Exkursion in den Nationalen GeoPark Ruhrgebiet

More documents

Recommendations

Info

V. Wrede: Exkursion in den Nationalen GeoPark Ruhrgebiet Einführung: Der Nationale GeoPark Ruhrgebiet Die Nutzung von Bodenschätzen ist eine der ältesten Tätigkeiten des Menschen überhaupt. Seine gesamte wirtschaftliche und kulturelle Entwicklung hängt in ganz großem Maße vom Vorhandensein und der Nutzbarmachung natürlicher Ressourcen ab. In der heutigen Zeit einer globalen Wirtschaft, in der auch Bergbauprodukte weltweit gehandelt werden, geht das Bewusstsein für diese unmittelbare Beziehung leicht verloren. Gerade im Ruhrgebiet lassen sich die engen Zusammenhänge zwischen den geologischen Ressourcen und der wirtschaftlichen und kulturellen Entwicklung so klar erkennen, wie in kaum einer anderen Region in Deutschland oder Europa. Seine heutige Existenz als europäische Metropolregion basiert ausschließlich auf der Nutzung der hier auftretenden Rohstoffe: vor allem der Steinkohle, aber auch von Salz, Erzen oder Baumaterialien. Eine große Zahl von Sehenswürdigkeiten geologischer Art oder der Industriekultur macht diese Zusammenhänge nicht nur für das Fachpublikum, sondern auch für die Bevölkerung unmittelbar anschaulich. Aus diesem Grunde wurde das Ruhrgebiet im Jahr 2006 als „Nationaler GeoPark in Deutschland“ anerkannt. Träger des Nationalen GeoParks ist der gemeinnützige Verein „GeoPark Ruhrgebiet e.V.“, dem zahlreiche geowissenschaftlich tätige Institutionen, Kommunen, Wirtschaftsbetriebe, Naturschutzorganisationen und Einzelpersonen engagiert sind. Die an der Erdoberfläche aufgeschlossene paläozoische Schichtenfolge im GeoPark Ruhrgebiet reicht vom tiefsten Mitteldevon bis zum Rotliegend. Das Dinantium ist sowohl in der Karbonatplattform-Fazies (Kohlenklalk) wie in der Flysch-Fazies (Kulm) vertreten. Im Namurium vollzieht sich der Übergang von der vollmarinen Fazies in die paralische Fazies. Das im Ruhrkarbon an der Erdoberfläche, durch den Bergbau und Bohrungen aufgeschlossene flözführende „Oberkarbon“ reicht vom hohen Namurium B bis zum Westfalium C. Im nördlich gelegenen Ibbenbürener Karbonhorst (Osnabrücker Bergland) ist der Übergang vom Westfalium C zum Westfalium D aufgeschlossen (DROZDZEWSKI 2006). Auch wenn der Steinkohlenbergbau im Rückzug begriffen ist und voraussichtlich im Jahr 2018 ganz eingestellt werden wird, bleibt das Ruhrgebiet ein wichtiges Zielgebiet der Karbon-Geologie. Zum einen existieren, bedingt durch die intensive Rohstoffnutzung der vergangenen Jahrzehnte und Jahrhunderte, zahlreiche Aufschlüsse auch über Tage, die das Studium der Schichtenfolge des Dinantiums und Silesiums erlauben, zum anderen zeichnet sich schon jetzt ab, dass diese Schichtenfolge auch weiterhin ein großes wirtschaftliches Interesse besitzt. Hier sei nur das Stichwort „unkonventionelle Erdgaslagerstätten“ genannt, das im Karbon mit den Hangenden Alaunschiefern als möglichem Shale-Gas- Horizont und den Kohleflözen des Westfaliumiums als potenzielle CBM-Lagerstätte zwei wichtige Explorationsziele bietet. Einen Überblick des Kenntnisstandes über die Stratigraphie und die sedimentologische Entwicklung des Mississippiums im nördlichen Rheinischen Schiefergebirge geben STOPPEL et al. (2006), der Kenntnisstand über das Pennsylvanium im Ruhrgebiet wurde zuletzt in den Arbeiten von WREDE (2005) und DROZDZEWSKI (2005) zusammengefasst. Der GeoPark Ruhrgebiet e.V. freut sich, dass die Subkommission für Karbonstratigraphie ihre Jahrestagung 2012 im Ruhrgebiet stattfinden lässt und ist, gemeinsam mit dem LWL- Industriemuseum „Zeche Nachtigall“ in Witten, gern der Bitte nachgekommen, diese Tagung zu unterstützen. Im Rahmen einer kurzen Exkursion sollen einige Schichtenfolgen des Namuriums und Westfaliums vorgestellt werden und werden einige Beispiele für die Tektonik des Ruhrkarbons gezeigt. Im Rahmen der Geopark-Arbeit wurden viele klassische und bisher weniger bekannte Aufschlüsse wieder hergerichtet und für die Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Eine Reihe von Exkursionsführern und Publikationen erschließen diese Aufschlüsse ebenso für Fachwissenschaftler wie Laien. Im vorliegenden Exkursionsführer wird weitgehend auf diese Veröffentlichungen zurückgegriffen. Sedimentologischer Überblick (nach DROZDZEWSKI 2011 u. DROZDZEWSKI & WREDE 2003) Basis für die stratigraphische und sedimentologische Interpretation der mehr als 4.000 m mächtigen Sedimentabfolge im molasseartigen Subvariscischen Vorlandbecken sind die umfangreichen Bergbauaufschlüsse und mehr als 1.000 Tiefbohrungen. Die in SW-NE-Richtung gestreckte Beckenform wird ebenso wie die Generalstreichrichtung der nachfolgenden Faltung vom kompressiven Regime der variscischen Gebirgsbildung bestimmt. Auch das vorangehende Flyschbecken im Dinantium und frühen Namurium wurde durch die beginnende Subkommission für Karbonstratigraphie Jahrestagung 2012 in Witten 2
V. Wrede: Exkursion in den Nationalen GeoPark Ruhrgebiet orogene Einengung und die Auflast des vorrückenden variscischen Orogens geformt. Die Bildung von Steinkohleflözen begann im hohen Namurium B (Kaisberg-Formation) und endete im Westfalium D. In dieser Zeit wurden rund 300 Flöze gebildet mit Mächtigkeiten von wenigen Zentimetern bis zu einigen (maximal ca. 6) Metern. Die Kohlebildung erreichte ihren Höhepunkt im Westfalium A und B. Hier beträgt der Kohleanteil an der Gesamtschichtenmächtigkeit mehr als 5 %, im Durchschnitt des Gesamtprofils nur ca. 1,5 – 2 %. Auslöser für die Entstehung ausgedehnter Kohlenmoore im riesigen Vorlandbecken des mitteleuropäischen Variscischen Gebirges mit der Ausdehnung von Irland bis Polen waren Plattentektonische Vorgänge: In der Karbon- Zeit kollidierte Gondwana mit dem im Norden gelegenen Old-Red-Kontinent Die während der Kollision durch die Gebirgsbildung verdickte und daher schwerere Erdkruste sank in den Erdmantel ab und zog gleichzeitig das noch ungefaltete nördliche Vorland – das heutige Ruhrgebiet - mit in die Tiefe. Es entstand die ca. West-Ost verlaufende variscische Vortiefe. Sie nahm den Abtragungsschutt aus dem im Süden aufsteigenden Variscischen Gebirge auf, was infolge der zusätzlichen Auflast der Sedimente zu einer verstärkten Absenkung der Vortiefe führte. Insgesamt steuerten neben dem Klima drei Faktoren die Kohlebildung im Ruhrgebiet (SÜSS 2005; SÜSS et al. 2002). - die Absenkung der Vortiefe, - die Materialzufuhr von Sedimenten durch deltabildende Flusssysteme - und Schwankungen des Meeresspiegels. Der anfangs – im Namurium A – noch vollmarine Ablagerungsraum entwickelte sich seit dem Namurium B, von Süden nach Norden fortschreitend, infolge hohen Sedimenteintrags zu einem von Flussdeltas bestimmten Schwemmland. Dort herrschten Süßwasserablagerungen bei weitem vor, auf denen die Sumpfwälder gediehen. Die Kohlebildung setzte im späten Namurium B mit der Schüttung der Sandsteine der Kaisberg-Formation ein und dauerte bis in das Westfalium D an. In diesem ca. 10 Mio. Jahre währenden Zeitabschnitt entstand das rund 4000 m mächtige Steinkohlengebirge mit etwa 300 Torfschichten, aus denen die Kohlenflöze hervorgingen. Die Kohleführung des Steinkohlengebirges ist am Südrand des Ruhrgebietes mit über 4 % der Schichtenfolge am größten. Sie nimmt nach Norden in Richtung auf das Münsterland auf weniger als 2 % ab. Dieser Befund ist für die Suche nach Lagerstätten von Bedeutung, denn er besagt, dass im Norden generell mit weniger und dünneren Kohlenflözen zu rechnen ist. Über den Sandsteinen der Kaisberg-Formation im Namurium B bildeten sich die ersten dünnen Kohlenflöze, von denen Flöz Sengsbank das älteste abbauwürdige war. In der folgenden Zeit des Namurium C konnten sich am Südrand des heutigen Ruhrgebiets und im Raum zwischen Dortmund und Hamm eine Reihe, stellenweise auch mächtiger Kohlenflöze bilden, während am Niederrhein und im nordwestlichen Ruhrgebiet noch das Meer vorherrschte. Unter diesen Steinkohlenflözen hatten vor allem die Flöze Wasserbank, Hauptflöz und Sarnsbank mit stellenweise 1-2 m Mächtigkeit bergbauliche Bedeutung. Obwohl sich die Torfmoore immer weiter nach Nordwesten ausdehnen konnten, erfolgte aber ihre Bildung immer dicht über dem Meeresspiegel. Denn nahezu jedes Kohlenflöz des Namuriums ist von marinen Sedimenten mit der kennzeichnenden Fauna aus Goniatiten, Linguliden, Muscheln und Wurmspuren bedeckt. Die nachlassende Absenkung der Vortiefe während des folgenden Westfaliums führte zunehmend zur Auffüllung der Senke und einem immer geringer werdenden marinen Einfluss, der sich nur noch in vereinzelten marinen Horizonten bemerkbar macht. Neben der tektonischen Absenkung des Ablagerungsraumes, die sich im langfristigen Mittelwert auf weniger als 1 mm pro Jahr belief, steuerten Meeresspiegelschwankungen den Ablagerungsprozess. Sie wurden ausgelöst durch die periodische Vereisung des Südkontinentes Gondwana. Die Veränderungen des Meeresspiegels waren vor allem im Westfalium mit mehreren Millimetern pro Jahr ungleich stärker als die tektonische Absenkung. Etwa alle 100 000 Jahre und alle 400 000 Jahre erlebte der Meeresspiegel Anstiege von mehreren Zehnermetern bis maximal über 100 m. Im Westfalium des Ruhrkarbons lassen sich rund zehn bedeutende Meeres-Überflutungen nachweisen, die durch eustatische Meeresspiegelanstiege zu erklären sind. Die letzte marine Ingeression erfolgte mit dem Ägirhorizont an der Grenze Westfalium C / D. Marine Horizonte werden daher seit langem als Leithorizonte zur stratigraphischen Gliederung der Schichtenfolge benutzt und die dazwischen liegenden, jeweils mehrere Hunderte Meter mächtigen Abschnitte von unten nach oben nach Orten im Ruhrgebiet als Sprockhövel-, Witten-, Bochum-, Essen-, Horst-, Dorsten- und Lembeck- Formation bezeichnet. Weitere wichtige Leithorizonte stellen vulkani- Subkommission für Karbonstratigraphie Jahrestagung 2012 in Witten 3
Page 1: Deutsche Subkommission für Karbon-
Page 5 and 6: V. Wrede: Exkursion in den National
Page 13: V. Wrede: Exkursion in den National

Exkursion in den Nationalen GeoPark Ruhrgebiet

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?