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Integriertes geologisch/geophysikalisches Feldpraktikum 2008Tharandter Wald

Praktikum zur Vorlesung Grundlagen der Geophysik

Die Vorlesung führt in die grundsätzlichen Inhalte der Geophysik und die Konzepte geophysikalischer Messungen und Interpretationen ein, wobei sowohl

die globale Geophysik als auch die Angewandte Geophysik in großer Bandbreite vorgestellt wird. Die Anwendungen sind auf geowissenschaftlich

relevante Felder abgestellt. Begleitet wird die Vorlesung durch Übungen und ein Geländepraktikum, um die physikalischen Prinzipien zu

veranschaulichen und im Experiment nachzuvollziehen sowie Geophysik in der Kooperation mit anderen geowissenschaftlichen Disziplinen

auszuüben.

Aufgabe: Ermittlung der geologischen Situation in einem Gebiet mit kleinräumig wechselnden Gesteinsverbänden,

verdeckt durch dichte Vegetation, Bodenbildungen und Hangschuttdecken, im Maßstab 1 : 5.000 durch Kombination

geologischer und geophysikalischer Methoden.

Pflichtpraktikum für 4. Sem. Stg. BSc Geologie/Mineralogie & 2. Sem. Stg. Geophysik/Geoinformatik

Leitung: Dr. R. Käppler, Prof. J.W. Schneider, Dr. R-U. Börner, Prof. Th. Bohlen, Dipl.geophys. A. Kurzmann

http://www.geophysik.tu-freiberg.de/pages/studenten/praktika/tharandt.htm

Alternative Prüfungsleistung: Praktikumsbericht

Abgabetermin: bis 20.12.2008

Integriertes geologisch/geophysikalisches Feldpraktikum 2008 Tharandter Wald

Integriertes geologisch-geophysikalisches Feldpraktikum Tharanter Wald, 2008

Methoden:

1.Geologische Kartierung (KA), Prof. Schneider, Dipl. geol. A. Wunderlich2. Geoelektrik (GE), Dr. Börner,

-Widerstandsgeoelektrik mit einer Multielektroden-Anordnung,-Elektromagnetik (EM-34),-(Höhennivellement)

3. Magnetik (MA), Dr. Käppler,4. Seismik (SE), Dipl.geophys. Kurzmann, Prof. Bohlen.

Gruppe A B C D07.10.; 8.00 – 11.30 Uhr KA GE MA SE07.10.; 12.00 – 15.30 Uhr SE KA GE MA08.10.; 8.00 – 11.30 Uhr MA SE KA GE08.10.; 12.00 – 15.30 Uhr GE MA SE KA

Auswertung: 09.10., 9.00–12.00 Uhr (HS Meisser-Bau 0080)

Ablaufplan für die Gruppen:


Kenntnisstand – die GK 25 von 1912

Gehängelehm

Gehängelehm

Po quarzarmer Porphyr

Kugelpechstein

Kieselschiefer, Silur

Tonschiefer, Silur

Gehängelehm

Auelehm/KiesPo quarzarmer Porphyr

Kreide-Sedimente

Nie

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a-Fm

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.

Quarzitschiefer, Silur


Fahrtroute und Arbeitsgebiet


Regionale Geologie Sachsens mit Lage des Arbeitsgebietes ( )


Stichworte zur regionalen Geologie – auszuarbeiten für Punkt 2 des Berichtes „Regionale Geologie des Arbeitsgebietes“

- östliches Saxothuringikum- Erzgebirge Antiklinalzone NE-SW streichend; Paragneise aus neoproterozoischen Grauwacken, Orthogneise aus spätcadomischen Graniten

und Granodioriten hervorgegangen; Faltung und Metamorphose - variscische Orogenese;- Elbezone - Teil des NW-SE streichenden Elbe-Lineaments (Tiefenbruch), durch Mittelsächsische Störung im SW gegen Erzgebirge und durch LausitzerÜberschiebung im NE gegen Lausitz Antiklinalzone begrenzt;

- Elbezone im Oberkarbon durch strike slip Bewegung angelegt; Untergrund der Elbezone sind neoproterozoische Grauwacken und cadomischeGranodiorite sowie die altpaläozoischen Gesteine des Elbtalschiefergebirges als Fortsetzung des Nossen-Wilsdruffer Schiefergebirges; Altpaläozoikum (?Kambrium, Ordovizium bis Unterkarbon) unterschiedlich stark variscisch beansprucht (Serizitgneise bis Phyllite und anchimetamorphe Gesteine); in die Elbezone intrudierte karbonisch im Zuge der variscischen Orogenese das Meißener Massiv (i.w. Monzonitgranite)

- während und nach variscischer Orogenese Anlage von Molassebecken, wie des Oberkarbon/Rotliegend Döhlen-Becken, verbunden mit Vulkanismus= Anlage der Tharandter Wald-Caldera als Einbruchstruktur über einer entleerten Magmenkammer;

- Trias-Sedimente fehlen, wahrscheinlich primär – Region war Teil des Vindelizisch-Böhmischen Festlandes; - Jura-Sedimente nur als Relikte an Lausitzer Überschiebung – ursprüngliche Verbreitung nicht bekannt;- in Unterkreide noch Festland – tropisch-siallitische Verwitterung – Rotlehme als Paläoböden und Kaolinisierung der Vulkanite;- Sedimentation beginnt in Oberkreide (Cenoman) mit terrestrisch-fluviatilen Sedimenten der Niederschöna-Formation; W-E Flußlauf, der in Elbezone

nach S zum Böhmischen Becken als Randbecken der Tethys umbiegt;- marine Transgression aus NW aus dem borealen Nordmeer und aus SE aus der Tethys – Elbezone als Meeresstraße zwischen Festländern;

marine Sedimentation beginnt mit Transgressionskonglomerat an der Basis der Oberhäslich-Formation (im wesentlichen mariner Quadersandstein);- nach schwacher Regression erneute Transgression – Dölzschen-Formation (im wesentlichen mariner Plänersandstein);- in Oberkreide/Tertiär alpidische Orogenese – Fernwirkung in Mitteleuropa als saxonische Bruchtektonik mit Gräben, Horsten und Pultschollensowie Tiefenbrüchen – basaltischer Vulkanismus im Tertiär

Siehe auch: http://www.stratigraphie.de/ und dort unter Litholex


Geologische Karte der Elbezone bei Dresden mit Tharandter Vulkanit-komplex und Döhlen Becken

Verbreitung der Ignimbrite des Tharandter Vulkanitkomplexes (EBERLEIN 2004, bearbeitet nach BENEK 1980)

a) Modellvorstellung der Magmenkammer (nach MARTICK 2000);

b) schematisches Profil der Ignimbrite des Tharandter Vulkanitkomplexes (EBERLEIN 2004, bearbeitet nach BENEK 1980)


Schematische Geologische Karte des TharandterWaldes (aus Haubrich 2007)


Normalprofil Tharandter Wald Normalprofil Döhlen Becken (aus Alexowsky et al. 1999)


Schichtenfolge des Cenomans im Tharandter Wald (in EBERLEIN 2004, erstellt nach KLEDITZSCH 1987,HÄNTZSCHEL 1934, UHLIG 1941, SEIFERT 1955, PRESCHER 1957 und TRÖGER 1969) – statt Schichten lies Formation


Kartenvorlage für die Routenkartierung


Beispiel für eine Routenkartierung 1:10.000 als Grundlage für die Geologische Karte 1:25.000 (GK 25) Döhlen Becken


Routenkartierung (aus Schneider, J.W. & Elicki, O. (2004) „Anleitung zur geologischen Kartierung“.- Arbeitsgruppe Paläontologie/Stratigraphie, Institut f. Geologie, Freiberg, 4 Seiten)

- Kartierung von Routen senkrecht zum Streichen in gut aufgeschlossenen Bereichen, wie Wasserrissen, Talflanken etc.;- Abstand der Routen zueinander bei 1:10.000-Kartierung ca. 100 m bis max. 200 m, bei 1:5.000 ca. 25 bis 50 m bzw. in

Anpassung an Gelände und geologische Situation auch weitere Abstände, z.B. bei Feldern, an Felsen, in Ortschaften oder bei anschließender Leitbankkartierung;

- Routen so wählen, dass gute Orientierung im Gelände und genaue Fixierung der Beobachtungspunkte auf der Karte möglich ist, z.B. entlang von Wasserläufen, E-Leitungen und Talkanten, parallel zu Wegen und Straßen; hüten Sie sich

dabei vor Spaziergängen auf Wald-, Feld- und Wiesenwegen, scheuen Sie kein noch so dichtes Gebüsch;- Ermittelung/Fixierung der im Normalprofil angegebenen Leitbänke, Leithorizonte und stratigraphischen Grenzen; kartieren

Sie die Leitbänke durch Entlanggehen am Ausstrich, markieren Sie sich dabei möglichst exakt deren Verlauf anhand markanter Punkte, z.B. an Kreuzungen mit Wegen, Wasserläufen, E-Leitungen bzw. durch Abmessen des Abstandes zu diesen. Das Kartieren der Leithorizonte ist ein wichtiger Schlüssel zum Erkennen tektonischer Störungen;

- Einmessen der Beobachtungspunkte sowohl mit Schrittmaß und Kompass als auch mit GPS, dabei Orientierung an markanten Punkten, wie Straßen, Wegen, Bachläufen, Waldkanten, Hochspannungsleitungen usw.

• jeder Beobachtungspunkt bekommt ein Kreuz mit einer Nummer auf der Karte (fortlaufende Nummerierung; bei mehreren KartiererInen Nummern mit Initialen, z.B. Meier: M1 bis Mn, Schulze: S1 bis Sn

• exakte Eintragung der Punkte in die Karte (siehe Beispiel) und dazu Notizen im Feldbuch; diese Notizen enthalten eine Ortsangabe (z.B. „200 m SW der Kreuzung des Lerchen-Baches mit der B 102 S von Gretendorf“ oder „50 m NE der Höhe 308,2 am Rauwald W Erzdorf“) sowie eine Gesteinsbezeichnung und/oder Aufschlussbeschreibung; die Nummern der Punkte sind gleichzeitig die Nummern für Gesteinsproben, die Sie als Belege, für weitere Untersuchungen bzw. für die Diskussion mit Ihrem Betreuer benötigen! Geben Sie diese Nummern auch den Fotos – so ist stets ein exakter Bezug möglich.

• Der Routenabschnitt zwischen Punkten mit gleicher Lithologie wird als solcher auf der Karte mit einer der Lithologie zugeordneten Farbe und/oder Symbolen gekennzeichnet.

• so oft es geht, Lagerungsverhältnisse und tektonische Elemente einmessen!


Auswertung der geologische Kartierung und geophysikalischen Messungen Spechtshausen-Ascherhübel/Tharandter Wald

Alle Kartierungsgruppen liefern digital ihre kartierte Route als Karte mit den dazu gehörigen Texten bzw. Erläuterungen zur Verbreitung der unterschiedlichen Gesteine entlang der Route an die home page des Praktikumshttp://www.geophysik.tu-freiberg.de/pages/studenten/praktika/tharandt.htm. Karte und Text mit Angabe der Namen der Kartierer, damit man weiß, was zusammengehört (und wer wie kartiert hat);

Diese Karten und Texte werden auf der home page für das Praktikum allen Kartierungsgruppen zu Verfügung gestellt.

Konstruieren Sie aus Ihrer eigenen und den von anderen kartierten Routen und den dazu gehörigen Texten eine möglichst konsistente geologische Karte. Schreiben Sie eine Erläuterung zu dieser Karte.

Diese Karte wird nach der für November geplanten Besprechung aller Praktika-Teilnehmer die Grundlage für die Synthese der geophysikalischen Messungen und Profile mit den geologischen Daten sein.

LegendeHolozän

Auesedimente, Schluffe u. Sande

Auesedimente, kiesige Schluffe u. Sande

Pleistozän

Löss, Lösslehm

Tertiär (Neogen)

Basalt

Kreide

Plänersandstein, Dölzschen-Formation (marin)Quadersandstein, Oberhäslich-Formation(marin)Grundschotter, Niederschöna-Formation(fluviatil)

PermKugelpechstein (rhyodacitischesGesteinsglas)

Quarzarmer Rhyolith

Quarzitschiefer

phyllitische Tonschiefer

Silur

Störung

k k k k kaolinisierte Rhyolithe (weißliche Tone)


Beispiele für die Routenkartierung


Beispiel für die Auswertung der Routenkartierungen

-Stapeln der auf der Praktikums-home page bereitgestellten einzelnen Routen als erster Schritt für die Konstruktionder geologischen Karte


- Konstruktion der geologischen Karte aus den Routenkartierungen und den Ergebnissen der geophysikalischen Ver-messungen


Bestandteile des Berichtes

Deckblatt (Praktika-Bezeichnung, Namen der Arbeitsgruppe, Namen der Leiter)

Zusammenfassung der Resultate- ca. ¾ bis max. 1 Seite, unmittelbar nach Deckblatt einordnen

Inhaltsverzeichnis (mit Seitenzahlen natürlich)

1. Aufgabenstellung (siehe dazu 1. Folie – Text übernehmen und ergänzen, Geophysik-Meßverfahren und ihre Ziele etc.; 1/2 Seite max.)2. Regionale Geologie des Arbeitsgebietes (siehe dazu Folie 6, Stichworte; 2 Seiten ohne Abb. max.)3. Geophysikalische Messungen (siehe dazu Angaben zu den einzelnen Verfahren auf der home page)4. Geologische Kartierung4.1. Methodik der Kartierung (3 Seiten ohne Abb. max.)

- welche Gesteinstypen wurden ausgehalten, Lesesteine und Anstehendes in Aufschlüssen- Bodentypen, Bodenfarben und Geländeformen als Kartierungskriterium,- eventuelle Nassstellen, Hinweise aus der Vegetation auf den Untergrund;

4.2. Diskussion und Interpretation der Resultate- stratigraphische Zuordnung der kartierten Einheiten,- Lagebeziehungen der Gesteinseinheiten nach Kartierung und Geophysik,- eventuelle Störungen.

5. Literaturverzeichnis

Anlagen:1. Feldkarte mit Legende (Original-Arbeitskarte aus dem Praktikum, auch zerrissen und verschmutzt)2. gestapelten Routenkarten (dazu Fehlerdiskussion)2. Feldreinblatt mit Legende (Entwurf der geologischen Karte aus Routen und geophys. Messungen)3. Geologische Karte 1 : 5.000 mit Legende (Reinzeichnung der endgültigen Karte)4. Normalprofil (stratighraphisches Säulenprofil aller im Arbeitsgebiet auftretenden Gesteine bzw. Sedimente)


Literatur:ALEXOWSKY, W.; KOCH E.A.; KURZE, MANFRED, SCHNEIDER, J.W.; TRÖGER, K.-A. & WOLF, L. (1999): Geologische Karte des Freistaates Sachsen 1 : 25.000 – Erläuterungen zu Blatt 5048 Kreischa.- 128 S., Freiberg.BENEK, R., JENTSCH, F., PÄLCHEN, W. & RÖLLIG, G. (1977): Die permosilesischen Vulkanite von Meißen, des Tharandter Waldes und des Osterzgebirges. – In: Variszischer subsequenter Vulkanismus. Exkursionsführer der GGW, Exk C, S. 52-69; Berlin.BENEK, R. (1980): Geologisch-strukturelle Untersuchungen im Tharandter Vulkanitkomplex (Südteil der DDR). – In: Z. geol.Wiss., 8, S. 627-643; Berlin.EBERLEIN, M. (2004): Die Geotope des Tharandter Waldes - Inventarisierung und Bewertung (Osterzgebirge). Diplomarbeit am Inst. f. Geographie, TU Dresden.HAUBRICH, F. (2007): Der Tharandter Wald als Sinnbild der Geologie von Sachsen.- Exkursionsführer zur Jahrestagung der Deutschen Bodenkundlichen Gesellschaft - Böden ohne Grenzen; Bereiuch Bodenkunde, TU Dresden, 32 S.KLEDITZSCH, O. (1987): Exkursionsführer Tharandter Wald und Umgebung. – unveröff. Studienarbeit. Sektion Geowissenschaften, TU Bergakademie Freiberg, 150 S.; Freiberg.LINNEMANN, U. G. & OPFERMANN, M. (1992): Projekt „Bodenkundliche Bestandsaufnahme des Tharandter Waldes (Mtbl. 5047-Tharandt)“, Auftraggeber: SLfUG, Projektleiter: Fiedler, H.J., 320 S., TU Dresden; Dresden.LINNEMANN, U., DROST, K., ELICKI, O., GAITZSCH, B., GEHMLICH, M., HAHN, T., KRONER, U., ROMER, R. L. (2004):.Das Saxo-Thuringikum. ISBN 3-910006-28-0MARTICK, S. (2000): Die Petrologie und Geochemie der Rhyolithe des Tharandter Waldes. - Diplomarbeit, Inst. für Geologie, TU Bergakademie Freiberg, 70 S.; Freiberg.PÄLCHEN, W. & WALTER, H. (2008, eds.): Geologie von Sachsen – Geologischer Bau und Entwicklungsgeschichte.- E. Schweizerbart´scheVerlagsbuchhandlung, Stuttgart, 537 S.PFEIFFER, L. (1978): Beitrag zur Petrochemie der sächsischen Tertiärvulkanite. – In: FFH, C 333, S. 1-77; Leipzig.PRESCHER, H. (1957): Die Niederschönaer Schichten der sächsischen Kreide. – In: FFH, C 34, 96 S.; Berlin.SCHNEIDER, J.W. & GÖBEL, J. (1999): Jungpaläozoikum der Döhlener Senke.- in: Geologische Karte des Freistaates Sachsen 1:25.000, Erläuterungen zu Blatt 5048 Kreischa: 38-61; FreibergSCHULZE, H. (1963): Petrographisch–geochemische Untersuchungen der Tharandter Porphyre. – Diplomarbeit, Institut für Mineralogie, TU Bergakademie Freiberg, 95 S.; Freiberg.SEBASTIAN, U. (2001): Mittelsachsen – Geologische Exkursionen. – 191 S., Justus Perthes; Gotha.SEBASTIAN, U. (2005): Vortrag zur Entstehung und Geologie des Tharandter Waldes. LANU, Tharandt.VOIGT, T. (1995): Faziesentwicklung und Ablagerungssequenzen am Rand eines Epikontinentalmeeres - Die Sedimentationsgeschichte der Sächsischen Kreide. – Dissertation, Fakultät für Geowissenschaften, Geotechnik und Bergbau, TU Bergakademie Freiberg, 137 S.; Freiberg.VOIGT, T. (1998): Entwicklung und Architektur einer fluviatilen Talfüllung – die Niederschöna Formation im Sächsischen Kreidebecken. – In: Abh. Staatl. Mus. Min. Geol. Dresden, Bd. 43/44, S. 121-139; Dresden.WALTER, R. (1995): Geologie von Mitteleuropa.- 6. Auflage, E.Schweizerbart´sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart.

Weitere sehr brauchbare Angaben unter: http://www.stratigraphie.de/ und dort unter Litholex


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