Original paper

Geophysical and geological investigation of maar structures in the Upper Lusatia region (East Saxony)

Lindner, Harald; Gabriel, Gerald; Götze, Hans-Jürgen; Kaeppler, Rolf; Suhr, Peter

Abstract

This paper summarizes most of the geophysical and some geological investigations conducted by researches from different institutions on maar volcanic structures in Upper Lusatia. The combined occurrence of gravity minima and magnetic anomalies above buried maars provides a criterion for their detection by potential field surveys. Therefore, the reported results concentrate on the combined interpretation of high resolution gravity and magnetic surveys. Beside a qualitative interpretation of the potential field anomalies quantitative calculations in the sense of a forward modelling are performed along representative profiles, which result in geological models of the investigated maars. These models consider known information from research drillings, downhole logging, and reflection seismics in order to reduce the ambiguity in interpreting potential field anomalies. Because of the additional information available the derived models of the Baruth maar and the Kleinsaubernitz maar are expected to be the most realistic ones. The models derived for the Weigsdorf and Kreckwitz structures are only based on gravity and magnetic data. Therefore they only consider a raw geological idea concerning the internal maar structure. Furthermore the modelled depths of these structures are not certain. The interpretation of the Schönberg anomaly to be caused by a maar volcanic structure is not proved yet. Compared to the other maars investigated especially the Schönberg gravity anomaly is only of small amplitude.

Kurzfassung

Der Beitrag enthält eine Zusammenfassung aller bisher durchgeführten geophysikalisch-geologischen Untersuchungen von Maarsituationen im Bereiche des Lausitzer Massivs. Daran sind Bearbeiter aus verschiedenen geowissenschaftliche Einrichtungen beteiligt.Das schon früher beobachtete Auftreten von gravimetrischen Minima und magnetischen Anomalien über verborgenen Maaren bildet ein Kriterium für ihre Entdeckung mit Potenzialfeldmessungen. Die dargestellten Ergebnisse stellen daher in erster Linie eine komplexe Interpretation von gravimetrischen und geomagnetischen Spezialmessungen dar. Neben einer qualitativ orientierten Interpretation der Potenzialfelder erfolgen quantitativ orientierte Vorwärtsmodellierungen auf ausgewählten Profilen, welche durch Integration von Gravimetrie und Magnetik zu nützlichen geologischen Informationen über den Aufbau der Maare verhelfen. Dabei wurden sämtliche Zusatzinformationen, wie Bohrergebnisse, bohrlochgeophysikalische Informationen und seismische Messungen berücksichtigt. Diese tragen wesentlich zur Einschränkung der Vieldeutigkeit von Potenzialfeldmessungen bei.Daher besitzen auch die Ergebnisse an den Lokalitäten von Baruth und Kleinsaubernitz die beste Qualität. Für die Maare von Kreckwitz und Weigsdorf basieren die entwickelten Modelle allein auf Potenzialfeldmessungen. Diese enthalten daher nur eine sehr grobe geologische Darstellung des Maaraufbaus und sind hinsichtlich der errechneten Tiefe der Strukturen nicht eindeutig. Die Deutung der Struktur von Schönberg als Maar ist gegenwärtig noch unsicher, weil das vorhandene gravimetrische Minimum nur eine sehr kleine Amplitude besitzt.

Keywords

maar localizationslusatian massifgravity and magneticsintegrated interpretation