Collapse structures in the Permian of the Saar-Nahe area, Southwest Germany

Zusammenfassung

Vulkanische Brekzien im Rotliegenden der Umgebung des Donnersberges in der Saar-Nahe-Senke/Pfalz liegen in Einbruchsstrukturen vor, die den ursprünglichen Schlot und seine unmittelbare Umgebung einnehmen.

Am Rödern wurden ehemals auf einer Olivin-Basalt-Lava feinkörnige und spÄter grobkörnige Pyroclastica abgelagert. Einbruch an einem Ringbruch und differentielle Absenkung zwischen 500 und 700 m führte zur Anlage der trichterförmigen Struktur der geschichteten Pyroclastica. Trotz der Absenkung liegen sie immer noch mit ungestörtem Kontakt, jedoch nun steil einfallend, dem mitabgesenkten Olivin-Basalt auf.

Am ursprünglichen Schlot ist Absenkung einzelner gro\er Nebengesteinsschollen und nachfolgend des gesamten Schlotinhaltes festzustellen. Die vulkanische AktivitÄt wurde durch Intrusion eines high-alumina Quarz-Tholeiites abgeschlossen.

Der Hirschberg weist im wesentlichen die gleiche Struktur und Entwicklungsgeschichte auf, ist jedoch in mehrere Schollen untergliedert. Die BetrÄge der differentiellen Absenkung liegen zwischen 150 und 260 m. Infolge der Zerblockung innerhalb des Ringbruches intrudierte Basalt vorwiegend im Bereich der Verwerfungen, also am Ringbruch und zwischen einzelnen Schollen.

Drei kleinere Strukturen enthalten ebenfalls geschichtete Pyroclastica und weisen maximale AbsenkungsbetrÄge von 600, 1100 und 1400 m auf.

Im Bereich der ursprünglichen ErdoberflÄche müssen infolge der Einbrüche tiefe Krater vorgelegen haben, die als kleine Einbruchscalderen bezeichnet werden können.

Abstract

Volcanic breccias near an intrusive rhyolite dome in the Permian Saar-Nahe trough of southwest Germany have been identified as complex pipe-like subsidence-structures occupying the site and immediate neighbourhood of “explosive” volcanoes.

At the Rödern, at first fine-grained, well-bedded and later coarser-grained and poorly bedded pyroclastic materials were deposited on top of a lava flow that formed the regional surface. Collapse along a ringfault with differential subsidence of 500 to 700 m produced a saucer-shaped structure in which steeply dipping pyroclastic beds still overlie the lava flow on which they were originally deposited. In the actual feeder, large blocks of country-rock subsided individually prior to wholesale subsidence of the entire feeder-content. Intrusion of a high alumina quartz tholeiite into the pyroclastic beds terminated the activity.

The Hirschberg structure has essentially the same history, but is more fragmented. Subsidences vary between 150 and 260 m. Intrusion of petrographically and chemically similar basalt took place mainly near the margin of the ringfault.

Three smaller structures also contain bedded pyroclastic deposits that subsided approximately 600, 1100, and 1400 m. The surface expressions of these five collapse structures are assumed to have been small collapse-calderas with diameters of several 100 m. to 1.5 km.

Résumé

Aux alentours du «Donnersberg» dans la «Saar-Nahe-Senke» (Palatinat, Sudouest de l'Allemagne) des brèches volcaniques du Permien inférieur sont conservées à l'intérieur de structures d'effondrement. Celles-ci se trouvent au lieu mÊme de la cheminée originale et à ses alentours immédiats.

Une de ces structures, le «Rödern», est caractérisée par des dépÔts pyroclastiques — fins à la base et plus grenus vers le sommet — couvrant des laves basaltiques à olivine. L'effondrement à l'intérieur d'une faille annulaire et une subsidence différentielle de 500 à 700 m ont eu comme résultat une structure rappelant un entonnoir. Les dépÔts pyroclastiques stratifiés reposent, quoiqu'avec un pendage fort, toujours en superposition normale et non faillés sur les basaltes à olivine qui eux aussi ont été affectés par la subsidence.

A la cheminée mÊme on constate l'affaissement de grands panneaux de roches encaissantes suivi de l'effondrement de tout le remplissage de cheminée. L'activité s'achève par des venues d'une «high-alumina Quarz-Tholeiite».

Le «Hirschberg», dont la structure et l'évolution ressemblent à celles du «Rödern», est caractérisé par une fragmentation du bloc effondré. L'affaissement de différents panneaux varie entre 150 et 260 m. Suite à la fragmentation de nouvelles venues basaltiques prennent place, soit le long de la faille annulaire, soit le long des failles entre les differents panneaux.

Des dépÔts pyroclastiques stratifiés sont conservés encore dans trois autres structures plus petites. L'affaissement à l'intérieur de ces structures est de 600, 1100 et 1400 m au maximum

Quant à la morphologie de la région après l'effondrement, on peut supposer qu'elle était caractérisée par l'existence de cratères profonds (caldères d'effondrement).

кРАткОЕ сОДЕРжАНИЕ

В тОлыцЕ кРАсНОгО лЕж Нь пЕРМИ, В РАИОНЕ Donnersberg (БА ссЕИН РЕк сААР-НАгА, пФАпьц) НАИД ЕНы ВУлкАНИЧЕскИЕ БР ЕкЧИИ, пРИНАДлЕжАЩИЕ к БыВшИМ жЕРлАМ ВУлкА НОВ. - В РАИОНЕ Rödern НА ОлИВИНО-БАжАльтОВых лАВАх пРОИжОшлО ОтлО жЕНИЕ МЕлкОжЕРНИстО гО, А пОтОМ гРУБОжЕРНИстОгО пИРОклАстИЧЕскОгО М АтЕРИАлА. - кОльцЕВОИ Р АжРыВ ОБРАжОВАл пРОВАл И пОгРУжЕНИЕ НА 500–700 М, В сл ЕДстВИЕ ЧЕгО пОьВИлИ сь ВОРОНкООБРАжНыЕ стРУктУРы Иж слОИстО гО пИРОклАстИЧЕскОг О МАтЕРИАлА. НЕсМОтРь НА пОгРУжЕНИЕ, кОНтАкт п ОгРУжИВшИхсь слОЕВ О лИВИНых БАжАльтОВ сО слОьМИ пИРОклАстИЧЕскОгО М АтЕРИАлА ОстАлсь НЕН АРУшЕННыМ.- НА МЕстЕ пЕРВИЧНОгО жЕРлА ОтМЕЧАЕтсь пОг РУжЕНИЕ ОтДЕльНых гл ыБ ВМЕЩАУЩИх пОРОД, жАпОлНИВшИх В пОслЕД стВИИ ВсЕ жЕРлО. ВУлкА НИЧЕскАь АктИВНОсть жАкОНЧИл Ась ВНЕДРЕНИЕМ кВАРцИтО ВОгО тОлЕИтА. - гОРА Hirschberg, п О сУЩЕстВУ, ИМЕЕт стРУк тУРУ И РАжВИтИЕ тОгО ж Е сАМОгО тИпА, И пОДРАжДЕльЕтс ь НА РьД глыБ. ДИФФЕРЕНц ИАльНОЕ пОгРУжЕНИЕ г лыБ кОлЕБлЕтсь В пРЕДЕлАх 150–260 М. В РЕжУл ьтАтЕ РАспАДА НА глыБ ы ВНУтРИ кОльцЕВОгО РАжРыВА БАжАльты ВНЕ ДРИлИсь пРЕИМУЩЕстВ ЕННО В ОБлАсть сБРОсА, т. Е. У сАМОгО кОльцЕВОг О РАжРыВА И МЕжДУ ОтДЕ льНыМИ ОБРАжОВАВшИМИсь БлОкАМИ. - тРИ НЕБОльшИ х жЕРлА сОстОьт тАкжЕ Иж слОИстОгО пИРОклАст ИЧЕскОгО МАтЕРИАлА; пОгРУжЕНИ Е жДЕсь ДОстИгАЕт сОО тВЕтстВЕННО 600, 1100 И 1400 М. - тАкИМ ОБРАжОМ, МО жНО пРЕДпОлОжИть, ЧтО В ЁтОМ РАИОНЕ В тО ВРЕМь НА пЕРВОНАЧ АльНОИ пОВЕРхНОстИ Н АхОДИлИсь глУБОкИЕ кРАтЕРы, кОтОРыЕ МОжНО РАссМА тРИВАть, кАк МЕлкИЕ кА льДЕРы.