Einführung in die Geologie

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1 Einführung in die Geologie Teil 13: Geologie Deutschlands Prof. Dr. Rolf Bracke Hochschule Bochum International Geothermal Centre Lennershofstraße Bochum Regionale Geologie von Deutschland 1. Geologische Übersicht 2. Das kristalline Grundgebirge Deutschlands 3. Mittelgebirge aus verfaltetem niedrigmetamorphem Paläozoikum in Deutschland 4. Steinkohlebecken des Oberkarbons in Deutschland 5. Landschaften des Rotliegenden 6. Zechstein-Gebiete

2 Regionale Geologie von Deutschland 7. Landschaften des Mesozoikums in Deutschland 8. Deutsche Alpen 9. Tertiäre-Senken 10. Junge Vulkangebiete 11. Norddeutsches Tiefland 1. Geologische Übersicht Quelle: Einführung in die Geologie Deutschlands Verlag: Spektrum

3 1. Geologische Übersicht Quelle: Geologie von Mitteleuropa Verlag: E. Schweizerbart sche Verlagsbuchhandlung 2. Kristallines Grundgebirge Vorwiegend Metamorphite und Magmatite des Präkambriums und Paläozoikums Im Variszikum intensiv überprägt und metamorphosiert sowie granitischer Plutonismus Saxothuringikum Fichtelgebirge, Erzgebirge, Granulitgebirge, Kristalliner Odenwald, Vorspessart, Ruhlaer Kristallin Moldanubikum Schwarzwald, Oberpfälzer Wald, Bayrischer Wald einschl. Böhmerwald, Münchberger Masse

4 2.1 Schwarzwald Kristallines Grundgebirge Pultscholle Variszische Granite (Intrusionen) im N und S Gneise und Anatextite im Mittelteil Buntsandstein-Deckgebirge Heraushebung des Schwarzwaldgewölbes an mehreren Stufen parallel zum Oberrheingraben 2.1 Schwarzwald

5 2.2 Erzgebirge Pultscholle SW-NO (erzgebirgisch) streichende Antiklinalstruktur vorwiegend metamorphe präkambrische und altpaläozoische Gesteine (Gneise, Glimmerschiefer, Phyllite) Intrusion von granitischen Magmen während und nach Variszikum Vulkanite (Porphyre) im Oberkarbon Bergbau: Silber, Zinn, Blei, Uran 2.2 Erzgebirge Quelle: Gesteinsbestimmung im Gelände Verlag: Spektrum

6 3. Mittelgebirge aus verfaltetem und verschiefertem Paläozoikum und Vorpaläozoikum Rhenoherzynikum Rheinisches Schiefergebirge und Harz (vorwiegend aus Sedimenten des Devons und Unterkarbons Saxothuringikum Thüringisch-Fränkisch-Vogtländisches Schiefergebirge sowie Schiefergebirge der Elbezone (Höherer Anteil vordevonischer Gesteine) Lausitzer Bergland (vorpaläozoische Ablagerungen) Ablagerungen im Variszikum z.t. stark verfaltet und größtenteils verschiefert, aber nur lokal nennenswerte Metamorphosen 3.1 Rheinisches Schiefergebirge Unterdevon Schiefer, Sandstein, Quarzit Mitteldevon dunkle Schiefer, Kalksteine (Massenkalk) Oberdevon Rotschiefer Unterkarbon Karbon-Kalkstein ( Kohlenkalk ), Tonsteine, Sandsteine, Grauwacken durch variszische Orogenese stark vefaltet. SW-NE-gerichtet

7 3.1 Rheinisches Schiefergebirge 3.1 Rheinisches Schiefergebirge Diemelsee-Adorf, Nord-Hessen Felsenmeer bei Hemer

8 3.2 Harz Unterschiede zum Rheinischen Schiefergebirge Tiefengesteine (Brocken-Granit) kein Kohlenkalk SW-NE-gerichtete Zonen Oberharz Mittelharz Unterharz 3.2 Harz

9 3.2 Harz Quelle: Gesteinsbestimmung im Gelände Verlag: Spektrum Quelle: Grundlagen der Geologie Verlag: Spektrum 3.2 Harz Quelle: Gesteinsbestimmung im Gelände Verlag: Spektrum

10 4. Steinkohlebecken des Oberkarbons Rand- und Binnensenken im Oberkarbon, die mit fein- und mittelkörnigen Abtragungsmaterial verfüllt wurden Bildung von Kohlenflözen Variszische Verfaltung am Ende des Oberkarbons (Subvariszikum) Ruhrgebiet Aachener Steinkohlerevier Saargebiet 4.1 Ruhrgebiet Randsenke vor dem südlich gelegenen variszischen Gebirges ehemals Küstensümpfe Überlagerung durch Kreide ca m tonige + sandige Sedimente ohne Kohlenlagen des Namur A und B ca m flözführendes Oberkarbon (Namur C und Westfal A-C) Aachener Revier durch Niederrheinische Bucht abgetrennt

11 4.1 Ruhrgebiet 5. Landschaften des Rotliegenden Oberflächlich anstehende Gesteine des Rotliegenden festländisch gebildete Schuttsedimente, die in Senken des variszischen Gebirge zusammengeschwemmt wurden. Konglomerate, Fanglomerate, Sandsteine, Arkosen, Tonsteine im älteren Rotliegend auch Wechsellagerung mit vulkanischen Gesteinen Saar-Nahe-Becken, Thüringer Wald, Nordwestsächsisches Hügelland und Hallesches Porphyr-Gebiet, Vorerzgebirgssenke, Döhlener Senke und Meißener Vulkanit-Gebiet, Ostharzrand, Kyffhäuser, Illfelder und Meisdorfer Senke, Flechtinger Höhenzug

12 5.1 Saar-Nahe-Becken größtes geschlossenes Rotliegend-Gebiet > m mächtige Sedimente, Konglomerate, Sandsteine, Arkosen, Tonsteine, Kohlenflöze eingeschaltete Vulkanite Quarzpophyre (Rhyolithe) und Melaphyre Schieferton (nördlich Kaiserslautern) 5.2 Thüringer Wald Herausgehobene Leistenscholle, die auf Vorländer im SW und NO auf- bzw. überschoben wurde. Zwei Vulkanserien unterbrechen Ablagerung von Sedimenten 1. Oberkarbon-frühes Unterotliegend: Porphyre und Porphyrite 2. jüngeres Rotliegend (Autun): Tuffe Intrusionen (Ruhlauer Granit)

13 5.2 Thüringer Wald 6. Zechsteingebiete Einige Mittelgebirge durch Zechsteinsedimente umrahmt Zyklisch aufgebaute Abfolge von Steinsalz mit Kalisalzen Anhydrite Karbonate Tonsteine Bildung unter lagunären Bedingungen in einem abgeschnürten Meeeresbecken (Zechsteinmeer)

14 6. Zechsteingebiete Doline (Einsturztrichter) in Sulfatgesteinen des Zechsteins bei Sontra, Nordhessen 7. Landschaften des Mesozoikum Buntsandstein-Landschaften in Süd-Niedersachsen, Hessen und SW-Deutschland Süddeutsches Schichtstufenland Thüringer Becken Elbsandsteingebirge Südrand des Norddt. Tieflandes Kreide Oberkreide Unterkreide Jura Malm Dogger Lias Trias Keuper Muschelkalk Buntsandstein

15 7.1 Buntsandstein-Landschaften flächenhafte Ablagerung von Sandsteinen, untergeordnet Tonsteine und Konglomerate im festländischen Becken (Germanisches Becken) Buntsandstein, Dahner Felsenland (Pfalz) 7.2 Süddeutsches Schichtstufenland durch Erosion flach einfallender Sedimente erzeugt Muschelkalk Kalksteine, Dolomite, Tonsteine, Gipse, Salz Keuper Vorwiegend Tonsteine Jura Tonsteine (Lias) tonig-sandig (Dogger) Kalksteine (Malm) Verkarstung (z.b. Donau- Versickerung)

16 7.2 Süddeutsches Schichtstufenland Quelle: Gesteinsbestimmung im Gelände Verlag: Spektrum 7.3 Südrand des Norddt. Tieflandes Bergzüge und Senken aus mesozoischen Sedimenten Leine- und Weserbergland Münstersches Kreide-Becken Subherzynes Becken Bergland wird unterlagert von paläozoischen Gesteinen mit Pluton- Körpern

17 7.3.1 Münstersches Kreidebecken Weserbergland Hameln/Weser (Unterer Muschelkalk)

18 8. Deutsche Alpen Teil der nördlichen Kalkalpen Allgäuer A. Bayrische A. Gesteine aus Perm und Trias wurden in Jura und Kreide von Sedimenten überlagert und anschließend aufgeschoben 8. Deutsche Alpen Geologischer Querschnitt durch die Kalkalpen und die Subalpine Molasse

19 8. Deutsche Alpen Watzmann - Massiv Chiemgau 9. Tertiär-Senken Tertiäre Ablagerungen: Teils marin Teils Festländisch tonig-sandig, seltener kalkig oftmals Braunkohlevorkommen Oberrheingraben mit Mainzer Becken Bayrisches Molasse-Becken Niederrheinische Bucht Nordhessisch-südniedersächsischen Senken Thüringer und Subherzyne Becken Leipziger Tieflandsbucht Nieder- und Oberlaussitz

20 9.1 Oberrhein-Graben zentrales Segment der europ. Grabenbruchzone (Nordsee-Mittelmeer) Eigentliche Grabenbildung ab Alttertiär, verstärkt ab dem Jungtertiär durch Heraushebung der begleitenden Mittelgebirge Untergrund in unterschiedlich abgesenkte Einzelschollen zerstückelt Füllung des Grabens aus m (S) m (N) mächtigen Lockersedimente des Tertiärs + Quartärüberlagerung 9.1 Oberrhein-Graben

21 9.2 Bayrisches Molassebecken Schutttrog nördlich der Alpen teils marin, teils limnisch-brackische Schuttsedimente der Alpen lockere, z.t. verfestigte tonige, sandige, konglomeratische Sedimente des Tertiärs 9.3 Niederrheinische Bucht Erste Einsenkungen im jungen Paläozoikum und Mesozoikum Haupteinbruch im Tertiär Marine und limmnische tertiäre Sedimente bis 600 m Mächtigkeit Braunkohlen in Küstensümpfen vor ehemals südlichem Festland Nordwest-Südost-Verwerfungen Zerlegung in Schollen

22 9.3 Niederrheinische Bucht Tagebau Hambach, Jülich 10. Junge Vulkangebiete überwiegend tertiäre Vulkanite Vorherrschend Basalte und basaltähnliche, alkalireiche Vulkanite, Trachyte Tuffe Vulkanische Bildungen Schlot- und Gangfüllungen (Basalte) Durchbruchsröhren (Gase und Tuffe) Bildung von Hohlformen (Maare) Regionen Vogelsberg, Westerwald und Nord-Hessen Siebengebirge Vulkan-Eifel Rhön und Grabfeld SW-Deutschland (Kaiserstuhl, Hegau, Urach) Südl. Ostdeutschland (Oberpfalz, Erzgebirge, Lausitz) Quelle: Grundlagen der Geologie Verlag: Spektrum

23 10.1 Siebengebirge (Tertiär) Quelle: Grundlagen der Geologie Verlag: Spektrum 10.2 Vulkaneifel Osteifel (Tertiär + Quartär) Schlackenkegel und Maare Basaltische Magma dringt entlang einer Bruchzone auf 1. frei von Grundwasser: Aufbau Schlackenkegel 2. Begrenzte Grundwassermengen: initiale phreatomagmatische Explosion und Aufbau Schlackenkegel 3. Größere Grundwassermengen: starke phreatomagmatische Explosion und Bildung von Maaren Quelle: Grundlagen der Geologie Verlag: Spektrum

24 10.2 Vulkaneifel Westeifel (Quartär) Säulige Abkühlungsklüftung in quartären Basaltlaven (Hochsimmer) Geschichtete Bimstuffe des Laacher-See-Ausbruches (bei Mendig) 10.3 Weitere Vulkangebiete Basalt-Blockmeer (Rhön) Basalt-Schlot, Oberpfalz Kaiserstuhl

25 11. Norddeutsches Tiefland Einheitliches (Sediment-)Becken ab der Wende Karbon/Perm permokarbone Vulkanite bis m Mächtigkeit Rotliegendsedimente Zechstein (insbes. Salze) Trias (Keuper, Buntsandstein, Muschelkalk) Jura Kreide Tertiär Decke aus quartären Lockersedimenten (wenige m bis zu 500m) sind verantwortlich für die nur geringen Reliefunterschiede Quelle: Geologie von Mitteleuropa Verlag: E. Schweizerbart sche Verlagsbuchhandlung 11. Norddeutsches Tiefland Quelle: (1) Grundlagen der Geologie Verlag: Spektrum (2) Geologie von Mitteleuropa, Verlag: E. Schweizerbart sche Verlagsbuchhandlung

26 11. Norddeutsches Tiefland Zechsteinsalzdiapire in NW-Deutschland