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Lithostratigraphische Einheiten Deutschlands



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Name der Einheit: Geismar-Formation
ID: 6002003
Hierarischer Rang: Formation
Erstbeschreibung: HEGGEMANN, H., KAUFMANN, H., KELLER, TH & EILRICH, B. (2004)
Gültigkeit des Namens: gültig
Übergeordnete Einheit: Zechstein
Chronostratigraphie: Oberperm (Lopingium) (Perm, Paläozoikum)
Synonyme: Geismarer Schichten (z1-4 GS) (SAUER 1964, Pickel 1971, HORN et al. 1993)
Permische (Frankenberger) Sandsteine mit Geismarer Kupferletten(flöz) (Zs) (DENCKMANN 1891, 1893, 1901)
Lithologie: Die Geismar-Formation (zGs) setzt sich aus rotbraunen und braunen unreifen und sehr mürben z. T. konglomeratischen Sandsteinen und sandigen Schluffsteinen („sandige Fazies der Geismar-Formation“) sowie roten und grauen zum Teil vererzten („Geismarer Kupferlettenflöz“) Ton-Schluffsteinen, Kalksandsteinen, Mergel- und Kalksteinbänken („Geismarer Letten“) zusammen. Die an den Randbereichen des Rheinischen Schiefergebirges häufig eingeschalteten feinkiesigen Konglomeratlagen deuten eine Verzahnung mit dem hangenden Konglomerat der Fankenberg-Formation an. Im pelitisch dominierten Teil der Geismar-Formation können plattige graue Kalkbänke und –knollen sowie sandige Dolomitbänke die reichlich Pflanzenreste beinhalten, auftreten. Die fazielle Ausbildung der Geismar-Formation wechselt lateral sehr stark von einer im Osten der Frankenberger Scholle tonig-karbonatischen zu einer Sand dominierten Fazies am Nord- und Westrand der Scholle.
Untergeordnete Einheit: Geismar Sandstein (HORNet al. 1993)
Geismar rote Pelite (HORN et al. 1993)
Geismar bunte Pelite (HORN et al. 1993)
Frankenberg Sandstein (HORN et al. 1993)
Liegendgrenze: Je nach Position und Verbreitung der liegenden Zechstein-Formationen überlagern die Sedimente der Geismar-Formation graue Mergel- und Kalksteine der Stätteberg-Formation (zSb), rotbraune Konglomerate der Battenberg-Formation (rzBt) oder - wo beide fehlen – gefaltete Gesteine des Präperm (SAUER 1964: 69).
Hangendgrenze: Die Geismar-Formation wird überlagert von den Konglomeraten der Frankenberg-Formation. Im Osten des Verbreitungsgebietes, wo die Konglomerate auskeilen, bilden kiesige Sandsteine der Frankenberg-Formation die Obergrenze der Geismar-Formation.
Mittlere Mächtigkeit: Die Mächtigkeit der Geismar-Formation schwankt zwischen 3 – 70 m. In den Bohrungen Frankenberg I-III und Rosenthal 1001 konnten Gesamtmächtigkeiten von ca. 46 – 48 m beobachtet werden (SAUERr 1964, HORN & TIETZE 1993). Im ehemaligen Steinbruch Frankenberg-Rodenbach waren die Sedimente der Geismar-Formation mit einer Gesamtmächtigkeit von 23 m aufgeschlossen (KULICK 1991). Die Maximalmächtigkeiten liegen nach Kartierbefunden (Ausstrichsbreiten im Gelände) bei bis zu 70 m (HUG 2000).
Maximale Mächtigkeit: Die Mächtigkeit der Geismar-Formation nimmt rasch zu von 3 m im Westen des Verbreitungsgebietes bis auf 70 m im Osten (HUG 2000)
Typusprofile, etc.: Edersteilhang am Talberg (sandig-konglomeratische Fazies), TK25 4918 Frankenberg, R: 3482150, H: 5655420
Kernbohrung Rosenthal 1001, TK25 5018 Wetter, R: 34 87 590, H: 56 49 720 (Horn & Tietze 1993, HUG 2004) [Archiv u. Kernlager Landesamt für Umwelt und Geologie, Wiesbaden]
Kernbohrung A/92-BK1 „Frankenberg IV“, TK25 4919 Frankenau, R: 34 88 980, H: 56 58 200 (HORN et al. 1993) [Archiv u. Kernlager Landesamt für Umwelt und Geologie, Wiesbaden]
Verbreitung (Bundesländer): Hessen
Verbreitung (Geogr. Einheit): Mittelgebirge, Rheinisches Schiefergebirge
Verbreitung (Ergänzung): Die Sedimente der Geismar-Formation sind über den gesamten Zechsteinsaum in der Umrandung der Frankenberger Scholle verbreitet. Größere zusammenhängende Flächen konnten vor allem auf den Geologischen Karten der TK25 4919 Frankenau und 4918 Frankenberg auskartiert werden. Hier hat die Geismar-Formation ihre größten Mächtigkeiten (SAUER 1964). Zwischen Frankenberg und dem südlichen Kellerwaldrand (TK25 5020 Gilserberg) sind die Gesteine in tonig-karbonatischer Fazies ausgebildet („Geismarer Letten“, „tonige Geismarer Fazies“, „Pelitische Fazies der Geismarer Schichten“) (SEUER 1964). Am nordwestlichen Rand der Frankenberger Scholle ist die Geismar-Formation in sandiger und zum Teil sandig-konglomeratischer Ausbildung („sandige Geismarer Fazies“, „Frankenberger Sandstein“) durchgehend verfolgbar, streicht aber nur als schmaler Saum an der Oberfläche aus. Bei Battenberg (GK25 4819 Frankenberg, GK25 4817 Battenberg), verzahnen sich die Sandsteine und Konglomerate der Geismar-Formation schnell mit den Konglomeraten der Frankenberg-Formation. Südlich von Battenberg fehlen die Geismarer Sandsteine z. T. ganz, sodass hier die Konglomerate der Battenberg-Formation direkt von denen der Frankenberg-Formation überlagert werden.
Zeitgleiche Einheiten: Tieferer Zechstein, wahrscheinlich Werra-Karbonat-Formation (z1CA) bis Obere-Leine-Ton-Formation (z3Tr) oder Aller-Ton-Formation (z4T).
Alterseinstufung: Log-Korrelation, Beschreibung, Korrelation von Schichtenverzeichnissen und Bohrkernen
Kommentar: Die Geismar-Formation setzt in der Werra-Folge ein und reicht bis in die Aller-Folge (z4) (PICKEL 1971, HORN et al. 1993). Dies ergibt sich aus einer Log-Korrelation der vorhandenen Bohrungen. Lithostratigraphisch gehen die Pelite der tonig-karbonatischen Fazies beckenwärts in die Obere-Werra-Ton-Formation (z1Tr) über. Pflanzenführende Pelite sind in den Bohrungen Schiffelbach, Gilserberg und Lehrbach in gleicher lithostratigraphischer Position zu finden (Horn, et al. 1993). Die "Geismarer Kupferletten" können ebenfalls mit einem Vererzungshorizont am nördlichen Schiefergebirgsrand, den "Leitmarer Kupferletten" nordwestlich von Adorf korreliert werden, die hier im Liegenden der Staßfurt-Karbonat-Formation (z2CA) ausgebildet sind. Die Abfolge der darauf folgenden roten Pelite ist an ihrer Basis durch einen grauen kavernösen Kalkstein charakterisiert, der sich in der Position der Staßfurt-Karbonat-Formation befindet. Im höheren Teil dieser Schichtenfolge konnte über einem grauen Basiston (Leine-Ton-Formation, z3T) eine weitere Kalksteinlage beobachtet werden, die eindeutig der Leine-Karbonat-Formation entspricht. Diese Horizonte konnten vor allem mit den Bohrungen Schiffelbach, Jesberg, Rosenthal 1001, Altenhaina und Alsfeld-Rauschenberg 1 erbohrt werden (HORN et al. 1993). Die in den Bohrungen Frankenberg IV, Altenhaina und Rosenthal 1001 erbohrten gelben Sandsteine im Hangenden des oberen Karbonathorizontes der pelitischen Fazies wurden schon von DENCKMANN (1893) und SAUER (1964) im Osten der Frankenberger Scholle beschrieben. In der gesamten Hessischen Senke werden diese ersten Sandsteine oberhalb der Leine-Karbonat-Formation als Aller-Sandstein-Subformation (z4S) beschrieben. Die Sandsteine sind erste Vorläufer der nachfolgend bis in die Beckenrandbereiche transportierten Konglomeratschüttungen der Frankenberg-Formation.
Versch./Sonstiges: Mangels erhaltener Aufschlüsse und Bergbauschächte folgt SAUER (1964) den bergmännischen Beschreibungen von ULLMANN (1803) und WÜRTEMBERGER (1867). Danach treten in der tonig-karbonatisch geprägten Fazies der Geismar-Formation im sog. „Frankenberger bzw. Geismarer Kupferlettenflöz“, einem 1-2 Meter mächtigen Horizont nahe der Basis, in Tonsteinen und Tonmergeln Silber- und Kupfererze auf. Die Vererzungen sind an die hier verstärkt eingelagerten Pflanzenreste gebunden. Neben Pyrit und Kupferglanz werden Kupferkies, Bornit, Covellin und gediegen Silber genannt. Verbreitete Sekundärerze sind Malachit und Azurit. Vor allem an die grauen Karbonate ist eine Hämatitfazies gebunden („Rote Fäule“). Die Erze wurden seit Ende des 16. Jahrhunderts bis ins 19. Jahrhundert hinein untertägig in Schächten abgebaut. Der Erzgehalt des geförderten Gesteins schwankte stark und lag im Durchschnitt bei 0,57 % Cu und 130 g/t Ag (SAUER 1964). Das ehemalige Haldengebiet in der Umgebung von Geismar steht heute unter Denkmalschutz.
Vor allem die Feinsandsteine der Bohrung Rosenthal 1001 zeigen häufig eine vollständige bioturbate Durchwühlung mit röhrenförmigen Wohn- oder Fressbauten (ähnlich den Ophiomorphenbauten) (HORN et al. (1993). Die Abschlägehalden des Erzbergbaus in dem Gebiet der so genannten „Weißen Berge“ südwestlich von Frankenberg-Geismar setzen sich aus den verschiedenen Sedimentgesteinen der Geismar-Formation zusammen. Vor allem sind plattige Tonsteine und kalkreiche diagenetische Konkretionen von 5–30 cm Durchmesser erhalten. Entgegen früheren Vermutungen, dass die Schichten der Geismarer-Kupferletten mit denen der Stätteberg-Formation gleichzusetzen wären (HOLZAPFEL 1879, v. KOENEN 1875) weisen die Kartierbefunde (DENCKMANN 1891) schon früh darauf hin, dass beide Vererzungshorizonte unterschiedlichen Alters sein müssen. Dies wurde durch Vergleiche der Pollenspektren in beiden Horizonten verdeutlicht (SAUER 1964). Während im Stätteberg-Flöz Pseudovoltzia-Arten vorherrschen, konnten im Geismar-Flöz vor allem Pollen der Ullmannien-Arten nachgewiesen werden (SAUER 1964, HEGGEMANN et al. 2004). Eine marine Fauna ist aus der tonig-karbonatischen Fazies der Geismar-Formation nicht bekannt. Die Fundstücke aus diesem Bereich der Geismar-Formation enthalten ausnahmslos Pflanzenfossilien, die in den Kalkkonkretionen zum Teil körperlich erhalten sind. Hierzu zählen unbestimmbare Stammabschnitte einzelner Koniferenarten, Arten von Ullmannia bronni (Göppert), Ullmannia frumentaria (GÖPPERT), Calliperis martinsi (ZEILLER), Pseudovolzia, Peltaspermum martinsii, Sphenopteris und Fruktifikationsreste von Pseudovolzia liebeana (GEINITZ) (HEGGEMANN et al. 2004). Die Pflanzenfossilien liegen als pyritische und calcitische Mineralisationen vor, teilweise sogar als „mumifizierte“ Flora (UHL & KERB 2002). Erstmals konnten in den Schichten der Geismar-Formation auch Majoniceae (ähnlich Majonica und Dolomitia, bisher nur aus Südtirol bekannte Gattungen) als Nachweis durch Kuticulen erbracht werden (UHL & KERB 2002).
Literatur: DENCKMANN, A. (1893): Die Frankenberger Permbildungen.— Jahrbuch der königlichpreußischen geologischen Landesanstalt, 12:234-267, Berlin.
Deutsche Stratigraphische Kommission (2002): Stratigraphische Tabelle von Deutschland (STD 2002).— GeoForschungsZentrum, Potsdam.
HEGGEMANN, H. (2003): Geologische Karte von Hessen 1:25 000 Blatt Nr. 4818 Medebach.— Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie, Wiesbaden.
HEGGEMANN, H., KAUFMANN, H., KELLER, T., & EILRICH, B. (2004): Die Geologie des Steinbruchs Rodenbach bei Frankenberg - Unterschutzstellung von drei Steinbruchsarealen.— Geologisches Jahrbuch Hessen, 131:105-118, Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie, Wiesbaden.
HORN, M., KULICK, J., & TIETZE, T. (1993): Kontinentale klastische Sedimente aus Oberperm und Untertrias am Ostrand des Rheinischen Schiefergebirges.— Geologica et Palaeontologica, 27:357-377, Marburg.
KULICK, J. (1991): Die Randfazies des Zechsteins in der Korbacher und in der Frankenberger Bucht (Exkursion E am 4. April 1991).— Jahresberichte und Mitteilungen des oberrheinischen geologischen Vereins, Neue Folge, 73:85-113, Stuttgart.
KULICK, J. & KOWALZYK, G. (1987): Die Randfazies des Zechsteins in der Korbacher Bucht und im Frankenberger Raum, STOP 1-7.— Hrsg.: KULICK , J. & PAUL, J. : Zechsteinaufschlüsse in der Hessischen Senke und am westlichen Harzrand, Exkursionsführer II.— Internationales Symposium Zechstein 87, S. 141-169, Wiesbaden.
MAUSFELD, S. (1981): Die Geologie der Umgebung von Frankenberg-Geismar unter besonderer Berücksichtigung der Fazies und der Diagenese der permischen Gesteine.— unveröffentlichte Diplom-Arbeit, Philipps-Universität Marburg, Marburg.
SAUER, E. (1964): Das Perm am Schiefergebirgsrand zwischen Gilserberg und Lollar.— Dissertation Philipps-Universität Marburg, 115 S., Marburg.
Autor des Datenblattes: Heggemann, H.
Erstellt am: 27.09.2005
Zuständige Subkommission: Subkommission Perm-Trias
Freigabe Subkommission: Ja
Freigabe am: 23.04.2008
Änderung Datensatz: 29.04.2008
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Litholex Recherche vom 30.03.2017, 10:43:10.

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HISS, M.1): Aachen-Formation2). In LithoLex [Online-Datenbank]. Hannover: BGR. Last updated 22.06.20063). [cited 05.07.2006]4). Record No. 20080025). Available from: http://www.bgr.bund.de/litholex

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