Der Earthcache führt euch zu einem kleinen idyllischen Örtchen, namens Steigerthal im Südharz. Hier seht ihr die verschiedensten Phänomene, die in einem Karstgebiet auftreten können, auf einer Strecke von ca. 1km. Der Weg führt euch am Waldrand entlang und ihr findet an allen wichtigen Stationen Informationstafeln, die ihr auch alle zur Beantwortung der Fragen braucht!
Geologie
Geologisch gesehen befinden wir uns hier im Südharz in den Gesteinen des sogenannten Zechstein. Diese Zeiteinheit ist Teil des Perms (250 - 300 Millionen Jahre) am Ende des Paläozoikums (Erdaltzeit). Zu dieser Zeit war der gesamt mitteleuropäische Raum eine Art Becken, umgeben von vielen Schwellen. Wir hatten hier eine Art Binnenmeer, das Zechsteinmeer. Vom großen Ozean, der damaligen Tethys war das Meer durch eben diese Schwellen abgetrennt. Um die Entstehung der Gesteine zu beschreiben muss man auch das Klima beschreiben. Wir befanden uns zu dieser Zeit nahe des Äquators, wo richtig aride Bedingungen, also trocken-heiße Verhältnisse, herrschten. Das bedeutet, dass das Wasser des Zechsteinmeers verdunstete. Bei diesem Prozess bildeten sich die für den Zechstein typischen Salzfolgen aus. Die Basis einer Salzfolge ist Kalk, gefolgt von Gips und Anhydrit. Die letzten Schichten bilden Steinsalz und Kalisalze. Diese Reihenfolge entsteht durch die unterschiedlichen Löslichkeiten der Stoffe, Salz ist bekannter Weise (Vgl. Kochsalz) am besten löslich, wird also als letztes ausfallen. Da es temporär Zuflüsse zu dem Zechsteinmeer gab konnte zu einigen Zeiten frisches Meerwasser eindringen, was eine weitere solche Salzfolge zur Folge hatte. So kam es zur Ablagerung von mind. 7 solcher Salzzyklen in unseren Breiten. Wir befinden uns hier im Steigerthal in der Werra-Folge, der ersten Salzfolge des Zechsteins.
Was bedeutet Karstgebiet?
Der Begriff Karst ist ein geomorphologischer Begriff, der besondere Landschaftsformen beschreibt, die in Folge von Gesteinslösungsprozessen entstehen. Karstgebiete bilden sich in der Regel in gut löslichen Gesteinen, wie zum Beispiel Kalk oder Gips/Anhydrit. Wie oben schon geschrieben befinden wir uns in gut wasserlöslichem Gestein der Salzfolgen. Speziell hier haben wir Gips (CaSO4*2H2O) und Anhydrit (CaSO4) anstehend und im Untergrund. Da wir uns nahe der Erdoberfläche befinden trifft Regenwasser und auch Flusswasser auf eben diese Gesteine. Dieses Wasser kann Gips auflösen und dann vor allem unterirdisch große Höhlensysteme ausbilden. Diese Höhlen können zum Teil riesige Ausmaße annehmen, zum Beispiel die Heimkehle bei Uftrungen oder die Barbarossahöhle im Kyffhäuser.
In einem solchen Karstgebiet findet man sehr viele Quelle oder Quelltöpfe. Aber genauso schnell, wie das Wasser aus dem Fels hervorkommt, genauso schnell kann es auch wieder verschwinden. Dann sprechen wir von einer Schwinde, oder einem Schluckloch (Ponor). Karstquellen sind dahingehend interessant, dass sie zum Teil hohe Schüttungen haben, zum anderen aber auch mit Luftblasen aufsteigen. Dabei handelt es sich um richtige Luft, die sich mit dem Wasser aus den Höhlen empor drückt. Die Höhlensysteme sind nicht immer nur mit Wasser gefüllt, sie enthalten auch sehr viel Luft und sind meistens nahe der Erdoberfläche. Wenn das Gesteinsdach zu dünn und instabil wird, dann kann so eine Höhle einstürzen. An der Oberfläche sehen wir dann zum Teil riesige Erdfälle (Schmalkalden, Kyffhäuser), die im späteren große Einsturztrichter, die sogenannten Dolinen, ausbilden.
Quelle: PRESS, F., SIEVER, R., GROTZINGER, J., JORDAN, Th.H. (2008): Allgemeine Geologie; Spektrum akademischer Verlag
Wenn ihr den Karstwanderweg am Waldrand ablauft werdet ihr nun die wichtigste von diesen Karsterscheinungen kennen lernen. Am Start steht ihr an dem sogenannten Dreckponor. Jahrzehntelang diente der kleine Bach hier als Abwasserbach, der immer wieder an unterschiedlichen Stellen in einem Schluckloch oder Ponor verschwand. Von da an fließt das Wasser unterirdisch weiter, wo man es nicht verfolgen kann. Erst durch Kühe hat man festgestellt, dass das Wasser spätestens an der Krummbachquelle wieder zu Tage tritt. Durch einen Versuch mit der Färbung des Wasser stellte man fest, dass das Wasser schon an der Schinderkopfquellen aus dem Fels kommt und zwar schon nach einer 3/4 Stunde. Vom Dreckponor sind es nur ein paar Meter bis zur Schinderkopfquelle.Wenn ihr nicht gerade im Frühjahr hier seid, werdet ihr wohl auf ein recht unspektakuläres kleines Loch treffen. Diese Quelle ist nur nach der Schneeschmelze mit Wasser gefüllt. Dann aber so richtig ordentlich. In dieser Jahreszeit kann die Quelle eine Schüttung bis zu 15 l/s erreichen. Seit Mitte des 20. Jahrhunderts verändert sich die Form stetig. Damals waren es noch 6 Einzelquellen, heute nur das kleine Loch. Dem Weg folgend trefft ihr später auf den Quelltopf. Hier werdet ihr auf jeden Fall eine wasserführende Quellen sehen. Die Schüttungen dieser sind allerdings sehr variabel, erreichen in Höchstzeiten über 30 l/s. Entsprechend des Umgebungsgesteins weist die Quelle einen hohen Sulfatgehalt auf und besitzt eine für Karstgebiete typisch hohe Leitfähigkeit. Ihr braucht nun dem Wasserlauf nur kurz folgen und ihr steht an der Krummbachschwinde,wo das Wasser wieder im Berg verschwindet. Dann dem Weg weiter folgend trefft ihr recht schnell noch auf die Krummbachquelle. Hier endet der unterirdische Verlauf und der Krummbach wird zu einem ganz normalen Bach. Bereits im 12. Jahrhundert war dies eine Siedlungsgrundlage. Wenn ihr nun links in den Wald einbiegt kommt noch das Goldbörnchen, dass aber keine Verbindung zu dem Krummbach hat, dafür aber auch eine richtig typische Karstquelle ist.
Zum Cache:
Bitte sucht auf eurem Weg die Antworten zu folgenden Fragen und sendet mir diese über das GC-Profil per Mail. Ihr könnt dann sofort loggen und braucht nicht auf die Freigabe warten. Wenn was nicht passt meld ich mich dann bei euch!
1. Wie haben die Menschen durch die Kühe an der Krummbachquelle herausgefunden, dass es das selbe Wasser aus dem Dreckponor ist?
2. Wann führte VÖLKER am Dreckponor die Wasserfärbeversuche durch?
3. Wie hoch kann an der Schinderkopfquelle der "Wasserberg" werden?
4. In welchen Jahren war die Schinderkopfquelle komplett trocken?
5. Welchen pH-Wert, Leitfähigkeit und Gesamthärte hat das Wasser am Quelltopf?
6. Messt per Fußmaß oder mit em GPS aus, wie weit es von dem Quelltopf bis zur Schwinde ist.
7. Was für einen Sulfatgehalt und was für eine Schüttung hat die Krummbachquelle?
8. Was für einen Sulfatgehalt und was für eine Schüttung hat das Goldbörnchen?
9. Auf eurem Weg kommt ihr an einer weißen Gesteinswand (Aufschluss) vorbei. Nehmt aus dem unten liegenden Material (NICHT RAUSHAUEN) eine Gesteinsprobe und beschreibt mir wie das Gestein aussieht!
Bitte macht von euch und eurem GPS ein Foto (oder mehrere) an einem oder mehrere der auf dem Weg befindlichen Phänomene. Dies ist keine Pflicht-Logbedingung, wir würden uns aber freuen!!!
This Earthcache guides you to the nice village Steigerthal in the southern harz mountains. Here you can see different phenomenas of a karst area. The route shows you this things in a way of 1km and you will see some information tables, which you should visit to answer the questions.
Geology
The southern parts of the harz mountains are build of rocks from the so called Zechstein. It ist part of the geological period of the Perm (250 - 300 million years) at the end of the palaeozoic. To this time mid-europe was flooded by an epicontinental sea, which was seperated by the big ocean tethys. We had very dry and hot climate, because we were near the equator. So the water of the so called Zechsteinmeer evaporated. While this process the typical salt series of the Zechstein were built. At the bottom you find limestone, overlaid by gypsum and anhydrite. The top is build of rock salt and potassium salt. The reason for this strong series is the solubility of the different substances. Salt has a big solubility, so it is built at last. The sea had at some times a connection to the tethys, so that new saltwater could intrude. And the cycle starts again. In this region this cycle repeated 7 times. The rocks at Steigerthal are rocks from the Werra-Series the oldest salt cycle here.
What does Karst mean?
The name Karst is a geomorphological term which describes scenic shapes that were built by water soluable rocks, for example limestone, gypsum and anhydrite. In this region we have gypsum (CaSO4*2H2O) and anhydrite (CaSO4) at the surface and in the underground. This rocks are influenced by rain water and rivers. This water solves the rocks and build subsurface cave system with great scale.
In such a karst you can find springs. But as fast as water can come out of the rocks, as fast it can dissappear in so called ponors (swallow hole). The cave systems are not completly filled with water it consists also of air. If the rock cover over it is not stable it could brake in. At the surface we see then big craters which are called Dolines. All this phenomenas you can find on your way!
At the start you see the so called Dreckponor. Long times the little stream was used as sewage stream which disappeared at different locations in such a swallow hole. Up to this time the water flows under the surface and comes at the Krummbachquelle again at the surface. The people find this out with cows ;). The water needs 45 minutes from the ponor to the Schinderkopfquelle. This spring is not permanently filled with water, as usual just at spring after the melting of the snow. The rest of the year you can find a little unspectaculare hole. When the spring has water, than it has an embankment of 15 l/s. If you follow the way you come to the Quelltopf. Here you will definitly see water. It has a quite different embankment with a maxima at 30 l/s. It has an high sulfate content because of the surrounding rocks, and a high conductivity, which is typical for karst springs. If you follow this little stream 50 m you see the swallow hole, the so called Krummbachschwinde. At the end of the way you see the Krummbachquellewhere the subsurface stream ends and the Krummbach ist up to this time a general stream at the surface. Since the 12. century it is a reason for settlement in this area. If you follow the way left in to the forrest you find the Goldbörnchen, which is not connected with the Krummbach, but is also a typically karst spring.
To theCache:
To log this Earthcache please answer the following questions on your way at the information tables and send the answers via Mail at my GC-profil:
1. How could the people find out that the water at the Krummbachquelle is the same as at the Dreckponor?
2. When did VÖLKER the water-colouring experiments?
3. How big could the water wave at the Schinderkopfquelle be?
4. In which years were the Schinderkopfquelle completly dry?
5. Which pH-value, conductivity and total hardness has the water at the Quelltopf?
6. Which content of sulfate and which embankment has the Krummbachquelle?
7. Which content of sulfate and which embankment has the Goldbörnchen?
8. Measure with your GPS the distance between the Quelltopf and the "Schwinde"!
9. On your way you can see a outcrop of rocks. Please take one piece from the material at the bottom (not directly from the outcrop) and describe the piece!
Please make one or more photos from you or your GPS at one or more locations. This is not obligatory, but it would be nice!