Petrographie und Genese der Sandsteine des Unter- und Mittelräts im nördl. Harzvorland

Die Rätsandsteine des nördlichen Harzvorlandes wurden petro- graphisch untersucht und beschrieben. Ihr Mineralbestand ist durch das Vorherrschen stabiler Minerale (Quarz bzw. stabile Schwerminerale) geprägt. Dieser kompositioneilen Reife entsprechen das Fehlen generell sehr grober Sedimente und die gute Sortierung fast aller Sandsteine. Das lokale Auftreten von "instabilen" Schwermineralen (hauptsächlich Granat, Staurolith, seltener Disthen, "Epidot" u.a.) sowie schwankende Feldspatgehalte erforderten gezielte Untersuchungen zum Verhalten der Komponenten während Transport und Diagenese: Danach ist die heutige Mineralverteilung nicht auf Anlieferung aus verschiedenen nahegelegenen Liefergebieten (Harz, Flechtinger Höhenzug) zurückzuführen. Das Material ist vielmehr durch Transportsonderung und durch unterschiedlich starke diagenetische Mineralauflösung differenziert worden. Die Diagenese ist im Unterrätsandstein unter alkalischen Porenwasserbedingungen abgelaufen. Dadurch blieben auch instabile Schwerminerale erhalten. Die Diagenese des Mittel- rätsandsteins war im Anfangsstadium dagegen mindestens lokal durch extrem saure Bedingungen gekennzeichnet. Hier wurden die Schwerminerale außer Zirkon, Turmalin, Rutil sowie z.T. Feldspat angegriffen oder aufgelöst. Quarz und Kaolinit bildeten sich neu. In Gebieten mit hydraulischer Verbindung zwischen den Sandsteinkörpern kam es zur Überlagerung beider Diageneseabläufe. Die frühdiagenetischen Vorgänge spiegeln die Sedimentationsbedingungen wider: Nach der Entwicklung eines ersten unterrätischen Flußsystems am Nordostrand des Gebietes (Allertal-Schüttung) mit zugehörigen Deltasedimenten (Schüttung nach Nordwesten) dringen Arme eines neuen Systems in zunächst schmalen Strängen nach Westen bzw. Nordwesten vor. Sie hinterlassen im Südteil des Gebiets den Unterrätsandstein der Fallstein-Schüttung, der sich im Überflutungsbereich der Flüsse mit Sedimenten der flachmarinen (hyperhaiinen) Steinmergelkeuper-Fazies verzahnt. Durch Meeresspiegelanstieg bildet sich im Westteil des Untersuchungsgebiets ein Becken mit marinen Ablagerungsbedingungen (Mittelrät) aus. Das alte Flußsystem wird zugleich nach Osten abgedrängt. Im Süden bleibt das Gebiet Halberstadt/Fallstein Zentrum eines Deltavorbaus (Fallstein-Schüttung), der jedoch schnell an Bedeutung verliert. Statt dessen breitet sich vom Raum Helmstedt ausgehend eine neue Deltaschüttung (Lappwald- Schüttung) bis über die Weser hinaus nach Westen aus. Besonders im Lappwald-Delta kommt es zu einer reichen Faziesdifferenzierung in den Sedimenten des Deltadachs. Die in beiden Regionen entstehenden Moorablagerungen verursachen die Versauerung des Porenwassers, das die Frühdiagenese beeinflußt. Weiterer Meeresspiegelanstieg beendet die deltaische Sedimentation auch im Bereich der Lappwald-Schüttung. Die paläogeographische Entwicklung des nördlichen Harzvorlands ist einsinnig verlaufen. Die Sedimente des nördlichen Harzvorlands enthalten keine Hinweise auf zeitweilige Regression größeren Ausmaßes. Die Verlagerung der Sedimentationsintensitat von der Fallstein-Schüttung auf die Lappwald-Schüttung entspricht vielmehr einer großräumigen Entwicklung, in deren Verlauf sich die Deltabildung zwischen Franken und Nord- Dänemark von Süden nach Norden verlagert.

Das Tertiär-Vorkommen von Dörentrup im Lippischen Bergland (Ostwestfalen)

Innerhalb des Lippischen Berglandes in Ostwestfalen sind vereinzelte tertiärzeitliche Vorkommen bis heute erhalten geblieben. Die bekanntesten Lokalitäten sind dort die aufgelassene Quarzsandgrube von Dörentrup und die alten Fossilfundpunkte für das Oberoligozän in Friedrichsfeld und Göttentrup. Zur Gesamtdarstellung des rund 7 km2 großen Tertiär-Vorkommens wurden rund 200 Bohrungen in verschiedenen Archiven aus den Jahren 1861 bis 1986 gesichtet und durch ein Bohrprogramm mit 67 Bohrungen (1 270,4 lfd. m), das v. Verf. in den Jahren 1981 bis 1984 vor Ort betreut und geologisch ausgewertet wurde, ergänzt. Hinzu kam die Aufnahme von 85 Aufschlüssen im Locker- und Festgestein. Das Tertiär von Dörentrup liegt in einem durch Subrosion zechsteinzeitlicher Salinargesteine in mehreren Senkungsphasen (Alttertiär bis Mittelpleistozän) entstandenen Senkungsfeld, das im Bereich tektonisch vorgezeichneter Schwächezonen zwischen den Großstrukturen Niedersächsisches Tektogen und Hessische Senke entstanden ist. Die Schichtenfolge des Tertiärs lagert dem mesozoischen Untergrund (Keuper, Lias) diskordant auf. Sie beginnt mit dem Unteroligozän. Mittel- und oberoligozäne Sedimente sind ebenfalls durch weitere Bohrungen nachgewiesen. Ihre lithologische Ausbildung und die Fossilführung zeigen marine Verhältnisse und Landnähe an. Das Oligozän wird von einer Geröllage mit überwiegend Kieselschiefer- und Quarzgeröllen nach oben abgeschlossen. Die Maximalmächtigkeit des Oligozäns beträgt 73 m. Die fluviatilen sandigen Ablagerungen mit eingeschalteten Tonen und gering inkohlten Braunkohlenflözen sind pollenanalytisch in das Miozän/Pliozän zu stellen. Korngrößenanalysen und granulometrische Parameter zeigen zwei Sedimenteinheiten auf: schluffige Feinsande im älteren Teil und sehr eisenarme Mittelsande mit einzelnen Grobsandlagen ("Dörentruper Quarzsand") im jüngeren Teil. Das Quartär erreicht Mächtigkeiten von über 60 m, die durch eine subrosive Absenkung während der Sedimentation ermöglicht wurden. Die mio-/pliozänen Sedimentproben aus den Aufschlüssen besitzen Durchlässigkeitsbeiwerte von 9,4 x 10-4 bis 5,3 x 10-5 m/s. Eine geologische Profilserie mit 18 Profilschnitten durch das Tertiär-Vorkommen verdeutlicht die komplizierten Lagerungsverhältnisse.

Die cromerzeitlichen Bären aus der Einhornhöhle bei Scharzfeld

Up to now the bear remains from the "Einhornhöhle,, Cave near Scharzfeld at the foot of the Harz Mountains have been aseribed to the species "Ursus spelaeus" without undertaking comprehensive studies. Owing to an erroneous Classification of the gravel deposits covering part of the cave floor into the Middle Terrace of the Oder Rivulet, the fossil-bearing strata have been assigned to the Eemian Interglacial. RODE, who included a part of the Scharzfeld teeth in his treatise on teeth of the bears, has stated arctoidal features in their formation apart from certain specializations. He arrived at the conclusion that the Scharzfeld Bear differs more pronouncedly from all Central European Cave Bears he had investigated than the same differ from each other, and he named the Scharzfeld Bear: "Ursus spelaeus var. hercynica". The geological exploration of the Einhornhöhle Cave and of its environs carried out by DUPHORN in 196? resulted in the aforesaid gravels pertaining to a terrace of a Pre-Elster- Glaciation age; according to DUPHORN the fossil-bearing Sediments were deposited in a Pre-Elster-Glaciation ffarm- Climate Period. The very sparse aceompanying fauna does not contain any Stratigraphie key form; arctic elements and members of an interglacial forest fauna are missing. Its composition teils in favour of a dry, yet not too cool period of the Pleistocene, which is younger than the Villa- franchium. Consequently the cave must have been taken pos- session of for settling in the Cromerian Interglacial. The investigation of the bear remains has led to the result that, in all systematically .important teeth and skeleton characteristics, the Scharzfeld Bear shows either concor- dance with Ursus deningeri or greater analogy to the same than to Ursus spelaeus; in a few properties it even appears somewhat more primitive than Ursus deningeri. Therefore the bears of the Einhornhöhle Cave belong to the species "Ursus deningeri v. REICHENAU 1906". In the frontal teeth certain specializations occur. However, in view to the great varia- bility of the deningeri-"rassenkreis" there does not seem to be a justification for establishing a subspecies of its own. Whereas up to now nothing had been known in respect of the hibernation habits of Ursus deningeri, there has for the first time been furnished proof that an Ursus deningeri population had oecologically become "cave" bears. Consequently this specialization, as the onset and cause of which the Elster Glaciation was up to now considered, must already be originating in older cold epochs.

Sedimenttexturen der Sohlbankfläche im Naturdenkmal "Saurierfährten Münchehagen" (Berrias), Rehburger Berge : Rippelmarken und Ichnofossilien als Grundlage einer Deutung des Ablagerungsraumes

Die Gesteine des bearbeiteten Aufschlusses, dem Naturdenkmal "Saurierfährten Münchehagen" bei Münchehagen (Rehburger Berge), liegen stratigraphisch in der Bückeberg-Formation des Berrias (Wealden). Aufgeschlossen ist der Hauptsandstein (Wealden 3) . Es werden die Sedimenttexturen der Sohlbankfläche des ehemaligen Steinbruchs analysiert und interpretiert. Vorherrschende Schichtungstypen sind Wellenrippelschichtung und Flaserschichtung. Die Sedimente sind stark bioturbat. Auf mehreren freiliegenden Flächenniveaus der Sohlbank sind Rip- pelmarken zu beobachten, die systematisch vermessen wurden. Danach handelt es sich uro Wellenrippeln und untergeordnet um strömungsüberformte Wellenrippeln durch ablaufendes Wasser. Zahlreiche Merkmale zeigen wiederholtes Auftauchen und Trok- kenfallen an. Tonlagen kennzeichnen zeitweilige Stillwasserbedingungen. Ein ehemals verzweigtes Rinnensystem ist in Relikten erhalten und beweist ebenfalls einen wechselnden Wasserstand (ablaufendes Wasser). Sporadisch kam es im Zuge hochenergetischer Ereignisse zu einem schichtflutartigen Abfließen des Wassers. Eine reiche Ichnofauna ist zu beobachten. Wenige Spurentypen sind vorhanden, die Spurendichte ist jedoch sehr hoch. Es dominieren horizontale oder wenig geneigte Gestaltungswühlgefüge, vertikale Bauten kommen nur untergeordnet vor. Als häufigste Spurentypen treten Thalassinoides, Muensteria, Plano- lites und Pelecypodichnus auf. Die Größe der Ichnofossilien ist meist gering. Die Spuren bilden eine Ichnocoenose aus Ichnofossilien der Cruziana- und untergeordnet der Skolithos- Fazies. Bivalven belegen Brackwasser-Verhältnisse. Dies alles sind Merkmale eines lagunären Ablagerungsraumes, gelegen am Rand eines gezeitenarmen bzw. -losen Nebenmeeres (Niedersächsisches Becken) im Übergang von der fluviatilen in die litorale Fazies im rückwärtigen Bereich eines Barrierensystems. Wahrscheinlich spielte Wind eine entscheidende Rolle als Ursache für Wasserspiegelschwankungen. Die maximale Wassertiefe bei auflandigem Sturm hat vermutlich nicht mehr als 3 - 4 m betragen. Sonst war sie wahrscheinlich deutlich geringer und ermöglichte Dinosauriern ein Durchwaten des Gewässers, wie Fährten auf der Sohlfläche beweisen.