Jura - Molasse Exkursionsbericht Tag 3
Datum der Exkursion: 4. August 2010
Leitung: Dr. David Hindle
Protokollant: Timm Reisinger
Matrikelnummer: 2710185
Studiengang und Semester: Geowissenschaften 4. Semester
Universität: Albert- Ludwigs- Universität Freiburg
Aufschluss 1: Mines de la Presta, Val de Travers (540.8, 198.3, 1164)
- Abb. 1 : Lage des Aufschlusses 1 im Val de Travers
Die Mines de la Presta liegen bei Presta im Val de Travers im Schweizer Kanton Neuenburg (Abb. 1). Die Mine in der Schweiz stellt das größte Asphalt-Vorkommen Europas dar. Das weltgrößte Asphalt-Vorkommen befindet sich in Trinidad. Der schon in der Antike in der Bautechnik und zum Abdichten von Schiffsrümpfen verwendete Asphalt ist für seine medizinischen Eigenschaften bekannt. Heute verwendeter Asphalt wird meist künstlich hergestellt.
- Abb. 2: Geologischer Schnitt durch das Val de Travers mit dem Asphalt-Vorkommen La Presta (rot)
Die Asphaltmine befindet sich geologisch im Liegenden von zwei Antiklinalen, topografisch im Tal zwischen den beiden Antiklinalen (Abb. 2). Natürlicher Asphalt entsteht aus Erdöl oder ölsanden durch Aufnahme von Luftsauerstoff Oxidation und Verdunstung von leichtflüchtigen Bestandteilen. Im Bergwerk ist der kompakte und relativ homogene Kalk aus der Unterkreide (Urgon, ca. 120 Ma) von Asphalt durchsetzt, der durch die Migration und Oxidation eines alten Erdölfeldes ungewisser Herkunft gebildet wurde. Die im Gestein enthaltenen Ablagerungen sind in Ansammlungen oder Schichten konzentriert und treten manchmal an der Erdoberfläche zutage.
- Abb. 3: Harnischfläche
Das erste hier bekannte Vorkommen war ein schmales Flöz, dessen Hauptader sich in La Presta befand. Die Schicht des Asphalts ist ca. 2 - 7 m mächtig. Es gibt mehrere parallel verlaufende Verschiebungen im Gestein. Eine der Verschiebungen weist eine besonders glatte Oberfläche auf, bei der es sich um Harnische mit folgenden Daten handelt: Fläche: 212/73, Linear (Striemung): 122/25 (Abb. 3).
Der Asphalt, der hier abgebaut wurde, besitzt einen Bitumenanteil zwischen 8 und 16%. Asphalt wird pulverisiert und dann in Formen gegossen, auf der Baustelle wieder aufgeschmolzen und verarbeitet. Ein großer Vorteil von Asphalt als Werkstoff ist, dass er elastisch ist und sich somit zum Beispiel für den Bau von Brücken gut eignet.
Der untere Bereich der Mine ist nach der Schließung 1986 und dem damit einher gehenden Abstellen der Pumpen mit Wasser voll gelaufen. Zur Zeit des Abbaus betrug die Gesamtlänge der Stollen 160 km. Heute ist nur noch ein etwa 1 km langer Besucherstollen zugänglich.
Aufschluss 2: Gorges de l`Areuse (549.2, 200.9, 1163/1164)
Tear fault im Malm, cretaceous cored syncline – tear fault tectonics
- Abb. 4: Lage des Aufschlusses 2 in der Schlucht der Areuse
Am Eingang der Schlucht der Areuse haben wir das Fallen und Streichen der Schichten des Jura gemessen. Der erste Messwert wurde 100 m vom Wasserwerk entfernt genommen: 134/55. Das Gestein ist dem Malm (Kimmeridgian) zuzuordnen, ist nicht überkippt und gehört zur Antiklinale 1. Am Wasserwerk gibt es Harnische, anhand derer eine horizontale Bewegung auszumachen ist. Entstanden sind die Harnische nach der Faltung, sie gehen quer durch die Schichtung. Weiterhin ist auffällig, dass die Schichtung wellig ist.
In der Schlucht am Anfang des schmalen Pfades mit Geländer ist eine relativ glatte, verwitterte, wellige und steil stehende Oberfläche auszumachen (Abb. 5).
Bei dieser Oberfläche handelt es sich um eine Störungsfläche, die den Eindruck von Harnischen erweckt. Die Fläche ist jedoch besser als elliptisch als wellig zu beschreiben. Unter der Oberfläche sind deutliche Harnische mit dextraler Bewegung auszumachen
- Abb. 5: Störungsfläche
Harnisch-Messungen von der Wellenstruktur/ Störungsoberfläche:
- Fläche – Linear
- 028/80 , 296/12
- 018/87 , 290/30
- 210/90 , 296/10
- 200/85 , 289/25
- 022/55 , 292/12
- 017/70 , 300/16
- 040/65 , 038/10
- 216/76 , 318/20
Die Schichtung wurde an der gleichen Stelle mit 160/50, 165/49 gemessen.
Auf der anderen Seite des Flusses ist die Bewegungsrichtung anhand der Harnische sehr schwer auszumachen. Der Fluss, der durch die Schlucht fließt, hat sich wahrscheinlich durch die Störung gebildet. Die Störungszone ist 20 - 40m mächtig.
Auf der zweiten Brücke der Schlucht ist zu erkennen, dass sich im Kimmeridgian immer wieder Mergelschichten abgelagert haben (Abb. 7).
Während der gesamten Wanderung befinden wir uns im Hangenden auf einer der aufeinander gestoßenen Antiklinalen (tear fault) (Abb. 6).
- Abb. 6: Profilschnitt durch den Jura bei Neuchatel durch das Tal de Travers in der heutigen Lage (oben) und ohne tektonische Beeinflussung (unten)
- Abb. 7: Mergelschichten im Kimmeridgian
Aufschluss 3: Faltung an der Straßenböschung N Plancemont (537.3, 198.2, 1163
- Abb. 8: Lage des Aufschlusses 3 nördlich Plancemont
In diesem Aufschluss ist ein stark gefalteter Bereich, eine enge Falte mit Öffnungswinkel 20 - 30° zu sehen (Abb. 9). Diese Art von Falten wurde durch aufeinander folgenden kompetente und inkompetente Schichten gebildet. Es gibt ein Stück, das stark geklüftet ist und wahrscheinlich stark gefaltet. Die Falte ist unter duktilen Bedingungen entstanden. Es handelt sich um eine lokale Faltung. Dip-Isogonen zeigen durch ihre konvergierende Geometrie, dass die Falte nach unten hin absterben muss.
- Abb. 9: Aufschluss 3: Enge Faltung mit ...
- Abb. 10: ... stark zerklüftetem Bereich
- Abb. 10: Harnische, vor der Faltung gebildet
Das Gestein der Falte stammt aus der Kreide (Hauterivium) und befindet sich im Liegenden einer relativ kleinen Überschiebung in einem Antiklinalenschenkel. Auf der Falte gibt es Stylolithen, die sich vor der Faltung, aber auch solche, die sich während oder nach der Faltung gebildet haben. Weiterhin auffällig sind Harnische, die vor der Faltung entstanden (Abb. 10). Es entsteht ca. 30% Platzeinengung durch Drucklösung und dieser Platz muss irgendwo wieder auftauchen und zu einer Volumenveränderung führen. Fluide folgen dem Druckgradienten, an einer anderen Lokalität taucht das fehlende Material wieder auf > Volumentransfer. Im Gestein gibt es stark deformierte Ooide und deformierte Kreuzschichtung. Das Gestein lag bei der Faltung in einer Tiefe um die 1.000 – 1.500 m. Auf den stark deformierten Abschnitt folgen in diesem Aufschluss nahezu söhlig lagernde Schichten.
Aufschluss 4: Villeret (523.8, 194.0)
Im letzten Aufschluss für diesen Tag finden wir Kreide (Siderolith) an einer Straßenböschung bei der Ortschaft Villeret, einen Kalkstein lakustrischer Herkunft, der sich demnach in Inlandseen gebildet hat. Wir befinden uns am Anfang einer Synklinalen im Jurassischen Gestein. Es handelt sich hier um eine Molassekreide (Molasse 30 – 15 Ma). Es gab zwei lakrustrische Serien in der Oberen und Unteren Süßwassermolasse. Bei der uns hier vorliegenden Kreide handelt es sich um die Obere Süßwassermolasse (OSM). Hier gibt es 100 - 300 m mächtige Ablagerungen, was auf ein ehemals tiefes Becken schließen lässt.
Die Becken haben sich in Falten des Jura (Synklinalen) gebildet, Kreide ist gekippt = Diskordanz. Die Obere Süßwassermolasse ist mit etwa 12 Ma das jüngste Molasse-Sediment. Es muss sich um eine ausgekeilte Molasse handeln. Trotzdem ist es nicht das weitest entfernte Molassevorkommen, denn die Molasse zieht bis nach Frankreich hinein.