Die Genese und Unterscheidung roter Sedimentgesteine des Perms und der Untertrias
(Langfassung des Titels)
Von den Parkkordinaten erreicht ihr das Ziel dieser Exkursion, indem ihr dem Wegweiser "Steine erzählen Geschichte" (siehe Galerie) folgt. Dort angekommen werden wir uns praxisnah dem Thema annehmen. Das Listing enthält die wesentlichen Grundinformationen dazu.
Abb. 1: Wandel vom kristallinen Gebirge zur heutigen Landschaft
Die Abbildung zeigt schematisch den stratigraphischen Aufbau und die genetischen Zusammenhänge einer typischen mitteleuropäischen Abfolge vom variszischen Grundgebirge bis zu den heutigen quartären Ablagerungen. Die Darstellung ist als vertikales Profil aufgebaut, wobei das älteste Gestein unten und das jüngste oben liegt; ein Pfeil am rechten Rand verdeutlicht diese Altersabfolge.
An der Basis der Abbildung befindet sich das variszische Grundgebirge, bestehend aus kristallinen Gesteinen wie Gneisen, Graniten und Migmatiten. Diese Gesteine sind nicht geschichtet, sondern massiv ausgebildet und repräsentieren das ehemalige Liefergebiet für die darüber abgelagerten Sedimente. Ihre Abtragung setzte nach der variszischen Gebirgsbildung ein und lieferte das Ausgangsmaterial für die nachfolgenden Sedimentationsphasen.
Darüber folgt das Rotliegende des Unterperms, das durch rote bis rot-grün gescheckte Sandsteine, Brekzien und Konglomerate charakterisiert ist. Diese Sedimente sind schlecht sortiert und zeigen häufig chaotische Texturen, was auf hohe Transportenergien und rasche Ablagerungsprozesse hinweist. Genetisch werden sie mit Schwemmfächern und Sturzfluten in einem kontinentalen, ariden bis semiariden Klima in Verbindung gebracht. Das Rotliegende dokumentiert somit eine Phase intensiver Abtragung des variszischen Gebirges und gleichzeitiger Auffüllung intramontaner Becken.
Im oberen Teil des Rotliegenden ist das Obere Rotliegende gesondert hervorgehoben. Es besteht überwiegend aus plattig geschichteten Siltsteinen sowie feinsandigen Tonsteinen. Die Schichtung ist ruhig und gleichmäßig, was auf eine deutlich reduzierte Reliefenergie und ruhigere Ablagerungsbedingungen schließen lässt. Charakteristisch sind zudem zeitweise reduzierte Bedingungen, die sich in dunkleren, grau bis grünlich gefärbten Lagen äußern. Diese Sedimente entstanden in Beckenmilieus, etwa auf überstauten Ebenen oder in playaartigen Ablagerungsräumen.
Darauf folgt der Buntsandstein der Unteren Trias, der diskordant auf dem Rotliegenden aufliegt. Diese Diskordanz markiert eine längere Phase der Abtragung und Sedimentationsunterbrechung. Der Buntsandstein ist als roter, gut sortierter und quarzreicher Sandstein ausgebildet. Er zeigt eine gleichmäßig rote Färbung und eine ruhige Textur, was auf großräumige, stabile Flusssysteme unter weiterhin kontinentalen Bedingungen hinweist.
Den Abschluss der Abfolge bildet das Quartär (Holozän). Es umfasst lockere Ablagerungen wie Bachschotter, Sande und Lehme, die das heutige Flussbett ausmachen. Die Gerölle stammen aus allen tieferliegenden geologischen Einheiten, was die fortdauernde Abtragung und Umlagerung der älteren Gesteine widerspiegelt. Die oberste Darstellung zeigt eine heutige Flusslandschaft und verdeutlicht den aktuellen geomorphologischen Zustand.
Bei den Listingkoordinaten werden wir sowohl in situ als auch im Bachschotter unterschiedliche Gesteine vorfinden. Beispiehaft zwei Funde von vor Ort aus der Roten Murg:
Abb. 2: Buntsandstein
Merkmale: Homogene, rote Farbe; feinsandige und matte Oberfläche; ruhige und homogene Textur; keine groben Gerölle oder Bruchstücke; abgerundete Bachgeröllform; Ablagerung: Flussand
Abb. 3: Unteres / Mittleres Rotliegendes
Merkmale: kein sauber sortierter Sand; fleckige, rot-grüne Farbe; kleine, glitzernde Punkte: Quarz, Feldspat; gelbliche bis grünliche Schlieren: Eisen und sekundäre Umwandlung; gemischte, unruhige Körnung; chaotische Textur; keine abgerollte "Sandstein-Optik"; Ablagerung: Schutt / Schwemmfächer
Damit kommen wir zum abschließenden Rüstzeug für unsere Exkursion:
Bestimmung von Buntsandstein sowie oberem, mittlerem und unterem Rotliegendem im Gelände
Bei der Unterscheidung von Buntsandstein und den verschiedenen Fazies des Rotliegenden ist im Gelände weniger die absolute Farbe entscheidend als vielmehr die Textur, die Schichtung und der Gesamteindruck des Gesteins. Zunächst sollte beurteilt werden, ob das Gestein ruhig und gleichmäßig aufgebaut ist oder ob es unruhig und chaotisch wirkt. Ruhig aufgebaute Gesteine zeigen meist eine regelmäßige, bankige oder plattige Schichtung, eine relativ einheitliche Korngröße und zerfallen bevorzugt entlang der Schichtflächen. Chaotisch aufgebaute Gesteine hingegen besitzen wechselnde Korngrößen innerhalb desselben Handstücks, unregelmäßige Bruchflächen und wirken insgesamt klastisch oder „schuttartig“.
Wirkt das Gestein ruhig und gut geschichtet, kommt entweder Buntsandstein oder oberes Rotliegendes in Frage. In diesem Fall ist die Farbverteilung ein wichtiges Kriterium. Buntsandstein zeigt in der Regel eine gleichmäßige rote bis rotbraune Färbung mit nur geringen Farbunterschieden zwischen einzelnen Lagen. Er ist meist feinsandig bis mittelkörnig, gut sortiert und besitzt eine eher blockige bis dickbankige Schichtung. Das obere Rotliegende dagegen ist häufig feinkörniger und zeigt neben roten Lagen auch graue, dunkelgraue oder grünliche Schichten oder Flecken. Diese Farbwechsel spiegeln wechselnde oxidierende und reduzierende Ablagerungsbedingungen wider. Charakteristisch ist zudem ein plattiger Zerfall in dünne Lagen sowie eine insgesamt feinere, ruhigere Textur als im darunterliegenden Rotliegenden.
Wirkt das Gestein hingegen unruhig oder chaotisch, handelt es sich sehr wahrscheinlich um mittleres oder unteres Rotliegendes. Diese Gesteine sind typischerweise schlecht sortiert und enthalten innerhalb eines Aufschlusses oder Handstücks stark wechselnde Korngrößen. Häufig treten grobe Sandsteine, Konglomerate oder sogar Brekzien auf, deren Klasten kantig bis nur schwach gerundet sind. Eine regelmäßige Schichtung fehlt meist oder ist nur angedeutet. Die Bruchflächen sind stufig und unregelmäßig, und das Gestein vermittelt insgesamt den Eindruck eines rasch abgelagerten Schuttmaterials. Diese Eigenschaften spiegeln die Ablagerung in Schwemmfächern, Sturzfluten und episodischen Gerinnen am Rand des variszischen Gebirges wider.
Zusätzliche Hinweise ergeben sich aus der Position im Profil der Abb.1. Liegt ein fein geschichtetes, plattiges, rot bis rot-grau gefärbtes Gestein unterhalb des Buntsandsteins und oberhalb grobklastischer, chaotischer Sedimente, spricht dies stark für oberes Rotliegendes. Grobklastische, schlecht sortierte Sedimente direkt auf kristallinem Grundgebirge sind dagegen typisch für unteres bis mittleres Rotliegendes. Der Buntsandstein folgt diskordant auf das Rotliegende und markiert den Übergang zu einer stabileren, fluvial geprägten Ablagerungsumwelt der Unteren Trias.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Buntsandstein durch seine gleichmäßige rote Farbe, gute Sortierung und ruhige Textur gekennzeichnet ist, während das obere Rotliegende ebenfalls ruhig geschichtet, jedoch feiner, plattiger und farblich wechselhafter ausgebildet ist. Das mittlere und untere Rotliegende unterscheiden sich davon deutlich durch ihre chaotische Textur, schlechte Sortierung und den häufigen Anteil grober, kantiger Klasten.
Abb. 4: Feldaufgabe Nr. 1
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1. Der in Abb. 4 türkis abgedeckte Aufschluss findet sich bei den Listingkoordinaten auf beiden Seiten der Roten Murg. Es ist also ein unmittelbarer Zugang möglich. Beschreibe den Aufschluss hinsichtlich seiner gesamten Erscheinung (Lithologie), Schichtung, Farbe, Verwitterungsbild und interpretiere die Ablagerungsbedingungen. Ordne den Aufschluss nach Abb. 1 des Listings stratigraphisch ein.
2.. Welche Gesteinstypen sind im Bachbett häufiger vertreten als im Aufschluss?
3. Warum finden sich im Bachbett andere Gesteine?
4. Lade bitte mit dem Log ein Foto vor Ort mit deinem Cachernamen oder einem persönlichen Gegenstand hoch.
Quellen:
LGRB Kartenviewer (Baden-Württemberg)
LGRBwissen - Baden-Württemberg
McCann T., Manchego M. (2015): Geologie im Gelände
Fotos:
Abb. 1 gestaltet mit AI
Abb. 2 - 4 und Seitenbild: Eigen