Geologie in Germany

Donnerstag, 8. März 2007

Ätzwannen und Karren

Es handelt sich um Korrosionsformen auf nacktem Kreidekalk. Das abrinnende Niederschlagswasser hat die nackte Gesteinsfläche angeätzt und Rinnenkarren (Firstkarren) gebildet. In das Gestein wurden zudem regelrecht Wannen von mehreren dm Größe geätzt. In diesen Wannen hat sich stellenweise Kiefernstreu gefangen.
Karren entstehen durch Kalklösung (Verkarstung) und zählen zu den primären Karstformen. Der Prozess der Verkarstung beruht darauf, dass das Kalkgestein durch Kohlenstoff(IV)oxid reiches Wasser in das zehnmal besser lösliche Calciumhydrogencarbonat überführt wird.

Literatur:

HERBERT LOUIS
Allgemeine Geomorphologie
Lehrbuch der Allgemeinen Geographie
Bd.1 3. Auf. Berlin 1968

Dienstag, 6. März 2007

Dactylioceraten des Unteren Toarciums

Eine wichtige und leitende Ammonitengattung im Unteren Toarcium ist die Gattung Dactylioceras. Man spricht geradezu von Dactylioceratenschichten.

Das oberste Bild zeigt einen solchen Ammoniten, wie er normalerweise in der feinlaminierten, bituminösen Tonmergelfazies des Unteren Toarciums vorkommt. Der Ammonit ist - flach auf dem Sediment liegend - eingebettet worden. Bei der Kompaktion und Entwässerung des ursprünglichen Tonschlamms der im Zuge der Diagenese stattfand, wurde das Volumen auf ca. 5% des Ursprungsvolumens komprimiert. Das Gehäuse ist deshalb völlig plattgedrückt und die Kalkschale weggelöst. Es ist nur noch eine dünne Haut von Conchyolin und Pyrit erhalten.

Im zweiten Bild ist ein körperlich erhaltener Dactylioceras aus Franken gezeigt. Es handelt sich bei dem Gestein um einen Schaumkalk. Die Fossilien sind als Steinkerne erhalten.

Der Erhaltungszustand ist also stark von der Art des Sediments abhängig, in dem das Fossil eingebettet wird.

Im dritten Bild liegt die für den "Ölschiefer" des Unteren Toarciums typische Erhaltung vor. Die Einbettungslage ist jedoch sehr ungewöhnlich: Der Ammonit ist beim Absinken auf den Meeresgrund schräg im Sediment stecken geblieben und so eingebettet worden. Durch die Kompaktion wurde das Gehäuse stark geschert.

Im vierten Bild ist die Schale eines Dactylioceraten stückweise eingelagert. Es handelt sich um einen Fraßrest: Ein Fisch oder Saurier hat einen Dactylioceraten gefressen, indem er das Gehäuse zerknackte und die Weichteile verschlang. Die Scherben des Gehäuses wurden deshalb zerstreut.
Da es am Grund des "Ölschiefermeeres" kaum Bodenleben gab (Sauerstoffmangel), handelt es sich um Reste, die aus dem oxischen Bereich stammen. Hätte z.B. ein Krebs einen solchen Ammoniten gefressen, so wäre die Schale nicht zerknackt, sondern regelrecht aufgeschnitten. Solche Stücke sind bekannt.

Literatur:

GEYER, GWINNER:
Einführung in die Geologie von Baden-Württemberg
Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung Stuttgart
1. Aufl. 1964

FLEIßNER, RÖDIGER:
Das ewige Meer
Franckh'sche Verlagshandlung
Stuttgart 1984

RUDOLF SCHLEGELMILCH:
Die Ammoniten des süddeutschen Lias
Gustav Fischer Verlag
Stuttgart 1976

Sowie mündl. Mitteilungen des geol.-pal. Präparators FRITZ LÖRCHER

Montag, 5. März 2007

Stylolithen

Stylolithen bilden sich durch chemische Auflösung des festen Kalkgesteins durch Drucklösung. Der tonige Lösungsrückstand bildet ein dünnes Häutchen, das das Gestein in zapfenartige Strukturen trennt. Vertikalstylolithen verzahnen Schichten miteinander. Im Anschliff des Querschnitts durch Stylolithen zeigen sich stark gezackte, nahezu fraktale Linien, die man wegen ihrer Ähnlichkeit mit den Schädelnähten (Suturen) als Drucksuturen bezeichnet. Schön zu sehen ist dies häufig beim "Juramarmor" aus dem man Fensterbänke fertigt. GEORG WAGNER hat die Bildung der Stylolithen schön beschrieben.

Literatur:

WAGNER, G.: Einführung in die Erd- und Landschaftsgeschichte unter besonderer Berücksichtigung Südwestdeutschlands
2. Aufl. Öhringen 1950

MURAWSKI, H.: Geologisches Wörterbuch
6. erg. und erw. Aufl. Enke Stuttgart 1972

Ölschiefer

Der "Ölschiefer" ist genau genommen ein feinlaminiertes bituminöses Tonmergelgestein. Stratigraphisch gehört es zum Toarcium (Lias epsilon).

Es verwittert an der Erdoberfläche über verschiedene Zwischenstadien:

Zuerst wird der an sich recht feste Schiefer durch Oxidation und Hydration aufgelockert. Seine ursprünglich grauschwarze Farbe (durch Kerogen und Pyrit) wird deutlich heller. Er verändert sich zu einem Material, wie auf den Bildern zu sehen ist, das sich wie feuchte Kartonlagen verhält: es biegt sich unter Belastung durch und verliert dabei manchmal die ursprünglich horizontale Lagerung. Die Franzosen bezeichnen solche Schichten, die auch in den Cevennen (z.B. Truc de Balduc) vorkommenden laminierten bituminösen Tonmergel (unteres Toarcium) als "shistes carton".
Der Schiefer zerfällt zu feinen Plättchen, die bei weiterer Verwitterung durch Hydration und die Bildung neuer Tonmineralien zu einem schweren, fetten Lehm umgewandelt werden. Die entstehenden Lehmböden dienen meist dem Ackerbau (z.B. bei Dormettingen oder Leidringen).

Samstag, 3. März 2007

Gagat

Gagat (Jett) ist eine Pechkohlenart, die unter anaeorben Bedingungen aus Treibholz entstehen kann.

Im Liasmeer wurde wärend des Unteren Toarciums (Lias epsilon) Treibholz abgelagert, welches vom nahen Festland stammte, und unter Luftabschluss zu Pechkohle (Gagat) umgewandelt. Am Grunde dieses Meeres herrschten anaerobe bis disaerobe Verhältnisse, sodass die organische Substanz nicht mineralisiert wurde, sondern sich in Form von Kohle erhielt, die einen hohen Anteil an flüchtigen Bestandteilen aufweist. Beim Inkohlungsprozess kam es zum Schwund. Die entstehenden Schwundrisse wurden durch helle Mineralien (Calcit, Baryt) verfüllt.
Gagat zeigt im Anschliff ein warmes, leicht bräunliches Schwarz. In England wurde er unter dem Namen Jett zu Schmuck verarbeitet. Die besten Qualitäten kamen aus Wittby in Yorkshire.

Prähistorische Verarbeitung von Gagat ist belegt, in der Bronzezeit wurden Ornamente daraus hergestellt und in römischen Schreiben wird er erwähnt.
Im Mittelalter fertigte man daraus Kreuze und Rosenkränze. In der Elisabethanischen und Viktorianischen zeit war Jettschmuck sehr beliebt.

Literatur: beyars.com

Samstag, 24. Februar 2007

Dolinen und Erdfälle, typische Karstformen

Durch Lösung des im Untergrund anstehenden Muschelkalks bildete sich eine Doline. Der anstehende untere Keuper (Lettenkeuper) senkte sich mit ein, sodass eine Hohform entstand, die auch als Erdfall bezeichnet wird.

Es handelt sich um eine Lösungsdoline, die dadurch entstand, dass Oberflächenwasser im wasserwegsamen Untergrund im Kalk versank (häufig an einem Kluftkreuz). Dabei kam es zur Lösung des Kalks und Lösungsrückstände (tonig-lehmig) blieben übrig. Diese sammelten sich in der sich bildenden Doline und speicherten Feuchtigkeit, sodass sich durch die dadurch verstärkte Kalklösung allmählich einen Trichter bildete, der sich mit eingeschwemmtem Lösungsrückstand teilweise füllte. Die Doline entwässerte nach unten ins Karstgefäß.
Auf dem Bild, das einen Längsschnitt durch eine Lösungsdoline zeigt sieht man die Trichterform, sowie das gebildete und eingeschwemmte tonig-lehmige Material. Die starke Zerklüftung des Kalks direkt im unteren Bereich der Doline machte den Kalk wasserwegsam ließ einst das Wasser in den Untergrund abfließen.

Bei Steinbrucharbeiten wurde die Doline "halbiert". Im aufgelassenen Steinbruch ist sie als Naturdenkmal geschützt. (Heidenheim Schnaitheim am Moldenberg, ehem. Steinbruch Kraft)

Montag, 5. Februar 2007

Tropfsteinbildung

Wenn ein Höhlensystem ganz oder teilweise trockenfällt, so kommt es dann zur Tropfsteinbildung, wenn durch Deckenrisse kalkgesättigtes Karstwasser austritt. Durch Abgabe von Kohlendioxid an die Höhlenluft wird das Löslichkeitsprodukt des Calciumcarbonats überschritten und es scheidet sich Kalk ab.
Ein ähnlicher Vorgang ist im Wasserkocher zu beobachten, wenn hartes Leitungswasser erhitzt wird: Es kommt zur Kalkabscheidung (in diesem Falle "Kesselstein" genannt).

In Höhlen führt die langsame, aber stetige Kalkabscheidung zur Bildung von Tropfsteinen. Deckentropfsteine (Stalaktiten) haben meist einen inneren, mehr oder minder feinen Kalnal, durch den Wasser sickert, und davon ausgehend radialstrahlige Calcit- oder Aragonitkristalle.
Stalaktiten besitzen einen großen Formenreichtum: Dünne "Makkaroni" können zu tausenden von Höhlendächern hängen, "normale" Tropfsteine treten häufig auf, seltener sind jedoch Excentriques, die teilweise nach den Kristallrichtungen des Calcits oder Aragonits wachsen, teilweise total wirr erscheinen. Blumenkohlartige Gebilde (Blumenkohlsinter) treten ebenfalls auf.
Wenn sich die Deckentropfsteine mit den ihnen entgegenwachsenden Bodentropfsteinen (Stalagmiten) vereinigen, entstehen Tropfsteinsäulen.

Die Bildung der Tropfsteine dauert sehr lange, sodass ein Tropfstein viele Jahrtausende alt sein kann. Auch unter Betonbrücken oder in Betonabwasser- oder Kabelkanälen kann man manchmal die Bildung von "Makkaroni" oder Sinter beobachten, wenn man das Alter dieser Bauwerke kennt, kann man die Wachstumsrate dieser "Tropfsteine" abschätzen.

Schauhöhlen und andere geologische Denkmale finden Sie für Baden-Württemberg in:

THOMAS HUTH: Erlebnis Geologie
Besucherbergwerke, Höhlen, Museen, Lehrpfade in Bden-Württemberg
LRGB Baden-Württemberg Freiburg 2002
ISBN 3-00-009566-7