Eisenquellen im Hils
Der Hils ist ein bis 480,4 m ü. NHN hoher, waldreicher Mittelgebirgszug des Niedersächsischen Berglands.
Geologisch gesehen, besteht Hils (die Hilsmulde) überwiegend aus dem glaukonitischen Hils-Sandstein der Unterkreide.
Die aus diesem Material bestehenden, im Tertiär schräggestellten Schichtpakete haben als morphologische Härtlinge der Abtragung widerstanden.
An den Randbereichen (z.B. Richtung Ith) findet sich dann Kalkgestein.
Sandstein ist ein klastisches Sedimentgestein mit einem Anteil von mindestens 50 % Sandkörnern.
Klastische Sedimentgesteine sind Gesteine, die aus unterschiedlich großen Mineral- und Gesteinsbruchstücken zusammengesetzt sind.
Sandstein entsteht durch die Verkittung (Zementation) von lockerem Sand und Beimengungen groberer oder feinerer Sedimentpartikel (Ton, Silt, Gerölle). Er ist, im Gegensatz zu chemischen und biogenen (überwiegend aus Resten von Lebewesen zusammengesetzten) Gesteinen, wie Kalkstein oder Kohle, klastischen (detritischen) Ursprungs, besteht also aus Kleinsttrümmern verwitterter und abgetragener Gesteine.
Das Ablagerungsmilieu eines Sandsteins lässt sich u. a. anhand der enthaltenen Sedimentstrukturen bestimmen. Dazu gehören jeweils charakteristische Formen der Schrägschichtung oder aber bestimmte Spurenfossilien. Auch Körperfossilien sind wichtige Indikatoren für den Ablagerungsraum. Für die Unterscheidung fluvialer von äolischen Sandsteinen ist die Korngröße und vor allem die Kornsortierung (texturelle Reife) von Bedeutung: aolische Sandsteine sind immer relativ homogen-feinkörnig. Auch die mineralische Zusammensetzung und die Kornrundung geben Hinweise auf die Entstehung. Ein relativ geringer Quarzanteil (geringe kompositionelle Reife) und geringe Kornrundungsgrade sind typisch für Sandsteine, die in Gebirgsvortiefen oder Vorlandbecken als Teil von Flysch- bzw. Molasseserien abgelagert wurden, Grauwacken bzw. Arkosen.
Durch den Auflastdruck der jüngeren, überlagernden Ablagerungen sowie durch Ausfällung von Mineralen, die im Meer- oder Grundwasser gelöst sind, oft auch durch die im Sandstein selbst enthaltenen Minerale kommt es zur Verfestigung (Diagenese) des Sandes. Dieser Prozess läuft unterschiedlich schnell ab und dauert zwischen wenigen Jahrzehnten und mehreren Millionen Jahren.
Glaukonit ist ein sehr häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Silikate und Germanate“. Es kristallisiert im monoklinen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung (K,Na)(Fe3+,Al,Mg)2[(OH)2|(Si,Al)4O10]. Strukturell gehört Glaukonit zu den Schichtsilikaten (Phyllosilikate).
Glaukonit entwickelt fast ausschließlich plattige oder massige bis erdige Mineral-Aggregate von grüner Farbe, die auch ins Gelbliche oder Bläuliche spielen kann.
Glaukonit bildet sich durch Umwandlung von detritischem Biotit, Illit oder anderen Ausgangsmaterialien wie Kotpillen von Bodenorganismen in mariner Diagenese im flachen Wasser unter reduzierenden Bedingungen. Direkte Ausfällungen aus Meerwasser sind selten. Bevorzugte Bildungsstätten sind dabei Sandsteine und Ton (auch Bildung von Grünerde) sowie Kalkstein, oft in Begleitung von Phosphoriten.
Als eher seltene Mineralbildung kann Glaukonit an verschiedenen Fundorten zum Teil zwar reichlich vorhanden sein, insgesamt ist er aber wenig verbreitet. Als bekannt gelten bisher (Stand 2014) rund 300 Fundorte.
Eine Quelle ist ein Ort, an dem dauerhaft oder zeitweise Grundwasser auf natürliche Weise an der Geländeoberfläche austritt. Meistens handelt es sich dabei um aus Niederschlägen gespeistes (meteorisches) Grundwasser. Nur seltenen Fällen entstammt das Wasser tieferen Teilen des Erdinneren (juveniles Wasser).
Quellen können nach mehreren Aspekten klassifiziert werden: nach dem hydrostatischen Druck des Grundwassers, nach dem zeitlichen Verlauf der Quellschüttung, nach der Quelltemperatur, nach dem Gehalt an gelösten gasförmigen und festen Stoffen, nach Strukturmerkmalen oder nach der Art der vom Austritt geschaffenen Lebensräume.
Quellen, die einen besonders hohen Gehalt an gelösten gasförmigen oder festen Stoffen haben, bezeichnet man als Mineralquellen. Mit der Wirkung von Heilquellen beschäftigt sich die Balneologie. Mineralquellen lassen sich weiter unterteilen in Solequellen, Schwefelquellen, Säuerlinge, alkalische Quellen, Bitterquellen, Eisenquellen und radioaktive Quellen. Träger der Radioaktivität in radioaktiven Quellen ist das Edelgas Radon, das beim Zerfall von uran- oder thoriumhaltigen Mineralen meist in Granit- oder Gneisgesteinen entsteht.
Was macht diese Stelle jetzt geologisch interessant ?
Vor Ort kommt Ihr an 2 kleinen Quellen vorbei. Bei diesen handelt es sich um Quellen, die hauptsächlich von Oberflächenwasser gespeist werden. Also Niederschlag wie Regen oder Schnee. Daraus resultiert, dass diese zu wasserarmen Zeiten wie z.B. im Sommer auch schon einmal versiegen.
Was aber nicht für die größeren, weiter oben im Hils zutrifft. Das Wasser von dort kommt aus tieferen Schichten, die auch im Sommer den Bach speisen.
Dort in den tiefen Schichten findet eine physikalische Ausfällung des Eisens aus den Gesteinsschichten statt. Durch den langen Kontakt wird es in das Wasser ausgewaschen.
An der Oberfläche und dann im Bachlauf, oxidiert das zweiwertige Eisen zu dreiwertigem Eisen (chemisch). Das kann man an dem eisenhaltigen Schlick an den Steinen im Bachlauf
sehr schön erkennen.
Der eigentliche Eisengehalt des Wassers beträgt dort 3,38ml/Liter (Analyse Wasserverband 2014). Dieser Gehalt wird für die Trinkwassernutzung auf den Wert von 0,2ml/Liter heruntergefiltert. Das Wasser hat dort die Härte-Einstufung „weich“.
Je weiter man von dort aus dem Hils in Richtung der angrenzenden Kalksteinhöhenzüge folgt, desto härter werden die Wassereinstufungen.
Wie kommt es also zu dieser hohen Konzentration von Eisen im Wasser ?
Glaukonit entstand vor langer Zeit am Meeresgrund. Damals in geringer Wassertiefe und geringer Ablagerungsrate. Die Vorkommen sind wichtige Hinweise auf Bildungsbedingungen von Sand- und Kalksteinen. Glaukonit enthält dieses wichtige chemische Bestandteil: Eisen.
Durch die Verwitterung wird dieser hohe Eisenanteil in Hydroxide (Rost) umgewandelt.
An solchen Stellen können sogar Eisenlagerstätten entstehen. Dazu reichen die Vorkommen
an dieser Stelle aber nicht ganz aus. Zu den in der Natur häufig antreffbaren eisenhaltigen Mineralien zählen: Chlorit, Glaukonit undPyrit.
Um das Ganze zu sehen, parkst Du am besten an den angegebenen Park-KO´s.
Von dort gehst Du zu der Quelle am Spielplatz; es führt eine kleine Holzbrücke über den Bach und ein Holzplankensteg neben der kleinen Quelle entlang. (Vorsicht, wenn nass, Rutschgefahr !) - Die Brücke gibt es leider nicht mehr (derzeit), Ihr müsst den kleinen Bach also über Steine und Gehölz queren.
Dort schaust Du dir den Bach und das Gestein im Bach, sowie die Quelle in ihrer Erscheinung an.
Danach gehst Du den Hang hinauf. Folge einfach dem Trampelpfad, bis Du auf einem Weg stehst. Gehe diesen weiter bis zur nächsten Quelle (Patschequelle / leider steht das namensgebende Schild hier nicht mehr vor Ort). Diese befindet sich rechts vom Weg / direkt am Weg.
Schau Dir auch diese Quelle an !
Weiter geht’s bis zu den eigentlichen KO´s dieses Earthcaches. Dort siehst Du den wasserführenden Bach, der von zwei Seiten kommt und in den Teich daneben mündet.
Schau Dir das Gestein im Bach (rechter Bach) an, dort kannst Du schön die Ablagerungen erkennen.
Um diesen Earthcache loggen zu dürfen, beantworte bitte die folgenden Fragen. Sobald Du uns die Antworten gemailt hast, dazu kannst Du das Kontaktformular über unser Profil nutzen, darfst Du loggen. Sollte etwas falsch sein, melden wir uns bei Dir. Earthcaches sollen den Regeln nach lehrreich sein. Deshalb sendet uns bitte, auch wenn Ihr im Team vor Ort seit, jeweils pro Cacheraccount die individuellen Antworten (und nicht zig mal das Gleiche !). Nur so kommt es zum Lerneffekt für alle vor Ort :-) Also keine Sammelantworten !
1. Beschreibe das Gestein im Bach unter Dir, wenn Du auf der Brücke bei der ersten Quelle stehst. Sieht man etwas von dem eisenhaltigen Schlick ?
2. Beschreibe das kleine Quellgebiet bei der ersten Quelle (am Spielplatz).
3. Beschreibe die kleine Patschequelle.
4. Beschreibe den Unterschied der Quellschüttung beider Quellen, worin liegt dieser ?
5. Beschreibe das Gestein im Bach oben beim Teich. Wenn Du einen Stein aus dem Wasser nimmst, wie fühlt sich der Schlick an, welche Farbe hat er ?
6. Gibt es einen Unterschied von den Steinen im Bach (Frage 1 zu Frage 5) ?
7. Welchen sichtbaren Hauptunterschied haben die beiden Quellen, die Du gesehen hast, zu dem Bach bzw. dessen Quelle(n) ohne dass Du diese gesehen hast ?
8. Welchen Eisengehaltsunterschied weist das Wasser von der Quelle bis zum Trinkwasser auf ?
9. Wo kommt dann das Eisen her, dass Ihr im Bachbett finden könnt ?
10. Wann ist das Gestein im Hils entstanden ?
Jetzt wünschen wir viel Spaß bei diesem Earthcache!
Am Teich kann man sehr schön verweilen, beachtet aber bitte die Hinweisschilder. Im Winter ist es lebensgefährlich die Eisfläche des Teichs zu betreten !
Quellen: Wikipedia; Wasserverband Peine