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Zoologisch-Botanische Datenbank/Zoological-Botanical Database

Digitale Literatur/Digital Literature

Zeitschrift/Journal: Veröffentlichungen des Naturkundemuseums Erfurt (in Folge VERNATE)

Jahr/Year: 2000

Band/Volume: 19

Autor(en)/Author(s): Krause Torsten

Artikel/Article: Zwei strukturgeologisch bemerkenswerte Aufschlüsse im Muschelkalk Westthüringens (Thüringer Mulde) 5-18 ------� Veröffentlichungen Naturkundemuseum Erfurt 19/2000 S. 5 - 18 Zwei strukturgeologisch bemerkenswerte Aufschlüsse im Muschelkalk Westthüringens (Thüringer Mulde)

TORSTEN KRAUSE, Erfurt

Zusammenfassung 2. Der auflässige Kalksteintagebau am Teil­ berg zwischen Spichra und Krauthausen nord­ Der Beitrag beschreibt die Deformationsbilder in westlich von Eisenach den westthüringischen Kalksteintagebauen Teilberg 2.1 Regionalstrukturelle Einbindung und Stra­ bei Krauthausen und am Mittleren Reitenberg - Fa. tigraphie Rena - bei Bischofroda. Die Strukturen (Falten, Auf- und Überschiebungen) belegen eine kompres­ Wie der Enspelberg (301,4 m ü. NN) südlich von sive Überprägung der älteren Weitungsformen im Ütteroda, der Hopfenberg (260,7 m ü. NN) nord­ Creuzburger Graben und in der Struktur Creuzburg. westlich von Lengröden und der Honertberg (311,6 m ü. NN) zwischen Madelungen und Stregda bildet der zwischen Spichra und Krauthausen gelegene Teilberg (307,6 m ü. NN) einen von Keuper­ Summary Sedimenten umgebenen, herzynisch streichenden Muschelkalk-Rücken im Strukturabschnitt Creuz­ The structures of deformation of westhernthuringia burg-Krauthausen-Stregda des Netra-Creuzburg­ mines of limstones - Teilberg near Krauthausen and Eisenacher Grabens. Mittlerer Reitenberg / Fa. Rena near Bischofroda - Nach der geologischen Übersichtskarte - Blatt are descripted in the article. The structures referen­ Gotha (W ATZNAUER 1954) schließen sich im ce a compressiv overcoin of the older wide forms in Nordosten des Muschelkalk-Ausstrichs vom the Creuzburger graben and the structure of Teilberg bruchtektonisch gegeneinander abzugren­ Creuzburg. zende Sedimente des Unteren und Mittleren Keupers an. Mit einer Ausstrichbreite von 1,5 km vermitteln diese über das Madeltal zu den Rhät-Lias Vorkommen des Höhenzuges Schlierberg­ 1. Einleitung Hageleite-Eichelberg. Im Südwesten leiten Gips- und Lettenkeuper zum In Westthüringen wurden seit 1990 zahlreiche Muschelkalk-Ausstrich des Hörschelberges (317,2 m Steinbrüche und Kalksteintagebaue neueröffnet,die ü. NN) über, der zugleich die Südwest-Begrenzung mit dem Abbau von Gesteinen des Muschelkalkes des Creuzburger Grabens bildet. Eine Verbindung und deren Verarbeitung zu Mineralstoffgemischen des Muschelkalk-Vorkommens am Tellberg zum die Versorgung der regionalen Bauindustrie sichern. Muschelkalk-Ausstrich am Stedtfelder Berg im Durch ihre bemerkenswerte Tektonik treten unter Südosten ist durch die quartäre Überdeckungnicht diesen Gewinnungsstellen der westlich von Kraut­ nachweisbar, erscheint aber als sehr wahrschein­ hausen am Teilberg gelegene, gegenwärtig bereits lich. aufgelassene Steinbruch und der am Mittleren Nach Nordwesten geht der Muschelkalk des Reitenberg bei Bischofroda noch im Abbau befind­ Tellberges direkt in das nördlich von Spichra gele­ liche Tagebau der Fa. Rena hervor. gene Muschelkalk-Vorkommen des Spatenberges Beide Tagebaue unterliegen der Rückverfüllung (248,7 m ü. NN) über. Dieser Höhenzug bildet im bzw. der spontanen Renaturierung, sodaß bereits Nordwesten einen ehemaligen Prallhang der Werra. nach kurzer Zeit die Lagerungsverhältnisse und die Gleichzeitig überdecken die quartären Sedimente markanten kleintektonischen Gefüge nicht mehr der Werra-Aue am gegenüberliegenden Gleithang zugängig sein werden. Die in den Aufschlüssenauf­ eine mögliche Fortsetzung dieses Muschelkalk­ genommenen Strukturen werden in dieser Ausstriches zum linksseitig der Werra gelegenen, Abhandlung vorgestellt und hinsichtlich ihrer sich- nordwestlich von Pferdsdorf erstreckenden Anlage gedeutet. Entenberg (Abschnitte Itenberg und Nitenberg).

5 Den Top des Teilberges bauen die im Kartenbild vom Abbau bzw. Aufbereitungsprozess ausgenom­ nicht differenziert ausgehaltenen Sedimente der men. Zusammen mit den verwitterungsresistenten Anhydrit-Folge auf, an die sich im Nordosten und Bankkalken des Trochitenkalkes spiegeln diese Südwesten der Trochitenkalk und die Ceratiten­ Ausstriche das generelle Südost-Nordwest-Strei­ Schichten der Hauptmuschelkalk-Folge anschlie­ chen der mitteltriassischen Schichtenfolge wider. ßen. Aus diesen Lagerungsverhältnisse läßt sich für Ein zusammenhängendes Profil liegt auf keiner der den Teilberg ein herzynisch streichender Strossen vor und kann nur aus den einzelnen Schmalsattel rekonstruieren, der von flach- und Strossenabschnitten zusammengesetzt werden, die steilherzynisch streichenden Bruchstrukturen und nachfolgende lithostratigraphische Charakteristika daran gebundene Lettenkeuper-Vorkommen modi­ beinhalten: fiziert wird. Der Übergang der Anhydrit-Folge zum Haupt­ muschelkalk kann infolge der starken strukturellen Stratigraphie Beanspruchung nicht näher differenziert werden. Die Stratigraphie und die Lagerungsverhältnisse Die markanten Homsteine der Übergangsfolge tre­ des am Teilberg gelegenen, bereits in Sukzession ten als geringmächtige, teilweise 20 ... 30 cm lange befindlichen Kalksteintagebaus (Lage in Abb. 1) Einschaltungen in den Mergel- und Dolomitmergel­ wird von GEYER, }AHNE & STORCH (1999, S. steinen hervor. 43 ...44) in Kurzform als geologische Sehenswür­ Hinsichtlich seines Kompetenzverhaltens verdient digkeit und zu schützendes Geotop beschrieben. der Trochitenkalk besondere Beachtung. Die 0,4... 0,5 m mächtigen Bankkalke sind reich an Crinoiden-Resten und bilden einen an Zwischen­ mitteln freien, ca. 3 m mächtigen rigide deformier­ ten Klotz. Seine Bedeutung für die rampentektoni­ sche Deformation und Strukturbildung wird im Kapitel 2.3 beschrieben. Der mit einfacher Technik nur schwer zu beherrschende Abbau der massigen, mit 80 ...90 ° einfallenden Bankkalke wurde u.a. durch Abbohren bzw. Sprengarbeiten unterstützt. Die bisherigen Ceratiten-Funde sind biostratigra­ phisch der robustus-, evolutus-, spinosus-, nodosus­ Zone zuzuordnen. Hingewiesen sei auf das Auftreten von putzenarti­ gen Bleiglanz-Akkumulationen im Bereich der Zinkblendebank. Ein ca. 6 m breiter Ausstrich von schwarzgrauen Tonsteinen, in denen geringmächtige Sandstein­ bänkchen und tektonisch stark brekziierte Dolomit­ bänkchen liegen, wird durch Pflanzenhäcksel und Abb. l: Lage des auflässigen Kalksteintagebaus am Teilberg zwi­ Funde von Anoplophora spec. in die Lettenkeuper­ schen Deubachshof und Krauthausen (1 = Aufschluß, 307,6 m ü. NN - Teilberg). Folge gestellt.

Die Nordwestgrenze des ca. 1 ha großen Tagebau­ feldes liegt ca. 200 m südöstlich des trigonometri­ 2.2 Lagerungsverhältnisse und Kleintektonik schen Punktes Teilberg. Der Abbau erstreckte sich auf zwei Strossen, wobei vordergründig die • NW-Böschung der oberen Sohle Bankkalke des Trochitenkalkes und Ceratiten­ Das Böschungsprofil beginnt im Südwesten mit Schichten gewonnen wurden. Die anteilig mit" auf­ stark brekziierten und verwitterten Bankkalken der geschlossenen Mergelkalke der Anhydrit-Folge und Trochitenkalk-Folge. Schichteinfall bzw. Lage­ ein schmaler Streifen der Lettenkeuper-Folge (Taf. 1, rungsverhältnisse sind im Bereich dieses von der Fig. 1 ), welcher störungsbedingt zwischen Cera­ Sukzession betroffenen Böschungsabschnittes nicht titen-Schichten und Anhydrit-Folge lagert, wurden mehr erkennbar (Taf. 1, Fig. 1). 6 1

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Tafel 1: Fig. 1 Als Skizze dargestellt obere (2.) Böschung im AufschlussTeilberg zwischen Deubacbshofund Krauthausen. Länge der Böschung ca. 150 m. Legende: 4. pflanzenhäckselführendeTonsteine und geringmächtige, brekziierte Dolomit- und Sandsteinbänkchen der Lettenkeuper-Folge 3. gefaltete und von Aufschiebungen durchsetzte sowie steilgestellte, internnicht deformierte Ceratiten-Schichten der Hauptmuschelkalk-Folge 2. Übergangsfolge und Trochitenkalk der Hauptmuschelkalk-Folge 1. plattige Mergelsteine und Residualsedimente der Anhydrit-Folge Abschnitt 1: TR.-K.= brekziierter Trochitenkalk und intensiv gefaltete Ceratiten-Schichten der Hauptmuschelkalk-Folge; Abschnitt 2: steilgestellte und gefaltete Schichten der Lettenkeuper-Folge; Abschnitt 3: steilgestellte und gefaltete Schichten der Anhydrit-Folge; Abschnitt 4: steilgestellte Ceratiten-Schichten der Hauptmuschelkalk-Folge

Fig. 2 Obere Bildhälfte: SW-Teil der oberen Strosse mit gefalteten und verschuppten Ceratiten-Schichten (vgl. Fig. 1). Untere Bildhälfte, links: bruchtektonisch verstellte Bankkalke der Übergangsfolge und des Trochitenkalkes. Untere Bildhälfte, mitte: steileinfallende und durch Verwerfunggetrennte Ceratiten-Schichten und Trochitenkalk-Bänke, unmittelbar im Liegenden bruchtektonisch angrenzende, internflachwellig gefaltete Ceratiten-Schichten.

7 Nach Nordwesten schließen sich intensiv gefaltete Im Zentrum dieses Böschungsabschnittes prägt ein und von schichtparallelen Aufschiebungen defor­ engspannig gefalteter, im Faltenkern von Dishar­ mierte Tonstein-Mergelstein / Bioklastkalk-Wech­ monien zwischen Tonmergelsteinen und mikriti­ sellagerungen der Ceratiten-Schichten an. Eine schen Bankkalken gekennzeichneter Kleinsattel das Zuordnung zu den entsprechend biostratigraphisch strukturelle Bild (Taf. 2, Fig. l u. 2). Neben inver­ korrelierbaren Ceratiten-Zonen kann infolge der tierten Abschiebungen fällt vor allem die auf kurzer älteren weitungsbedingt angelegten (primären) Strecke erfolgte Hochlängung der Schichten auf, Abschiebungen / Flexurierung und durch den auf was auf eine intensive Einengung schließen läßt. jüngere Inversionstektonik zurückzuführenden Südwestlich dieses Sattels streichen die Ceratiten­ (sekundären) Kleinschuppenbau nur partiell bzw. Schichten Südost-Nordwest und fallen nach horizontspezifisch erfolgen. Nordosten ein. Aufschiebungen und dazugehörige

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Tafel 2: Fig. 1 Detail aus der oberen (2.) Strosse: engspannig gefalteter Sattel mit extremer Hochlängung einer 25 .. 30 cm mächtigen Schillkalkbank (? Mittlere Ceratiten-Schichten). Fig. 2 Skizze zu Fig. 1: Im Sattelkern disharmonische Kleinfalten und in der linken Bildhälfte zwei überpreßte Abschiebungen. 8 Schleppfalten zeigen Südwest-Vergenz. Nordöst­ schungsprofil bis zu dessen Nordost-Ende auf. Die lich des Kleinsattels streichen die Ceratiten-Schich­ Ceratiten-Schichten dieses Böschungsabschnittes ten ebenfalls Südost-Nordwest, fallen hier aber liegen im gleichen Höhen-Niveau wie die nach Südwesten ein. An den Aufschiebungen und Ceratiten-Schichten der südwestlichen Böschungs­ Schleppfalten dominiert hier die Nordost-Vergenz. hälfte. Sie sind hier allerdings deutlich geringer Dieser auf einen Bereich von 60-70 m konzentrier­ deformiert, es fehlen die im SW-Abschnitt typi­ te bivergente Faltenbau ist typisch für eine stattge­ schen Aufschiebungen und Biegegleitfalten. fundene tangentialtektonische Beanspruchung zwi­ schen zwei kompetenten Widerlagern, welche hier • NW-Böschung der unteren Sohle die weitungsbedingt verstellten, massigen Trochi­ Im Südwestteil der Böschung bilden die Sedimente tenkalk-Bänke bilden. der Übergangsfolge zwischen Anhydrit- und Steileinfallende Sedimente der Lettenkeuper-Folge Hauptmuschelkalk-Folge die stratigraphisch älte­ schließen sich im Nordosten an die Ceratiten­ sten Sedimente dieser unteren Sohle. Zusammen Schichten an. Der störungsbedingte Übergang (älte­ mit den Trochitenkalk-Bänken sind sie entlang der re Abschiebung) war in diesem von Sukzession SW-Böschung im Streichen verfolgbar. Überpreßte begriffenen Böschungsbereich nicht erkennbar, ließ Abschiebungen und Biegegleitfalten modifizieren sich aber durch den gesamten Ausstrich auf der die Lagerungsverhältnisse und den Schichteinfall Abbausohle und im Tagebau rekonstruieren. So örtlich (Taf. 3, Fig. 1 u. 2). dürften die nach Südwesten einfallenden oberen Den Zentralteil der unteren Böschung bauen steil­ Ceratiten-Schichten die lithostratigraphische Unter­ stehende Ceratiten-Schichten und Bankkalke des lage bilden, in der u.a. die bleiglanzführende (?) Trochitenkalkes auf. Sie werden im Südwesten von Zinkblende-Bank beobachtet wurde. Damit bilden einer steil einfallenden Abschiebung gegen die die Sedimente des Lettenkeupers eine herzynisch Übergangsfolge bzw. den Trochitenkalk begrenzt. streichende Leistenscholle mit nach Nordwesten Durch das Aufspalten dieser Abschiebung verwirft abtauchender c- bzw. z-Achse, die zwischen den eine flach einfallende Zweigstörung die steilgestell­ Ceratiten-Schichten im Südwesten und den ten Ceratiten-Schichten und Trochitenkalk im unte­ Sedimenten der Anhydrit-Folge im Nordosten ren Drittel der Böschung intern gegeneinander (Ver­ liegt. Soweit es die Böschungen erkennen ließen, werfungsbetrag ca. 0,4 ... 0,5 m). In den Ceratiten­ durchtrennte die nordöstliche Abschiebung dieser Schichten wurden zahlreiche schichtparallele Scholle im Nordwesten Lettenkeuper-Sedimente, Verwerfungen beobachtet, die vor allem in den im Südosten dagegen bereits den Bereich der obe­ Tonmergeln als diskrete Scherflächen vorliegen. ren Ceratiten-Schichten. Parallel dazu reduziert Zahlreiche Fiederklüfte in den Karbonaten belegen sich die Ausstrichbreite dieser Scholle nach Bankgleiten, die schichtparallelen Stylolithen deu­ Südwesten. In den deformierten Lettenkeuper­ ten auf Schichtausdünnungen hin. Beide Sedimenten wurden Faltenachsen aufgenommen, Erscheinungen sind das Ergebnis tangentialer die zum einen im Streichen der Wechselfolge lie­ Beanspruchung. Im Liegenden des Trochitenkalkes gen, zum anderen aber subparallel mit den stehen erneut Ceratiten-Schichten an. Durch Schichten einfallen. Bezüglich dessen sind die dis­ Schichtverbiegungen und Kleinfalten wechselt hier harmonischen Kleinfalten zwischen dolomitischen das Streichen und Einfällen auf kurzer Strecke. Mergelsteinen und Tonsteinen am größten. Sowohl die Lagerungsverhältnisse der Anhydrit­ • Kleinfalten im Zentralteil des Aufschlusses Folge, die sich nordöstlich dem Lettenkeuper-Vor­ Der im Zentralteil des Aufschlusses gelegene, kommen anschließt, als auch die der darauf folgen­ knapp 1,4 m hohe Böschungsabschnitt, kann als den Trochitenkalk-Bänken waren zum Zeitpunkt Nordost-Fortsetzung der oben beschriebenen kaum noch bestimmbar. Die generell steil stehende, Böschung angesehen werden. Südost-Nordwest-streichende Folge wird mögli­ Im Liegenden des Trochitenkalkes treten auch hier cherweise von schichtparallelen Auf- und Abschie­ verwerfungsbedingt Ceratiten-Schichten auf, die bungen verworfen, sodaß hier eine unvollständige von Südost nach Nordwest streichen und steil ein­ Schichtenfolge vorzuliegen scheint. fallen (Taf. 4, Fig. 1-3). Im Hangenden des Trochitenkalkes bauen die unte­ Eine Kleinmulde die im Südwesten in einen ren und mittleren Ceratiten-Schichten das Bö- Halbsattel übergeht und deren Nordost-Schenkel 9 von einer überpreßten Abschiebung zerlegt wird, Beanspruchung der Sedimente belegen. Dabei wur­ belegt eine enorme Einengung dieser steilstehenden den u.a. ältere Abschiebungen (X-Y-Strukturen) Ceratiten-Schichten. Auch hier liegen zahlreiche rotiert und in die inversionsbedingt versteilten schichtparallele Bewegungsflächen und an Stylo­ Schichten bzw. Faltenverband integriert. Reste die­ lithen gebundene Ausdünnungen in den Mergel­ ser Abschiebungen sind nur an Bankkalken zu kalken vor, die ebenfalls eine tangentialtektonische beobachten.

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Tafel 3: Fig. 1 Detail aus dem SW-Abschnitt der unteren (1.) Strosse: überpreßte Abschiebungen und randlich daran anschließende Biegegleitfalten (überfaltetete Schleppungen) im Bereich der Übergangsfolge (markiert durch Lage des Hammers) und Trochitenkalk-Folge (TR.-K.).

Fig. 2 Modell zum möglichen teufenwärtigen Strukturbild, rekonstruiert aus der oberen (2.) und unteren (lau. lb) Strosse. Durch die massigen, bruchtektonisch bzw. flexurbedingt steilstehenden Bankkalke der Trochitenkalk-Folge (i.w.S.) wurden die primär als Grabenfüllungen zu definierenden Ceratiten-Schichten / Lettenkeuper-Scholle herausgequetscht und dabei zu einem bivergenten Faltenverband deformiert. LK.-S. Lettenkeuper moC Ceratiten-Schichten moT Trochitenkalk H Harnsteine mmS Tonstein-Salinar-Wechsellagerung der Anhydrit-Folge

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Tafel 4: Fig. 1 Untere Strosse, Abschnitt I b, mit steilstehenden Ceratiten-Schichten Fig. 2 u. 3 Ausschnitt und Skizze aus Fig. 1: Kleinmulde, im Südwesten Bankkalke in einen Kleinsattel übergehend, dessen SW-Schenkel durch Verwerfungreduziert ist (primäreAbschiebung mit Sattel als Stauchfaltenbildung und / oder sekundär angelegte Aufschiebung die zur Zerscherung der Sattelflanke führte) am NE-Schenkel der Mulde Reste einer Abschiebung.

• Weitere Kleinstrukturen 2.3 Kinematische Deutung Von den aufgenommenen, generell Nordwest­ Südost streichenden Faltenachsen weicht der auf Der bereits im lithostratigraphischen Profil ersicht­ dem Zufahrtsweg aufgeschlossene, aus Ceratiten­ liche Kompetenzkontrast zwischen dem massigen, Schichten bestehende Kleinsattel ab. Seine rigide deformierbaren Karbonat-Lager der Über­ Faltenachse streicht SW-NE und taucht mit 60 ... 65° gangsfolge/ Trochitenkalk-Folge Trochitenkalk und nach Nordosten ab. Mögliche lithologische Kompe­ den inkompetenten Wechsellagerungen der tenzkontraste, die zudem auf ältere Weitungsformen Tonstein-Salinar-Abfolge des Mittleren Muschel­ schließen lassen, wurden in der unmittelbaren kalkes und den Ceratiten-Schichten des Oberen Nachbarschaft der Falte nicht beobachtet. Somit Muschelkalkes, wurde durch die ältere Weitungs­ dürfte die Anlage dieses Sattels auf Horizontalver­ tektonik und die daran gebundene Verlagerung die­ schiebungen zurückzuführen sein. ser unterschiedlich deformierbaren Gesteinsabfol- 11 gen wesentlich verstärkt. Mit dem abschiebungsbe­ lieh Teil der steilgestellten Trochitenkalkscholle dingten Aneinandergrenzen von Ceratiten­ gewesen sein. Es wurde im Verlauf der Kompres­ Schichten bzw. Tonstein-Salinar-Wechsellagerun­ sion von dieser abgetrennt und auf die Ceratiten­ gen der Anhydrit-Folge gegen den massigen Schichten im Liegenden überschoben. Trochitenkalk i.w.S. entstand die Voraussetzung für Die tangentialtektonische Kompression dürfte die Entwicklung von tektonischen Rampen bei tan­ außerdem zur Entstehung schichtparalleler Auf­ gentialtektonischer Beanspruchung. schiebungsbahnen in den Tonstein-Salinar-Lagern Diese rampentektonische Deformation ist im der Anhydrit-Folge im Grenzbereich der Hoch- und Aufschluß aus der Überlagerung des steilgestellten Tiefscholle geführt haben. Die damit verbundene Trochitenkalkes durch die intensiv gefalteten und geomechanische Entkopplung zwischen der unter­ von Kleinaufschiebungen durchsetzten Ceratiten­ lagernden Wellenkalk-Folge und der überlagernden Schichten rekonstruierbar. Die an den Einzel­ Hauptmuschelkalk-Folge verursachte dabei vor böschungen aufgenommenen Lagerungsverhält­ allem am SW-Rand der Tiefscholle eine beträchtli­ nisse, das daraus erstellte Gesamtbild und die teu­ che Aufschiebung. Diese begleitet Steilstellung und fenwärtige Extrapolation belegen für den Teilberg möglicherweise auch inverse Lagerungsverhältnis­ eine NW-SE streichende, weitungstektonisch ange­ se im Mittleren und Oberen Muschelkalk sowie legte und von einer intensiven Kompression erfaßte Mächtigkeitsreduzierungen im Bereich der An­ Schollengrenze (Taf. 3, Fig. 2). hydrit-Folge. Die daraus herzuleitende SW-Vergenz Zur Hochscholle werden hier die im Bereich der läßt sich mit dem starren Widerlager der SW-Böschung des Tagebaufeldes beobachteten, Trochitenkalk-Schollen erklären. Aber auch die bruchtektonischen deformierten Sedimente der Rampenwirkung der nahe gelegenen Thüringer­ Übergangsfolge und des Trochitenkalkes gezählt. Wald-Scholle könnte sich in dieser Vergenz bereits Diese umfassen zudem die steil einfallenden bemerkbar machen (Luftlinie zwischen dem Ceratiten-Schichten und den basal angrenzenden Aufschluß am Teilberg und dem Ausstrich der Trochitenkalk-Block im Zentrum der unteren Eisenacher Folge ca. 3 km). Böschung (vgl. Taf. 1, Fig. 2). Die Tiefscholle wird Postkompressiv angelegte Weitungsformen wurden von den steil einfallenden Sedimenten der Anhydrit­ im Aufschluß nicht eindeutig nachgewiesen. In­ Folge, der Übergangsfolge zum Hauptmuschelkalk, frage kämen hier die in Tafel 1, Fig. 1 und Tafel 3, dem Trochitenkalk und den Ceratiten-Schichten ge­ Fig. 2 abgebildeten Abschiebungen. bildet, die im Nordostteil der oberen Sohle ausstrei­ chen (vgl. Taf. 1, Fig. 1). 3. Der Kalksteintagebau Rena, Abbaufelder 1 Die intensiv gefalteten und verschuppten Ceratiten­ und 2 am NE-Abhang des Mittleren Reitenber­ Schichten und die Sedimente der Lettenkeuper­ ges südlich Bischofroda Folge bilden den Übergangsbereich zwischen bei­ 3.1 Regionalstrukturelle Einbindung und den Schollen. Im Verlauf der tangentialtektonischen Stratigraphie Kompression wurden die als flexurierten und als Grabenfüllung vorliegenden Ceratiten-Schichten Der m Abbau stehende Kalksteintagebau und die Sedimente der Lettenkeuper-Folge intensiv (Tagebaufeld 2) der Fa. Rena liegt am Nordost­ deformiert. Das Herausquetschen der Grabensedi­ Abhang des Mittleren Reitenberges (367,00 m ü. mente erfolgte unter der Invertierung der älteren NN)südlich von Bischofroda. Abschiebungen sowie unter der Anlage eines biver­ Dieser Höhenzug ist Teil der steilherzynisch strei­ genten Biegegleitfaltenbaus, der sich im Detail mit chenden Struktur Creuzburg, die vom flachherzy­ der extremen Schichthochlängung an den Falten im nisch streichen Netra-Creuzburg-Eisenacher Graben Grabenzentrum und mit der Entstehung zahlreicher im Südwesten und der ebenfalls flachherzynisch Aufschiebungen (''positiv flower structures") ver­ streichen Hainich-SaalfelderStörungszone im Nord­ bindet. Auch die Sedimente der Lettenkeuper­ osten begrenzt wird (vgl. geologische Übersichts­ Scholle und der sich daran anschließenden karte - Blatt Gotha, WATZNAUER 1954). Zwischen Anhydrit-Folge wurden von dieser Inversion erfaßt. Hörselberg und Mihla a. Hainich liegt die Struktur Das im Südwesten der oberen Strosse aufgeschlos­ Creuzburg als sigmoidalgeformte Mulde vor, die im sene Trochitenkalk-Vorkommen könnte ursprüng- Bereich des Kalksteintagebaus Bischofroda von

12 einem Muschelkalk-Horst unterbrochen wird. Süd­ starke Fasergips-Beläge vorkommen. westlich und nordöstlich dieser Einmuldung strei­ Eine lithologisch markante Einschaltung bildet die chen die Schichten des Hauptmuschelkalkes aus. bis 0,3 m mächtige, an Crinoiden reiche, geröll­ führende Kalkbank im Bereich der robustus-Zone, Stratigraphie die im Eisenacher Raum bisher als "Spiriferina­ Die Bankkalke des Trochitenkalkes und die Bank" gedeutet wurde (OCKERT & REIN 2000). Ceratiten-Schichten der 50 m mächtigen Haupt­ Die Cycloides-Bank ist als eine geringmächtige muschelkalk-Folge bilden die Grundlage der Bankfolge von knaurigen Kalksteinen ausgebildet, Schotter- und Splittgewinnung im Kalksteintagebau die im Gegensatz zum zentralen Teil der Rena Bischofroda (Lage in Abb. 2). Thüringischen Senke relativ arm an T vulgaris ist Der deformationsfreie, flach nach Nordosten einfal­ (OCKERT & REIN 2000). lende Schichtenstoß ist durch den teufenwärts gerichteten Abbau auf mehreren Strossen temporär begehbar gewesen und ermöglichte somit die 3.2 Lagerungsverhältnisse und Kleintektonik Aufnahmemehrerer feinstratigraphischer Profile. • Überblick Den flach einfallenden Ceratiten-Schichten an der Nordost-Böschung des Tagebaues stehen die eng­ spannig gefalteten Ceratiten-Schichten an der Süd­ west-Böschung des Tagebaues gegenüber (Taf. 5, Fig. 1-4). Diese Faltenstrukturen setzen im Tagebaufeld mit der Aufsattelung der mächtigen Trochitenkalk-Folge (hier von den im Tagebau Beschäftigten als "Schildkröte" bezeichnet) ein, die auch die im Hangenden anstehenden Ceratiten­ Schichten erfaßte. Der Sattelbau läßt sich in das Liegende des Trochitenkalkes bis in die Übergangs­ folge verfolgen. Daraus ist zu schließen, daß hier auch noch die Gesteine des Mittleren Muschelkal­ kes von diesem Faltenbau deformiert wurden. Den südwestlich des Sattels aufgeschlossenen Faltenbau kennzeichnet ein rascher Sattel-Mulden­ Wechsel, wobei ausgewählte Bänke enorme Hoch­ längungs- bzw. Einengungsbeträge belegen, wie sie bisher aus gefalteten Ceratiten-Schichten der Thüringer Mulde noch nicht bekannt geworden sind. Am Beispiel der südöstlichen Tagebaubö­ Abb. 2: Lage der beiden Tagebaufelder der Fa. Rena am Nordost­ schung werden diese Falten beschrieben. Abhang des Mittleren Reitenberges südwestlich Bischofroda ( 1 u. 2 = Aufschlüsse). • Faltenbau an der SE-Böschung Der an der SW/NW-Böschung aufgeschlossene Trochitenkalk-Sattel ist als Anschnitt über die Wie am Teilberg bei Krauthausen bilden die an gesamte Tagebausohle bis zur SE-Böschung ver­ Trochiten reichen Bankkalke an der Basis der folgbar. Auch hier schließen sich nach Südwesten Hauptmuschelkalk-Folge einen 6,00 m mächtigen engspannig gefalteteCeratiten-Schichten an (Taf. 5, Klotz. Als kompetente Einschaltung trennt er die Fig. 4, Taf. 6, Fig. 1 u. 2). mobileren Tonstein-Salinar-Wechsellagerungen der Der symmetrische Sattel streicht von Westsüd­ Anhydrit-Folge von den Tonstein-Bankkalk-Wech­ westen nach Ostnordosten, seine Sattelachse und sellagerungen der Ceratiten-Schichten. Unmittelbar taucht flach, mit 5 ... 10° nach Ostnordosten ab. Der im Hangenden der Trochitenkalk-Bänke lagern flach einfallenden NW-Flanke steht der steile mehrere Tonstein-Horizonte, in denen millimeter- Schichteinfall an der SE-Flanke gegenüber. 13 ___1_lL 314

Tafel 5: Fig. 1 Blick zum Südwestteil des Tagebaufeldes 2. Bildmitte: Trochitenkalk-Sattel, linker Bildrand: engspannig gefalteteCeratiten-Schichten; die steilen Schichteinfälle führenzum permanenten Nachbrechen der Böschung. rechter Bildrand: flach nach Südwesten einfallende, von internen Deformationen freie Ceratiten-Schichten.

Fig. 2 Fortsetzung von Fig. 1 - rechter Bildrand, flach einfallende Ceratiten-Schichten.

Fig. 3 Engspannig gefaltete Ceratiten-Schichten an der Südwest-Böschung im Bereich der Tagebausohle /oberhalb des Pumpensumpfes. 1 = Detaildarstellung in Taf. 7, Fig. 2.

Fig. 4 Engspannig gefaltete Hauptmuschelkalk-Folge an der SE-Böschung des Tagebaues. Linker Bildrand, unten: im Böschungsbereich angeschnittener Sattel mit Trochitenkalk (TR.-K.) und Ceratiten-Schichten.

Die sich daran südostwärts anschließenden Sattel­ wechseln innerhalb einer Falte. Es liegen inkongru­ Mulden-Strukturenbesitzen steil einfallende Schenkel ente bzw. disharmonische Faltenverbände mit Rund-, (65 ... 85°, lokal auch Saigerstellung), die sich mit Knie- und Knickfalten vor, wobei nach der Lage der enormen Einengungsbeträgen verbinden. Mit Hilfe Mittelebenen und der Größe des Vergenzwinkels ausgewählter Horizonte wurde ermittelt, daß die Fal­ stehende, geneigte, einseitig steile und überkippte ten auf 20.. .40 % (prozentuale Einengung um 60... Falten beobachtet wurden (u.a. Taf. 7, Fig. l u. 2). 80 %) ihrer ursprünglichen Länge eingeengt wurden. Im Liegen als Spitzmulden ausgebildete Falten wer­ Die in den Ceratiten-Schichten vorliegende extreme den mitunter zum Hangenden von kollabierten Disharmonie zwischen den Tonsteinen und den ge­ Sattelstrukturen überlagert (Taf. 8, Fig. 2). ringmächtigen Karbonaten äußert sich im Abwan­ Die durch laterale Einengung entstandenen Sattel­ dern der Tone aus dem Schenkelbereich und deren Mulden-Strukturen durchschlagen steil einfallende Akkumulation im Scheitel. Die lsogonengeraden Aufschiebungen, die zusammen mit den Biegegleit-

14 falten angelegt wurden. Die Scheitel weisen im Die gemessenen Streichrichtungen der Faltenach­ Randbereich eine engständige Scheitelklüftung auf. sen zeigen ein generelles Südwest-Nordost­ Im Faltenkern liegen bei Idealzustand fächerförmig Streichen des Faltenverbandes. Vergenzlose Sättel angeordnete Stylolithen vor (Abb. 3). Die Auf­ und Mulden liegen neben Falten mit Westnordwest-, schiebungen enden meistens im Schenkelbereich Nordnordwest-, Westsüdwest und Südsüdwest­ und nehmen nur selten Einfluß auf die Scheitel­ Vergenz. Vom Kompetenzverhalten gesteuerte deformation. Vergenzwechsel innerhalb einer Falte waren häufi­ ger zu beobachten als Falten mit Bivergenz (Diapir­ /Pilzfalten). Eine an der SE-Böschung aufgenommene (?) Süd­ west-vergente, mit 45 ... 50 ° einfallende Aufschie­ bung (Taf. 6, Fig. 2, Taf. 8, Fig. 1) verwirft den Faltenverband hier mit geringem Aufschiebungs­ betrag. Ihre Entstehung erfolgte erst nach Anlage der Falten.

Abb. 3: Angeschliffener Sattelscheitel aus den engspannig gefal­ teten Ceratiten-Schichten des Kalksteintagebaus der Fa. Rena. Der obere Scheitelrand wird von zahlreichen Scheitelklüften, der Sattelkern von Stylolithen (S) durchsetzt (Maßstab 1 cm).

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Tafel 6: Fig. 1 Trochitenkalk-Sattel, im Hangenden und zum rechten Bildrand übergehend in die disharmonisch gefalteten Ceratiten-Schichten.

Fig. 2 Fortsetzung von Fig. 2: engspannig gefaltete Ceratitenschichten. 2 = Detaildarstellung in Taf. 8, Fig. 1. 3 = Detaildarstellung in Taf. 8, Fig. 2.

15 • Bemerkungen zu den Strukturen im Tagebau 1 band mit flachem Nordwest-Einfall über (Abb. 4). Der seit 1997 auflässige Tagebau 1 der Fa. Rena ist Am Ende der Böschung liegt eine Sattelstruktur gegenwärtig bereits nahezu rückverfüllt. Seine im vor, deren Flanken von zwei stratigraphisch unter­ Sommer 2000 noch zugängig gewesene NW­ schiedliche Tonstein-Karbonat-Wechsellagerungen Böschung zeigt im Südwesten ebenfalls intensiv der Ceratiten-Schichten aufgebaut werden. Im gefaltete Ceratiten-Schichten, die während des Zentrum sind Reste einer überpreßten Verwerfung Abbaugeschehens auch hier einem größeren eng­ zu erkennen, die auf eine ältere Ausweitung spannigen Faltenverband zuzuordnen waren. Dieser schließen lassen. Faltenverband läßt sich nicht mit dem aus Tage­ Somit liegt zwischen den Faltenverbänden der bei­ baufeld 2 beschriebenen Strukturbild verbinden. den Tagebaue eine Muldenstruktur, die seit dem Als letzte Anzeichen dieses Faltenverbandes gehen Quartär von dem nach Nordosten entwässernden die Ceratiten-Schichten von einer inversen Vorfluter erosiv durchschnitten wird. Lagerung aus in einen ungestörten Schichtenver-

Tafel 7: Fig. 1 SE-Böschung am Pumpensumpf. Kleinsattel in der Tonstein-Karbonat-Wechsellagerung der Ceratiten-Schichten. Die Buchstaben A und B geben die Lage der gefalteten und durch Aufschiebungen zerlegten Schichten wieder.

Fig. 2 Detail aus T�f. 5, Fig. 3: disharmonisch gefaltete Tonstein-Karbonat-Wechsellagerung der Ceratiten-Schichten. Schichtausdünnung im Bereich der Schenkel durch Tonstein-Abwanderung, Akkumulation dieser Tone in den Scharnieren der Karbonat-Lagen. Die Buchstaben C - F geben die Lage der gefalteten und durch Aufschiebungen zerlegten Schichten wieder.

16 Tafel 8 Fig. 1 Engspannig gefaltete Mulde an der südöstlichen Tagebauböschung. Im Hangenden Ausschnitt aus der steilen Aufschiebung (Lage in Taf. 6, Fig. 2).

Fig. 2 Engspannig gefaltete Mulde an der südöstlichen Tagebauböschung, die zum Hangenden durch einen überkippten bzw. abtau­ chenden Sattel überlagert wird (Lage in Taf. 6, Fig. 2).

3.3 Deformationsverlauf

Die Entstehung der Faltenverbände im Tagebaufeld l und 2 ist gegenwärtig noch nicht eindeutig zu klä­ ren. Es deutet sich an, das eine bending-induzierte Mulde ursprünglich im Südosten und Nordwesten von Flexuren begrenzt wurde (vgl. Abb. 4). SW NE

Abb. 4: Skizze zu dem sich aus beiden Aufschlüssenergeben­ den Strukturbild (unmaßstäblich): - 1 - Biegegleitfalten in den Ceratiten-Schichten am SW­ Ende der NW-Böschung des Tagebaufeldes 1; - 2 - Kleinsattel, im Sattelkern überpresste Abschiebung; - 3 - Biegegleitfalten, a) in den in den Ceratiten-Schichten, b) Trochitenkalk des Tagebaufeldes 2; - 4 - Muldenachse. Die durch bending angelegte Mulde wird an den Rändern durch Biegegleitfaltenverbände begrenzt, die durch die Überfaltung von TK'OO Flexuren entstanden sind.

17 Die ausweitungsbedingte Verstellung der mächtigen Kompetenzkontraste - hier vorliegend zwischen der Trochitenkalk-Folge erfolgte in diesem Strukturab­ verstellten massigen Trochitenkalk-Folge und den schnitt ohne Bildung von Abschiebungen. Während Tonstein-Karbonat-Wechsellagerungen der Cerati­ der anschließenden Kompression wurde der flexu­ ten-Schichten - die Grundlage für den einengungs­ rierte Trochitenkalk im Dm-Bereich aufgesattelt bedingten, rampentektonischen Faltenbau bildeten. und fungiertedabei gleichzeitig als eine tektonische Rampe. An seiner SW-Flanke setzt unvermittelt der disharmonische Biegegleitfaltenbau der Ceratiten­ Dank Schichten ein, wobei die hier angrenzenden Kleinfalten Vergenzen gegen den Trochitenkalk­ Der Verfasser dankt Herrn Klein der Fa. Rena für Sattel zeigen (Taf. 6, Fig. 1 - rechte Bildhälfte). Die die Erlaubnis den Tagebau zu betreten und die flexurierten Ceratiten-Schichten und wahrschein­ Aufnahmearbeiten durchzuführen. lich auch Anteile der Muldenfüllung wurden vom progradierenden Faltenbau erfaßt, der - bemerkens­ werterweise - an der Flexur begann und sich zum Literatur Muldenzentrum hin fortsetzte. Mit der vorgesehenen Erweiterung des Tagebaufel­ GEYER, R., JAHNE, H. & s. STORCH (1999): Geologische des nach SW bzw. NW, im Streichen der Sehenswürdigkeiten des Wartburgkreises und der kreisfreienStadt Eisenach.- Natursch. i. Wartburgkreis, Trochitenkalk-Aufsattelung, könnten Strukturen 8: 188 s. aufgeschlossen werden, die eventuell zu einer detai­ OCKERT, W.& S. REIN (2000): Biostratigraphische Gliederung des lierteren genetischen Deutung des Faltenverbandes Oberen Muschelkalkes in Thüringen.- Beiträgezur Geol. beitragen. v. Thüringen, N. F.,6: Jena. KRAUSE, T. (2000): SaxonischeInversionsstrukturen und Biege­ gleitfaltenim SE-Teil der Mulde von Bufleben­ Eischleben-Wülfershausen(Thüringer Mulde).­ 4. Wertung Beiträge zur Geol. v. Thüringen, N.F., 6: Jena. WATZNAUER, A. (1954): Geologische Übersichtskarte-Blatt Die im auflässigen Kalksteintagebau am Tellberg Gotha.-Leipzig. bei Deubachshof aufgenommenem Kompressions­ strukturen belegen erneut die schon aus zahlreichen anderen Aufschlüssen bekannte, starke kompressive Anschrift des Autors: Überprägung des Eisenach-Creuzburger Grabens (vgl. Abbildungen, Aufnahmen und Zitate in Dipl.-Geol. Torsten Krause GEYER, }AHNE & STORCH (1999)). Die Deutung des Ernst-Moritz-Arndt-Universität Strukturbildes als ursprünglich weitungsbedingt Institut für Geologische Wissenschaften angelegte Schollengrenze zeigt, daß sich die Zone Friedrich-Ludwig-Jahn-Straße 17 A der durch Kompression intensiv deformierten Sedi­ 17487 Greifswald mente hier auf einen relativ schmalen Streifen beschränkt. Die im Kalksteintagebau der Fa. Rena bei Bischofroda aufgeschlossenen und von der Haupt­ muschelkalk-Folge aufgebauten Faltenverbände sind in dieser Form und Ausbildung bisher noch nir­ gends in der Thüringer Mulde beobachtet worden. An diesem Beispiel wird wiederholt deutlich, daß kompressive Beanspruchung und · horizontale Spannungsübertragung die Verwer:fungszonen und flache Mulden bzw. Sättel gleichermaßen erfaßte (KRAUSE 2000). Bezüglich der kompressiv angelegten Strukturbil­ der wird in beiden Aufschlüssensichtbar, daß litho­ logische und ausweitungstektonisch verstärkte

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