Геология Германии - Geology of Germany - Wikipedia

Слои песчаника Триасовый возраст в Тюрингия

В геология Германии находится под сильным влиянием нескольких фаз орогенез в Палеозой и Кайнозойский, к осаждение на шельфе морей и эпиконтинентальные моря и дальше равнины в Пермский период и Мезозойский а также Четвертичные оледенения.

Региональная геологическая обстановка

Карта тектонических провинций в Европе с указанием Балтийского щита и Восточно-Европейской платформы (  ) и европейских орогенных поясов (Каледонский          ; Варискан  ; Альпийский  ). Красные линии представляют геологические швы. Германия расположена в центре карты.

Германия находится между геологически очень старыми (Докембрийский ) Восточноевропейский кратон (Балтика ) на север и северо-восток (что дальше на север отображается как Балтийский щит ) и геологически молодые (кайнозойские) Альпийский -Карпатский Ороген На юг. Соответствующие корковый провинции Германии, таким образом, геологически "среднего возраста" и были сросшийся на Восточно-Европейский кратон во время палеозоя через плита тектоническая процессы. Эти области образуют геологический подвал Германии. Фундамент - самый старый из четырех геологических ярусов земной коры (Немецкий: Stockwerke), которые перекрываются в Центральной Европе, к северу от Альпы. Уровни в основном отражают возрастные отношения горных пород и великих тектонический тенденции, которым земная кора подвергалась в ходе своей геологической истории: растяжение земной коры и широко распространенные, в основном морские, осаждение чередующийся со сжатием коры / орогенезом и экстенсивным эрозия. Поверхностная геология Германии приобрела свою нынешнюю конфигурацию из-за региональных различий в действии и проявлении внешних и внутренних сил в течение последнего периода. c. 20 миллионов лет. Германию можно разделить на три физико-географические регионы: Центрально-европейская депрессия, центральноевропейские блоки и Альпы.

Физико-географические регионы

Упрощенная карта поверхностной геологии Германии. Центрально-Европейская депрессия (Mitteleuropäische Senke) (светло-желтая) почти полностью покрыта четвертичными отложениями (Quartär). Центрально-европейские блоки представлены в основном в фиолетовый (Мезозой + Zechstein + Рур Каменноугольный (силезский)) и бурый (до позднего карбона). На крайнем юге находятся Альпы.

Центральноевропейская депрессия

Северная треть Германии является частью Центральноевропейской депрессии (Немецкий: Mitteleuropäische Senke), что примерно соответствует Северо-Германская равнина. Центрально-европейская депрессия - это зона длительного оседания, содержащая осадочная порода толща толщиной несколько тысяч метров, возрастом от позднего палеозоя до кайнозоя, и характеризуется сильной поверхностной ледниковый печать, а также соляная тектоника диапиров пермских солей вместе с незначительными отдаленными эффектами альпийского орогенеза.

Центрально-европейские блоки

К югу от Центральноевропейской депрессии находится район Центральноевропейских блоков (Немецкий: Mitteleuropäisches Schollengebiet), который географически включает Центральная возвышенность, то Южно-германские Скарпланды, то Верхняя Рейнская равнина и предгорья Альп. Долгосрочные эффекты альпийского орогенеза были относительно сильными в этой области, а эффекты Плейстоцен оледенения были небольшими. Район разделен на несколько блоков структурно приподнятых, где обширно сложенный Палеозойский фундамент обнажения, и некоторые опускающиеся / неподнятые блоки, покрытые почти исключительно мезозойскими или кайнозойскими породами. Поднятые блоки - это Рейнский массив (за исключением Арденны ), Саксонский и Тюрингский блоки (не путать с Саксотуринская зона ) в том числе Harz, то Тюрингский бассейн, то Тюрингский лес, Тюрингско-Франконско-Фогтландские сланцевые горы и Горы Фихтель -Рудные горы. Последние три геологических единицы образуют северо-западную окраину Богемский массив, который является крупнейшим непрерывным выходом фундамента в Центральной Европе. Северо-восточная окраина Чешского массива - это Судеты Блокировать. Западный край центральной части Чешского массива, Богемский блок, простирается в Германию с горными хребтами Лес Верхнего Пфальца и Баварский лес. Пониженные / неподнятые блоки - это Нижний Рейнский грабен (или "Рур Грабен") с Кельнская низменность, то Münsterland Меловой бассейн (Вестфальская низменность ), блок Соллинг (Гессенская впадина), Южногерманский блок (Южно-германские Скарпланды вместе с Оденвальд, то Шпессарт, то Дремучий лес и Бассейн Моласса ) и Верхний Рейнский грабен.

Альпийско-Карпатская дуга

К югу от Южно-Германского блока и Богемского массива находится Альпийско-Карпатская дуга (Немецкий: Альпен-Карпатен-Боген). Хотя его распространение в Германии ограничено крайним югом Бавария эта узкая полоса имеет относительно высокое геологическое разнообразие. В этом регионе находятся три из четырех основных тектонических «областей» Альп: Подгузники Helvetic, то Penninic подгузники (как Rhenodanubian Флиш Зона) и Восточные Альпы (как Северные известняковые Альпы ).

Геологические уровни

К северу от Альп четыре коровых «уровня» поверхностных и подземных горных пород в Германии традиционно различаются по возрасту и структурным характеристикам (от глубокого до мелководного): фундамент, переходный уровень, мезозойский период. Платформа и кайнозойская платформа. Последние три также обозначаются общим термином «платформа», в отличие от подвала.

Подвал

Дорога срезана Девонский сланцы возле Цюшена в Горы Ротхаар (Рейнский массив)

Карьер в Brocken гранит плутон на Вурмберг в Верхний Гарц Горы, части которых ранняя пермь (Асселианский ) возраст, одно из самых молодых скальных тел варисканского фундамента.

Подвал (Немецкий: Grundgebirgsstockwerk) состоит из складчатых скал, некоторые из которых метаморфических пород, преимущественно морско-осадочные и подводно-вулканический источник, вторгся к гранитоид плутоны. Большинство этих пород имеют поздний карбон возраст или старше. Складывание и метаморфизм этих осадочных и вулканических пород, и внедрение гранитоидов произошло в основном в двух палеозойских складчатых образованиях: Каледонский орогенез в конце Ордовик и Варисканский орогенез в ранний карбон. В самых старых складчатых породах Варискана существуют свидетельства более древнего орогенеза, Кадомиан орогенез, который произошел до аккреции блоков земной коры Прото-Европы (Балтика) (Немецкий: Ур-Европа). Складчатые породы фундамента возникли в Протерозойский, но даже более старые реликвии Континентальный разлом находятся в парагнейс Баварского леса, протолит из которых, вероятно, были депонированы после кадомского орогенеза. Образец этого парагнейса содержит обломочный циркон зерно, ядро ​​которого кристаллизовалось из магма вовремя Архейский эон, около 3,48 миллиарда лет назад.^[1]

В то время как каледонский складчатый фундамент лежит на несколько тысяч метров ниже поверхности Центрально-Европейской депрессии, Варисканский фундамент или Варисциды (Немецкий: Варистикум) выходов на поверхность в районе Центрально-Европейского блока, которые широко распространены в нескольких крупных высокогорных районах, а также редко в некоторых равнинных районах в виде поднятий фундамента. Здесь проводится различие между комплексами горных пород, обычно называемыми «сланцевыми поясами» (Немецкий: Schiefergebirge) из неметаморфизованных или слабометаморфизованных пород (шифер, черт, песчаник, известняк, изменено базальт, филлит и кварцит ), которые лишь в небольшой степени нарушены гранитоидами, и комплексы пород, обычно называемые кристаллический, состоящий из слабометаморфизованных пород (филлит, кварцит, мрамор, амфиболит, серпентинит, сланец, гнейс, гранулит и эклогит ), которые сильно прорваны гранитоидами. Породы сланцевого пояса складывались на небольшой глубине при относительно низких температурах, в то время как метаморфические кристаллические области погружались намного глубже во время Варисканского орогенеза и подвергались воздействию высоких давлений и, в некоторых местах, очень высоких температур, которые вызывали частичное плавление скал. В геохимический Признаки варисканских гранитоидов позволяют предположить, что их магма образовалась в результате частичного плавления глубоко залегающих осадочных пород. Сланцевые пояса обнажений встречаются в основном в Рейнском массиве, Гарце и Тюрингенско-Франконско-Фогтландских сланцевых горах. Выступающие на поверхность кристаллические области встречаются в основном в Шварцвальде, западном Оденвальде, Vorspessart, Рудные горы, горы Фихтель, Пфальцский лес и Баварский лес.

Переход

Слева: типичный пермский период конгломерат, ниже Замок Вартбург (Тюрингский лес). Справа: пермь риолит бассейна Саар-Нахе, недалеко от Wöllstein.

Уровень перехода (Немецкий: Übergangsstockwerk) включает все развернутые осадочные и вулканические породы от позднего карбона (стефана) до середины перми (Гваделупский ) возраст. «Переходный уровень» отчасти относится к стратиграфическому положению этих пород: они моложе складчатых варисцидов, но старше слоев мезозойской платформы. Кроме того, они происходят из фазы геологического перехода, которая характеризуется уплощением Варисканских гор и постварисканской вулканизм, которое сопровождалось растяжением коры в варисканском орогене. Породы переходного уровня отличаются от более молодых платформенных отложений тем, что они часто относительно крупнозернистые (конгломератный ) Молассовые осадочные породы и кислый к средний вулканические породы (особенно риолит ), тогда как на мезозойской платформе мало конгломератов и нет вулканических пород. Уровень перехода разделен литостратиграфически в стефан и пермь (Rotliegend ) последовательности. Скалы переходного уровня сегодня встречаются в основном в Бассейн Саар-Нахе, район Галле-Лейпциг (например, Галле Порфирий Комплекс), Рудный горный бассейн и Тюрингский лес.

Мезозойская платформа

Обнажение кровати из Белая юра известняк на краю оползень в Хиршкопфе рядом Mössingen (Швабская Юра )

В Schrammsteine, Песчаники верхнего мела в Эльбские песчаниковые горы возле Бад-Шандау

Мезозойская платформа (Немецкий: Mesozoisches Deckgebirge) включает все практически развернутые осадочные породы мезозоя (Триасовый, Юрский и Меловой ), но также включает некоторые палеозойские отложения Лопингиан эпоха поздней перми. В северной Германии, в принципе, даже относительно развернутые или слабо складчатые посткаледонские / допермские отложения (включая Рур Карбон и его западное продолжение в районе Ахена) входят в состав мезозойской платформы.

Выходящая на поверхность мезозойская платформа на поверхности включает Zechstein (Средняя / Верхняя Пермь) морской гипс скалы и известняки, Buntsandstein (Нижний триас) силикатный горные породы, Muschelkalk (Средний триас) морские известняки, Keuper (Средний и верхний триас) смешанные эвапорит -карбонат -кремнисто-обломочные отложения, Нижняя юра (Лиас /Шварцюра ) морские черные сланцы, Доггер /Браунджура (Средняя юра ) морские, часто железосодержащие силикокластические породы, Белая юра /Мальм (Верхняя юра ) морские известняки, Нижний мел (Wealden) континентальные силикокластические породы и Верхний мел морские известняки, песчаники и опоки.^[а] Обнажения пород Цехштейна ограничены краями поднятий фундамента. Породы триаса занимают самую большую площадь. В Южно-Германском блоке мезозойские породы, широко выходящие на поверхность, падают на юго-восток. Из-за чередования слоев сланцев, склонных к выветриванию и эрозии, и более устойчивых песчаников и известняков, Cuesta ландшафт сформировался здесь за последние несколько миллионов лет. Самая заметная из этих куэст - Белая Джура Франкония и Швабская Юра. Возвышенности, образованные относительно устойчивыми к выветриванию / эрозии песчаниками раннего / среднего Бунтсандштайна, включают Пфальцский лес, Оденвальд, Шпессарт, Зюдрён и Бургвальд. Гряды известняков Muschelkalk встречаются в основном в Тюрингенском бассейне. Вероятно, самым известным проявлением песчаников мелового периода является Эльбские песчаниковые горы.

В северной Германии отдельные блоки были вытеснены соляные купола, и были размыты до более старых слоев мезозойской платформы. Устойчивые к эрозии коренные породы на этих блоках образуют небольшие изолированные гряды, особенно в северной части Гарца. форланд область, край. К ним относятся Elm Hills (Muschelkalk), Asse Hills (Buntsandstein и Muschelkalk) и Grosser Fallstein (Muschelkalk), а также остров Гельголанд (Бунцандштейн). Меловой мел могут быть найдены, частично покрытые тонкими четвертичными отложениями, только на севере Германии, в том числе в меловом бассейне Мюнстерланд, где меловые отложения непосредственно лежат на Рур Каменноугольные и продолжаются на запад в Аахенская свита, а также в районе Ганновера и Зальцгиттера. Вероятно, самые известные меловые известняки Германии находятся на острове Рюген, на северном побережье Германии.

Кайнозойская платформа

Оставили: Миоцен морские пески бассейна Молассе, песчаный карьер Рамминген рядом Öllingen. Справа: обнажение третичного базальта в Хуммельсберге, Вестервальд.

Кайнозойская платформа (Немецкий: Känozoisches Deckgebirge) состоит из Третичный и четвертичные породы. Он также известен как уровень «рыхлых пород», потому что из-за своего молодого возраста кайнозойские осадочные породы часто не подвергались интенсивному воздействию. диагенез и поэтому часто не цементированный. Поскольку самые молодые отложения на поднятой территории удаляются в первую очередь, отложения кайнозойской платформы широко распространены только в молодых кайнозойских областях погружения в регионе Центрально-Европейских блоков. Наиболее крупные сплошные выходы на поверхность - Верхнерейнский грабен с Бассейн Майнца и котловина Моласса (прогиб Альп). Особые «просадки» - это Nördlinger Ries и Кратер Штайнхейм, оба происходят через метеорит ударное событие.^[2] Кайнозойские отложения в регионе Центрально-Европейских блоков состоят как из силикокластических пород и известняков, так и из морских и континентальных отложений. Кайнозой в Германии также представлен вулканическими породами. В отличие от наиболее кислых (SiO₂ -богатые) вулканические породы переходного уровня, кайнозойские образования в основном находятся от среднего до очень SiO₂-бедные (трахит, базальт, фонолит, тефрит, нефелинит и базанит ).^[3] Крупнейшие кайнозойские вулканические районы Германии - это Горы Фогельсберг, то Вестервальд, то Ренские горы и Эйфель.

Слева: четвертичный песчано-гравийный эскер отложения, затронутые недавними почвообразование (выщелачивание и переосаждение карбонатов у поверхности земли) в Gatschow, восточная Мекленбург-Передняя Померания. Справа: четвертичный перигляциально - происхождение каменный бег на Люсен в Баварском лесу.

В северной Германии почти вся поверхностная геология состоит из кайнозойских отложений, в основном плейстоценовых и Голоцен ледниковые или флювиогляциальные отложения. Морены и urstromtals определить облегчение (видеть Ледниковая серия ). Таким образом, Южный хребет (Немецкий: Südliche Landrücken) является мореной Заалеское оледенение и Северный хребет (Немецкий: Nördliche Landrücken) является мореной Вейкселевское оледенение.^[4] Материал этих отложений был поднят ледяной покров на пути из Скандинавии в Центральную Европу и отложился там во время таяния. Маршрут, по которому прошел лед, можно реконструировать с помощью скал, булыжники в моренных отложениях, потому что они могут соответствовать определенным регионам Скандинавии (видеть Ледниковый неустойчивый ). В южной части Германии, за исключением Альпийского холма и Верхнего Рейнского грабена, есть довольно маломощные четвертичные отложения и образования, географически ограниченные в основном нижними склонами и долинами, где они встречаются как осыпь и каменные бега или как речной гравий и пески. В предгорьях Альп встречаются плейстоценовые морены. Однако там брусчатка происходит из Альп, и для обозначения используется другая номенклатура, чем в Северной Германии. ледниковые периоды в котором лед с гор на юге продвигался в предгорья: оледенение Заале соответствует там Рисовое оледенение; оледенению вейкселя соответствует Вюрмское оледенение.

Немецкие Альпы

Реноданубский флиш: Ритмичный известнякмергель -грязевая порода переплетение формации Пизенкопф (поздний мел) в Рётенбахтале, Ostallgäu

Альпы - это молодой ороген, в котором относительно простые геологические отношения между фундаментом и платформой, существующие в районе к северу от Альп, были наложены и усложнены орогенными процессами. Формирование Альп происходило в тектонических «областях», но внутри которых можно выделить фундамент и платформу, которые вместе или по отдельности построены из отдельных пеленки. Покровы, выходящие на поверхность в Немецких Альпах, неизменно содержат платформенные единицы складчатых неметаморфизованных осадочных пород, в основном мезозойского возраста, которые откладывались почти исключительно в морской среде. Они связаны с тремя из четырех владений Альп.

Гельветический домен

В Helvetic Домен (также известный как Helvetic Nappes) (Немецкий: Гельветикум) удары примерно с востока на запад в полосе, в основном шириной всего несколько сотен метров, прямо на северной окраине Альп с кремнисто-обломочными и карбонатными породами мелового и раннетретичного периодов. надвигаться к северу на южный край бассейна Моласса. В основном это мелководные морские образования, например, богатые нуммулиты (свита Крессенберг).^[5][6] Они представляют собой внутренний континентальный шельф на южной окраине доальпийской Европы, и они не были затронуты процессами складчатости и надвигания альпийской орогении до относительно позднего времени.

Зона флиша

Penninic Domain (также известный как Penninic Nappes) (Немецкий: Пенниникум) простирается к югу от Гельветической области полосой шириной в несколько километров в виде Реноданубской зоны Флиша. Он состоит из кремнеземисто-карбонатных отложений мелового и нижнего третичного возраста. мутный глубоководные отложения (видеть Флиш ), которые представляют собой часть обломков эрозии, образующих альпийские осадочные породы. клин что в дальнейшем процессе формирования Альп сама была включена в ороген и надвигалась на расстояние около 100 км к северу на гельветические единицы.^[7]

Известняковые Альпы

Немецкие известняковые Альпы: густо постельный карбонаты Известняк Веттерштайн (Средний триас) в районе вершины Цугшпитце

Немецкие известняковые Альпы: Толстослоистые известняки Формация Дахштайн (Поздний триас) в восточной стене Watzmann

В Восточные Альпы простираются к югу от зоны Флиша и занимают самую большую территорию в немецких Альпах. В Германии Восточные Альпы - это по большей части карбонатные породы мезозоя, в основном триаса. Эта ассоциация карбонатных пород, выходы которых (включая австрийские части) проходят полосой шириной от 35 до 50 км от Форарльберг насколько Венский бассейн, называется Северные известняковые Альпы. В отличие от Гельветической области и Зоны Флиша, которые все еще в основном имеют низкогорный характер (Немецкий: Mittelgebirge) хотя они морфологически четко отделены от альпийского холма, Северные известняковые Альпы образуют высокие горы (Немецкий: Hochgebirge) на высоте более 2000 метров над уровнем моря. Из высокие горы Германии, самый высокий Цугшпитце, высотой 2962 метра, что более чем на тысячу метров выше, чем Фельдберг в Шварцвальде, самой высокой горе Германии за пределами Альп.

Северные известняковые Альпы представляют собой среду осадконакопления, которая, вероятно, была расположена в нескольких сотнях километров к югу относительно нынешнего положения горных пород. Это отражено в фации а также в ископаемое запись: В то время как в Восточных Альпах карбонаты платформы с тропической фауной были установлены в конце Средний триас, современные, эпиконтинентальные, частично наземные толщи в Центральной Европе к северу от Альп. (видеть # Мезозойская платформа ) в них преобладают силикокластики и фауна умеренно теплая. Поэтому, особенно в отношении образования триасовых пород, проводится различие между "Германские фации «(Центральная Европа к северу от Альп) и« Альпийская фация »(Северные известняковые Альпы). Начиная с позднего мелового периода, Восточные Альпы были затронуты альпийским орогенезом, и скалы Северных известняковых Альп были сложены и перемещены на север в свои текущее положение, преобладающее над доменами Helvetic и Penninic.

Смотрите также

• Европейская кайнозойская рифтовая система
• География Германии
• Геология Альп
• Германский Триас
• Laacher See
• Список землетрясений в Германии
• Список стратиграфических единиц ископаемых в Германии
• Список осадочных образований в Германии
• Яма Мессель
• Nördlinger Ries
• Рейнское ущелье
• Зольнхофенский известняк
• Вулканический Эйфель

Примечания

1. Gaize (Немецкий: Pläner) является историческим или традиционным обобщающим термином для некоторых морских осадочных пород верхнего мела, особенно сеномана и турона в Центральной Европе и странах Балтии. В современных геологических классификациях это слово можно найти только как часть названия некоторых литостратиграфических единиц, а не как термин, относящийся к осадочной петрографии. Gaize имеет относительно хорошо слоистую структуру с толщиной слоя от нескольких миллиметров до максимум около 1,5 метров. Это характерное расслоение повлияло на добычу расколотых плит, блоков или битого материала для обжига извести. Основными минеральными составляющими опоки являются кварц, кальцит, глинистые минералы и слюда (в основном глауконит). Из-за различных пропорций минералов в зависимости от залегания покрывается практически весь диапазон между известняком, кварцевым песчаником и аргиллитом. Цвет рубашки варьируется от серо-бежевого до золотисто-бежевого. Кроме того, опока часто имеет характерный пятнистый вид.

Рекомендации

1. Гебауэр, Дитер; Уильямс, Ян С .; Компстон, Уильям; Грюненфельдер, Марк (1989). «Развитие континентальной коры Центральной Европы с раннего архея на основе традиционного и ионно-микрозондового датирования возрастом обломочных цирконов возрастом до 3,84 млрд лет». Тектонофизика. 157 (1–3): 81–96. Дои:10.1016/0040-1951(89)90342-9.
2. Бёме, Мадлен; Грегор, Ханс-Иоахим; Heissig, Kurt (2002), "Удары метеоритов Риса и Штайнхайма и их влияние на условия окружающей среды во времени и пространстве", в Buffertaut, E .; и другие. (ред.), Геологические и биологические последствия ударных событий, Heidelberg: Springer-Verlag, стр. 217–235, Дои:10.1007/978-3-642-59388-8_10, ISBN  978-3-642-63960-9
3. Plant, J.A .; Whittaker, A .; Demetriades, A .; De Vivo, B .; Лекса, Дж. (2005), «Геологические и тектонические основы Европы» (PDF), в Salminen, R. (ed.), Геохимический атлас Европы, часть 1, Геологическая служба Финляндии, ISBN  978-951-690-913-7
4. Семмель, Арно (1996). Geomorphologie der Bundesrepublik Deutschland (том 5) (на немецком). Штутгарт: Франц Штайнер Верлаг. п. 35. ISBN  978-3-515-06897-0.
5. Gebhardt, H .; Orić, S .; Darga, R .; Briguglio, A .; Schenk, B .; Werner, W .; Андерсен, Н .; Самес, Б. (2013). «Палеоэкологические изменения от среднего до позднего эоцена в морской трансгрессивной толще северной окраины Тетии (Адельхольцен, Германия)» (PDF). Австрийский журнал наук о Земле. 106 (2): 45–72.
6. «Stratigraphische Tabelle von Deutschland 2016 (Стратиграфическая карта Германии 2016 - 2-е издание)» (PDF). Deutsche Stratigraphische Kommission. Июль 2016. Получено 24 сентября 2019.
7. Гесс, Рейнхард (2011), «Реноданубская флишзона, Баварские Альпы», в Карене, Сара; и другие. (ред.), Геологические полевые поездки в Центральную Западную Европу, Геологическое общество Америки, стр. 62, ISBN  978-0813700229

Библиография

• Немецкая стратиграфическая комиссия (2002) Stratigraphische Tabelle von Deutschland 2002, Потсдам, ISBN  3-00-010197-7 (на немецком)
• Дирк Хеннингсен, Герхард Кацунг (2006) Einführung in die Geologie Deutschlands 7-е издание, Мюнхен, Spektrum Akademischer Verlag, ISBN  3-8274-1586-1 (на немецком)
• Роланд Уолтер (1995) Geologie von Mitteleuropa. 6-е издание, Штутгарт, E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung, ISBN  978-351-0-65167-2 (на немецком)

внешняя ссылка

• "Lithostratigraphische Einheiten Deutschlands" (Литостратиграфические единицы Германии) (на немецком). Литолекс. Проверено 24 сентября 2019 года.
• "Stratigraphische Tabelle von Deutschland 2016" (Стратиграфическая карта Германии, 2016 г.), Потсдам, Deutsche Stratigraphische Kommission ISBN  978-3-9816597-7-1. Проверено 19 марта 2019.