Dieser Earthcache führt euch in mehreren Stationen zu Kalkscherbenäckern und lässt euch verstehen, warum hier so viele Steine auf den Äckern liegen.
Kalkscherbenacker
Die Sackmulde
Die Sackmulde (benannt nach dem ungefähr in der Muldenmitte liegenden Alfelder Ortsteil Sack) ist eine gut 20 Kilometer lange und bis zu sechs Kilometer breite geologische Struktur nord- bis südöstlich der Stadt Alfeld im Süden Niedersachsens. Sie stellt aus tektonischer Sicht eine Mulde (der geologische Fachausdruck ist Synklinale) dar, deren Achse in Nordwest-Südost-Richtung etwa parallel zum Fluss Leine verläuft.
Geologie der Sackmulde
Das Gebiet der Sackmulde ist Teil des sogenannten subherzynen Beckens (das ist das ca. 50 km breite und etwa 100 km lange geologisches Gebiet zwischen dem Nordrand des Harzes und dem Flechtinger Höhenzug) und besteht aus einem sich Nordwest-Südost erstreckenden Bundsandsteingewölbe, das durch die Bewegung von Salzen (geologisch: halokinetisch. Das bedeutet Salzbewegung in den Salzen auf Grund des enormen Druckes der darüber liegenden Schichten) entstandenen ist.. Die Flanken werden von Muschelkalk- und Keuperschichten gebildet. Durch den Aufstieg der Zechsteinsalze in Salzstöcken und das Absinken der dazwischen liegenden Bereiche im Gebiet der Leine entstand die heute vorliegende Sattel- und Muldenstruktur.
Die Härte und Verwitterungsfähigkeit des Gesteins, das sich im Untergrund befindet, bestimmt die geologische Form (geologisch Morphologie) des Gebietes. Durch die Lage verschiedener Gesteinsschichten entstand eine Schichtstufenlandschaft mit von Nordwest nach Südost verlaufenden Höhenzügen und Tälern, ausgerichtet durch den Verlauf der Harz-Nordrandstörung. Die Höhenzüge werden von den Gesteinen des Unteren und Mittleren Buntsandsteins, des Oberen Muschelkalks sowie Gesteinen aus der Kreidezeit, insbesondere Hilssandstein und Flammenmergel, gebildet.
Die Gesteine, die den Kamm bilden, bestehen aus Sandsteinen sowie Kalksteinen. Die Täler zwischen diesen Höhenzügen sind, bedingt durch das Einfallen (Schrägstellung, Kippung) der Schichten, unsymmetrisch ausgebildet. Sie werden durch die Gesteine des Oberen Buntsandsteins, des Keupers und des Juras gebildet. Es handelt sich hier um tonige Sedimente. Neben Taleinschnitten und Höhenzügen sind verschiedene ebene Flächen (Verebnungsflächen) auszumachen. Diese sind im Bereich des Mittleren Muschelkalks und der Tongesteine (Minimuston) zu finden.
Die geologische Entwicklungsgeschichte des Gebietes ist eng mit den Geschehnissen im Zechsteinmeer verknüpft, das sich vor ca. 250 Mio. Jahren in etwa zwischen England, Norwegen / Schweden, Litauen, Polen, Deutschland, den Niederlanden erstreckte. Im südlichen Teilbereich des sogenannten Germanischen Beckens lagerten sich durch Verdampfung des Meerwassers Tonsteine, Kalksteine, Dolomite, Anhydrite, Steinsalze oder Kalisalze in zyklischer Folge ab. Während des Mesozoikums lag die Sackmulde im nördlichen Randbereich des Germanischen Beckens.
Für uns sind hier die Ablagerungen des Muschelkalks von besonderem Interesse.
Muschelkalk
Die Sedimente des Muschelkalks werden in Unteren, Mittleren und Oberen Muschelkalk unterteilt. Zu Beginn des Muschelkalks herrschten flachmarine Verhältnisse. Der Untere Muschelkalk ist dabei durch einen zyklischen Wechsel von kalkigen und mergeligen Sedimenten gekennzeichnet.
Während des Mittleren Muschelkalks wurden Mergel, Dolomite und Gipse abgelagert. Es herrschten lagunenartige bis hypersalinare (Wasser mit einem Salzgehalt von über 4 %) Verhältnisse.
Im Oberen Muschelkalk, der noch weiter in Trochitenkalk (benannt nach den versteinerten, radförmigen Gliedern von Seelilien-Stängeln) und Ceratitenkalk (nach Ammoniten, einer Unterart der Kopffüßer benannt) untergliedert werden kann, herrschten riffartige Flachwasserbereiche vor, innerhalb derer sich die Trochitenkalke bildeten. Nach einer Absenkung des Sedimentationsbeckens lagerten sich die Ceratitenkalke ab.
Kalkscherbenacker
Kalkscherbenäcker sind meist auf flachgründigen Muschelkalk-Standorten zu finden, so z.B. auf Hügelkuppen oder auf Hangunterkanten. Sie sind fossilienreich und entstehen auf Kalkverwitterungsböden. Hier am Südhang des Ortsberges finden sich auf einer Fläche von knapp 4 Quadratkilometern mehrere Kalkscherbenäcker.
Kalkscherbenäcker bilden sich vorwiegend durch Frosthub. Die Kalkscherbe liegt im Boden, durch Bodenfrost findet eine Eislinsenbildung unter dem Stein (der Kalkscherbe) statt und dadurch eine Volumenvergrößerung; der Boden wird an dieser Stelle aufgewölbt. Wenn der Boden mit der Eislinse unter dem Stein wieder auftaut, wird der sich nun bildende Hohlraum mit feinkörnigem Bodenmaterial ausgefüllt, zeitgleich wird die Bodenaufwölbung wieder eingeebnet. Wenn dieser Vorgang mehrfach wiederholt wird, wandern die Kalkscherben immer mehr nach oben zur Ackeroberfläche.
Früher wurden diese Äcker bewirtschaftet - allerdings kamen jedes Jahr beim Pflügen der Böden die Steine ("Kalkscherben") an die Oberfläche und mussten mühsam von Hand aufgesammelt werden, die so genannten Lese- oder Klappersteine. Hier werden die Kalkscherbenäcker weiterhin im Rahmen einer Naturschutzkooperation freigehalten, jedoch nicht mehr bewirtschaftet.
Lesesteine
Logbedingungen:
Teil 1: Zum Loggen dieses Earthcaches beantwortet bitte vor Ort die folgenden Fragen:
1. a) Um welche Gesteinsart handelt es sich hier bei diesen Kalkscherben?
b) Wie heißt diese Schicht geologisch und wie mächtig ist sie ?
c) Aus welchem geologischen Zeitalter ist diese Schicht und wie alt ist sie (in Mill Jahren)
2. Was glaubt ihr, welche Bedingungen müssen erfüllt sein, damit sich ein Kalkscherbenacker bilden kann?
3. Wie entsteht ein Kalkscherbenacker? Erklärt den Vorgang kurz mit eigenen Worten.
4. a) Was sind Lesesteine und warum mussten auf demselben Acker immer wieder neue aufgesammelt werden?
b) Warum werden die Kalkscherben heutzutage hier nicht mehr aufgesammelt?
5. Macht ein Foto von euch (oder einem persönlichen Gegenstand oder eurem Smartphone bzw. GPS mit den lesbaren Listing-Koordinaten), auf dem auch Kalkscherben zu sehen sind.
Teil 2:
6. Was denkt ihr, warum bleiben die schweren Kalkscherben an der Oberfläche liegen und sinken nicht im Laufe der Jahre wieder nach unten?
Hierzu machst ihr einen eigenen Versuch:
Fülle ein paar Steine (Durchmesser 1 bis 2 cm reichen) in einen Behälter (Schale, Eimer, Glas), bedecke sie mit feinem Kies und decke diese Schicht wiederum mit einer Schicht aus Sand ab. Rüttele mehrfach an dem Gefäß und beobachte, was passiert.
(Alternativ könnt ihr diesen Versuch auch mit Müslizutaten durchführen: Bedecke große Zutaten wie Nüsse oder Trockenfrüchte (z.B. Rosinen) mit Haferflocken / Dinkelflocken oder jeder anderen Art von Flocken, darüber kommt eine Schicht feiner Körner (Leinsamen, Hanfsamen, Haferkleie, Weizenkleie oder ähnliches)).
Vielleicht fallen dir noch weitere Materialien ein, mit denen du diesen Versuch durchführen kannst.)
Beschreibt das Ergebnis des Versuchs ind den Antworten an mich. Fügt ein Foto des Versuchs eurem Log bei.
Sendet mir die Antworten über das Messenger-Profil oder als E-Mail. Nach Beantwortung der Fragen dürft ihr sofort loggen (die beiden Fotos bitte nicht vergessen); falls etwas nicht richtig ist und nachgebessert werden muss, melde ich mich.
Ich wünsche euch viel Spaß bei diesem Earthcache.
