Geothermale Fündigkeitstypen (Playtypes)

Fündigkeitstypen in Deutschland

Intrakratonale Becken

Vorlandbecken

Angrenzende Gebirgsgürtel

Extensionsgebiete

Grundgebirge/Kristallin

Lage des Palytypes

Saar-Nahe Becken

Fündigkeitstyp: Intrakratonales Becken

Das Saar-Nahe-Becken stellt ein intrakratonales Becken im Südwesten Deutschlands dar. Mit einer Breite von etwa 30 km und einer Länge von etwa 100 km umfasst der deutsche Teil des Saar-Nahe-Beckens etwa 3380 km2 der deutschen Landfläche.

Das Becken erstreckt sich vom Rheingebiet im Osten (etwa bei Bad Kreuznach) bis zum Lothringer Gebiet im Westen (nordöstlicher Teil Frankreichs). Es wird im Norden durch die nordöstlich verlaufende Hunsrück-Taunus-Grenzstörung, im Südosten durch die Pays-de-Bray-Störungszone, im Süden durch die Baden-Baden- und Lubine-Lalaye-Störungszonen und im Osten durch das Mainzer Becken begrenzt.a

Es enthält bis zu 8 km mächtige Abfolge von hauptsächlich kontinentalen klastischen alluvialen, deltaischen, fluvialen und lakustrinen Sedimenten sowie vulkanischen Gesteinen aus dem Karbon- bis Perm-Zeitalter.b

Das Becken entstand aufgrund einer Riftphase während des Permokarbons (Namurium bis zum frühen Perm), die zu einem weittragendem extensionalen Regime und der Erosion des variszischen Orogens führte.b Dabei fungierte die reaktivierte variszische Hunsrück-Taunus-Grenzstörung als Verwerfung mit schräger Abschiebung, die zur Bildung eines Halbgrabens und einer Verschiebung der Lage des Depozentrums im Nordwesten entsprechend der variszischen NE-Streichrichtung führte. Eine NW-SE-Kompression des variszischen Orogens verursachte im oberen Permokarbon eine schwache Faltung des Beckens, die mit Vulkanismus der Donnersberg-Formation einherging und auch das Ende der Syn-Rift-Phase darstellt.c Die anhaltende Subsidenz an der Hunsrück-Taunus-Grenzstörung verursachte eine kontinuierliche Verschiebung des Depozentrums in Richtung Nordosten.b Die Sedimentation in der Post-Rift-Phase wurde jedoch nicht durch tektonische Aktivitäten, sondern durch thermische Subsidenz kontrolliert.d

Der strukturelle Aufbau innerhalb des Beckens ist durch normale Störungen parallel zur Beckenachse und orthogonal von Nordwesten nach Südosten verlaufende Transferstörungszonen gekennzeichnet.c Die Transferstörungen unterteilen nicht nur das Saar-Nahe-Becken in Teilbecken, sondern beeinflussten auch die Faziesmächtigkeit, Ablagerungsräume und Absenkungen in den Teilbecken.d Im angrenzenden Oberrheingraben stellen die permokarbonhaltigen Ablagerungen das größte hydrothermale Reservoir dar, in dem Temperaturen von mehr als 150 °C auftreten.b

Die Ablagerungen im Saar-Nahe-Becken können unterteilt werden in: i) Prä-Rift-Phase, ii) Syn-Rift-Phase und iii) Post-Rift-Phase:a

  1. Ablagerungen der Prä-Rift-Phase (>315 Ma) sind hauptsächlich durch nicht-metamorphe siliziklastische Gesteine des mittleren Oberdevons bis Unterkarbons gekennzeichnet.
  2. Die Syn-Rift-Phase kann in zwei Einheiten eingeteilt werden, die prä-vulkanische und die vulkanische Syn-Rift-Phase:
    1. Die Ablagerungen der prä-vulkanischen Syn-Rift-Phase haben eine Gesamtmächtigkeit von 3.800 bis 4.700 m und umfassen lakustrine Tonsteine, fluviatile Sandsteine und Konglomerate, Kalksteine und Kohleflöze. Diese Lithologien können der Glan-Untergruppe zugeordnet werden und repräsentieren den unteren Teil des Permokarbons. Die Glan-Untergruppe umfasst von älter bis jünger die Kusel-Schichten (ca. 840 m mächtig), die Lebach-Schichten (ca. 930 m mächtig) und die Tholey-Schichten (ca. 360 m mächtig).
    2. Die Ablagerungen der vulkanischen Syn-Rift-Phase erreichen eine Mächtigkeit von bis zu 3.500 m und umfassen seitlich ausgedehnte basaltische bis andesitische Lavaströme, Tuff- und Pyroklastgesteine der Donnersberg-Formation, eingelagerte grobkörnige siliziklastische Sedimente sowie alluviale Konglomerate und Brekzien der Wadern-Formation.a,b
  3. Die Post-Rift-Phase umfasst hauptsächlich äolische und fluviale, mittel- bis grobkörnige Sedimente des Rotliegends. Diese Ablagerungen könnten geothermische Ressourcen bilden.

Geothermische Hauptfündigkeitsvorkommen des Paläozoikums im Saar-Nahe Becken

  • Permisches Rotliegend ⇒ Nahe-Subgruppe inklusive Sponheim (etwa 300 m mächtig) und Kreuznach (etwa 260 m mächtig) Formationen, die von Playa-roten Schluffsteinen und feinkörnigen Sandsteinen der Nierstein-Formation (etwa 770 m mächtig) überlagert sind.
  • Permian Rotliegend ⇒ Glan-Subgruppe

Geothermische Hauptfündigkeitsvorkommen des Mesozoikums im Saar-Nahe Becken

fehlend

Geothermische Hauptfündigkeitsvorkommen des Känozoikums im Saar-Nahe Becken

fehlend

GeologieAbbildung:
Schematisches geologisches Profil durch das Saar-Nahe Becken.

Datenquellen / Literatur

  1. Aretz A, Bär K, Götz A E, Sass I. Outcrop analogue study of Permocarboniferous geothermal sandstone reservoir formations (northern Upper Rhine Graben, Germany): impact of mineral content, depositional environment and diagenesis on petrophysical properties. Int J Earth Sci. 2016; 105:1431-52.doi: 10.1007/s00531-015-1263-2.
  2. Aretz A. Aufschlussanalogstudie zur geothermischen Reservoircharakterisierung des Permokarbons im nördlichen Oberrheingraben. Dissertation, Fachgebiet Angewandte Geothermie, TU Darmstadt. 2016; 203 pp. + XLI App.
  3. Henk A. Subsidenz und Tektonik des Saar-Nahe-Beckens (SW-Deutschland). Geol Rundsch. 1993;82:3-19.
  4. Stollhofen H. Synvulkanische Sedimentation in einem fluviatilen Ablagerungsraum: Das basale „Oberrotliegend“ im permokarbonen Saar-Nahe Becken. Z dt Geol Ges. 1994;145:343-78.