3d modeling of quaternary deposits within the norther Oberrheingraben

3D-Modellierung der quartären Ablagerungen im nördlichen Oberrheingraben

3D Block-Modell des Nördlichen Oberrheingrabens
3D Block-Modell des Nördlichen Oberrheingrabens

Bearbeiter:

  • Dr. Rouwen Lehné
  • Jacob Wächter

Stand: abgeschlossen

Im nördlichen Oberrheingraben wurden seit 2000 in Hessen und den benachbarten Bundesländern eine Vielzahl neuer Bohrungen geologisch aufgenommen und interpretiert. Dazu gehörten einige Forschungsbohrungen, wobei die Forschungsbohrung Heidelberg UniNord mit einer Endteufe von 500 m am Tiefsten war. Insbesondere die UniNord Bohrung in Heidelberg sowie die Forschungsbohrung Viernheim mit einer Endteufe von 350 m und drei Bohrungen im Bereich Ludwigshafen-Parkinsel mit Endteufen von jeweils 300 m wurden systematisch sedimentologisch, sedimentpetrographisch und paläontologisch untersucht. Weiterhin wurden verschiedene Akkumulationsalter mit Hilfe der Optisch-stimulierten Lumineszenz-Methode und Infrarot-Radiofluoreszenz-Datierung untersucht. An Sedimenten der Forschungsbohrung Viernheim wurden Alter zwischen 9,2±1,1 ka und 643±28 ka datiert (LAUER et al. 2010, 2011). Sämtliche Ergebnisse sind in ein neues lithostratigraphisches Konzept für den nördlichen Oberrheingraben eingegangen. Die Definitionen für die plio- und pleistozänen Einheiten der Iffezheim-, Viernheim-, Ludwigshafen- und Mannheim-Formation sind nach Abstimmung mit der Stratigraphischen Subkommission Quartär in das Lithostratigraphische Lexikon eingearbeitet worden.

Der petrographische Aufbau der pleistozänen Grabenfüllung wird durch eine Wechselfolge von grobklastischen Sanden und Kiesen sowie feinklastischen Tonen, Schluffen und Torfen gekennzeichnet. Die Verbreitung und Lage dieser Horizonte ist insbesondere für hydrogeologische Fragestellungen von besonderer Bedeutung. Für die Verbreitung und Raumlage dieser Schichten ist eine 3D-Modellierung der geologischen Körper eine wichtige Grundlage zur Beurteilung der lokalen und regionalen geologischen Situation. Aus diesem Grund wurde das Projekt zur 3D-Modellierung der quartären Ablagerungen im nördlichen Oberrheingraben (3D_NORG) durch das Hessische Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie (HLNUG) initiiert und durch die Arbeitsgruppe Geoinformation am Institut für Angewandte Geowissenschaften an der TU Darmstadt ausgeführt.

Anhand von 9.798 qualitätsgeprüften Bohrungen und Informationen aus der Kohlenwasserstoffexploration konnten so Erkenntnisse zur Tiefenlage der Basis Quartär abgeleitet werden, die eine Modifikation der bisher angenommene Geometrie des quartären Sedimentkörpers erfordern. Demnach ist die Quartärbasis tektonisch beeinflusst, was die Unterteilung des Betrachtungsraumes in mindestens fünf Homogenitätsbereiche erlaubt. Die Differenzierung in verschiedene Homogenitätsbereiche wird durch eine jeweilige sequenzielle Konsistenz unterstützt. Unter Berücksichtigung des tektonischen Inventars zeigt sich weiterhin, dass die Basis Quartär insgesamt, besonders im südlichen Teil des Projektgebietes, deutlich tiefer liegt als bisher angenommen und nach Westen durch Störungen treppenartig versetzt ist. Damit haben die neuen Erkenntnisse zur Geometrie des Quartärs einen großen Einfluss auf aktuelle Fragestellungen, insbesondere im Bereich Grundwasser und damit in Verbindung stehenden Modellierungen. Alle Ergebnisse des noch laufenden Projektessollen Fragestellungen im Hinblick auf den zunehmenden Nutzungsdruck auf den oberflächennahen Untergrund und daraus resultierende Nutzungskonflikte unterstützen.

  • Beispielhafter Querschnitt
  • Blockmodell bindiger Böden
  • Blockmodell nicht bindiger Böden