Gypsum domes and diapirs: common features in the Zechstein (Upper Permian) of Germany

• Autorzy: Paul J.

Identyfikatory

DOI

10.7306/gq.1192

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The Upper Permian Zechstein Group contains three gypsum horizons of variable thickness. All of them are affected by gypsum diapirism which is not related to salt diapirism. Best areas for observations and descriptions of this phenomenon are outcrops and mining districts around the Harz Mts. The lowermost gypsum member (A1) is overlain by Main Dolomite (Ca2) of the Stassfurt Formation - dolomite showing mudstone and wackestone textures. The gypsum forms cupolas or elongate ridges up to 50 m high, several km long, and may project through its roof. Above the ridges, the Ca2 roof is thinner or completely removed by slumping and sliding. The uplift of the gypsum started very early before the carbonates were completely lithified. All the ridges strike between 90 and 120°, most likely, drawn out by tectonic forces. The Basal Anhydrite (A2) and the Main Anhydrite (A3) are overlain by rock salt and behave in the same manner. Here, too, only the upper parts of the gypsum are involved in the movements. Reasons of the uplift are high water content of gypsum, additional release of water by the conversion of gypsum to anhydrite and, last not least, bouyancy of the light gypsum mud against compact rock salt or semi-lithified carbonates.

Słowa kluczowe

EN

Gypsum diapirism; Zechstein; Werra Anhydrite; Leine Anhydrite; Germany

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Geological Quarterly
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 58, No. 3
• Strony: 521--530
• Opis fizyczny: Bibliogr. 45 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Paul J.

• Abteilung Sedimentologie/Umweltgeologie, Geowissenschaftliches Zentrum der Universität Göttingen, Goldschmidt-Str. 3, 37077 Göttingen, Germany

Bibliografia

• 1. Behr, E.M., 1960. Geologische Beobachtung am Hauptanhydrit des Staßfurt-Egelner Sattels im Bereich des Kaliwerkes Staßfurt Schacht VI/VII. Freiberger Forschungshefte, C 90: 88-105.
• 2. Borchert, H., 1959. Ozeane Salzlagerstätten. Bornträger, Berlin.
• 3. Borchert, H., Baier, E., 1953. Zur Metamorphose ozeaner Gipsablagerungen. Neues Jahrbuch für Mineralogie, Abhandlungen, B 86: 103-154.
• 4. Braitsch, O., 1962. Entstehung und Stoffbestand der Salzlagerstätten. Springer, Heidelberg.
• 5. Calaforra, J.M., Pulido-Bosch, A., 1999. Gypsum karst features as evidence of diapiric processes in the Betic Cordillera, Southern Spain. Geomorphology, 29: 251-264.
• 6. Denison, R.E., Peryt, T.M., 2009. Strontium isotopes in the Zechstein (Upper Perm i an) anhydrites of Poland: evidence of vari ed meteoric contributions to marine brines. Geological Quarterly, 53 (2): 159-166.
• 7. Everding, H., 1907. Zur Geologie der deutschen Zechsteinsalze. In: Festschrift zum X. Allgemeinen Bergmannstag Eisenach (ed. F. Beyschlag): 25-133. Königlich preußisches geologisches Landesamt, Berlin.
• 8. Finkenwirth, A., 1982. Die Gipslagerstätte der Grube Pöhlen in der Randfazies des Zechstein 1 bei Diemelsee-Adorf/Ostsauerland. Unpublished diploma thesis. University Clausthal.
• 9. Fleischer, S., 1960. Die stratigraphische, fazielle und tektonische Ausbildung des Hauptanhydrits auf dem Berlepsch-MaybachSchacht in Staßfurt. Freiberger Forschungshefte, C90: 52-87.
• 10. Fulda, E., 1929. Über „Anhydrit-Klippen“. Kali, 23: 129-133.
• 11. Hardie, L.A., 1967. The gypsum-anhydrite equilibrium at one atmosphere pressure. American Mineralogist, 52: 171-200.
• 12. Hemmann, M., 1968. Zechsteinzeitliche Gips/Anhydrit Umwandlung, Anhydritklippenbildung und zugehörige Erscheinungen in der subherzynen Leine-Serie. Mineralogie. Deutsche Akademie der Wissenschaften, 10: 454-462.
• 13. Hemmann, M., 1972. Ausbildung und Genese des Leinesteinsalzes und des Hauptanhydrits (Zechstein 3) im Ostteil des Subherzynen Beckens. Berichte der Deutschen Gesellschaft für geologische Wissenschaften, B16: 307-411.
• 14. Herrmann, A., 1957. Der Zechstein am südwestlichen Harzrand. Geologisches Jahrbuch, 72: 1-72.
• 15. Herrmann, A., Richter-Bernburg, G., 1955. Frühdiagenetische Störungen der Schichtung und Lagerung im Werra-Anhydrit (Zechstein 1) am Südwestharz. Zeitschrift der Deutschen Geologischen Gesellschaft, 105: 589-702.
• 16. Jung, W., Gerlach, R., Knitzschke, G., 1969. Zur Feingliederung des Hauptanhydrits (A3) im zentralen Zechsteinbecken. Geologie, 18: 1164-1172.
• 17. Kosmahl, W., 1967. Grauer Salzton und Hauptanhydrit des Zechsteins in Nordwestdeutschland. Geologisches Jahrbuch, 84: 367-406.
• 18. Kosmahl, W., 1969. Zur Stratigraphie, Petrographie, Genese und Sedimentation des gebänderten Anhydrits (Zechstein 2), Grauen Salztones und Hauptanhydrits (Zechstein 3) in Nordwestdeutschland. Geologisches Jahrbuch, Beiheft, 71: 1-129.
• 19. Kulick, J., 1987. Zechstein am Westrand der Hessischen Senke. In: Zechstein 87 (eds. J. Kulick and J. Paul). Internationales Symposium. Exkursionsführer, 2: 39-80, Wiesbaden.
• 20. Langbein, R., 1968. Zur Petrologie des Anhydrits. Chemie der Erde, 27: 1-38.
• 21. Langbein, R., 1987. The Zechstein sulphates: the state of the art. Lecture Notes in Earth Sciences, 10: 143-188.
• 22. Langbein, R., Peter, H., Schwahn, H-J., 1982. Karbonat- und Sulfatgesteine. VEB Deutscher Verlag Grundstoffindustrie, Leipzig.
• 23. Lotze, F., 1938. Steinsalz und Kalisalze - Geologie. In: Die wichtigsten Lagerstätten der Nicht-Erze. III, part 1 (ed. O. Stutzer). Bornträger, Berlin.
• 24. Lotze, F., 1957. Steinsalz und Kalisalz, Gebrüder Borntraeger, Berlin.
• 25. Marsal, D., 1952. Der Einfluß des Druckes auf das System CaSO4-H2O. Heidelberger Beiträge zur Mineralogie und Petrographie, 3: 289-296.
• 26. Paul, J., 1987. Der Zechstein am Harzrand: Querprofil über eine permische Schwelle. In: In: Zechstein 87 (eds. J. Kulick and J. Paul). Internationales Symposium. Exkursionsführer, 2: 193-276, Wiesbaden.
• 27. Paul, J., 1993. Anatomie und Entwicklung eines permo-triassischen Hochgebietes: die Eichsfeld-Altmark-Schwelle. Geologisches Jahrbuch, A131: 197-218.
• 28. Paul, J., Quast, A., Ahlborn, F., Plache, M., Reh, R., 1998. Geologie des Gipskarstgebietes zwischen Nordhausen und Stempe- da (Zechstein, südlicher Harzrand). Geowissenschaftliche Mitteilungen von Thüringen, 6: 57-81.
• 29. Peryt, T.M., 1994. The anatomy of a sulphate platform and adjacent basin system in the Łeba sub-basin of the Lower Werra Anhydrite (Zechstein, Upper Perm i an), northern Poland. Sedimento- logy, 41: 83-113.
• 30. Peryt, T.M., Geluk, M., Mathiesen, A., Paul, J., Smith, K., 2010a. Zechstein. In: Petroleum Geological Atlas of the Southern Permian Basin Area (eds. J.C. Doornenbal and A. Stevenson): 123-147. EAGE Publications, b.v. (Houten).
• 31. Peryt, T.M., Hałas, S., Hryniv, S.P., 2010b. Sulphur and oxygen isotope signatures of late Permian Zechstein anhydrites, West Poland: seawaterevolution and diagenetic constraints. Geological Quarterly, 54 (4): 387-400.
• 32. Reimann, M., 1991. Zur Vergipsung der Zechsteinanhydrite Nordwestdeutschlands. Zentralblatt für Geologie und Paläontologie, I: 1201-1210.
• 33. Reimann, M., Richter, M., 1991. Lithological sequence of the Main Anhydrite (Zechstein 3) in the Piła IG1 borehole (Po i and) in comparison with the normal sequence in the Hannover area (NW Germany). Przegląd Geologiczny, 39: 203-206.
• 34. Renner, O., 1914. Salzlager und Gebirgsbau im Mittleren Leinetal. Archiv für Lagerstättenforschung, 13.
• 35. Richter, G., 1934. Hauptanhydrit und Salzfaltung. Kali, 28: 93-95, 105-107, 122-124.
• 36. Richter-Bernburg, G., 1955. Stratigraphische Gliederung des deutschen Zechsteins. Zeitschrift der Deutschen Geologischen Gesellschaft, 105: 843-854.
• 37. Richter-Bernburg, G., 1985. Zechstein-Anhydrite - Fazies und Diagenese. Geologisches Jahrbuch, A85.
• 38. Schachl, E., 1954. Das Muschelkalksalz in Südwestdeutschland. Neues Jahrbuch Geologie und Paläontologie, Abhandlungen, (1954): 309-394.
• 39. Schachl, E., 1991. Das Steinsalzbergwerk Braunschweig-Lüneburg, Schichtlagerung in der Wurzelzone eines Salzstocks. Zentralblatt für Geologie und Paläontologie, I: 1223-1245
• 40. Seidl, E., 1914. Die permische Salzlagerstätte im Graf-Moltke- Schacht und in der Umgebung von Schönebeck a. d. Elbe. Archiv für Lagerstättenforschung, 10.
• 41. Struensee, G. von, 1981. Zechstein. In: Erläuterungen zur Geologischen Karte 1:25 000, Blatt 3327 Lindwedel (ed. H.-D. Lang): 10-18. Hannover.
• 42. Warren, J.K., 1999. Evaporites. Their Evolution and Economics. Blackwell, Oxford.
• 43. Weber, K., 1931. Geologisch-petrographische Untersuchungen im Staßfurt-Egelner Sattel unter besonderer Berücksichtigung der Genese der Polyhalit- und Kieserit-Region. Kali, 25: 17-23, 49-55, 82-87, 97-104.
• 44. Williams-Stroud, S., Paul, J., 1997. Initiation and growth of gypsum piercement structures in the Zechstein Basin. Journal of Structural Geology, 19: 897-907.
• 45. Zwanzig, W., 1928. Die Zechsteinsalzlagerstätte im oberen Allertale bei Wefensleben-Helsdorf. Kali, 22: 45-49, 62-66, 76-79, 92-94, 113-116.