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Alles Marmor, was glänzt?

Der Dom St. Peter ist das weithin sichtbare Wahrzeichen Regensburgs und eine der bedeutendsten gotischen Kathedralen Bayerns. Seine Baugeschichte erstreckt sich über mehrere Jahrhunderte. Entsprechend vielfältig sind nicht nur seine Kunstwerke, sondern auch die Natursteine, die im Dom verbaut wurden.

Wer sich im Inneren umsieht, begegnet immer wieder Marmor: weißem Marmor an Bildwerken und Denkmälern, vor allem aber auffälligem roten Marmor an Sockeln, Stufen und Grabplatten. Doch ein Name allein verrät noch nicht, wie ein Gestein entstanden ist. Gesteine tragen Hinweise auf ihre Entstehung in sich. Manchmal genügt schon ein genauer Blick auf ihre Bestandteile und Strukturen, um ihre Geschichte zu entschlüsseln.

Bitte beachte

Der Regensburger Dom ist in erster Linie Kirche und Gotteshaus. Ein ruhiger und pietätvoller Umgang mit dem Ort und seinem Umfeld ist selbstverständlich.
Der Besuch des Doms ist kostenlos. Alle für diesen EarthCache benötigten Bereiche sind frei zugänglich; eine kostenpflichtige Führung oder der Besuch des Domschatzmuseums ist nicht erforderlich. Über den Eingang auf der Nordseite ist der Dom auch barrierefrei zugänglich.
Der Dom ist für Besichtigungen regulär zu folgenden Zeiten geöffnet:

• November bis März: Mo–Sa 6:30–17:00 Uhr, Sonn- und Feiertage 13:00–17:00 Uhr
• April, Mai und Oktober: Mo–Sa 6:30–18:00 Uhr, Sonn- und Feiertage 13:00–18:00 Uhr
• Juni bis September: Mo–Sa 6:30–19:00 Uhr, Sonn- und Feiertage 13:00–19:00 Uhr

Bitte beachte, dass auch während der regulären Öffnungszeiten Gottesdienste und andere religiöse Veranstaltungen stattfinden können. Während dieser Zeiten hat der EarthCache selbstverständlich Pause. Informiere dich daher vor deinem Besuch auch über die aktuellen Gottesdienstzeiten.

Für keine der Aufgaben muss etwas berührt, betreten, bestiegen oder verändert werden. Insbesondere die Grabdenkmäler und liturgischen Bereiche werden nicht angefasst. Alle benötigten Beobachtungen können ausschließlich mit den Augen und aus den öffentlich zugänglichen Bereichen gemacht werden.

Sedimentgesteine – was steckt im Gestein?

Sedimentgesteine entstehen aus Material, das zunächst abgelagert und später zu festem Gestein wird. Das können beispielsweise mineralische und gesteinige Bestandteile, Kalkschlamm oder Überreste von Lebewesen sein. Während der Ablagerung und der anschließenden Verfestigung können ganz unterschiedliche Bestandteile und Strukturen entstehen oder erhalten bleiben.

Knollen

Knollen sind rundliche bis unregelmäßig geformte Bereiche innerhalb eines Gesteins. Sie können sich durch ihre Farbe, Zusammensetzung oder Struktur deutlich vom umgebenden Material unterscheiden. Besonders auffällig sind sie in sogenannten Knollenkalken.
Solche Knollen können bereits während der Ablagerung und frühen Verfestigung eines Kalksediments entstehen bzw. herausgebildet werden. Umlagerung, Durchwühlung des noch weichen Sediments und spätere Lösung unter Druck können die ursprünglich abgelagerten Kalkmassen zusätzlich verändern und voneinander abgrenzen.

Klasten

Klasten sind Bruchstücke bereits vorhandenen Materials. Sie entstehen, wenn Gestein oder bereits verfestigte Sedimentbestandteile zerbrochen bzw. abgetragen, transportiert und anschließend erneut abgelagert werden. Je nach Entstehung und Transport können sie kantig, gerundet und unterschiedlich groß sein.

Matrix und Zwischenmittel

Zwischen größeren Bestandteilen kann feineres Sediment abgelagert werden. Dieses Zwischenmittel bzw. die Matrix umgibt die größeren Komponenten und kann sich in Farbe, Korngröße oder Zusammensetzung deutlich von ihnen unterscheiden.

Bioklasten und Fossilien

Auch Lebewesen liefern Material für Sedimentgesteine. Schalen, Skelettreste und andere Bruchstücke von Organismen können nach ihrem Tod in das Sediment gelangen und werden als Bioklasten bezeichnet. Bleiben solche Reste oder charakteristische Formen bei der Verfestigung des Sediments erhalten, können sie als Fossilien im Gestein überliefert werden.
Regelmäßige Formen, beispielsweise Schalen oder spiralige Strukturen, können deshalb Hinweise auf einen biologischen Ursprung geben.

Spätere Veränderungen

Nicht alle heute sichtbaren Strukturen entstanden bereits bei der Ablagerung. Auch nach der Verfestigung kann das Gestein verändert werden. Risse können entstehen und später von Mineralen wie Calcit ausgefüllt werden, sodass helle Adern zurückbleiben. Unter hohem Auflastungsdruck kann außerdem Kalk entlang bestimmter Flächen gelöst werden; dadurch können unregelmäßige Drucklösungsnähte entstehen.

All diese Merkmale können Hinweise auf die Entstehungs- und Veränderungsgeschichte eines Sedimentgesteins liefern.
Die rote Färbung vieler solcher Kalksteine entsteht durch fein verteilte Eisenoxide, vor allem Hämatit. Für die Bestimmung des Gesteins ist die Farbe allein jedoch nicht entscheidend.

Was ist dagegen Marmor?

Marmor entsteht, wenn ein karbonatisches Ausgangsgestein wie Kalkstein oder Dolomit durch erhöhte Temperaturen und Drücke metamorph verändert wird. Dabei rekristallisieren die Carbonatminerale. Das ursprüngliche sedimentäre Gefüge wird verändert; Fossilien und andere sedimentäre Strukturen können dabei verwischt oder zerstört werden.

Ein typischer Marmor besitzt deshalb ein rekristallisiertes Gefüge: Die neu gebildeten bzw. gewachsenen Kristalle greifen ineinander, während ursprüngliche sedimentäre Strukturen meist nicht mehr deutlich erkennbar sind.

Ob ein Gestein Marmor ist, lässt sich nicht einfach an seiner Farbe erkennen. Marmor kann weiß, grau, rosa, grünlich oder andersfarbig sein.
Für uns ist daher etwas anderes entscheidend: Welche Bestandteile und Strukturen können wir im Gestein tatsächlich erkennen?

Logbedingungen

Um diesen EarthCache zu loggen, sende mir bitte deine Antworten auf die Aufgaben 1–4  über mein Geocaching-Profil bzw. das Nachrichtencenter.
Du kannst anschließend direkt loggen und musst nicht auf eine Antwort warten. Sollte etwas unklar sein, melde ich mich bei dir.
Hänge deinem Log bitte ein Foto von dir, deinem GPS oder einem persönlichen Gegenstand im Dom oder im Domgarten an. Achte dabei darauf, keine Details zu zeigen, die zur Lösung dieses EarthCaches benötigt werden.

Der rote Marmor

Roter Marmor begegnet dir an vielen Stellen im Regensburger Dom. Für deine Untersuchung begibst du dich zunächst zum Grabdenkmal des Kardinalbischofs Philipp Wilhelm von Bayern im Mittelschiff. Das 1611 aufgestellte Denkmal besteht aus einer knienden Bronzefigur auf einem Sockel aus rotem Marmor.
Sieh dir anschließend auch die polierten Stufen der Altarinsel an. An diesen beiden Stellen sind die Strukturen besonders gut zu erkennen.
Auch zahlreiche Grabplatten bestehen aus rotem Marmor. Grundsätzlich kannst du dort ähnliche Beobachtungen machen; ihre Oberflächen sind jedoch teilweise deutlich stärker abgenutzt bzw. verwittert.

Aufgabe 1

a) Betrachte mehrere polierte Flächen des roten Marmors. Beschreibe kurz sein Gefüge. Wirkt das Gestein gleichmäßig oder erkennst du deutlich unterschiedliche Bestandteile und Bereiche?
b) Welche der im Kapitel über Sedimentgesteine vorgestellten Bestandteile und Strukturen glaubst du hier wiederzuerkennen? Nenne mindestens zwei und beschreibe kurz, woran du sie erkennst.
c) Auf der Südseite des Sockels des Philipp-Wilhelm-Denkmals kannst du außerdem zwei kleine spiralige Strukturen entdecken. Beschreibe sie kurz. Wie würdest du sie anhand des zuvor Gelernten einordnen?

Marmor zum Vergleich

Begib dich nun zum nördlichen Durchgang zum Domschatzmuseum. Auf dessen Westseite befindet sich das Denkmal für Karl Theodor von Dalberg. Das 1824 von Luigi Zandomeneghi geschaffene Bildwerk besteht aus weißem Carrara-Marmor.
Schau dir seine Oberfläche aus der Nähe an und vergleiche sein Gefüge mit dem roten Marmor.

Aufgabe 2

Welche Unterschiede erkennst du zwischen beiden Gesteinen hinsichtlich Homogenität, Gefüge und sichtbarer Bestandteile bzw. Strukturen?

Deine Einschätzung

Jetzt hast du beide Gesteine untersucht.

Aufgabe 3

Welche deiner Beobachtungen am roten Marmor sprechen für eine sedimentäre Entstehung und damit gegen einen Marmor im geologischen Sinn? Begründe deine Antwort anhand dessen, was du vor Ort am Gestein beobachtet hast.

Feldstudie – der Domgarten

Zum Abschluss geht es noch einmal hinaus. Im Domgarten, unmittelbar beim Dom an den zusätzlich angegeben Koordinaten, befindet sich das Grabdenkmal des Regensburger Domdekans Caspar von Gumpenberg. Für diesen EarthCache ist vor allem der auffällige rote Werkstein interessant.

Nachdem du dich im Dom damit beschäftigt hast, was Bestandteile und Strukturen über die Entstehung eines Gesteins verraten können, kannst du dein Wissen hier nun an einem weiteren Beispiel anwenden.

Aufgabe 4

a) Betrachte den roten Werkstein des Grabdenkmals genauer und beschreibe sein Gefüge. Welche der zuvor kennengelernten Bestandteile und Strukturen kannst du hier wiedererkennen? Beschreibe auch, wie die verschiedenen Bereiche zueinander angeordnet sind.
b) Was verraten dir diese Beobachtungen über die Entstehung des Gesteins? Würdest du den Stein aufgrund seines Gefüges im geologischen Sinn als Marmor einordnen? Begründe deine Einschätzung anhand deiner Beobachtungen vor Ort.

Marmor – oder doch nicht?

Tatsächlich wird der Begriff Marmor nicht ausschließlich im geologischen Sinn verwendet. Im Natursteinhandel und Steinmetzhandwerk wurden und werden auch dekorative, gut polierbare Kalksteine als „Marmor“ bezeichnet. Geologisch bleiben solche Gesteine jedoch Sedimentgesteine.

Gerade rote Knollenkalke können besonders auffällig sein. Knollen, das sie umgebende Zwischenmaterial sowie erhaltene biogene Bestandteile oder Fossilien können noch heute Hinweise auf ihre sedimentäre Entstehung geben. Doch selbst wenn wir erkennen, dass wir einen solchen roten Kalkstein vor uns haben, kennen wir damit noch nicht zwangsläufig seine Herkunft.
Jurassische rote Knollenkalke ähnlicher Ausbildung kommen in verschiedenen Regionen vor – unter anderem in Bayern, Österreich, den Südalpen und im mediterranen Raum. Das Bayerische Landesamt für Denkmalpflege weist deshalb darauf hin, dass ihre genaue Herkunft allein anhand des makroskopischen Erscheinungsbildes häufig nicht sicher bestimmt werden kann.

„Rotmarmor“ kann also eine völlig richtige Werksteinbezeichnung sein – ohne dass das Gestein geologisch Marmor ist oder der Name seine genaue Herkunft verrät.

Manchmal erzählen die Strukturen eines Gesteins eben mehr über seine Entstehung als sein Name.

All Marble That Glitters?

St. Peter’s Cathedral is Regensburg’s most prominent landmark and one of Bavaria’s most important Gothic cathedrals. Its construction history spans several centuries. Accordingly, not only its works of art but also the natural stones used throughout the cathedral are remarkably diverse.

As you look around the interior, you will encounter marble in many places: white marble used for sculptures and monuments, but above all striking red marble on pedestals, steps and tomb slabs. Yet a name alone does not tell us how a rock was formed. Rocks preserve clues to their origins. Sometimes, taking a closer look at their components and structures is enough to unravel their history.

Please note

Regensburg Cathedral is first and foremost a church and place of worship. Please behave respectfully and considerately both inside the cathedral and in its surroundings.
Admission to the cathedral is free of charge. All areas required for this EarthCache are freely accessible; neither a paid guided tour nor a visit to the Cathedral Treasury Museum is required. The cathedral is also wheelchair accessible via the entrance on the north side.
The cathedral is normally open to visitors at the following times:

• November to March: Mon–Sat 6:30 a.m.–5:00 p.m.; Sundays and public holidays 1:00–5:00 p.m.
• April, May and October: Mon–Sat 6:30 a.m.–6:00 p.m.; Sundays and public holidays 1:00–6:00 p.m.
• June to September: Mon–Sat 6:30 a.m.–7:00 p.m.; Sundays and public holidays 1:00–7:00 p.m.

Please note that services and other religious events may also take place during regular opening hours. During these times, the EarthCache is of course on pause. Please therefore check the current service times before your visit as well.

None of the tasks require you to touch, enter, climb on or alter anything. In particular, please do not touch any tomb monuments or liturgical areas. All observations required for this EarthCache can be made visually from publicly accessible areas.

Sedimentary Rocks – What Is Inside the Rock?

Sedimentary rocks form from material that is first deposited and later consolidated into solid rock. This material may include mineral and rock fragments, carbonate mud or remains of living organisms. During deposition and subsequent consolidation, a wide variety of components and structures may form or be preserved.

Nodules

Nodules are rounded to irregularly shaped areas within a rock. They may differ distinctly from the surrounding material in colour, composition or structure. They are particularly conspicuous in so-called nodular limestones.
Such nodules may begin to form during deposition and the early consolidation of carbonate sediment. Reworking, burrowing within the still-soft sediment and later pressure solution can further modify and separate the originally deposited carbonate masses.

Clasts

Clasts are fragments of pre-existing material. They form when rock or already consolidated sediment is broken up or eroded, transported and subsequently deposited again. Depending on how they formed and were transported, clasts may be angular or rounded and can vary considerably in size.

Matrix and Interstitial Material

Finer sediment may be deposited between larger components. This interstitial material, or matrix, surrounds the larger components and may differ distinctly from them in colour, grain size or composition.

Bioclasts and Fossils

Living organisms can also provide material for sedimentary rocks. Shells, skeletal remains and other fragments of organisms may become incorporated into the sediment after death and are referred to as bioclasts. If such remains or characteristic shapes are preserved as the sediment becomes consolidated, they may be preserved as fossils within the rock.
Regular shapes, such as shells or spiral structures, can therefore provide clues to a biological origin.

Later Alterations

Not all structures visible today formed during deposition. The rock can also be altered after it has become consolidated. Cracks may develop and later become filled with minerals such as calcite, leaving visible light-coloured veins. Under high overburden pressure, carbonate material may also dissolve along certain surfaces, producing irregular pressure-solution seams.

All these features can provide clues to the formation and subsequent alteration history of a sedimentary rock.
The red colour of many such limestones is caused by finely dispersed iron oxides, particularly hematite. However, colour alone is not decisive when identifying a rock.

What, Then, Is Marble?

Marble forms when a carbonate rock such as limestone or dolomite undergoes metamorphism due to elevated temperatures and pressures. During this process, the carbonate minerals recrystallize. The original sedimentary fabric is altered, and fossils and other sedimentary structures may become obscured or destroyed.

A typical marble therefore has a recrystallized texture: newly formed or newly grown crystals interlock, while the original sedimentary structures are usually no longer clearly recognizable.

Whether a rock is marble cannot be determined simply by its colour. Marble can be white, grey, pink, greenish or many other colours.
For us, therefore, something else is crucial: Which components and structures can we actually recognize in the rock?

Logging Requirements

To log this EarthCache, please send me your answers to Tasks 1–4 via my Geocaching profile or the Message Center.
You may log the EarthCache immediately afterwards and do not need to wait for a reply. If anything is unclear, I will contact you.
Please include a photo of yourself, your GPS device or a personal item inside the cathedral or in the cathedral garden with your log. Make sure that the photo does not reveal any details required to solve this EarthCache.

The Red Marble

Red marble can be found in many places throughout Regensburg Cathedral. For your investigation, first make your way to the tomb monument of Cardinal-Bishop Philipp Wilhelm of Bavaria in the central nave. Erected in 1611, the monument consists of a kneeling bronze figure on a pedestal of red marble.
Next, take a look at the polished steps of the altar platform. At these two locations, the structures are particularly easy to recognize.
Numerous tomb slabs are also made of red marble. Similar observations can generally be made there as well, although some of their surfaces are considerably more worn or weathered.

Task 1

a) Examine several polished surfaces of the red marble. Briefly describe its texture. Does the rock appear uniform, or can you recognize clearly different components and areas?
b) Which of the components and structures introduced in the section on sedimentary rocks do you think you can recognize here? Name at least two and briefly describe how you identified them.
c) On the south side of the pedestal of the Philipp Wilhelm monument, you can also discover two small spiral structures. Briefly describe them. Based on what you have learned so far, how would you classify them?

Marble as a Comparison

Now make your way to the northern passage leading to the Cathedral Treasury Museum. On its western side, you will find the monument to Karl Theodor von Dalberg. Created in 1824 by Luigi Zandomeneghi, the sculpture is made of white Carrara marble.
Take a close look at its surface and compare its texture with that of the red marble.

Task 2

What differences can you recognize between the two rocks in terms of homogeneity, texture and visible components or structures?

Your Assessment

You have now examined both rocks.

Task 3

Which of your observations of the red marble indicate a sedimentary origin and therefore argue against it being marble in the geological sense? Base your answer on what you have observed in the rock on site.

Field Study – the Cathedral Garden

Finally, head back outside. In the cathedral garden, immediately next to the cathedral at the additional coordinates provided, you will find the tomb monument of Caspar von Gumpenberg, Dean of Regensburg Cathedral. For this EarthCache, the striking red dimension stone is of particular interest.

Having explored inside the cathedral what components and structures can reveal about the formation of a rock, you can now apply what you have learned to another example.

Task 4

a) Take a closer look at the red dimension stone of the tomb monument and describe its texture. Which of the components and structures introduced earlier can you recognize here? Also describe how the different areas are arranged in relation to one another.
b) What do these observations tell you about how the rock formed? Based on its texture, would you classify the stone as marble in the geological sense? Explain your assessment based on your observations on site.

Marble – Or Is It?

In fact, the term marble is not used exclusively in the geological sense. In the natural stone trade and stonemasonry, decorative limestones that can be polished well have also traditionally been, and continue to be, referred to as “marble”. Geologically, however, such rocks remain sedimentary rocks.

Red nodular limestones can be particularly striking. Nodules, the surrounding interstitial material, and preserved biogenic components or fossils can still provide clues to their sedimentary origin. Yet even if we recognize that we are looking at such a red limestone, this does not necessarily tell us where it came from.
Jurassic red nodular limestones of similar appearance occur in various regions, including Bavaria, Austria, the Southern Alps and the Mediterranean region. The Bavarian State Office for Monument Protection therefore points out that their precise provenance often cannot be reliably determined from their macroscopic appearance alone.

“Red marble” can therefore be a perfectly valid dimension-stone designation without the rock being marble in the geological sense or the name revealing its precise provenance.

Sometimes, the structures within a rock tell us more about its origin than its name does.

Quellen / Sources

• Bayerisches Landesamt für Umwelt (LfU): „Ruhpoldinger Marmor“
  www.lfu.bayern.de/geologie/bayerns_schoenste_geotope/79/index.htm
• Bayerisches Landesamt für Denkmalpflege: „Natursteinkonservierung“
  digi.ub.uni-heidelberg.de/diglit/arbeitshefte_blfd_31/0053
• BOKU Wien: „Adneter Kalk“
  www.boku.ac.at/lawi/ageo/arbeitsgruppen-forschungsschwerpunkte/natursteingarten/adneter-kalk
• Bistum Regensburg: „Der Bau des Regensburger Doms“
  www.bistum-regensburg.de/bistum/dom-st-peter/der-bau
• DEHIO – Handbuch der Deutschen Kunstdenkmäler: Domkirche St. Peter, Regensburg.
  de.dehio.org/ausstattungsobjekt/regensburg-domkirche-st-peter-fenster-w-xviii
• Bistum Regensburg: Regensburger Domstiftung.
  u.a. Restaurierung des Epitaphs von 1532 im Domgarten 
  https://bistum-regensburg.de/bistum/dom-st-peter/regensburger-domstiftung