*English description below*
Im Mittelpunkt dieses Earthcaches soll der Heresteyn stehen, der wenig beachtete Namensgeber des Ortes Herrstein, dessen erdgeschichtlicher Fingerabdruck den Geologen und Hunsrückforscher Dr.Volker Kneidl beschäftigt.
Was ist der Heresteyn?
Unterhalb der Schlosskirche neben dem ehemaligen Schloss, ragt der nicht zu übersehende Felsklotz haushoch auf.
1279 wurde er erstmals urkundlich erwähnt und als Namensgeber für das heutige Herrstein herangezogen.
Geologische Bedeutsamkeit
Der Heresteyn ist ein heller Quarzit, ein verdichtetes, kompaktes Gestein, das zu 95 % aus Quarz besteht. Möchte man auf das Alter schließen, so findet man einen Anhaltspunkt beim verwandten Taunusquarzit, der im Idarwald, dem Hochwald und dem Soonwald zu finden ist und ca. 410 Millionen Jahre alt ist. Welche Anhaltspunkte das sein könnten, wollen wir herausfinden.
Bei der Entstehung wird der Sand eines tropischen Meeres bei großer Wellenenergie sedimentiert und lagert sich in Schichten ab. Das erfordert eine Tiefe von 600 Metern und eine Temperatur von 200°Celsius. Die miteinander verbundenen Quarzkörner ordnen sich durch Druck und Temperatur neu an und bilden in diesem Verlauf Trennschichten, auch Glimmer genannt, der sich in unterschiedlichen Farben zeigen kann, je nachdem, welches Mineral diese Metamorphose durchlaufen hat.
So ist vermutlich auch der Heresteyn entstanden. Da die Strömung aber nicht immer genau aus der gleichen Richtung kommt, werden ältere Schichten zum Teil abgetragen und durch jüngere Schichten ersetzt, die dann als unterschiedliche Schrägschichtungen im Heresteyn erkennbar sind.
Dazu ein Zitat aus dem Jahrbuch des Heimatvereins: " ....ist bei dem Herrsteiner Fels auch erkennbar, welcher Teil jünger und welcher älter ist.In diesem Fall wird der ....mächtige Quarzitvon Nordwesten nach Südosten, also von den obersten Treppenstufen bei der Kirche zum Fuß der Treppe, beim Schloss, immer jünger, da an einigen Stellen die Überdeckung älterer Schrägschichtungen durch jüngere Sandlagen sichtbar wird." (Quelle : Jahrbuch des Heimatvereins 2017)
Das geologische Rätsel
Vor rund 325 Millionen Jahren – so die Vermutung - erlebte der Heresteyn dann eine geologisch sehr bedeutsame Veränderung: Durch großen Druck fand eine variszische Faltung statt, die den Gesteinsbrocken aus seiner ursprünglich horizontalen Lage in die (mehr als ) senkrechte Position brachte, in der der Stein auch heute noch zu sehen ist.
Die variszische Orogenese im Modell
Steine falten? Was bedeutet das im Detail? Im Paläozoikum, auch Erdaltertum oder Erdaltzeit genannt (541 Millionen Jahre bis ca. 252,2 Millionen Jahre vor heute) , waren die Kontinentalplatten starken Bewegungen und Verschiebungen ausgesetzt. Durch plattentektonische Vorgänge, Absenkungen und Kollisionen sowie vulkanischer Aktivität unterlagen Gesteinsmassen stetigen Veränderungen. Immer wieder werden Platten bei der Kollision mit einer anderen in die Tiefe gedrückt, sodass sie in den heißen Erdmantel versinken. Dabei gelangt eine Platte in eine Zone mit deutlich höherem Druck und höheren Temperaturen. Die Minerale in ihrem Gestein wandeln sich um, sodass die Platte dichter und damit schwerer wird und noch weiter hinabsinkt, bis sie schließlich bei einer Temperatur von 3200 Grad Celsius und einem Druck von 1400 Kilobar im Glutofen des Erdinneren aufgelöst wird. Die zunehmende Menge an flüssigem Gestein erhöht den Druck in den tieferen Erdschichten und führt zu riesigen unterirdischen Glutströmen. So entstehen Schubkräfte von ungeheuren Ausmaßen, die wiederum die an der Oberfläche liegenden Gesteinsplatten aufeinander zutreiben und zur Kollision bringen. Kollidierende Gesteinsplatten und unter Druck stehende flüssige Ströme türmen in der Folge die Gesteinsmengen zu Gebirgen auf. Diese enormen Kräfte formten Gebirgsgürtel überall auf der Erde und schufen die Bedingungen zur Entstehung von Kohle oder Erzvorkommen. Auch der Heresteyn gelangte durch einen solchen metamophorischen Prozess in seine jetzige Position und erhielt seine letztendliche geologische Zusammensetzung: Aus dem sandigen Meeresboden entstand das harte Quarzit, während sich aus dunklem Schlamm und Tonboden der , beispielsweise im nahen Fischbacher Schieferbergwerk zu sehende, milde Schiefer entwickelt hat.
Der Heresteyn und die Faltung
Lange Zeit rätselten Geologen, wie alt der Heresteyn sein könnte. Schließlich brachte man Gesteinsart und Lage miteinanander in Verbindung. Die Merkmale des Quarzit, die Spuren der Entstehung anzeigten, und die aufgerichtete Position könnten der Schlüssel zur Altersbestimmung sein. Da der Stein senkrecht steht, ist eine variszische Faltung anzunehmen.
Deine Aufgabe:
1. Untersuche das Aussehen den Heresteyn.
Beschreibe in deinen Worten, warum der Stein sich senkrecht auftürmt.
2. Schätze die Größe. Schätze das Alter des Heresteyn, indem du die Informationen aus dem Listing für Rückschlüsse auf das Erdzeitalter und eine Zeitspanne verwendest.
3. Je nach Metamorphosegrad können zum Teil sehr harte und spröde Gesteine entstehen, bei schwach metamorphen Quarziten kann es jedoch durchaus zu geringer Abrieb- und Frostresistenz kommen.Kratze mit einem harten Gegenstand am Stein. Was stellst du fest?
4. Siehst Du vor Ort noch Schichtverläufe, die auf die Umlagerung des Gesteins während der Gebirgsbildung schließen lassen?
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Quellen: Hunsrückverein Jahrbuch 2018, Wikipedia,mineralienatlas.de,GEO.de,mmaronde.de
In the center of this Earthcache is the so-called Heresteyn , the unheeded namesake of the place Herrstein, whose geological-historical fingerprint is researched by the geologist Dr.Volker Kneidl.
What is the Heresteyn? Below the castle church next to the former castle, the rock rises towering. In 1279 it was first mentioned in a document and used as namesake for today's Herrstein.
Geological significance
The Heresteyn is a light quartzite, a compact rock that consists of 95% quartz. If you want to determine the age, you will find a clue to the related Taunusquarzit, which is found in the Idarwald, the Hochwald and the Soonwald and is about 410 million years old. What clues could that be? Let's find out. During its formation, the sand of a tropical sea sediments at high wave energy and deposits in layers. That requires a depth of 600 meters and a temperature of 200 degrees Celsius. The connected quartz grains reorganize themselves by pressure and temperature, forming in this process separating layers, also called „Glimmer“, which can show up in different colors, depending on which mineral has undergone this metamorphosis.
That's probably how the Heresteyn came about. However, since the flow does not always come exactly from the same direction, older layers are partly removed and replaced by younger layers, which are recognizable as different diagonal layers in the Heresteyn.
Here is a quote from the yearbook of the home club: "... is at the Herrsteiner rock also recognizable, which part is younger and which is older. In this case, the .... powerful quartzite ist the oldest on ist right side and becomes younger the more you move to ist left side. So basically from northwest to southeast, from the top of the steps at the church to the feet of the stairs at the castle because in some places due to the overlapping of older diagonal layers by younger sandy layers is visible. " (Source: Yearbook of the Heimatverein 2017) The geological riddle
Around 325 million years ago, the Heresteyn experienced a geologically very significant change: under great pressure, a Variscan Folding took place, which brought the rock from its original horizontal position to the (more than) vertical position, in which the stone can still be seen today.
Fold stones? What does that mean in detail? In the Paleozoic, (541 million years to about 252.2 million years ago today), the continental plates were exposed to strong movements and shifts.
Through plate tectonic processes, subsidence and collisions as well as volcanic activity, rock masses were subject to constant changes. Time and again, when colliding with another, plates are pushed down to sink them into the hot mantle. Here, a plate enters a zone with significantly higher pressure and higher temperature.
The minerals in their rocks are transformed so that the plate becomes denser and thus heavier and sinks even further, until it is finally dissolved at a temperature of 3200 degrees Celsius and a pressure of 1400 kilobars in the glowing furnace of the Earth's interior.
The increasing amount of liquid rock raises the pressure in the deeper layers of the earth and leads to huge subterranean embers. This creates thrust forces of immense proportions, which push the rock slabs lying on the surface against each other and cause them to collide.
Colliding rock slabs and pressurized liquid streams pile up the rock into the mountains. These enormous forces formed mountain belts all over the world and created the conditions for the formation of coal or ore deposits.
The Heresteyn also reached its present position through such a metamorphic process and received its final geological composition: From the sandy bottom of the sea, the hard quartzite was formed, while from dark mud and clay soil, the mild slate has developed. You can find it everywhere in the region, for example in the nearby Fischbacher slate mine.
The Heresteyn and the folding
For a long time geologists puzzled over how old the Heresteyn could be. Finally, rock type and location were linked. The features of quartzite, which indicated traces of formation, and the upright position could be the key to age determination - a Variscan Folding can be assumed.
Your task:
1. Examine the appearance of Heresteyn. Describe in your words why the stone is towering vertically.
2. Guess the size of the Heresteyn. Guess the age of Heresteyn by using the information from the listing to draw conclusions about the age and the period of time.
3. Depending on the degree of metamorphosis, very hard and brittle rocks may be formed, but weakly metamorphosed quartzites may be not very resistant to abrasion and frost. Use a hard object to scratch the stone. What do you detect?
4. Do you still see on-site stratifications that indicate the rearrangement of the rock during the mountains formation?
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Of course we are looking forward to a photo :)