Ruschbach-Wasserfälle Wyhlen, Kalkablagerungen EC EarthCache

Der Earthcache führt euch auf einer ca. 1-2 stündigen Wanderung in das Ruschbachtal zu den Wasserfällen.
Der Weg wurde Mitte 2015 für ca. 25'000 € neu gebaut.

Zustieg:

Der Cache kann über den Chrischona (von oben) oder von Wyhlen (von unten) her erreicht werden. Parallel zum Ruschbach verläuft der Rudishauweg, der auch über eine Abzweigung zu den Wasserfällen führt.
Achtung: Naturschutzgebiet!
Ich bitte euch, zu keiner Zeit die offiziellen Wege zu verlassen!

Bei diesem EC dreht sich alles rund um Calcit und dessen sekundären, chemischen Sedimente:
Die chemische Formel von Calcit ist CaCO₃ Calciumcarbonat (umgangssprachlich als Kalk bezeichnet). Der Härtegrad von Calcit auf der Mohs’schen Härteskala liegt bie ca. 2 bis 2½, dies entspricht ungefähr der Härte eines Fingernagels.

Im Ruschbachtal:
Wir befinden uns in den Ablagerungen des Muschelkalks. Das gesamte Gebiet besteht aus ehemaligen Riffbildnern, deren Kalkgerüste diagenetisch zu den heute sichtbaren Kalkbänken geformt wurde. Typisch für solche kalkreichen Gebiete ist der Karst. Unter Karst versteht man die Geländeform, die meist durch Auflösung und Ausfällung im Kalkstein entsteht. Bevor man aber etwas Ausfällen kann muss zuvor etwas in Lösung gehen.
Im wesentlichen sind es zwei Prozesse, die es dem Kalkstein ermöglicht sich im Wasser zu lösen:
Zunächst diffundiert das CO₂ aus der Luft ins Wasser und bildet dort Kohlensäure (1). Dabei löst sich das CO₂ aus der Luft, ebenso wie andere Gase, in wärmerem Wasser weniger gut als in kühlerem. Die entstandene Kohlensäure vermag den Kalkstein anzugreifen und den Kalk im Wasser zu lösen. (2)

(1) Kohlensäure bildet sich aus Wasser und Kohlendioxid (aus der Luft):
H₂O + CO₂ ↔ H₂CO₃

(2) Kohlensäure löst das Calciumcarboat auf:
CaCO₃ + H₂CO₃ ↔ Ca²⁺ + 2HCO₃^-

Generell Gilt: Jeder Prozess, der den Anteil an CO₂ anwachsen lässt, vergrößert die Löslichkeit von CaCO₃, während jede Verminderung des CO₂ die Ausfällung von CaCO₃ einleitet.

Wir betrachten nun einige dieser Prozesse:
1) Druckänderung:
Es gibt viele Stoffe, die sich unter Druck viel besser lösen lassen, als bei normaler Atmosphären Druck. Dies geschieht bei CaCO₃ jedoch erst sehr spät (3.500-5000m Tiefe) und spielt an der Oberfläche kaum eine Rolle.
2) Temperaturänderung:
Wie oben beschrieben, ist die Löslichkeit von CO₂ sehr stark temperaturabhängig. Das bedeutet: wenn das Kalk-gesättigte Wasser erwärmt wird, fällt Kalk aus. Dies kann man bei Warmwasserboilern oder als Verkrustung an Wasserhähnen beobachten. (Vorausgesetzt, bei euch ist das Wasser hart.) Nicht ganz so extrem erwärmt sich das Wasser nach seinem Austritt aus dem Berg. Das Wasser ist meistens viel kälter als die Luft und erwärmt sich beim herabfließen ins Tal.
3) Veränderung der Oberfläche:
Hier im Bach herrscht eine ständige Dynamik vor und die Oberfläche des fließenden Wassers ändert sich stetig. An den Wasserfällen vergrößert sich die Fläche, die mit der Luft in Berührung kommt enorm. Dabei ermöglicht die große Reaktionsoberfläche dem überflüssigen CO₂ (das durch die gleichzeitige Erwärmung frei wird) ungehindert in die Luft zu entweichen. Durch diese beiden Prozesse (2+3) sind die Fortsätze an den Wasserfällen entstanden.
4) biogene Einflüsse (Station Kalktuffe)
Pflanzen (hier Moose) entziehen dem Wasser durch ihre Photosynthese der Lösung CO₂; es kommt zur Abscheidung von CaCO₃ mit der Folge eines Überkrustens der Pflanzenteile durch Kalksubstanz. Dieses gerüstartige Kalkgebilde nennt man Kalktuff. Er ist sehr porös und im nassen Zustand nicht so hart. (Bitte auf dem Weg bleiben, denn das Gerüst bricht bei Druckbelastung zusammen; Naturschutzgebiet!) Früher wurde mancherorts der Kalktuff abgebaut und getrocknet. In trockener Form ist das Kalkgerüst viel härter und konnte als Baumaterial verwendet werden. Da der Weg nun wieder frei ist, ich aber nicht weiß, ob er noch an dieser Stelle vorbei geht (Prüfung, Neujahr) könnte man hier wieder hinlaufen.
Hier ein Foto von der Stelle:
Es müssen einige Faktoren stimmen, bevor sich solche Gebilde formen:
a) geringe Schüttung (= Abflussmenge) der jeweiligen Quelle
b) große Reaktionsoberfläche
c) eine passende Wassertemperaturen im Verhältnis zur Lufttemperatur (wasser kalt, Luft warm)
d) eine Veränderung der Partialdrücke (meist durch Temperaturänderung verursacht)

EC-Guide:

Unterhalb der Wasserfälle findet ihr ein Kalkpacket, das stark geneigt ist. In welche Richtung verläuft das Streichen oder Fallen? (In Himmelsrichtung oder Grad) Wer nicht weiß, was zu machen ist --> Related Web Page.
Kleiner Einschub, da es hier zu viel Verwirrung gekommen ist: (Quelle: Günter Möbus; Tektonik)
"In einem geometrischen Modell (Abbildung) wird „Streichen“ definiert als Schnittlinie (Spur) der geologischen Fläche mit der gedachten Fläche der Horizontalebene. Diese Schnittlinie wird Streichlinie genannt. Die räumliche Lage der Streichlinie wird definiert durch den Streichwinkel, den diese mit der Nordrichtung bildet. Der Winkel wird von magnetisch Nord (N) im Uhrzeigersinn, das heißt gegen Osten (E), gemessen; zum Beispiel N 35°. Möchte man den Winkel nicht exakt, sondern nur ungefähr angeben, so nennt man diesen Fall „NE-Streichen“. Die Neigung der geologischen Fläche gegen die Fläche der Horizontalebene wird als Fallen bezeichnet. Am stärksten ist das Gefälle entlang der Falllinie, senkrecht zur Streichrichtung. Der Winkel zwischen der Horizontalebene und der Falllinie ist der Fallwinkel." Schaut euch das Gesteinspaket an und versucht zuerst das Schnittlinear mit einer horizontalen Ebene zu bestimmen. Ihr könnt nun deren Abweichung von Norden (s.o.) als Antwort angeben; bitte bezeichnet diesen Wert als Streichrichtung!
Alternativ kann man auch die Fallrichtung angeben, die logischerweise (s.o.) immer um 90 Grad von der Streichrichtung abweicht. In diesem Fall ergibt die Streichrichtung +90° die Fallrichtung. Falls ihr diesen Wert angibt, bezeichnet ihn als Fallrichtung.

Geht nun den steilen Weg zur Karstquelle hoch. Alternativ geht es mit dem Weg, der zuerst nach Osten führt durch den Wald etwas flacher zur Quelle, dann müsst ihr aber beim kleinen Bach links abbiegen. Bei der Brücke findet ihr auch wieder Kalkablagerungen im Sediment. Schaut euch bitte das feine, lockere Material im Flussbett an. Um welches Material hat sich hier der Kalk abgelagert?
Beschreibt die Farbe des Wassers, wenn ihr es an der Seitenquelle anstrahlt bzw. im Sonnenlicht seht.
Wenn ihr dem Bach flussaufwärts folgt, seht ihr in ca. 20m die Karstquelle aus dem Berg austreten. Früher standen hier ganz viele selbst gebaute Wasserräder, die inzwischen aber leider alle verschwunden sind.
Die Fragen sind auch in den beiden Waypoints gespeichert; somit braucht ihr nicht unnötig blättern. Ich empfehle euch, den EC-Guide auszudrucken, da es sonst zu Missverständnissen kommen kann.

Sendet die Antworten bitte an adler12-geocaching@gmx.de bzw. über meinen Account; auf schöne Bilder von auch freue ich mich natürlich auch. Vergesst bitte euren Namen und den Namen vom Cache nicht. Ihr dürft sofort loggen.
Viel Spaß beim Cachen wünscht euch

Adler 12

Vor/nach der Flut:

Quelle linkes Bild: Tours3 GmbH

Quelle linkes Bild: Tours3 GmbH Im roten Bereich hat der Wasserfall ca. 2m Höhe gewonnen.

Schwemmfächer unterhalb der Wasserfälle:

In der Lokalen Zeitung findet man zum Neubauprojekt folgenden Artikel:
Planung und Durchführung: Hier!
Eröffnung und Fakten: Hier!