Geologischer Überblick


Das Nürnberger Stadtgebiet mit dem Silbersee und dem Silberbuck im Südosten liegt im Sandsteinkeuper des Nürnberger Beckens; es wird im Untergrund von den Myophorienschichten (Benkersandstein), den Estherienschichten, dem Schilfsandstein, den Sandsteinen, Tone und Letten der Lehrbergschichten, von dem (an den Pegnitzhängen ausstreichenden) Blasensandstein, vom Coburger Sandstein sowie vom Unteren, Mittleren und Oberen Burgsandstein aufgebaut.

Überdeckt werden diese triassischen Festgesteine von quartären Sand- und Sand-Kies-Ablagerungen, die örtlich tiefe Rinnen im Untergrund erfüllen (vgl. RÜCKERT 1953, BIRZER 1957, LANGHAMMER & BRUNNACKER 1986), im allgemeinen aber als mehr oder weniger geringmächtige Überdeckung verbreitet sind.

 

Die tektonischen Verhältnisse im Silberseegebiet (Nürnberger Sattel und Dutzendteichmulde)

Im Gebiet von Nürnberg haben sowohl Verbiegungs- als auch Brucktektonik den Untergrund verformt. Im Untersuchungsgebiet sind die wichtigsten Verbiegungselemente der Nürnberger Sattel im Norden und die Dutzendteichmulde im Süden.

Der Nürnberger Sattel erstreckt sich in Nordost-Südwest-Richtung im Bereich zwischen dem Wöhrder See, Ziegelstein und Erlenstegen bis hin zum Weißensee im Nordosten. Seine größte Längserstreckung beträgt etwa 6 km; im Westen ist er etwa 0,8 km und im Nordosten rund 3 km breit (BERGER 1978). Diese Sattelstruktur fällt nach Norden und Süden breitflächig und flach ab und wird im Nordwesten von der Fürther Mulde, im Südwesten von der Oberasbacher Mulde und im Südosten von der Dutzendteich-Mulde begrenzt.

Die für die hydrogeologischen Verhältnisse im Bereich des Silbersees relevante Dutzendteichmulde erstreckt sich in west-östlicher Richtung an der Südflanke des Nürnberger Sattels. In ihrem Muldentiefsten ist die Grenze Lehrbergschichten - Blasensandstein bis auf ca. 240 m NN abgesenkt. Die längste Erstreckung der Dutzendteichmulde beträgt 5,5 km und verläuft vom Gebiet westlich des Dutzendteiches bis etwa zur Autobahn München - Nürnberg (BERGER 1978). Die Schichten steigen im Süden und Osten der Mulde nur relativ gering an, um weiter in südsüdöstlichen Richtungen wieder einzumulden. Der Silbersee und Silberbuck liegen am Westrand der Dutzendteichmulde.

Streichlinienkarte im Großraum Nürnberg

An bruchtektonischen Elementen befindet sich vermutlich am Südwestrand des Nürnberger Sattels und im Bereich der Dutzendteichmulde eine WNW - ESE (flachherzynisch) streichende Störungszone, welche sich an der Erdoberfläche durch den Verlauf des Pegnitztales zwischen Doos und der Nürnberger Altstadt und weiter durch den Verlauf des Fischbachtales bis hin zur Ortschaft Fischbach äußert. Zwei hierzu in etwa parallel streichende Abschiebungen scheinen durch das Dutzendteichgebiet zu verlaufen; diese steilherzynisch streichenden Störungen werden durch die beiden geradlinigen, heute begrabenen Talstücke zwischen der Salzbrunner Straße im Ortsteil Langwasser und dem Dutzendteichgebiet nachgezeichnet.

Das Alter der großtektonischen Vorgänge wird -- da weiter im Osten auch die jüngsten Malmschichten von der Verbiegungstektonik noch erfasst wurden -- von V. FREYBERG (1969) und von BERGER (1978) in die Unterkreide gestellt. Hingegen setzte die germanotype Bruchtektonik in verschiedenen Phasen erst in der Oberkreide und im Tertiär ein, wobei im Nürnberger Raum die herzynisch streichenden Brüche vermutlich älter sind als die bisweilen zu beobachtenden rheinisch streichenden Bruchelemente.

Die Keuperschichten weisen im Bereich des Dutzendteichgebietes stark wechselnde Streichwerte von 70° bis 120° auf und fallen mit etwa 1° bis 5° in nördliche Richtungen ein.

 

Stratigraphie im Dutzendteichgebiet

Das Gebiet des Dutzendteichs, Silbersees und Silberbucks liegt in den Keuperschichten des Nürnberger Beckens. Im Liegenden folgen die älteren Schichtkomplexe des Muschelkalks und des Buntsandsteins sowie vermutliche Zechsteinlagen. Dieses Deckgebirge lagert dem paläozoischen Grundgebirge diskordant auf.

Die Festgesteine werden im Dutzendteichareal von den jüngsten, überwiegend geringmächtigen Ablagerungen der quartären Sande (und bisweilen Tone) fluviatiler und äolischer Herkunft überdeckt.

 

Triassische Festgesteine des Nürnberger Beckens

Der Sandsteinkeuper des Nürnberger Beckens wird -- nach heutiger stratigraphischer Unterteilung -- von den Sandsteinen, Tone und Letten der Lehrbergschichten im Untergrund, vom Blasensandstein, vom Coburger Sandstein mit dem Stubensandstein sowie vom Unteren, Mittleren und Oberen Burgsandstein aufgebaut.

Die im Nürnberger Becken anstehenden Keuperglieder sind charakterisiert durch einen erheblichen Wechsel in der faziellen Ausbildung ihrer Sandsteinschichten: Dieser reicht von weichen, feinkörnigen und tonigen bis zu harten, karbonatisch oder kieselig gebundenen, grobkörnigen Sandsteinen. Hierbei wechselt die Zusammensetzung nicht nur in vertikaler, sondern auch in horizontaler Erstreckung oft schon auf kurze Distanz (vgl. BIRZER & HILMER 1975). Durch die häufigen, nicht horizontbeständigen Fazieswechsel, die nahezu völlige Fossilleere der Sedimente sowie die -- durch Verbiegungstektonik und durch germanotype Bruchtektonik erfolgte -- Verschiebung größerer Schollenbereiche wird die stratigraphische Ansprache der einzelnen Schichten nicht eben erleichtert: Dies äußerte sich in jüngerer Vergangenheit durch eine z.T. sehr unterschiedliche stratigraphische Zuordnung der einzelnen Schichtglieder dieses Gebiets durch FICKENSCHER (1930, 1938), V. FREYBERG (1936, 1954, 1956), HAARLÄNDER (1955), FUCHS (1956), SPÖCKER (1964) und BERGER (1965, 1978).

In älteren geologischen Veröffentlichungen wurde der Blasensandstein mit dem Coburger Sandstein zusammengefasst. Die von FICKENSCHER (1930) für das Stadtgebiet von Nürnberg vorgenommene Trennung von Blasensandstein und Stuben- (Semionotus-) Sandstein wird in der vorliegenden Arbeit aus petrographischen Gründen angewandt, da sie den stratigraphischen Verhältnissen im Nürnberger Gebiet zwanglos entspricht. Mit der heute gültigen Gliederung ist sie jedoch nicht vollständig gleichzusetzen: Nach der stratigraphischen Trennung durch BERGER (1965) umfasst der Untere Burgsandstein auch die hangenden Partien des Stubensandsteins, während das Liegende des Stubensandsteins mit dem Oberen Blasensandstein zum Coburger Sandstein zusammengefasst wird (vgl. BAIER 1998).

Als Blasensandstein i.e.S. wird heute diejenige Schichtenabfolge bezeichnet, die im Liegenden mit der ersten, meist harten Sandsteinbank ("Grenzbank") über den roten Lehrbergschichten beginnt (BERGER 1978). Die Mächtigkeit des Blasensandsteins beträgt etwa 20 bis 23 Meter.

Dieses Schichtpaket wird überwiegend aus relativ weichen, rotbraunen bis weißgrauen, fein- bis mittelkörnigen Sandsteinen mit zwischengeschalteten roten, grünen und violetten Lettenlagen aufgebaut. Die namengebenden blasenartigen Hohlräume im Sandstein entstanden durch Herauswitterung von Tonnestern und dolomitischen Bestandteilen. Die Grundwässer des Blasensandsteins zeichnen sich meist durch hohe Eisen- und Mangangehalte aus. Im Hangenden wird der Blasensandstein von dem markanten, grüngrauen bis violetten, meist sandigen Lettenhorizont ("Dachletten" sensu HAARLÄNDER 1966, 1971) begrenzt; er weist eine Mächtigkeit bis 3 Meter auf.

In der gesamten vor 1955 erschienenen geologischen Literatur über das Nürnberger Gebiet wurde der Coburger Sandstein mit dem Blasensandstein i.e.S. als Blasensandstein i.w.S. zusammengefasst. In jüngerer Zeit erfolgte aufgrund der Faziesgliederung durch HAARLÄNDER (1955) und -- für den Raum südlich von Nürnberg -- durch BERGER (1965) eine neuere stratigraphische Trennung der beiden Schichtglieder: Hiernach setzt der Coburger Sandstein über den Dachletten des Blasensandsteins i.e.S. mit fein- bis mittelkörnigen Sandsteinen ein. Insgesamt besteht das 12 bis 15 m mächtige Schichtpaket aus grauen bis weißlichen, meist fein- bis mittelkörnigen, harten Sandsteinen; Lettenlagen sind hier seltener als im Blasensandstein zu beobachten.

Der im Hangenden anstehende, weißgraue, leicht verwitterbare Stubensandstein ("Semionotus-Sandstein") bildete den Baugrund für das geplante "Deutsche Stadion". Die Stubensandsteine stellen einen guten Wasserleiter dar. Die etwa 13 bis 15 Meter mächtigen Schichten bestehen aus überwiegend weichen, mittel- bis feinkörnigen, bisweilen tonigen Sandsteinen. Als besonderes Kennzeichen treten in den Stubensandsteinlagen -- wie im unterlagernden Blasensandstein -- schwarze Mangenoxidbutzen auf. Die Sandsteinhorizonte werden von zahlreichen unterschiedlich mächtigen, grünlichgrauen, sandigen Lettenlagen (den sog. Gallen) durchzogen. Diese Lettenlagen sind in der Regel nicht horizontbeständig; Sandsteine und Letten können seitlich miteinander verzahnt sein. Es ist auch möglich, daß flache, synsedimentäre Rinnen in den Sandsteinen mit Tonen und Letten erfüllt sind und umgekehrt; in diesen Rinnenbildungen können relativ stark geneigte Schichtgrenzen beobachtet werden (BIRZER & HILMER 1975).

geologische Karte Silberseegebiet

Im Hangenden des Unteren Drittels der Stubensandsteine tritt eine bis zwei Meter mächtige, über weite Entfernung horizontbeständige Lettenlage auf. Diesen Lettenhorizont spricht BERGER (1965) als Basisletten des Unteren Burgsandsteines an.

Charakteristisch für den Stubensandstein ist das Auftreten von Arkosebänkchen, kalkhaltigen Dolomitsandsteinen und Steinmergellagen, welche bedeutende Härte erlangen können und früher bei Tiefbauarbeiten als sog. "Quackenschichten" meist gesprengt werden mussten. Diese "Quacken" sind überwiegend als flache Linsen den Sandsteinen zwischengeschaltet. Inmitten der Stubensandsteine konnte -- vor Beginn der Fundamentausschachtungen des Stadionbaus -- südlich des Flachweihers ein violetter bis rotbrauner, feldspatführender harter Sandstein beobachtet werden, über welchen FICKENSCHER (1930) berichtet: Bei dieser "porphyrischen Arkose" erschienen die Quarzkörner wie angeschmolzen.

Sehr häufig tritt in den Stubensandsteinen ein feinkörniger, gelber bis gelbbrauner Dolomitsandstein auf, der meist kleine Kalk- und Bitterspatdrusen einschließt. Namensgebend für die Stubensandsteine war die Tatsache, daß sie im Mittelalter als "Fegsand" zum Scheuern von Tischen und Fußböden der "guten Stuben" der Nürnberger Bürgerhäuser abgebaut wurden.

Der Untere Burgsandstein streicht im Gebiet unmittelbar südwestlich des Silberbucks aus. Dieses Schichtglied setzt mit dem i.a. nur bis ein Meter mächtigen, grünvioletten bis gelblichen, sandigen Basisletten ein. Über dem Basisletten stehen fein- bis mittelkörnige, seltener grobkörnige, hellgraue, gelbliche und rötliche Sandsteine an, die neben gut gerundeten Quarzen auch Feldspäte (z.T. kaolinisiert) führen (URLICHS 1968). Den massigen bis bankigen Sandsteinen sind mehrfach nur lokal auftretende, rotbraune, violette und grünliche Lettenlagen zwischengeschaltet. Die Mächtigkeit dieses Sandsteinkomplexes beträgt zwischen 20 und 25 Meter.

Eine im Jahre 1935 von FICKENSCHER (1938) in der Südostecke des Sportplatzes am Zeppelinfeld aufgenommene Bohrung erschloß unter 0,4 Meter dicken Waldmoorablagerungen und 3,5 Meter mächtigen, wasserführenden quartären Terrassensanden das rund 6 Meter mächtige Liegende des Unteren Burgsandsteins; darunter folgt dessen ca. 2,5 m dicker Basisletten. Im Liegenden stehen bis zu einer Teufe von 40 Metern die sehr heterogen ausgebildeten Sandsteine, tonigen Sandsteine und Letten des Stubensandsteins an. Diese Schichtenfolge wird im unteren Drittel von einem vier Meter mächtigen, graugrünen, sehr festen Ton unterbrochen, welcher an dieser stratigraphischen Position auch im Profil des "Tiefen Brunnens" am Burgberg zu Nürnberg auftritt (vgl. BAIER 1998); nach BERGER (1965, 1978) stellt diese Tonlage den Basisletten des Unteren Burgsandsteins dar.

Aufgrund der tektonischen Muldenstruktur im Dutzendteichgebiet streicht der Basisletten des Unteren Burgsandsteins flächig auf einem Höhenniveau von ca. 315 m NN aus. Seine wasserstauenden Eigenschaften bedingen das Auftreten von Quellaustritten, Vernässungszonen und anmoorigen Böden; weiterhin bilden sie die Untergrundabdichtung im Gebiet des Großen Dutzendteiches. Aufgrund dieser geologischen Gegebenheiten wurde die künstliche Anlage und das Aufstauen des Stillgewässers im Mittelalter überhaupt erst ermöglicht (SPÖCKER 1964).

Die Burgsandsteine selbst bildeten schon in der frühesten Stadtgeschichte das hauptsächlich verwendete Baumaterial für die Nürnberger Altstadt. Die im bergfrischen Zustand leicht verwitterbaren Sandsteine sind relativ weich und und lassen sich mit verhältnismäßig geringem Aufwand zu Quadern behauen. Erst bei längerer Durchtrocknung werden die Steine sehr hart (ALTHAUS & STOLZ 1991). Die Burgsandsteine galten früher wegen ihre Endfestigkeit und ihrer warmen Farbtönungen als geschätzte Bau- und Werksteine; sie wurden u.a. im Reichswald südlich des Dutzendteichgebietes, am Hasenbuck sowie im Schmaußenbuckgebiet in einer Vielzahl kleinerer und größerer Brüche abgebaut.

 

Quartäre Lockersedimente

Die jüngsten Ablagerungen im Dutzendteichgebiet sind i.w. quartäre Sande, Talfüllungen und anmoorige Böden.

Flugsande besitzen im Nürnberger Gebiet eine sehr weite Verbreitung. Es sind überwiegend weiße bis gelbbraune, lockere Sande äolischer Herkunft, die sich durch eine gleichmäßige Korngröße auszeichnen. Diese geringmächtigen Flugsande sind in der Umgebung des Dutzendteiches stellenweise zu Dünen zusammengeweht. Die Altersstellung fällt nach BRUNNACKER (1955) in das ausgehende Würm-Glazial.

Anmoorige Böden und Waldmoore sind im Nürnberger Reichswald an zahlreichen Stellen zu beobachten. Es handelt sich hierbei um größere, zusammenhängende moorige Versumpfungen, welche besonders in weiten, muldenförmigen Geländevertiefungen mit Letten-Untergrund auftreten. Sie finden sich bevorzugt an den Stellen, wo Niederschläge oder austretendes Grundwasser keinen Abfluß finden, so z.B. an flachen Hängen, in Mulden oder auf ebenen Talböden, welche durch grundwasserstauende Schichten im Untergrund abgedichtet werden. Letzteres ist im Dutzendteichgebiet weiträumig um den Langwasserbach sowie im Südwesten im Gebiet um das ehemalige Bett des Neuselsbrunngraben der Fall. Hier kam es während des Holozäns zu Vermoorung und zu Torfbildungen.

Die Schwemmsande nehmen im Gebiet von Nürnberg v.a. südlich der Pegnitz große Areale ein. Die Sande sind meist locker gepackt und von weißer bis rotbrauner Färbung. Bisweilen sind Schichtung und Kreuzschichtung zu beobachten; manchmal sind den Sanden auch Kleinkies- und Geröll-Lagen sowie lehmige Partien zwischengeschaltet (URLICHS 1968). Die Quarze der Schwemmsande sind überwiegend grob- bis mittelkörnig und meist gut gerundet. Die Mächtigkeit dieser -- meist von Flugsanden überwehten -- Terrassensande und -schotter kann nach BERGER (1978) bis 5 Meter betragen, wovon an der Oberfläche 0,5 bis 1,0 m Flugsande beteiligt sein können.

Die holozänen Talfüllungen des Fischbachs, des Langwasserbaches und des Neusselsbrunngrabens bestehen im Liegenden aus Grobkiesen, über welchen vorwiegend Grob- bis Feinsande mit bisweilen lehmigen Bindemittel abgelagert wurden. Ein begrabenes Talstück scheint sich unter dem heutigen Langwasserbach in südsüdost-nordnordwestlicher Richtung zu erstrecken. Eine weitere quartäre Rinne verläuft vom heutigen Messegelände in nordwestlicher Richtung bis unter den Silberbuck; dieses Paläotal ist bis 6 m tief in den Keuperuntergrund eingeschnitten. An den Stellen, an denen die Lockergesteine undurchlässigen oder gering durchlässigen Keupersedimenten aufliegen, enthalten sie häufig ergiebige Grundwassermengen, die ein lokal eigenständiges, höheres Grundwasserstockwerk ausbilden (vgl. BIRZER & HILMER 1975). Die mit Sanden und Kiesen erfüllten quartären Rinnen sind naturgemäß durch ausgezeichnete Wasserwegsamkeiten charakterisiert, wobei diese Erosionsrinnen nahezu die geohydraulische Funktion eines "unterirdischen Vorfluters" erfüllen. Die Genese der heute bisweilen bei Hochwässern überspülten, hydrologisch eng mit dem Vorfluter kommunizierenden Talfüllungen werden von BRUNNACKER (1955) in das Postglazial gestellt.


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* last Update: Donnerstag, 10. November 2011 16:21