Verfüllte Quartärrinnen in der südwestlichen Ostsee (BurVal-Baltic)

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Hübscher
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 262442046

In diesem Projekt wollen wir den Einfluss von rezent-aktiven Störungen auf die Entstehung glazialer Rinnenstrukturen untersuchen. Glaziale Rinnen sind tief in das Präquartär eingeschnittene Kanäle in glazial überprägten Gebieten. Die Entstehung dieser verfüllten und daher verborgenen Täler wird debattiert. Sie haben eine besondere Bedeutung für die Grundwasserversorgung, für den Abbau von Sanden und Kiesen für Bauvorhaben, und die Sedimentverfüllung repräsentiert ein wissenschaftliches Archiv über glazial-geologische Prozesse und die Paläoumwelt. Ihre Entstehung wird mit subglazialer Schmelzwasser Entstehung in Verbindung gebracht, welche während der Eiszeiten unterliegenden Sedimente erodierten. Verschiedene Autoren haben die räumliche Koinzidenz von verborgenen Tälern und tektonischen Störungen bemerkt, eine generelle, kausale Verknüpfung ist bisher nicht etabliert. Für dieses Projekt steht ein dichtes Profilnetz von ca. 20.000 km reflexionsseismischen und ca. 6.000 km parametrischen Sedimentecholotdaten aus der süd-westlichen Ostsee zur Verfügung. Mit diesen Daten kann erstmalig die Entwicklung von glazialen Rinnen und deren Füllung unter dem Einfluss aktiver Tektonik in der kompletten post-Permischen Abfolge darunter untersucht werden. Die vorläufigen Interpretation einiger der Profile führte zu folgenden, zu überprüfenden Arbeitshypothesen: 1) Die post-permischen Sedimente weisen zahlreiche, nahezu vertikale und post-glazial entstandene Störungen auf. 2) Die längsten und dichtesten Störungen sind mit Antiklinen von wenigen Kilometern Breite und einigen 10er Metern Höhe assoziiert. 3) In einigen Fällen sind die Ensembles von Störungen und Antiklinen mit dem Aufstieg von Fluiden oder Volatilen verknüpft. 4) Die steil stehenden Störungen und assoziierten Antiklinen ermöglichten die Entstehung von glazialen Rinnen und kontrollierten deren Entstehungsort. 5) Die steil stehenden Störungen und damit verbundenen Antiklinen entstanden durch Eisauflast induzierte Tektonik. Die Hypothesen sollen durch seismische Interpretation überprüft werden. Für die Bearbeitung der Hypothesen 1-4 werden verfüllte Rinnen, Störungen und Antiklinen sowie die Hinweise auf Fluidaufstieg kartiert und deren Geometrie quantifiziert. Das Konzept der Eisauflast induzierten Tektonik basiert auf bereits publizierten, aber eher lokalen Studien. Diesbezüglich repräsentiert das hier vorgeschlagene Projekt einen ersten, notwendigen Schritt, um Eisauflast-induzierte Tektonik und deren Bedeutung für die Quartärgeologie auf Beckenskala zu quantifizieren und zu verstehen. Wenn sich die Hypothesen bestätigen, können die abgeleiteten Modelle auf Regionen in hohen Breiten übertragen werden, die temporär von Eisschilden bedeckt sind. Die Vielzahl von Störungen in den post-Permischen Schichten repräsentieren mögliche Aufstiegspfade für Fluide. Die Ergebnisse bedeuten also wichtige Rahmenbedingungen für alle Forschungsbereiche, in denen Grundwasserzirkulation eine Rolle spielt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Dänemark
• Beteiligte Person: Professor Dr. Lars Ole Boldreel