Bazinul Mainz

Harta de relief a Rheinhessen. Marea majoritate a bazinului Mainz se află în această regiune geografică.

Mainz Bazinul este o fosilă bazin sedimentar în Rheinhessen , umplutura din care cea mai mare parte date de mai târziu terțiar , în jurul valorii de 31 până la 19 de milioane de ani în urmă ( Mya ). În termeni paleogeografici , bazinul Mainzului era golful unui braț al mării la acea vreme, care în Oligocen a legat pe scurt Marea Nordului, care apoi s-a extins semnificativ mai spre sud, cu vestul Paratethys , o mare laterală a în mare parte închis vestul Tetis .

Locație

Bazinul Mainz este situat în mare parte în estul statului Renania-Palatinat , la stânga Rinului , la sud-vest de arcul larg pe care râul îl descrie lângă Mainz , orașul care este și omonimul bazinului. Doar nordul și nord-vestul extrem se află la dreapta Rinului. Bazinul este aproximativ un triunghi cu punctele de colț ale Bingen , Hofheim am Taunus și Bad Dürkheim . Din punct de vedere geografic și din punct de vedere al spațiului natural , partea din stânga a bazinului Mainz corespunde în mare măsură tabelului Rin- Hessian și țara de deal .

Cadrul geologic

Scoarța terestră de vest și la sud de Craton din Europa de Est ( Baltica ) este traversat de un sistem de principal orientate nord-sud cenozoic fracturi Rift , care se întinde de la Marea Nordului prin vestul Germaniei și estul Franței , la sud la gura Rhône și mai spre vest se întinde Mediterana. În secțiunea sa sud-vestică germană (între Mainz și Basel) își găsește expresia în Riftul superior al Rinului , al cărui prăbușire a început la începutul terțiarului, în urmă cu aproximativ 50 de milioane de ani ( Eocen ).

O posibilă cauză a prăbușirii este extinderea scoarței terestre, care a avut loc ca o compensare a compresiei pe care crusta central-europeană a experimentat-o ​​datorită coliziunii Africii cu Europa (a se vedea formarea Alpilor ). Subțierea crustei în cursul expansiunii s-a manifestat prin scufundarea unui mușchi alungit, adică formarea unei structuri de tranșee la nord și peste frontul orogen al Alpilor. Cantitatea de coborâre care a continuat până în prezent se ridică la un total de câțiva kilometri. Pârâurile și râurile tăiate simultan în mușchi (umeri de tranșee) care se ridică mai mult sau mai puțin simultan spre est ( Pădurea Neagră , Odenwald ) și vest ( Vosges , Pădurea Palatinat ) din Grabenul superior al Rinului, iar eroziunea a dus roci cu o grosime de aproximativ 2000 m, deci acolo, astăzi, ies la lumină suprafețe relativ mari ale subsolului variscan, pliat. Masele de dărâmături erodate au fost turnate între timp în tranșeaua superioară a Rinului și au îngropat straturile mezozoice ale mesei sud-germane situate acolo. De-a lungul axei centrale a șanțului, grosimea acestor sedimente este de peste 3000 m. În unele dintre greșelile care ajung adânc în scoarța de -a lungul căreia au avut loc mișcările tectonice, magma a putut să se ridice la suprafața pământului, ceea ce a dus la formarea vulcanilor , de ex. B. acum aproximativ 18 milioane de ani ( Miocen ) în zona Kaiserstuhl . Mișcările continue ale scoarței terestre în Riftul superior al Rinului sunt exprimate și astăzi în numeroase cutremure mai mici . Rata de scufundare a Riftului superior al Rinului este încă de 1 mm pe an, rata de ridicare a umerilor șanțului este de 0,5 mm pe an.

Bazinul Mainz este un bazin lateral vestic al secțiunii nordice a Riftului superior al Rinului, care nu mai este în subsidere. Strict vorbind, se află pe umărul vestic al tranșeei, în nordul Riftului Rinului Superior, la intersecția Riftului Rinului Superior cu Depresiunea Saar-Nahe din Paleozoicul Superior . Bazinul Mainz a cunoscut o scădere semnificativ mai mică decât regiunea actuală a riftului, astfel încât grosimile sedimentelor de aproape 500 m sunt atinse acolo.

Secvența straturilor și dezvoltarea paleogeografică

subsol

Solurile roșii din podgoriile de lângă Nierstein au ieșit din pietrele de nisip roșu, nămol și argilă permian (Oberrotliegend).

Subsolul preunuversitar a Bazinului Mainz este format în principal din Permian ( Rotliegend ) riolite și siliciclastics din Saar-Nahe Depresiune , care apar la vest de bazinul Mainz și continuă la est , în suprafața de compactare a Northern Upper Rin Rift. Structura tectonică a subsolului său determină, de asemenea, împărțirea internă a bazinului Mainz într-o parte de nord ( sub-bazinul Rüsselsheim ) și o parte sudică ( sub-bazinul Eisenberg sau Golful Marnheim ). Cele două părți ale bazinului sunt separate de așa-numita Alzey-Niersteiner-Horst , care este continuarea estică a șeii Palatinate a văii Saar-Nahe, care la rândul său reprezintă secțiunea cea mai estică a unui prag care se desfășoară de-a lungul axei centrale a bazinului ( cel estic, de asemenea în nordul Rinului Superior Graben și Partea acestui prag detectată în bazinul Hanau este denumită și pragul Palatinate-Stockstädter împreună cu Alzey-Niersteiner Horst ). În mod corespunzător, grosimea sedimentului în zona Alzey-Niersteiner Horst este foarte mică, iar la Nierstein , straturile Rotliegend apar pe versanții de deasupra Rinului ( formațiunea Nierstein ). La nord, terțiarul bazinului Mainz se extinde ușor peste Faultul Hunsrücksüdrand până la paleozoicul mai vechi pliat al Munților Renovate de Ardezie (inclusiv ardezie colorată, cuarțit Taunus ). În sudul îndepărtat este, de asemenea, substrat de straturi de gresie roșie și calcar de coajă . Lipsa straturilor din mezozoicul mai tânăr și adesea din terțiarul mai vechi indică faptul că bazinul din Mainz trebuie să fi fost supus eroziunii intensive, cel puțin în Cretacicul târziu și în cel mai timpuriu terțiar.

Terţiar

Pre-Oligocen

Cele mai vechi sedimente cenozoice din bazinul Mainz provin din Eocenul anterior sau posibil chiar din Paleocenul ulterior (> 56 milioane de ani). Acestea sunt pietriș , nisip și material cu granulație fină care sunt răspândite la nivel local, precum și lignit subțire care a fost depus de apele curgătoare și stătătoare. În sudul bazinului acestea sunt straturile de nisip și argilă impure , precum și straturile grupului Eisenberg ( secvență mai veche de argilă Eisenberger , argilă verde Eisenberger / marnă verde / Lymnaeenmergel , secvență argiloasă Eisenberger / argile acoperitoare nisipoase Eisenberger , adeziv Eisenberger nisip , formațiunea Ebertsheim ). Vechea secvență de tonuri Eisenberger și Lymnaeenmargel sunt, de asemenea, combinate cu aceleași depozite vechi și similare formate în actualul Graben superior al Rinului pentru a forma grupul Haguenau . În nord, doar o singură unitate, argila de bază și nisipul de bază (de asemenea argila de bază eocenică ), sunt separate pentru acest interval, care include sedimente de diferite culori , predominant argiloase și argiloase, în unele cazuri și purtătoare de gips. Toate aceste roci nu mușcă superficial, ci sunt cunoscute doar din foraje. În principal , argiloase omologii de nord a părții deja la începutul Oligozän ( Rupelian furnizat) straturi mai tineri de grup Eisenberg (i. E. Deasupra Lymnaeenmergel) , împreună cu depozite formate în mod similar , în actuala Oberrheingraben la grupul Pechelbronn cuprinse. Aici straturile medii Pechelbronn sunt cele mai puternice și mai răspândite.

oligocen

Gropă de nisip între comunitățile Eckelsheim și Wendelsheim cu depozite marine nisipoase și pietrișe din formațiunea Alzey ( rupelian , oligocen inferior)

După straturile Lymnaeen din Eocenul superior și straturile medii Pechelbronn sau formațiunea Ebertsheim din cel mai vechi Oligocen au avut deja o influență marină slabă în bazinul Mainz (prima transgresiune Rupel) în momentul depunerii straturilor liminee cu foraminifer și glauconit. , una a avut loc în cursul creșterii globale ( eustatice ) semnificativ mai puternice a nivelului mării (a doua transgresiune Rupel, transgresiunea Rupel i. e. S.). Marea a pătruns, probabil din nord peste Depresiunea Hessian , direct în bazinul Mainz, unde s-a spart de stâncile de cuarțit de la marginea sudică a Hunsrück și mai la sud de stâncile din riolit Kreuznach de pe coastele acelei perioade. Stâncă surf pe Steigerberg la capătul vestic al Alzey-Niersteiner mărturisește Horst în această fază timpurie a Mării Oligocen. În acest moment, straturile nisipoase ale formațiunii Alzey (fostul nisip de mare ) erau depozitate în apropierea coastei , în timp ce straturile de argilă-marnoasă până la nisip fin ale formațiunii Bodenheim (fost Rupelton împărțit în marna foraminiferă , ardezie de pește și partea superioară Rupelton ) și formațiunea Stadecken (fost nisip târâtor ). Partea superioară a formațiunii Stadecken, marna târâtoare de nisip, reprezintă debutul celei de-a treia transgresiuni Rupel.

Prin Depresiunea Hessian și Riftul superior al Rinului, apele marine din bazinul Mainzului erau conectate alternativ la Marea Nordului sau Marea Molasse sau zona mediteraneană din sud, la înălțimea Transgresiunii Rupel chiar și pentru o perioadă scurtă de timp cu ambele mări în același timp. Temperatura medie anuală la acel moment era de 18 ° C, comparativ cu 10,5 ° C în prezent. Marea și zonele de țărm ar fi fost comparabile cu cele actuale din Caraibe : temperaturi subtropicale, golfuri de nisip cu palmieri și dauri și în apă crocodili, broaște țestoase marine, lamantini și, printre multe alte specii de pești, numeroase raze și rechini. Flamingo, pelicani, rinoceri, tapiri, maimuțe și elefanți trăiau pe uscat.

Deja în momentul depunerii formațiunii Stadecken, corpul de apă din bazinul Mainz se îndulcea din ce în ce mai mult, iar condițiile sălbatice înlocuiau mediul complet marin. Această dezvoltare culminează cu straturile medii ale formațiunii Sulzheim ( Chattium timpuriu ), care sunt, de asemenea, numite straturi de apă dulce (corespund formațiunii Jakobsberg din sudul bazinului Mainz, unde termenul „formațiunea Sulzheim” este uneori folosit doar pentru depozitele salmastre de mai jos sunt necesare straturi de apă dulce care sunt identice cu marna Cyren din literatura de specialitate mai veche). În partea superioară a formațiunii Sulzheim (sensu lato, corespunde straturilor inferioare ceritihi ale nomenclaturii tradiționale, în sudul bazinului Mainz numit și formațiunea Weisenau ), din nou, apar condiții salmastre. În plus, pe marginea nordică a bazinului, începând de la masa renană, depozitele fluviale progresează în bazin, dintre care unele sunt clastice foarte grosiere și funcționează sub denumirea de Formația Budenheim (fost pietriș de cuarț de lapte ). Toate unitățile oligocene din formațiunile Alzey și Bodenheim până la și inclusiv formațiunile Budenheim și Sulzheim sunt, de asemenea, grupate sub numele Selztal Group . Cu excepția formațiunilor Alzey și Budenheim, acestea sunt predominant sedimente cu granulație foarte fină. Absența extinsă a depozitelor cu granulație grosieră în Ruptianul superior și Chattianul mai adânc sugerează că litoralele de la acea vreme se îndepărtau relativ în afara granițelor bazinului actual din Mainz și / sau că zona înconjurătoare era doar puțin peste nivelul mării. De asemenea, specială este apariția foraminiferelor calcaroase cretacice și terțiare timpurii în formațiunea Stadecken și Sulzheim, care ar fi putut ajunge în bazinul Mainz din regiunea alpină prin transportul nordic de-a lungul Riftului superior al Rinului.

Miocen

Spre deosebire de depozitele de nisip până la argilă- marlă din Oligocen- meeres au venit în Miocenul inferior și chiar în Chattian mai tânăr predominant calcaros și depozite de marne pentru vânzări, superficialul în așteptare în mare parte din bazinul Mainz de astăzi și platourile și dealurile din Rheinhessen flora lor tipică de var caracterul. Secvența corespunzătoare de straturi este, de asemenea, cunoscută sub numele de Calcar terțiar și litostratigrafic numit grupul Mainz . Faciesul terțiar calcaros apare și în bazinul Hanau, dar nu în Grabenul superior al Rinului.

Grupul Mainz este subdivizat în formațiunea Hochheim , care încă se încadrează în Chatt superior (fostele straturi Cerithia mijlocii ), formațiunea Oppenheim , care se încadrează cel puțin parțial în Oligocenul superior (partea inferioară a secvenței cunoscute anterior ca straturile Cerithia superioare ), al Formation Oberrad- (partea superioară a secvenței cunoscute anterior sub straturi Cerithien superior), Formation Rüssingen (fostele straturi inflata / straturi Corbicula ), The Formation Wiesbaden (anterior straturi Hydrobian inferior ) și formarea Frankfurt (anterior straturi Hydrobian superior Straturi ). Straturile superioare ale formațiunii Wiesbaden și ale formațiunii Frankfurt sunt cele mai recente formațiuni conținute doar sub forma unor relicve de eroziune și nu apar în sudul bazinului Mainz.

O caracteristică specială a așa-numitelor Kalktertiärs sunt recifele de alge coraline , în special la terminarea bazinului Mainz pentru Oberrheingraben și mai ales în formațiunea de origine înaltă și în partea inferioară a formațiunii Oppenheim ca recifuri de barieră . În zonele din vestul barierei și, în general, în formațiunile mai tinere din calcarul terțiar, calcarele stratificate și pietrele de marnă domină. Calcarele oolitice s-au format în apă foarte puțin adâncă, iar lângă coasta Paleo s-au depus tei și marne cu nisip de cuarț sau chiar nisipuri relativ pure. Multe dintre straturi sunt bogate în fosile, iar delimitarea formațiunilor unele de altele se bazează parțial pe apariția anumitor fosile, în special anumite specii de melci și midii. Modificările în compoziția faunei acvatice arată că salinitatea din zona de depozit s-a schimbat relativ puternic în timp, de la condiții salmastre la supra-sărare moderată. Aceste fluctuații ale salinității au fost favorizate de o constricție temporară a Riftului superior al Rinului și a bazinului Mainz atât din Marea Nordului, cât și din marea sudică.

Stânga: Harta Rheinhessen cu identificarea aflorimentului formațiunii Eppelsheim (Dinotheriensand) și cursul Ur-Rinului.
Dreapta: Tabel stratigrafic cu formațiuni ale Miocenului Mijlociu și Superior al Bazinului Mainz și Bazinelor Terțiare învecinate.

În Miocenul inferior mai tânăr ( Burdigalium ), marea s-a retras din bazinul Mainz și regiunea a fost permanent uscată de atunci. În plus, vestul și nordul bazinului au cunoscut o ridicare moderată de la Miocenul mijlociu. Ca urmare a acestor evenimente și procese, cele mai tinere straturi ale calcarului terțiar au fost profund degradate, carstificate și parțial erodate. În acest proces, așa-numita argilă cu pietriș , reziduuri argiloase de intemperii ale calcarului, în care s-au format concrețiuni mici, în formă de fasole sau rinichi din „ limonit ”. Cu toate acestea, începând cu Miocenul mijlociu, sedimentarea a fost efectuată, cel puțin în văile râurilor. Cele mai răspândite zăcăminte din această perioadă sunt straturile pietroase până la argiloase ale formațiunii Eppelsheim (fostă Dinotheriensand (e) ). Acestea acoperă perioada de la Langhium la Tortonium și reprezintă depozite ale Rinului primordial . În părți din sudul bazinului Mainz, acestea sunt reprezentate de straturi limnic-fluviatile cu o medie de boabe mai fine, care sunt cunoscute sub numele de formațiunea Lautersheim . Acestea conțin, printre altele, argila albă Lautersheim , care a fost exploatată în minele deschise în secolele XIX și XX și folosită pentru producția de porțelan. Este posibil ca Formația Lautersheim să fie puțin mai tânără decât Formația Eppelsheim și, prin urmare, echivalează în timp cu Formația Dorn-Dürkheim (Tortonium superior). Facial, acesta din urmă este în mare măsură similar cu formațiunile Eppelsheim și Lautersheim și este considerat a fi cea mai tânără unitate sedimentară miocenică din bazinul Mainz. Cu toate acestea, este limitat la regiunea din jurul municipiului omonim Dorn-Dürkheim .

Post-Miocen

În Pliocenul ulterior (5.3-2.6 mya) a continuat să aibă loc erodarea și eroziunea, precum și sedimentarea locală, predominant fluvială. În nordul bazinului Mainz, au fost transmise sedimente cu granulație relativ grosieră din Piacenzium , care sunt numite pietriș Arvernensis după tipul lor fosil Anancus arvernensis - ca Deinotherium un „elefant original”. Sunt considerați a fi depozite din Ur-Main. În sudul bazinului Mainz, Pliocenul este reprezentat de nisipuri albe fine, bogate în caolin, cu incluziuni lenticulare de pietriș, nisipuri grosiere și argile. Acestea se numesc Nisipurile Kriegsheimer . Din cauza misiunii stratigrafice nesigure, acestea au fost menționate în literatura mai veche, fie ca alb Mio-pliocene sau Pliocenului Alb de Sus .

Depozitele siliciclastice domină și în Pleistocen, dintre care cele mai vechi sunt distribuite doar local. Acestea includ nisipurile Plio-Pleistocen Weisenau și nisipurile perioadei Cromer Mosbach din zona Mainz / Wiesbaden, precum și straturile nisipoase Freinsheim din sudul bazinului Mainz. Toate sunt interpretate ca depozite fluviale ale Rinului. În Pleistocenul mai tânăr, sedimentele râurilor au devenit din ce în ce mai aspre pe măsură ce bazinul Mainz se ridică. Acest lucru creează și terase fluviale . Perioadele glaciare Saale (Riss) și, în special, Vistula (Würm) sunt reprezentate de depozite extinse de loess. Acestea acoperă o suprafață mare a straturilor terțiare, dar nu ating o grosime mai mare de 10 metri. Lössabfolge este împărțit intern prin zăcăminte educaționale și orizontale și de cenușă ale vulcanilor Eifel . Cel mai tânăr și mai puternic orizont de cenușă este cel al erupției Laacher See .

Faună fosilă

Sedimentele din Ur-Rin conțin pe alocuri rămășițe de animale și plante, astfel încât astăzi flora și fauna de acum 10 ani în Rheinhessen pot fi reconstituite foarte bine. Aceste straturi se numesc nisipuri Dinotheria. Numele a fost dat după trunchiul Deinotherium giganteum („fiară terifiantă uriașă”, cunoscut și sub numele de „elefant cu colț” datorită incisivilor maxilarului inferior formați ca colți curbați în jos), care atingeau până la 5 m înălțimea umerilor. Prima fosilă de acest fel a fost găsită lângă Eppelsheim în prima jumătate a secolului al XIX-lea. Originalul se află acum în British Museum of Natural History din Londra. Distribuții originale, la fel ca numeroase alte fosile din terțiarul Rin-Hessian, pot fi văzute în Muzeul de Istorie Naturală din Mainz și Muzeul Wiesbaden .

O listă a speciilor de mamifere compilată în 1983 numește aproape 50 de specii (de exemplu , urs , hienă , tapir , cal antic Hipparion , rinocer , pisică cu dinți de sabie , antilopă , leneș uriaș ). Cele 28 de cm lungime osul coapsei a vechi maimuță Lumea Paidopithex rhenanus, descoperit în 1820 , aproape de Eppelsheim în nisipurile Dinotherien, este deosebit de bine - cunoscut . Este considerat prima descoperire istorică din lume a unui reprezentant dispărut din relația mai strânsă a maimuțelor .

umfla

În general

• Kirsten I. Grimm: Terțiarul bazinului Mainz în tabelul stratigrafic al Germaniei 2002. Buletine informative despre stratigrafie. Vol. 41, nr. 1-3, 2005, pp. 347-350, doi: 10.1127 / 0078-0421 / 2005 / 0041-0347
• Peter Schäfer: Istoria sedimentării și stratigrafia depozitelor terțiare din sudul bazinului Mainz (excursie E pe 24 aprilie 2014). Rapoarte anuale și comunicări de la Asociația Geologică a Rinului Superior, serie nouă. Vol. 96 (Excursii geologice în Palatinat și alte articole științifice), 2014, pp. 73-104, doi: 10.1127 / jmogv / 96/0005 (acces alternativ la text integral: ResearchGate )
• Peter Schäfer: Bazinul Mainz - stratigrafie, paleontologie, excursii. Geological Guides Collection, Volumul 79. A doua ediție complet revizuită, Schweizerbart, Stuttgart 2012, ISBN 978-3-443-15092-1
• Peter Schäfer: Terțiarul bazinului Mainz. S. 200–219 în: Biroul de Stat pentru Geologie și Minare Renania-Palatinat (Ed.): Geologia Renaniei-Palatinat. Barba elvețiană, Stuttgart 2005, ISBN 3-510-65215-0
• Michael Weidenfeller: Pleistocenul bazinului Mainz. P. 257–263 în: Biroul de stat pentru geologie și minerit Renania-Palatinat (Ed.): Geologia Renaniei-Palatinat. Barba elvețiană, Stuttgart 2005, ISBN 3-510-65215-0
• D. Vogellehner: Paleontologie. Freiburg 1987.

Dovezi individuale

1. ^ ^{A b} Peter A. Ziegler: Sistemul european de rift cenozoic Tectonofizică. Vol. 208, Nr. 1-3, 1992, pp. 91-111, doi: 10.1016 / 0040-1951 (92) 90338-7
2. ↑ incluzând o parte a acestui sistem, șanțul Permian Oslo , cunoscut inițial ca zona mediteraneană Mjösen , vezi Dieter Ortlam: aspecte noi ale dezvoltării cenozoice în partea de nord a zonei mediteraneene Mjösen. Studiu geologic. Vol. 70, nr. 1, 1981, pp. 344-353, doi: 10.1007 / BF01764333
3. ↑ P. Schäfer: Istoria sedimentării și stratigrafia depozitelor terțiare din bazinul sudic Mainz. 2014, p. 82 f.

Link-uri web

• De pajiști de iarbă de mare, porci de cărbune și elefanți ai Rinului - o călătorie în timp prin bazinul Mainz - steinkern.de