Salzstock

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Ein Salzstock, Salzdiapir oder Salzdom ist eine große Ansammlung von festem, aber in geologischen Zeiträumen fließfähigem Steinsalz im tieferen Untergrund, die meist eine säulenförmige, pilzartige oder umgekehrt tropfenförmige Gestalt hat. Besonders langgestreckte Salzstöcke heißen Salzmauern, eher flach und breit ausgebildete Salzansammlungen werden Salzkissen genannt. Ein Salzstock kann mehrere tausend Meter hoch sein und bis an die Erdoberfläche reichen.

Entstehung[Bearbeiten]

1877 formulierte Carl Ochsenius die Barrentheorie oder Schwellentheorie über die Entstehung von Salzlagerstätten.[1] Die Entstehung der Salzstöcke in Zentraleuropa lässt sich wie folgt beschreiben:

  • Vor ca. 260 Millionen Jahren (im oberen Perm, im deutschen Sprachraum auch Zechstein genannt) befand sich Mitteleuropa in der ariden Klimazone. In Teilen des heutigen nördlichen Mitteleuropas und des heutigen Nordseeraumes senkte sich die Erdkruste ab und bildete eine Beckenstruktur. Der Beckengrund sank relativ schnell unter das Niveau des damaligen Meeresspiegels. Ein Grabenbruch zwischen dem heutigen Norwegen und dem heutigen Grönland, das damals noch direkt mit Europa verbunden war, bildete eine Verbindung mit dem Ozean im Norden, sodass das Becken sich mit Meerwasser füllte. Dieses Flachmeer wird entsprechend der Ablagerungen, die es hinterließ, als Zechsteinmeer bezeichnet, das Becken, in dem es sich ausbreitete, als Zechsteinbecken (die „Zechsteinzeit“ ist ebenfalls nach diesen Ablagerungen benannt).
  • Eine hin und wieder auftretende Unterbrechung des Wasseraustausches mit dem Weltmeer und das trockenheiße Klima führten zur mehrfachen, mehr oder weniger vollständigen Verdunstung des Wassers. Der dadurch hervorgerufene Anstieg der Konzentration im Meerwasser gelöster Salze führte zur Ausfällung und Ablagerung von Karbonaten (Kalkgesteine) und vor allem von Sulfaten (vorwiegend Gips) und Chloriden (vorwiegend Steinsalz), sogenannten Evaporiten.
  • Nach weniger als 10 Millionen Jahren war dieses Wechselspiel aus Verdunstung des Meerwassers und Wiederauffüllung des Beckens beendet und die durch weitere Absenkung (Subsidenz) der Erdkruste mittlerweile 500 bis zu 3000 Meter Mächtigkeit aufweisenden Salzschichten wurden von Ablagerungen der geologischen Zeitalter der Trias, des Jura, der Kreide und des Känozoikums überlagert.
  • In einigen Bereich des Zechsteinbeckens kam es bereits während der Frühen Trias zu Dehnungsbewegungen der Erdkruste, die auf die Fernwirkung plattentektonischer Vorgänge zurückgingen. Dies initiierte den Aufstieg des Salzes, welches unter der Druckeinwirkung des immer mächtiger werdenden Deckgebirges visko-elastisch reagiert – vergleichbar mit Eis- und Gletscherbewegungen – und zudem eine geringere Dichte als die überlagernden und umgebenden Sedimentgesteine besitzt. Das Salz drang bevorzugt an oder in diesen „Schwächezonen“ nach oben (Salztektonik). Dabei wurden die Deckschichten nach oben gewölbt oder zur Seite gedrückt. In der Umgebung der Salzstöcke wanderte das Salz hingegen ab und an der Erdoberfläche darüber bildeten sich sogenannte Randsenken.
  • Während der Späten Trias und der Jura setzte sich die Dehnung der Erdkruste fort, was in weiteren Teilen des Zechsteinbeckens die Bildung von Salzstöcken auslöste. Bereits aktive Salzstöcke setzten ihren Aufstieg fort.
  • Konvergente Krustebewegung führte während der Oberkreide vor allem am Südrand des ehemaligen Zechsteinbeckens zur horizontalen Einengung der Salzstöcke.

Der untenstehende Längsschnitt durch das Nordwestdeutsche Becken zeigt einige Salzstöcke, deren Wurzelzone im Zechstein und teilweise auch im Oberrotliegend liegt (die Kombination von Zechstein- und Oberrotliegend-Salz in einem Salzstock, die so nur aus dem nördlichen Norddeutschland bekannt ist, wird auch „Doppelsalinar“ genannt[2]).



Geologisches Profil durch das Nordwestdeutsche Becken mit Salzstöcken (  Zechstein-Salinar,  Oberrotliegend-Salinar)

Wechselwirkungen mit der Geländeoberfläche[Bearbeiten]

Der Buntsandsteinfelsen von Helgoland wurde von einem Salzstock aus dem Untergrund der Nordsee an die Meeresoberfläche gedrückt

Die Anwesenheit eines Salzstockes im Untergrund fällt vor allem dann auf, wenn er erosionsbeständige Gesteine nach oben gedrückt hat, sodass an der Erdoberfläche ein Bergrücken entsteht. Solche Höhenzüge finden sich in Deutschland vor allem im nördlichen Harzvorland, z. B. der Elm oder die Asse (siehe auch → Breitsattel, → Schmalsattel).

In regenreichem Klima bildet das leicht lösliche Salz (in erster Linie Halit) im Dachbereich eines dicht an die Geländeoberfläche heranreichenden oder sogar ohne jede Überdeckung anstehenden Salzstocks infolge von Subrosion eine horizontale Fläche, den sogenannten Salzspiegel aus. Dieser wird dann von einem Residualgestein überlagert, in der Regel Dolomit, Gips oder eine Mischung aus beidem (sogenannter Gipshut). In sehr trockenen Klimaten wird das zur Erdoberfläche aufgedrungene Salz hingegen nicht ausgewaschen und kann ausfließen und mehrere hundert Meter hohe Berge oder Salzgletscher bilden.

Verbreitung[Bearbeiten]

Salzstöcke sind ein weltweit verbreitetes Phänomen, das auftritt, sobald die Mächtigkeit der Salzschicht ausreichend groß ist, um Salzbewegungen zu ermöglichen. In Mitteleuropa sind sie vor allem im Bereich des ehemaligen Zechsteinbeckens zu finden, welches sich von Südengland bis Mittelpolen und von der Zentralen Nordsee bis nach Mitteldeutschland erstreckte.

Satellitenaufnahme mit Ausbissen von Salzdomen und davon ausgehenden Salzgletschern (dunkel) im iranischen Zāgros-Gebirge
Residualgips eines an die Erdoberfläche durchgebrochenen Salzstocks (das helle Material in der linken Bildmitte) in einem Küstenaufschluss auf Cape Breton Island, Nova Scotia, Kanada.

Beispiele für Salzstöcke oder darin befindliche Salzbergwerke sind:

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Carl Ochsenius: Die Bildung der Steinsalzlager und ihrer Mutterlaugensalze unter specieller Berücksichtigung der Flötze von Douglashall in der egeln’schen Mulde. C. E. M. Pfeffer, Halle 1877
  2. F. Kockel, P. Krull (Projektleiter): Endlagerung stark wärmeentwickelnder radioaktiver Abfälle in tiefen geologischen Formationen Deutschlands. Untersuchung und Bewertung von Salzformationen. Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, Hannover 1995 (PDF 6,2 MB).

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Salzstöcke – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien