Das Döhlen-Becken
Eine wichtige Fundstelle von ausgestorbenen Tieren und Pflanzen
Das Döhlen-Becken ist über der Mittelsächsischen Störung, der Südwest-Begrenzung der Elbe-Zone, eingebrochen. Es bildet ein an einer Transformstörung angelegtes pull-apart-Becken, welches mit 700-800 Meter mächtigen Sedimenten und Vulkaniten des Oberkarbons und Rotliegend gefüllt wurde. Detaillierte Beschreibungen der Geologie des Döhlen-Beckens wurde von Reichel und Schauer (2005), Walter et al. (2008) sowie Reichel und Schneider (2012) veröffentlicht.
Die tektonische Entwicklung
Die Hauptstörung des Beckens befindet sich an seiner Südwest-Grenze. Hier fand die größte Absenkung statt und die Beckenfüllung erreicht ihre höchste Mächtigkeit. Im Beckeninneren verlaufen mehrere parallele Abschiebungen mit Versatzbeträgen bis zu 350 Metern. Die tektonische Aktivität dieser Störungen während der Beckenentwicklung ist durch klastische Gänge belegt; das sind mit Sediment verfüllte Klüfte, die sich während eines Erdbebens bildeten. Wassergesättigtes Sediment der liegenden Schichten wurde entlang der Störungen nach oben gepresst. Diese Strukturen wurden von den Bergleuten als Kämme bezeichnet. Da das Grundgebirge an den Störungen versetzt wurde, entstanden Senken und Schwellen, die das Becken in Teilbecken mit unterschiedlichen geologischen Profilen untergliedern.
Die vulkano-sedimentäre Entwicklung des Döhlen-Beckens
Während sich das Döhlen-Becken entwickelte, kam es wiederholt zu vulkanischen Ereignissen, sodass die Beckenfüllung einen hohen Anteil von vulkanischem Material enthält. Ein vulkanisches Förderzentrum konnte jedoch im Döhlen-Becken nicht nachgewiesen werden, sodass davon ausgegangen werden muss, dass die Vulkanite in der Umgebung des Beckens gefördert wurden. Früher gingen Geologen davon aus, dass das vulkanische Eruptionszentrum die Tharandt-Caldera war. Moderne radiometrische Altersdaten (z.B. Hoffmann et al. 2013, Breitkruez et al. 2021) widerlegen diese Annahme: Die Vulkanite im Döhlen-Becken sind ca. 20-25 Millionen Jahre jünger als die im Tharandter Wald. Stattdessen kommt der Meißener Vulkanit-Komplex als mögliches Förderzentrum in Frage (Schneider und Romer 2010).
Nach vulkanischen Eruptionen ergossen sich Schuttströme, die Fanglomerate, ins Becken. Das sind grobklastische, blockreiche, schlechtsortierte Sedimente mit Rhyolithgeröllen, die als Lahare interpretiert werden (Schneider und Romer 2010).
In den Phasen tektonischer und vulkanischer Ruhe bildeten sich Sümpfe und Seen, in welchen verschiedene Typen von Steinkohle entstanden: Sapropelkohle entwickelte sich aus organischen Schlämmen, die sich am Grunde stehender Gewässer ablagerten. Bogheadkohle ist die algenreiche Variante der Sapropelkohle und Cannelkohle die sporenreiche Variante. Humuskohle bildete sich aus Torfmooren, in denen auch Moorwälder standen, wie zahlreiche Pflanzenfossilien belegen.
Die stratigraphische Gliederung
Eine stratigraphische Gliederung des Döhlen-Beckens in vier Formationen wurde von Reichel (1970) erarbeitet:
Die Unkersdorf-Formation ist ca. 120 Meter mächtig und beginnt mit einem Verwitterungshorizont des Grundgebirges, der Basisbrekzie, über der das Hänichen-Grundkonglomerat folgt. Darüber folgt der ca. 50 Meter mächtige Unkersdorf-Tuff, der als vulkanische Asche abgesetzt wurde und dessen Alter auf 296 Millionen Jahre datiert wurde (Hoffmann et al. 2013). Diesen überlagert der Potschappel-Wilsdruff-Trachyandesit (früher Porphyrit), der als subaerischer Lavafluss interpretiert wird (Schneider und Romer 2010).
Die Döhlen-Formation ist ca. 100 Meter mächtig und beginnt mit einem Basis-Konglomerat. Sie umfasst bis zu sieben Steinkohleflöze, die lateral und vertikal stark differenziert sind und Uran enthalten. Die Zwischenmittel bestehen aus subaquatisch sedimentiertem Tuff sowie aus Ton-, Schluff- und Mergelstein. Hier wurde ein berühmter Fossilfund geborgen: eine Platte von Pantelosaurus (Haptodus) saxonicus, welche von Huene 1901 im Königin-Carola-Schacht in Freital im obersten Teil der Döhlen-Formation entdeckt wurde. Das Original befindet sich in der Sammlung des LfULG.
Die Niederhäslich-Formation ist 250-300 Meter mächtig und besteht an der Basis aus Konglomerat und Sandstein. Darüber folgt grau-grünlicher Schluffstein, der in einem flachen See abgelagert wurde. Starkregenmarken und Trockenrisse wurden im Sediment gefunden, weshalb der Sedimentationsraum der Niederhäslich-Formation als Überflutungsebene interpretiert wird (Schneider 1994). In die Seesedimente ist der Zauckerode-Tuff eingelagert, der als Produkt einer phreatomagmatischen Explosion interpretiert wird (Hoffmann et al. 2013).
Bedeutend ist der Niederhäslich-Kalksteinhorizont wegen der dort gefundenen Saurierskelette. Der Fundort gehört mit 11 bisher nachgewiesenen Tetrapoden-Arten (Amphibien und Reptilien) zu den bedeutendsten Saurier-Fundstätten in Europa.
Nach einer Erosionsdiskordanz wurde die Bannewitz-Formation abgelagert. Sie besteht aus bis zu 380 Meter mächtigen Rhyolith- und Arkose-Fanglomeraten, in welche Tufflagen eingeschaltet sind. Die bedeutendste Tufflage ist der ca. 12 Meter mächtige Wachtelberg-Tuff im Hangenden der Bannewitz-Formation.
Gesteine des Döhlen-Beckens erleben
Quellenangaben
Breitkreuz, C., Käßner, A., Tichomirowa, M., Lapp, M.,Huang, S., Stanek, K. (2021): The Late Carboniferous deeply eroded Tharandt Forest caldera–Niederbobritzsch granite complex: a post‑Variscan long‑lived magmatic system in central Europe. International Journal of Earth Sciences 110, 1265–1292.
Hoffmann, U. (2000): Pyroklastite und Silicite im Rotliegend des Döhlen-Becken - Stratigraphie, Genese und Paläontologie. Diplomarbeit, TU Bergakademie Freiberg, 1-115.
Hoffmann, U., Breitkreuz, C., Breiter. K., Sergeev, S., Stanek, K., Tichomirowa, M. (2013): Carboniferous-Permian volcanic evolution in Central Europe—U/Pb-ages of volcanic rocks in Saxony (Germany) and northern Bohemia (Czech Republic). Int J Earth Sci 102,73–99.
Reichel, W. (1970): Stratigraphie, Paläogeographie und Tektonik des Döhlener Beckens bei Dresden. -Abhandlungen des Staatlichen Museums für Mineralogie und Geologie zu Dresden 17, 1-133.
Reichel, W., Schauer, M. (2005) Das Döhlener Becken bei Dresden, Geologie und Bergbau. Bergbau in sachsen 12, 1-384.
Reichel, W., Schneider, J. (2012): Rotliegend im Döhlen-Becken. Schriftenreihe der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften 61: 589-625
Schneider, J. W. (1994): Environment, biotas and taphonomy of the Lower Permian lacustrine Niederhäslich limestone, Döhlen basin, Germany. Transactions of the Royal Society of Edinburgh: Earth Sciences 84, 453-464.
Schneider, J.W., Romer, R.L. (2010): The Late Variscan Molasses (Late Carboniferous to Late Permian) of the Saxo-Thuringian Zone. In Linnemann, U., Romer, R. (Eds.) Pre-Mesozoic Geology of Saxo-Thuringia – From Cadomian Active Margin to the Variscan Orogen, Schweizerbart Stuttgart, 323-346.
Walter, H., Schneider, J.W., Barthel, M., Berger, H.-J., Hoffmann, U., Fischer, F., Lobin, M., Reichel, R., Schauer, M., Wolf, P. (2008): Perm – Rotliegend. In Pälchen, W., Walter, H. (Hrsg.). Geologie von Sachsen - Geologischer Bau und Entwicklungsgeschichte. Schweitzerbart Stuttgart, 223-257.
