Geröll, der Name kommt von rollen, besteht aus Gesteinstrümmern, die beim Transport durch Wasser, Erdrutsche oder Muren abwärts bewegt und dabei abgerundet wurden. Fluviatiles Geröll, wie hier am Großen Dürrenbach, wurde von einem Bach bzw. Fluss gerundet, der die Gesteinsstücke unter Umständen jahrelang weiter transportiert hat, oft mit langen Liegepausen und einem Weitertransport beim nächsten Hochwasser. Das Geröll ist also jahrelang am Grund des Baches bzw. Flusses weitergerollt. Erstaunlich ist dabei die Korngröße des Gerölls - von kleinen Steinchen bis zu großen Brocken, die aufzeigen, wie stark die Kraft des fließenden Wassers sein kann, ist alles dabei. Oft bilden Gerölle auch ausgedehnte Schotterbänke.
Am Anfang steht die Verwitterung - fester Fels wird durch Niederschläge, Temperaturunterschiede, Frostsprengung (in Ritzen eingedrungenes Wasser, das gefriert), Pflanzenwurzeln oder auch eingedrungene, von Pflanzen gebildete Huminsäuren verwittert und zerkleinert. Wenn die Bruchstücke auf Grund der von der Schwerkraft verursachten Abtragung in einen Bach gelangen, beginnt der Prozess des Weitertransports durch das Wasser mit weiterer Zerkleinerung und Abrundung. Auf dem Weg zum größeren Fluss schlagen die Gesteinsbrocken aneinander, Bruchstücke splittern ab und das Geröll wird zunehmend kleiner und feiner. Wie letztendlich die einzelnen Gerölle aussehen, hängt von verschiedenen Faktoren ab, etwa der Weite des Transportwegs oder der Härte des jeweiligen Gesteins. Am Weg, der letztendlich zum Meer führt, werden manche Gerölle so fein aufgerieben, dass sie zu Sand oder Schluff werden und nicht mehr als Handstücke aufgefunden werden können.
Hier am Großen Dürrenbach kann man, obwohl der Transportweg noch relativ kurz ist, eine erstaunliche Vielfalt an Geröllen entdecken, was den Platz einzigartig macht - einerseits, da der Bach tief in das Gebirge, aus dem er stammt - die Karawanken - einschneidet und dabei, bis auf das Grundgebirge, alle das Gebirge aufbauenden Gesteinsschichten erreicht, andererseits, da die Karawanken eine sehr bewegte geologische Entstehungsgeschichte aufweisen, die unter anderem durch verschiedenste Überschwemmungs- und Rückzugsphasen des Tethysmeeres, in dem verschiedenste Sedimente abgelagert wurden, geprägt ist.
Beispiele für Gerölle am Großen Dürrenbach
Wettersteinkalk
Wettersteinkalk ist ein Sedimentgestein des Thetysmeeres aus dem mittleren Trias, der ladinischen Zeitstufe, es ist ein Gestein, das in dem gesamten Gebiet der Kalkalpen weit verbreitet ist. In den Karawanken ist es das mächtigste gebirgsbildende Gestein, stratigraphisch die aktuell oberste Schicht, die hier gipfelbildend auftritt. Meist tritt in der obersten Schicht der Karawanken der mittlere Wettersteinkalk auf, ein heller, ungeschichteter Riffkalk. Auf Grund seiner Resistenz gegen Erosion bildet er äußerst steile und gewaltige Felswände. Als Folge von Verkarstung formen sich im Wettersteinkalk Dolinen, Höhlen und Karrenfelder.
Grauer Kalkstein
Der graue Kalkstein der Karawanken, ebenfalls ein Sediment der Thetys aus der Triaszeit, findet sich stratigraphisch unter dem hellen Wettersteinkalk und wird der Fazies des unteren Wettersteinkalks zugerechnet. Die graue Farbe entsteht durch einen geringen Anteil an Bitumen. Der graue, untere Wettersteinkalk ist manchmal von weißen Kalzitadern durchzogen, die meist nur wenige mm bis Bruchteile von Millimetern dick sind. Entstanden sind sie dadurch, dass in Sprünge und Klüfte des grauen Kalksteins Lösungen eindrangen, aus denen Kalzit ausgefällt wurde.
Gebankter grauer Kalkstein
Oft tritt der untere Wettersteinkalk gebankt auf, so kann man im Großen Dürrenbachgraben Gerölle dieses Gesteins finden, die eine deutliche Schichtung aufweisen, plattig verwittern und leicht spaltbar sind.
Permoskyth-Sandstein
Im Permoskyth, moderner Skythium, wobei dieser Begriff für den Übergangsbereich vom Paläozoikum zum Mesozoikum mittlerweile überholt ist und nur mehr für eine Stufe der Trias im Gebiet der Alpen verwendet wird, fand eines der fünf größten Massenaussterben im Verlauf des Phanerozoikums (Zeit des Lebens auf der Erde) statt. Grund für dieses Massenaussterben waren die Flutbasalt-Aktivitäten des Sibirischen Trapps, das heißt, durch den vermehrten Ausstoß vulkanischer Gase im Laufe umfassender vulkanischer Aktivitäten veränderte sich das Klima dramatisch. In Bezug auf die Auswirkungen auf die Biosphäre war es das folgenschwerste Ereignis der bekannten Erdgeschichte. Der Megavulkanismus emittierte über einen Zeitraum von geschätzten hunderttausend bis vermutlich zumindest 30.000 Jahren dermaßen viele Treibhausgase, dass etwa 75 % der Landfauna und 95 % der Meeresfauna ausstarben. Auf Grund der Erderwärmung herrschte damals ein ausgeprägtes Kontinentalklima mit ausgedehnten Trocken- und Wüstenlandschaften. Der Sand dieser Wüsten verfestigte sich später zu rotem bis rotbraunem Sandstein, der heute im Bereich des Dürrenbachgrabens die älteste aufgeschlossene stratigraphische Schicht bildet. Die Schicht wird nach einer Beschreibung aus Südtirol auch als Grödner Schicht bzw. Grödner Sandstein bezeichnet, sie zeigt von der Farbe (meist rötlich bis rotbraun) und Textur eine recht unterschiedliche Ausprägung, wie schon die Abbildung zeigt.
Kalkmergel der Werfener Schichten
Kalkmergel ist ein Sedimentgestein, das entsteht, wenn sehr feines Material (Ton, Schluff) abgelagert und gleichzeitig Kalk ausgefällt oder ebenfalls abgelagert wird. Das Gestein enthält sowohl Kalk als auch silikatische Bestandteile (Ton, Schluff). Der vor Ort auffindbare Kalkmergel stammt aus den sogenannten Werfener Schichten, einer lithostratigraphischen Formation des unteren Trias (dem Skythium), die in den ostalpinen Decken und im Südalpin auftritt und das Produkt wiederholter Überflutungen durch das Thetysmeer darstellt. Der Kalkmergel der Werfener Schichten verwittert in verschiedenen Farbtönen von grünlich über grau bis gelblich.
Grauer Sandstein
Der graue Sandstein im Bereich des Großen Dürrenbachgrabens stammt aus den sogenannten Raibler Schichten, einer lithostratigraphischen Formation des oberen Trias. Diese sind eine Folge verschiedener Sedimente aus der Zeit des Karnium, der untersten chronostratigraphischen Stufe des Oberen Trias. Typisch für die Raibler Schichten ist ein großes Spektrum verschiedener Sedimente wie Kalk, Dolomit, Mergel, Schieferton oder eben verschiedener Sandsteine. Der Wechsel in den Raibler Schichten ist durch eine mehrfache Abfolge aus Überflutung und Meeresrückzug verursacht.
Brauner Sandstein
Wie der graue Sandstein stammt auch der braune Sandstein des Dürrenbachgrabens aus den bereits näher beschriebenen Raibler Schichten. Er ist sehr feinkörnig und weist eine deutliche Schichtung auf, welche die Ablagerung im Lauf der Zeit dokumentiert.
Brekzie
Eine Brekzie besteht aus eckigen, höchstens wenig gerundeten Bruchstücken anderer, älterer Gesteine. Die Komponenten der vor Ort auffindbaren Brekzien stammen aus dem Kalkalpin der nächsten Umgebung (Wettersteinkalk und grauer Kalkstein), auf Grund ihrer geringen Rundung ist zu erkennen, dass sie kaum weitertransportiert wurden. Die jüngere, graue Zwickelfüllung, die das Gestein zusammenhält, besteht aus verhärtetem Kalkschlamm. Brekzien sind hier Zeugen zusammenbrechender Steilküsten, deren Steinlawinen als submarine Rutschmassen und Schuttfächer abgelagert und mit Kalkschlamm zementiert wurden.
Quarzit
Quarzit ist ein in den Alpen recht häufiges fein- bis mittelkörniges metamorphes Gestein, das eine große Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen aufweist. Seine Grundfarbe ist weißgrau bis weiß, gelbe und rotbraune Farben werden durch Beimengung von Eisenmineralien verursacht. Meistens entsteht Quarzit durch Metamorphose aus Sandstein. Durch die Kombination, von Druck, Temperatur und mechanischer Belastung in tieferen Schichten der Erdkruste werden die Quarzkörner deformiert und das Kristallgitter wird neu geordnet. Quarzite sind also metamorph überprägte Sandsteine.
Scree
Scree consists of rock debris (rubble) that was moved downwards during transport by water, landslides or mudflows and was rounded off. Fluvial scree, like here on the Great Dürrenbach, was rounded off by a stream or river, which may have transported the pieces of rock for years, often with long breaks and a further transport during the next flood. The scree has rolled on for years at the bottom of the stream or river. The grain size of the scree is astonishing - from small stones to large chunks that show how strong the force of the flowing water can be, everything is included. Often, pebbles also form extensive gravel banks.
At the beginning there is weathering - solid rock is weathered and crushed by precipitation, temperature differences, frost blasting (water that has penetrated into cracks that freezes), plant roots or also penetrated humic acids formed by plants. When the fragments get into a stream due to gravity erosion, the process of further transport by the water begins with further crushing and rounding. On the way to the larger river, the boulders hit each other, fragments splinter and the scree becomes increasingly smaller and finer. How the individual pebbles look depends on various factors, such as the length of the transport route or the hardness of the respective rock. On the path that ultimately leads to the sea, some scree is rubbled so fine that it becomes sand or silt and can no longer be found as handpieces.
Here on the Great Dürrenbach, although the transport route is still relatively short, you can discover an amazing variety of scree, which makes the place unique - on the one hand, because the stream cuts deep into the mountain range from which it comes (the Karawanken), and except for the basement, all layers of rock that build up the mountains are reached - on the other hand, because the Karawanken mountains have a very turbulent geological history, which is characterized, among other things, by various flooding and retreat phases of the Thetys Sea, in which the most varied sediments were deposited.
Examples of pebbles on the Great Dürrenbach
Wetterstein Limestone
Wetterstein limestone is a sedimentary rock of the Thetys Sea from the Middle Triassic, the Ladin period, it is a rock that is widespread in the entire area of the Limestone Alps. In the Karawanken it is the thickest mountain-forming rock, stratigraphically the currently top layer, which occurs here at the summit ranges. Usually the middle Wetterstein limestone occurs in the uppermost layer of the Karawanken, a light, unlayered limestone. Due to its resistance to erosion, it forms extremely steep and huge rock faces. As a result of karstification, sinkholes, caves and cart fields form in the Wetterstein limestone.
Grey Limestone
The grey limestone of the Karawanken, also a sediment of the Thetys from the Triassic period, is found stratigraphically under the light Wetterstein limestone and is assigned to the facies of the lower Wetterstein limestone. The grey colour is due to a low proportion of bitumen. The grey, lower Wetterstein limestone is sometimes crisscrossed by white calcite veins, which are usually only a few millimeters to fractions of a millimeter thick. They originated from the fact that solutions, from which calcite was precipitated, penetrated into cracks and fissures in the grey limestone.
Banked Grey Limestone
The lower Wetterstein limestone often appears banked, so you can find pebbles of this rock in the Great Dürrenbachgraben, which have a clear stratification, weathered flat and are easily split.
Permoskythian Sandstone
In the Permoskyth, modern Scythium, where this term is now obsolete for the transition from the Paleozoic to Mesozoic and is used only for one stage of the Triassic in the Alps, one of the five largest mass extinctions took place during the Phanerozoic (time of live on Earth). The reason for this mass extinction was the flood basalt activities of the Siberian Trapp, i.e. the clima changed dramatically due to the increase in the emission of volcanic gases in the course of extensive volcanic activities. In terms of the effects on the biosphere, it was the most serious event in known earth history. Megavulcanism emitted so many greenhouse gases over a peroid of an estimated one hundred thousand to probably at least 30.000 years that about 75 % of the terrestrial and 95 % of the marine fauna died out. Due to the global warming, there was a absolute continental climate with extensive dry and desert landscapes. The sand of these deserts later solidified into red to red-brown sandstone, which today forms the oldest visible stratigraphic layer in the area of the Dürrenbachgraben. According to a description from South Tyrol, the layer is also called Gröden layer or Gröden Sandstone (Val Gardena Sandstone), it shows a quite different colour (mostly reddish to reddish brown) and texture, as shown in the picture.
Lime marl from the Werfen strata
Lime marl is a sedimentary rock that is created when very fine material (clay, silt) is deposited and lime is precipitated or also deposited at the same time. The rock contains both lime and silicate components (clay, silt). The limestone marl that can be found on site comes from the so-called Werfen strata, a lithostratigraphic formation of the lower Triassic (the Scythian) that occurs in the eastern alpine layers and is the product of repeated flooding by the Thetys Sea. The lime marl of the Werfen strata weathered in various shades from greenish to grey to yellowish.
Grey Sandstone
The grey sandstone in the area of the Great Dürrenbachgraben comes from the so-called Raibl strata, a lithographic formation of the Upper Triassic. These are a result of various sediments from the Carnium period, the lowest chronostratigraphic level of the Upper Triassic. A large spectrum of different sediments such as lime, dolomite, marl, slate or even different sandstones is typical for the Raibl strata. The change in the Raibl strata is caused by a multiple sequence of flooding and sea retreat.
Brown Sandstone
Like the grey sandstone, the brown sandstone of the Dürrenbachgraben comes from the Raibl strata, which have already been described in more detail. It is very fine-grained and has a clear stratification, which documents the deposition over time.
Breccia
A breccia consists of angular, at most little rounded fragments of other, older rocks. The components of the breccia, which can be found on site, come from the limestone Alps in the immediate vicinity (Wetterstein limestone and grey limestone). Due to their slight rounding, it can be seen that they were hardly transported any further. The younger, grey filling that holds the rock together consists of hardened lime sludge. Breccias are witnesses of collapsed cliffs, the stone avalanches of which were deposited as submarine slides and rubble compartments have been cemented with lime sludge.
Quartzite
Quartzite is a fine to medium-grained metamorphic rock that is quite common in the Alps and has a high resistance to environmental influences. Its basic colour is white-grey to white, yellow and red-brown colours are caused by the addition of iron minerals. Most often, quartzite is created by sandstone metamorphosis. The combination of pressure, temperature and mechanical stress in the deeper layers of the earth's crust deforms the quartz grains and rearranges the crystal lattice. Quartzites are thus metamorphic embossed sandstones.
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Quellen/sources:
Bayer, R. & B. von Loga: Steine an Fluss, Strand und Küste. Stuttgart 2015.
de.wikipedia.org
en. wikipedia.org
Kahler, F.: Der Bau der Karawanken und des Klagenfurter Beckens. Klagenfurt 1953.
Krainer, K.: Ein geologischer Streifzug durch Kärnten. In: Carinthia II (178/98), S. 141 - 170. Klagenfurt 1988.
Naturschutzfachliche Grundlagen des Geoparks Karawanken: www.geopark-karawanken.at
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