Kallmünzer oder Alemonit?
Sechs unscheinbare Steine
Im Wald des Jachenhausener Grundes liegen sechs große Gesteinsblöcke. Einige erreichen ungefähr einen Kubikmeter, andere verschwinden heute fast vollständig unter Moos und Waldboden. Gemeinsam bilden sie das vom Bayerischen Landesamt für Umwelt ausgewiesene Geotop „Kallmünzer im Jachenhausener Grund“ (Geotop-Nr. 273R016).
Auf den ersten Blick wirken die Steine wenig spektakulär. Es gibt keine hohe Felswand, keinen Steinbruch und keinen großen Aufschluss. Erst beim näheren Hinsehen werden die Blöcke interessanter. Ihre Oberfläche ist ungewöhnlich unruhig. Helle und graue Bereiche wechseln sich ab, unterschiedlich große Gesteinsbestandteile liegen unmittelbar nebeneinander und stellenweise treten fast glasig wirkende, durchscheinende Partien hervor.
Doch noch ungewöhnlicher als das Aussehen der Steine ist ihre Interpretationsgeschichte: Denn solche verkieselten Gesteine wurden in der Region unterschiedlich gedeutet. Auch diese sechs Blöcke wurden in der geologischen Literatur bereits ganz anders interpretiert, als es ihre heutige Einordnung als Geotop vermuten lässt.
Was liegt hier also vor – Kallmünzer oder Alemonit?
Alemonit?
Wer einen der Blöcke aus der Nähe betrachtet, erkennt ein auffällig unruhiges Gestein. Große und kleine, häufig kantig erscheinende Bestandteile liegen scheinbar regellos nebeneinander. Dazwischen treten helle bis fast durchscheinende Partien auf. Stellenweise erinnert das Gefüge an eine zusammengekittete Ansammlung von Gesteinsbruchstücken – an eine Brekzie.
Genau solche ungewöhnlichen Gesteine wurden in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts mit einer ganz anderen Entstehungsgeschichte in Verbindung gebracht. Der Würzburger Geologe Erwin Rutte entwickelte ein Modell, nach dem die Auswirkungen des Ries-Ereignisses weit über den eigentlichen Krater hinausgereicht haben sollten. Für bestimmte stark verkieselte Gesteine der Südlichen Frankenalb verwendete er die Bezeichnung Alemonit und deutete sie als Teil dieser weitreichenden Impaktgeschichte. Der eigentliche Rieskrater liegt dabei rund 60 Kilometer westlich des Jachenhausener Grundes. Ruttes Vorstellung ging jedoch über einen auf den heutigen Krater beschränkten Einschlag hinaus. Er sprach von einer „Schweifregion des Rieskometen“ und brachte auch weiter entfernte Brekzien und Alemonite mit dem Ereignis in Zusammenhang.
Für den Jachenhausener Grund ist diese Interpretation besonders interessant. Matthias Mäuser untersuchte das Gebiet im Rahmen seiner am Institut für Geologie der Universität Würzburg unter Betreuung Ruttes angefertigten Diplomarbeit. In seiner 1984 veröffentlichten Arbeit beschreibt er hier sechs Alemonitblöcke im Kubikmeterformat und bezeichnet ihr Gefüge ausdrücklich als „grob brekziös“.
Als typische Merkmale von Alemoniten nennt Mäuser unter anderem eine nahezu vollständige Verkieselung, ein brekziöses Gefüge und teilweise blasenartige Hohlräume. An anderer Stelle seiner Arbeit bringt er die Zerstückelung von Gestein mit der schockartigen Beanspruchung im Rahmen des von Rutte angenommenen Impaktgeschehens in Verbindung.
Wie genau die sechs Blöcke im Jachenhausener Grund nach diesem Modell entstanden und auf welchem Weg sie an ihren heutigen Standort gelangten, beschreibt Mäuser allerdings nicht im Detail. Auch die starke Verkieselung wird als wesentliches Merkmal der Alemonite beschrieben, ohne dass daraus für diese sechs Blöcke eine lückenlose Abfolge ihrer Entstehung rekonstruiert werden kann.
Kallmünzer!
Heute führt das Bayerische Landesamt für Umwelt dieselben sechs Blöcke als Kallmünzer. Es beschreibt sie als Relikte aus verkieseltem kretazischem Sandstein und ordnet sie den Schutzfels-Schichten der Kreidezeit zu. Petrographisch handelt es sich um Quarzsandstein. Der Name „Kallmünzer“ hat eine eigene Geschichte. Obwohl er heute leicht mit dem Ort Kallmünz in Verbindung gebracht wird, lässt sich die Bezeichnung nach Schirmer auf ältere Wortformen wie „Kalminzer“, „Kalmünzer“ oder „Kulmitzer“ zurückführen. Die heute gebräuchliche Form setzte sich erst vergleichsweise spät durch.
Um zu verstehen, warum solche einzelnen Blöcke heute mitten im Wald liegen, müssen wir deshalb wesentlich weiter in die Erdgeschichte zurückgehen als bis zum Ries-Ereignis.
Während der Kreidezeit wurden in der Region mächtige sandige Sedimente abgelagert. Aus ihnen entstanden Sandsteine. Zwischen ihren einzelnen Sandkörnern befanden sich ursprünglich Porenräume, durch die Wasser und darin gelöste Stoffe zirkulieren konnten.
Für die Entstehung der Kallmünzer war anschließend ein Vorgang entscheidend: die Verkieselung.
Kieselsäurehaltige Lösungen durchströmten das poröse Gestein. Kieselsäure wurde ausgefällt und verband die vorhandenen Quarzkörner miteinander beziehungsweise füllte Porenräume aus. Dadurch wurden einzelne Bereiche des ursprünglich wesentlich weniger widerstandsfähigen Sandsteins stark silikatisch verfestigt.
Woher die für die Verkieselung benötigte Kieselsäure im Einzelnen stammte, lässt sich heute nicht mehr eindeutig rekonstruieren. Kieselsäure kann bei der chemischen Verwitterung silikatischer Minerale freigesetzt und anschließend mit Grund- und Porenwasser transportiert werden. Solche kieselsäurehaltigen Lösungen konnten durch den porösen Sandstein zirkulieren und die gelöste Kieselsäure an anderer Stelle wieder ausfällen.
An den Blöcken im Jachenhausener Grund ist diese starke Verkieselung stellenweise unmittelbar sichtbar. Zwischen den eher grauen und rauen Bereichen treten helle, teilweise milchig bis durchscheinend wirkende Partien hervor.
Die Verkieselung muss dabei nicht überall vollkommen gleichmäßig verlaufen. Unterschiedlich stark verfestigte Bereiche, Klüfte und bereits vorhandene Strukturen des Sandsteins können durch Verkieselung nachgezeichnet und durch spätere Verwitterung zusätzlich herauspräpariert werden. So kann das Gestein ein sehr unruhiges, stellenweise geradezu brekziös wirkendes Gefüge zeigen, obwohl sein Ausgangspunkt ein Sandstein ist.
Durch die Verkieselung entstand ein ausgesprochen hartes und verwitterungsbeständiges Gestein. Und genau diese Eigenschaft erklärt, warum wir heute keine zusammenhängende Sandsteinschicht, sondern einzelne große Blöcke vor uns haben.
Im Laufe sehr langer Zeiträume wurde die ehemalige kreidezeitliche Überdeckung verwittert und abgetragen. Weniger stark verfestigtes Material verschwand wesentlich schneller. Die besonders intensiv verkieselten Bereiche widerstanden der Verwitterung dagegen erheblich länger.
Sie blieben als Reliktsteine zurück. Solche freigelegten Blöcke müssen allerdings nicht mehr exakt an ihrem ursprünglichen Bildungsort liegen. Kallmünzer können nach ihrer Freilegung beispielsweise hangabwärts verlagert worden sein.
Solche Reliktsteine können erstaunliche Dimensionen erreichen. Auch aus anderen Teilen der Frankenalb werden Kallmünzer mit mehreren Kubikmetern Volumen beschrieben. Die sechs Blöcke im Jachenhausener Grund gehören also keineswegs zu den einzigen Vertretern dieser Gesteine.
Die heute sichtbaren Blöcke sind damit Überreste einer geologischen Situation, die längst verschwunden ist. Was heute wie sechs einzelne Steine im Wald erscheint, sind besonders widerstandsfähige Reste einer ehemals wesentlich weiter verbreiteten kreidezeitlichen Gesteinsbedeckung.
Für die sechs Blöcke im Jachenhausener Grund ist dies die heute wissenschaftlich etablierte Einordnung: Kallmünzer – verkieselte kretazische Quarzsandsteine, die als Reliktblöcke erhalten geblieben sind.
Und damit wäre die Geschichte eigentlich beendet …
Die Alemonit-Hypothese wurde bereits in den 1970er-Jahren intensiv kritisiert. Andere Geologen widersprachen Ruttes Interpretation und erklärten die Verkieselungen durch nicht impaktbedingte geologische Prozesse. In der Folge etablierte sich diese nicht auf einen Impakt zurückgreifende Erklärung als wissenschaftliche Standardinterpretation.
Für einen Nachweis eines Impaktereignisses reichen die hier mit bloßem Auge erkennbaren Merkmale allerdings nicht aus. Eine starke Verkieselung kann auch durch geologische Silifizierungsprozesse entstehen, und selbst ein brekziös wirkendes Gefüge ist für sich genommen noch kein Nachweis einer schockbedingten Zertrümmerung. Dafür wären charakteristische petrographische beziehungsweise mikroskopische Merkmale erforderlich. Genau hier liegt der entscheidende Unterschied zwischen einer möglichen Interpretation und einem geologischen Nachweis.
Jahrzehnte später bekam die Geschichte jedoch noch einmal eine unerwartete Wendung: Der Impaktforscher Kord Ernstson und Mitarbeiter griffen Ruttes Alemonit-Hypothese erneut auf. An verschiedenen als Alemonite bezeichneten Gesteinen aus dem weiteren Gebiet beschreiben sie Strukturen, die sie als Hinweise auf starke mechanische Beanspruchung beziehungsweise Schockeffekte interpretieren. Dazu zählen unter anderem auffällige Brekziengefüge sowie mikroskopische Strukturen in Quarzkörnern.
Damit vertreten sie die Auffassung, dass zumindest ein Teil der von Rutte beschriebenen Alemonite möglicherweise doch mit dem Ries-Ereignis in Verbindung stehen könnte. Das bedeutet allerdings nicht, dass damit die sechs Blöcke im Jachenhausener Grund als Impaktgesteine nachgewiesen wären. Und genau deshalb endet unsere Geschichte nicht mit einem spektakulären Meteoritenfund.
Die heute wissenschaftlich etablierte und vom Bayerischen Landesamt für Umwelt vertretene Interpretation dieser sechs Blöcke ist ihre Einordnung als Kallmünzer. Ihre starke Verkieselung lässt sich durch geologische Silifizierungsprozesse erklären, ihre Widerstandsfähigkeit erklärt ihre Erhaltung als Relikte einer längst abgetragenen kreidezeitlichen Überdeckung.
Die Alemonit-Hypothese gehört dennoch zur bemerkenswerten Interpretationsgeschichte dieser Steine. Sie zeigt zugleich, warum einzelne Beobachtungen am Gestein unterschiedlich gedeutet werden können – und warum in der Geologie nicht allein entscheidend ist, was ein Stein auf den ersten Blick zu zeigen scheint, sondern welche Entstehung sich durch die verfügbaren Befunde tatsächlich belegen lässt.
Vielleicht macht gerade das die sechs unscheinbaren Blöcke im Jachenhausener Grund so interessant:
Die Gesteine selbst haben sich nicht verändert – wohl aber die Geschichten, die Geologen in ihnen gelesen haben.
Eure Aufgaben
Schaut euch die angegebenen Blöcke aufmerksam an. Bitte entfernt kein Moos und keine Vegetation und schlagt selbstverständlich nichts vom Gestein ab. Alle Aufgaben können an den bereits natürlich freiliegenden Bereichen beantwortet werden.
1. Ein ziemlich unruhiger Stein
Betrachtet einen der größeren, gut sichtbaren Blöcke aus der Nähe. Beschreibt sein Gefüge. Welche unterschiedlichen Gesteinsbestandteile beziehungsweise Bereiche könnt ihr erkennen und in welchem ungefähren Größenbereich liegen sie? Achtet besonders darauf, ob deutlich voneinander abgrenzbare Bestandteile überwiegend kantig, kantengerundet oder deutlich gerundet erscheinen. Wirkt der Stein insgesamt gleichmäßig aufgebaut oder eher unruhig beziehungsweise brekziös?
2. Wo steckt die Verkieselung?
Sucht an einem der Blöcke nach den auffällig hellen bis teilweise durchscheinenden Bereichen. Vergleicht diese mit dem übrigen Gestein. Beschreibt Farbe, Glanz und Oberfläche beziehungsweise Bruchfläche. Woran könnt ihr diese Bereiche vor Ort vom übrigen Gestein unterscheiden?
3. Sechs Überlebende
Schaut euch nun nicht nur einen einzelnen Stein, sondern die unmittelbare Umgebung der Blöcke an. Seht ihr hier eine zusammenhängende Gesteinsschicht oder einzelne isolierte Blöcke, die aus Waldboden und Vegetation hervortreten? Erklärt anhand eurer Beobachtung und der Informationen im Listing, weshalb gerade die starke Verkieselung dazu beigetragen haben kann, dass diese Blöcke bis heute erhalten geblieben sind.
4. Kallmünzer oder Alemonit?
Ihr habt zwei unterschiedliche Interpretationen dieser sechs Steine kennengelernt. Betrachtet eure Beobachtungen aus den Aufgaben 1 bis 3 noch einmal: Welche davon lassen sich mit der Entstehung als Kallmünzer erklären und welche könnten auf den ersten Blick auch zu Ruttes Alemonit-Interpretation passen?
Zieht anschließend euer Fazit: Reichen eure Beobachtungen vor Ort aus, um zwischen beiden Entstehungsinterpretationen eindeutig zu unterscheiden? Warum beziehungsweise warum nicht?
Zum Abschluss macht bitte ein Foto von euch oder einem persönlichen Gegenstand an einem der Kallmünzer und fügt es eurem Log bei.
Nachdem ihr mir eure Antworten geschickt habt, könnt ihr sofort loggen. Sollte etwas nicht passen, melde ich mich bei euch.
Quellen
Bayerisches Landesamt für Umwelt (LfU): Geotopkataster Bayern, Geotop 273R016 „Kallmünzer im Jachenhausener Grund“.
https://www.umweltatlas.bayern.de/standortauskunft/rest/reporting/sb_geotope/generate?additionallayerfieldvalue=273R016
Rutte, E. (1962): Erläuterungen zur Geologischen Karte von Bayern 1:25.000, Blatt Nr. 7037 Kelheim. Bayerisches Geologisches Landesamt, München.
https://www.bestellen.bayern.de/med/ae58bce8-b4a5-11f0-81ee-c3fc7d0a3316/4b0e6a70-1059-11d9-4c85-9d915831e9eb/0/11043.pdf
Rutte, E. (1974): Neue Befunde zu Astroblemen und Alemoniten in der Schweifregion des Rieskometen.
In: Oberrheinische geologische Abhandlungen. Schweizerbart, Stuttgart, ISSN 0078-2939, Jg. 23, 1974, S. 66–105.
Mäuser, M. (1984): Geologie des Gebietes von Jachenhausen bei Riedenburg (Südl. Frankenalb).
https://www.heimatforschung-regensburg.de/2997/1/ubr19434.pdf
Schirmer, W. (2015): Kallmünzer in der Frankenalb.
https://www.fsvf.de/fileadmin/user_upload/FSVF/downloads/pdfs/natur/profSchirmer/2015_4_SchirmerKallmuuenzer.pdf
Ernstson, K., Molnár, M., Hiltl, M. & Ventura, K. (2019): Disputed, Forgotten, Revitalized: Alemonite – an Enigmatic Impact Breccia Probably Linked to the Ries Crater (Germany) Impact Event.
https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2019/pdf/1370.pdf
Das Schaubild „Entstehung und Erhaltung der Kallmünzer“ wurde mit Unterstützung von ChatGPT erstellt und für dieses Listing inhaltlich geprüft und überarbeitet.