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Einleitung


Im Zeitraum vom 04.10. bis 05.10.2007 fand eine lagerstättenkundliche Exkursion der Martin Luther Universität Halle-Wittenberg statt. Der Schwerpunkt der Exkursion lag in der Besichtigung verschiedener historischer Bergbauprojekte im Südharz und dem Richelsdorfer Gebirge.

Übersicht


 

 

Geologie des Harzes

(Marko Ranneberg & Nina Rosenkiewitz)

 

Der Harz liegt etwa ca. 80 km nordwestlich von Halle. Er ist neben dem Flechtinger Höhenzug das nördlichste deutsche paläozoische Mittelgebirge. Seine Ausdehnung beträgt in NW-SE Richtung etwa 120 km und in SW-NE Richtung rund 30 km. Die höchste Erhebung des Harzes bildet der Brocken (1142 m NN). Morphologisch lässt sich der Harz von NW nach SE in drei Bereiche unterteilen: Oberharz (Westharz), Mittelharz und Unterharz (Ostharz).


Geologische Übersicht
Geologische Übersichtskarte des Harzes (nach )

 

Der Oberharz

Der Oberharz wird auch als "Oberharzer Faltenzone" bezeichnet, womit auf seine tektonische Eigenständigkeit hingewiesen werden soll. Er weiter in den Oberharzer Devonsattel, den Iberg-Komplex, die Clausthaler Kulmfaltenzone, den Oberharzer Diabaszug, die Sösemulde und den Acker-Bruchbergzug untergliedert.
Diese Einheiten werden überwiegend aus devonischen und karbonen Gesteinen aufgebaut. Neben den klastischen Sedimenten des Oberharzer Devonsattels finden sich der karbonatische Riffkörper des Iberg-Komplexes und die mafischen Vulkanite des Oberharzer Diabaszuges als Ablagerungen devonischen Alters. Karbonische Gesteine, vor allem klastische Sedimente des Kulm, finden sich in der Clausthaler Kulmfaltenzone, der Sösemulde und dem Acker-Bruchbergzug.


 

Der Mittelharz

Im Mittelharz sind geologische Einheiten von Silur bis Karbon enthalten. Im Mittelharz können dabei folgende Zonen unterschieden werden: Die Siebermulde, die überwiegend aus klastischen Sedimenten des Devons und Karbons aufgebaut ist. In der Blankenburger Faltenzone finden sich klastische Sedimente von Silur bis Unterkarbon. Im Elbingeröder Komplex lagern mächtige Massenkalke des Devons über einer magmatischen Abfolge aus Tuffiten und Basalten, die ebenfalls devonisches Alter zeigen. Die östlichste Zone des Mittelharzes bildet der Tanner Grauwackenzug, der aus karbonen Grauwacken aufgebaut wird, die von oberdevonischen klastischen Sedimenten unterlagert werden.


 

Der Unterharz

Der Unterharz ist aus Einheiten von Ordovizium bis zum Karbon aufgebaut. Neben der Wippraer Zone und der Harzgeröder Faltenzone werden die Südharz- und die Selkemulde unterschieden. In der Südharzmulde, zu der auch das Ilfelder Becken zählt, sind klastische Gesteine des Oberdevons zu finden. Stratigraphisch und lithologisch ähnlich aufgebaut ist die Selkemulde das Gegenstück dazu. Mit den klastischen Einheiten der Harzgeröder Faltenzone (Silur bis Karbon)und den metamorphen Serien der Wippraer Zone (Ordovizium bis Unterkarbon) im Südosten finden sich hier die ältesten Einheiten des Harzes


 

Strukturgeologische Merkmale

Nach Mohr (1973) ist der Harz Teil des variszischen Gebirges, das sich an der Wende Unter-/Oberkarbon quer durch das westliche Europa auffaltete. Er gehört zusammen mit dem Rheinischen Schiefergebirge der rhenohercynischen Zone KOSSMATS an, die sich nördlich der Mitteldeutschen Kristallinzone erstreckt. Die morphologisch geprägte Gliederung des Harzes in die drei Großbereiche (Unter-, Mittel- und Oberharz) steht in Beziehung zu einer stufenförmigen Heraushebung des paläozoischen Grundgebirges an SW-NE streichenden Störungssystemen (DAHLGRÜN 1939, nach SCHWAB et al. 1994). Durch diese Störungen ist das Grundgebirge nach SE herausgehoben, sodass im NW die jüngsten Schichten (Unterkarbon = Kulm der Clausthaler Zone) und im SE die ältesten Schichten (Ordovizium der Wippraer Zone) ausstreichen (SCHWAB et al. 1994).

Die Faltenstrukturen, die Schieferungsflächen und meist auch die Schichtflächen folgen der erzgebirgisch streichenden SW-NE Richtung, also dem Streichen des variszischen Faltengebirges. Die NW-SE Richtung der Harzumrandung ist die Folge einer jüngeren Störungstektonik, der saxonischen Orogenese. Der Harz hat deshalb eine SW-NE verlaufende erzgebirgisch streichende innere Struktur und eine NW-SE verlaufende hercynisch gestreckte Kontur (MOHR 1973). So wurde der Harz an der SE-NW streichenden Harznordrandstörung stark herausgehoben, auf sein Vorland überschoben und taucht nach SW ein. Dadurch wurden die auflagernden Sedimente des Oberperms (Zechstein), der Trias (Buntsandstein, Muschelkalk, Keuper) sowie Jura und Kreide im N steil, zum Teil bis zu inverser Lagerung aufgerichtet. Sowohl die lithologische Ausbildung der Sedimente und vulkanischen Bildungen, vor allem des Devons und Unterkarbons, als auch deren tektonische Deformation verleihen dem Grundgebirge den Charakter eines Akkretionskeils am Rande eines Mikrokontinents (Terrane) (SCHWAB et al. 1994).


Kurzer historischer Abriss der Entwicklung des Harzes

In den devonischen Ablagerungen des Harzes können zwei lithologisch-fazielle Verhältnisse unterschieden werden. Zum einen die tonig-sandige rheinische Fazies, die vorwiegend im Westharz zu finden ist und zum anderen die tonig-kalkige hercynische Fazies, die überwiegend im Ostharz auftritt. Beide Bereiche sind vor allem im Unter- und Mittelharz durch einen submarinen, basischen Vulkanismus in Form von Diabasen und Spiliten gekennzeichnet.

Ab dem Oberdevon war die Mitteldeutsche Kristallinschwelle Hebungs- und Abtragungsgebiet. Sie lieferte die mächtigen Flyschsedimente des Rhenoherzynikums. Neben Flyschgrauwacken tritt vor allem im Unter- und Mittelharz Wildflysch in Form von Olisthostromen auf.

Bei der Hauptfaltung der variszischen Orogenese (Namur bis Westfal) wurden sämtliche Abfolgen nach NW überschoben. Die postkinematischen Plutone (Ramberg, Brocken, Oker) intrudierten an der Wende Karbon/Perm und der subsequente Vulkanismus erreichte im Autun seinen Höhepunkt, zeitgleich mit der Absenkung der Rotliegendtröge Ilfelder und Meisdorfer Becken. Während des Zechsteins gehörte der Harz zu einem flachen Schwellensystem mit Bildung eines Anhydritwalls und von Riffen (Südharz).

In der Trias war das heutige Gebirge Teil der meridional streichenden Eichsfeld-Oberharzschwelle. Ab dem Rhät begannen sich die SW-NE-Konturen zu entwickeln. Mit den subhercynen Bewegungen (Coniac/Santon) wurde die Heraushebung des Harzes an der Harznordrandstörung im Wesentlichen abgeschlossen.

Die Rumpfflächenformung erfolgte weitgehend im Tertiär. Im Quartär war nur der Unterharz in der Elster-Saale-Kaltzeit vom Inlandeis bedeckt (SCHWAB et al. 1994).


Quellen


  • Dahlgrün F. (1939): Über die Grundlagen einer tektonischen Gliederung des Harzes. - Z. Dt. Ges. Geowiss., Band 91, 537-550.

  • Schwab M., Lutzner H., Tröger K.-H., Wachendorf H. (1994): Der Harz im Rahmen der variscischen und postvariszischen Entwicklung. - Exk. C, Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina, Halle (Saale),148 S.

  • Mohr K. (1973): Harz- Westlicher Teil - Sammlung Geologischer Führer Bd. 58, Gwinner M. (Hrsg.), Berlin-Stuttgart, 200 S.


 
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