FORSCHUNGSBERICHTE DES LANDES NORDRHEIN-WESTFALEN Nr. 1363 Herausgegeben im Auftrage des Ministerpräsidenten Dr. Franz Meyers von Staatssekretär Professor Dr. h. c. Dr. E. h. Leo Brandt DK 56: 581: 622.33 Dipl.-Geologe und Ingenieur Dr. rer. nat. Kurt Drägert Niedersächsisches Landesamt für Bodenforschung, Hannover im Auftrage der Montangeologischen Arbeitsgemeinschaft fiir die westdeutschen Steinkohlengebiete, Bochum Pflanzensoziologische Untersuchungen in den Mittleren Essener Schichten des nördlichen Ruhrgebietes SPRINGER FACHMEDIEN WIESBADEN GMBH Nicht ftir den Verkauf bestimmt ISBN 978-3-663-00909-2 ISBN 978-3-663-02822-2 (eBook) DOI 10.1007/978-3-663-02822-2 Verlags-Nr. 011363 © 1964 b y Springer Fachmedien Wiesbaden Urspriinglich erschienen bei Westdeutscher Verlag, Koln und Opladen 1964 Inhalt Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Problemstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 I. Grundlagen der Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 A. Lage des Arbeitsgebietes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 B. Geologische Übersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1. Allgemeine stratigraphische Verhältnisse im Untersuchungs- gebiet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2. Allgemeine tektonische Situation im Untersuchungsgebiet . . . . 17 C. Möglichkeiten der Untersuchung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 D. Zur Methodik der Flözgleichstellung und einheitlichen Benennung der Flöze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1. Petrographische Methoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 a) Sedimentpetrographische Methoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 b) Kohlenpetrographische Methoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2. Paläontologische Methoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 a) Flözgleichstellung mit Hilfe der Fauna . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 b) Flözgleichstellung mit Hilfe der Flora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 c) Flözgleichstellung mit Hilfe der Sporen . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3. Schlußbetrachtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 E. Stratigraphie der Mittleren Essener Schichten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 1. Emscher-Mulde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2. Lippe-Mulde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3. Abschließende Bemerkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 F. Die Fauna der Mittleren Essener Schichten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 5 Il. Pflanzensoziologie der Mittleren Essener Schichten 34 A. Gesellschaftsgefüge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 1. Die Pflanzenarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 a) Pteridophyllopsida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 oc) Neuropterides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 ß) Alethopterides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 y) Sphenopterides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 8) Pecopterides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 e:) Pteridospermales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 ~) Stämme und Achsen von Pteridophyllen . . . . . . . . . . . . . . 54 1l) Wurzeln von Pteridophyllen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 b) Equisetinae (Articulatae) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 oc) Equisetales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 ß) Fruktifikationen von Equisetales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 y) Beblätterung von Equisetales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 8) Sphenophyllales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 e:) Wurzeln von Equisetales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 c) Lycopsida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 oc) Lepidophytales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 ß) Anhang zu den Lepidophytales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 y) Lepidospermales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 d) Cordaitinae . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 oc) Cordaitales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 ß) Cordaispermales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 2. Häufigkeit der Pflanzenarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 a) Lokale Häufigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 b) Regionale Häufigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 c) Flözgruppenhäufigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 d) Generischer Koeffizient . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 3. Horizontale Verbreitung der Arten 76 4. Vertikale Verbreitung der Arten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 6 B. Gesellschaftssystematik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 C. Gesellschaftsverbreitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 1. Pflanzenhorizont über Flöz Zollverein 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 2. Pflanzenhorizont über Flöz Zollverein 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 3. Pflanzenhorizont über Flöz Zollverein 6c und 6b . . . . . . . . . . . 81 4. Pflanzenhorizont über Flöz Zollverein 6 und 6a . . . . . . . . . . . . 81 S. Pflanzenhorizont über Flöz Zollverein Sc und Sb . . . . . . . . . . . 81 6. Pflanzenhorizont über Flöz Zollverein S und S a . . . . . . . . . . . . 81 7. Pflanzenhorizont über Flöz Zollverein 4c und 4b . . . . . . . . . . . 82 8. Pflanzenhorizont über Flöz Zollverein 4 und 4a . . . . . . . . . . . . 82 9. Pflanzenhorizont über Flöz Zollverein 3b . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 10. Pflanzenhorizont über Flöz Zollverein 3 und 3a . . . . . . . . . . . . 82 11. Pflanzenhorizont über Flöz Zollverein 2b . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 12. Pflanzenhorizont über Flöz Zollverein 2 und 2a . . . . . . . . . . . . 83 13. Pflanzenhorizont über Flöz Zollverein 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 14. Schlußbetrachtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 D. Gesellschaftsentwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 1. Flöznahe und flözfremde Flora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 2. Akkumulations- und Sedimentationsgeschwindigkeit . . . . . . . . . 86 3. Primäre und sekundäre Sukzessionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 E. Gesellschaftshaushalt (Synökologie) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 1. Das Klima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 2. Die Bodentypen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 3. Die Gezeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 4. Die Luftfeuchtigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 III. Paläogeographische Betrachtung der Horizonte über Flöz Zollverein 8 bis Flöz Zollverein 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9S Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 Literaturverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 7 Abbildungen Abb. 1 Übersichtsskizze zur Lage des Untersuchungsgebietes . . . . . . . . . . . . . . . 15 Abb. 2 Zeichenerklärung zur stratigraphisch-fazieHen Darstellung ............ 115 Abb. 3 Zeichenerklärung zur stratigraphisch-fazieHen Darstellung ............ 116 Abb. 4 Stratigraphisch-fazieHe Darstellung von Flöz Zollverein 8 bis Flöz Zoll verein 1 im Bereich der Zeche Bergmannsglück . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 Abb. 5 Stratigraphisch-fazieHe Darstellung von Flöz Zollverein 8 bis Flöz Zoll- verein 1 im Bereich der Zeche Ewald ............................... 118 Abb. 6 Stratigraphisch-fazielle Darstellung von Flöz Zollverein 8 bis Flöz Zoll- verein 1 im Bereich der Zeche General Blumenthai ................... 119 Abb. 7 Stratigraphisch-fazieHe Darstellung von Flöz Zollverein 8 bis Flöz Zoll- verein 1 im Bereich der Zeche Graf Moltke .......................... 120 Abb. 8 Stratigraphisch-fazieHe Darstellung von Flöz Zollverein 8 bis Flöz Zoll- verein 1 im Bereich der Zeche Hugo II/V ........................... 121 Abb. 9 Stratigraphisch-fazielle Darstellung von Flöz Zollverein 8 bis Flöz Zoll verein 1 im Bereich der Zeche Hugo Ost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 Abb. 10 Stratigraphisch-fazieHe Darstellung von Flöz Zollverein 8 bis Flöz Zoll verein 1 im Bereich der Zechen Möller und Rheinhaben . . . . . . . . . . . . . . . 123 Abb. 11 Stratigraphisch-fazielle Darstellung von Flöz Zollverein 8 bis Flöz Zoll verein 1 im Bereich der Zeche Schlägel & Eisen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 Abb. 12 Stratigraphisch-fazielle Darstellung von Flöz Zollverein 8 bis Flöz Zoll verein 1 im Bereich der Zeche Scholven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 Abb. 13 Stratigraphisch-fazieHe Darstellung von Flöz Zollverein 8 bis Flöz Zoll- verein 1 im Bereich der Zeche Westerholt ........................... 126 Abb. 14 Stratigraphisch-fazieHe Darstellung von Flöz Zollverein 8 bis Flöz Zoll- verein 1 im Bereich der Zeche Zwecke! ............................. 127 Abb. 15 Darstellung des Pflanzenhorizontes über Flöz Zollverein 8 129 Abb. 16 Darstellung des Pflanzenhorizontes über Flöz Zollverein 7 131 Abb. 17 Darstellung des Pflanzenhorizontes über Flöz Zollverein 6 und 6 a 133 Abb. 18 Darstellung des Pflanzenhorizontes über Flöz Zollverein 5 und 5a 135 Abb. 19 Darstellung des Pflanzenhorizontes über Flöz Zollverein 4 und 4a 137 Abb. 20 Darstellung des Pflanzenhorizontes über Flöz Zollverein 3 und 3a 139 Abb. 21 Darstellung des Pflanzenhorizontes über Flöz Zollverein 2 und 2a 141 Abb. 22 Darstellung des Pflanzenhorizontes über Flöz Zollverein 1 ........... 143 9 Tabellen Tab. 1 Übersicht über die stratigraphische Verbreitung der Pflanzenarten der Zoll vereinflözgruppc im nördlichen Ruhrkarbon unter Berücksichtigung ihres Vorkommens im Westfal A-C ............................... 145 Tab.2 Vertikale Verbreitung der Pflanzenarten in der Schichtenfolge von Flöz Zollverein 8 bis Flöz Zollverein 1 des nördlichen Ruhrkarbons ......... 149 Tab. 3 Horizontale Verbreitung der Pflanzenarten in der Schichtenfolge von Flöz Zollverein 8 bis Flöz Zollverein 1 des nördlichen Ruhrkarbons .... 161 Tab. 4 Assoziationstabelle der Pflanzenhorizdnte über den Flözen Zollverein 8 bis Zollverein 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 Bildtafeln 1-12 Charakteristische und seltene Pflanzenarten ......................... 271 10 Vorwort Die vorliegende Arbeit wurde auf Anregung meines hochverehrten Lehrers, Herrn Professor Dr. G. KELLER, im Geologischen Institut der Technischen Hochschule Hannover angefertigt. Herrn Professor KELLER bin ich für die vielfache Anregung und Betreuung dieser Arbeit zu großem Dank verpflichtet. Ebenso möchte ich Herrn Professor Dr. C. HAHNE, Bochum, sowie der Montan geologischen Arbeitsgemeinschaft für die westdeutschen Steinkohlengebiete, die durch die Bewilligung eines Stipendiums zur Überwindung der materiellen Schwierigkeiten beitrug, für die Unterstützung und großzügige finanzielle Förderung danken. Die Nachprüfungen meiner Pflanzenbestimmungen verdanke ich zum Teil Herrn Dr. W. LEGGEWIE, Essen, und zum anderen Herrn Dr. W. REMY, Münster. Für wichtige Hinweise zur Pflanzensoziologie danke ich Herrn Professor Dr. R. TüxEN, Stolzenau a. d. Weser, Herrn Dr. R. ZANGERL, Chicago, und Herrn Dr. H. BonE, Krefeld. Den Herren Dr. H. FIEBIG, Bochum, Dr. K.-H. JosTEN, Krefeld, und Dr. E. MICHAEL, Hannover, fühle ich mich für fruchtbringende Diskussionen zu Dank verpflichtet. Den Direktionen der Schachtanlagen Bergmannsglück, Westerholt, Scholven, Zweckel, Möller, Rheinbabcn, Graf Moltke, Hugo, Ewald, Schlägel & Eisen und General Blumenthal, die mir die Genehmigung zur Befahrung dieser Zechen gaben, möchte ich hiermit ebenfalls auf das herzlichste danken. Insbesondere danke ich Herrn Markscheider Dr.-Ing. A. PAFFRATH, Zechen Westerholt und Bergmannsglück, Herrn Markscheider Dr.-Ing. H. LAUTSCH, Zechen Scholven und Zweckel, Herrn Markscheider Dipl.-Ing. E. RIEDEL, Zeche General Blumen thai, Herrn Markscheider Dipl.-Ing. H. TREUTLER, Zeche Schlägel & Eisen, Herrn Markscheider Dipl.-Ing. H. RAwERT, Zeche Ewald, Herrn Markscheider Dipl.-Ing. A. HAUSBERG, Zechen Möller und Rheinbaben, Herrn Markscheider Dr.-Ing. H. SPICKERNAGEL, Zeche Hugo, und Herrn Markscheider Dipl.-Ing. CH. ANDERSEN, Zeche Graf Moltke. Die Ausführung der photographischen Arbeiten zu den Bildtafeln 1-121 über nahmen dankenswerterweise Herr W. BÖNIG, Technische Hochschule Braun schweig, und Herr F. ScHLOMS, von der Geologischen Abteilung der West fälischen Berggewerkschaftskasse. Außerdem sei all den Grubenangestellten und Bergleuten gedankt, die mir bei der profilmäßigen Aufnahme und Aufsammlung der Pflanzenfossilien untertage behilflich waren. 1 Sämtliche Abbildungen (ausgenommen Abb. 1), Tabellen und Tafeln befinden sich im Anhang. 11