Saarland

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Die geologischen Einheiten des Saarlandes

von Dr. Gerhard Müller, Saarbrücken

Die zu besprechenden Einheiten sind nach ihrem Alter geordnet. Die laufende Numerierung entspricht den Zahlen in der Abbildung 2.

Während des Devons

Die Kenntnisse über das Devon in unserem Raum, das heißt über die in großer Tiefe liegenden ungefalteten Ablagerungen im Bereich der späteren Saar-Nahe-Senke und über die an der Oberfläche liegenden gefalteten Schichten des Hunsrücksüdrandes sind noch ausgesprochen gering. Daher beruhen auch die paläogeographischen Vorstellungen weitgehend auf Vermutungen und Analogien zu anderen Gebieten.<brclear>

MITTELDEUTSCHE SCHWELLE (1)

Als Mitteldeutsche Schwelle wird eine Zone bezeichnet, die sich zwischen den großen devonischen Ablagerungsräumen des Rhenoherzynikums im N und des Saxothuringikums im S befand.Es wurde von ihr angenommen, dass sie während des Devons der Abtragung unterlag und das abgetragene Material in die anliegenden Ablagerungsräume gelangte.Die heutige Sicht der Mitteldeutschen Schwelle ist dagegen differenzierter.<brclear>

Für unseren Raum ist von der eigentlichen Schwelle nichts bekannt als lediglich ein problematischer Granit in der Bohrung Saar 1. Es ist weiter die Aussage gegeben, dass im Bereich dieser Bohrung zumindest ab der oberen Hälfte des Mitteldevons keineswegs Abtragung stattfand, sondern eine mächtige Sedimentfolge bis ins noch marine Unterkarbon abgelagert wurde.

Von daher bleibt völlig offen, wie lange und ob überhaupt im Unterdevon ein wirkliches Hochgebiet vorlag und welche Massen tatsächlich abgetragen und nach N verfrachtet wurden.

RHEINISCHER TROG (2)

Aus den Arbeiten im Rheinischen Schiefergebirge, die allerdings gerade den SW-Hunsrück weitgehend aussparen, ist die generelle Entwicklung dieses Ablagerungsraumes bekannt. Die intensive Tektonik am Südrand des Hunsrücks lässt es jedoch keineswegs zu, solche an anderen Orten gewonnene Daten einfach in unseren Raum zu projizieren. Insgesamt jedoch erscheint klar, dass der allergrößte Teil des oberflächlich anstehenden Unterdevons zu den Sedimenten dieses Ablagerungsraumes gehören dürfte.

SÜDHUNSRÜCK-PLATTFORM oder -INSELKETTE (3)

Ein großer Teil der an der Schwerspatgrube Korb in Eisen anstehenden devonischen Gesteine weist auf Ablagerungsbedingungen hin, die als küstennah zu bezeichen sind. Nach üblicher Deutung ist Kaolinit ein Mineral festländischer Verwitterung. Sehr weit verbreitete Kaolinitgehalte würden also für Bereiche sprechen, die oberhalb des Meeresspiegels lagen. Für Küstennähe lassen sich auch die Riffschuttkalke anführen. Andererseits sind abgesehen von den riffnahen Bereichen die Mächtigkeiten dieser devonischen Gesteine ausgesprochen gering, was gegen ein großes Hinterland spricht, das größere Sedimentmengen hätte liefern können. Somit erscheint eine Plattform oder eine Inselkette als augenblicklich beste Vorstellung. Sie schließt sich an die Vorstellungen an, die nach den Arbeiten von D.E. MEYER für die östliche Fortsetzung dieser Zone im Raum Stromberg gelten.

S-HUNSRÜCK-TROG (4)

Eine Reihe heutiger Vosrstellungen über die Entstehung des Rheinischen Schiefergebirges gehen von einer Unterschiebung tiefer liegender Teile des Rhenoherzynikums unter das Saxothuringikum (und damit unter die Mitteldeutsche Schwelle) aus. Dadurch soll der Zusammenschub der oberflächennahen Gesteine im heutigen Rheinischen Schiefergebirge erfolgt sein. Da dieser Zusammenschub am intensivsten am Südrand des Rheinischen Schiefergebirges stattfand, dürfte dort die Krustenverkürzung am stärksten sein. Das bedeutet, dass in einem vergleichsweise schmalen Paket intensivst verschuppter Gesteine eine ehemals breite Zone stecken kann. Es lassen sich keine Angaben machen über seine Breite oder über die Ausbildung der Sedimente, selbst seine Existenz kann nicht als gesichert gelten. Seine Erwähnung wird nur dadurch gerechtfertigt, dass man heute bei der Betrachtung der am Südrand des Hunsrücks anstehenden Gesteine eine Herkunft aus einem solchen möglichen Ablagerungsraum unbedingt mit in Betracht ziehen muss, während bislang alle Gesteine dem Ablagerungsraum des rheinischen Troges zugeschlagen wurden. Für eine solche differenzierte Betrachtung sprechen etwa auch von D. STOPPEL nachgewiesene Conodonten, die bislang nur aus dem böhmischen Raum bekannt waren, nicht jedoch aus dem Rhenoherzynikum.

Während des Karbons

Zwischen Unter- und Oberkarbon spielt sich die tiefgreifende Umgestaltung ab, die schon oben erwähnt wurde. Es erfolgte der Zusammenschub des Rheinischen Schiefergebirges und danach ein großer grabenförmiger Einbruch, der zu zwei morphologischen Gebirgen führte.

RHEINISCHES SCHIEFERGEBIRGE (5)

Die Gebirgsbildung hat zu einer gerade am Südrand intensiven Verschuppung und Verfaltung geführt. Diese tektonische Beanspruchung ist das eigentliche Kennzeichen dieser Einheit, die den Gesteinen nach vor allem aus Tonschiefern, Siltsteinen und verhältnismäßig wenig Sandsteinen besteht. Sofern für diese Einheit der Begriff Hunsrück gebraucht wird, muss man beachten, dass zu ihr auch Flächen zu rechnen sind, an denen oberflächlich kein gefaltetes Devon ansteht, wie der Bereich des Merziger Grabens. Der geologische Hunsrückbegriff würde damit Gebiete umfassen, die morphologisch heute nicht zum Hunsrück gehören.

Morphologisch hat das Rheinische Schiefergebirge die Saar-Nahe-Senke bis in den Buntsandstein überragt und Abtragungsprodukte dorthin geliefert.

SÜDLICHES RANDGEBIRGE (6)

Der Begriff Südliches Randgebirge ist als Gegenstück zum morphologisch die Saar-Nahe-Senke überragenden Rheinischen Schiefergebirge zu sehen. Es handelt sich jedoch nicht unbedingt um ein tektonisches Gegenstück, da es hier keineswegs zu analoger Ablagerung mächtiger Sedimentmengen und deren Zusammenschub gekommen war. Das südliche Randgebirge wird daher wesentlich von älteren Gesteinen (metamorphen und magmatischen Gesteinen) aufgebaut. Es könnte in Teilen durchaus auch noch zur ehemaligen Mitteldeutschen Schwelle gehören.

Von diesem südlichen Randgebirge sind große Materialmengen abzuleiten, die in die Saar-Nahe-Senke geliefert wurden.

Teile dieses südlichen Randgebirges liegen unter der jüngeren Sandsteinbedeckung im Bereich des Pfälzerwaldes und der Nordvogesen.

SAAR-NAHE-SENKE (7)

Mit dem Oberkarbon beginnt ein sehr lang anhaltender Senkungsprozess, der im SW beginnt und sich im Laufe der Zeit nach NW hin verlagert. Er führt zu einer örtlich mehrere Tausend Meter starken Folge vorwiegend fluviatiler Sedimente. Zeitweilige Stillstandsperioden mit großen Mooren dokumentieren sich darin als heutige Steinkohlenflöze.

In der Zeichnung nicht unterschieden wurden die ungefalteten devonischen Ablagerungen, die mit der Saar-Nahe-Senke genetisch nichts zu tun haben, in der Zeichnung aber an der Basis des nicht gerasterten Grabenteils liegen.

ZENTRALRÜCKEN (8)

Unterlage der ungefalteten devonischen Schichten und letztlich der permokarbonischen Grabenfüllung ist die Mitteldeutsche Schwelle, nach den Ergebnissen der Geophysik ist die Obergrenze dieser vordevonischen Gesteine nicht eben, sondern weist wenige km NW der Saarbrücker Kulmination ein Hochgebiet auf, das als Zentralrücken bezeichnet wird.

Aufbau, Alter und Entstehung sind unbekannt. In den Modellvorstellungen von G. KNEUPER spielt dieser Zentralrücken eine Rolle für eine Zweiteilung des Ablagerungsraumes in eine nördliche und einen südlichen Teil. Er steht gleichzeitig wohl auch für eine frühe Anlage der späteren Saarbrücker Kulmination.

Ein Einfluss des Zentralrückens auf eine Aufteilung des gesamten Ablagerungsraumes scheint nach heutigen Auffassungen nicht gegeben. Wieweit seine Entstehung mit der der Saarbrücker Kulmination verknüpft ist oder diese bewirkt/mitbewirkt hat, bleibt offen.

Während des Oberrotliegenden

Die Entwicklung im Unterrotliegenden schließt sich noch eng an die im Oberkarbon an und führt nicht zu neuen Einheiten. Dagegen beginnen mit dem Oberrotliegenden tektonische Vorgänge, die längere Zeit anhalten und starke Änderungen bewirken.

HUNSRÜCKRAND-BRUCHFELD (9)

In einem schmalen Streifen zwichen dem von permischen Sedimenten nicht mehr bedeckten heutigen Hunsrück und der Prims-Mulde zeigt sich in den unterrotliegenden Sedimenten ein äußerst starker und unregelmäßiger Wechsel der Einfallsrichtung und -winkel in verhältnismäßig kleinen Bereichen. Bemerkenswert sind auch breite Flexurzonen. Sie gehen sicherlich darauf zurück, dass die sehr junge Sedimentbedeckung die Bruchtektonik des starren Untergrundes nicht in der gleichen Weise nachvollziehen konnte. Umgekehrt betrachtet sind mir diese Erscheinungen ein Beweis für eine starke Zerstückelung des Untergrundes, die sich auch noch in einer großen Zahl kleinerer Intrusionen bemerkbar macht.

Nachweisbar sind diese Erscheinungen vor allem in der Umgebung von Nonnweiler. Ich zweifle aber nicht daran, dass diese Zone sich entlang der gesamten Abbruchgrenze des rheinischen Schiefergebirges nach SW hin fortsetzt. Es ist eine Frage, wieweit etwa der Raum des heutigen Merziger Grabens noch hierzu gehören könnte.

Eine Schwierigkeit besteht hinsichtlich der Datierung dieser Vorgänge. Es stehen zwei Möglichkeiten zur Diskussion, eine frühe, vergleichbar mit der Entstehung der Nohfelder Masse, oder eine späte, zu parallelisieren mit dem Entstehen der Prims-Mulde. Ich tendiere dahin, diese Vorgänge an den Anfang der tektonischen Ereignisse zu stellen, einmal weil diese erste Phase bereits die Tiefenbrüche für den Magmenaufstieg schafft, und damit wohl auch ausreichend starke Kräfte für das Entstehen eines solchen Bruchfeldes gegeben waren, zum andern weil die große Zahl kleinerer magmatischer Intrusionen am ehesten in einem bereits tektonisch beanspruchten Gesteinspaket zu verstehen ist.

Es wäre wohl einigermaßen konsequent auch den Bereich der Prims-Mulde, wenigstens in Teilen zunächst zu dieser Einheit zu stellen.

NOHFELDER MASSE (10)

Im weiten Umkreis um die heute anzutreffenden Rhyolithe des Nohfelder Rhyolithmassivs macht sich in den unterrotliegenden Sedimenten eine ähnlich verwirrende Lagerung bemerkbar, wie diese bereits für das Hunsrückrand- Bruchfeld geschildert wurde. Sie ist begleitet von Abtragungen. Auf dieses Relief lagert bereits das Rhyolithfanglomerat auf, sodass damit eine zeitliche Festlegung der Tektonik gegeben ist. Es ist dies die älteste nachweisbare Phase im gesamten Ablauf während des Oberrotliegenden.

Der Begriff Nohfelder Masse soll einen Bereich umgrenzen, der zwischen den bekannten Einheiten Prims-Mulde, Nahe-Mulde und der auslaufenden Saarbrücker Kulmination liegt und keinem zugeschlagen werden kann. Er erscheint durch den Rhyolithvulkanismus zu einer vergleichsweise starren Masse geworden zu sein.

Es ist eine Frage, die ich nicht beantworten kann, ob am Südende der Prims-Mulde eine analoge Düppenweiler Masse (bei G. KNEUPER "Düppenweiler Struktur") anzunehmen ist.

PRIMS-STRUKTUR (11)

Die Prims-Mulde ist eine schmale Zone, die den Südrand des Rheinischen Schiefergebirges begleitet. Es ist ungeklärt, ob der Untergrund dieses Bereiches noch zum Rheinischen Schiefergebirge gehört, wie es in der Zeichnung dargestellt wurde, oder aber zur Saar-Nahe-Senke. Im letzteren Falle sollten unter den oberflächlich bekannten Sedimenten des Unterrotliegenden in der Tiefe noch Sedimente des Karbons anzutreffen sein. Keineswegs auszuschließen ist die Vorstellung, dass die oberflächlich erkennbare Prims-Mulde im Untergrund sowohl Teile des Rheinischen Schiefergebirges wie der Saar-Nahe-Senke umfasst.

Ihrem Bau nach hat die Prims-Mulde eher einen Grabencharakter. Bei einer maximalen Breite von 6 km besitzt sie an den Rändern jeweils steiles Einfallen der Schichten in den Graben, während der Hauptteil der Sedimente im Innern grob horizontal lagert. Zumindest am spitz zulaufenden nördlichen Ende ist der Bau jedoch komplizierter. Hier tritt noch eine Überschiebung auf.

Da an den Rändern der Prims-Mulde noch die über der oberen Eruptivzone folgenden Fanglomerate verkippt sind, muss die Entstehung der Prims-Mulde später stattgefunden haben. Da jüngere Sedimente fehlen, ist eine gesicherte Datierung nicht möglich. Nach dem Baustil und der Intensität der Tektonik ist jedoch eine Gleichaltrigkeit mit den jüngeren Einheiten Merziger Graben und Saargemünder Mulde auszuschließen. Die Prims-Mulde stellt damit wahrscheinlich den Abschluss der rotliegenden Tektonik dar, an dessen Beginn die Nohfelder Masse stand.

Die Prims-Mulde wird nicht selten als eine Fortsetzung der Nahe-Mulde verstanden. Dies ist nicht berechtigt. Einmal ist die Nahe-Mulde ein Gebiet mit deutlicher Senkungstendenz und entsprechender Anhäufung großer Sediment- und Eruptivmassen. In der Prims-Mulde dagegen sind die entsprechenden Mächtigkeiten immer bescheiden. Die Saarbrücker Kulmination ist als Überschiebung (kein Sattel) nicht mit einer zugehörigen Mulde im NW verknüpft, sondern setzt sich an der Nohfelder Masse bzw. an der Grenze der Prims-Mulde an. Dagegen liegen im Bereich der Pfalz und des Nahegebietes ein anderer Baustil mit echten Aufsattelungen und Mulden vor. Die Nahe-Mulde besitzt im Saarland kein Äquivalent. Dagegen ist die Prims-Mulde noch bis in den Bereich der Nahe-Mulde als gesonderte Einheit zu verfolgen.

SAARBRÜCKER KULMINATION (12)

Ich vermeide hier bewusst den hergebrachten Ausdruck Saarbrücker Sattel, der geeignet ist, den wesentlichen Unterschied im Baustil zu den Nachbargebieten zu verwischen. Sowohl im Fortstreichen nach SW wie nach NE treten tatsächlich echte Faltenstrukturen auf (Warndt und Lothringen, bzw. Pfalz). Im Bereich der Saarbrücker Kulmination dagegen haben wir es mit der Heraushebung von Schichten durch eine Überschiebung von NW nach SE zu tun, wobei die Linie der höchsten Heraushebung (Kulmination) keinerlei Beziehung zu einer Sattelachse aufweist. Soweit die Überschiebung aus einer ursprünglichen Aufsattelung hervorgegangen wäre, so wäre der Ort der ursprünglichen Sattelachse jedenfalls mehrere km weiter im NW zu suchen.

Die Geschichte dieser Saarbrücker Kulmination ist mit vielen Fragezeichen versehen. Da in ihrem Bereich die ältesten karbonischen Ablagerungen der Oberfläche zu finden sind, lässt sich bei Summierung durchschnittlicher Sedimentmächtigkeiten der bis zum Buntsandstein fehlenden Schichten eine hypothetische Abtragung von mehreren Tausend Metern errechnen. Wenn man dann die Überschiebung als kurzzeitiges Ereignis im Oberrotliegenden ansetzt, so müssten recht große Mengen als Abtragungsprodukte angefallen sein. Im bekannten Bereich NW der Kulmination stammt jedoch das abgelagerte Material im fraglichen Zeitraum entweder noch aus Süden (Tholeyer Fazies) oder vom Hunsrück bzw. vom Vulkanismus ab. Sedimente der Kreuznacher Fazies bzw. des Buntsandsteins überlagern dann schon wieder die Kulmination.

Es bieten sich verschiedene Lösungsmöglichkeiten an. Der Gesamtbereich der heutigen Kulmination kann zeitweise verringerter Sedimentation oder Abtragung ausgesetzt sein. Für die meisten Betrachter ist schon vor der Ablagerung des Holzer Konglomerates sowohl das eine wie das andere gegeben. Es sind also bereits im Westfal Fehlbeträge an solchen Mächtigkeitsbetrachtungen anzusetzen. Offen bleibt jedoch weitgehend die Frage wieweit im Stefan und vor allem zur Zeit der Kuseler und Lebacher Gruppe verringerte Sedimentation oder gar Abtragung vorgelegen haben kann. Nach den Aussagen der südöstlich der Kulmination vorliegenden Bohrungen und seismischen Untersuchungen lässt sich für das Stefan ungefähr gleiche Ausbildung wie auf der NW-Flanke der Kulmination annehmen. Dies sprich für einen einheitlichen Abtragungsraum und damit gegen tektonische Vorgänge in diesem Zeitabschnitt. Vermutungen bezüglich einer allmählichen Abtragung müssten sich demnach auf den Bereich der Kuseler und vor allem der Lebacher Gruppe konzentrieren.Zwar treten beide im Bereich Bexbach gesichert noch bis in die Nähe des Überschiebungsbereichs auf, doch müsste dies nicht ausschließen, dass bei einer mehrere km weit reichenden Überschiebung die ersten Abtragungsprodukte noch mit in den Überschiebungsbereich am Ende einbezogen werden könnten.

Von Seiten der Sedimentpetrographie wird hierzu beigetragen, dass das Karbon wie auch das Unterrotliegende nur kantige Turmaline führen. Dagegen treten im Oberrotliegenden nur noch abgerollte Turmaline auf. Wenn man die Überschiebung und damit die Abtragung der Saarbrücker Kulmination erst mit dem Oberrotliegenden beginnen lässt, bleibt die Frage nach dem Verbleib von dann mindestens 2000 m Abtragungsprodukten im Kulminationsbereich offen.

Es erscheint daher sinnvoll, die Abtragung der Saarbrücker Kulmination bereits im Unterrotliegenden anzusetzen. Entsprechend müsste die Überschiebung bereits früh im Unterrotliegenden begonnen haben, wäre damit vielleicht sogar die erste tektonische Erscheinung im Gesamtrahmen der rotliegenden Vorgänge.

Als Modell erscheint eine Unterschiebung des tieferen Untergrundes von SW nach NE möglich, die einerseits zu einer Absenkung im Bereich der späteren Saargemünder Mulde und andererseits zur Ausbildung der Überschiebungsfläche und Heraushebung der Saarbrücker Kulmination geführt hätte.

Während der Trias

SAARGEMÜNDER MULDE (13)

Die Saargemünder Mulde ist eine breite Zone mit deutlicher Senkungstendenz während des Buntsandsteins (bis zu mindestens 800 m Mächtigkeit). Auch im Muschelkalk ist diese Tendenz noch nachweisbar.

Diese Absenkung ließe sich verstehen als eine Fortsetzung der gleichen Bewegung, die im vorigen Kapitel für die Entstehung der Saarbrücker Kulmination als Möglichkeit angeführt wurde.

Die heute erkennbare Einmuldung der Trias an der Oberfläche deutet auf ein schwaches Fortwirken des gleichen Beanspruchungsplanes.

Nach der Trias

MERZIGER GRABEN (14)

Der Merziger Graben wurde bei verschiedenen älteren Autoren irrtümlich mit der Prims-Mulde gleichgesetzt. Beide haben jedoch überhaupt nichts miteinander zu tun.

Der Merziger Graben ist weiter kein Gegenstück zur Saargrmünder-Mulde. Es fehlt ihm eine deutliche Senkungstendenz und damit die Bildung größerer Sedimentmächtigkeiten während der Trias.

Damit stellt sich der Merziger Graben nur als ein nachtriadisch eingebrochener Teil des Rheinischen Schiefergebirges dar.

Die meisten Darstellungen des Merziger Grabens gehen davon aus, dass über das gefaltete Devon lediglich das Rotliegende aus der Saar-Nahe-Senke übergreift. Davon weicht schwerwiegend eine Darstellung (Abb.1 bei G. KNEUPER 1960 ab), die in einem reflexionsseismischen Profil noch teilweise mehr als 2000 m flach lagernde Sedimente aufweist. Sofern die dargestellte Deutung der Wirklichkeit entspräche, würde sie zumindest für den südlichen Teil des Merziger Grabens wesentlich andere Vorstellungen bezüglich seiner Vorgeschichte erfordern.

An der Stellung des Merziger Grabens als letztlich sehr jungem (nachtriadrischem) Einbruchsgebiet ändert sich dadurch jedoch nichts.

Anschrift des Verfassers: Dr. Gerhard Müller, Im Flürchen 7, 66133 Saarbrücken-Scheidt

mit freundlicher Genehmigung des Verfassers eingestellt von rtbstone