Fakultätsbericht 2016-2017

Abb. 2. Prinzipielle Paläofluidsysteme in der Thüringer Senke. Die Untersuchungen der Zusammensetzung der stabilen Isotope des Sauerstoffs, Kohlenstoffs und Schwefels zeigen, dass im überwiegenden Teil der Gesteinsformationen in der Thüringer Sen- ke intra-formationelle Stoffumlagerungen durch lateralen Fluidtransport aus dem Nebengestein die dominante Quelle für die Ionen sind, die den Stoff- bestand der Carbonat- und Sulfat-Mineralisationen in den Klüften bilden (Abb. 2). Oberflächennah treten mit nachrangiger Häufigkeit Carbonat-Mine- ralisationen auf, die aus absteigenden (deszen- denten) meteorischen, vergleichsweise kühlen Wässern kristallisieren. Mineralisationen von Kluftmineralen aus temperierten, aufsteigenden (aszendenten) Wässern sind innerhalb der Senke dagegen rar und auf den Bereich der Störungszo- nen, insbesondere auf die Eichenberg-Gotha-Saal- felder Störungszone beschränkt. Die Sr- und U/Pb- Altersdatierungen belegen, dass die Diagenese der triassischen (200-250 Mio. J.) Nebengestei- ne im Jura (180-140 Mio. J.) erfolgte, d.h. vor An- FORSCHUNG — 125 B) Paläofluidforschung mittels stabiler Isotopenanalysen Eines der Geschenke im Kern der im BMBF-Ver- bundprojekt INFLUINS abgeteuften Forschungs- bohrung EF-FB 1/12 ist die Gewinnung der Stein- salzhorizonte des oberen Buntsandsteins und des mittleren Muschelkalks. Ursprünglich wurden bei- de Salzhorizonte in einer zentralen Senke des Germanischen Trias-Beckens abgelagert. In ober- tägigen Aufschlüssen trifft man jedoch das Salz nicht mehr an, da es im Zuge der erosionsbeding- ten Annäherung an die Erdoberfläche von Grund- wasser gelöst wurde. Der Kern der INFLUINS-Boh- rung ist nunmehr einer von vier Referenz-Bohrkernen zur Charakterisierung der geo-/hydrodynamischen und klimatischen Variationen während der Salz- bildungs-Phasen innerhalb der Trias Europas. Die Salz-Bohrkerne wurden von uns mittels eines Core Scanners der Bundesanstalt für Geo- wissenschaften und Rohstoffe (BGR) in Spandau im dm-Abstand, horizontweise auch im cm-Abstand, röntgenspektrometrisch charakterisiert. Dazu wurden die halbierten Bohrkerne eingespannt und automatisch im vorgegebenen regelmäßigen Abstand auf einer Fläche von 1 cm 2 und einer C) Chemo-Stratigraphie der Steinsalz-Horizonte im Mittleren Muschelkalk und Oberen Bundsandstein Eindringtiefe im μm-Bereich mit einer Messdauer von 10 Sekunden auf 16 geochemisch signifikan- te Haupt-, Neben- und Spurenelemente gemes- sen. Die resultierenden chemischen Profile wer- ten wir in Kooperation mit den erfahrenen Geolo- gen der K&S, Kassel, im Abgleich mit den Ergeb- nissen petrographischer (AG Thomas Voigt, FSU) und geophysikalischer Untersuchungsverfahren (AG Kukowski, FSU) im Hinblick auf die archivier- ten geo-/hydrodynamischen und klimatischen Variationen aus. Aufgrund der z.T. hohen Sedi- mentationsraten von Steinsalz (bis mehrere dm pro Jahr) sind wir in der Lage kurzzeitige Klima- ereignisse (z. B. Starkregen) und geodynamisch initiierte Variationen von systematischen Klima- variationen (Humidisierung, Aridisierung) chemisch zu unterscheiden. In Bearbeitung und kontrover- ser Diskussion ist noch die Frage, ob wir klima- tisch induzierte Milankovich-Zyklen oder selbst Jahreszyklen definieren können. [3] Foerster, F. (2017) Geochemische Charakterisierung der Evapo- rithorizonte im Mittleren Muschelkalk der INFLUINS- Forschungsbohrung EF-FB 1/12. Bachelorarbeit am Institut für Geo- wissenschaften der FSU Jena. lage der Thüringer Senke vor etwa 80 Mio. J. Für die aus lateralem Fluidtransport resultierenden Mi- neralisationen ergeben sich paläogene Alter (>24 Mio. J.), für die Mineralisationen aus absteigenden meteorischen Wässern neogene Alter (<24 Mio. J.). [2] Lepetit, P., Joachimski, M., Strauss, B., Fritzsch, M., Viereck, L. und die Sprecher des BMBF-Projektes Totsche, K.U., Kukowski, N. (in prep.) Stable isotope study of vein mineralization in Late Permian and Mesozoic sediments in the Thuringian Syncline (Germany).