagerung). Die Sandsteine sind intensiv geklüftet und z.T. schwach karbonatisch zementiert. Ob es sich hierbei um den Übergang Bernburg-Folge/Volpriehausen-Folge handelt, muß offen bleiben, da sowohl in der oberen Abteilung der Bernburgfolge (Obere Schiefertonzone) Sandsteinlagen wie auch an der Basis des Mittleren Buntsandsteins (Volpriehausen-Folge) Tonsteinlagen auftreten. Die Liegendgrenze des Mittleren Buntsandsteins bildet in dieser Kartierung der Übergang zur Rogensteinzone, so daß die Obere Schiefertonzone (etwa 70 m mächtig, ROTH 1976) mit intergiert (s. Kap. Rogensteinzone der Bernburg-Folge) ist. Die Hangendgrenze zum Oberen Buntsandstein ist sehr undeutlich ausgebildet. Unterstützend zu den Geländebefunden ist zur Grenzziehung die Luftbildauswertung hinzugezogen worden. Die unter der Kartiereinheit Mittlerer Buntsandstein zusammengefaßten Gesteine erreichen eine Mächtigkeit von ca. 260 m. Die den Mittleren Buntsandstein charakterisierenden Glimmer-führenden Fein- bis Grobsandsteine dokumentieren den erhöhten fluviatielen Eintrag in das Germanische Becken. Der Wechsel von Sandsteinbänken mit geringmächtigen Ton-Siltsteinlagen zeugt, neben Schrägschichtung und aufgearbeiteten Tongallen, von einem abwechslungsreichen Sedimentationsgeschehen. Der Ablagerungsraum war morphologisch stark gegliedert und befand sich an der E-Flanke der Altmark-Eichsfeld-Schwelle, unter dessen Einfluß es zum Ausfall der Hardegsen-Folge kam (ROTH 1976). 3.4.1.3 Oberer Buntsandstein (Röt) (so) Der Ausstrich des Oberen Buntsandsteins bildet eine langgestreckte Senke zwischen Elzeberg und Kahlenberg. Diese Talung ist durch zwei markante Kuppen Quartär-zeitlicher Sedimente gegliedert. Die verwitterungsanfälligen Gesteine des Röt sind in den Handbohrungen B13 und B18 nachgewiesen. In einer Teufe von 0,7 m bzw. 1,50 m ist rotgrauer, schlieriger Ton angetroffen, der als Verwitterungshorizont des Oberen Buntsandsteins anzusehen ist. Der Ton ist schwach kalkig. Im E des Ausstriches sind die Sedimente des Röt von mehr als 2 m mächtigen, lößbürtigen Fließerden überdeckt. 3 Kartiereinheiten 22 Die Hangendgrenze fällt mit dem Anstieg des vom Unteren Muschelkalk aufgebauten Kahlenberges zusammen. Im Kartiergebiet ergibt sich für den Oberen Buntsandstein eine aus der Ausstrichlänge ermittelte Mächtigkeit von ca. 140 m. Unter der Annahme oberflächennaher Subrosionserscheinungen des Röt und des solifluidal aufgefächerten Unteren Muschelkalk ist in der Teufe eine Mächtigkeit von ca. 150 m angenommen (s. geol. Schnitt B-B’). Zum Vergleich: SCHROEDER & DAHLGRÜN (1927) ermitteln für das Blatt Quedlinburg ebenfalls 150 m, KNAPPE & TRÖGER (1988) geben ca. 120 m an (Abb. 6). Der fluviatilen Sandanlieferungen der terrestrischen Sedimentation des Mittleren Buntsandsteins folgte in der Zeit des Oberen Buntsandstein eine Transgression der Tethys. Hierdurch kam es zur Ausbildung evaporitischer (Röt 1-2, Abb. 6) und tonig-mergeliger Sedimente (Röt 3-4, Abb. 6) (BEUTLER & RÖHLING 1992, HINZE 1967). 3.4.2 Muschelkalk (m) N‘ der durch das Röt gebildeten Senke schließen sich im Bearbeitungsgebiet die Gesteine des Muschelkalks an. Traditionell wird der Muschelkalk (nach lithologischen und paläontologischen Gesichtspunkten) in drei Abteilungen gegliedert: Unterer Muschelkalk (Wellenkalk), Mittlerer Muschelkalk und Oberer Muschelkalk (Hauptmuschelkalk). Der gut aufgeschlossene Untere Muschelkalk bildet einen markant aufragenden, harzrandparallelen Rücken (Kahlenberg). Daran anschließend fällt das Gelände durch im Untergrund anstehende Gesteine des Mittleren Muschelkalks ab, um zum Ausstrich des Oberen Muschelkalkes wieder spürbar anzusteigen. Somit ist die Dreigliederung auch morphologisch ausgeprägt. Aus den Kartierbefunden abgeleitet ergibt sich eine Mächtigkeit für den Muschelkalk von rund 270 m. 3 Kartiereinheiten 23 3.4.2.1 Unterer Muschelkalk (mu) mit Oolithzone (muO) Der gesamte Kahlenberg wird durch Gesteine des Unteren Muschelkalks aufgebaut. Das typische Sediment des Unteren Muschelkalks ist der Wellenkalk, der an zahlreichen Weganschnitten aufgeschlossen ist. Es handelt sich um wellig begrenzte graue Kalksteinbänkchen von cm-Mächtigkeit. Die Gesteine sondern dünnplattig ab und verwittern hellgrau bis weißgrau. Sie sind oft von dunkelgrauen, mm-dicken Mergelsteinlagen voneinander getrennt. Stellenweise sind dieser recht monotonen Folge bis zu 5 cm-mächtige Detritus-führende Schill-Kalksteinbänke eingeschaltet, die lateral schnell auskeilen. Lagenweise gehäuft sind Spurenfossilien (Rhizocorallium-Bauten) anzutreffen. Der Wellenkalk ist an zahlreichen Weganschnitten auf beiden Hangpartien des Kahlenberges aufgeschlossen. Innerhalb der Wellenkalk-Abfolge sind drei markante harte, massige Kalksteinhorizonte („Oolithzone“, „Terebratelzone“, „Schaumkalkzone“) eingeschaltet. Kammbildner des Kahlenberges sind Ooid-führende Kalksteine. Diese zur „Oolithzone“ zählenden Gesteine sind im stillgelegten Kalksteinbruch am SE-Hang und am „Wasserentlüftungshaus“ (R2644005, H5737035) aufgeschlossen und lassen sich über den gesamten Berg verfolgen. Es handelt sich um feste, ebenflächig begrenzte, graue bis dunkelgraue Kalksteine. Diese plattigen bis bankigen Gesteine verwittern hellgrau bis graugelb. Partienweise sind sie porig ausgebildet. Im frischen Anschlag sind nur selten und meist unscharfe Ooide erkennbar. Auf der NW-Seite des Kahlenberges (R2643465, H5737265) sind die mit der „Oolithzone“ auftretenden schwach dolomitischen, tonigen „Gelbkalke“ anstehend, die vereinzelt als Lesesteine auch auf der N-Flanke zu finden sind. Frisch ist das Gestein grau und verwittert intensiv gelb. Die Gelbfärbung beruht auf Brauneisenbildung (FeOOH) durch sekundäre Dedolomitisierung (Ersatz von Fe-Dolomit durch Kalkspat und Brauneisen). Lesesteinfunde von grauen, harten, plattigen Kalkmikriten auf der N-Flanke sind sicherlich zu der „Terebratelzone“ zu stellen. Die Aufschlußsituation ließ eine Ausgliederung dieser Zone allerdings nicht zu. Gesteine der „Schaumkalkbänke“ konnten nicht gefunden werden. Sie sind an den N-Hängen zu vermuten und von Fließerde bedeckt. Der zu Fließerde-Bildung und Hakenschlagen neigende Untere Muschelkalk greift oberflächennah insbesondere über die Senke des Röt hinaus. Daher erscheint der Ausstrich in der geologischen Karte stark verbreitert (s. geologischer Schnitt B-B‘). 3 Kartiereinheiten 24 Es ergibt sich somit eine aus den Kartierbefunden abgeleitete oberflächennahe Mächtigkeit von etwa 135 m, die in der Tiefe auf ca. 125 m zurückgeht (vgl. KOLB 1976). Die Sedimente des Unteren Muschelkalks stellen marine Bildungen dar, die im flachen Meer des Germanischen Beckens unter normal- bis zeitweise leicht übersalinem Milieu abgelagert wurden (KOLB 1976). 3.4.2.2 Mittlerer Muschelkalk (mm) Diese verwitterungsanfälligen Gesteine sind in seinem gesamten Verlauf von mächtiger Fließerde bedeckt, die zu den Talausgängen, insbesondere an den Hängen des Kahlenberges, mehr als 2 m mächtig werden. Material des Mittleren Muschelkalks konnte lediglich mit den Handbohrungen B8 und B9 nachgewiesen werden. In Teufen von 1,90 m bzw. 1,80 m ist toniger, schwach fein- bis mittelsandiger Schluff mit Tonsteinbröckchen erbohrt worden. Dieses karbonatische, schlierig-rotbraune Material kann als Verwitterungszone des Mittleren Muschelkalks angesehen werden. SCHROEDER & DAHLGRÜN (1927) beschreiben die Wechsellagerung von „plattigen dolomitischen Mergeln“ mit „weißem und rötlichem Gips“ in einem Aufschluß zwischen Klötzeberg und Rumberg (in der „Röschentalung“ etwa 1 km E‘ gelegen). Im Kartiergebiet konnte aufgrund der Oberflächenwirksamkeit dieser Gesteinsfolge eine Grenzziehung zum Unteren Muschelkalk nur ungenau vorgenommen werden. Für das Bearbeitungsgebiet kann die Mächtigkeit mit ca. 75 m angegeben werden. Jubitz (in Bubnoff et al. 1957) ermittelt für den Mittleren Muschelkalk im N‘ Harzvorland eine Mächtigkeit von 80 m. Lokaltektonische Hebungen im SE des Germanischen Beckens schränkten den Wasseraustausch zur Tethys ein, so daß es im Mittleren Muschelkalk zur Ausbildung von Kalken, Mergeln, Dolomiten, Gips bzw. Anhydrit und Steinsalz (bzw. Residualbildungen der Evaporite) kam. 3 Kartiereinheiten 25 3.4.2.3 Oberer Muschelkalk (mo) Der Obere Muschelkalk wird in die Encrinus-Schichten (mo1) und Ceratiten-Schichten (mo2) untergliedert (Abb 6). Beide Schichtglieder sind im Bearbeitungsgebiet nicht aufgeschlossen. Die Abgrenzung ist anhand morphologischer Kriterien sowie Lesesteinen vorgenommen worden. 3.4.2.3.1 Encrinus-Schichten (mo1) An die Senke des Mittleren Muschelkalks schließt sich im Gelände die Erhebung der Encrinus-Schichten an. Dieser Geländesprung ist über den gesamten Ausstrich gut zu verfolgen und von vielen Lesesteinen begleitet. Die Lesesteine geben einen Einblick in das Gesteinsinventar der Kartiereinheit. Es handelt sich um cm- bis dm-mächtige, seltener dickbankige, weißlich-hellgraue Trochiten- und Ooide-führende Partikelkalksteine mit splitterigem Bruch. Sie verwittern weißgrau bis gelbgrau und sind z.T. rostfleckig. Neben den weißgrauen Trochiten (Stilglieder von Encrinus liliformis), die bis zu 5 mm Durchmesser erreichen, sind Schillagen und Schalenpflaster von Muscheln (Lima striata Schloth.) enthalten. Diese Karbonate sind partikel- seltener matrixgestützt. Die Grundmasse ist sparitisch bis stellenweise arenitisch. Die partienweise häufigen Hohlräume sind oftmals mit kalzitischen Mineralneubildungen verfüllt. Untergeordnet tritt grauer, plattiger Kalklutit auf, der markant olivgrau verwittert. Die Mächtigkeit der Encrinus-Schichten kann mit ca. 15 m angegeben werden. SCHROEDER & DAHLGRÜN (1927) geben für das Blatt Quedlinburg rund 12 m an. Das zum Mittleren Muschelkalk regressive Meer des Germanischen Beckens transgredierte im Oberen Muschelkalk erneut und schuf zunächst marine Flachwasserbedingungen (KNAPPE & TRÖGER 1988), unter denen sich ausgedehnte „Seelilien-Kolonien“ entwickeln konnten. 3 Kartiereinheiten 26 3.4.2.3.2 Ceratiten-Schichten (mo2) Die Ceratiten-Schichten, benannt nach dem Leitfossil Ceratites nodosus, schließen sich in ihrer Verbreitung den Encrinus-Schichten an und bilden die höheren Hangpartien der sich N‘ anschließenden Senke des Keupers. Es handelt sich um plattige, grau bis hellgraue, schwach schluffige, kalkhaltige Tonsteine und ebenfalls graue Kalklutite. Das Leitfossil ist auf der ackerbaulich genutzten Senke N‘ des Kahlenberges häufig zu finden. Der E‘ Ausstrichbereich dieser Gesteine ist durch die Bebauung nur schwer zu fassen. W‘ der Georgshöh Straße in Neinstedt werden die Gesteine des Oberen Muschelkalks von Quartärzeitlichen Sedimenten überdeckt. Die Grenze Oberer Muschelkalk/Keuper ist, durch die schlechte Aufschlußsituation bedingt, nach morphologischen Kriterien ermittelt. Die Mächtigkeit der Ceratiten-Schichten beträgt ca. 45 m. Der flachmarine Ablagerungsraum des Mittleren Muschelkalks vertiefte sich zusehends und führte neben der Bildung von Karbonaten zu tonig-mergeligen Sedimenten. 3.4.3 Keuper (k), Unterer bis Mittlerer Keuper (ku+km) Der Ausstrich des Keupers liegt zu weiten Teilen im bebauten Areal der Gemeinde Neinstedt. An den Hang des Oberen Muschelkalk anschließend, fällt das Gelände im Ausstrich des Keupers ab, um in eine bogenförmig angrenzende, leicht nach N einfallende, fast ebene Fläche überzugehen. Die Keuper-zeitlichen Gesteine sind hier von jungen Lockergesteinen der Bodetalung sowie anthropogen Auffüllungen verdeckt. Stratigraphisch können die Gesteine in den Unteren bis Mittleren Keuper gestellt werden, Gesteine des Oberen Keupers sind im Bearbeitungsgebiet nicht nachgewiesen. Unterer bis Mittlerer Keuper (ku+km) Die Aufschlußsituation innerhalb des Kartiergebietes ist schlecht. Auch Lesesteine sind nur an vereinzelten Maulwurfshügeln in Vorgärten zu verzeichnen. Im Streichen etwa 300 m E‘, außerhalb der Betrachtungsgrenze, bietet die alte Ziegeleigrube zu Neinstedt noch Einblick in die Gesteine des Keupers. Hier sind in der stark verwachsenen Grube Gesteine des höheren Unteren Keupers und unteren Mittleren Keupers aufgeschlossen. 3 Kartiereinheiten 27 Der „Ton“-Abbau wurde 1959 aufgrund zu hohen Kalkgehalts und zunehmendem „GipsNebengestein“ eingestellt (freundl. Mittl. eines ehem. Grubenmitarbeiters). An der S-Wand der Grube sind cm- bis dmmächtige, mürbe, dolomitische gelbe Kalksteine zu sehen. Sie verwittern gräulichgelb und sind wechsellagernd mit breiig-schlierigen, schluffigen Tonschichten von cm- bis mehrere dm-Mächtigkeit. Die Tone sind rot, grünlichgrau bis hellgrau und schwach karbonatisch. Auf der E‘ Grubensohle sind Lesesteine von stark verwitterten Fasergipsen zu finden. Die oben beschriebenen gelben Dolomite entsprechen dem sog. Grenzdolomit des oberen Unteren Keupers (KNAPPE & TRÖGER 1988, vgl. SCHROEDER & DAHLGRÜN 1927) (Abb. 7, A). Extrapoliert man den Ausstrich dieser etwas verwitterungsresistenteren Gesteine in das Kar- Abb. 7 Schematisches Profil des Keupers, A = ehem. Ziegeleigrube Neinstedt (geändert nach KNAPPE & TRÖGER 1988) tiergebiet (unter der Annahme etwa gleichbleibender Streichrichtung), bilden sie den Hangübergang zum stratigraphisch liegenden Oberen Muschelkalk. Die subrosionsanfälligeren Gesteine des unteren Mittleren Keupers schließen sich N‘ an und bilden eine fast ebene Fläche. Diese Sedimente machen sich durch leichte Sackungsschäden an alten Häusern und Straßen bemerkbar. In der Bohrung B4 trat in einer Teufe von 1,90 m rot-graubrauner, kalkiger, schluffiger Ton auf, der als Verwitterungshorizont den (Mittleren?) Keuper oberflächennah nachweist. Eine Abgrenzung des Unteren vom Mittleren Keuper konnte jedoch nicht vorgenommen werden. Der Grenzverlauf zu den Gesteinen der Oberkreide (Cenoman-Turon) ist weitgehend von Quartär-zeitlichen Sedimenten verhüllt bzw. bebaut. Der markante Geländeanstieg im äußersten NE verrät jedoch einen Materialwechsel im Untergrund und wurde zur Grenzziehung herangezogen. 3 Kartiereinheiten 28 Aus den oberflächennahen Befunden abgeleitet ergibt sich für den Unteren und Mittleren Keuper eine Mächtigkeit von mindestens 285 m. Gegenüber den marinen Bildungen des Oberen Muschelkalks zeugen die Gesteinsausbildungen des Unteren und Mittleren Keupers von einem bedeutenden Verflachungstrend des Germanischen Beckens, die bis zu limnisch-fluviatilen (festländischen) Bedingungen geführt haben. 3.5 Kreide, Cenoman bis Turon (krc-t) Der Ausstrich Kreide-zeitlicher Sedimente ist auf ein kleines Areal in der NE-Ecke des Kartiergebietes begrenzt. Im Kartiergebiet sind marine Sedimente des nicht näher differenzierbaren Cenoman und Turon lediglich als Lesesteinbefund nachweisbar. Die Beschreibung dieser oberkretazischen Gesteine stützt sich wesentlich auf einen Böschungsaufschluß E’ des Bearbeitungsgebietes. Sedimente der Unterkreide sind nicht überliefert. Cenoman bis Turon (krc-t) Die Liegendgrenze zum Mittleren Keuper (Ecke Geschwister-Scholl-Straße/Steuerstraße) macht sich durch einen markanten Geländeanstieg in N‘ Richtung bemerkbar und bleibt aufschlußbedingt konstruktiver Art. Im Ausstrich fällt das Gelände nach W steil ab und wird von künstlichen Auffüllungen bzw. dicht bebauter Fläche dominiert. Etwa 180 m E‘ der Kartiergebietsgrenze läßt eine Straßenböschung (an der Straßenkreuzung: Hauptstraße Neinstedt - Stecklenberg Straße) Einblick in das Gesteinsinventar zu, das im Kartiergebiet lediglich durch wenige Lesesteine vertreten ist. Hier handelt es sich um hellgraue schluffige, z.T. mergelige Kalklutite mit unebenen, wulstigen Schichtflächen („Pläner“). Sie verwittern weißlichgrau. Die Gesteine sind plattig bis seltener dünnbankig ausgebildet. Die unebenen Kalkplatten sind meist durch dünne TonSiltlagen voneinander getrennt und keilen lateral teilweise aus. Die nahezu senkrecht stehende Schichtenfolge ist intern von zwei Abschiebungen gestört. An der Oberkante des Aufschlusses ist Hakenschlagen zu sehen, deren Einfluß bis zu m-tief in die Schichten hinein reicht und partienweise hangabwärts geneigte Knickfalten ausbildet. 3 Kartiereinheiten 29 KNAPPE &TRÖGER (1988) stellen diese Gesteine in das obere Cenoman (Abb. 8, 1). Da im Kartiergebiet keine Fossilien gefunden wurden und die lithologische Ausbildung der „Pläner“ des Cenomans und Turons sehr ähnlich ist, kann in dieser Arbeit keine Differenzierung vorgenommen werden. Die Cenoman-Turon-zeitlichen Sedimente lagern diskordant dem Mittleren Keuper auf. Diese Diskordanz (Schichtlücke: Oberkeuper-Jura-Unterkreide) zeichnet sich durch ein geringmächtiges Transgressionskonglomerat aus, das von tonig-schluffigem Grünsand überlagert wird (Tröger & Kurze 1980). Der glaukonitische Grünsand ist im Bearbeitungsgebiet nicht nachgewiesen. Für die gesamte Oberkreide geben SCHROEDER & DAHLGRÜN (1927) für das Blatt Quedlinburg rund 150 m an. Der zur Oberkreide einsetzende weltweite Meeresspiegelanstieg hatte im Bereich des heutigen Kartiergebietes den Charakter eines flachen Schelfmeeres. Hier kam es zur Entwicklung karbonatischer Sedimentation, „Pläner“. Abb. 8 Schematisches Profil der Kreide im Raum Thale (geändert aus KNAPPE & TRÖGER 1988) 3 Kartiereinheiten 30 3.6 Quartär (q) Quartär-zeitliche Ablagerungen sind im gesamten Kartiergebiet anzutreffen. In der Masse handelt es sich um pleistozäne Fließerde, die deckenhaft verbreitet ist und in Abhängigkeit des Reliefs in den Tälern große Mächtigkeiten erreicht. Beginn vor Jahren Gliederung in Norddeutschland ca. 10 000 Postglazial (Holozän) Vorgänge im nördlichen Harzvorland Einschneiden der Flüsse in die Weichsel-zeitlichen Niederterrassen-Körper Keine Inlandvereisung ca. 15 000 ca. 125 000 Weichsel-Eiszeit Eem-Warmzeit Saaleca. 200 000 WartheStadium DrentheEiszeit Produkte Auelehm-Sedimente; Kies/-SandAblagerungen; Torfe; Bodenbildungen Dauerfrost-Bedingungen Löß- Flugsand-Bildungen Frostbodenerscheinungen (Solifluktion, Kryoturbation etc.) Aufschotterung in Flußtälern Flußablagerungen der Niederterrasse Verwitterungsprozesse Bodenbildungen (z.B. Eem-Boden bei Isingerode) Vorwiegend Einschneiden (Tiefenerosion) der Flüsse -Herausbildung der Niederterrassen-zeitlichen Flußtäler Weitgehend ungekannt; evtl. Aufschotterung in Flußtälern Herausbildung des heutigen Flußnetzes? Inlandvereisung Dauerfrost-Bedingungen Stadium Aufschotterung in Flußtälern unbekannt Grundmoräne und SchmelzwasserAblagerungen Frostbodenerscheinungen (Eiskeilpseudomorphosen, Kryoturbation, Solifluktion etc.) Flußablagerungen der Mittelterrasse Abb. 9 Vereinfachte Gliederung des Quartärs im N‘ Harzvorland (aus BOMBIEN 1987) Zudem können Saale-zeitliche Flußablagerungen der Mittelterrassen, Saale-zeitliche Schmelzwassersedimente, Flußablagerungen der Niederterrasse, ein Blockmeer sowie holozäne Flußablagerungen im Untersuchungsraum ausgegliedert werden. Vereinzelt sind nordische Geschiebe (max. Höhenlage ca. HN+ 210 m) zu finden. Sie sind in der Karte nicht verzeichnet, da eine anthropogene Lageveränderung sehr wahrscheinlich ist. Der weitverbreitet zur Ablagerung gekommene Löß (BOMBIEN 1987, SCHROEDER & DAHLGRÜN 1927) ist nur in umgelagerter Form in Fließerde nachgewiesen. Ebenfalls im Pleistozän kam es zur Bildung einer an Subrosion der Zechsteinsedimente gebundenen Versturzbrekzie. Da die zeitliche Stellung der Brekzie unklar ist, wird sie im folgenden Kapitel Pleistozän zuerst abgehandelt. 3 Kartiereinheiten 31 3.6.1 Pleistozän (qp) 3.6.1.1 Versturzbrekzie An der N-Wand des „Mammutbruchs“ (R2643340; H5736535) ist ein etwa 10 m hoher und auf ca. 35 m Länge zu verfolgender Sedimentkörper angeschnitten, dessen laterale Begrenzung durch Schuttfächer verhüllt ist. Dieser Sedimentkörper befindet sich dem Anschein nach im Grenzniveau Werra-Anhydrit (Z1, A1) und Staßfurt-Karbonat (Z2, Ca2) (vgl. Abb. 4 a, Abb. 5). Diese senkrechte, vertikale Wand wird von einer grauen, stark karbonatischen und stark brekziierten Feinsand-Schluff-Matrix aufgebaut. Das wechselnd tonige und Hellglimmerschüssige Gestein verwittert hellgrau-gelb, z.T. eisenoxidfleckig. In dieser unterschiedlich stark verfestigten Masse sind zahllose Gesteinsbruchstücke und meist kantengerundete Gerölle aller Korngrößen (bis 40 cm Durchmesser) scheinbar regellos eingebettet. In sehr unterschiedlicher und schnell wechselnder Häufigkeit treten auf: QuarzSand, Quarz-Kies, Quarz-Porphyre, Zechstein-Kalkarenite-lutite, kieselige Tonschiefer, Milchquarz, untergeordnet mürbe Grauwacke, Kieselschiefer, Diabas, sowie kantiger Zechstein-Gips. Nordische Gesteine, Fossilien und Pflanzenreste konnten in der Brekzie nicht gefunden werden. Eine genetische Deutung gestaltet sich schwierig. Die schwach gerundeten harzpaläozoischen Komponenten weisen auf einen proximalen fluviatilen Transport hin. Allerdings würde man bei diesen Transportprozessen sedimentäre Gefüge wie z.B. Schichtung oder (laterale, vertikale) Gradierung erwarten, die makroskopisch nicht zu erkennen sind. Die Schichtungslosigkeit könnte auch sekundär durch synsedimentäre interne Sackungs- bzw. Rutschungsvorgänge verwischt worden sein (freundl. Mittl. J. P. Groetzner). Hinweise hierfür sind die an unzugängigen Partien leicht eingeregelt erscheinenden gröberen Komponenten. Auf Bewegungen im verfestigten Zustand deuten Harnische hin. Anzunehmen ist, daß im Zechsteinsalinar intensive Subrosion stattfand, die an der Erdoberfläche Senken ausgebildet hat, in denen es zur Akkumulation der (?Tertiär-) Quartärzeitlichen Sedimente kam. 3 Kartiereinheiten 32 Durch die auf tektonische Vorgänge kompetent reagierenden Zechsteindolomite, -Kalke könnten Klüfte zusätzlich Wegsamkeiten für meteorische Wässer hervorgerufen haben, die zur Bildung von Hohlräumen führten, in die die überlagernden Gesteine stürzen konnten. Die zeitliche Einordnung der Bildung muß im Rahmen dieser Arbeit ungeklärt bleiben. Zur stratigraphischen Stellung und zur Genese der Brekzie müssen genauere Untersuchungen bezüglich Geröllspektrum, Interngefüge, Fossilführung sowie laterale und vertikale Begrenzung des Körpers (im Grubenanschnitt ist keine Fließerde-Überdeckung ausgebildet, anthropogen entfernt?) folgen. Da keine nordischen Komponenten in der Brekzie enthalten sind, wird vorläufig ein präElster-zeitliches Alter angenommen. SCHROEDER & DAHLGRÜN (1927) stellen die Bildung aufgrund fehlender nordischer Komponenten sowie durch die Anwesenheit von „Quarziten- und Kieselschiefergeröllen“ in das Post-Tertiär oder „Diluvium“. VOIGT (1954) hingegen vermutet für die Brekzie im „Mammutbruch“, als Analogieschluß zu anderen Tertiärvorkommen am N’ Harzrand, eine Eozänzeitliche Entstehung. 3.6.1.2 Saale-Kaltzeit (qs) 3.6.1.2.1 Mittelterrasse (qM//f) An fünf Stellen des Kartiergebietes wurden fluviatile Ablagerungen als Mittelterrassenkörper durch Handbohrungen (B5, B6, B24, B25), Schurfe und/oder Lesesteinen angetroffen. Ein weiteres Kriterium der Abgrenzung dieser Kartiereinheit war die Oberflächenwirksamkeit dieser Sedimente. Zwei Vorkommen befinden sich S‘ des Kahlenberges auf den Ausstrichbereichen des Mittleren und Oberen Buntsandsteins. Die anderen drei liegen N‘ des Reineckenberges auf den Ausstrichbereichen des Mittleren und Oberen Muschelkalks sowie des Keupers. Bei den Sedimenten handelt es sich um schwach karbonatische schluffig-sandige Gerölle mit vorwiegend paläozoischen Harzmaterial (Granit, Tonstein, Quarzit/Sandstein, Diabas, unter- 3 Kartiereinheiten 33 geordnet Kieselschiefer und mürbe Grauwacke). Zu geringen Anteilen treten auch mesozoische Gesteine, insbesondere Sandsteine des Buntsandsteins, auf. Das Sediment ist grau bis rotbraun. Auf der Mittelterrasse im W-Teil des Kartiergebietes befindet sich leichter Kiesbestreu von nordischen Komponenten (vorwiegend Flint und Porphyr). Dieser auf glazifluviatilen Einfluß hindeutende Befund läßt sich schon unterhalb des Pflughorizonts nicht mehr nachweisen. Aufgrund von fehlenden nordischen Komponenten und den gut gerundeten Geröllen ist das Sediment als fluviatil zu deuten. Die stratigraphische Zuordnung dieser Ablagerungen wird durch die Höhenlage über Talaue festgesetzt. Diese Sedimente liegen mit ca. 15 m über Talaue in „Mittelterrassenposition“ (freundl. Mittl. H. J. Weymann) und sind nach KNOTH (1995) als „3. Mittelterrasse“ frühDrenthe-zeitlich einzustufen. In der Bohrung B25 konnte der prä-Quartäre Untergrund (Mittlerer Buntsandstein) in einer Teufe von 0,70 m erreicht werden. Andernorts ist die Mächtigkeit dem Bohrverfahren gemäß nicht zu ermitteln. 3.6.1.2.2 Schmelzwassersedimente (qD//gf) Die Talung des Oberen Buntsandsteins wird von zwei markanten, kuppelförmigen Sedimentkörpern unterbrochen. Diese bestehen aus braungrauen, schwach karbonatischen, stark sandigen Kies mit wechselndem Schluff-, Tongehalt (B14, B15, B16, B17). Das Geröllspektrum setzt sich im wesentlichen aus gut gerundeten paläozoischen und mesozoischen Gesteinen und etwa 5 Stck.% erreichenden skandinavischen Geröllanteilen (vorwiegend Flint) zusammen. Aufgrund etwa 5 Stck%. nordischer Komponenten können diese Sedimente als glazifluviatile Ablagerungen gedeutet werden (freundl. Mitt. F. Mauthe, BOMBIEN 1987). Die Bohrung B16 traf in 1 m Teufe auf den Verwitterungshorizont des Unteren Muschelkalks. Durch die ansonsten bis maximal 1,5 m tiefen Sondierungen konnte die Quartärbasis nicht erreicht werden. Somit kann über die Mächtigkeit der Schmelzwassersedimente keine Aussage gemacht werden. 3 Kartiereinheiten 34 3.6.1.3 Weichsel-Kaltzeit (qw) 3.6.1.3.1 Fließerde (qw//fl) Der überwiegende Teil des Kartiergebietes ist von pleistozäner Fließerde unterschiedlicher Zusammensetzung und Mächtigkeit bedeckt. Unter periglaziären Bedingungen der WeichselKaltzeit (zu dieser Zeit war das Kartiergebiet weitgehend vegetationsfrei) kam es im Untersuchungsgebiet zur Entstehung von Fließerde und zu Anwehungen von Löß. Während sommerlicher Auftauperioden der obersten Bodenbereiche kam es zu hangwärtigem Bodenfließen. Hierzu reichen nach HINZE et al. (1989) bereits Hangneigungen von 1-2 Grad. Bei diesen Umlagerungsprozessen (Fließerde-Bildung = Solifluktion, vgl. HINZE et al. 1989) vermengten sich lokal Festgesteinsbrocken der Verwitterungszone mit äolisch entstandenem Löß, so daß stark lößbürtige mit festgesteinsreicher Fließerde auf engem Raum schnell wechselt. Die Zusammensetzung der Fließerde wird vom Ausgangsgestein bestimmt und wird daher im folgenden getrennt erläutert: x Fließerde aus Gesteinsmaterial des Paläozoikums Die Verbreitung dieser Fließerde erstreckt sich über den gesamten Harzanteil des Kartiergebietes und reicht weit bis in das Harzvorland hinein. Nachgewiesen ist die Fließerde durch zahlreiche Schurfe sowie in den Handbohrungen B29, B30, B31 und B32. Entlang des Reineckenbaches, im Bereich des vermuteten Zechsteinausstriches sowie im E‘ Grauwackenausstrich erreicht die Überdeckung mehr als 2 m Mächtigkeit. Die Korngröße der schwach gerundeten Komponenten reicht bis zur Grobkiesfraktion und besteht aus Tonschiefer, Diabas, Grauwacken, Granit (nur im SW) und Quarz. Die meist dunkelgraubraune Matrix ist schluffig-tonig mit wechselndem Fein- bis Grobsandgehalt. Am Übergang Harz/Harzvorland ist die Fließerde intensiv rötlich, an den Hangpartien der Diabasverbreitung auch grüngrau. x Fließerde aus Gesteinsmaterial des Buntsandsteins Die Fließerde aus Buntsandsteinmaterial ist dm- bis stellenweise 2 m-mächtiger Überdeckung im Vorland weit verbreitet (B12, B13, B18, B20, B21, B22, B23, B26, B28). Sie verzahnt sich in S‘ Richtung mit Fließerde paläozoischen Materials. 3 Kartiereinheiten 35 Die Komponenten setzen sich aus kantengerundeten Fein- bis Mittelsandsteinen der Feinkiesbis Grobkiesfraktion zusammen. Vereinzelt sind Bröckchen mürber Ton- und Kalksteine enthalten. Die Hellglimmer-führende rötlichbraune Matrix besteht aus Schluff, Ton und Sand und ist teilweise kalkig. Auf den unteren Hangpartien des Elzeberges ist die Matrix stark lößbürtig. x Fließerde aus Gesteinsmaterial des Muschelkalks und Keupers N‘ und S‘ des Kahlenberges tritt in den Senken des Oberen Buntsandsteins und Mittleren Muschelkalks Fließerde auf (B7, B8, B9, B10, B11, B19), die an den NW- und NE-Flanken des Kahlenberges mehr als 2 m Mächtigkeit erreicht. Die z.T. hohe Anzahl an schwach gerundeten Komponenten des Unteren und Oberen Muschelkalks befinden sich in einer karbonatischen, feinsandigen Schluff-Ton-Matrix. Diese meist braungraue Fließerde verzahnt sich auf der S-Seite des Kahlenberges mit der aus Buntsandsteinkomponenten gebildeten Fließerde und ist stellenweise lößbürtig. An den Hängen des Keuperausstriches treten in der hier braunen Matrix dolomitische Kalksteinbröckchen auf, die dem Gesteinsinventar des Unteren und Mittleren Keupers zuzuordnen sind (B4). 3.6.1.3.2 Blockstrom In der Talung NW‘ der zentralen Kuppe des Reineckenberges ist auf ca. 350 m Länge ein Blockstrom zu verzeichnen. Diese bis zu m-großen fein- bis grobkörnigen Zweiglimmergranit-Blöcke (Ramberg-Granit) fußen in einer braunen sandig-schluffigen Fließerde, die z.T. lößbürtig ist. Die Blockstrombildung findet unter periglaziären Bedingungen statt. Durch chemischphysikalische Verwitterungsvorgänge wird das massige Granitgestein in Blöcke zerlegt und solifluidal hangabwärts transportiert. 3 Kartiereinheiten 36 3.6.1.3.3 Niederterrasse (qN//f) Auf der flach nach N einfallenden Oberfläche im N des Kartiergebietes sind in einer Teufe von 1,50 m bzw. 1,80 m fluviatile Sedimente erbohrt worden (B1, B2). Bei diesen Sedimenten handelt es sich um mäßig bis gut gerundete, lagenweise sandigschluffige Kiese, deren Geröllspektrum sich in der Masse aus paläozoischen aber auch mesozoischen Gesteinen zusammensetzt. Das Sediment ist grau und liegt mit ca. 5 m über dem heutigen Bodeniveau in sog. „Niederterrassenposition“. Dieser Terrassenkörper wird von feinkörnigen Material überlagert (s. Kap. Holozäne Flußablagerungen). Der aus dem Harz kommende Reineckenbach weist etwa ab Höhe des KulmGrauwackenausstriches in seiner Talung ebenfalls leicht ebene, bachabwärts geneigte Oberflächenformen auf. Hier hat sich der Bach ca. 0,50 m bis 0,80 m in sein zuvor aufgeschottertes Bachbett eingeschnitten und so eine terrassenartige Fläche erzeugt. Es handelt sich hierbei um kantig bis mäßig, z.T. auch gut gerundete harzpaläozoische Gerölle aller Korngrößen, mit Schluff, Sand und Sandlinsen wechselnd (B27). Dieser Sedimentkörper verzahnt sich lateral mit Fließerde der benachbarten Hänge. Die zeitliche Dauer der Niederterrassenbildung reicht von der Weichsel-Kaltzeit bis in das Holozän. 3.6.2 Holozän (qh) Zu den jüngsten Sedimenten zählen die Auelehmablagerungen, die die NiederterrassenSedimente im N des Kartiergebietes und in schmaler Erstreckung dem rezenten Bachlauf des Reineckenbaches folgt. In der Karte sind holozäne Sedimente des Reineckenbaches darstellungsbedingt nicht verzeichnet. 3.6.2.1 Holozäne Flußablagerungen (qh//f) Diese Sedimente lagern dem Niederterrassenkörper im N des Bearbeitungsgebietes mit bis zu 1,80 m Mächtigkeit (B1, B2) auf. Die aus tonigen, lagenweise sandigen Schluff bestehenden Ablagerungen sind partienweise Pflanzenreste-führend und in oberflächennähe karbonatisch. Eine Untergliederung in „älteren und jüngeren Auenlehm“ wurde nicht getroffen. 3 Kartiereinheiten 37 Genetisch handelt es sich um Ablagerungen periodischer oder episodischer Hochwässer des Holozäns in Überschwemmungsgebieten von Bach- und Flußtälern (HINZE et al. 1989). 3.6.2.2 Künstliche Auffüllung, Halde (qh//y) Durch die bis auf das Mittelalter zurückgehenden bergbaulichen Aktivitäten sind an der ESeite des „Mammutbruchs“ bis zu 5 m hohe Abraumhalden im Zuge des Gipsabbaus zu verzeichnen. Zahlreiche kleinere Halden befinden sich auch auf der W-Seite der Grube. Mit Bauschutt ist eine Pinge im Ausstrichbereich des Rogensteins (R2643720, H5736117), mit Schlacke und Hausmüll der Kalksteinbruch am SE-Ende des Kahlenberges aufgefüllt. In der Bohrung B3 sind bis in eine Teufe von 2 m Ziegelreste anzutreffen. Nach Aussagen von Anwohnern ist das bebaute Gebiet NE‘ der B3 tiefgründig anthropogen verändert. 4 Tektonik 38 4 Tektonik Die Harznordrandverwerfung trennt den Untersuchungsraum in einen südlichen, variszisch deformierten paläozoischen Komplex, den Harz (Grundgebirge) und einen nördlichen, oberkretazisch überkippt aufgerichteten Raum, der permisch-mesozoischen Gesteine, das Harzvorland (Deckgebirge). Ausgehend von den sehr unterschiedlichen Deformationserscheinungen bedarf es im folgenden einer getrennten Betrachtung dieser geologischen Einheiten. Da die krustalen Bewegungen entlang der Harznordrandverwerfung bis in das Tertiär hineinreichen, wird diese bedeutende Schollengrenze im Anschluß diskutiert. 4.1 Tektonischer Bau der Harzscholle (Grundgebirge) Die paläozoischen Gesteine des Kartiergebietes sind durch die variszische Orogenese an der Wende Unterkarbon/Oberkarbon („Sudetische Phase“) gefaltet und geschiefert worden. Durch diese Vorgänge entstand im Harz ein vorherrschend erzgebirgisch streichender, NWvergenter Faltenbau (MÖBUS 1966). Dies trifft auch auf weite Teile der Blankenburger (Falten-) Zone zu, in dessen NE‘ Randlage sich das Kartiergebiet befindet. Durch die Harzrandlage bedingt sind die paläozoischen Gesteine des Bearbeitungsgebietes einer weiteren, in Zusammenhang mit der Harznordrandverwerfung stehenden, Deformation ausgesetzt gewesen (SCHLEGEL 1961, STACKEBRANDT 1986, WREDE 1988). Die in den „Wissenbacher Schiefern“ erhobenen Schichtlagerungswerte sind in Abb. 10 dargestellt. Hieraus wird ein bevorzugtes Einfallen nach ESE (105) ersichtlich. Die Schieferungsflächen weichen im Streichen bis zu 10° von den Schichten ab und zeigen normale Lagerung an (Schicht-Schieferungs-Kriterium). Die recht breite Streuung der Flächenpole (typisch für zweiphasige Deformation) Abb. 10 „Wissenbacher Schiefer“: Stereographische Projektion der Schichtflächen (ss), Schieferungsflächen (sf) 4 Tektonik 39 der „Wissenbacher Schiefer“ zeichnet keine eindeutige Großkreisverteilung nach. Jedoch weist die berechnete Faltenachse mit 148/32 zumindest tendenziell auf eine steil herzynisch streichende, weitspannige Faltenstruktur hin, die nach SSE abtaucht und sich somit nicht in den „normalen“ variszischen Faltenbau des Harzes einfügt. Die in der geologischen Karte nicht dargestellten Faltenachsen der Kleinfaltung (Abb 11, A) haben ihren Schwerpunkt bei 073/29 und zeigen offensichtlich keinen Zusammenhang mit dem weiträumigen Faltenbau. Die Klüftung innerhalb der „Wissenbacher Schiefer“ (Abb. 11, B) weist ein erstes Maximum in Richtung 145° auf und streicht damit parallel zur Faltenachse der weitspannigen Faltenstruktur. Die zweite Kluftschar folgt mit 120° herzynischem Streichen. Die in den „Wissenbacher Schiefern“ eingeschalteten Diabase streichen ebenfalls herzynisch und fallen, im „Hohlweg“ (R2643580, H5736050) einmessbar, steil nach SW ein. Abb. 11 „Wissenbacher Schiefer“: (A) Stereographische Projektion der Kleinfaltenachsen (B) Kluftrose Aus der Analyse der in den Kulm-Grauwacken nur an wenigen Stellen meßbaren Schichtlagerungswerten ergibt sich kein klares Bild (Abb. 12, A). Zudem bleibt aufgrund fehlender oben/unten Kriterien die Lagerungssituation ungewiss. Auffällig ist zumindest, daß auch hier herzynisch gerichtetes Streichen gemessen wurde. Die Hauptkluftschar der „Kulm-Gesteine“ (Abb. 12, B) ist in Richtung 150° ähnlich dem ersten Maximum der „Wissenbacher Schiefer“ ausgebildet (steil herzynisch). Das zweite Hauptmaximum steht mit 30° nahezu senkrecht zur Harznordrandverwerfung. 4 Tektonik 40 AAbb. 12: Kulm-Grauwacke: (A) Stereographische Projektion der Schichtfächen (B) Kluftrose Im „Hohlweg“ (R2643410, H5735995 und R2643435, H5736000) werden die „Wissenbacher Schiefer“ an zwei steil nach ENE einfallenden Aufschiebungen (070/50) verworfen. Der herzynisch streichende Kontakt zwischen den mitteldevonischen Schiefern und der „Randgrauwacke“ ist durch Fließerde verhüllt. SCHROEDER & DAHLGRÜN (1927) sprechen in diesem Zusammenhang von Aufschiebungen, die während der Kartierung an mehreren Lokalitäten W‘ von Thale „einwandfrei“ zu beobachten gewesen seien. Für die Darstellung der Aufschiebung im geologischen Schnitt (A-A‘) ist ein Einfallswinkel von 70° konstruktiver Natur. Das tektonisch bedeutenste Element, die Harznordrandverwerfung (s. Kap. Tektonik der Harznordrandverwerfung) begrenzt herzynisch streichend (115°) die Harzscholle des Kartiergebietes. In zusammenfassender Betrachtung können für die harzpaläozoischen Gesteine des Bearbeitungsgebietes dem variszisch angelegten Faltenbau abweichende, vorzugsweise steil herzynisch gerichtete, tektonische Gefüge verzeichnet werden. Ein Erklärungsansatz hierfür ist eine durch die Harznordrandverwerfung und dessen Parallelverwerfungen verursachte passive Rotation der variszischen Elemente. Im Zuge dieser tektonischen Vorgänge kann es zur Anlage der Kleinfalten und der herzynisch gerichteten Klüfte gekommen sein. Den Modellvorstellungen WREDEs (1988) folgend, Wrede faßt den Harz als „Transpressionsstruktur“ auf, kann die Streichrichtung der ermittelten Kleinfaltenachsen (s.o.) sowie die herzynischen Bruchstrukturen einer derartigen Scherbeanspruchung zugeordnet werden. 4 Tektonik 41 GRAMBERT (1955) berichtet von einer „Vergitterung“ erzgebirgischer Faltenstrukturen mit herzynischen Bruchstrukturen in Harzrandnähe (vgl. SCHLEGEL 1961). BENEK (1967) nimmt an, daß der bruchtektonische N-Rand des Rambergplutons (ein Parallelelement zur Harznordrandverwerfung) ursprünglich 1 km weiter N’ gelegen hat. An einer steil nach SSW einfallenden Aufschiebung sind demnach die N’ gelegenen harzpaläozoischen Gesteine gegenüber dem Granit (postgranitisch) zurückgeblieben. Damit kann erklärt werden, warum in den harzpaläozoischen Gesteinen des Betrachtungsgebietes kein Kontakthof ausgebildet ist. 4.2 Tektonischer Bau der Aufrichtungszone (Deckgebirge) Der Harzscholle N‘ vorgelagert schließen sich im Kartiergebiet permo-mesozoische Schichtenfolgen des Vorlandes an. Sie sind durch die nach N gerichtete Aufschiebung der Harzscholle größtenteils überkippt. Der Abscherungshorizont verläuft im Kartiergebiet im Niveau des Zechsteins. Die im „Mammutbruch“ gewonnenen Schichtlagerungswerte des Zechsteins fallen mit 58° bis 60° nach SSE ein. Sie streichen somit parallel zum vermuteten Verlauf der Harznordrandverwerfung. Ebenfalls überkippte Lagerung kann für den Unteren und Mittleren Buntsandstein (216/7375) nachgewiesen werden. Der im alten Bahnanschnitt zu Thale fast komplett aufgeschlossene Untere Buntsandstein zeigt im Verlauf mit zunehmender Nähe zum Harz flachere Einfallswinkel nach S (überkippte Lagerung). Dieser auch für das betrachtete Gebiet anzunehmende Effekt kann auf solifluidales Aufklappen bzw. Zurückklappen der Schichten zum Zechsteinausstrich zurückzuführen sein (freundl. Mittl. F. Mauthe). Am NE‘ Hang des Elzeberges (R2643233, H5736820) ist im Bereich der Rogensteinbank oberflächennahes Umbiegen der Schichtköpfe (Hakenschlagen) zu verzeichnen. Säbelwuchs an den Bäumen zeugt von rezent ablaufenden Hangbewegungen. Schichtlagerungswerte des Oberen Buntsandsteins konnten im Gelände nicht ermittelt werden. Es ist ebenfalls von inverser Lagerung auszugehen (vgl. SCHROEDER & DAHLGRÜN 1927, KNAPPE & TRÖGER 1988). Die Lagerungssituation des Unteren Muschelkalks ist als „recht unruhig“ zu bezeichnen. Auf kurzem Raum wechseln die Einfallswinkel von 45° bis 75°. Unter sehr geringer Abweichung 4 Tektonik 42 der Streichrichtung (im Mittel 124°) sind die Schichten meist überkippt, aber auch nach NE einfallend (normale Lagerung). Das für den Unteren Buntsandstein erwähnte Zurückklappen ist für den Unteren Muschelkalk im noch stärkerem Maße anzunehmen. Die Schichtköpfe des überkippt lagernden Unteren Muschelkalks fächern solifluidal auf, da die angrenzenden Senken der Gesteine des Röt im S und des Mittleren Muschelkalks im N oberflächennah keine Widerlager bilden. In einem Aufschluß wenige Kilometer E‘ in Gernrode sind etwa 2/3 des Unteren Muschelkalks erschlossen, in denen der Effekt des Auffächerns und „Ineinandersackens“ bis in ca. 8 m unter der Geländeoberfläche (GOK) zu verfolgen ist. Ähnliche Verhältnisse im Kartiergebiet vorausgesetzt, sind die Schichtlagerungswerte des Unteren Muschelkalks als fragwürdig anzusehen. Verhältnismäßig unbeeinflußt von der oben beschriebenen Auffächerung dürften die im aufgelassenen Kalksteinbruch am SE-Ende des Kahlenberges (im Mittel 202/55) erhobenen Lagerungswerte sein, da hier etwa 6 m unter GOK gemessen werden konnte. Der Mittlere und Obere Muschelkalk konnte im Bearbeitungsgebiet nicht im geologischen Verband angetroffen werden. Die Lagerungsverhältnisse im Unteren und Mittleren Keuper bleiben mangels Aufschlüsse ebenfalls ungeklärt. Zwar konnte in der ehemaligen Tongrube der Ziegelei Neinstedt an dolomitischen Kalksteinen (Grenzdolomit) des Unteren Keupers die Lagerung mit 197/38 ermittelt werden, doch ist der sehr flache Einfallswinkel auf Hakenschlagen zurückzuführen und somit nicht repräsentativ. Die Cenoman-Turon-zeitlichen Kalksteine konnten ebenfalls nur außerhalb des Kartiergebietes eingemessen werden. Im Straßenanschnitt in Neinstedt (Ecke L92 /K2355) fallen die Schichtflächen der „Pläner“ unter herzynischem Streichen mit 89° steil nach NNE ein (nicht überkippt). Da die Lagerungssituation des Keupers ähnlich der im Unteren Muschelkalk nachgewiesenen Überkippung entsprechen dürfte, ist im Kartiergebiet eine Winkeldiskordanz zwischen Oberkreide/Mittlerer Keuper plausibel (s. geol. Schnitt B-B’). Der Straßenanschnitt gibt zudem Einblick in das tektonische Inventar der „Pläner“Schichtenfolge. Hier sind im oberen Aufschlußbereich knickfaltenartig ausgebildete Partien zu sehen, die zum Keuperausstrich hin auf hangabwärtige Bewegungen hindeuten. Nach NE einfallende steil herzynisch streichende Abschiebungen durchsetzen den Gesteinsverband. 4 Tektonik 43 Somit kann insgesamt für den Zechstein- bis Keuper-zeitlichen Vorlandanteil von überkippter Lagerung (Einfallen nach SSW) ausgegangen werden, deren Überkippung in den Gesteinen des jüngeren Mesozoikums zunimmt und in steile Lagerung (Einfallen nach NNE) Oberkreide-zeitlicher Sedimente mit basaler Transgressionsdiskordanz übergeht. Anzeichen für intensive bruchhafte Verformung zeigen sich, insbesondere in den kompetenten (auf Druck spröde reagierenden) Gesteinen, durch winklig zu den Schichtflächen orientierte Klüfte. Die z.T. auf den Schichtflächen des Wellenkalks zu findende Gleitstriemung weisen auf schichtflächenparallele Bewegungen hin. Bei der stereographischen Analyse aller Schichtlagerungswerte des Vorlandes (Abb. 13) wird das Auffächern der Schichtköpfe und das damit verbundene Zusammensacken einzelner Partien deutlich. Die Polpunkte folgen einer Großkreisverteilung, deren Faltenachse nahezu horizontal liegt (3°-Abtauchen nach ESE) und mit 118° herzynisch streicht. Abb. 13 Stereographische Projektion der VorlandSchichtenfolgen mit Großkreis und Faltenachse Strukturbildende Phase und somit hauptverantwortlich für die Überkippung der Vorlandschichten ist die „Wernigeröder Phase“ (MOHR 1993, s. Kap. Tektonik der Harznordrandverwerfung). Diese mehraktigen Bewegungen fallen in den Zeitraum Obersanton bis Untercampan sowie Postuntercampan (TRÖGER in SCHWAB et al. 1994). 4 Tektonik 44 4.3 Tektonik der Harznordrandverwerfung Die im Kartiergebiet etwa 115° streichende Verwerfung ist der unmittelbaren Beobachtung durch Fließerde-Überdeckung nicht zugänglich und in ihrem Verlauf vermutet. An dieser, morphologisch durch die Zechsteinsenke in etwa lokalisierbaren, tiefreichenden Verwerfung sind die harzpaläozoischen Gesteine (Hochscholle) ca. 2-3 km (MOHR 1978, STACKEBRANDT 1983) gegenüber dem Vorland (Tiefscholle) gehoben worden. Dieser Hebungsbetrag kann aus geophysikalischen Messungen sowie durch Mächtigkeitsabschätzungen der ehemals auf dem Harz abgelagerten Perm- und Triassedimenten abgeleitet werden (STACKEBRANDT 1983). In Anlehnung an das von FOUCAR (1936) bei Blankenburg ermittelte Einfallen der Harznordrandverwerfung von 60° S, wird im Kartiergebiet die Lagerung der Verwerfung mit ca. 115/60 angenommen. Direkte Hinweise auf eine unter den Harz abtauchende Überschiebung, wie z.B. Erdfälle im Harzpaläozoikum, konnten im Kartiergebiet nicht nachgewiesen werden. Der Charakter der Harznordrandverwerfung wurde in der Vergangenheit kontrovers diskutiert. Bis Mitte des letzten Jahrhunderts herrschte allgemein die Vorstellung einer steilen Aufschiebung des Harzes auf sein Vorland vor (ungeachtet unterschiedlicher Auffassungen im Detail), verbunden mit einer „pultschollenartigen“ Harzkippung. FOUCAR (1936) gibt hier eine umfangreiche Übersicht der älteren Literatur (vgl. MÖBUS 1966). Erkenntnisse aus einer Tiefbohrung in Bad Harzburg (RIST & SCHNEIDER 1966) führten zur Deutung einer nach S einfallenden schaufelförmigen Harznordrandverwerfung. Hierauf aufbauend interpretierte PILGER (1984) die Harznordrandverwerfung als flache Überschiebungsbahn. FLICK (1986 a, b) interpretierte den Harz als „saxonische Gleitscholle“, die auf einer flach S-fallenden Abscherbahn das Vorland bis zu 12 km überfahren haben soll. WREDE (1988) zeigt auf, das der N‘ Harzrand keine flach nach S fallende Abscherbahn darstellt, sonder postuliert (unter Vergleichsbetrachtungen ähnlicher tektonischer Elemente der Steinkohlenlagerstätten in Nordrhein-Westfalen) eine „breit variszisch angelegte und saxonisch reaktivierte“ Blattverschiebungs-Zone. Demnach stellt der Harz eine Transpressionsstruktur in einer übergeordneten dextralen, NW-SE streichenden Großstruktur dar. Bei einer derartigen Betrachtungsweise sind örtliche Änderungen des Einfallens der Verwerfungen (im Streichen wie zur Teufe hin) geradezu charakteristisch (WREDE 1988). 4 Tektonik 45 Relative Einigkeit herrscht darin, daß die Harznordrandverwerfung ein variszisch angelegtes tektonisches Element ist, das in der darauf folgenden geologischen Entwicklung „mehrfach reaktiviert“ wurde (STACKEBRANDT 1986). Bedeutende postvariszische Bewegungen fanden an der Wende Oberjura/Unterkreide („Jungkimmerische Phase“), in der Oberkreide („Subherzyne Phase“: prä-Santon, „Wernigeröder Phase“: prä-Campan) sowie im Tertiär statt. Nach STACKEBRANDT (1983) erfährt die Harzscholle im Postmitteloligozän eine Hebung in der Größenordnung von 150-200 m. 5 Abriß der Entwicklungsgeschichte des Kartiergebietes 46 5 Abriß der Entwicklungsgeschichte des Kartiergebietes Das Harzgebiet lag zur Zeit des Devons zwischen der sich im S herausbildenden Mitteldeutschen-Kristallin-Schwelle (MKS) und dem im N gelegenen Old-Red-Kontinent. Im Streßfeld des Variszischen Tektogens entstand ein weiträumiges Senkungsfeld, der morphologisch stark differenzierte rhenoherzynische Trog (SCHMIDT & WALTER 1990). In küstenfernen Trogteilen kam es zur Sedimentation detritusarmen pelitischer Sedimente, die „Wissenbacher Schiefer“. Untergeordnet zwischengeschaltete Sandsteine zeigen Sedimentationsphasen mit erhöhtem klastischen Eintrag. Im Mitteldevon kam es zu einem weitverbreiteten submarinen Magmatismus. Die heute als Diabas bzw. Spilit vorliegenden Gesteine sind in Form von Lagern (intrusiv) in die noch nicht verfestigten „Wissenbacher Schiefer“ eingedrungen oder submarin ausgeflossen (extrusiv). Diese magmatische Phase hält bis in das Oberdevon an (LUTZENS 1973, MOHR 1993). Die sich weiterhin in Hebung befindliche MKS wurde im Unterkarbon Liefergebiet der sich entwickelnden Flyschfazies. Durch episodisch auftretende Turbidite entstanden die im Kartiergebiet hauptsächlich fein- bis mittelkörnig ausgebildeten Grauwacken-Sandsteine („Thaler-Randgrauwacke“, RABITZSCH 1970). Die im Arbeitsgebiet nur untergeordnet anzutreffenden pelitischen Tonschiefer-Zwischenlagen sind als Hintergrundsedimentation anzusehen. Im Verlauf der Variszischen Orogenese wurden die Gesteine an der Wende Unterkarbon/Oberkarbon verfaltet und geschiefert. In diesen Abschnitt fällt der Magmenaufstieg des Ramberggranits (MOHR 1993), zu dessen Gangfazies die Quarz-Porphyr-Lesesteine zu zählen sind (vgl. BENEK et al. 1973). An der Wende Oberkarbon/Perm klingt die variszische Gebirgsbildung aus. Durch weiträumige Hebungstendenzen des Orogens bedingt, wurden die an der Oberfläche liegenden Gesteine (im Kartiergebiet die Kulm-Grauwacke) durch subtropische Verwitterung in der Rotliegend-Zeit intensiv gerötet (BECKSMANN 1930). Die mit der Hebung einhergehenden Krustendehnungen führten zur Intrusion der im Kartiergebiet nicht vorhandenen Porphyre der Mittelharzer Gesteinsgänge (SCHRIEL 1932, WREDE 1988). Dieser Phase der intensiven Verwitterung und Abtragung folgte die Ära des vom Zechstein bis in den Jura reichenden Germanischen Beckens (SCHMIDT & WALTER 1990). 5 Abriß der Entwicklungsgeschichte des Kartiergebietes 47 Das aus NW‘ Richtung transgredierende Zechstein-Meer überflutete weite Teile N Europas, das Germanische Becken entstand. Unter ariden Klimaverhältnissen kam es zu zyklisch gliederbaren, salinaren Sedimentserien (Z1-8, Abb. 5). Das Kartiergebiet befand sich zu dieser Zeit im Einflußbereich der Altmark-Eichsfeld-Schwelle, durch dessen relative Hochlage bevorzugt karbonatische und sulfatische Sedimente abgeschieden wurden (Abb. 4, KNAPPE & TRÖGER 1988). Gegen Ende des Zechsteins zog sich die salinare bis hypersalinare Sedimentation auf Restsenken zurück (ZIEGLER 1982) und wurde im weiteren Verlauf von klastischen Schüttungen aus S‘ Richtung abgelöst (BEST 1989). Die feinklastischen und ooithreichen Sedimente des Unteren Buntsandsteins wurden unter fluviatil, brakisch bis schwach übersalinen Bedingungen in ausgedehnten Lagunenbereichen des Norddeutsch-Polnischen-Beckens gebildet (KNAPPE & TRÖGER 1988). Wellenrippel und Trockenrisse zeugen von geringer Wassertiefe bzw. zeitweiligem Trockenfallen, Ooide benötigen zur Bildung bewegtes, leicht übersalzenes Wasser (ROTH 1976). Es folgten stärkere epirogenetische Bewegungen, die für eine Belebung der Erosion und gekoppelt mit humideren Klima zur Verstärkung fluviatiler Sedimentation im Mittleren Buntsandstein sorgten. Die vorherrschende Fein- bis Grobsandschüttung erfolgte aus S‘ Richtung. Im Betrachtungsgebiet ist es bedingt durch die Altmark-Eichsfeld-Schwelle zum Ausfall der Hardegsen-Folge gekommen. Somit wird die Detfurth-Folge diskordant von der Solling-Folge überlagert (ROTH 1976). In der Zeit des Oberen Buntsandstein wurde die terrestrische Sedimentation durch die marine Röt-Transgression der Tethys beendet. Diese Entwicklung hatte sulfatische-dolomitische sowie pelitische Gesteinsausbildungen zur Folge (BEUTLER & RÖHLING 1992, HINZE 1967). Im Unteren Muschelkalk bestand über die Ostkarpaten Pforte und später, ebenfalls im Unteren Muschelkalk, über die Schlesisch-Mährische Pforte Verbindung zur Tethys (WALTER 1995). Die faziell dominierende Sedimentation im Flachmeer des Germanischen Beckens stellen die fossilarmen Wellenkalke dar, dessen Fossilarmut auf zeitweise stenohaline Bedingungen hindeutet. Schwankender Wasseraustausch mit der Tethys sorgte in Zeiten eingeschränkter Frischwasserzufuhr für die Bildung der dolomitischen Gelbkalke. Die z.T. massigen, oolithischen, geröllführenden Schill-Kalksteine gelten als Bildungen flachen und bewegten, eher normalsalinen Wassers (KOLB 1976). 5 Abriß der Entwicklungsgeschichte des Kartiergebietes 48 Mit Beginn des Mittleren Muschelkalks schränkte sich der Wasseraustausch des Germanischen Beckens mit der Tethys anhaltend ein. Die dadurch geänderten hydrographischen Verhältnisse führten zur Bildung von Kalken, Mergeln, Dolomiten und Evaporiten. Im Zeitabschnitt des Oberen Muschelkalks (Hauptmuschelkalk) bekam das Germanische Becken im SW über die Burgundische Pforte erneut Kontakt zum offenen Meer der Tethys (ZIEGLER 1982). In geringer Wassertiefe wurden oolithische Trochiten-führende Kalksteine abgelagert, die Encrinus-Schichten. Unter zunehmender Vertiefung des Epikontinentalmeeres bildeten sich die tonig-mergeligen Ceratiten-Schichten, dessen Leitfossil im Kartiergebiet zahlreich zu finden ist. Auch im Unteren und Mittleren Keuper war das Germanische Becken durch schmale Pforten mit der Tethys verbunden, die Wasserzirkulation aber erneut stark eingeschränkt. Der Ablagerungsraum geriet zunehmend unter terrestrischen Einfluß aus NE. Im Bereich des Bearbeitungsgebietes kam es zu Ablagerungen von vielfältiger Ausbildung, wie Kohle, Dolomit, Gips und Ton (KNAPPE & TRÖGER 1988). Gesteine des Oberen Keupers, des Jura und der Unterkreide sind im Kartiergebiet nicht überliefert. Harzhebungsbedingt („Jungkimmerische Phase“) und epirogene Hebungen haben diese Sedimente erodiert, bzw. nicht ablagern lassen. Der Beginn der Oberkreide wird durch die Cenoman-Transgression eingeleitet. Das Harzgebiet lag fast vollständig unter Wasser (KNAPPE & TRÖGER 1988). Die in Zonen gut bewegten Wassers entstandenen Grünsande sind im Kartiergebiet nicht nachgewiesen. Unmittelbar E‘ sind Cenoman-, Turon-zeitliche Plänerkalke aufgeschlossenen, die eine ruhig-marine Fazies unter warm-humiden Klimaten des oberkretazischen Epikontinentalmeeres darstellen (TRÖGER & KURZE 1980). Im Santon und Campan kam es zur Heraushebung und Aufschiebung der Harzscholle um 2000 bis 3000 m („Wernigeröder Phase“, MOHR 1978, STACKEBRANDT, W. 1983). Hierbei wurden die jungpaläozoisch-mesozoischen Schichtenfolgen bis zur überkippten Lagerung aufgestellt. Sedimente des Tertiärs sind im Kartiergebiet nicht überliefert. In dieser Zeit kam es unter tropischen Klimaten zur Peneplainisierung des Harzes und zu einzelnen Hebungsereignissen in der Größenordnung bis zu 200 m (STACKEBRANDT 1983). 5 Abriß der Entwicklungsgeschichte des Kartiergebietes 49 Mit dem Quartär beginnt ein geologischer Zeitabschnitt, der zunächst im Pleistozän von extremen Klimaschwankungen geprägt ist und nordische Eismassen der Elster-Kaltzeit und der Saale-Kaltzeit das Kartiergebiet erreichen ließen (vgl. HINZE et al. 1998). Zeugen dieser Vereisungsphasen sind unter anderem vereinzelt auffindbare Findlinge und Geschiebe aus Skandinavien. Konkret in die Saale-Kaltzeit zu stellende Sedimente sind Drenthe-zeitlicher fluviatiler Sand und Kies als Flußauffüllungen der Talsohlen in heutiger Mittelterrassenposition sowie Schmelzwassersedimente (BOMBIEN 1987). Während der Weichsel-Kaltzeit herrschten im Kartiergebiet periglaziäre Bedingungen, unter denen äolischer Löß eingeweht wurde, ein Blockmeer und flächenhaft Fließerde entstand. Neben Weichsel-zeitlich bis holozän gebildeten „Niederterrassenkörpern“ und feinkörnigen Überschwemmungssedimenten fällt in diesen Zeitraum (auch als „geologische Gegenwart“ bezeichnet) eine Hochphase anthropogener Bioturbation, dessen Erhaltungspotential sicher hoch ist. 6 Bohrprotokolle 50 6 Bohrprotokolle Bezeichnung Höhe ü. HN [m] Tiefe bis [m] Stratigraphie/Petrographie/Genese/Farbe/Zusa tzzeichen B1 139,00 0,40 1,20 qh/U;t3,fs2,h1,k2/bo/gr=bn qh/U;t4,fs1,pf,b(deWI,cgKG,dmD,^k,^s),k3 /f/bn=gr qh-qw/mS-gS;fs3,fg,pw(t),pf,kf/f/gr,pw(rf) qN/fG-mG,ms3,lag(fS),lag(U),kf/fl/gr/ gw(1,80)/et Pflughorizont, Lesesteine: P-und M-Komponenten qh/U;t2,fs2,h1,pf,k2/bo/szbn qh/U;t3-4,fs-ms3,pf, b(dmD,deWi,cdKG,^k,^s),k2/f/szgrbn qw-qh/mS;gs3-4,fs3,pw(t),pf,kf/f/gr,lag(rf) qN/mG;fg3-4,ms,lag(fS),pw(U),kf /f/szgr/gw(1,90),et Kiesbestreu, mo-Brocken 1,50 2,00 B2 140,00 0,50 1,30 1,80 2,00 Anmerkungen B3 139,50 0,20 0,80 2,00 qh/U;t3,z3,h2,k2/bo(y)/bn qh/U;t4,z3,k2/y/ro,ge=gr qh/T;u4,pw(h2),z1-2,b(^k),kf/y/ge=gr B4 146,50 0,70 1,30 1,90 2,00 qh/U;t2,fs2-ms2,gs1,fg1,mg1,kf/bo/grbn qw/U;t3,fs3,ms1,gs1,b(^k),kf/fl/bn qw/U;t1,fs2,b(^d,^k),kf/fl/bebn ku-km/T;u3,k2-3/vz/robn-grbn/et B5 149,00 0,20 0,60 qh/U;t3,fs-ms3,fg-mg3, b(deWI,cgKG,dmD),h1,kf/bo/bn qM/fG-mG,gs4,ms3,fs2,pf,kf/f/gr/et Kies- und Steinbestreu, mäßig bis gut gerundet; Bohrabbruch B6 156,50 0,20 1,50 qh/U;t2,fs2,ms2,gs-fg1,h1,kf/bo(y)/szbn qM/mS;fs3,gs-fg3,u2,k2/f/szbebn/et schwacher Kiesbestreu, paläo. u. mesoz. Bohrabbruch B7 160,00 0,30 2,00 qh/U;t3,fs2-ms2,gs1-2,fg1-2,mg2,k3 /bo(y)/grbn qw/U;t4,b(^k),k3/fl/we=gr-gn=gr,pw(ge=gr) Pflughorizont, Kiesbestreu, heimisch, nordisch, anthropogen Pflughorizont B8 174,00 0,60 1,90 2,00 qh/U;t3,fs1-2,b(^k),k3/bo(y)/bn=gr qw/U;fs3,ms3,b(^k),k2-3/fl/ro=grbn mm/U;t3-4,fs2,ms1,k3/vz/slro=bn/et B9 177,00 0,50 1,80 2,00 qh/U;ms,fs2-3,b(^k),k1-2/bo(y)/bngr qw/U;ms-gs3,fs3,b(^k),k3/fl/ro=gr mm/U;fs-ms3,t3,b(^t),k1/vz/robn-grro/et B10 175,50 0,40 2,00 qh/U;t3,fs1,k3(0,30)/bo(y)/bn qw/U;fs2,m2,b(^k),k4-5/fl/we=gr/et B11 171,00 0,55 1,10 2,00 qh/U;t2,fs1,h1-h2,kf/bo(y)/dbn qw/U;t2,b1(^k,F:ge=bn),k3/fl/bebn qw/U;fs2,t1,pw(t2-3),ms,b(^k),k4-5/fl/hgr/et Pflughorizont, Feldbestreu: paläoz. -mesoz. Material, Ziegel 6 Bohrprotokolle 51 B12 159,00 0,40 0,80 1,20 2,00 qh/U;t3,fs2,gs2,fg1,pf,kf/bo(y)/grbn qh/U;fs4,ms3,gs2,fg1,mg1,kf/fl/bn qw/U;t3-t4,fs1,voe(gS),“gl“2,kf/fl/gebn qw/U;fs3,ms2,gs1,fg1,unz(s),k2-3(1,50) /fl/ro=bn/et Pflughorizont B13 166,00 0,50 0,70 2,00 qh/U;t3,h1,kf/bo/bn qw/U,t4,k3/fl/we=gr so/T;u3,k3/vz/ro,lag(gr)/et Pflughorizont B14 186,00 0,20 0,30 0,50 qh/U;t3,fg3,k4/bo/ro=bn qD/fS;u4, voe(fG-mG),k4/gf/bn=ro qD/mG;fg3,gs-ms3,fs,u,k4/gf/gr/et Nordischer Anteil Bohrabbruch B15 191,00 0,20 1,50 qh/U;fs-ms3,gs3,fg2,kf/y/robn qD/fG-mG;gs4,fs-ms2,u1,bin2,k3/gf/grbn/et Kiesbestreu Bohrabbruch B16 192,00 0,20 0,80 qh/fS-mS;u3,gs-fg2,k3/bo(y)/ qD?/U;t3,fs-ms3,gs2,voe(fG-mG),b(^k),k2 /gf/ro=bn=gr qD/U;t2,fs-ms2,gs1,fg1,k2/gf/ro=grbn mu/U;t1-2,k5/vz/hgr/et schwacher Kiesbestreu (sehr selten Flint) Bohrabbruch qh/fS-mS;u4,gs3,fg2, b(^k),k4 /bo(y)/ro=bn=gr qD/wl(U;fs4);(mS-gS3,fg2-fg3,mg1), b(^k), k5/gf-f/bn=gr,gngr(U),ro=bn/et vereinzelt N-Komponenten als Lesesteine Bohrabbruch 1,00 1,50 B17 193,00 0,40 1,00 B18 177,50 0,55 1,50 2,00 qh/U;fs3,ms2,b(^s),h1,kf/bo(y)/dbn-grbn qw/U;t3-4,fs-ms3,gs1,b(^s),k2/fl/hgr so/T;u3,fs2,k3/vz/ro,lag(slgr)/et leichter Kiesbestreu B19 169,50 0,50 2,00 qh/U;fs2,t1-2,ms1,kf/bo(y)/szbn qw/U;t2,fs2,ms1,k1/fl/ro=bn/et lößbürtige Fließerde B20 175,00 0,30 2,00 qh/U;t2,“gl“2,unz(k1-2),hz,h1/bo(y)/ro=bn qw/U;t1,voe(gs,fg),“gl“2,k3,kon(k),/fl/ bebnoc, nes(rf)/et lößbürtige Fließerde B21 179,00 0,30 0,90 1,30 qh/fS;u3,ms3,gs2,kf/bo/bn qw/U;ms-fs3,gs3,b(^s),k2/fl/hbn sm/fS,u3,t2,unz(^s),kf/vz/ro/et Bohrabbruch B22 210,00 0,50 1,70 2,00 qh/U;fs-ms3,gs3,t2,pf,kf/bo/grbn qw/U;ms3,gs3,fs2,b(^s,^k),k2-3/fl/hbn sm/mS-fS;u2,b(^s),kf,pw(k1)/vz/bnro/et B23 186,00 0,50 1,60 qh/U;t1,fs2,voe(ms),kf,h1yz/bo(y)/bn qw/U;fs1-2,b(^s),ms2,gs1,k3,kon(^k), /fl/ge=bn sm/fS,ms3,u2,pw(u4),unz(gs),b(^t,^s),k3 /vz/ ro,slrgr/et 2,00 6 Bohrprotokolle B24 52 186,50 0,30 0,80 1,60 qh/U;fs,t2,ms-gs1,voe(fg1),h1,kf/bo(y)/dbn qM?/fS;u3,ms3,gs2,fg-mg2,b(^s),kf/f-fl? /robn qM/U;t3,fs2,ms1-2,fg-mg1,kf/f/robn/et fG in Maulwurfshügeln reliktische Mittelterrasse? Bohrabbruch B25 187,00 0,20 0,70 2,00 qh/fS;u3,ms-gs3,fg-mg2,h1,kf/bo(y)/dbn qM/U;fg3,mg2,fs2,gs1,k3/f/hbn sm/fS,u3,t1,pw(^t,^fs),kf/vz/ro/et B26 190,00 0,50 1,70 qh/U;fs4,ms2,hw,kf/bo/dgrbn sm/fS;ms4,kf/vz/hro=bn/et Bohrabbruch B27 173,00 0,10 1,70 qh//bo qN/fS-mS;u3,t2,lag(fg,mg),pf, b(dmD,deWI,cdKG),kf/f/dgr-gr/et schwach gerundete Komponenten, Bohrabbruch B28 205,00 0,60 qh/U;fs3,t1,ms-gs1,b(cdKG,^s),hw,kf /bo/dbn qw/U;fs2,t1-2,gs,“gl“1,kf/fl/robn-bn qw/mS;gs3,fs2,u1,kf/fl/robn qw/fS,ms3,“gl“1,kf/fl(f?)/ro/et 1,40 1,60 2,00 B29 215,00 0,40 1,20 2,00 qh/U;fs2,b(cdKG),hw,kf/bo/bn qw/U;fs2,ms-gs2,t1,b(cdKG),kf/fl/grbnro=bn qw/mS;gs4,fs3,b(cdKG),kf/fl/ro/et B30 222,00 0,20 2,00 qh/U;fs-ms3, pw(fg-mg),t1,pf,kf/bo/szbn qw/fS-mS;u3,gs3,b(cdKG),kf/fl/bnro/et B31 203,00 0,40 2,00 qh/U;fs2,h2,t1,b(deWI,),h1,kf/bo/bngr qw/U;fs1,b(cdKG,^k),k3(1,60)/fl/hbn/et Pflughorizont leichter Kiesbestreu B32 222,50 0,40 2,00 qh/U;fs3,ms2,hw,kf/bo(y)/bngr qw/U;ms-gs3,fs,t2,voe(pf),unz(b(cdKG)),kf /fl/grbn-gr/et Lesesteine (cdKG) Tonstein evtl.auch deWI 7 Literaturverzeichnis 53 7 Literaturverzeichnis BECKSMANN, E. 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Geologische Karte 1 : 5000 südwestlich von Neinstedt Farben- und Zeichenerklärung Bearbeiter: Ralf Ronschke 26 44 B1 Sc aß e B3 str ho ll- Straß e qh//y uer ra st krc-t ße Ste B4 ku+km B8 Känozoikum mm mo2 muO muO mu muO qM//f 5737 sm so qD//gf B11 38° 67° Blockwerk, "Blockmeer", Flächenfarbe gemäß Untergrund, (nur im SW) Granit-Blöcke Weichsel-zeitliche Fließerde (> 2m), solifluidale Ablagerungen (a* = Farbe gemäß Gesteinszusammensetzung) alle Korngrößen, je nach Ausgangsgestein, z.T. stark lößbürtig qD//gf Drenthe-zeitliche Schmelzwassersedimente Sand, Kies, untergeordnet Schluff, mit nordischen Komponenten qM//f Saale-zeitliche fluviatile Ablagerungen, "Mittelterrasse" Sand, Kies Quartär-zeitliche Versturzbrekzie, nur auf Zechsteinausstrich Brekzie mit Sand-Schluffmatrix Fließerde <2m aus Gesteinsmaterial des Mittleren und Unteren Buntsandstein über Röt 5737 55° Fließerde <2m aus Gesteinsmaterial des "Wissenbacher-Schiefer" und Diabas über Wissenbacher-Schiefer qh//y B18 so sm suBF,ro B20 B22 Unterer bis Mittlerer Keuper B24 Mesozoikum suCF 60° qh//y suBF,ro B28 qw//fl 75° B29 suCF cdKG deWI mo2 Ceratiten-Schichten, marin Tonmergelstein mo1 Encrinus-Schichten, marin Kalkstein, z.T. Mergelstein, Trochiten-führend Mittlerer Muschelkalk mm mu 65° so cdKG dmD 35° qw//fl Mittlerer Buntsandstein, limnisch-fluviatil (Volpriehausen-, Detfurth- und Solling-Folge) sm B32 suBF,ro qw//fl 79° 5736 dmD 79° 26° 40° 45° 40° 48° 45° Tonstein, Siltstein, Anhydrit bzw. Gips und Salz (im Oberflächenbereich ausgelaugt) Oberer Buntsandstein, marin bis salinar Mittlerer Buntsandstein B31 Sandstein, häufig Hellglimmer-führend, Silt- und Tonstein Unterer Buntsandstein 20° W A' 35° 25° qw//fl dmD Kalk-, Kalkmergelstein (Wellenkalk), untergeordnet dolomitische, tonige Kalkbänke ("Gelbkalk") und harte Ooid-führende, z.T. porige Kalksteinbänke (muO) Unterer Muschelkalk mit Oolithzone (muO), marin Oberer Buntsandstein (Röt) deWI qw//fl Mergelstein, dolomitisch, Zellenkalk bzw. -dolomit, Anhydrit bzw. Gips und Salz (im Oberflächenbereich ausgelaugt) Mittlerer Muschelkalk, marin bis hypersalinar Unterer Muschelkalk muO B30 B Schluff- und Tonstein, Sandstein, Dolomitstein, Gipseinschaltungen Unterer Keuper und Mittlerer Keuper, limnisch-fluviatil, brackisch, salinar Oberer Muschelkalk B25 B26 sm qh//y mm z utb 58° ruc h" ku+km qM//f B23 suBF,ro qh//y Mergelstein, Kalkstein ("Pläner") Cenoman bis Turon, marin Trias B21 suCF qw//fl "Ma krc-t qw//fl sm z Kreide Oberkreide B19 74° B27 Kies, Sand, Schluff qw//fl a* muO 45° qD//gf 73° Schluff, tonig, feinsandig, humos Weichsel-zeitliche bis holozäne, fluviatile Ablagerungen, "Niederterrasse" Randlich verzahnt mit Fließerde Überlagerungsbeispiele qh//f holozäne Flußablagerungen über qN//f "Niederterasse" mu B17 B15 qw//fl holozäne Flußablagerungen 50° B16 B14 mo1 qw//fl B10 B13 so B12 ku+km mm B9 mu 75° Siedlung 75° qh//f Pleistozän qw//fl qM//f 65° 70° Künstliche Auffüllung, Halde qN//f Weichsel-Glazial mo2 65° Quelle (nur im NE) qh//y öh qM//f B6 mo1 B7 Wasser, W 89° Straße B5 ku+km qM//f .w rgsh Geo B' ch B2 es Mühlgraben krc-t W G qh//f qN//f qh//f qN//f Quartär Holozän Neinstedt 51° 45' Saale-Glazial 11° 03' 45'' ö. L. v. Greenwich 43 Stec klen berg er 26 suCF "Rogensteinzone" der Bernburg-Folge, brackisch bis schwach übersalin, zeitweise limnisch-fluviatil Kalkstein, oolithisch ("Rogenstein"), Sandstein (z.T. oolithisch), Silt- und Tonstein Calvörde-Folge, limnisch-fluviatil bis brackisch Sandstein, Siltstein, Tonstein, untergeordnet Kalkstein (z.T. oolithisch) 70° dmD deWI deWI 5736 Perm Zechstein 71° Zechstein, überwiegend Z1-2, marin bis salinar z Anhydrit bzw. Gips, Kalk-, Dolomitstein, "Stinkkalk", Tonstein, Siltstein 75° 63° deWI Karbon Oberkarbon (Siles) 65° Paläozoikum 41° dmD 60° 70° Quarz-Ganggestein (Lesesteinbefund) derber Quarz, milchiggrau bis weiß Quarzporphyr, Ganggestein (Lesesteinbefund) Glimmer- (seltener Feldspat-) führender, feinkörniger bis dichter Quarzporphyr Unterkarbon (Dinant) cdKG A Ton-Matrixreicher, (Glimmer-) Gesteinsbruchstück-führender Feldspat-reicher Fein-, Mittel-, (Grob-) Sandstein untergeordnet Tonsiltstein-Zwischenlagen, geschiefert Kulm-Grauwacke,untergeordnet Tonschiefer, marin Devon Mitteldevon 26 Kartengrundlage: 43 26 Topographische Karte 1 : 10000 M-32-11-C-c-2 Bad Suderode (1. Auflage, 1996) Geodätische Grundlagen: - Bezugsfläche: Krassowski-Ellipsoid, 6°-Meridian-Streifensystem - Höhenangaben in der Karte und in den Schnitten beziehen sich auf den Kronstädter Pegel (HN). Höhe über NN (Amsterdamer Pegel) = Höhe über HN+ 0,1m - Nadelabweichung beträgt für das Jahr 2000 ca. 0°52' westlich Zur Beachtung: - Geographische und rechtwinklige Koordinaten dieser Karte sind nicht identisch mit Koordinaten, denen andere Bezugsellipsoide (z.B. Bessel, Hayford) oder andere Abbildungssysteme (z.B. 3°-Meridian-Streifensystem, UTM-Meldesystem) zugrunde liegen. - Linker und oberer Kartenrand fallen mit dem Original-Blattschnitt der TK 10 zusammen, rechter und unterer Kartenrand sind montiert Maßstab 1 : 5000 100 0 100 200 300 400 dmD Diabas, Spilit, intrusiv-extrusiv fein- bis mittelkörniger Diabas und grauer Spilit mit Kalzit-Einkristallen durchsetzt, z.T. geschiefert deWI "Wissenbacher-Schiefer" mit quarzitischen Sandsteinlagen(Schraffur), marin geschieferter Tonstein, untergeordnet Ton-Siltstein quarzitischer Feinsandstein 44 Sonstige Zeichen 500 m Schichtgrenze, Kartiereinheitengrenze Transgressionsdiskordanz, nur im geol. Schnitt B-B' a) b) a) b) Verwerfung 60° A A' B13 a) nachgewiesen b) vermutet Streichen u. Fallen der Schichten a) normale Lagerung b) überkippte Lagerung Streichen u. Fallen der Schieferung 60° Harznordrandverwerfung (vermutet) a) in der Karte b) im geol. Schnitt B-B' a) b) 89° Einfallswinkel der Schichtflächen nur in geol. Schnitten Geologische Schnittlinien Bohrung, Lage und Bezeichnung Vernässungsfläche Relativer Bewegungssinn an Verwerfungen, nur in geol. Schnitten Geologischer Schnitt A - A' A Geologische Karte 1: 5000 südwestlich von Neinstedt Geologischer Schnitt B - B' Maßstab 1 : 5000 Maßstab 1 : 5000 Fließerde abgedeckt Quartär überhöht, Fließerde und Holozän abgedeckt B A' SW qh//f qN//f qh//f qN//f 400 m HN Reineckenberg (HN+ 377 m) 400 qM//f B6 B' qw//fl ku+km mm B8 mo2 muO NE m HN Profilknick Profilknick mm B9 mu muO mu B16 B14 sm so qD//gf B15 qw//fl dmD B17 muO qD//gf qh//y B18 so Hohlweg ? 300 Hohlweg Hohlweg Hohlweg 300 deWI 300 Tannenkopf Elzeberg (HN+ 237,8 m) (HN+ 233,0 m) Kahlenberg B27 NEINSTEDT suBF,ro qw//fl sm 300 ? dmD 200 ? 200 "Mammutbruch" z qD//gf GeschwisterScholl-Straße cdKG B22 B23 suBF,ro qh//y "Ma suCF " 60° suBF,ro B28 qw//fl 75° B29 deWI suCF cdKG B30 cdKG dmD qw//fl deWI z 100 100 suCF sm mu so mm muO 100 mo2 100 B31 B32 dmD qw//fl ku+km B24 B25 B26 sm qh//y mm z utbr uch qh//y 200 qM//f cdKG B20 B21 suCF qw//fl deWI B19 sm ? Wanderweg 200 B11 mu so B12 qM//f 400 mo1 qw//fl B10 B13 m HN 400 krc-t qh//y B4 mo2 qM//f muO m HN W B3 B2 B5 ku+km mo1 B7 SW NE B1 Ralf Ronschke März 2000 qw//fl qw//fl W dmD dmD deWI krc-t deWI deWI 0 0 0 suBF,ro dmD mo1 0 Anlage
