Geologisches Denkmal Karben – Tektonik der Wetterau

Zwischen Klein-Karben und Rendel liegt ein ganz besonderes Fenster in die Erdgeschichte: das Geologische Denkmal Karben. Der künstlich freigelegte Aufschluss wurde 2006 als Geologisches Denkmal ausgewiesen und ist seitdem frei zugänglich. Durch die nur sehr dünne Lössdecke sind hier Gesteine aus dem Miozän direkt sichtbar – eine Seltenheit in der Wetterau. Wer hier steht, kann über 20 Millionen Jahre Erdgeschichte mit eigenen Augen betrachten.

Geologischer Hintergrund

Vor etwa 22 bis 23 Millionen Jahren, im Miozän, war die Wetterau Teil eines riesigen Seesystems, des sogenannten Wetterauer Sees. Mit einer Fläche von rund 4.500 Quadratkilometern war er fast zehnmal so groß wie der heutige Bodensee. In diesem See lagerten sich unterschiedliche Sedimente ab: Ton, Mergel, Kalk und Sand.

• Ton besteht aus sehr feinen Mineralteilchen, die sich in ruhigen Gewässern absetzen.

• Mergel ist eine Mischung aus Ton und Kalk und entsteht typischerweise in seereichen Landschaften.

• Kalkstein bildet sich meist in warmen, flachen Gewässern aus Ablagerungen von Schalen, Kalkalgen oder chemischer Ausfällung.

Diese Schichten sind heute im Geotop aufgeschlossen und lassen sich direkt vor Ort erkennen.

Die Schichten im Aufschluss

Die Schichtenfolge im Geotop zeigt mehrere Formationen des Miozäns:

• Oberrad-Formation: Helle, harte Kalksteine mit vielen Fossilien. Früher nannte man sie „Cerithienschichten“ nach der Schnecke Cerithium.

• Rüssingen-Formation: Darüber liegen Ton- und Kalklagen, grünlich und hell, im Wechsel. Früher „Inflatenschichten“ genannt, nach der Schnecke Hydrobia inflata.

• Lössdecke: Die oberste Schicht besteht aus feinkörnigem Staub, der während der Eiszeiten durch den Wind hierher transportiert wurde. Sie ist nur sehr dünn, wodurch die älteren Schichten sichtbar bleiben.

Gut zu erkennen sind die harten Kalkbänke und die weicheren Tonlagen, die ein wechselndes Ablagerungsmilieu anzeigen.

Insgesamt müsste wohl das Denkmal erneut aufgeschlossen werden um wieder einen besseren Blick auf die Schichten zu erhalten. 

Tektonik der Wetterau

Das Geotop ist nicht nur wegen der Schichten interessant, sondern auch wegen seiner Tektonik. „Tektonik“ bezeichnet Bewegungen und Spannungen in der Erdkruste.

Am Aufschluss sieht man, dass jüngere Schichten unmittelbar neben älteren liegen – ein Zeichen für Verwerfungen. Eine Verwerfung ist ein Bruch im Gestein, an dem Schichten gegeneinander verschoben wurden. Diese Strukturen hängen mit der Entstehung des Oberrheingrabens zusammen, einer großen Absenkungszone, die bis heute geologisch aktiv ist.

An einer Verwerfung kann man erkennen, dass etwas nicht stimmt: Schichten, die eigentlich in einer bestimmten Reihenfolge liegen sollten, sind plötzlich versetzt. Manchmal liegen jüngere Schichten direkt neben älteren – ein klares Zeichen dafür, dass hier eine tektonische Bewegung stattgefunden hat.

Die Verwerfung im Geotop Karben

Das Besondere am Geologischen Denkmal Karben ist, dass man hier eine solche Verwerfung direkt beobachten kann. Im Aufschluss sieht man, dass jüngere Schichten der Rüssingen-Formation unmittelbar neben älteren Schichten der Oberrad-Formation liegen. 

Diese Verwerfung ist keine eigenständige Struktur, sondern Teil eines viel größeren geologischen Geschehens: der Entstehung des Oberrheingrabens. Dieser gewaltige Grabenbruch erstreckt sich über etwa 300 Kilometer von Basel bis Frankfurt und darüber hinaus. Seit etwa 45 bis 50 Millionen Jahren senkt sich der Graben ab, während sich die Randgebirge (Vogesen, Schwarzwald, Odenwald) herausheben.

In der Wetterau wirken die gleichen Dehnungskräfte, die auch den Oberrheingraben formten. Das Gestein wurde auseinandergezogen, es entstanden Brüche und Verwerfungen, und einzelne Schollen senkten sich unterschiedlich stark ab. An manchen Stellen – wie hier in Karben – wurden dabei Gesteinsschichten gegeneinander versetzt. Der Versatz kann wenige Meter, aber auch viele hundert Meter betragen.

Tektonik der Wetterau im größeren Zusammenhang

Das Geotop ist geologisch besonders wertvoll, weil es nicht nur die Sedimente des Miozäns zeigt, sondern auch die tektonischen Prozesse sichtbar macht, die unsere Landschaft geformt haben.

Die Wetterau ist Teil des großen Europäischen Rift-Systems – einer Zone, in der die Erdkruste gedehnt wird. Dieses System reicht vom Mittelmeer bis zur Nordsee. Der Oberrheingraben ist das bekannteste Teilstück. In der Wetterau setzen sich die gleichen Strukturen fort: Der Untergrund ist durch zahlreiche Verwerfungen in einzelne Schollen zerbrochen, die sich unterschiedlich schnell absenken oder heben.

Diese tektonischen Bewegungen sind auch heute noch aktiv – allerdings sehr langsam. Im Oberrheingraben beträgt die Absenkung etwa 0,1 bis 0,6 Millimeter pro Jahr. Das klingt wenig, summiert sich aber über Jahrmillionen zu erheblichen Beträgen. Die Erdbeben, die gelegentlich in der Region spürbar sind, zeigen, dass die Spannungen in der Erdkruste noch immer wirken.

Fossilien und Paläoumwelt

In den Kalk- und Tonsteinen sind Fossilien von Schnecken und Muscheln eingeschlossen. Sie stammen aus einem See, dessen Salzgehalt nicht konstant war. Zeitweise war das Wasser sogar „hypersalin“ – das heißt, salziger als normales Meerwasser. Solche Bedingungen entstehen, wenn Wasser verdunstet, aber nicht genügend Zufluss vorhanden ist, vergleichbar mit heutigen Salzseen.

Die auffällige Wechsellagerung der Schichten zeigt, dass sich Umweltbedingungen wie Wasserstand, Salzgehalt und Sedimentzufuhr mehrfach änderten.

Bedeutung des Geotops

Das Geologische Denkmal Karben bietet auf kleinem Raum einen Einblick in die Erdgeschichte:

• Es zeigt die Ablagerungen eines großen Binnensees im Miozän.

• Fossilien belegen die damaligen Lebensbedingungen.

• Tektonische Bewegungen haben die Schichten gegeneinander versetzt.

Damit ist das Geotop ein ideales Anschauungsobjekt für Schulen, Familien und alle, die sich für Geologie interessieren.

Bilder

Praktische Hinweise / Logbedingungen

Das Geotop ist über einen Fuß- und Radweg zwischen Klein-Karben und Rendel erreichbar. Parkmöglichkeiten gibt es in beiden Ortsteilen. Eine Infotafel vor Ort erläutert die geologischen Besonderheiten zusätzlich.

Passt auf Eure Klamotten auf. Besucht das Gelände lieber nicht bei zu hoher Feuchtigkeit. Es ist rutschig und klebrig. 

Schickt mir bitte die Antworten zu den Fragen und macht ein Bild mit Euch (oder einem Gegenstand von Euch... Ihr kennt das) und hängt es dem Log an. Nutzt das Kontaktformular von GC zum Senden der Antworten. 

• Frage 1: Nimm etwas von dem weißen Material in die Hand. Zerreibe es zwischen den Fingern. Wie fühlt es sich an? Beschreibe die Konsistenz.

• Frage 2: Welche Sedimentart ist das weiße Material?

• Frage 3: Teste auch das hellbraune Material der anderen Formation. Wie verhält es sich im Vergleich zum weißen Material? Was ist der Unterschied?

• Frage 4: Schau dir den Aufschluss genau an. In welche Richtung (Himmelsrichtung) sind die Gesteinsschichten geneigt? 

• Frage 5: Stell dir vor, die Schichten wären nicht durch eine Verwerfung versetzt worden. Wie würden Oberrad-Formation und Rüssingen-Formation dann zueinander liegen?

Quellen und Literatur

• Frankfurter Neue Presse (2024): Restaurierung und Erläuterungen zum Geotop.

• Schäfer & Kadolsky (2002): Stratigraphische Einheiten im Tertiär des Mainzer und Hanauer Beckens.

• Nohl et al. (2021): Salinitätsänderungen im Miozän-Becken. Geological Journal.

• Wikipedia: Mainz-Gruppe (Oberrad-, Rüssingen-Formation).

• Mineralienatlas: „Cerithienschichten“.

• Archiviertes EarthCache-Listing GC22YKY: Fossilien und Schichtabfolge.