Wollsackverwitterung am Köppelstein
"Woolsack weathering" at Köppelstein (spheroidal weathering)
Geologie / Geology
Im Karbon (vor ca. 340 Millionen Jahren) entstand durch das Zusammenschieben der Platten unter den Urkontinenten Gondwana und Laurussia (variszische Kollision) ein mächtiges Faltengebirge, das sogenannte variszische Gebirge. Zum Ausgleich statischer Ungleichgewichte zwischen Kruste und Mantel kam es im Anschluss zu einer Dehnungsphase des Gebirges. Damit waren auch intensive magmatische Vorgänge verbunden und in das Gebiet drang aus dem Erdinneren Magma ein, welches unterhalb der Erdoberfläche zu Granit (magmatisches Tiefengestein, Plutonit) erstarrte (Abbildung 1). Am Köppelstein handelt es sich um Biotitgranit (Karte). In der Folge wurde das variszische Gebirge weitgehend eingebnet. Im Tertiär (vor 65 bis 30 Millionen Jahren) entstand durch das Verschieben kleinere Platten aus Richtung Afrika gegen Europa ein starker Druck, der dieses Gebiet zerbrechen ließ. Das Erzgebirge wurde dabei nach Norden angekippt und der Egergraben eingesenkt. Auch der Granit stieg bei der Hebung der erzgebirgischen Pultscholle weiter auf und war noch unter der Oberfläche einer speziellen Verwitterungsform ausgesetzt, der sogenannten Wollsackverwitterung. Diese chemisch-mechanische Verwitterung von Festgesteinen erfolgt immer unterirdisch und bringt abgerundete Formen hervor, welche an gestapelte Wollsäcke erinnern. Am Köppelstein tritt dieses Phänomen in imposanter Form in Erscheinung.
Wollsackverwitterung (Abbildung 2)
1. Durch physikalische Prozesse (z.B. Frostsprengung) entstehen im Laufe der Zeit oberflächennah Risse und Spalten im Gestein. Der ursprünglich große Gesteinskörper wird dabei in eckige Blöcke zerlegt (Klüftung).
2. Danach beginnen chemische Prozesse zu wirken. Aggressiven Lösungen (Regenwasser und Säuren) dringen in das Kluftsystem ein. An den Ecken und Kanten der Blöcke haben Wasser und Säuren größere Angriffsflächen als an den Seiten und die kantigen Bereiche werden nach und nach abgerundet. Die zerfallenen, feinkörnigen Gesteinsstücke nennt man Verwitterungsgrus.
3. Durch mechanischen Abtransport (Erosion) von Verwitterungsgrus und Erde werden die abgerundeten Steinblöcke im Laufe der Zeit freigelegt und der Prozess der Wollsackverwitterung setzt aus. Die entstandenen Felsformationen sind anschließend anderen Verwitterungsformen ausgesetzt.
In the Carboniferous Period (about 340 million years ago) there was a mountain-building event (fold mountains) caused by continental collision between Laurussia and Gondwana. To compensate static imbalances between crust and mantle, there was a stretching phase of the mountains. During this process magma from the bowels of the earth penetrated the area. Under the surface, it solidified into granite (Figure 1). At Köppelstein it is biotite-granite (map). Over time, the Variscan Mountains were removed. In the Tertiary period (about 65 to 30 million years ago) these mountain remnants came under heavy pressure as a result of plate tectonic processes. As the rock was too brittle to be folded, it shattered into an independent fault block which was uplifted and tilted to the northwest. Even the granite was uplifted. Still under the surface it was subjected to a special form of weathering called "woolsack weathering" (spheroidal weathering). This chemical-mechanical weathering of massive rocks below the surface produces rounded shapes that looks like wool sacks. At Köppelstein you can see this impressive phenomenon.
"Woolsack weathering" (spheroidal weathering) (Figure 2)
1. Physical processes (e.g. frost damage) cause fissures and rifts in the rock. The originally large body of rock decomposes into square blocks (jointing).
2. Now chemical processes are starting to take effect. Water and acids penetrate the rock from all angles. Thus the corners become rounded, because angular edges provide more than one area of attack by exposing a greater amount of surface area. The left crumbling, fine-grained rock pieces are called grit.
3. Grit and rock are removed from the surface by processes such as wind or water flow. Then the process of woolsack weathering breaks off. The new rock formations are now exposed to other forms of weathering.
Im Waldgebiet um Schönheide und Carlsfeld finden sich noch weitere durch Wollsackverwitterung geformte Felsen, welche auch bei Kletterern sehr beliebt sind.
In the forest around Schönheide and Carlsfeld you can also find some other rocks formed by woolsack weathering. They are very popular with climbers.
Rockenstein (N50° 30.117 E12° 33.98527)
Aff oder Straßenwärter (N50° 27.643 E12° 31.665)
Walfischkopf (N50 29.849 E12 33.527)
Aufgaben / Tasks
Begebt euch zur Steilwand des Köppelsteins (Lisiting-Koordinaten, Klettereinstieg) und schreibt uns bitte über unser GC-Profil oder per Mail (teamanuto@gmail.com) die Antworten zu Aufgabe 1 und 2! Ihr könnt nach der Einsendung der Antworten sofort loggen! Wir melden uns, wenn etwas nicht stimmt! Ein Foto von euch oder der Landschaft in eurem Log (nicht in der Mail!) ist kein Muss, wäre aber schön.
Visit the steep face of Köppelstein (lisiting coordinates, climbing entry)! Please log your visit and send us the answers to question 1 and 2 via profile or by mail (teamanuto@gmail.com)! We will contact you if the answers are not correct! A photo of you or the landscape in your log (not in the mail!) would be nice.
1. Aufgabe: Untersucht das Gestein!
a) Wie ist die Grundfarbe des Gesteins?
b) Ist das Gestein eher fein-, mittel- oder grobkörnig?
c) Welche Farben kann man im Gestein feststellen und auf welche Mineralien deuten sie hin?
d) Ist die Struktur des Gesteins eher richtungslos und einheitlich oder sind flächenhafte Gefüge erkennbar?
1. Task: Please describe the appearance of the rock!
a) What is the basic color of the rock?
b) The rock is rather fine-grained, medium-grained or coarse-grained?
c) What colors you can find in the rock and which minerals could it be?
d) Is the structure of the rock directionless and uniform or are there any visible structures?
2. Aufgabe: Schaut euch die gesamte Felsformation genauer an! Sind eher die oberen oder die unteren Gesteinsblöcke mehr abgerundet und was könnte die Ursache dafür sein?
2. Task: Have a look at the rock formation! Are the upper or the lower boulders more rounded and what could be the cause?
Zugangsinformationen und Infos für Kletterer / Access information and information for climbers: DAV
Have Fun! Wir wünschen viel Spass:)
Abbildung 1 / Figure 1: Kreislauf der Gesteine / Rock Cycle (©anuto)

Abbildung 2 / Figure 2: Wollsackverwitterung / Spheroidal weathering (Quelle / Source: Otfried Wagenbreth & Walter Steiner: Geologische Streifzüge, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1990, S.74)


Quellen / Sources: Deutschefotothek.de; Diercke.de; Geo.fu-berlin.de; Geologieinfo.de; Klett.de; Mineralienatlas.de; Wikipedia.de; Otfried Wagenbreth & Walter Steiner: Geologische Streifzüge, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1990