Das Karbon im Stadtgebiet von Mülheim

Im Untergrund des gesamten Ruhrgebietes finden sich mächtige Ablagerungen des Karbons, die im Süden des Ruhrgebietes die Oberfläche erreichen oder nur von geringmächtigen Lockersedimenten des Quartärs überdeckt werden. Die Karbon-Schichten, die im Rahmen der Variszischen Gebirgsbildung gefaltet wurden, werden in Richtung Norden von einem zunehmend mächtigeren Deckgebirge überdeckt.

Nur im Süden und Südwesten der Stadt Mülheim reicht das Karbon auf beiden Seiten der Ruhr bis an die Oberfläche. Dabei handelt es sich um Gesteine der Namur-Stufe, die meistens unter geringer Löss- oder Grundmoränenbedeckung liegen, teilweise aber auch direkt anstehen. Die nach Norden hin abtauchende Karbon-Oberfläche erreicht in den nördlichen Stadtteilen nirgendwo mehr die Geländeoberfläche.

Unterkarbon

Im Unterkarbon war das heutige Ruhrgebiet Teil des Rhenoherzynischen Beckens. Plattentektonisch war dieses Becken Teil des Kleinkontinentes Avalonia, der im Rahmen der Kaledonischen Gebirgsbildung mit anderen Platten zu einer Landmasse kollidiert war, die als Laurussia oder Old-Red-Kontinent bezeichnet wird.

Das Rhenoherzynische Becken war dem in Nordeuropa gelegenen Old-Red-Kontinent südöstlich vorgelagert und vertiefte sich zu Beginn des Unterkarbons und griff nach Norden und Nordwesten vor (GRABERT 1998). Dabei entwickelten sich im Becken zwei unterschiedliche Faziesbereich. Im Nordwesten bildeten sich karbonathaltige, fossilreiche Flachwasserkalke, die als Kohlenkalk-Fazies bezeichnet werden. Weiter im Südosten und somit in größerer Küstenferne kamen Alaun- und Kieselschiefer, Tuffe und Grauwacken zur Ablagerung. Dieser Bereich wird als Kulm-Fazies bezeichnet. Die Grenze beider Faziesräume lag im westlichen Ruhrgebiet und damit etwa im Raum Mülheim.

Oberkarbon

Das Rhenoherzynische Becken bildete den Nordrand eines größeren Meeres, das als Rheischer Ozean bezeichnet wird. Dieser Ozean wurde im Verlauf des Karbons durch die Nordwanderung des Gondwana-Kontinents allmählich geschlossen. Gondwana und weitere vorgelagerte Mikroplatten kollidierten mit Avalonia, der ehemalige Meeresraum wurde als Gebirge herausgehoben.

Während im Devon und Unterkarbon der Sedimenteintrag vor allem aus nördlicher Richtung in das Rhenoherzynische Becken kam, änderte sich dies im Oberkarbon. Jetzt lieferte das gehobene Land im Süden den meisten Sedimenteintrag. Mit der Heraushebung der im Rhenoherzynischen Trog angehäuften Sedimente wurde das Meer schließlich auf einen schmalen, nördlich des aufsteigenden Gebirges gelegenen Streifen begrenzt, der als Subvariszische Saumtiefe bezeichnet wird (Abb. 1).

Die Schichten der Subvariszischen Saumtiefe entstanden als Ablagerungen eines langgezogenen Beckens, das sich von England, Nordfrankreich und Belgien über das Ruhrgebiet bis nach Osteuropa erstreckte. Das Becken nahm den Abtragungsschutt des aufsteigenden Variszischen Gebirges auf und konnte über lange Zeiträume im Oberkarbon ein Gleichgewicht zwischen Absenkung und Sedimentauffüllung wahren. Es bildete sich eine flache Küstenebene, in der sich unter tropischen Klimabedingungen große Moorgebiete ausbreiten konnten. Diese Ebene war gekennzeichnet durch hohe Grundwasserstände und gelegentliche Meereseinbrüche. Der marine Einfluss nahm im Verlaufe des Oberkarbons ab.

Abb. 1: Paläogeographie des Oberkarbons im nördlichen Mitteleuropa

In diesem Ablagerungsraum entstand ein mehrere tausend Meter mächtiger klastisch-organogener Schichtstapel, der gegen Ende des Oberkarbons in Sattel- und Muldenstrukturen gefaltet wurde. Die Sedimente wurden dabei durch die Druck- und Wärmeerhöhung verdichtet und aus den Torflagen entstanden die Kohlenflöze, die für die wirtschaftliche Entwicklung des Ruhrgebietes von überragender Bedeutung waren.

Das Oberkarbon im Mülheimer Stadtgebiet beginnt mit der Grauwacken- und Ziegelschiefer-Zone des noch flözleeren Namur B. Diese Gesteine sind auf der Westseite des Ruhrtals verbreitet, allerdings nur selten aufgeschlossen. Es handelt sich überwiegend um eine Wechselfolge aus Grauwacken, Sandsteinen, Ton- und Schluffsteinen.

Im folgenden Namur C setzt dann mit den Sprockhövel-Schichten die Flözführung ein. Das Meer war einer Küstenebene gewichen. Damit endete ein seit dem Devon andauernder fast ausschließlich marin geprägter Zeitabschnitt. In die Ton-, Schluff- und Sandsteinabfolge der Sprockhövel-Schichten sind mehrere Steinkohlenflöze eingelagert. Zudem sind konglomeratische Sandsteine und mehrere marine bzw. marin beeinflusste Horizonte eingeschaltet. Die Sprockhövel-Schichten streichen an der Karbon-Oberfläche im Westen und Süden Mülheims großräumig aus oder liegen oberflächennah in geringer Tiefe.

Die Witten-Schichten aus dem Westfal A beginnen mit dem marinen Sarnsbank-Horizont und enden unterhalb des ebenfalls marinen Plaßhofsbank-Horizontes (Abb. 2). Der marine Einfluss ist geringer als in den Sprockhövel-Schichten. Die Witten-Schichten bilden eine Folge von Ton-, Schluff- und Sandsteinen. Letztere können teilweise konglomeratisch sein, wie z.B. der Finefrau-Sandstein. Die Sandsteine werden als Küsten- oder Deltaablagerungen gedeutet. In die Witten-Schichten sind zahlreiche Kohlenflözen eingeschaltet. Die Witten-Schichten sind in der Regel unter Löss bedeckt und damit nicht unmittelbar an der Oberfläche aufgeschlossen. Im Untergrund des östlichen Stadtgebietes sind sie im Zentrum der Essener Mulde, deren Muldenzentrum sie aufbauen, weiträumig vorhanden.

Abb. 2: Stratigraphie Westfal A für das Ruhrgebiet

Die Bochum-Schichten gehören in das Obere Westfal A (Abb. 2). Ähnlich wie die Witten-Schichten handelt es sich um eine Abfolge von Ton-, Schluff- und Sandsteinen mit zahlreichen Einschaltungen von Steinkohlenflözen. Die Bochum-Schichten beginnen mit dem marinen Plaßhofsbank-Horizont und enden unmittelbar unter dem marinen Katharina-Horizont. Die im mittleren Teil der Schichtenfolge enthaltenen Kaolin-Kohlentonsteine stellen wichtige stratigraphische Leithorizonte dar. Die Bochum-Schichten streichen nirgendwo an der Oberfläche aus.

Jüngere Ablagerungen des Oberkarbons, wie sie etwa aus dem benachbarten Essen bekannt sind, fehlen im Untergrund von Mülheim bereits, da diese Schichten nach der Heraushebung des Variszischen Gebirges erodiert wurden.