Original paper

Gerollführende sedimentare Gänge der Eisenach-Formation (Oberrotliegend): modifizierte artesische Injektionen am Fuß alluvialer Fächer?

[Gravel bearing sedimentary dikes of the Eisenach-Formation (Upper-Rotliegendes, Germany): modified artesian injections at the terminus of alluvial fans?]

Heubeck, Christoph

Kurzfassung

Konglomeratisch verfüllte sedimentäre Gänge sind - im Gegensatz zu schlamm- und sandverfüllten Gängen - selten. Ungewöhnlich grobkörnige konglomeratische Gangfüllungen aus dem Oberrotliegend der Eisenach-Formation nahe der Wartburg zeigen eine komplexe Genese. Ganggeometrie, -füllung und -orientierung weisen auf ihre Entstehung als Ergebnis des Durchbruchs eines artesisch gespannten Aquifers am Fuß eines alluvialen Fächers durch überlagernde semikonsolidierte, feinkörnige Playa-Ablagerungen hin. Die entstehenden niedrigen Eruptionsbauten und flachen Auskolkungstrichter wurden durch zeitnah folgende geröllführende, hochenergetische Schichtfluten verfüllt und deformiert. Eine spätere Reaktivierung der geröllverfüllten Gänge als Fluidkanäle kann die Eindringtiefe der Geröllverfüllung unterstützt haben. Die seismische Voranlage einiger Strukturen als offene, oberflächliche Spalten, assoziiert mit aktiver Extensionstektonik am Rande des Werrabeckens, kann nicht ausgeschlossen werden.

Abstract

Gravel-filled sedimentary dikes are, in contrast to mud- or sand-filled dikes, rare. Unusually coarse-grained, mostly conglomeratic dike fills from the Early Permian (Oberrotliegend) Eisenach Formation near the Wartburg (Thuringia) show an apparent complex origin. Dike geometry, fill and orientation indicate that they originated because artesian water from an aquifer at the foot of an alluvial fan broke through overlying, semi-consolidated, fine-grained playa deposits. Low eruptive cones and shallow erosive pits at the fan surface were then soon either deformed and eroded or filled by gravel-bearing, medium-energy sheet floods. Subsurface reactivation of some dikes as fluid escape conduits may have assisted the gravel fill to seep deeper. It cannot be excluded, however, that some dikes may also have existed as open, near-surface cracks associated with seismic activity related to active extensional tectonics near the faulted margin of the Werra Basin.

Keywords

sedimentary dikesinjectionspaleohydrologyfluid escapeplaya depositswerra basinwartburgthuringia