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Geologische Skizze 2007

Einleitung

Geologische Karten stellen eine Synthese der allgemeinen geowissenschaftlichen Information zum gegenwärtigen Zeitpunkt unter Auswertung der gesammelten Bohrergebnisse, der Aufschlüsse, der Morphologie und des bisherigen Wissenstandes dar. Daraus abgeleitet bzw. darauf aufbauend gibt es darüber hinaus Karten zu einzelnen Spezialgebieten wie z. B. Ingenieurgeologische Karten, Grundwassergleichenkarten, Karten des geothermischen Potenzials u.v.a.m.

Da sich auf der geologischen Karte in der Regel nur die an der Oberfläche vorkommenden Geologischen Einheiten darstellen lassen, muss das Verständnis der Schichtenabfolge, des dreidimensionalen Baus durch Profilschnitte und die vorliegende textliche Erläuterungen ergänzt werden.

Wegen der starken Zusammenfassung einzelner Geologischer Einheiten in Hinblick auf eine leichtere Übersichtlichkeit wird diese Geologische Übersichtskarte als Geologische Skizze bezeichnet.

Die Morphologie der Berlin-Brandenburgischen Landschaft und deren Entwicklung

Das Grundmuster der Oberflächengestalt von Berlin und Brandenburg wird im Wesentlichen von drei Reliefgroßeinheiten bestimmt, die von Südosten nach Nordwesten durchziehen und ihre Herausbildung und Formung den Prozessen während des Eiszeitalters (Quartär) verdanken (Abb. 1). Es sind dies

  • der Südliche Landrücken mit Fläming und Niederlausitzer Grenzwall, begrenzt im Süden durch das Lausitzer Tal (Breslau-Magdeburger Urstromtal),
  • das breite, aber sehr heterogene Zwischengebiet der Platten und Niederungen mit einer Vielzahl größerer und kleinerer, vielgestaltiger Hochflächenareale und dem Durchzug der drei großen Urstromtäler (Glogau-Baruther, Warschau-Berliner und Thorn-Eberswalder Urstromtal) sowie
  • der Nördliche oder Baltische Landrücken, der im Brandenburgischen die Uckermark umfasst.
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Abb. 1: Geologisch-morphologische Gliederung von Brandenburg und Berlin
Bild: nach Sonntag 1995

Das Werden und die Ausgestaltung der natürlichen Landschaft Berlin-Brandenburgs sind auf das Engste mit dem jüngsten Abschnitt der erdgeschichtlichen Entwicklung, dem Quartär verbunden, das allgemein auch als Eiszeitalter bezeichnet wird. Das Quartär ist jener Zeitabschnitt der Erdgeschichte, in dem globale Klimaschwankungen zu einem mehrfachen Wechsel von Kalt- und Warmzeiten in vergleichsweise kurzen geologischen Zeitabständen geführt haben, verbunden mit einschneidenden Konsequenzen für Fauna und Flora. Im jüngeren Abschnitt des Quartärs kam es zur flächenhaften Ausbreitung gewaltiger Inlandeisdecken im nördlichen Mitteleuropa. Mit Jahresmitteltemperaturen, die unter 0 °C lagen, herrschten während dieser Eiszeiten auch in unseren Breiten Verhältnisse, die denen der heute noch von Eis bedeckten Gebiete Grönlands oder Spitzbergens entsprachen.

Für die charakteristische horizontal-räumliche Aufeinanderfolge und morphologische Erscheinungsform, welche im Zusammenhang mit Prozessen während des Vorstoßens sowie anschließenden Zerfalls und Abschmelzens der Inlandeismassen steht, wurde bereits vor mehr als 100 Jahren der Begriff Glaziale Serie geprägt (Abb. 2).

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Abb. 2: Die Glaziale Serie – schematische Darstellung im Blockbild
Bild: Zusammengestellt nach verschiedenen Autoren von Sonntag (2005)

Geomorphologische Hauptelemente der Glazialen Serie sind

  • die Endmoräne, am Eisrand durch Aufstauchung oder als Folge eines mehr oder weniger stationären Eisrandes durch Sedimentakkumulation gebildet,
  • die Grundmoräne, im Rückland durch das Eis direkt abgesetzt,
  • der Sander, im Vorland des Gletschers vom Schmelzwasser weitflächig aufgeschüttet, und schließlich
  • das Urstromtal, das die abfließenden Schmelzwässer bündelt und nach Nordwesten abführt.

Die Glaziale Serie wird ergänzt durch eine Reihe von insgesamt weniger häufig verbreiteten geomorphologischen Begleitformen, wie die Oser, Kames und Drumlins, durch Zungenbecken und Sölle, vor allem aber durch landschaftsprägende glaziale Rinnen und vielgestaltige Seen (vgl. hierzu MARCINEK & NITZ 1973 sowie LIEDTKE 1975).

Geologischer Überblick über die tertiären und quartären Bildungen

Die Erdoberfläche und der oberflächennahe Raum des Stadtgebiets von Berlin wird durch tertiäre, pleistozäne und holozäne Ablagerungen gebildet, wobei den tertiären und quartären Sedimenten eine durchaus existenzielle Bedeutung für das städtische Leben zugestanden werden muss. So wird das gesamte Wasser für die öffentliche Wasserversorgung überwiegend aus quartären und teilweise auch aus tertiären Grundwasserleitern entnommen. Die Förderung des Grundwassers erfolgt mit 90 % fast ausschließlich im eigenen Stadtgebiet.

Das Tertiär

Das Tertiär, auch als Braunkohlenzeitalter bezeichnet, begann vor 65 Millionen Jahren, dem Ende der Kreidezeit und endete am Beginn des Quartärs vor rund 2,6 Millionen Jahren.

Sedimente des Tertiärs lagern in Berlin diskordant (mit einer zeitlichen Lücke) über älteren Schichten der Kreide, des Jura oder des Keupers und bilden in nahezu geschlossener Verbreitung das Liegende (die unterlagernden, älteren Schichten) der quartären Schichtenfolge (Abb. 3). In Gebieten tiefreichender quartärer Erosion, wie z. B. in Abschnitten quartärer Ausräumungszonen (Rinnen) fehlen tertiäre Ablagerungen gänzlich. Tertiärsedimente werden im Berliner Stadtgebiet nur an einer Stelle in Lübars oberflächenbildend.

Eine besondere Stellung innerhalb des Tertiärs kommt dem etwa 80 m mächtigen, tonig-schluffigen Rupelton zu. Er ist aufgrund seiner weiten Verbreitung nicht nur ein wichtiger geologischer Leithorizont innerhalb des tertiären und quartären Deckgebirges, sondern hat auch eine erhebliche hydrogeologische Bedeutung, da er die Barriere zwischen den Salzwässern im Liegenden und dem Süßwässern im Hangenden (die darüber lagernden, jüngeren Schichten bildet. In Gebieten, in denen die Rupelschichten infolge quartärer Erosion teilweise oder vollständig fehlen, wurden Migrationswege für den Aufstieg mineralisierter Tiefenwässer und ihrer Ausbreitungsfahnen im Süßwasserstockwerk z. T. bis an die Oberfläche geschaffen (Abb. 3).

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Abb. 3: Vereinfachtes geologisches Profil durch das Tertiär und Quartär von Wilmersdorf über Schöneberg nach Neukölln
Bild: Umweltatlas Berlin

Das Quartär

Das Quartär begann mit einem globalen Klimawandel vor 2,6 Millionen Jahren mit dem pleistozänen Eiszeitalter und endet mit dem nacheiszeitlichen Holozän. Es kommen in Berlin im Pleistozän Ablagerungen der drei nordischen Kaltzeiten (Elster-, Saale- und Weichselkaltzeit) vor, deren Ablagerungen aus Schmelzwassersanden und -kiesen nordischen Ursprungs, Bändertonen sowie –schluffen und Geschiebemergel der Grundmoränen bestehen.

Daneben existieren auch Sedimente der dazwischen liegenden Holstein- und Eem-Warmzeit mit Mudden, Schluffen, Tonen und Torfen sowie Flusssanden und -kiesen aus weiter südlich liegenden Liefergebieten (Tab. 1).

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Tab 1: Schematische Gliederung des Quartärs
Bild: nach Stackebrandt & Manhenke (2010)

Die Gletscher – besonders die der Elster-Kaltzeit – haben z. T. sehr tiefe Rinnen in die vorgefundene tertiäre Oberfläche erodiert und mit glazialem Gesteinsmaterial verfüllt. Dabei kann es vorkommen, dass die tertiären Schichten, insbesondere der Rupelton, vollständig erodiert wurden und so die schützende Barriere zwischen dem Süß- und Salzwasserstockwerk zerstört wurde.

Die Mächtigkeit der pleistozänen Schichten beträgt in Berlin zumeist etwa 20 bis 100 Meter, in elsterzeitlichen Rinnen jedoch auch bis zu 250 Meter (Abb. 3).

Nach dem Ende des Pleistozäns vor 12 000 Jahren begann das Holozän. Es kamen Mudden, Torfe, Flusssande und Dünensande zur Ablagerungen, die lokal große Mächtigkeiten (z. T. weit mehr als 10 m) aufweisen können.