Dieser Earthcache führt euch in eine ziemlich surreale Landschaft. Wie der Name schon sagt findet ihr einen rostrot gefärbten See und am Ufer eine Landschaft mit vielen Kratern dicht an dicht. Es sieht hier aus, als hätten eine Menge Kanonenkugeln alle paar Meter eingeschlagen. Wir befinden uns im Geopark Muskauer Faltenbogen und in einem ehemaligen Bergbaugebiet. Die Landschaft ist also nicht ganz natürlich entstanden. Den Zusammenhang zwischen den Rohstoffen im Faltenbogen und dem heutigen Aussehen der Landschaft möchte ich euch in diesem Listing erklären.
Wichtiges bevor ihr euch auf den Weg macht: Ihr benötigt für diesen Cache pH-Teststreifen!
Die Sedimente des Muskauer Faltenbogens
Die Sedimente des Faltenbogens sind schon viel älter als der Faltenbogen selbst.
Die Braunkohle in der Lausitz entstand im Miozän (vor 5 bis 25 Millionen Jahren). Das Klima war damals viel wärmer und feuchter als heute. Die Entstehung von Braunkohle beginnt mit abgestorbenem, nicht vollständig zersetztem Pflanzenmaterial. Riesige Urwälder mit Schachtelhalmen, Farnen und Schuppenbäumen entstanden auf dem sumpfigen Boden. Wenn die Pflanzen und Bäume abstarben, fielen sie um und versanken im Sumpf und Morast. Darüber wuchsen wieder neue Bäume und Pflanzen. Da die abgestorbenen Pflanzen durch den Sumpf luftdicht abgeschlossen wurden, verfaulten sie nicht. So entstand aus ihnen eine torfartige Schicht. Als das Land im Laufe von Jahrtausenden stärker sank, wurde es völlig vom Wasser überspült. Die torfartige Schicht wurde mit Geröll, Schlamm, Sand und Ton bedeckt.
Diese verschiedenen Erdschichten bedeckten die ehemaligen Wälder. Aber das Land hob sich auch wieder an, und neue Sumpfwälder wuchsen auf den angeschwemmten Erdmassen. Wieder stürzten Bäume, die abgestorben waren, in den sumpfigen Boden und bildeten so neue Torfschichten. Dieser Ablauf wiederholte sich in den Jahrtausenden immer wieder, und das Gewicht der verschiedenen Erdschichten presste den Torf zu Braunkohle.
ursprünglich abgelagerte Sedimente ungefaltet
Sand ist einer der am häufigsten auf der Erde vorkommenden Stoffe. Er besteht aus sehr kleinen Stücken Gestein. Wenn die Sandkörner größer als zwei Millimeter sind, spricht man von Kies. Sand entsteht im Laufe vieler Jahre aus Felsen, die verwittern. Es gibt unzählige Sandsorten. Manche wie der Mischsand sind weit verbreitet, andere kommen eher selten vor. Die wichtigsten Sande sind die sogenannten Quarzsande. Sie enthalten einen besonders hohen Anteil des Minerals Quarz (SiO2). Siliziumdioxid (Quarz) entsteht durch Wasserabspaltung aus Kieselsäure und gehört zu den härtesten Naturmaterialien.
Ton ist ein natürlich vorkommendes Material, das hauptsächlich aus sehr feinkörnigen Mineralen besteht. In der Natur kommen reine Tonablagerungen nur selten vor. Dadurch erklären sich auch die unterschiedlichen Farben, die Tonerde haben kann. So deutet rostbrauner Ton auf einen hohen Eisenanteil hin. Chloreinlagerungen bewirken dagegen eine Grünfärbung, und wenn die Tonmasse von brauner bis schwarzer Farbe ist, dann ist meist das Metall Mangan im Spiel. Der reinste Ton, der in der Natur vorkommt, ist die so genannte Porzellanerde (Kaolin). Diese eisenfreie, weiße Substanz wird – wie ihr Name schon sagt – unter anderem zur Herstellung von Porzellan verwendet.Wird Ton feucht, quillt er auf und wird schmierig und glitschig. Bei ausreichendem Wassergehalt ist er plastisch verformbar. Bei Trockenheit schrumpft er und wird hart und spröde. Zerreibt und zerstößt man trockenen Ton wird er zu Pulver.
Ursprünglich lagen die einzelnen Bodenschichten wechselweise waagerecht übereinander. Doch dann kam der Muskauer Gletscher...
Der Muskauer Faltenbogen entstand vor 350.000 Jahren, während der Elsterkaltzeit. Damals lag Mitteleuropa unter einer rund 3.000 Meter mächtigen Eisdecke, ähnlich wie heute Grönland. Aus dieser Eismasse brach in der Gegend von Bad Muskau plötzlich eine Eiszunge hervor, 22 Kilometer lang, 20 Kilometer breit und 500 Meter dick. Dieser Muskauer Gletscher drückte mit seinem Gewicht auf den Untergrund und schob mit großer Kraft Sand und Gestein vor sich her. Er „zerdrückte“ und stauchte den Untergrund bis in eine Tiefe von 300 Metern, türmte die Erdmassen vor sich auf und hinterließ den bekannten hufeisenförmigen Fußabdruck. Eine Stauchendmoräne entsteht: der Muskauer Faltenbogen. Durch die Stauchung wurden viele tiefliegende Gesteine und Minerale wie in Falten aufgeworfen und gelangten an die Oberfläche, zum Beispiel Braunkohle, Quarzsande und hochwertige Tone.
Die Naturlandschaft der Muskauer Faltenbogens wurde durch den Menschen erheblich verändert. Sand-, Kies-, Ton- und vor allem der Braunkohleabbau hinterließen ihre Spuren: Einsenkungen von Giesern, zahlreiche Tagesbrüche, Bruchfelder und Restgewässer. Sie sind ein Charakteristikum dieses einzigartigen Landschaftsabschnittes. Nach und nach erobert sich die Natur die Landschaft zurück.
Die anthropogenen Seen
Das Ergebnis des Abbaus des Braunkohle und der sie begleitenden bergaulichen Rohstoffe, feinste Tone und Quarzsande, sind die zahlreichen sauren Bergbaurestgewässer. Auf dem ganzen deutsch-polnischen Gebiet des Muskauer Faltenbogens befinden sich mehr als 340 solcher anthropogener Seen. Je nach Entstehungsart können wir Absackungsgewässer unterscheiden und solche, welche nach der Überflutung der alten Abbauräume entstanden sind. Die Enstehung dieser Wasserbecken ist mit der Liquidierung der untertägigen Gruben verbunden, da die Verschalungen der Gänge in der Grube einfach beseitigt wurden, was zum Einsturz der Erde über dem Abbauraum führte. In diesem Gebiet haben wir es noch mit einem dritten Gewässertyp zu tun, der im Unterschied zu den anderen beiden als natürlich gilt. Ihr Ursprung ist eng mit dem Vorkommen der Braunkohle verbunden. Sie entstehen in den, auch Gieser genannten Senken, welche sich über den verwitterten Braunkohleflözen bilden. In den Ablagerungen, in denen Braunkohle vorkommt, befindet sich auch Eisensulfid, auch Pyrit genannt. Der Kontakt solcher Ablagerungen mit der Luft und dem Regenwasser führt zu deren Zerfall und im Endeffekt zur Entstehung der Schwefelsäure , welche wiederum zur starken Versauerung des Wassers in den Senken führt. Generell haben diese Gewässer einen pH-Wert im Bereich von 2 bis 4 und dazu einen hohen Gehalt an Sulfationen und Schwermetallen, besonders von Eisen, dessen Anwesenheit die rostrote Färbung des Wassers verrät. Wasserbecken in den Senken, wo früher Ton abgebaut wurde sind dagegen meist smaragdgrün oder blau. Auch sie kommen im Muskauer Faltenbogen häufig vor. In den sauren Gewässern finden natürliche Prozesse der Neutralisation statt, die allerdings sehr langsam verlaufen, über mehrere Dutzend Jahre.
eigenes Foto: versunkener Kiefernwald
Die Entstehung von Verbrüchen
Wir befinden uns hier in einer Bruchlandschaft, wie sie für die Lausitz typisch ist. Als Verbruch wird das schrittweise Übertragen bzw. „Hocharbeiten“ eines Volumen- und damit gleichzeitig Massendefizites im Untergrund in Richtung der Tagesoberfläche bezeichnet. Dieses Volumendefizit im Untergrund ensteht genau wie bei den Bergbaurestgewässern einerseits durch Einstürze von untertätigen Hohlräumen der Gruben, als Einsturztrichter einzelner Abbaukammern, wie auch natürlich durch den Volumenverlust der Braunkohle. Nahe unter der Erdoberfläche beginnt die Braunkohle zu verwittern. Sie oxidiert unter dem Einfluss von im Boden enthaltenem Luftsauerstoff. Diese Oxydation ist mit einem Volumenverlust der Kohle verbunden. Die überdeckende Bodenschicht über dem Flöz senkt sich ein.
Eine wesentliche Voraussetzung für einen Verbruch ist der Auflockerungsgrad Deckschicht, dieser nimmt zu, je geringer der Abstand zur Erdoberfläche ist. Durch den höheren Auflockerungsgrad der Schichten an der Erdoberfläche wird auch die Bewegung des Hohlraumes in Richtung Erdoberfläche beschleunigt. Als begleitende Schichten zur Braunkohle kommen hier wie oben beschrieben Sand und Tone vor, welche beide zu den Lockersedimenten zählen und als Deckschichten schnell nachgeben, wenn sich Hohlräume unter ihnen bilden.
Foto: Peter Radke, lausitzerseenland.de
Bitte besucht die Kraterlandschaft am Ufer des Sees und beantwortet dann vor dem Loggen folgende Fragen!
1. Schaut euch die Sedimente am Ufer sowie im Flachwasser des Sees an? Welche der beschriebenen Sedimente könnt ihr finden und welche Besonderheiten gibt es?
2. Das Wasser des Sees ist sehr klar, so dass ihr einige Meter weit den Grund des Sees erkennen könnt. Was fällt euch auf zur Form des Seegrundes?
3. Messt den pH-Wert des Seewassers! Erkennt ihr hier schon Ergebnisse der natürlichen Prozesse der Neutralisation? Begründet eure Antwort!
4. Welche Ausmaße (Durchmesser und Tiefe) haben die Verbruchkrater im Schnitt? Könnt ihr auch hier verschiedene Sedimente erkennen?
5. Macht ein Foto von euch dort und fügt es eurem Log bei!
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:
Geopark Muskauer Faltenbogen Broschüre und Infomaterial,
Wanderungen in die Erdgeschichte (24) Der Muskauer Faltenbogen von A.Kupetz & M.Kupetz,
wikipedia
lausitzerseenland.de