Earthcache Raseneisenstein Böhme
Hier in Böhme gibt es eine geologische Besonderheit zu sehen. Einige unscheinbare Steine warten am Rastplatz "Willkommen in Böhme" auf Ihre Entdeckung. Ein einfacher Zettel als Hinweis an einer der Schautafeln macht erst auf diese besonderen Steine aufmerksam. Es handelt sich dabei um Raseneisenstein, auch Raseneisenerz, oder nur Rasenerz genannt.
Hierbei handelt es sich aber im engeren geologischen Sinn nicht um ein Gestein oder Erz, sondern um eine nachträglich verfestigte Sedimentfraktion des Bodens. Sand, Ton und Schluff, seltener auch Kies, sowie gegebenenfalls auch organische Substrate wie Torf mit entsprechend hohen Metallgehalten bilden im Laufe mehrerer 100 oder 1000 Jahre diese Form aus. Die Vorkommen entstehen zumeist gesteinsbrockenartig als Konkretion oder bankartig als regelrechte Bodenhorizonte und wird Raseneisenstein (RES), Raseneisenerz oder einfach nur Rasenerz genannt.
Woher kommt der Name?
Die Bezeichnungen sind darauf zurückzuführen, dass dieser bei sog. Grundwasserböden sehr nahe unter der Rasensode ansteht und leicht mit Spaten und Hacke abgebaut werden kann.
Eine Vorstufe kann die Raseneisenerde sein. Sie ist eine weitgehend nicht verfestigte Anreicherung in Gleyböden.
Vorkommen und Entstehung
Raseneisenstein kommt weltweit vor allem in den gemäßigten Breiten insbesondere in feuchten und sumpfigen Niederungsgebieten vor. In Europa hauptsächlich klima- und landschafts- bedingt im nördlichen Mittel- und südlichen Nord- Europa.
Bei uns in Norddeutschland entstanden beispielsweise regelrechte Raseneisenerz-Lagerstätten nach der letzten Eiszeit während des Holozäns. Sie bildeten sich vor allem in Flussniederungen (Flussauen) in von eisenhaltigem Grundwasser durchströmten fein- bis mittelkörnigen Sanden. In der Landwirtschaft gelten diese ab dem Raseneisenstein wurzelundurchlässigen Böden nur als bedingt ackerbaulich nutzbar. In der Regel sind diese Flächen nur als Weide oder Wiese nutzbar.
Raseneisenstein kann dabei auf unterschiedliche Art und Weise entstehen. Wesentlich sind immer chemische Redoxvorgänge, teilweise unter Beteiligung von Mikroorganismen (Bakterien wie z.B. Acidothiobacillus ferrooxidans). Im Schwankungsbereich des Grundwassers, in dem Eisen- und Mangan-Ionen gelöst sind (Sickerwasser ist hier zu vernachlässigen), fallen bei mit Sauerstoff der Luft oxydische, bzw. hydroxydische Eisen- und Mangan- Verbindungen aus. Ausgeprägte Raseneisensteinbildungen gehen oft auf geringe Schwankungen des Grundwasserspiegels bei gleichzeitig hohem Eisengehalt des Wassers zurück.
Sehr oft ist der Raseneisenstein im Oxidationshorizont Go von Gleyen zu finden. Die Entstehung der Gleye (norddeutsch Kleie) wird durch das anliegen von oberflächennahem Grundwasser bestimmt. Hierbei liegt der mittlere Grundwasserstand bei weniger als 80 cm unter der Geländeoberfläche, bei Schwankungen von 50 - 100 cm, kann aber sogar bis an die Oberfläche reichen.
Die Gleyböden haben dabei idealisiert eine typische A/Go/Gr Horizontierung:
- A-Horizont: der mineralische Oberbodenhorizont liegt meist oberhalb des Grundwassereinflusses
- Go-Horizont: der Oxidationshorizont ist bereits vom Grundwasser beeinflusst, er enthält aber noch den Sauerstoff der für die Bildung / Ausfällung u.a. von höherwertigem Eisen, Mangan und deren Verbindungen (Raseneisenstein, Manganstippigkeit) benötigt wird. In ihn dringt Wasser nur durch Grundwasserschwankungen oder Kapillarwirkung ein.
- Gr-Horizont: im Reduktionshorizont herrschen sauerstofffreie und anerobe Bedingungen, d.h. hier ist keine Oxidation mehr möglich und somit auch keine Bildung von Raseneisenstein.
Nach der Bodenkundlichen Kartieranleitung werden Go-Horizonte mit als Raseneisenstein-Konkretion vorliegendem Brauneisen als Gkso und solche mit gebanktem Raseneisenstein als Gmso bezeichnet. Ab einer gewissen Mächtigkeit und der typischen festen Ausprägung werden diese Horizonte auch kurz RES genannt. Des Weiteren ist die Bildung von Raseneisenstein auch in Gleypodsolen oder Anmoorböden möglich.
Auch während einer Eis- oder Kaltzeit ist in den wasserführenden wärmeren Interstadialen die Ausbildung von Raseneisenstein möglich. Zum Beispiel führen die Schotterkörper der Rheinterrassen am unteren Mittelrhein sehr manganreiche Raseneisensteinhorizonte welche häufig an mächtige Schrägschichtungskörper gebunden sind. Diese Konkretionen zeigen frühere Grundwasserstände an und sind deshalb auch über das ganze Profil verteilt, sind also nicht nur nahe der Oberfläche zu finden.
Es sind hier sogenannte fossile Raseneisensteine welche im Laufe der Zeit durch weitere Boden- und Gesteinsschichten verschüttet bzw. verdeckt wurden. Diese werden gemeinhin nur in geologischer Fachliteratur behandelt. Im Gegensatz dazu sind rezente Raseneisensteinvorkommen noch heute nahe der Oberfläche liegend.
Nutzung
Trotz des gegenüber Minen-Erzen geringen Eisengehaltes (der Fe-Anteil beträgt nur etwa 20-40% des Volumen oder 50-65% der Masse), wurde Raseneisenstein in Mittel- und Nordeuropa schon während der Eisenzeit zur Eisengewinnung in speziellen Öfen verhüttet.
Im wesentlichen geschah der Abbau der Vorkommen in drei Epochen: in der Eisenzeit, im Mittelalter und zur Zeit der frühen Industrialisierung. So wurden im 19. Jahrhundert die Regionalen Vorkommen am Niederhein in Ermangelung anderer Quellen zur Erzgewinnung herangezogen. Dies geschah auch zuletzt während des 2. Weltkrieges während es Nachschubprobleme in der sonstigen Erzproduktion gab.
In gesteinsarmen Gebieten, wie z.B. der norddeutschen Tiefeben, wurde Raseneisenstein auch zum Bauen verwendet. Seine leichte Bearbeitung und, durch die eingeschlossenen Poren, gute Dämmung machten ihn unter anderem für den Hausbau nutzbar. So besteht die Stadtmauer im brandenburgischen Dahme größtenteils aus Raseneisenstein und wird deshalb auch eiserne Mauer genannt. Auch der Turm der ev. Kirche St.Johannes der Täufer in Winsen / Aller hat mächtige Fundamente aus Raseneisenstein.
Für den Bau können aber nur Raseneisenstein mit hohen Gehalt an Eisen verwendet werden. Sind die Gehalte zu gering, ist der Raseneisenstein spröde, brüchig, fast "weich" und nicht witterungsbeständig.
Zum Teil wird der Raseneisenstein auch in der bildenden Kunst als natürliches Gestaltungsmittel genutzt.
Orts- und Flurnamen
Das Vorkommen und die Nutzung des Raseneisensteins ist auch heute noch an vielen Orts- und Flurnamen erkennbar: Isernhagen, Iserbrook (isern = eisern), Eisenhausen, Eisenroth (beide in Hessen), Jerrishoe (dänisch; jern = Eisen) und für Orte der Verarbeitung der Namensbestandteil "-hütten". In Ostdeutschland, wo viele Namen slawischen Ursprungs sind, steht gleichbedeutend die Silbe Rud- (als Beispiel: Rudow).
Schutz der Vorkommen
Ehemals bedeutende Vorkommen in Mitteleuropa gelten heute weitgehend als abgebaut und daher als verschwunden. Zumeist sind von diesen alten Lagerstätten nur noch randliche Reste oder geringmächtige bzw. kleinräumige Fundstätten vorhanden, die zur Eisengewinnung nicht wirtschaftlich nutzbar sind. Vorkommen mit als Baumaterial verwendbaren größeren Brocken, die beispielsweise zur Ausbesserung historischer und unter Denkmalschutz stehender Gebäude aus Raseneisenstein benötigt werden, sind sehr selten geworden.
Einige dieser Restvorkommen von Raseneisenstein sind zusammen mit Niederungsböden in denen eine Ausfällung stattfindet in Deutschland als Schutzgebiete ausgewiesen. Meist auf lokaler Ebene sind sie wegen ihrer Seltenheit sowie natur- und kulturgeschichtlich bedeutenden Archivfunktion als "Vorranggebiet für den Bodenschutz" eingetragen.
Die Aufgaben
1.) Vor Ort findet Ihr den Hinweis auf den Raseneisenstein, nenne mir den Ort vom beschriebenen Gebäude mit Raseneisenstein.
2.) Was bewirkt der dort bezeichnete Mangan-Anteil im Raseneisenstein?
3.) Viele von Euch kennen vielleicht den Geschmack von eisenhaltigem Wasser der Ähnlichkeit mit dem von Blut hat. Was aber ist hier? Befeuchte Deinen Finger mit etwas Spucke oder Wasser und reibe ihn über einen der Raseneisensteine. Danach lecke vorsichtig am Finger. Was schmeckst Du und was glaubst Du warum das so ist?
4.) Ein Foto von Euch oder Eurem GPS am Earthcache welches ihr dann mit dem Log hochladet.
Die Lösungen sendet ihr bitte über das Message-Center oder als E-Mail an earthcache.Loewe67@t-online.de, danach dürft ihr sofort loggen. Sollte etwas nicht passen melde ich mich bei euch. Das Foto stellt dann bitte zusammen mit eurem Log ein.
Quellen: Wikipedia.de, Chemie.de