In der Geologie versteht man unter einer Trennfläche eine Unterbrechung des gleichmäßigen Aufbaus innerhalb des Gesteins. Sie stellen damit eine Unterbrechung der Kontinuität eines Gesteins dar und werden zur Beschreibung von Gesteinskörpern herangezogen. Trennflächen können dabei sein:
- Das Ergebnis einer Sedimentation
Sedimentation ist das Ablagern von Teilchen aus dem Wasser oder der Luft in Folge der Gewichtskraft oder der Zentrifugalkraft. Dabei "sortieren" sich die abgelagerten Teilchen aufgrund ihrer unterschiedlichen Absinkgeschwindigkeiten nach ihrer Dichte und ihrer Größe. Die Teilchen mit größter Sedimentationsgeschwindigkeit lagern sich zuerst ab, liegen also zuunterst.
Verfestigen sich die Sedimentschichten später bei relativ niedrigem Druck und relativ niedrigen Temperaturen, entstehen Sedimentgesteine. Typische Sedimentgesteine sind Sandstein, Kalkstein und Tonstein.
Ein Beispiel für Sedimentation aus der Luft sind vulkanische Ascheablagerungen wie etwa in der Paisaje lunar auf Teneriffa.
(Quelle: Eigenes Bildmaterial)
- Das Resultat einer Schieferung
Die Schieferung ist im Gegensatz zur Sedimentation kein Ergebnis eines Ablagerungsprozesses. Sie wird durch gerichteten Druck und erhöhte Temperatur, die sich nach der primären Gesteinsentstehung entwickeln, verursacht. Ein typisches Merkmal ist die Spaltbarkeit des Gesteins im Millimeterbereich. Bei einem Sedimentgestein muss eine Schieferung nicht zwangsläufig parallel zu den Sedimentationsebenen stattfinden, in diesem Fall spricht man von einer Transversalschieferung.
Sind Druck und Temperatur bei der Schieferung nicht so hoch, dass es zu einer Umwandlung (Metamorphose) des Gesteins kommt, entstehen aus Tonstein die sogenannten Tonschiefer, die ihr auch hier vorfindet.
(Quelle: Eigenes Bildmaterial)
- Das Ergebnis einer Verwerfung
Eine Verwerfung ist eine Bruchstelle im Gestein, an der die beiden angrenzenden Bereiche (Bruchflügel, Blöcke oder Schollen genannt) um Zentimeter bis hin zu 100 km versetzt sind. Durch Reibung kann das Materialgefüge an der Versetzungsfläche dabei zerstört werden, man spricht dann von einer Störzone.
(Quelle: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Small_faults_in_sandstone_(Arches_National_Park,_Utah,_USA)_16_(8472330078).jpg?uselang=de)
- Eine Kluft
Bei einer Kluft handelt es sich um Bruchstellen, die durch Druck - häufig auch durch Druckentlastung - entstehen und bei denen kein Versatz der angrenzenden Bereiche vorliegt. Ein bekanntes Beispiel dafür ist Basalt, der durch Klüfte oft in Säulenform gegliedert ist, es kommen aber auch andere Kluftstrukturen vor, wie etwa bei der "Piedra la rosa" auf Teneriffa.
(Quelle: Eigenes Bildmaterial)
Das Trennflächengefüge ist die Gesamtheit der Trennflächen im Gebirgsgefüge.
Wissenbacher Schiefer
Tonschiefer entstammen überwiegend dem Silur, dem Karbon und am häufigsten dem Devon. Wo sich heute der Harz befindet, wurden insbesondere während des Mitteldevons vor rund 390 bis 380 Millionen Jahren im "Rheischen Ozean" große Mengen an Tonschlamm abgelagert, aus denen der sogenannte „Wissenbacher Schiefer“ entstanden ist.
Im Oberkarbon, vor ca. 300 Millionen Jahren, begann die Auffaltung des Harzes. Mehrere Phasen von Erosion und erneuter Hebung, Faltung und Überschiebung führten insbesondere in Teilen des Nordwestharzes zu kleinräumig wechselnden geologischen Beschaffenheiten. Zu diesen gehören Erzlagerstätten ebenso wie viele verschiedene Gesteine - eines darunter der Tonschiefer.
Wahrscheinlich seit dem 11. Jahrhundert werden im Harz Dachschiefer abgebaut. Gewonnen wurde der Wissenbacher Schiefer des Mitteldevons, hauptsächlich im Oberharzer Devonsattel südwestlich von Goslar und primär übertage. Der Schiefer - ein Tonschiefer - ist meist durch eine Biegegleitfaltung mit anschließender Anlage einer gut ausgebildeten Transversalschieferung charakterisiert.
Hier befindest du dich im großen Schlüsseltal am Königsberg bei der sogenannten "Bärenhöhle". Dabei handelt es sich gar nicht um eine wirkliche Höhle, sondern um einen ehemaligen Bergwerkseingang von "Beckers Grube". Versuchsweise sollte hier der Wissenbacher Schiefer abgebaut werden, die Grube wurde aber nur zwei Jahre von 1889 bis 1890 betrieben und dann wieder aufgegeben.
Der Earthcache
Dieser Earthcache führt dich an einen Ort ohne die für den Wissenbacher Schiefer eigentlich charakteristische Transversalschieferung, die aber ein gut erkennbares Trennflächengefüge aufweist. Es ist vorstellbar, dass die Dichte der Trennflächen eine Gewinnung von ausreichend großen Dachschieferplatten verhindert hat, was die kurze Betriebsdauer von Beckers Grube erklären würde.
An den Koordinaten des Earthcaches folge dem Pfad in Richtung der Bärenhöhle und biege dann rechts zum Wegpunkt "Schieferwand" ab. Du hast den Wegpunkt erreicht, wenn du ungefähr diesen Blick auf die Schieferwand hast:
(Quelle: Eigenes Bildmaterial)
Vor Ort bearbeite bitte folgende Aufgaben:
- Das Gestein vor dir ist sehr eindeutig geschiefert. Welchen Winkel zur Vertikalen weist die Schieferungsebene auf?
- Wie viele Richtungen von Trennflächen kannst du erkennen - einschließlich der Schieferungsebene?
- Welche Formen von Trennflächen kannst du neben der Schieferung noch erkennen? Was fällt dir an den Trennflächen, die von links oben nach rechts unten verlaufen, auf?
- Nimm ein Stück Schiefer, das am Fuß der Felswand liegt, auf. Lässt es sich leicht in Richtung der Schieferung spalten? Lässt es sich auch noch in andere Richtungen spalten?
- Mache ein Foto von dir oder deinem GPS vor der Bärenhöhle (WP 2), das im Hintergrund das Gitter vor der Höhle zeigt.
Um diesen Earthcache zu loggen, schicke uns bitte die Antworten auf die Fragen 1-4 möglichst über das Messagecenter. Du kannst dann sofort loggen. Wenn etwas nicht stimmen sollte, melden wir uns. Das Foto vor der Bärenhöhle hängt bitte an den Logeintrag an, das ist ebenfalls eine Logbedingung.
Logs ohne Beantwortung der Fragen oder ohne Foto werden kommentarlos gelöscht!
Bildquellen: Wikipedia, Wikimedia, eigenes Bildmaterial
Weitere Quellen: schieferlexikon.de, researchgate.net, goslarer-geschichten.de, mineralienatlas.de