Subrosionssenken in den triassischen Gesteinen der Hakel-Struktur

Abstract

Die Identifizierung von Subrosionssenken im Ausstrich der triassischen Gesteine an der Geländeoberfläche der Hakel-Struktur 227 erfolgte unter Zuhilfenahme eines digitalen Geländemodells (DGM). Die Gesteine des Röts und des Unteren Muschelkalks wiesen mit 17 bzw. 5 Subrosionssenken pro Quadratkilometer die höchste Suszeptibilität auf. Im Bereich der Scheitelstörung des Hakels sowie in der Nähe der Ascherslebener Störung wird eine drei Mal so hohe Anzahl an Subrosionssenken pro Quadratkilometer verzeichnet, verglichen mit der Quote für die Gesamtfläche des Unteren Muschelkalks. Die Mehrheit der an der Oberfläche sichtbaren Senkungstrichter im Unteren Muschelkalk geht auf Massendefizite bzw. Lösungshohlformen im Untergrund zurück. Als Subrosionsherde kommen die Rötgipse in Betracht. In der Nähe der zentralen Störungszonen des Hakelgewölbes muss mit irregulärer Auslaugung der Rötgipse gerechnet werden. Die Rötgipsbänke liegen dort nur 160–170 m unter Flur. Eine Halit- und Sulfatsubrosion im Mittleren Muschelkalk führte ebenso zu einem Massenverlust und einer Auflockerung des Gesteinsverbandes. Insbesondere im Einflussbereich der Ascherslebener Störung sowie deren Parallel- und Querstörungen fand eine irreguläre Auslaugung tieferer Schichten statt. Das sukzessive Nachsacken und die Verringerung des Gesteinsverbandes führten zu chlotartigen Durchbrüchen im Deckgebirge aus Oberem Muschelkalk und Unterem Keuper. Die aus dem Mittleren Muschelkalk mit einer Tiefenlage von 150–200 m an die Oberfläche durchbrechenden Einsturztrichter im Oberen Muschelkalk erreichten Öffnungsweiten von über 100 m. Die zeigen sehr steile Wände mit Hangneigungen von 63–69 %. Mit tertiären Sedimenten gefüllte Erdfälle im Hakel liegen, analog zu gleichartigen Vorkommen am östlichen Harzrand, oberhalb des Höhenniveaus von 200 m NHN. Folglich könnte die Hebung der Hakel-Struktur erst nach der marinen Phase im Oligozän, also frühestens im Pliozän, stattgefunden haben

Using a digital terrain model (DTM), 227 subrosion sinks were identified in the Triassic rocks on the surface of the Hakel structure. The rocks of the Röt and the Lower Muschelkalk exhibit the greatest susceptibility with 17 and 5 subrosion sinks per square kilometre respectively. In the area of the Hakel apex fault and in the vicinity of the Aschersleben fault, the number of subrosion sinks per square kilometre is three times the ratio for the total area of the Lower Muschelkalk. The majority of the sinkholes visible on the surface in the Lower Muschelkalk are due to mass deficits or solution cavities in the subsurface. The Röt is a possible source of subrosion. Irregular leaching of the red gypsum must be expected in the vicinity of the central fault zones of the Hakel vault. The red gypsum beds there are only 160-170 m below ground level. Halite and sulphate subrosion in the Middle Muschelkalk resulted in mass loss and rock formation loosening. Irregular leaching of the deeper layers occurred, particularly in the area of influence of the Aschersleben fault and its parallel and transverse faults. Successive subsidence and thickness reduction of the rock formation resulted in vent-like breakthroughs in the overburden of the Upper Muschelkalk and Lower Keuper layers. Collapsefunnels breaking through to the surface from the Middle Muschelkalk at a depth of 150–200 m in the Upper Muschelkalk reached opening widths of over 100 m. The collapse funnels breaking through from the Middle Muschelkalk have very steep walls with slopes of 63–69 %. Some Hakel sinkholes are filled with marine sediments from the Lower Oligocene (Rupelian), which are found above an elevation of 200 metres, analogous to the eastern edge of the Harz. Consequently, the Hakel-Structure could only have been uplifted after the marine phase in the Oligocene, i.e. in the Pliocene at the earliest.english