Allgemeines
Berchtesgaden ist ein Markt im Landkreis Berchtesgadener Land im äußersten Südosten Oberbayerns. Als Mittelzentrum des südlichen Teiles des Landkreises Berchtesgadener Land gehört es regionalplanerisch zur Planungsregion Südostoberbayern. Mitte des 19. Jahrhunderts wurde Berchtesgaden dank seiner Sehenswürdigkeiten und Naturdenkmale zu einem Touristenziel mit rapide wachsenden Gästezahlen. Seit den 1990er-Jahren sind die Gästezahlen jedoch rückläufig, und die Gemeinde sucht sich mit Ökologie und umweltverträglicherem Tourismus zu profilieren.
Geologisch betrachtet bestehen einige Gebäudefassaden in Berchtesgaden aus einem speziellen Naturstein. Doch um welchen Naturstein handelt es sich? Handelt es sich hier um Tephra oder um Nagelfluh? Um dies herauszufinden, werden beide Arten vorgestellt und die jeweiligen Eigenschaften erörtert, um den Naturstein an den Fassaden anhand der Aufgaben zu bestimmen. Wenn ihr den EarthCache absolviert habt bzw. ihr zum Wegpunkt A geht, haltet die Augen offen. Ihr werdet an weiteren Fassaden aus dem Naturstein vorbeikommen.
Tephra (vulkanisches Gestein)
Bei Tephra handelt es sich um vulkanische Lockerstoffe, die aus fragmentierter Lava bestehen. Ausgangspunkt für die Entstehung von Tephra ist das pyroklastische Sediment (vulkanische Gestein), dass auch Pyroklastika genannt wird. Dieses Sediment wird bei einem Vulkanausbruch als Lockerstoff gefördert und verfestigt sich nach seiner Ablagerung. Tephra besteht aus feinen Partikeln (Vulkanasche) und größeren Brocken (Pyroklasten). Durch die Eruption wird die Vulkanasche hoch in die Luft geblasen und vom Wind verweht. Später aber sinken diese Partikel wieder zu Boden und verfestigen bzw. zementieren sich zu festem Gestein. Die größeren Pyroklasten findet man eher in der Nähe des Kraters, da diese zu schwer sind, um weit fort getragen zu werden. Mit der Zeit bildet sich so eine fest zusammenhängende Masse, die immer weiter verdichtet wird. Je nachdem wo sich die Vulkanasche ablagert, können die dort vorhandenen Sedimente eingeschlossen werden.
Tephra zählt zu den Weichgesteinen, sind leicht und besitzen eine poröse Struktur. Die poröse Struktur erhält Tephra dabei durch auftretende Gaseinschlüsse, die beim Vulkanausbruch entstehen. Aufgrund seines hohen Blasengehalts ist Tephra im Gegensatz zu anderen Gesteinen relativ leicht. Durch diese Struktur kann Tephra später bis zu 20% an Wasser aufnehmen. Die Farbe von Tephra kann sehr unterschiedlich sein, typische Farbgebungen reichen von grau bis gelblich bis hin zu bräunlich und rötlich. Die Farbgebung hängt dabei auch von den örtlichen Gegebenheiten ab, wo dieser entsteht. Die Hauptgemengteile von Tephra (d.h. anteilmäßig überwiegende Minerale) sind Biotit, Augit und Olivin. Die Nebengemengteile werden mit einem Anteil von bis zu fünf Prozent durch Zeolithe, Haüyn, Calcit und Amphibole wie Hornblende repräsentiert. Mitunter sind auch vulkanische Gläser wie Obsidian enthalten. Neben einzelnen Mineralen können auch Gesteine verschiedener Zusammensetzung in Tephra auftreten. Tephra weist eine sortierte, unsortierte, geschichtete oder ungeschichtete Anordnung der Gemengteile auf. Die Dichte beträgt 2,7 bis 3,0.
Hinsichtlich ihrer Zusammensetzung und Korngröße lässt sich Tephra folgendermaßen unterscheiden:
1. Asche (0 – 2 mm)
Asche ist Gesteinsstaub, der aus weniger als 2 mm großen Teilchen besteht. Er wird in großen Mengen ausgestoßen und bildet über dem Vulkan gigantische Aschewolken. Diese können den Himmel für längere Zeit verdunkeln, weil sie keinen Sonnenstrahl hindurchlassen.
2. Lapilli (2 – 64 mm)
Lapilli (italienisch) bedeutet „Steinchen“. Die winzigen ausgespuckten Lavateilchen sind zwischen 2 und 64 mm groß. Sie regnen häufig auf die Flanken des Vulkans herab oder werden in den Glutlawinen mit Ascheteilchen transportiert. Diese sind später auch im Tephra zu entdecken.
3. Bomben/Blöcke (ab 64 mm)
Als vulkanische Bombe oder Blöcke bezeichnet man einen bei einem Vulkanausbruch ballistisch herausgeschleuderten Pyroklast mit einem Durchmesser von mehr als 64 mm. Eine vulkanische Bombe besitzt gerundete Formen und ist während ihres Auswurfes noch plastisch verformbar. Blöcke hingegen sind nicht gerundete Pyroklasten.
Nagelfluh ("verbackendes" Gestein)
Bei Nagelfluh handelt es sich um ein Konglomeratgestein, welches in der Geologie als grobkörniges klastisches Sedimentgestein bezeichnet wird. Es besteht aus mindestens 50% gerundeten Komponenten (Kies und Geröllsammlungen) und aus Sand, Schluff oder gängigen zementierenden Mineralen wie Carbonat, Eisenoxid oder Kieselsäure. Diese fungieren dann als Bindemittel und verfestigen alles zu einer Gesteinsmasse, was optisch an Beton erinnert. Der Begriff Nagelfluh ist eine regionspezifische Bezeichnung aus dem Alpenraum und zugleich ein geologisch junges Konglomerat aus dem Erosionsmaterial der Alpen. Anders als bei der Entstehung von Tephra mittels vulkanischer Erosion, entsteht Nagelfluh, wenn sich transportiertes Erosionsmaterial in Form von Flusskiesel mit einem Bindemittel aus Kalk, manchmal auch Dolomit oder Quarz, verbackt und anschließend eine feste Masse bildet. Der Flusskiesel besteht aus einer Vielzahl unterschiedlichster Gesteinsarten, die in den Alpen vorkommen. So findet man neben kristallinen Gesteinen wie Gneisen und Graniten auch Kalk- und Sandsteine und teilweise auch Mergel. Durch die individuelle Zusammensetzung der zu dem Zeitpunkt dort vorhandenen Gesteinen, zeichnet sich Konglomerat und in diesem Fall Nagelfluh durch eine bunte Vielfalt von Gesteinen aus. Die Gesteine sind allesamt durch den Transport kantengerundet und grobe Kiese haben eine Korngröße zwischen 20mm bis 63mm. Die Farbgebung von Konglomeraten unterscheidet sich durch ihre individuelle Zusammensetzung der enthaltenen Gerölle und Kiese von grau über rötlich, bläulich und gelblich. Das Gefüge von Konglomerat ist nicht korngrößensortiert.
Für die Gesteinsbildung zu Nagelfluh müssen das lockere Material aus Geröll und Kies verfestigt werden. Für diese Region übernimmt das Kalkgestein der nördlichen Kalkalpen die Funktion des Bindemittels. Das Regenwasser übernimmt die Aufgabe Kohlendioxid aus der Luft aufzunehmen und enthält damit auch eine kleine Menge an Kohlensäure, was als Lösungsmittel fungiert. Durch Niederschläge löst das kohlensäurehaltige Regenwasser das Kalziumkarbonat aus dem Kalkgestein (Lösungsverwitterung). Das Kalziumkarbonat dringt dann in tiefere Sedimentschichten ein und verfestigt sich wieder zu Kalzit. Liegt das lockere Erosionsmaterial in den tieferen Schichten, wird es durch das Kalzit nach und nach verfestigt und die lockeren Gerölle verbinden sich mit dem Bindemittel zu Nagelfluh, wobei das Bindemittel weiterhin stark porös bleibt; ähnlich wie bei Tephra. Durch die abgerundeten Gesteine kann das Bindemittel nicht sehr stark haften, sodass am offenstehenden Nagelfluh oft Löcher zu sehen sind, aus denen Gesteine herausgebrochen / -gefallen sind. Es handelt sich hier nicht wie bei Tephra um Gaslöcher. Kleinere Löcher sind das Resultat von Lufteinschlüssen, welches das Kalziumkarbonat bei seiner Verfestigung nicht schließen konnte.
Am Alpenraum befinden sich zahlreiche aufgelassene Nagelfluhbrüche, so auch in der Ramsau bei Berchtesgaden, welcher als Ramsauer Mühlstein bezeichnet wird.
