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Gipskarst in Niederösterreich - Verbreitung und Formen

Irene Winkler

Art der Arbeit

Masterarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie

Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)

Masterstudium Geographie

Betreuer*in

Martin Mergili

Mitbetreuer*in

Lukas Plan

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DOI

10.25365/thesis.71558

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-17278.42380.851854-0

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Gips kommt in den Ostalpen in unterschiedlichen tektonischen Schichtgliedern vor, wobei die räumliche Ausdehnung nur sehr begrenzt ist. Die wichtigsten Gipsvorkommen in Niederösterreich findet man in den Nördlichen Kalkalpen (Teil des Oberostalpins) im permischen Haselgebirge, in der untertriasischen Werfen Fm. und kleinräumig in der Obertrias der Opponitz Fm. Der niedriggradig metamorphe „Bunte Keuper“ (Obertrias) des Unterostalpins im Semmeringgebiet beinhaltet ebenfalls Gips. Ziel dieser Arbeit ist es, (i) die räumliche Verbreitung der Gipsvorkommen in Niederösterreich, (ii) die oberflächliche Karstmorphologie und (iii) die Unterschiede von Gips-und Karbonatkarst auszumachen. Die Standorte für die Geländekartierung wurden mittels geologischen Karten, Bergbauregister und einem digitalen Geländemodell analysiert. Die Geländearbeit bestand zum einen aus einer geomorphologischen Kartierung und der Messung der elektrischen Leitfähigkeit (0,6 bis 2,7 mS/cm) in Quellen und Gerinnen. Weiters wurden 15 Wasserproben genommen und im Labor auf den Sulfatgehalt getestet (bis zu 1,3 g/l SO4), um auf gelösten Gips im Untergrund schließen zu können. Aufgrund der stratigraphischen Stellung, der Gesteinseigenschaften von Gips und den umlagernden Ton-und Sandsteinen, findet man den äußerst erosionsanfälligen Gips vor allem in Tälern und an steilen Hängen alpiner Gebiete in Niederösterreich. Die dominanteste Geländeform im Gipskarst sind Dolinen, deren Morphologie meist auffallend rund und trichterförmig ist. Das Besondere an Gipsdolinen ist, dass sie sich in Steilhängen ausbilden und mehrere Zehner Meter Durchmesser erreichen können. Dolinen ähnlicher Größe im Karbonatkarst Niederösterreichs sind weitestgehend auf die Altflächen der Karstplateaus beschränkt und weisen eine weniger runde, abgegrenzte Form auf. Weiters wurden im Gipskarst einige Ponordolinen kartiert, die in Grenzbereichen von Gips und nicht verkarstungsfähigen Gesteinen ausgebildet werden. Aufgrund der Lage der Gipskörper in Steilhängen, treten die Lösungserscheinungen oft zusammen mit Massenbewegungen auf. Diese verändern die Form der Dolinen so dass es oft nicht leicht ist auszumachen, ob die Depression auf Lösung oder auf eine Rutschung zurückzuführen ist. Natürliche Gipsaufschlüsse sind in Niederösterreich sehr selten, weshalb kaum Karrenformen zu finden sind. Unter den knapp über 4000 Höhlen in Niederösterreich werden lediglich sechs mit Gipslösung in Verbindung gebracht. Diese Höhlen sind alle relativ klein, instabil und verändern ihre Form und Größe recht schnell. Gips ist als Rohstoff sehr gefragt und wurde in Niederösterreich vielerorts in kleinen Bergwerken abgebaut. Heute ist davon lediglich eines noch intakt (Puchberg am Schneeberg). In den Abbaugebieten (Untertagsbau) ist das Gelände mit einer Vielzahl an Pingen übersät. Das Gefahrenpotential, das Gipslösung im Untergrund mit sich bringt, und die Schäden, die in der Infrastruktur entstehen können, sind kaum jemanden bekannt. Die schnelle Lösung des Gesteins wird durch anthropogen eingebrachte Wässer, wie beim Ausleeren von Swimming Pools, beschleunigt und die Hohlraumbildung wird begünstigt. Beim Verbruch der Hohlräume entstehen Senken an der Oberfläche, die erhebliche Schäden verursachen können und durch bauliche Maßnahmen verschlossen werden müssen.

Abstract

(Englisch)

In the Eastern Alps gypsum occurs in a number of tectonic units but is only distributed locally, in rather small patches. The most important evaporitic units in Lower Austria lie within the Northern Calcareous Alps (NCA; part of the Upper Austroalpine) in the Upper Permian Haselgebirge Formation, the Lower Triassic Werfen Fm., and to a smaller extent in the Upper Triassic Opponitz Fm. The low grade metamorphic stratigraphic sequence of the Lower Austroalpine Semmering area also contains evaporites („Bunter Keuper“; Upper Triassic). However, in detail (i) the spatial distribution, (ii) the surface morphology and (iii) to distinguish between the differences in morphology and distribution from gypsum karst to carbonate karst . This study aims to shed light on these aspects. Based on geological maps, the mining register, and field studies including morphologic mapping occurrences of gypsum are located. In addition, water analysis concerning enhanced electric conductivity (0.6 to 2.7 mS/cm) and sulphate content (up to 1.3 g/l SO4) are utilised to testify dissolved gypsum. Due to the stratigraphic position and the fact that the comparatively soft gypsum and associated silt- and sandstones are prone to erosion, most gypsum occurs on mountain slopes and in valleys. The most common landforms of gypsum karst in Lower Austria are dolines. Most of them are particularly round and funnel shaped, develop on steep slopes, and can reach diameters of several tens of metres. In limestone, dolines of these sizes only occur on elevated karst plateaus but rarely show round outlines. Some of the dolines in gypsum karst, especially at the contact with non-karstic rock, act as ponors and show an asymmetric shape. Due to the location on steep slopes and the high solubility, subsurface gypsum bodies are often associated with landslides and it is often hard to distinguish the dominant process for the development of depressions (i.e. dissolution or landslide). The interplay of both processes results in asymmetrically shaped dolines. Natural outcrops of gypsum are rare but in most cases at least small karren features were detected. Among ca. 4000 registered caves in Lower Austria, only six are related to gypsum dissolution. They are relatively small, unstable and change their shape quite rapidly. There were numerous smaller and bigger gypsum mines and quarries but only one of them is still active. As a result of mining, artificially induced sinkholes above mines have developed and are hard to distinguish from natural ones. Despite its high importance as a natural resource, gypsum can cause hazards to infrastructure. The constant and rapid dissolution by natural or human induced water (mining waters, emptying of swimming pools etc.) can cause fast-developing cavities and subsequently collapse features. In some regions reports of fresh sinkholes are frequent and sometimes infrastructure is damaged. In these areas special protective measures are necessary for construction sites etc.

Autor*innen

Irene Winkler

Haupttitel (Deutsch)

Gipskarst in Niederösterreich - Verbreitung und Formen

Publikationsjahr

2019

Umfangsangabe

x, 108 Seiten : Illustrationen, Diagramme, Karten

Sprache

Deutsch

Beurteiler*in

Martin Mergili

Klassifikation

38 Geowissenschaften > 38.09 Physische Geographie

AC Nummer

AC15380930

Utheses ID

50068

Studienkennzahl

UA | 066 | 855 | |

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Schlagwörter