Geologischer Aufschluss am Weinberg in Wolfsburg-Unkeroda
Kurz zur geografischen Lage
Wolfsburg-Unkeroda liegt im westlichen Teil des Thüringer Waldes, der Rennsteig verläuft auf einer Länge von 6 km entlang der nördlichen Gemarkungsgrenze. Der Unkerodaer Gemarkungsteil ist überwiegend bewaldet und Teil des Landschaftsschutzgebietes.
Was passierte weltweit und in Mitteleuropa im Perm?
Im Perm vereinigten sich - einzigartig in der Erdgeschichte - alle Kontinente zu einem Kontinent: PANGÄA. Dieser Kontinent war vom Urozean Panthalassa umgeben. Nordamerika und Mitteleuropa liegen zu dieser Zeit fast am Äquator, es findet sich hier ein relativ heißes Wüstenklima, so konnte es auch in Mitteleuropa zur Verdunstung im Zechsteinmeer und den riesigen Salzablagerungen kommen. Im Gegensatz dazu waren Teile der heutigen Südhalbkugel (Afrika, Indien, Südamerika, Australien) von riesigen Eismassen bedeckt. Eine Erwärmung im Oberperm ließ die Eismassen teilweise abschmelzen.
In Mitteleuropa ging die Vulkantätigkeit zurück und die Abtragung des variszischen Gebirges setzte ein. Der rote Abtragungsschutt lagerte sich in Senken ab (Rotliegendes). Später drang dann das Zechsteinmeer von Norden / Nordosten her ein.
Die Zechsteinformation,
ist der jüngste Abschnitt des Perms (früher Dyas) und zugleich der jüngste Abschnitt der Erdaltzeit.
Die Ablagerungen des Zechsteins - überwiegend Salze - erfolgten zyklisch nach chemischen und physikalischen Gesetzen im Zechsteinmeer.
Die Sedimente wurden ausgewaschen und geblichen ("Weißliegendes", "Grauliegendes"). Der Vorgang wiederholte sich mehrmals in insgesamt 7 Zyklen bei jeweils zunehmender Verdunstung des Meerwassers. Das Meer war dann immer innerhalb des Zyklus vom übrigen Weltmeer abgeschnitten und hatte zeitweise keine Verbindung mehr bis zur nächsten Überflutung, sodass die Konzentration von Salz stieg und die Salze ausfällen konnten - ähnlich einer Salzsiederei.
Ob dabei das älteste Schichtglied "Zechsteinkonglomerat" wirklich schon zum Zechstein gehört, ist umstritten. Ähnlich dem Weißliegenden / Grauliegenden gehört es wahrscheinlich noch zur älteren Formation des Rotliegenden.
Die "Ablagerungszyklen" beginnen immer mit einer tonigen, kalig-dolomitischen Ablagerung, gefolgt von Anhydrit, Steinsalz und Kalisalz, das Ganze wiederholt sich, wie schon erwähnt siebenmal und folgt chemischen Gesetzmäßigkeiten. An der Oberfläche sind die Salze im Laufe der Jahrtausende meist ausgelaugt.
Rotliegendes,
ist eine ältere Abteilung des Perm (unteres bis mittleres Perm Mittel- und Westeuropas, ca. vor 280-245 Millionen Jahren). Es wird gebietsweise oft in Unterrotliegendes und Oberrotliegendes eingeteilt.
Die charakteristischen Gesteine des Rotliegenden sind z. B. rote Mergel, Tone und Arkosen und dolomitische Kalksteine.
Grauliegendes,
ist entstanden, weil das sehr salzhaltige Zechsteinmeer das Rotliegende ausgelaugt hat.
Kupferschiefer,
ein Schwarztonstein, der vor allem wegen seiner Erz- und Fossilführung bekannt ist, repräsentiert eine Phase des raschen Anstiegs des Meeresspiegels mit sehr geringen Sedimentationsraten (d. h., es dauerte relativ lange, bis eine relativ geringe Menge an Sediment abgelagert war). Erst nachdem sich der Meeresspiegelanstieg verlangsamte und die Ablagerung des Zechstein-Salinars einsetzte, erhöhten sich die Sedimentationsraten z. T. drastisch.
Sandstein,
unter Sandstein versteht man ein Festgestein aus gerundeten, bis kantigen, Körnern, deren Durchmesser nach der DIN 4022 im Größenbereich zwischen 0,063 mm und 2 mm liegen. Mit dem Begriff Sand wird also ein definiertes Korngrößenintervall bezeichnet.
Im Gegensatz zu den meisten anderen Gesteinen ist der Sandstein nicht durch einen bestimmten Mineralbestand definiert. Als Hauptmineral wird im Allgemeinen der Quarz angesehen. Die einzelnen Sandkörner, die Komponenten, können auch aus anderen Mineralien oder Gesteinsbruchstücken bestehen. Ein Sandstein, dessen Komponenten zu mehr als 90% aus Quarzkörnern bestehen, wird als Quarzsandstein bezeichnet.
Führt ein Sandstein Komponenten, deren Durchmesser 2 mm übersteigt, wird er als Konglomeratischer Sandstein bezeichnet. Sandsteine mit Anteilen von Korngrößen unter 0,063 mm oder 0,002 mm werden schluffige bzw. tonige Sandsteine genannt.
Das Zechstein-Konglomerat,
ein Sediment, das durch die Aufarbeitung (Erosion und Wiederablagerung) älterer Gesteine im Bereich der vorrückenden Küstenlinie des Zechsteinmeeres entstanden ist, wurde traditionell als erstes geologisches Zeugnis der Zechstein-Transgression (Vordringen des Meeren über größere Gebiete des Festlandes) betrachtet. Da es aber bereits im Ablagerungszeitraum des Rotliegend kleinere Meereseinbrüche in Mitteleuropa gab und ein Zechstein-Konglomerat dort, wo Rotliegend-Ablagerungen in Zechstein-Ablagerungen übergehen, von unterlagernden Rotliegend-Konglomeraten schwer zu unterscheiden ist, gilt formal nunmehr der Kupferschiefer als älteste Ablagerung des Zechsteinmeeres.
Konglomerat, was ist das denn?
Der Name Konglomerat wurde in Anlehnung an das Aussehen des Gesteins gewählt. Conglomerare ist lateinischen Ursprungs und wird mit zusammenrollen oder zusammenballen übersetzt und bezeichnet in der Geologie ein grobkörniges, klastisches Sedimentgestein, das aus mindestens 50 % gerundeten Komponenten (Kies oder Geröll) besteht, welche durch eine feinkörnige Matrix verkittet sind.
Sind die Bestandteile eckig, spricht man hingegen von einer Brekzie (oder auch Breccie). Diese fluviatilen Gerölle sind entstehungsgeschichtlich eng mit dem Sandstein verwandt und mit ihm häufig vergesellschaftet.
Geröll,
Gerölle sind, durch fließendes Wasser abgerundete, Gesteinsbruchstücke. Durch Diagenese verbackene Gerölle nennt man Konglomerat.
Verwitterung, was versteht man darunter?
Unter Verwitterung versteht man die Zersetzung von Gestein. Dabei spielen mehrere Prozesse zusammen, die den physikalischen Zerfall, die chemische Veränderung und die biogene Zersetzung des Gesteins wegen dessen exponierter Lage an oder Nahe der Erdoberfläche herbeiführen.
Beispiele für physikalische Kräfte sind die Einwirkungen von Boden- und Niederschlagswasser, Eis, Wind und Temperaturschwankungen. Das Ergebnis von Verwitterung ist Gesteinszerstörung.
Man unterscheidet folgende Arten der Verwitterung:
Bei der physikalischen Verwitterung bleiben die gesteinsbildenden Materialien erhalten. Sie wird hervorgerufen durch
- Frost – Salz – Druckentlastung – Volumenschwankungen durch das Quellen von Mineralien – Einlagerung von Wasser – Temperaturunterschieden.
Bei der chemischen Verwitterung werden die gesteinsbildenden Materialien umgewandelt bzw. neu gebildet z. B. durch chemische Reaktionen mit Säuren (Kohlensäure – saurer Regen) – Lösung wasserlöslicher Gesteine (Salz, Kalk) – Hydrolyse (Lösung von Kationen Ca++, K+, Mg++ usw. durch H+ Ionen).
Biotische Verwitterung z. B. durch - Wurzelsprengung – organische Säuren (Zitronen-Wein- bzw. Salizylsäure) aus den Abbauprodukten von Mikroorganismen, Pflanzen und Tieren, deren Wirkung sich durch die anorganische Kohlensäure verstärkt.
Die Dauer des Entstehens und Vergehens von Gesteinen lässt sich nicht genau vorhersagen, aber der Zustand zum Zeitpunkt eures Besuches lässt sich gut beschreiben.
Geht bitte an die im Listing genannten Koordinaten und beantwortet anhand eurer Beobachtungen die folgenden Fragen:
Aufgabe 1
Betrachtet den vor euch liegenden Aufschluss und überprüft, welche Verwitterungsarten dort zu entdecken sind. Beschreibt kurz die Art der Verwitterung und die sichtbaren Spuren dadurch beim Aufschluss.
Aufgabe 2
Überwiegen die eingeschlossenen, sichtbaren Gerölle oder könnt ihr verhältnismäßig mehr Füllmaterial (Sande, Erden, Bodenarten) erkennen?
Aufgabe 3
Überlegt, warum dem Grauliegenden die Farbe fehlt. Was ist dafür verantwortlich?
Aufgabe 4
Handelt es sich bei dem vor Euch liegenden Aufschluss um ein Konglomerat oder um eine Brekzie? Begründet kurz.
Sendet mir die Antworten über mein Profil zu. Ihr dürft gleich danach loggen, wenn etwas nicht stimmt, melde ich mich.
Stellt bitte ein Foto als Nachweis des Besuches mit ein, dies ist eine Logbedingung.
Viel Spaß beim Erkunden der geologischen Formation wünscht
Herbalwitch1965
Quellen: Wikipedia, Steine und Mineralien