Einleitung:

Als Teil des Norddeutschen Flachlandes ist Ostfrieslands Geologie stark von den quartären Klimaschwankungen geprägt. Das Gebiet wurde bis heute von zwei Hauptvorstößen (Elster und Drenthe) des Inlandeises erfasst. Im Wechsel mit periglazialen und interglazialen Prozessen entstanden komplexe geologische Systeme mit zahlreichen Faziesverzahnungen und überlagernden Erosions- sowie Sedimentationsstrukturen.
Die quartären Lockersedimente sind in Ostfriesland im wesentlichen durch Bohrungen erschlossen, denen verschiedenste Fragestellungen der angewandten Geologie zugrunde liegen.
Die Heterogenität und Quantität der so entstandenen geologischen Informationen ließ es unter Anwendung manueller 2D-Profilschnittkontruktionen bisher nicht zu, die räumliche und stratigraphische Einordnung der Schichten hinreichend zu klären.
Im Rahmen der Arbeit wurden für das Arbeitsgebiet (siehe Tab.1) alle verfügbaren Untergrundinformationen georeferenziert erfasst und mit einer 3DKartierungssoftware (Geological Surveying and Investigation in 3D, “GSI3D”) gesichtet und einheitlich genetisch-lithostratigraphisch interpretiert. Auf dieser Grundlage konnten erstmalig hochauflösende geologische dreidimensionale Strukurmodelle anhand vernetzter Profilschnitte erstellt werden.

 

 

Modellierungsablauf mit der 3D-Kartierungssoftware GSI3D

• Sichtung georeferenzierter geologischer Informationen:
  - Geologische Karten
  - Bohrungen
  - Geoelektrik-Messungen
  - Digitale Geländemodelle

• Interpretation und Einordnung von Schichtenbeschreibungen der Bohrungen und Geolelektrik-Messungen nach lithostratigraphischen Gesichtspunkten (Fig. 1 & Fig. 2)

Fig. 1: Profilschnittansicht im GSI3D mit konstruierten Schichten.

• Iterative Korrelation der Schichtuntergrenzen ausgewiesener geologischer Einheiten in der Profilansicht unter Prüfung auf ihre genetische Plausibilität in der 3D-Ansicht sowie Abgleichen der kreuzenden Profilschnitte

• Konstruktion der lateralen Verbreitungsgrenzen einzelner geologischer Einheiten

Fig. 2: GSI3D-Benutzeroberfläche. Die Erfassung und Interpretation der geologischen Informationen erfolgt simultan in 2D- und 3D-Ansichten.

• Berechnung der Schichtunterflächen mittels Delauny-Triangulation zu TINs (Triangulated Irregular Networks.

 

 

Fig. 3: 3D-Blockbild der konstruierten Profilschnitte

im Bereich zwischen Norden und Aurich

 

Ergebnisse:

 

Im Zuge der ganzheitlichen Betrachtung und Interpretation der Eingangsdaten konnte eine blattschnittfreie, beliebig abdeckbare dreidimensionale geologische Karte generiert werden, die im Einklang mit den ermittelten Untergrundstrukturen steht (Fig. 4).

 

 

Fig. 4: Oberflächenansicht des erstellten Untergrundmodells

als dreidimensionales Blockbild

 

Für den im Rahmen der Modellierung schwerpunktmäßig betrachteten spät-elsterzeitlichen Lauenburger Ton wurde eine Sedimentation in langgestreckten Hohlformen festgestellt (Fig. 5). Die rinnenartigen Strukturen keilen lateral über z.T. kurze Distanzen aus und zeichnen sich durch gewellte Längsprofile aus, wodurch eine fluviatile Genese auszuschließen ist. Dementsprechend konnten beträchtliche Mächtigkeitsschwankungen der reinen Beckentone beobachtet werden. Sie erreichen Werte von bis zu 95 m. Schluffe und Feinsande repräsentieren innerhalb der Lauenburger Abfolge Abschnitte der frühen und proximalen Beckenfüllung.

 

 

Fig. 5: Blockbild des Untergrundmodells nach Abdeckung der drenthezeitlichen Schichtglieder. Jüngste sichtbare Modelleinheit: Lauenburger Ton (hellblau) mit bevorzugt erodierter Randfazies (violett)

 

Mit dem sich ankündigenden Drenthe-Hauptvorstoß wirkten erosive Prozesse in erster Linie auf die Lauenburger Randfazies ein, so dass die distalen Beckentone als Hochlagen erhalten blieben Während der Geschiebelehm des Drenthe-Hauptvorstoßes im zentralen Bereich des Oldenburg-Ostfriesischen Geestrückens lediglich sporadisch ansteht, nimmt er in SW-Richtung rasch an Mächtigkeit zu (z.T.
über 10 m) und taucht dort unter jüngere Sedimente (Weichsel bis Holozän) ab. Warmzeitliche, fossilienführende Schluffe und Feinsande konnten schwerpunktmäßig im Raum Hage ausgewiesen werden.

Sie erreichen maximale Mächtigkeiten von bis zu 30 m und repräsentieren eine eemzeitliche Meeresbucht, die südgerichtet bis an den rezenten Geestrand heranreichte.

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Michael Howahr, Dipl. Geol.
 

INSIGHT Geologische Softwaresysteme GmbH

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