Leitung: Prof. Dr. Ludwig Zöller
Sandsteine, aus einem in die Nordsee mündenden Flusssystem
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- 5. „Treuchtlinger Marmor“ bei Gundelsheim (Bunte Brekzie über Marmor, Harnisch; Striemung, „Geschiebe“ als Indikatoren der Überschiebung)
- 6. Steinbruch Otting Suevit über Bunter Brekzie; Coesit, Stishovit, Hochdruckminerale
Sandsteine, aus einem in die Nordsee mündenden Flusssystem „Gümbelscher Sandstein“ (Baustein) - Tone des Lias genutzt zur Ziegelherstellung - Braunjura: Tone, Eisensandstein (Brauneisen-Oolithe) - Dogger-Stufe erkennbar an sanfter Hangneigung Obstanbau - Weißjura: Steilstufe aufgebaut aus Karbonaten (Oxfordium, Kimmeridgium) Unterscheidung von bankigen und massigen Partien (Flächen- und Kuppenalb) - Frühere Einteilung in Riffbereiche und dazwischen liegenden Bankkalke nicht mehr vertretbar es existieren nur wenige echte Riffstrukturen, Aufbau der meisten Massenkalke aus Karbonatsedimenten - entscheidend für Entstehung unterschiedlicher Gesteinstypen: Wasserenergie - Notwendigkeit eines Zeitbezuges zur Verfolgung der faziellen Änderungen Verwendung zweier Horizonte: platynota- bzw. crussoliensis-Mergelhorizonte kennzeichnen Bänke des Kimmeridgiums - Entstehung der Weißjuragesteine bei sehr geringen Wassertiefen Umwandlung der Karbonate vor allem in Dolomit („Frankendolomit“) - im Süden Lagunensedimente aus feinkristallinen homogenen Kalksteinen (Mikrit) z.B. im Altmühltal oder bei Solnhofen hier noch Ablagerungen des Malm erhalten, im Norden der fränkischen Alb dagegen bereits weitgehend abgetragen (rund 200m im Norden, 400m im Süden) 24 - Schichten der fränkischen Alb werden nach Süden hin mächtiger - leichte Kippung des Schichtenpaketes nach Süden Weißjura taucht allmählich unter jüngere Ablagerungen des Molassebeckens - Kreide: nur noch Relikte erhalten Hinweis auf die flächenhafte Überflutung des Gebietes zu dieser Zeit - zusammenhängende Kreideablagerungen als Beleg für ein aus dem Alpenraum vorgedrungenes Meer im Turonium - hier Bildung vieler Eisenerzvorkommen durch Ausfällung von Eisen aus dem Braunjura, Bsp: Amberg, Sulzbach-Rosenberg - Bildung mariner Sedimente bereits früher, z.B. Regensburger Grünsand - Unterkreide: beginnende Karstbildung - Tertiär: Karstschlotten mit Rotlehm (erhalten in Kalksteinbrüchen des Weißjura) - fortsetzende Karstbildung aufgrund feucht-warmer Bedingungen - Reste von Terrassenschottern mit schwarzen Kieselschiefern Rückschluss auf alten Flusslauf („Moenodanuvius“) kann als erste Anlage des Mains interpretiert werden - Quartär: weiterhin Karstbildung, Bildung neuer Höhlen sowie Ausräumung und Vertiefung tertiärer Höhlen - schnelle Eintiefung der Hauptflüsse und damit verbundenes Trockenfallen der Nebenflüsse heute als Trockentäler noch sichtbar - auffällig: geradliniger Talverlauf mit vorherrschenden Nordwest-, Nordost- und Nord-Süd- Richtungen - weitreichende Muldenstruktur entlang der Nordwest-Richtung - in diesen Mulden überlagern wasserdurchlässige Weißjurakarbonate einen tonigen Untergrund bedeutendes Trinkwasserreservoir - Wasseransammlung nur an Stellen mit zusammengeschwemmten Verwitterungslehm Entstehung von Hülen - viele Karstquellen - Ortschaften und Mühlen fast ausschließlich in den Tälern zu finden - Muldenstruktur reicht weit über fränkische Alb hinaus 25 Literaturverzeichnis: • KELLER, Walter E.: Der Karlsgraben, Fossa Carolina, 1200 Jahre Kanalbau vom Main zur Donau, 1993, Verlag Walter E. Keller, Treuchtlingen • NICKL, Thomas: Der Rhein-Main-Donau-Kanal im Altmühltal, 1984, Aulis Verlag Deubner & Co KG, Köln • ROTHE, Peter: Die Geologie Deutschlands, 48 Landschaften im Portrait, 2006, Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt • SEIDEL, Hanns: Die Großschifffahrtsstraße Rhein-Main-Donau, 1960, Paul Pattloch Verlag, Aschaffenburg • WALTER, Roland: Geologie von Mitteleuropa, 2007, E. Schweizerbart`sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart • WEIGER, Hubert: Der Rhein-Main-Donau-Kanal, 1983, Klaus Schulz Verlag, München Internetquellen: • http://www.hansgruener.de/docs_d/kanal/geschichte_fossa_carolina.htm (Zugriff am 20.2.08) • http://www.kulturpfad-franken.de/deutsch/graben/graben.html (Zugriff am 20.2.08) • http://www.ingolstadt.de/stadtmuseum/scheuerer/ausstell/ing06-84.htm (Zugriff am 20.2.08) • http://www.nollsen.de/referate/erdkunde/index.html (Zugriff am 10.3.08) 26 Judith Frank 4 . Monheimer Höhensande nördlich Rothenberg, Frankenwaldgerölle? 4.1 Rothenberg Der Ort Rothenberg liegt zwischen Monheim im Süden und Rehau im Norden. Hier erstreckt sich eine über 8 km² große Fläche, die mit Monheimer Höhensanden bedeckt ist (Borger, 2000). Das Hauptverbreitungsgebiet der Monheimer Höhensande umfasst den Höhenrücken von Rothenberg, der sich in einer Höhe von 571-556 m nördlich von Monheim befindet, beidseits der Bundesstraße 2 Treuchtlingen – Donauwörth. Abb. 14: Verbreitungsareal der Monheimer Höhensande (Quelle: Borger Harald; Relief, Boden, Paläoklima; Band 15; Mikromorphologie und Paläoenvironment; S. 68) 27 Am Nordrand des Verbreitungsgebiets erreicht die Liegendfläche der Sande 540 m. Daraus ergibt sich eine Mindestmächtigkeit des Sandkörpers von ca. 25 m (Dongus, 1977, S. 432). Nahe bei Rothenberg befinden sich zwei ehemalige Sandgruben. Hier lässt sich im Profil erkennen, dass sich die Monheimer Sedimente hauptsächlich aus grob- und mittelsandigen Schichten zusammensetzen und nur in geringem Umfang feinsandige Schichten enthalten. Die Schichtung ist größtenteils söhlig und die sandige Abfolge wird mehrmals von schluffig- tonigen Lehmschichten unterbrochen. Ebenfalls sind Eisenkrusten zu erkennen, die die Abfolge der Sande diskordant unterbrechen. (Borger, 2000). Abb. 15: Schichtung der Monheimer Höhensande (Quelle: Borger, Harald; Relief, Boden, Paläoklima; Band 15; Mikromorphologie und Paläoenvironment, S. 69) 28 4.2 Die Monheimer Höhensande 4.2.1 Zeitliche Einordnung der Monheimer Höhensande Die Monheimer Höhensande befinden sich zwischen dem Nördlinger Ries und der Altmühl. Sie überlagern dort den Jurakalk der Fränkischen Alb und im Süden verzahnen sie sich mit der Oberen Süßwassermolasse (Borger, 2000). Für eine postriesische Einordnung der Monheimer Höhensande würde die Tatsache sprechen, dass diese die sog. Bunte Brekzie überlagern, also die bunten Trümmermassen, die durch das Ries-Ereignis entstanden (Borger, 2000). Mit Hilfe eines Fossils konnten die Sande zeitlich auf Obersarmat bis Unterpliozän bestimmt werden. Sie sind somit eindeutig postriesisch (Dongus, 1977, S. 432f.; Verweis auf Gall, Müller, 1970). Da die Monheimer Höhensande die Riestrümmer überlagern, wird ihr Alter folglich auf maximal 14,8 Mio. Jahre festgelegt (Borger, 1993, S. 265.) 4.2.2 Mögliche Arten des Transports vom Grundgebirge / Frankenwald zur Frankenalb Es herrschen verschiedene Auffassungen darüber vor, ob die Monheimer Höhensande auf direktem Weg vom Grundgebirge über die nördliche Frankenalb bis zur südlichen Frankenalb transportiert wurden oder nicht (Borger, 2000). So wäre möglich, dass die Täler, die die Alb nach Süden durchziehen, mit Riestrümmern plombiert wurden und sich durch die aufgestauten Wassermassen des Ur-Main und der Ur- Altmühl ein Rückstausee gebildet hat, der so hoch aufgefüllt wurde, dass so die Sande ihr heutiges Gebiet erreichen konnten (Borger, 2000). Diese Plombierung wird durch hoch lagernde Seesedimente und Schotter bewiesen. Sie besitzen postriesisches Alter und befinden sich in derselben Höhenlage wie die angenommene Mindestobergrenze des angenommenen Riessees. Zu solchen Flussablagerungen zählen auch die Monheimer Höhensande. Diese befinden sich auf der Monheimer Hochfläche östlich des Rieses. Ihre Bestandteile können nur aus dem Bereich des Frankenwaldes auf die Albhochfläche gelangt sein, was eine überregionale Riesplombierung beweist (Dongus, 1977, S. 427). Die Monheimer Höhensande enthalten Gesteinskomponenten aus dem Grundgebirge, vor allem Lydite. Somit könnten die Sande als Reste eines großen Ur-Main-Schwemmfächers gedeutet werden, der im Unter- bis Mittelmiozän zum Molassebecken entwässerte. Die Voraussetzung für eine Schüttung der Monheimer Höhensande auf direktem Wege wäre allerdings eine vollständige Füllung der tiefer liegenden Reliefeinheiten (Borger, 2000). 29 Eine postriesische Reliefplombierung von 150-200 m könnte das präriesische Täler- und Stufenrelief aufgefüllt haben. So hätten die Monheimer Höhensande über die Rednitzsenke auf die Hochfläche der Altmühlalb gelangen können (Dongus, 1977, S. 433). Zum Zeitpunkt des Ries-Ereignisses waren ein sehr ausgeprägtes Relief und vor allem die Albstufe schon vorhanden. Deshalb könnte eine mächtige, postriesische Verfüllung ausgeschlossen werden. Demnach wäre eine direkte Anlieferung der Monheimer Höhensande vom Grundgebirge bis zur südlichen Frankenalb nicht mehr möglich gewesen. Dies würde bedeuten, dass sich die Monheimer Höhensande bereits vor dem Meteoriteneinschlag an ihrer jetzigen Lagerstätte befunden haben. Sie wurden danach lediglich umgelagert und von Verwitterung beeinflusst. Die Sande, aus denen die Monheimer Höhensande hervorgingen, haben sich zum Zeitpunkt des Riesereignisses bereits auf der Albhochfläche befunden, da zu diesem Zeitpunkt die Albstufe, zumindest östlich des Einschlagkraters, schon vorhanden war (Borger, 2000). Während des Tertiärs wurden Kreidesande abgetragen und umgelagert. Ein Teil dieser Kreidesande könnte aus Ausgangsmaterial für die Monheimer Höhensande gedient haben. Im Alttertiär wurden sie intensiver chemischer Verwitterung ausgesetzt. Der Feldspatanteil der Sande ließe sich dadurch erklären, dass es sich um Beimengungen aus der Oberen Süßwassermolasse und der Bunten Brekzie handeln könnte (Borger, 1993, S. 267). Eine weitere Möglichkeit wäre, dass die präriesischen Vorlandsstufen nicht mit den heutigen identisch gewesen sind, weil sonst eine Plombierung des Stufenlands bis 550m angenommen werden müsste. Die Liastrauf und der Keuperstufenrand könnten wesentlich vor den heutigen Stufenrändern gelegen haben. Ihre Firste könnten sich in Höhen über der Unterkante der Monheimer Sande erhoben haben. So hätten nur die Subsequenzzonen verschüttet sein müssen, um ein Gefälle aus dem Frankenwald zur den Monheimer Höhensanden zu erreichen (Dongus, 1977, S. 428). 4.2.3 Frankenwaldgerölle? Die Monheimer Höhensande sind einem miozän-altpliozänen Ur-Main zuzuordnen, der Zufluss aus dem Fichtelgebirge hatte. Der Ur-Main war früher der Donau tributär, deren Einzugsgebiet zugunsten des Einzugsgebietes des Rheins verkleinert wurde (Semmel, 1996, S. 153). Monheimer Höhensande kommen als fluviale Ablagerungen in ca. 550 m NN am Südrand der Frankenalb vor. Sie sind wahrscheinlich pontischen Alters und führen Lyditgerölle aus dem Grundgebirge. Sie werden als Rest eines Ur-Mains gedeutet, der über die Frankenalb zur Donau entwässerte (Liedtke, Marcinek, 2002, S. 567). Die Hochfläche der Frankenalb verkarstete erstmals in der Unterkreide. Das jüngere Tertiär hinterließ an verschiedenen Stellen Gerölle als Reste von Talsystemen, die aus dem Fichtelgebirgsgebiet 30 die Albhochfläche nach Westen und Süden überquerten. Diese alten Talböden wurden später verstellt. Die Monheimer Höhensande, die östlich vom Nördlinger Ries auf der Albhochfläche über den Ries-Auswurfmassen liegen, werden als sarmato-pontisch angesehen. Diese Sande führen Lydit und werden ebenfalls einem Ur-Main zugeordnet. (Liedtke, Marcinek, 2002, S. 570f.) Literaturverzeichnis: Borger Harald; Relief, Boden, Paläoklima; Band 15; Mikromorphologie und Paläoenvironment; Borntraeger Verlag, Berlin 2000 Borger Harald; Monheimer Höhensande, Transport- und Verwitterungsphasen im Dünnschliff und Elektronenmikroskop; in: Geologische Blätter für Nordost-Bayern; Band 43; Heft 4, Erlangen 1993 Liedtke, Marcinek; Physische Geographie Deutschlands, 3. Auflage, Klett-Perthes-Verlag, Gotha und Stuttgart, 2002 Semmel Arno; Geomorphologie der Bundesrepublik Deutschland; 5. Auflage; Steiner-Verlag; Stuttgart 1996 Dongus Hansjörg; Die Oberflächenformen der schwäbischen Alb und ihres Vorlandes; Selbstverlag des Geographischen Instituts der Universität Marburg, 1977 31 Franziska Nitsche, André Preuß, WS 06/07 5. „Treuchtlinger Marmor“ bei Gundelsheim (Bunte Brekzie über Marmor, Harnisch; Striemung, „Geschiebe“ als Indikatoren der Überschiebung) Aufbau: Im Steinbruch der Gundelsheimer Marmorwerke AG, welcher 7,5 km ostnordöstlich des Kraterrandes liegt, wird „Treuchtlinger Marmor“ abgebaut und zu Marmorplatten und Natursteinplatten verarbeitet. Die autochthonen und horizontal liegenden Malm-Delta-Bänke sind sehr mächtig. Die oberste Bank dieser Decke verfügt über die bestentwickelte Schlifffläche des Riesgebietes. Die Schliffrichtung 1 entspricht der Bewegungsrichtung der Auswurfmassen, wobei diese sich radial aus dem Krater heraus bewegen. Diese Bänke werden von einer 7 Meter dicken Decke aus bunter Brekzie 2 überlagert. Diese besteht aus Partikeln unterschiedlicher Größe, welche vor allem aus Malm-Kalksteinen, Dogger-, Keuper- und Tertiärtonen bestehen. Die Bestandteile der bunten Brekzie sind in eine tonige Grundmasse eingelagert. Neben den typischen Kratz- und Schlagspuren weisen manche der eckigen Kalksteinfragmente unter der Lupe eine parallele Feinstriemung auf. Diese Feinstriemungen, hervorgerufen durch Mineralkörner, weisen daraufhin, dass die Auswurfmassen unter allseitigen Druck transportiert worden sind. Untersuchungen ergaben, dass eine Residuallehmschicht und Kalksteine vor dem Riesereignis vorhanden gewesen sein müssen. Diese sind durch das Gleiten der Auswurfsmassen über die Oberfläche abgeschürft und in die Bunte Brekzie eingearbeitet worden. Abb. 16: Schlifffläche auf Schichtgrenze von Malm-Delta-Dickbänken (Quelle: Exkursionsführer zur Geologischen Übersichtskarte des Rieses, S. 13) 1 Die Schliffe streichen mit 85°. 2 Kleinstückiges Gemenge der Bunten Trümmergesteine (siehe Exkursionsführer zur Geologischen Übersichtskarte des Rieses, S.13) 32 Auf der vorhandenen Abbildung ist eine Schlifffläche auf einer Schichtgrenze der Malm - Delta–Dickbänke zu erkennen, welche einen Nachweis über die Bewegungsrichtung der Auswurfmassen gibt. (a) zeigt in der Skizze eine parabelförmige Fiederkluftstellung, diese ist entstanden durch die nach außen gerichtete Bewegung der überschobenen Massen. Der mit (b) gekennzeichnete Punkt deutet auf einen scharfen Abbruch zum Lee hin, der wie (a) entstanden ist. (c) weist eine Spaltenfüllung auf. An der Stoßseite, auf die die Auswurfsmassen besonders stark eingewirkt haben, entstehen sehr tiefe Schliffe (d). (e), (f) und (g) gehören zur Luv-Seite, wobei (e) die eine Abrundung darstellt. Aufgrund der Bewegung der Massen kam es immer wieder zu stufenförmigen Abbrüchen in Richtung Lee (f). (g) zeigt Kleinstabschiebungen, die durch Verwirbelungen an den Schichtgrenzen entstanden sind und im Steinbruch erkennbar sein können. Literaturverzeichnis: - Chao, Edward C. T. : Aufschlüsse im Ries – Meteoriten – Krater. München 1992. - Mattmüller, C. Roderich: Ries und Steinheimer Becken. Geologischer Führer und - Einführung in die Meteoritenkunde. Stuttgart 1994. - Schmidt-Kaler, Herrmann: Exkursionsführer zur Geologischen Übersichtskarte des Rieses. - München 1970. 33 Julian Schmidt 6. Steinbruch Otting Suevit über Bunter Brekzie; Coesit, Stishovit, Hochdruckminerale Der Suevit-Steinbruch von Otting befindet sich im Nordwesten der Ortschaft Otting und etwa 3,5 km östlich des Kraterrandes. Im Rahmen der Apollo-Mondmissionen diente der Steinbruch von 1970 bis 1977 als geologisches Trainingsgelände für NASA-Astronauten, um Kenntnisse über Impaktkrater und deren Gesteine zu sammeln. Heute ist der Steinbruch Otting im Besitz der Firma Märker Zementwerk Harburg GmbH, die den Suevit zur Herstellung von Zement und Suevitkalk abbaut. Suevit ist tuffähnliches, poröses Gestein, das durch die hohen Drücke und Temperaturen beim Einschlag des Meteoriten entstanden ist. Suevit ist weder gebankt noch geschichtet. Auf den zentralen Kraterbereich ist ein sog. Rückfallsuevit beschränkt. Der im Steinbruch von Otting aufzufindende Auswurfsuevit enthält gegenüber dem Rückfallsuevit mehr und größere eingeschlossene Bruchstücke verschiedener Kristallingesteine aus dem Grundgebirge, meist kleiner als 30 cm Durchmesser mit unterschiedlicher Stoßwellenbeeinflussung, wie dioritischer und feldspatführender Amphibolit, Paragneis, Granitgneis und Granit. Außerdem sind einige Sedimentgesteinsfragmente (meist Malmkalke) eingeschlossen. Kennzeichnend für den Suevit ist ein unterschiedlicher, aber immer hoher Glasgehalt im Unterschied zu anderen polymikten Kristallinbrekzien. Ebenso bezeichnend ist die remanente Magnetisierung (Thermoremanenz), wodurch auf eine Ablagerungstemperatur von mindestens 600°C geschlossen werden kann. Typische Komponenten des Auswurfsuevits sind die aerodynamisch geformten, meist blasigen schwarzen Glaskörper („Flädle“), die durch die Aufschmelzung des Gesteinsuntergrundes beim Meteoriteneinschlag entstanden sind. Eine Besonderheit des Ries-Suevits ist das Auftreten von Coesit und Stishovit, den Hochdruckmodifikationen des Quarzes. Deren Entdeckung durch Shoemaker und Chao 1960 lieferte den Nachweis für einen Meteoriteneinschlag, da Coesit und Stishovit nur unter den extremen Bedingungen eines solchen Meteoriteneinschlags entstehen können, nicht aber durch Vulkanismus. Die kinetische Energie des Meteoriten wird beim Impakt in Wärme umgewandelt (sog. Schockmetamorphose). Dies geschieht innerhalb von Sekunden und lässt extrem hohe Drücke und Temperaturen entstehen. Aufgrund dieser physikalischen Bedingungen reagieren betroffene Gesteine mit metamorphen Umwandlungen. Die Hochdruckminerale sind nur unter dem Mikroskop zu erkennen. Weitere Hochdruckminerale sind Cristobalit und Tridymit. 34 Im Folgenden zeigt Abbildung 1 den Ottinger Suevit. Zu beachten ist die Vielzahl und Größe der dunklen Glasfragmente. Die helleren Fragmente, manche umschlossen vom Glas, sind stark geschockter Granit. Die Kanäle im rechten oberen Bildausschnitt sind durch Wasser entstanden. Abbildung 2 zeigt einen Suevitbohrkern mit Augenmerk auch hier auf Vielzahl und Größe der Glaskörper, hier vorwiegend Amphibolite. Abb. 17 und 18: Ottinger Suevit (Quelle: Chao, Edward (1977): The Ries Crater of Southern Germany, S. 65) 35 In den Aufschlüssen des Steinbruchs Otting lässt sich außerdem die den Suevit unterlagernde Bunte Brekzie erkennen. Die Bunte Brekzie ist das kleinerstückige Gemenge der Bunten Trümmermassen, der Hauptauswurfmasse des Rieskraters. Sie besteht aus den verschiedenen Gesteinen, die im Kraterbereich vorhanden waren. Die Komponenten (kleine und große Bruchstücke, Blöcke) liegen bunt durcheinander gemengt in einer sandig- lehmigen Grundmasse. Da das Gesteinsmaterial aus dem sedimentären Deckgebirge in den Bunten Trümmermassen bzw. der Bunten Brekzie mengenmäßig überwiegt, werden diese auch als sedimentäre Auswurfmassen bezeichnet. Die Bunte Brekzie in Otting besteht im oberen Teil vorwiegend aus Keuper- und Juratonen, im unteren Teil mehr aus Malmkalksteinen und Tertiärtonen. Daran sieht man eine Umkehrung der stratigraphischen Abfolge. Download 5.01 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
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