Steinbruch Rosengärtle EarthCache

Steinbruch Rosengärtle
 

Im direkten Umfeld von Karlsruhe gibt es nur wenig geologische Abwechslung. Hier im ehemaligen Steinbruch Rosengärtle gibt es aber dennoch eine Besonderheit. Der Zugang zum Steinbruch ist erlaubt und liegt wie der Steinbruch selbst auf öffentlichen Grund. Allerdings findet das Betreten des Steinbruchs auf eigene Gefahr statt (siehe Schild am Wegpunkt „Zugang Spielplatz“). Der Zugang kann im Sommer manchmal etwas schwer zu sehen sein – ein Bild vom Zugang gibt es <hier>. Folgt danach einfach dem Pfad bis zu den Listingkoordinaten.

Der Steinbruch

Bei dem Steinbruch Rosengärtle handelt es sich um einen ehemaligen Sandsteinbruch. Hier wurde Plattensandstein, auch Pfinzsandstein genannt, abgebaut. Sandstein aus diesem und anderen Steinbrüchen in der direkten Nähe, findet man an vielen öffentlichen und alten Gebäuden im gesamten Stadtgebiet. Dazu zählen zum Beispiel die Pyramide auf dem Marktplatz, der Obelisk am Rondellplatz, der Rathausturm oder das Schloss Gottesaue. Der Sandstein war durch seine feinkörnige, aber dennoch feste Struktur ein beliebter Werkstoff, den man gut bearbeiten konnte.

Die schon lange nicht mehr genutzte Steinbrüche auf dem Lerchenberg wurden am Beginn des 20. Jahrhunderts (1919) teilweise in ein Naturtheater umgebaut, wurde dann aber mit Kriegsbeginn wieder aufgegeben. Ein Teil der Steinbrüche wurde später zu einem Neubaugebiet und das, was übrigblieb, gehört heutzutage zum Geotop „Steinbruch Lerchenberg“. Unter dem Namen „Auf dem Lerchenberg - Im Rosengärtle“ ist dieser spezielle Steinbruch als geschütztes Naturdenkmal gelistet und daher möchte ich darauf hinweisen, dass Schlagproben hier nicht erlaubt sind!

An den Koordinaten findet Ihr nun eine Besonderheit - dazu wollen wir uns diesen Bereich ansehen:

Ihr seht auf der linken Seite (vom Zugang kommend) einen rechtwinkligen Vorsprung.

Die Werksteinbänke verlaufen mit einer Mächtigkeit um 1 bis 2  Meter waagrecht und sind durch schmale Mergellagen voneinander getrennt. In der Ecke seht Ihr eine Kluft von 10 cm Breite, welche mit einem Schwerspatgang gefüllt ist. An der Fläche mit Blickrichtung Westen findet im unteren Bereich Harnisch und im oberen Bereich Rutschspuren – beide entstanden in Folge einer Blattverschiebung.

Sandstein

Geologisch gesehen befinden wir uns in der lithostratigraphische Untergruppe des Oberen Buntsandsteins. Man findet die darunterfallenden Plattensandsteine und Röttöne immer wieder über den gesamten Schwarzwald, den Odenwald sowie im Main-Tauber-Gebiet. Während die Plattensandstein überwiegend aus fein- bis mittelkörnigen Sandsteinen mit wechselnden Einschaltungen von Schluff- und Schluffsandsteinlagen bestehen, bestehen die Rottöne meist aus stark schluffigen Tonsteinen bis tonigen Schluffsteinen mit wechselndem Feinsandgehalt. Auch wenn wir hier im Steinbruch Rottöne und dünnschichtig ausgebildeten Sandstein finden, konzentrieren wir uns auf den mächtigen Schichten des Sandsteins. Der überwiegende Teil der Sandsteine ist übrigens dünnschichtig ausgebildet, was auch zum Namen Plattensandstein führte - nur findet man dort natürlich keine Steinbrüche, da er nicht zum Bauen geeignet ist.

Besonders die Feinsandsteine des Plattensandsteins beinhalten lagenweise viel detritischen Glimmer, im Wutach- und Hochrheingebiet, wo die Sandsteine grobkörniger sind, findet man auch Gerölllagen mit Feinkies. An anderen Stellen kann der Sandstein aber in mehreren Meter Mächtigkeit auftreten und wurde dann auch oft als Werkstein genutzt. Dabei ist die Mächtigkeit im Maintal mit 80 m am stärksten und nimmt dann entlang der Süd- und Westachse ab. Im Schwarzwald haben die Schichten oft nur eine Mächtigkeit von wenigen Metern (< 10 m).

Durch Fossilen-Funde konnte das Alter des Oberen Buntsandsteins der Anisium-Stufe zugeordnet werden – also einem Zeitraum vor etwa 247,2 bis etwa 242 Millionen Jahren. Allerdings sind die Ränder und Übergange zu anderen Formationen noch in der Diskussion. Zu dieser Zeit befanden sich hier sandige Binnendeltas, die eine nur zeitweise Wasser führende Tonpfanne im Norden entwässerten.

Baryt / Schwerspat 

Bei Baryt, auch Schwerspat genannt, handelt es sich um ein häufig vorkommendes Mineral aus der Klasse der Sulfate und deren Verwandte. Es handelt sich hier um Ba[SO₄], welcher relativ weich ist (Mohshärte 3 – 3,5).

Baryt wird auch heute noch industriell abgebaut und zum Beispiel als Zusatz bei Bohrungen (als Spüllösung wegen der hohen Dichte), als Zuschlag in Plastik und Kunststoffen in der Automobilindustrie (die hohe Dichte vermindert die Schalldurchlässigkeit) oder auch in als Zuschlag für Beton genutzt. Der sogenannte Barytbeton wird häufig in Röntgeneinrichtungen verwendet, da er besonders gut ionisierende Strahlung aufhält. Weiter wird Baryt auch gerne aus dem gleichen Grund als Kontrastmittel bei Röntgenuntersuchungen verwendet.

Die Diagenese kennt zwei Bildungsformen von Lagerstätten: Zum einen die sedimentär-exhalative Lagerstätten, bei denen Baryt, welches eigentlich kaum wasserlöslich ist, in einer Hydrothermallösung in großen Mengen submarin zu Oberfläche aufsteigt und dann großflächig ausfällt. Diese Lagerstätten können Millionen bis Milliarden Tonnen Baryt enthalten. Ein Beispiel dafür ist die Lagerstätte der Brooks Range in Alaska. Die andere Variante der Bildung ist, dass die Hydrothermallösung nicht submarin, sondern in gebildeten Gängen und Störungen emporsteigt und häufig mit Fluorit, Quarz, Calcit und Sulfiden ausfällt.

Blattverschiebung

Von einer Blattverschiebung spricht man, wenn es zu einer tektonischen Verwerfung kommt, in dessen Zusammenhang sich zwei Schollen der Erdkruste entlang einer senkrechten Fläche aneinander vorbeigschieben. Man stelle sich einfach zwei Mauersteine vor, die an den langen Seiten mit Kraft zusammengedruckt und verschoben werden.

An den Kontaktflächen sorgt diese Verschiebung für Abrieb und so kann es zur Entstehung von Harnisch und Rutschspuren kommen. Bei Harnisch handelt es sich um eine relativ glatte, in manchen Fällen beinahe polierte, oder geschrammte Oberfläche. Die Rutschspuren hingegen sind nicht so glatt, erlauben aber durch die Erhabenheit eine viel einfachere Beschreibung der Richtung entlang derer die Verschiebung stattfand.

Vor Ort findet Ihr wie gesagt beides und ich habe Euch alles (abgesehen vom Sandstein) was besprochen wurde hier im Detailbild markiert:

Nun wird es Zeit, die alle drei Punkte in den Fragen zu kombinieren 😉 Um den Cache loggen zu können, beantwortet bitte alle Fragen und sendet sie mir zu – vorzugsweise per Mail. Ihr werdet kein Schild vor Ort finden, aber die Fragen sind einfach gehalten:

1. Was denkst Du, handelt es sich hier um eine sedimentär-exhalative Lagerstätte oder eine Ganglagerstätte für den Baryt? Begründe Deine Meinung.
2. Was war Deiner Meinung nach zuerst da – der Sandstein oder der Schwerspat / Baryt? Begründe Deine Antwort.
3. Wenn Du Dir den Block mit Harnischflächen anschaust – ist die Fläche hier im Steinbruch vom Menschen gemacht oder nicht? Warum stoppte hier der Abbau?
4. Schau Dir genau die Rutschstreifen an – entlang welcher Achse (Grad) verlief die Verschiebung?
5. Auf dem Detailbild habe ich eine Fläche in rund 2,50 m Höhe markiert - in dem Bereich siehst Du eine weiße Auflage auf dem Stein. Worum könnte es sich handeln und wie kam es dahin?
6. Wenn Du Dir die Lage auf der Karte (am Rande des Schwarzwalds und des Rheingrabens) und den Zusammehang zu den anderen Fragen anschaust, kannst Du Dir erklären, wie es hier zur Kluftbildung kam?
7. Ein Bild ist keine Pflicht, aber immer gerne gesehen.

Bitte sende die Antworten vor dem Loggen. Du musst nicht mit dem Loggen auf eine Antwort warten. Sollte es nicht stimmen, melde ich mich natürlich. Viel Spaß!

Rosengärtle Quarry

There is little geological variety in the direct vicinity of Karlsruhe. But here in the former Rosengärtle quarry there is something special to find. Access to the quarry is permitted and, like the quarry itself, it is on public property. However, entering the quarry is at your own risk (see sign at waypoint “Zugang Spielplatz”). The entrance can sometimes be a bit difficult to see, especially in the summer - see a picture of the entrance <here>. Afterwards simply follow the path to the listing coordinates.

The quarry

The Rosengärtle quarry is a former sandstone quarry. Plate sandstone, also called Pfinzsandstone, was mined here. Sandstone from this and other quarries in the immediate vicinity can be found on many public and old buildings throughout the city. These include, for example, the pyramid on the market square, the obelisk on Rondellplatz, the town hall tower or Schloss Gottesaue. Due to its fine-grained yet solid structure, sandstone was a popular material that was easy to work with.

The quarries here on the Lerchenberg, which had not been used for a long time, were partially converted into a natural theater at the beginning of the 20th century (1919), but were then abandoned again when the war began. Some of the quarries later became a new development area and what was left is now part of the “Lerchenberg Quarry” geotope. This special quarry is listed as a protected natural monument under the name "Auf dem Lerchenberg - Im Rosengärtle" and I would therefore like to point out that sampling is not permitted here!

You will now find a special feature at the coordinates - we want to take a look at this area:

You will see a right-angled ledge on the left (coming from the entrance).

The sandstone layers run horizontally with a thickness of 1 to 2 meters and are separated from each other by narrow layers of marl. In the corner you see a chasm 10 cm wide, which is filled with a barite vein. Facing west there you can see slickenside surface in the lower area and traces of sliding in the upper area - both were caused by a strike-slip fault.

Sandstone

Geologically we are in the lithostratigraphic subgroup of the Upper Buntsandstein. The plate sandstones and Röt Formation that fall underneath can be found again and again throughout the Black Forest, the Odenwald and in the Main-Tauber area. While the flat sandstone mainly consists of fine to medium-grained sandstones with alternating layers of silt and silt sandstone layers, the Röt Formation mostly consists of heavily silty mudstones to clayey siltstones with changing fine sand content. Even if we find layers from the Röt Formation and the thin sandstone layers in the quarry, we are concentrating on the thick layers of sandstone. Incidentally, most of the sandstone is formed in thin layers, which also led to the name plate sandstone - but of course there are no quarries for this, because it is not suitable for building.

The fine sandstones of the plate sandstone in particular contain layers of detrital mica. In the Wutach and Upper Rhine areas, where the sandstones are coarser-grained, there are also layers of scree with fine gravel. In other places, however, the sandstone can be several meters thick and was then often used as building material. The thickness is greatest in the Main valley at up to 80 m and then decreases along the south and west axis. In the Black Forest, the strata are often only a few meters thick (< 10 m).

Through fossil finds, the age of the Upper Buntsandstein could be assigned to the Anisian stage - a period ranging from about 247.2 to about 242 million years ago. However, the edges and transitions to other formations are still under discussion. At that time, there were sandy inland deltas here that drained a clay pan in the north that only occasionally carried water.

Barite / Heavy Spar

Barite, also known in German as heavy spar, is a frequently occurring mineral from the class of sulfates and their relatives. This is Ba[SO₄], which is relatively soft (Mohs hardness 3 - 3.5).

Barite is still industrially mined today and used, for example, as an additive in drilling (as a flushing solution because of its high density), as an additive in plastics in the automotive industry (the high density reduces sound transmission) or as an additive for concrete. The so-called barite concrete is used in X-ray institutions, because it is particularly good at stopping ionizing radiation. For the same reason, barite is also often used as a contrast agent in X-ray examinations.

Diagenesis knows two forms of formation of deposits: On the one hand, the sedimentary exhalative deposits, in which barite, which is actually hardly water-soluble, rises in large quantities through the Earth’s crust to the seafloor in a hydrothermal solution and then precipitates over a large area. These deposits can contain millions to billions of tons of barite. An example of this is the Brooks Range deposit in Alaska. The other variant of formation is that the hydrothermal solution does not rise to the seafloor, but in cracks and faults and often precipitates with fluorite, quartz, calcite, and sulfides.

Strike-Slip Fault

One speaks of a strike fault when a tectonic fault occurs, in connection with which two blocks of the Earth's crust slide past each other along a vertical surface. Just imagine two bricks that are pushed together with force on the long sides and pushed. This displacement causes abrasion on the contact surfaces, which can lead to slickenside surface and traces of sliding. Slickenside surfaces are relatively smooth, in some cases almost polished, or appear as scarred surface. The slide traces, on the other hand, are not as smooth, but their uneven appearance allows a much simpler description of the direction along which the shift took place.

As I said, you will find both on site and I have marked everything (apart from the sandstone) that was discussed here in the detailed picture:

Now it's time to combine all three points in the questions 😉 In order to log the cache, please answer all questions and send them to me - preferably by email. You won't find a sign on site, but the questions are kept simple:

1. What do you think - is this a sedimentary-exhalative deposit or a vein deposit for the barite? Elaborate on your decision.
2. What do you think came first - the sandstone or the heavy spar / barite? Justify your answer.
3. If you look at the block with slickenside surface - is it man made or not? Why did mining stop here?
4. Look closely at the traces of sliding - along which axis (orientation) did the shift go?
5. On the detailed image I have marked an area at around 2.50 m high - you can see a white overlay on it. What could the white overlay on the stone be and how did it get there?
6. If you look at the location on the map (on the edge of the Black Forest and the Rhine Graben) and consider the connection to the other questions, can you explain how the rifts came about here?
7. A picture is not mandatory, but always welcome.

Please send the answers before logging. You don't have to wait for a response before logging. If something is not correct, I'll contact you. Have fun!

Disclaimer & Quellen: Alle Bilder wurden 2022 von mir selber aufgenommen. Der Text wurde ebenfalls von mir erstellt. Weiterführende Informationen zur Geologie können beim LUBW des Landes Baden-Württemberg gefunden werden (oder auch in "Geologische Naturdenkmale im Regierungsbezirk Karlsruhe"; M. Schöttle, Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg, Karlsruhe 2000 und "Karlsruhe und Umgebung - Samml. geol. Führer 78"; L. Trunko, Verlag Gebrüder Bornträger, Berlin und Stuttgart, 1984). Informationen zum Naturtheather Durlach können im Stadtarchiv Karlsruhe eingesehen werden oder auch in "Blick in die Geschichte", Nr. 79 (ebenfalls zu finden in "Blick in die Geschichte", Band 4: 2003 – 2008, Lindemanns GmbH, Karlsruhe 2010). Peter Hartleb hat eine sehr informative Seite zu dem Steinbruch erstellt.