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Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie

Modell zur Entstehung der Ölschiefer-Vorkommen von Groß-Zimmern und Offenthal

Gegen Ende des Rotliegend (unteres Perm) ist das variskische Grundgebirge, das bei Groß-Zimmern und Offenthal überwiegend aus karbonzeitlichen Graniten, Granodioriten und ähnlichen Plutoniten (c/+Pl) besteht, weitgehend eingeebnet. Alte, während der variskischen Faltung gegen Ende des Karbons angelegte Störungszonen werden von permzeitlichen Schuttsedimenten (ro) überdeckt.


Spätestens im Eozän leben im Zusammenhang mit dem beginnenden Einsinken des Oberrheingrabens die variskisch angelegten Störungszonen wieder auf. Die während des Mesozoikums und möglicherweise auch im frühen Alttertiär abgelagerten Sedimente sind zu diesem Zeitpunkt schon wieder abgetragen. Die Landoberfläche wird durch Gesteinsschichten des Rotliegend gebildet. Auf den Störungszonen haben sich möglicherweise Täler eingeschnitten, die zum Teil mit Lockersedimenten (t) aufgefüllt sind. Grundwasser kann in den aufgelockerten Gesteinen entlang der Störungszonen in den Untergrund einsickern.

Auf den tief im Grundgebirge wurzelnden Störungszonen dringt im Grenzbereich Unter-/Mitteleozän Magma (M) auf. Im Kontaktbereich der heißen Gesteinsschmelze mit dem Grundwasser werden sowohl im Gebiet der heutigen Ortschaft Offenthal als auch bei Groß-Zimmern - sicherlich nicht völlig zeitgleich - Wasserdampfexplosionen ausgelöste Maare entstehen. Gegen Ende der Eruptionen haben sich - wie hier dargestellt - in der Umrandung der Explosionstrichter Tuffwälle (+VT) aus vulkanischen Auswurfprodukten (Asche, Nebengesteinsbrocken usw.) gebildet. Schollen aus Gesteinen der Kraterumrandungen brechen über den Explosionshohlräumen ein.

Im tiefen Mitteleozän bilden sich über den Diatremen (Durchschlagslöchern) - unmittelbar nachdem die Eruptionen zum Erliegen gekommen sind - Süßwasserseen. Sie werden durch eindringendes Grundwasser wie auch Niederschlagswasser gespeist. In den eutrophen Gewässern stellen sich bald anaerobe Bedingungen ein, d.h. in den tieferen Bereichen der Seen ist das

 

Ende Rotliegend


Die variskische Störungszone wird überschüttet.
ro: Rotliegend (Schuttsedimente);
c/+PI: Karbon/Plutonite

 

Frühes Eozän


Die alte, variskische Störungszone lebt wieder auf.
t: Tertiär (Lockersedimente)

Grenzbereich Unter-/Mitteleozän


Phreatomagmatische Eruption.
M: Magma (basaltische Gesteinsschmelze);
+VT: Tuffwall (Asche, Nebengesteinsbrocken usw.)

 

Wasser frei von gelöstem Sauerstoff. Am Seeboden setzen sich über vulkaniklastischen Gesteinen (+Vkl) zunächst kiesigsandige Seesedimente (Kiessignatur) und später toniger Faulschlamm (schwarz) ab, aus dem im Lauf der Zeit durch diagenetische Vorgänge Ölschiefer vom Messeler Typ entsteht.

Das Magma, das in den Störungszonen aufgedrungen war, ist zu einem Vulkanit (+V) erstarrt. An den zunächst vegetationslosen Tuffwällen setzt die Erosion ein. Die Abtragungsprodukte bilden teilweise das Ausgangsmaterial der Seesedimente.

 

Frühes Mitteleozän


Ein eutropher Süßwassersee hat sich gebildet.
+Vkl: vulkaniklastisches Gestein;
+V: Vulkanit;
Kiessignatur: kiesig-sandige Seesedimente;
schwarz: Faulschlamm/Ölschiefer

 

Gegenwart


Unter den Seesedimenten werden vulkanogene Gesteine erbohrt.
q-tpl: Quartär bis Pliozän (Lockersedimente)

 

Nach wenigen Jahr(zehnt)en hat der paratropische Urwald, der seinerzeit bei feuchtwarmem Klima in Mitteleuropa gedieh, die Tuffwälle überwuchert. Damit sind in den Seen mit Durchmessern von vielleicht 300-600 m (an der Seeoberfläche) ideale Voraussetzungen für die Ablagerung von Faulschlamm gegeben.

Es ist anzunehmen, daß die unabhängig voneinander entstandenen Seen isoliert waren und sie sich nicht völlig zeitgleich gebildet sowie mit Sedimenten aufgefüllt haben. Eine direkte Verbindung zum Messeler See dürfte nicht bestanden haben.

Heute sind die lockeren Tuffwälle um die Kraterränder vollständig abgetragen. An der Erdoberfläche, die durch eine geringmächtige Schicht aus quartär- und/oder pliozänzeitlichen Lockersedimenten (q-tpl) gebildet wird, lassen sich keine Hinweise mehr auf vulkanische Vorgänge im Eozän finden. Sie ergeben sich erst durch Bohrungen, die unter den Seeablagerungen auf vulkanogene Gesteine gestoßen sind.