Dieser Earthcache führt euch auf den Geologischen Lehrpfad des Gebhardsberges. Neben beeindruckenden Konglomeratfelsen kann man hier auch andere Besonderheiten in den Sedimentgesteinen finden. Deutlich sind verschiedene Rippelmarken zu sehen. Diese versteinerten Spuren zeugen davon, dass das Gebiet einst von Wasser bedeckt war und sich Wasserstand und Fließgeschwindigkeiten im Laufe der Zeit verändert haben, bevor es zur Versteinerung der Sedimente kam.
Das Betreten des Steinbruchs ist wegen Steinschlaggefahr verboten und auch nicht notwendig. Auch von außen sind die Rippel zu erkennen. Mit einem Fernglas seht ihr sie noch besser.
Entstehung der Molasse am Gebhardsberg
Vor ca. 40 Millionen Jahren, im frühen Tertiär, begann die Entwicklung einer schmalen trogförmigen Vertiefung im Vorderland der aufsteigenden Alpenkette. Dieser Meerestrog zog sich schließlich vom Genfer See bis zum Wiener Becken entlang des Alpenkörpers. Damals waren die Alpen bereits ein Hochgebirge mit typischem Deckenbau. Marine und Süßwasserverhältnisse wechselten sich in dieser voralpinen Senke ab. Die Sedimente, welche in der Senke abgelagert wurden, werden als Molasse bezeichnet. Vor ca. 21 Millionen Jahren begann ein Fluss, riesige Sand- und Geröllmassen in einem Schuttfächer in das Molassemeer zu schütten. Den Ablagerungen dieses Flusses verdanken die heutigen Sedimentgesteine am Gebhardsberg ihre Entstehung.
Sandige und kiesige Lagen im Wechsel kann man heute am Gebhardsberg an vielen Stellen sehen. Der Nagelfluh markiert die Phasen, während derer der aus dem Alpenkörper einmündende Fluss verstärkt Material zugeführt hat. Die Landfläche im Delta vergrößerte sich während solcher Phasen und drängte das Meer weit zurück. Wenn der Fluss weniger Material anlieferte, überflutete das Meer die Senke wieder und feinkörnigere Sedimente, wie Sand und Schlamm, wurden abgelagert. Teilweise entstanden abgeschlossene Lagunen, welche langsam aussüßten, also ihren Salzgehalt verloren und die zeitweise völlig verlandeten.
Rippelmarken als Zeichen der Wasserbewegung
Strömendes Wasser verformt Sandboden zu wellenförmigen Erhebungen und Vertiefungen, wenn die Strömung genügend stark ist. Sehr häufig sieht man sie an Stränden, auf Sandflächen, die zeitweise vom Wasser überflutet sind, aber auch auf dem sandigen Grund von nicht zu flachem Wasser: kleine, regelmäßige Hügel und Täler, wie Wasserwellen in die Sandoberfläche geformt - sogenannte Rippel.
Dieselben wellenförmigen Muster können auch in alten, versteinerten Meeresböden gesehen werden, wo sie für Millionen oder sogar Milliarden von Jahren konserviert wurden. Aber wie konnten solche empfindlichen Muster für diese lange Zeit bewahrt werden? Es gibt verschiedene Prozesse gibt, die Rippel konservieren könnten. Wenn zum Beispiel der Wasserpegel plötzlich abfiel, könnte dies die Rippel eines Sandbettes der Luft aussetzen, sie austrocknen und bis zu einem gewissen Grad aushärten, so dass sie ihre Musterung beibehielten, selbst wenn sich langsam im Laufe von Millionen von Jahren mehr Sediment auf sie ablagerte.
Wenn ein feineres Sediment wie Matsch oder Schlamm ein Sandbett bedeckt, wie beispielsweise nach einem großen Sturm, könnten diese Sedimente die vorhandenen Rippel ebenfalls überdecken. Dies schützt die Rippel vor der Erosion, bevor weitere Sedimente darüber abgelagert werden. Mit der Zeit verwandeln sich die Sedimente in Gestein, da sie tief unter der Erdoberfläche begraben sind. Später kann das Gestein, das über den Rippeln liegt, natürlich abtragen und die erhaltenen Rippel an der Oberfläche wieder freilegt werden.
Anhand ihrer Form lassen sich verschiedene Rippelarten unterscheiden:
Bei gleichmäßiger Strömung bilden sich asymmetrische Strömungsrippel, während bei rhythmisch wechselnder Strömung die symmetrischen Oszillationsrippel entstehen.
Strömungsrippel
(Abb. spektrum.de)
Auf der Oberfläche des Sandbodens entsteht eine erste kleine Erhebung an der sich von der Strömung mitgerissene Sandkörner ablagern können. Um so größer das Hindernis um so mehr Sandkörner lagern sich an. (positive Rückkopplung). Als Ergebnis findet man asymmetrische Strömungsrippel mit flacher Luv- und steiler Leeseite.
Damit Rippel entstehen ist eine Mindestwasertiefe von etwa 3 facher Rippelhöhe nötig. Der Sandkorndurchmesser für die Entstehung von Rippel beträgt maximal 0,6-0,7 mm. Sind die Korndurchmesser größer entstehen Groß-und Riesenrippel. Rippel sind nicht an einen festen Ort gebunden sondern wandern in Richtung der Strömung.
Oszillationsrippel
(Abb. spektrum.de)
Sie entstehen wenn die Strömung abwechselnd aus unterschiedlicher bzw. entgegengesetzter Richtung kommt. Das Ergebnis dieser "Hin und Her" Bewegung sind Rippelmarken mit symmetrischen Querschnitt. Entsprechend ihrer Größe unterscheidet man Rippel zwischen 3 bis 5 cm, Großrippel zwischen 6 cm und 1,5 m sowie Megarippel zwischen 1 m und 8m.
Unterschiede der Kammlinien der Rippel
Nicht nur die Strömungsrichtung, auch die Fließgeschwindigkeit bestimmt die Form der Rippelmarken. Mit zunehmender Fließgeschwindigkeit ändert sich die Kammlinie und damit die Form der Rippel von geradlinig zu sinusförmig und zungenförmig. Die Form der versteinerten Rippel gibt Geologen und anderen Naturwissenschaftlern heute also viele Informationen über die Vergangenheit und lässt Rückschlüsse zu auf die Entwicklung der damaligen Landschaft und Lebensräume.
Schaut euch die versteinerten Spuren des bewegten Wassers genau an und beantwortet dann bitte vor dem Loggen folgende Fragen:
1. Schaut euch an verschiedenen Stellen die Kammlinien der Rippel an. Welche der beschriebenen Kammlinien- Formen könnt ihr erkennen?
2. Was bedeutet das bezüglich der Fließgeschwindigkeit des Wassers im Molassemeer an dieser Stelle?
3. Seht ihr nur Strömungsrippel, nur Oszillationsrippel oder beides?
4. Welche Schlussfolgerungen lassen sich daraus zur Richtung der Strömung ziehen, also war die Strömung gleichmäßig oder rhythmisch wechselnd?
Schickt eine Mail mit euren Antworten an mich! Nach dem Absenden der Antworten könnt ihr gleich loggen. Falls etwas nicht in Ordnung ist, melde ich mich. Ihr braucht nicht die Logfreigabe abwarten! Ich wünsche euch viel Spaß bei dieser geologischen Entdeckungsreise!
Quellen: Infotafeln des Geologischen Lehrpfades, wikipedia, stroemungsinstitut.de, geohorizon.de, spektrum.de, eigenes Foto