Allgemeines:
Das Flächennaturdenkmal (mit einer Gesamtgröße von rund 1 ha) erstreckt sich auf eine Länge von 410 m zwischen den Stadtteilen Untermhaus und Milbitz direkt an der Untermhäuser Strasse.
Über Jahrtausende trug die Weiße Elster hier Erde ab (Erosion), wodurch die Landschaft flacher wurde. In einem Bereich von mehreren hundert Metern befanden sich jedoch standhafte Bodenschichten, die als Steilhang stehen blieben. Dieser natürlich entstandene geologische Aufschluss zeigt eindrucksvoll und anschaulich verschiedene Ablagerungen aus der Erdgeschichte unseres Stadtkreises in ungestörter Lage.
Es handelt sich dabei um Gesteine, die etwa vor 150 - 200 Millionen Jahren in den Zeiten des Perm (vor 210 Millionen Jahren, Dauer 25 Millionen Jahre) und des Trias ( vor 180 Millionen Jahren, Dauer 30 Millionen Jahre) entstanden sind.
Als unterste Schicht ist im Bereich der Kreuzung der Bahnlinie Gera - Erfurt mit der Straße Gera - Milbitz das Obere Rotliegende des Perm auf über hundert Meter gut zu erkennen. Dem Rotliegenden aufliegend folgen die Schichten des Unteren und Mittleren Zechstein aus dem Perm, in denen Kupferschiefer enthalten ist. Sie sind auf der Gesamten Länge des Steilhanges sichtbar. Im Kupferschiefer und im Zechsteinkalk sind Fossilien eingelagert. Als oberste Schicht folgt aus dem Trias der Buntsandstein.
Alle vorgenannten Gesteine sind durch Ablagerungen gebildet und werden daher als Sedimentgesteine bezeichnet. Die Ablagerungen des Rotliegenden und des Buntsandsteins erfolgten in Trockenzeiten, die des Zechsteins innerhalb eines Meeres.
Eigentlich sind die Milbitzer Zwergenhöhlen Reste untertägigen Bergbaus. Er wurde im Gebiet der Merzenberge von 1578 an betrieben.
Im Jahre 1864 wurde begonnen, Zechsteindolomit im Steinbruchbetrieb abzubauen.
Der Zechstein bei Gera
Nach neuesten Erkenntnissen begann die Zechsteinformation vor etwa 258 Millionen Jahren und endete vor etwa 251 Millionen Jahren. Die Zechsteinzeit umfasst also nur einen sehr kurzen Zeitraum der gesamten Erdgeschichte, der aber das geologische Bild Mitteleuropas wesentlich prägte.
Am Ende der Rotliegendzeit, der unteren Stufe des Perms, kam es im nördlichen Mitteleuropa zu Absenkungsvorgängen der Erdkruste. Meereswasser aus dem Norden bekam Zugang zu dem absinkenden Festland und überflutete es in geologisch kürzester Zeit. Das Zechsteinmeer muss für die Dauer seiner gesamten Zeit als ein Flachmeer aufgefasst werden.
In der Zeit des Ober-Rotliegenden füllte sich ein im Raum Gera gelegenes ca. 300 m tiefes Becken mit dem Abtragungsschutt der umgebenden Höhenzüge des Schiefergebirges allmählich auf. Am Ende der Rotliegendzeit war der Raum Gera eine flache Landschaft mit Wüstencharakter, die aus dem roten, eisenhaltigen Verwitterungsschutt des umgebenden Schiefergebirges bestand.
Im Gebiet von Gera, das zu Beginn der Zechsteinzeit als eine Klippenlandschaft ausgebildet war, wurden die Reliefunterschiede zu unterschiedlichen Zeiten überflutet. Im Ergebnis dieser lokalen Besonderheiten ist die Schichtenfolge der Zechsteinbasis in Gera sehr unterschiedlich ausgebildet. Typische Sedimente der Werra-Serie des Geraer Zechsteins sind das Mutterflöz, die Productusbank und der Zechsteinkalk.
Im Bereich von Gera-Milbitz liegt ein vollständiges stratigraphisches Zechsteinprofil, beginnend mit dem Zechsteinkonglomerat, dem Mutterflöz, dem Kupferschiefer, der Productusbank vor.
In der Folgezeit wurde der Geraer Raum mehr oder weniger vollständig vom Zechsteinmeer überflutet. Da es sich aber in dieser Region immer um den Uferbereich des Zechsteinmeeres gehandelt hat, sind typische Sedimente in diesem Gebiet Dolomite, Anhydrite und Tonsteine (die sog. Zechsteinletten).
Nach dem Rückzug des Zechsteinmeeres überdeckten teils marine, teils terrestrische Sedimente des Unteren Buntsandsteins mit meist roten, aber auch gelben, grünen und hellgrauen Sandsteinen und meist roten Tonsteinen die Oberfläche des ehem. Zechsteinmeeres und seiner Randbereiche.
Quelle: www.kahl-mineralien.eu
Aufschluss Merzenberg
Hauptmerkmal dieses Teils des geologischen Aufschlusses sind Rotsedimente, die sich in verschiedene Phasen einteilen lassen.
Im unteren Teil des Aufschlusses stehen ca. 6 m klastische, schluffig-tonig bis grobkiesige und schlecht sortierte, braun-rote Massen an, die als Fanglomerat bezeichnet werden können. Es handelt sich dabei um schluffig-feinsandige, grau-grüne Quarzite (Länge ca. 6 - 7 cm), seltener auch um Gangquarze oder Quarz, die bei der metamorphen Umwandlung von Tonschiefer zu Phyllit entstehen können.
Bei etwa 6 m Höhe findet ein Farbwechsel von braun-rot zu grau statt. Bei der Graufärbung handelt es sich um sekundäre Verwitterungsprozesse innerhalb der Rotsedimente.
Interpretiert werden können die untersten 6 m des Aufschlusses als Schuttstromablagerungen. Die rot-braune Farbe deutet auf oxidierende Verhältnisse hin, die bei geringem Grundwasserspiegel auftreten. Dies würde bedeuten, dass ein trockenes, semiarides Klima geherrscht haben muss, dass durch kurze, starke Niederschläge und lang anhaltende Trockenperioden gekennzeichnet ist.
Der zwischen 6 - 7,70 m folgende Teil des Aufschlusses ist ebenfalls ein Fanglomerat, hat jedoch besagte hellgrau-bläuliche Farbe. Die Massen sind sehr stark karbonatisch zementiert und verfestigt.
Auch der dritte Bereich zwischen 7,70 - 9,60 m ist durch ein Fanglomerat gekennzeichnet, nur dass die Farbe ins Ocker-Gelb wechselt, wobei noch reliktisch Grautöne zu erkennen sind. Auch hier kann davon ausgegangen werden, dass es sich um grau verfärbte Fanglomerate handelt, die sekundären Verwitterungsprozessen ausgesetzt waren bzw. noch sind.
Bemerkenswert erscheint nun die Deutung der Verfärbungen. Die Graufärbung deutet auf reduzierendes Milieu hin, das durch einen Grundwasseranstieg verursacht werden kann.
Auch im nächsten Bereich zwischen 9,60 - 10,80 m handelt es sich um ein gelbliches Fanglomerat, das allerdings besser sortiert ist und eine sandige Matrix aufweist.
Auch hier sind Quarzitkomponenten (Durchmesser ca. 3 cm, einzeln auch bis 5 cm) karbonatisch zementiert. Sehr plattige Komponenten sind meist schräg bis steil und in wechselnden Richtungen - barrenförmig - gelagert. Die Gelbfärbung ist wieder auf rezente Verwitterungsprozesse (Dolomitisierung durch Magnesium-Ionen) zurückzuführen. In den letzten ca. 30 cm dieses Bereiches lässt sich Kalksandstein ausmachen, der durch 2 - 4 cm lange Zweischaler (Brachiopoden) gekennzeichnet ist.
An dieser Stelle ist spätestens bemerkbar, dass die kontinentalen Prozesse im unteren Teil des Aufschlusses von marinen Vorgängen abgelöst worden sind. Nicht nur die Brachiopoden weisen darauf hin, sondern auch die Barren, die sehr gut erhalten sind.
Zwischen 10,80 -11,60 m treten grau-schwarze Ton-Karbonat-Schiefer auf. Es handelt sich hierbei um Kupferschiefer.
Die Ablagerung solcher dunklen Tone findet in anoxischem Milieu statt. Das wiederum heißt, dass der Meeresspiegel sehr hoch gewesen sein muss.
Die letzten zwei Meter zwischen 11,60 - 13,60 m sind durch leicht gelbliche Wechsellagerungen von Mergel und Kalksteinbänken gekennzeichnet.
Aufschluss Zwergenhöhlen
Dieser Aufschluss kann als Fortsetzung des eben beschriebenen Aufschlusses angesehen werden. Er unterteilt sich in 4 Bereiche, die alle von marinen Ablagerungen gekennzeichnet sind.
Die ersten 3 m zeichnen sich durch eine regelmäßige horizontale Wechsellagerung von Dolomitbänken (geblich-ocker, ca. 20 - 30 cm mächtig) und Schluffstein (grau-blau) aus. Die Wechsellagerung ist Schwankungen des Meeresspiegels zurückzuführen, wobei Dolomit bei niedrigerem und Schluffstein bei dementsprechend höherem Meeresspiegel abgelagert wurde.
Dolomitbankung mit Mächtigkeiten von 30 cm treten auch in den nächsten 2,5 - 3 m auf, wobei die Schichtung zum Top hin undeutlicher wird. Ganz deutlich sind etliche kleine Löcher (Verwitterungserscheinungen) zu erkennen. Die Dolomitbänke sind evaporitischen Ursprungs. Daraus schlussfolgernd muss sich das Meer zurückgezogen haben (Regression).
Zwischen ca. 6 - 9 m befinden sich undeutlich gebankte bis massige Dolomit und v.a. Onkolith-Vorkommen, die etwas gelöchert sind (Verwitterung, primär wahrscheinlich Gips). Der eben beschriebene Aufschlussbereich ist nun schon wieder Teil einer Transgression.
Die obersten ca. 4 m sind auch wieder an massigen Dolomiten zu erkennen, die sehr klüftig sind und (wahrscheinlich) pleistozäne Sinterflächen aufweisen. Hierbei handelt es sich um sog. Patch- Riffe (ohne Korallen), die in einer Wassertiefe von etwa 30...40 m gelegen haben müssen.
Der gesamte Aufschluss ist in das Oberperm einzuordnen, also Teil des Zechsteinmeeres.
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Zum loggen beantwortet nun folgende Fragen:
Eine Infotafel findet ihr bei N 50° 53.717 E 012° 03.495 (siehe WP´s).
1. Wie lang war die Zechsteinzeit? (in Millionen Jahren)
2. Wann wurde der Aufschluss erstmalig unter Schutz gestellt?
3. Wie viele mm groß sind die hier vorkommenden Zweischaler? (der größere Wert)
4. In welchem Jahr ereignete sich der Felssturz, der zu umfassenden Sicherungsarbeiten im Bereich der Zwergenhöhlen führte?
5. Optional seit dem 01.01.11: Macht ein Foto von euch oder eurem GPS vor den Zwergenhöhlen und fügt es mit in eurem Log ein!
Schickt uns die Antworten auf die Fragen an folgende e-mail Adresse:
logfreigabe@gmail.com
unter dem Betreff: EC Milbitz.
Ihr könnt sofort loggen, wenn Eure Antworten zu stark von den Lösungen abweichen, werden wir uns bei Euch melden.
Viel Spaß beim Entdecken wünschen euch
Die Ratterichs
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English version
Geological outcrop with Buntsandstein, Zechstein and Rotliegendem near Gera - Milbitz and Zechstein at the "Zwergenhöhlen"
"Since the middle of the last century, the Rotliegende / Zechstein-section at the Merzenberg near Gera belongs to one of the classic geological outcrops in germany. The particular importance is caused due the large-area section of stoneseries here.
Here you can see one of the vibrant process in Earth`s history: The ingress of the Zechstein Sea into middle Europe and the flooding of the previously desert-like region of the Rotliegenden.
It´s the only outscrop in east Thuringia how show´s this and likewise the most consiberable and instructive one in germany. " (Prof. Dr. Schneider (TU Freiberg))
In general:
The geological outcrop (with an overall size of roughly 1 ha) extends on a length of 410 m between the district Gera - Untermhaus and Gera - Milbitz right next to the Untermhäuser Street.
Over thousands of years the Weiße Elster was wearing away the soil (erosion) whereby the region was leveled. But in a area of a few hundred meters, firm bottom set beds where located who remained as a escarpment. This natural originated geological outcrop shows different sediments of Earth´s history on a impressive and demonstrative way.
It involves rock, who was originated 150 - 200 millions of years before (at the time of Permian (before 210 millions of years, length 25 millions of years) and Triassic (before 180 millions of years, length 30 millions of years)).
As bottom layer in the area of the intersection point between the railroad Gera – Erfurt and the street Gera – Milbitz you can see clearly the upper Rotliegende of the Permian. Upon the Rotliegende follows on the layers of under and middle Zechstein of Permian, who contains copper schist. They are visible along the whole escarpment. Fossils are embedded at the copper schist and Zechstein lime. As the topmost layer ensues the Buntsandstein from the Triassic.
All pre-mentioned rocks are formed by sedimentation, so they are called sedimentary rocks. The sedimentation of the Rotliegenden and the Buntsandstein happened during try periods, these of the Zechstein within the sea.
Actually the Milbitzer Zwergenhöhlen are remains of the deep mining that was operated since 1578. At 1864 they began to mine the Zechsteindolomite.
The Zechstein near Gera
At the end of the Rotliegende, the bottom phase of Permian, it cames to a lowering of the earth crust. Sea water from the north became access and floded the land in geological shortest time. So the Zechsteinsea was only a shallow sea.
At the time of the upper-rotliegenden a circa 300 m deep enclosed basin in the Gera area was filled up with erosion debris from the uplands. At the end of the Rotliegend-time, Gera was a flat, desert-like region, composed of red, ferrous weathering debris.
The regional reliefs were flooded at different times In the area of Gera, who was a cliff region since the beginning of the Zechsteintime. As a result of these local exception, the base of the Zechstein is designed differently. Typical sediments of the Werra series of the Geraer Zechstein are the Mutterflöz, the Productusbank and the Zechsteinlime.
In the area of Gera - Milbitz, we can find a complete stratigraphic Zechsteinprofil with Zechsteinconglomerate, Mutterflöz, copper schist and Productusbank.
In the period that followed Gera was completely flooded by the Zechsteinsea. Typical sediments of this area are dolomite, anhydrite and argillite ("Zechsteinletten").
After the retreat of the Zechsteinsea the area was covered with partly marine, partly terrestrial sediments of lower red sandstone with red but also yellow, green and grey sandstones.
Source: www.kahl-mineralien.eu
Outcrop Merzenberg
The principal characteristic of this part of the outcrop are red sediments how can be seperated into several phases.
At the lower part of the outcrop (the first 6 meters) there are clastic, silty-clayey to coarsegritty, brown- red masses, called conglomerates. There are silty-fine sandy, grey-green quartzite (lenght about 6-7 cm). rarer vein quartz.
About a height of six meters you can see a change of color from brown-red to grey. The grey coloration results in the weathering process of the red sediments.
So the lowest six meters of the outctrop are flow deposit. The red-brown color indicates an oxidizing ratio who occures within a low ground water level. This means a dry, semiarid climate marked by short, strong precipitations and long lasting dry periods.
The following part between 6 - 7,70 meters are also an conglomerate but with a grey-blue color. The masses are strongly carbonatly cemented.
Also the third part between 7,70 - 9,60 meters is marked by conglomerates but here´s the color changing into ochre - yellow . The grey discolored conglomerates are also products of the secondary weathering process.
The discoloring is remarkeble. The grex color points to a reduced milieu caused by a raise of the ground water level.
Even in the next level between 9,60 - 10,80 meters you can find yellowish conglomerates with a sandy matrix.
The quartz components (Diameter from 3 to 5 cm) are also carbonatly cemented. Very plated components are positioned steeply. The yellow coloring is also caused by the recent weaterhing process (dolomitisation by magnesium-ions). Into the last 30 cm you can see lime sandstone who is marked by 2 - 4 cm long clamshells (Brachiopoden).
Here its perceivable at the latest that the continentally process at the lower part of the outcrop was replaced by a maritime process. Not only the Brachiopoden are evidence for this but also the well-preserved bars .
Between 10,80 -11,60 meters occurs grey-black clay-carbonate shist that´s copper schist.
The debris of such an dark tone takes place in a anoxical milieu. That means a high sea water level.
The last two meters between 11,60 - 13,60 m are marked by slightly yellow change of layers of marl and limestone.
Outcrop Zwergenhöhlen
This outcrop can bee seen as a continuation of the just described one. He´s partitioned into four sectors how are meanly marked by maritime debris.
The fist three meters are lined with a regular, horizontal change of layers of dolomite (yellow - ochre, ca. 20-30 cm) and mudstone (grey-blue). The change of layers is caused by the seawaterlevel fluctuation whereby dolomite was deposited at a lower level and mudstone at higher level.
Dolomite bars with an thickness of 30 cm are at the next 2,5 - 3 m. Clearly we can see several small holes (cause of the weathering). The dolomite bars are of evaporitic origin. That means an retreat of the sea (regression).
Between ca. 6 - 9 m are unsharp bedded and massy dolomites and onkolith who are a perforated (also by weathering process). This detail is part of the transgression.
On the top of the outcrop (the last 4 meters) are also massy dolomites, who are partly fragmented and featuring pleistocene sinterareas.They are called patch-shelfs (without corals) who were situated into a water depth of 30 - 40 m.
The whole outcrop is to range into Upper Permian, part of the Zechsteinsea.
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To log your visit please answer the following questions:
1.How long was the time of Zechstein? (in million years)
2. When was the outcrop first listed to be an geological monument?
3. How many mm large are the here occurring clamshells? (the greater value)
4. In which year was the rockfall, who led to extensive safety works in the area of the Zwergenhöhlen?
5. Optional since 01.01.11: Take a photo of you or your GPS at the Zwergenhöhlen and put it into your log!
Send your solutions at following email:
logfreigabe@gmail.com
Have fun exploring this great spot of land!
Team Ratterich