Modell zur Entstehung der Ölschiefer-Vorkommen

Gegen Ende des Rotliegend (unteres Perm) ist das variskische Grundgebirge, das bei Groß-Zimmern und Offenthal überwiegend aus karbonzeitlichen Graniten, Granodioriten und ähnlichen Plutoniten (c/+Pl) besteht, weitgehend eingeebnet. Alte, während der variskischen Faltung gegen Ende des Karbons angelegte Störungszonen werden von permzeitlichen Schuttsedimenten (ro) überdeckt.

Ende Rotliegend

Die variskische Störungszone wird überschüttet.
ro: Rotliegend (Schuttsedimente);
c/+PI: Karbon/Plutonite

Spätestens im Eozän leben im Zusammenhang mit dem beginnenden Einsinken des Oberrheingrabens die variskisch angelegten Störungszonen wieder auf. Die während des Mesozoikums und möglicherweise auch im frühen Alttertiär (Paläogen) abgelagerten Sedimente sind zu diesem Zeitpunkt schon wieder abgetragen. Die Landoberfläche wird durch Gesteinsschichten des Rotliegend gebildet. Auf den Störungszonen haben sich möglicherweise Täler eingeschnitten, die zum Teil mit Lockersedimenten (t) aufgefüllt sind. Grundwasser sickert entlang der Störungszonen in den aufgelockerten Untergrund.

Frühes Eozän

Die alte, variskische Störungszone lebt wieder auf.
t: Tertiär (Lockersedimente)

Auf den tief im Grundgebirge wurzelnden Störungszonen dringt im Grenzbereich Unter-/Mitteleozän Magma (M) auf. Im Kontaktbereich der heißen Gesteinsschmelze mit dem Grundwasser werden Wasserdampfexplosionen ausgelöst. Es entstehen Maare. Gegen Ende der Eruptionen haben sich - wie hier dargestellt - in der Umrandung der Explosionstrichter Tuffwälle (+VT) aus vulkanischen Auswurfprodukten (Asche, Nebengesteinsbrocken usw.) gebildet. Schollen aus Gesteinen der Kraterumrandungen brechen über den Explosionshohlräumen ein.

Grenzbereich Unter-/Mitteleozän

Phreatomagmatische Eruption.
M: Magma (basaltische Gesteinsschmelze);
+VT: Tuffwall (Asche, Nebengesteinsbrocken usw.)

Im frühen Mitteleozän bilden sich über den Diatremen (Durchschlagslöchern) - unmittelbar nachdem die Eruptionen zum Erliegen gekommen sind - Süßwasserseen. Sie werden durch eindringendes Grundwasser wie auch Niederschlagswasser gespeist. In den eutrophen Gewässern stellen sich bald anaerobe Bedingungen ein, d.h. in den tieferen Bereichen der Seen ist das Wasser frei von gelöstem Sauerstoff. Am Seeboden setzen sich nach den vulkaniklastischen Gesteinen (+Vkl) zunächst kiesigsandige Seesedimente (Kiessignatur) und später toniger Faulschlamm (schwarz) ab, der Messeler Ölschiefer.

Frühes Mitteleozän

Ein eutropher Süßwassersee hat sich gebildet.
+Vkl: vulkaniklastisches Gestein;
+V: Vulkanit;
Kiessignatur: kiesig-sandige Seesedimente;
schwarz: Faulschlamm/Ölschiefer

Das Magma, das in den Störungszonen aufgedrungen war, ist zu einem Vulkanit (+V) erstarrt. An den zunächst vegetationslosen Tuffwällen setzt die Erosion ein. Die Abtragungsprodukte bilden teilweise das Ausgangsmaterial der Seesedimente.

Das Klima und die geologische Lage des Messeler Sees und seiner Nachbarseen haben zu der Zeit eine hochdiverse Tier- und Pflanzenwelt entstehen lassen, die mit ihren phantastischen Funden bis heute erhalten und überliefert ist.

Gegenwart

Unter den Seesedimenten werden vulkanogene Gesteine erbohrt.
q-tpl: Quartär bis Pliozän (Lockersedimente)

Nach wenigen Jahr(zehnt)en hat der paratropische Urwald, der seinerzeit bei feuchtwarmem Klima in Mitteleuropa gedieh, die Tuffwälle überwuchert. Damit sind in den Seen mit Durchmessern von vielleicht 300-600 m (an der Seeoberfläche) ideale Voraussetzungen für die Ablagerung von Faulschlamm gegeben.

Es ist anzunehmen, daß die unabhängig voneinander entstandenen Seen isoliert waren und sie sich nicht völlig zeitgleich gebildet sowie mit Sedimenten aufgefüllt haben. Eine direkte Verbindung zum Messeler See dürfte nicht bestanden haben.

Heute sind die lockeren Tuffwälle um die Kraterränder vollständig abgetragen. An der Erdoberfläche, die durch eine geringmächtige Schicht aus quartär- und/oder pliozänzeitlichen Lockersedimenten (q-tpl) gebildet wird, lassen sich keine Hinweise mehr auf vulkanische Vorgänge im Eozän finden. Sie ergeben sich erst durch Bohrungen, die unter den Seeablagerungen auf vulkanogene Gesteine gestoßen sind.