Rote Tonsteinplatten

Der Karl-Heine-Kanal in Leipzig ist nicht nur ein beeindruckendes Bauwerk aus der industriellen Blütezeit des 19. Jahrhunderts, sondern birgt auch geologische Besonderheiten, die tief in die Erdgeschichte der Region zurückreichen. Unter diesen Besonderheiten stechen an einzelnen Stellen, wie an diesem, rote Tonsteinplatten hervor, deren Entstehung und Vorkommen interessante Einblicke in die geologische Vergangenheit des Leipziger Raums bieten.  

Entstehung:

Rote Tonsteinplatten gehören zu den sedimentären Gesteinen und entstehen durch die Verfestigung von feinkörnigem Ton, der über lange Zeiträume in Seen, Flüssen oder Flachmeeren abgelagert wurde. Entscheidend für die rote Farbe ist der hohe Anteil an Eisenoxid (Fe₂O₃), das sich während oder nach der Ablagerung im Sediment anreichert. Dieser Prozess wird durch ein warmes, trockenes Klima begünstigt, bei dem Eisen mineralisiert und oxidiert wird.  

Beispiel Eisenoxid:

Die wichtigsten Bedingungen für die Entstehung roter Tonsteine sind:  

1. Klimatische Voraussetzungen: Vor allem in ariden oder semi-ariden Regionen, wie sie in der Perm- und Triaszeit vorherrschten, kam es zu solchen Ablagerungen.  

2. Geologische Umgebung: Flüsse, Seen oder Delta-Systeme transportierten feines Material wie Ton, das sich in ruhigen Bereichen absetzte.  

3. Verfestigung: Über geologische Zeiträume wurde das Material durch Druck und chemische Prozesse verfestigt, sodass daraus kompakte Tonsteine entstanden.  

Die Region Leipzig gehört geologisch zur sogenannten Mitteleuropäischen Senke, in der sich während des Perms (vor etwa 290–250 Millionen Jahren) und der Trias (vor etwa 250–200 Millionen Jahren) große Ablagerungsbecken erstreckten. Diese Becken wurden von Flüssen gespeist, die eisenhaltige Sedimente aus dem Umland eintrugen. Die Schichten des Rotliegenden und des Buntsandsteins, die in der Leipziger Tieflandsbucht verbreitet sind, enthalten daher oft solche roten Tonsteine.  

​​​​Geologische Formationen:

Die geologische Geschichte Leipzigs ist geprägt von den Ablagerungen aus der Perm- und Triaszeit. Besonders relevant für das Vorkommen roter Tonsteinplatten sind zwei geologische Formationen:  

1. ​​​​​Rotliegendes (Permzeit):

In der späten Permzeit dominierte ein trockenes, heißes Klima, das zur Bildung großflächiger Wüstenlandschaften führte. Flüsse und gelegentliche Überschwemmungen lagerten feines Material in flachen Becken ab. Eisenhaltige Minerale oxidierten in der trockenen Umgebung und gaben den Tonsteinen ihre typische rote Färbung.  

2. Buntsandstein (Frühe Trias):

Nach der Permzeit entwickelte sich die Landschaft in der frühen Trias weiter. Auch hier lagerten Flüsse Sedimente ab, die unter ähnlichen klimatischen Bedingungen zur Bildung roter Tonsteine führten.  

Diese beiden Schichten sind in der Region um Leipzig und besonders in der Leipziger Tieflandsbucht häufig anzutreffen. Sie bilden die geologische Grundlage für die Vorkommen roter Tonsteine. Zudem wurden sie an bestimmten Stellen abgebaut und beim Bau von Gebäuden (die es teilweise noch heute gibt z.B. Fabrikgebäude in Plagwitz und Lindenau) und Brücken (heute hauptsächlich ersetzt) verwendet.   

Schieflage:

Die Form und Ausrichtung von Gesteinsplatten, wie sie in den Bildern oben der geologischen Schichten des Rotliegenden und Buntsandsteins zu finden sind, hängt stark von den Prozessen ab, die bei ihrer Entstehung, Ablagerung und späteren Veränderung wirken.

Horizontal:
Auf den Beispielbildern oben, die natürliche Aufschlüsse zeigen, wirken die Gesteinsplatten oft gerade, weil sie an bestimmten Stellen durch äußere Einflüsse wie Erosion oder Abtragung bereits freigelegt und glattgeschliffen wurden. Diese natürlichen Prozesse können dazu führen, dass die Schichten an einigen Orten nahezu horizontal und gleichmäßig erscheinen. Zudem gibt es Regionen, in denen die Schichten durch geologische Prozesse nicht stark deformiert wurden, sodass sie in ihrem ursprünglichen Zustand, also horizontal, erhalten geblieben sind.

Geneigt:
Vor Ort können die Platten eine schiefe Lage aufweisen, und dies hängt mit mehreren geologischen Faktoren zusammen:

1. Tektonische Bewegungen: Nach der Ablagerung von Sedimenten können tektonische Kräfte, wie etwa die Bewegung der Erdplatten, dazu führen, dass ursprünglich horizontale Schichten gekippt, gefaltet oder sogar zerbrochen werden. Solche Kräfte wirken oft über Millionen von Jahren und verändern die ursprüngliche Struktur der Gesteinsschichten.

2. Erosionsprozesse: Durch Erosion und Verwitterung wird das darüber liegende Material im Laufe der Zeit abgetragen. Dabei können unregelmäßige Oberflächen entstehen, die die Schichten scheinbar "schief" wirken lassen.

3. Lokale Störungen und Einflüsse: Kleine Verwerfungen oder Unebenheiten im Untergrund können dazu führen, dass Gesteinsplatten in der Region unterschiedlich stark gekippt sind. Solche Störungen sind oft das Ergebnis regionaler tektonischer Ereignisse.

Die geologische Geschichte des Raums Leipzig bietet eine spezifische Erklärung dafür, warum die Gesteinsschichten dort oft eine schiefe Lage haben:

1. Spätere Hebungen und Senkungen: Nach der Ablagerung wurden die Schichten im Raum Leipzig durch spätere Hebungen, beispielsweise während der Alpidischen Gebirgsbildung, weiter deformiert. Die Hebung des Erzgebirges im Süden und die Absenkung des Norddeutschen Beckens verstärkten diese Schieflage.

2. Einfluss von Salzstöcken: In der Region Leipzig sind auch Salzstöcke bekannt. Diese plastischen Strukturen können durch Aufsteigen im Untergrund die darüber liegenden Schichten kippen und verzerren.

Zusammenfassung:

Rote Tonsteinplatten im Leipziger Karl-Heine-Kanal stammen aus geologischen Schichten der Perm- und Triaszeit, die von einem warmen, trockenen Klima geprägt waren. Sie entstanden durch die Ablagerung und Verfestigung von tonhaltigen Sedimenten, deren rote Farbe durch Eisenoxid verursacht wurde. Diese Gesteine sind typisch für die Leipziger Tieflandsbucht, wo Schichten des Rotliegenden und Buntsandsteins weit verbreitet sind. Beim Bau des Kanals im 19. Jahrhundert wurden diese lokalen Materialien aufgrund ihrer Verfügbarkeit und Robustheit genutzt. Sie verbinden geologische Geschichte mit der industriellen Entwicklung Leipzigs und sind heute ein sichtbares Zeugnis dieser alten Geschichte.

Aufgaben:

1. Vergleiche den Tonstein Vorort mit den Bildern von Buntsandstein und Rotliegendem. Welchem von beiden würdest du das Gestein von Vorort eher zuordnen?

2. Überlege woher das Eisenoxid eventuell gekommen ist. Stelle eine Vermutung auf. 

3. Um etwa wie viel Grad sind die Platten verschoben/geneigt? (Zum Vergleich: Die Bilder oben haben keine Schieflage und liegen daher bei 0°) Welchen Grund für die Schieflage Vorort würdest du am ehesten wählen und warum?

4. Im Listing wird nichts zur Fein- oder Grobkörnigkeit von rotem Tonstein genannt. Fühle deshalb einmal an dem Fels. Es liegen auch viele lose Steine bereits im Wasser. Um welche der beiden Arten handelt es sich? Denke darüber nach warum das passen könnte und füge deine Überlegungen deinen Antworten hinzu.

5. Schieße ein Foto mit dir im Wasser oder deinem Boot, auf dem der Schriftzug der König Albert Brücke im Hintergrund zu sehen ist, welches du deinem Log beifügst.

Schicke bitte Deine Antworten an folgende Adresse: Mimahow.Earth-Cache@web.de oder über das Geocaching-Nachrichtencenter; bitte schreibe Deinen Cachernamen sowie den GC-Code in den Betreff.

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Viel Spaß wünscht Mimahow!!!

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Quellen:

https://www.leipziger-auwald.de/front_content.php?idcat=26

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Rotliegend

https://www.geothermie.de/bibliothek/lexikon-der-geothermie/r/rotliegend#:~:text=Das%20Rotliegend%20ist%20der%20%C3%A4ltere,Dyas%2C%20d.%20h.%20das%20Zweigeteilte).

https://de.m.wiktionary.org/wiki/Buntsandstein

https://biberberti.com/fur-teens/themen/naturgefahren/steinschlag-rutschungen/verwitterung-und-erosion/?print=print

https://www.outdooractive.com/mobile/de/poi/osnabruecker-land/roter-tonstein/22680352/

https://www.files.ethz.ch/structuralgeology/jpb/files/struk/3Verwerf.pdf

https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/RockData?rock=Ton%20und%20Tonstein

https://de.wikipedia.org/wiki/Erosion_(Geologie)

https://images.app.goo.gl/WAP8NYHG5xDhDDKQ8

https://www.scinexx.de/news/geowissen/halten-sedimente-die-plattentektonik-gang/

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Tonstein

https://images.app.goo.gl/jx5tDkjGUYxmNrpCA

https://images.app.goo.gl/UpvPAoBm3ohQ4EZQA

https://images.app.goo.gl/WAP8NYHG5xDhDDKQ8

https:/www.volksfreund.de/imgs/28/tok_c6b8fc706a2072495998eac7cdc22d2f/w1900_h1429_x1790_y1347_2742106301_d9e1be1920.IRPRODGERA_I70JLB.jpeg