книги / Zu den Beziehungen von Tektonik, Sylvinitbildung und Basaltintrusion im Werra-Kaligebiet (DDR)

Normalausbildung verhielt sich während dieser Vorgänge starr. So erfolgte eine Ausfüllung der Spalten und Klüfte mit Intrusivmaterial sowohl im Steinsalz und Hartsalz (Bild 38) als auch im Carnallitit (Bild 13). Lagen aber einige Flözpartien, durch vorherige Lösungszufuhr und Umbildung be­ dingt, in weitgehend plastischem Zustand vor, so erfolgte eine entspre- chende Aufweitung der Gänge (Bild 12). Die an der Brekzienbildung betei­ ligten Lösungsmengen müssen, wie unter 2.4. anhand von Bild 12 gezeigt wurde, bereits vor der Platznahme recht unterschiedlich gewesen sein. Dies geht insbesondere aus dem unterschiedlichen Zersetzungsgrad der Ba­ saltfragmente hervor. Eine Einwirkung von Lösungen aus dem umgebenden Salinar entfällt, da verschiedentlich! trotz des Vorhandenseins von Lö­ sungen nicht einmal im Kontaktbereich eine stärkere Zersetzung der Ba­ saltfragmente zu beobachten ist. Auch die nachträgliche Zirkulation von Lösungen entfällt, da dann innerhalb der Aufschlüsse einmal eine erheb­ liche Umverlagerung der tonigen Substanz zu verzeichnen wäre und zum an­

deren weitergehende Umbildungen in Kontaktnähe vorliegen müßten. So bleibt nur, daß sowohl die Brekziierung als auch Zersetzung der Basaltfragmente bereits in einem tieferen Stockwerk erfolgten. Denkbar dafür wären was­ serreichere Partien des Rotliegenden sowie die Basis des Salinarpaketes, sofern dort wesentliche Hohlraumbildungen (Auflösung durch aszendente Lö­ sungen) Vorlagen. Aus der örtlichen Umbildung und Zersetzung der Brekzien im Untergrund lassen sich aber wiederum Lösungen mit erheblichen Gehalten an toniger Substanz und Eisen (s. 3.2.2.) herleiten. Ihr etwa gleichzei­ tiger Aufstieg mit den Intrusivbrekzien läßt sich anhand der tonigen Schlechten mit auffälliger Rotfärbung im Kontaktbereich gerade innerhalb dieser Störungszone sehr günstig verfolgen.

Reißen während des Aufstiegs solcher Brejczien Spalten bis über Tage auf, so kann es zur Ausbildung der bekannten Schlotbrekzien mit nachfolgender Eruption von Basalten kommen. Es wird dabei deutlich, daß auch die Schlot­ brekzien und sonstigen Durchbrüche den üblichen rheinischen Störungszonen aufsitzen und wahrscheinlich nur Erweiterungen derselben darstellen.

4.2.2. Basalt-Saigergänge

In dieser Form tritt die Hauptmenge aller unter Tage aufgeschlossenen Vulkanite auf. Im Gefolge der Bruchtektonik lagen tiefreichende, geöff­ nete Störungssysteme vor, die den Magmen als Aufstiegswege dienten. Wie das Auftreten der Basalte im Salinar beweist, handelt es sich in dieser Phase überwiegend um Zerrbewegungen (s. Bild 39), die eine Öffnung der Spalten ohne wesentliche Verwerfungsbeträge (bis max. 1 m) bewirkten. Die Erfüllung der Spalten im Steinsalz durch die Basalte erfolgte weitgehend passiv, etwa als Ausgleichsbewegung, die wesentlich nur von der hydrosta­ tischen Auflast und dem inneren Gasdruck des Systems abhängt, ohne daß eine selbständige Erweiterung in größerem Umfange zu beobachten wäre. Wie

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Spalten und Klüften, die je nach ihrem Öffnungsgrad mit Basalt erfüllt sind (s. Bild 6), zusammen. Fast alle Basaltgänge untergliedern sich also meist in einzelne flache, linsenbis tafelförmige Körper, die im flächen haften Aufschluß der Kaiiflöze als relativ absetzig erscheinen, unterein­ ander aber fast stets durchgehend Verbindung haben. Innerhalb der Stein­ salzschichten zeigen die Störungen ausgesprochen glatte Begrenzungen, und die Kontakte der Basaltgänge beschränken sich auf geringe Glasrinden

(0,5 cm) und die kaum sichtbare Umkristallisation des angrenzenden Halits im Bereich von 1 bis 2 cm. Typisch sind die senkrecht zur Abkühlungsrich­ tung auftretenden Schwundrisse. Nicht selten lassen sich auch postintrusive Bewegungen in den Gangspalten nachweisen, die, je nach dem Grad der Erstarrung, zu einer Deformation oder Zergliederung der Basalte bis hin zur Ausbildung von Rutschharnischen (Halit - Pyrit) führten. Die solcher­ art entstandenen Sekundärklüfte und -risse sind meist mit Halit verheilt. Sie durchziehen das anstehende Gestein mitunter so dicht, daß es große Mühe macht, möglichst salzfreies Probematerial zu erhalten.

Treten im Kontaktbereich von Basaltgängen wasserreichere Schichten auf (stärkere Tonlöser, Kieseritlagen im Steinsalz und die Kaliflöze), so kommt es fast stets zur Ausbildung von Apophysen. In Auswertung aller beobachteten Aufschlüsse dürfte es die Regel sein, daß es dort zu seit­ licher Intrusion der Basalte kommt, wo bereits präbasaltisch aufgestiege­ ne Lösungen einwirkten. Die in der Anlage bereits vorhandenen Inhomogeni­ tätsflächen (z. B. Tonlagen oder Hydratisierung von Kieserit bzw. Umbil­ dung von Kieserit und Sylvin zu Kainit) werden durch die bevorzugte Mi­ gration der Lösungen in den reaktionsfreudigeren Horizonten noch ver­ stärkt. Der Ablauf deT Reaktionen geht unter der thermischen Einwirkung noch schneller vor sich (Wirkung der Dampfphase und inkongruentes Schmel­ zen z. B. von Kieserit, Kainit und Carnallit bei erhöhter Temperatur), so daß der Basalt mit der ihn umgebenden "Dampfphase" sich letztlich den Weg selbst bahnt. Er wird so weit Vordringen, bis sich mit Aufsättigung der Lösungen und absinkender Temperatur (Erstarrung) ein Gleichgewichtszu­ stand herausbildet.

Die Frage, ob allein die erhöhte Temperatur im Kontaktbereich der Basalte ausreicht, um die geschilderten Reaktionen in Gang zu setzen, konnte in­ nerhalb dieser Arbeit nicht vollends geklärt werden. Da aber Kieserit (Zersetzungstemperatur 360 UC) und vor allem Carnallit (ab 70 UC) bereits bei im Kontaktbereich der Basalte sicher erreichten Temperaturen inkongru ent schmelzen, dürfte dies sehr wahrscheinlich sein. Dafür spricht eine ganze Reihe von Befunden. Bild 40 zeigt das typische laterale Vordringen eines Basaltganges auf stärker kieseritisch ausgebildeten Lagen im NalccHier wie auch in zahlreichen anderen Aufschlüssen grenzen die Kieserit­ lagen fast mittelbar an den Basalt, so daß eine vorherige Lösungseinwirkung wenig wahrscheinlich ist. Von dem im Bild 41 dargestellten Aufschluß

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Bild 40

Basaltgang, etwa 2 m unterhalb des Kaliflözes "Thüringen'* mit seitlichen Apophysen in kieseritischen Lagen - Kaliwerk "Ernst Thälmann", Merkers

Klüfte mit Steinsalz verheilt

ist hingegen bekannt, daß präbasaltisch geringe Lösungsmengen auf der Störungszone zirkulierten und lokale Umbildungen sowohl innerhalb der kieseritischen wie auch der carnallitischen Teile des Flözes "Hessen" hervorriefen. Auf analoge Weise läßt sich auch das Vordringen des Ba­ saltes in speziellen einzelnen Lagen im Hartsalz des Flözes "Hessen" erklären (s. Bild 22).

Setzt man die bislang erläuterten Vorgänge in Beziehung zu den unter 2.4. und 3.1. genannten und aus Bild 11 ersichtlichen Dimensionen von Lösungs­ aufstieg und Umbildung innerhalb der Kaliflöze, so ergibt sich eine logi­ sche Erklärung für das häufige Auftreten von Lagergängen.

4.2.3. Lagergänge

Während bei HOPPE /37/ das Auftreten eines Lagerganges im Niveau des Kali­ flözes "Hessen" als "bisher einmalige Erscheinung" gewertet wird, muß man heute feststellen, daß diese Erscheinungsform der Basalte zumindest in den carnallitisch ausgebildeten Flözteilen und in mehr oder weniger ausge­ dehnten Störungszonen, wie sie im Westen und Südwesten des Werra-Kalige- bietes, bezogen auf den DDR-Anteil, häufiger auftreten, als Regelfall gelten kann. Sie sind auch bereits in früherer Zeit mehrfach angefahren worden; ihr Auftreten konnte aber wohl infolge der begrenzten Aufschlüsse keine Verallgemeinerung erfahren. Wie unter 3.1. (s. a. Bild 11) dargelegt, ♦reten sowohl innerhalb des Kaliflözes "Thüringen" als auch des Flözes

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0 SO 100m

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Bild 47. Beziehungen zwischen Tektonik, Basaltver­ teilung und Ausbildung des Kaliflözes "Thüringen" 1-Carnallitit

2- Sylvinit über Carnallitit

P-Teilprofil (s. Bild 48)

sowie die Differenzierung der letzteren in solche mit strukturell ge­

bundenem Wasser (Carnallit, Kieserit) und solchen mit Porenlösung (Um­

bildungszonen in statu nascendi) sollte aussagekräftige Hinweise zum

Intrusionsmechanismus und Wasserhaushalt basischer Magmen ergeben.

Ausgehend von dem unter 4.1. und 4.2. Gesagten lassen sich nachfolgende

Aussagen zu diesem Komplex machen.