Der Taunus EarthCache

Dieser Earthcache erklärt euch nicht weniger als die Entstehung und den gesamten Lebenslauf des Taunus.

Vorwort

Dieser EC handelt von tektonischen Vorgängen die zur Entstehung des Taunus geführt haben und den Gesteinen des Taunus. Auf einer Strecke von 15 Kilometern (Rundweg) und 350 Höhenmetern besucht ihr Steinbrüche und Felsen um diese Gesteine kennen zu lernen.
Der Wegpunkt des Caches befindet sich am Denkmal des königlich-preußischen Landesgeologen Dr. Carl Koch (1827-1882).

Der Cache kann in zwei oder drei Teile zerlegt werden (siehe P2 und P3 in den WPs). Man spart dabei einen ganzen Kilometer, geht einiges doppelt und verpasst viel. P2 und P3 können aber auch als alternative Startpunkte verwendet werden. Wer sich den Rückweg von der Platte spart (Bus, Taxi, 2 Autos) spart 6km, verpasst einen Brunnen mit leckerem Taunuswasser (WP Rück 2) und den historischen Münzbergstollen (WP Rück 3).

Es gilt ansonsten das Übliche: lest den Text aufmerksam durch (D-Wertung beachten), bleibt beim Wandern auf den Wegen und sendet die Antworten auf die Fragen VOR dem Loggen. Bei falschen Antworten werden wir nachfragen.
Zum Loggen werden Beweisfotos verlangt, was ja mittlerweile wieder möglich ist. Wer sich nicht ablichten und veröffentlichen möchte wird gebeten ein beweiskräftiges Bild und möglichst einen Screenshot mit der aktuellen Position hochhzuladen.

noch schnell zwei Abkürzungen:
mJ = millionen Jahre
mya = million years ago (vor ... millionen Jahren)

Und nun tauchen wir ein die geologischen Geheimnisse des Taunus.

Ursprung

Zu Beginn des Kambriums, 540 mya, entsteht das Kaledonische Gebirge, dessen Erosions- und Abtragungsschutt zum Teil nach Süden transportiert und auf den mikrotektonischen Platten Avalonia (im Norden) und Armorica (im Süden) sowie im dazwischen liegenden Rhenoherzynischen Ozean abgelagert werden. Dieser Vorgang dauert 120 mJ an und erstreckt sich somit vom Beginn des Kambrium über das Ordvizium bis hin zum Ende des Silur. Hier beginnt unsere Geschichte.

Zu Beginn des Devons driften Avalonia und Armorica auseinander und die Meereskruste verdünnt sich dabei, wodurch Magmen an die Oberfläche gelangen. Diese Magmen werden zwischen den Sedimentschichten des Kaledonischen Schutts, bestehend aus feinem Ton bis groben Sanden, abgelagert. (Vgl. GC6903M)

Abb.1

Genese

Die Ablagerungen erreichen eine Dicke von mehreren Kilometern. Dadurch werden weiter unten liegende Schichten zu Stein gepresst. Das nennt man Diagenese. Durch den Druck und hohe Temperaturen, die in den unteren Schichten herrschen, werden die Gesteine verändert. Man nennt diesen Vorgang Metamorphose. Aus Ton wird Tonschiefer, aus Sandstein wird Taunusquarzit (Vgl..: GC4448X) und aus Magmen werden Grünschiefer und Serizitgneis.

Zu Beginn des Mitteldevon, 400mya, ändert sich die Bewegungsrichtung der tektonischen Platten. Avalonia und Armorica driften aufeinander zu und dabei wird der Meeresboden zusammengeschoben, verfaltet, gepresst, überschoben, aufgerichtet und überkippt. Wenn man sich vorstellt, dass alle diese Vorgänge gleichzeitig und nacheinander über einen langen Zeitraum auf die Schichten einwirken, kann man sich eine vage Vorstellung davon machen, in welcher chaotischen Unordnung die Schichten heute vorzufinden sind.

Der Taunussüdrand liegt genau in der Knautschzone zwischen den beiden mikrotektonischen Platten. Die gesamte Ausdehnung des entstehenden Gebirges erstreckt sich jedoch noch wesentlich weiter. Reste der Varisziden findet man heute von Irland bis Spanien und von Südfrankreich bis Tschechien.

Die variszische Orogenese hält 80 mJ an und am Ende ist der Taunus, bzw. der lokale Teil der Varisziden, der hier behandelt wird, zu einem stattlichen Gebirge aufgefaltet.

Abb.2: Tektonische Vorgänge. Bei der Überschiebung werden ältere Schichten über jüngere geschoben

Bild 1

zu Bild 1: Mit etwas Glück findet man einen Stein bei dem man die tektonischen Vorgänge tatsächlich sehen kann, denn diese findet nicht nur im Kilometer-Maßstab sondern auch im Kleinen statt. (Vgl.: GC4475V)

Niedergang und Neubildung

Zu Beginn des Perm, 300mya, endet die Phase der Auffaltung und der Taunus beginnt zu erodieren. Zum Ende des Perm ist er nahezu vollkommen verschwunden. Seine Überreste kommen in einer Senke am Südrand des Taunus zum Liegen und die Schuttdecke hat heute noch eine Dicke von ein paar Kilometern.

Während des Jura, um 160mya, werden die Landmassen von einem Flachmeer geflutet und das Rheinische Schiefergebirge, die Reste des einst so stolzen Gebirges, schauen als kleine Insel aus dem Meer hervor (Vgl. GC92X2N). Nach der Kreidezeit, 100mya, beginnt die alpidische Orogenese. Afrika rammt Europa und die Alpen werden emporgehoben. Die Kräfte wirken bis zum Taunus und weiter, sodass unser Mittelgebirge erneut um ein paar hundert Meter angehoben wird bis zu seiner heutigen Größe.

Die nachfolgenden sich abwechselnden Warm- und Kaltzeiten geben schliesslich dem Taunus seine endgültige Form. Sie schleifen die Berge rund und Täler entstehen vornehmlich entlang der Risse, die während der variszischen Orogenese senkrecht zur tektonischen Knautschzone entstanden waren.
Schliesslich wird die Oberfläche des Taunuskamms von Asche des Laacher See Vulkans bedeckt und anschließend noch von Lössablagerungen, die während der letzten Kaltphase emporgeweht wurden. (Vgl.: GC45HVD, GC3NX1C)

Am Ende ist es nur noch der Mensch, der die Oberfläche des Taunus verändert und das nicht immer zum Vorteil (Vgl. GC4NZ4J)

Die Gesteine

Auf der folgenden Wanderung werden alle relevanten Gesteine besichtigt und behandelt. Begebt euch zu den Wegpunkten, studiert die Gesteine und beantwortet die Fragen.

WP1: Serizitgneis (Wiesbaden-Metarhyolith)
Serizitgneis ist ein ursprünglich vulkanisches Gestein, das später durch starken Druck und Hitze  in seiner Struktur verändert wurde. Sichtbare Kristalle bildeten sich aus und das Gestein erhielt eine Struktur. Nicht metamorphe Gesteine sind im Gegensatz dazu strukturlos und bestehen aus einer gleichformigen Grundmasse.
Serizitgneis ist aufgrund seines hohen Quarzanteils sehr hell und der hohe Glimmeranteil (Serizit) verleiht ihm einen leichten Glanz. Dunkle Feldspate sind deutlich erkennbar. Das Alter des Gesteins liegt bei 425 mJ.

WP2: Grünschiefer (Rossert-Metaandesit)
Einen etwas deutlicheren Oberflächenglanz erkennt man bei Grünschiefer. Dieses ebenfalls ursprünglich vulkanische Gestein wurde durch hohen Druck geschiefert (vgl. Exkurs: Schiefer). Durch die Schieferung ist Grünschiefer sehr verwitterungsanfällig. Den grünlichen Farbton erhält das Gestein durch Anteile von Chlorit und grüner Hornblende. Mit seinem Alter von über 442 mJ gehört es zu den ältesten Gesteinen Hessens.

WP3: Bunte Schiefer (Hermeskeilschichten)  -  hier bitte ein Foto
Die Sandsteine der Bunte Schiefer Formation erscheinen hell mit einem, so wie der Flyer zum geol.Rundweg beschreibt, grünlichen Farbton, hervorgerufen durch Chlorit. Bei meiner Probennahme konnte ich allerdings vornehmlich die, ebenfalls beschriebene, rötliche Färbung durch das enthaltene Hämatit (Rost) erkennen. Bunte Schiefer werden aufgrund von Fossilfunden als Ablagerungen aus Flussmündungen gedeutet. Das Alter der Schicht wird mit rund 400 mJ angenommen.

WP4: Graue Phyllite (Tonschiefer der Koblenzstufe)  -  hier bitte ein Foto
Graue Phyllite sind Tonschiefer, etwa gleich dem im Taunus am häufigsten vorkommenden Gestein, dem Hunsrückschiefer. Graue Phyllite enthalten jedoch zwischengelagerte, feinkörnige Sandsteine mit hohem Glimmeranteil. Neben grauen und grüngrauen Tönen findet man auch dunkel violette Färbungen. Es handelt sich um küstennahe Ablagerungen in denen schon Korallen und Brachiopoden gefunden wurden, was eine Altersbestimmung auf ca 440 bis 411 mJ erlaubt.

Anm.: Wenn Du an diesem WP in Richtung Wiesbaden blickst, erkennst Du zunächst mal eine große, bewaldete Ebene. Diese besteht aus dicken Schuttablagerungen des ursprünglichen Taunus.

WP5: Taunusquarzit und Lößboden
Taunusquarzit ist von den Sandsteinen der Hermeskeilschichten nur schwer zu unterscheiden, enthält jedoch weniger Glimmer und ist härter. Taunusquarzit ist sehr hell, fast weiß und weist stellenweise rote Farbtöne durch enthaltenes Eisenoxid auf. Er ist durch seine Härte sehr verwitterungsbeständig und konnte somit den Taunuskamm bilden. (Vgl. GC1H9M6)
Da beim Taunusquarzit das Bindemittel, der Quarz, ebenso hart ist wie die Sandkörner, bricht der Stein durch die Sandkörner hindurch während man beim Sandstein immer die Rundungen der Sandkörner erkennen kann.

Auf dem Taunuskamm finden sich Lagen von Laacher See Asche unter dicken LössSchichten. Der Lößboden ist am WP5 an den Rändern des alten Steinbruches gut sichtbar aufgeschlossen.

Fragen

1. Analysiere und vergleiche die Gesteinsarten an den fünf Wegpunkten. Beschreibe jeweils kurz Eigenschaften wie Farbe, Härte und Textur. Vergleiche die Gesteine hinsichtlich ihrer Härte unter Berücksichtigung der jeweiligen Ursprungs-Gesteinsart (Vulkanit oder Sediment).

2. Unter dem Aspekt, dass am tiefsten gelagerte Gesteine auch am meisten gepresst, also verfestigt und auch geschiefert sein müssten, beschreibe Deine Beobachtungen der einzelnen Gesteine an den WPs. Welche Gesteine weisen eine deutliche Schieferung auf, welche sind am härtesten?

3. Benenne die abgebildeten Gesteine indem Du Proben vor Ort mit den Bildern vergleichst und gib auch die Gesteinsart (Vulkanit, Sediment) an. Versuche auch Bild 1 zu benennen.

Bild 2

Bild 3

Bild 4

Bild 5

4. Vergleiche das Alter der Gesteine mit der Reihenfolge in der Du sie unterwegs antriffst. Stimmt die Abfolge oder kommt es zu Vertauschungen und wie kann so etwas zustande kommen?

5. Erstelle ein einfaches Höhenprofil Deiner Wanderung indem Du vor und nach jeder nennenswerten Steigung Deine Höhe feststellst. Ist ein Zusammenhang mi den Gesteinen feststellbar und warum?

6. Bitte erstelle ein Foto bei den bunten Schiefern und eines bei den grauen Phylliten

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Nach erfolgreichem Studium des Taunus könnt ihr euch ein Diplom ins Profil einbinden:

Hier der Code dazu:

<a href=http://coord.info/GC99F6E><img src="https://img.geocaching.com:443/f59e46be-a15f-40bb-adfc-2cb8a8cb325f.jpg" width="350" /></a>

Quellen

Stahr, A., Bender, B., (2007), Der Taunus - eine Zeitreise, Schweizerbart
Aus Schriftreihen des Nassauischen Vereins für Naturkunde (NVfN):
Kümmerle, E., Toussaint, B., Arnold, H., Radtke, G., (2014), Jahrbuch d. NVfN Nr. 135, S.63-84 sowie Jahrbuch d. NVfN Nr. 136, S. 71-76 (Errata)
Anderle H.-J., 2002, Exkursionsheft des NVfN, S.1 - 8
Klügel, T., (1997), Geometrie uind Kinematik einer variszischen Plattengrenze, Hess.Landesamt f.Bodenforschung

http://www.taunuswelten.de/das-gebirge/entstehung/
https://www.naturkunde-online.de/media/geopfad.pdf