Erkundung von Erdfallstrukturen in der Metropolregion Hamburg und Lüneburg mit dem Georadar (Ground Penetrating Radar)

Abstract

Der oberflächennahe geologische Untergrund Norddeutschlands wird durch das Auftreten zahlreicher Salzvorkommen geprägt. Während der Triaszeit und des unteren Juras herrschte ein EW gerichtetes, extensives tektonisches Regime vor. Durch zusätzliche Umlagerung klastischer Sedimente wurden darunter liegende Salzmassen permischen Alters (Zechstein) aus Tiefen von bis zu 5000Metern an die Erdoberfläche empor gepresst. Durch diesen Salzaufstieg wurden darüber liegende mesozoische Schichten durchschlagen, randlich der Salzdiapire deformiert und teilweise mitgeschleppt. Eine letzte Phase salztektonischer Aktivitäten während der oberen Kreide und des unteren Tertiärs zeichnet sich zum einen durch weiteren Salzaufstieg aus und zum anderen durch horizontale Einengung der Salzstöcke. Begleitgesteine der Salze, wie Gips, Anhydrit, und Karst, sowie Tertiäre und Quartäre Ablagerungen überlagern die Salzstöcke mit unterschiedlichen Mächtigkeiten. Das humide Klima Norddeutschlands begünstigt natürliche Auslaugungsprozesse (Subrosion) der Evaporite durch Grundwasser. Je nach Tiefenlage des Salzspiegels (Salzstock Lüneburg: −20 bis −40 m; Salzstock Othmarschen-Langenfelde (Hamburg): ca 0 bis −250 m) kann es zu intensiver Hohlraumbildung im tieferen Untergrund kommen. Die fortschreitende Vergrößerung einer solchen Höhle steht in Abhängigkeit zur Intensität der Lösungsprozesse, während die Stabilität des Hohlraumes zusätzlich von der Materialbeschaffenheit abhängt. So können feste Gesteine oder bindige Böden zwar ein stabiles Höhlendach bilden, jedoch ist bei andauernden Lösungsprozessen langfristig ein statisches Versagen des Höhlendaches unvermeidlich. Der damit verbundene Kollaps und die Verfüllung des Hohlraumes mit Sediment spiegelt sich häufig in Form von sub-zirkularen und konischen Einsturzröhren oder weitläufigen morphologischen Trichtern an der Erdoberfläche wieder. Die Terminologie der Erdfälle wird anhand der Subsidenzrate gewählt...