Versteinerter Meeresboden EarthCache

Sedimentgesteine, wie beispielsweise Sandstein, Kalkstein oder Kohle entstehen durch die Ablagerung von Material an Land und im Meer. Dieser Vorgang wird Sedimentation genannt. Davon unterschieden werden die Eruptivgesteine, die sich zwar auch an der Erdoberfläche bilden, aber aus der raschen Abkühlung einer Gesteinsschmelze hervorgehen.

Sandstein entsteht durch die Verkittung von lockerem Sand. Im Gegensatz Gesteinen wie Kalkstein und Kohle, die durch die Ablagerung von Lebewesen entstanden sind, besteht Sandstein aus Trümmern verwitterter und abgetragener Gesteine. Sandsteine bestehen ganz überwiegend aus Quarz, da dies ein relativ verwitterungsresistentes Mineral ist, das sich daher beim Verwitterungs- und Transportprozess stark anreichert, während andere Mineralkörner zerfallen. Die wichtigsten Entstehungsräume für Sandsteine sind die Meere, dabei vor allem die küstennahen Flachmeere, die sog. Schelfe. Der Sand stammt aber meist vom Festland und wird durch Flüsse und Meeresströmungen an seinen endgültigen Ablagerungsort transportiert. Es gibt aber auch zahlreiche Sandsteinvorkommen, die auf dem Festland entstanden sind. Dabei überwiegen die von Flüssen abgelagerten Sandsteine deutlich über die vom Wind abgelagerten.

Der Horizont der Plattensandsteine ist im Osten von Wuppertal trotz seiner wechselnden Mächtigkeit (25 -100 m) sehr einheitlich zusammengesetzt. Graue, ausgesprochen plattige, feinkörnige, glimmerreiche Sandsteine sind das herrschende Gestein. Nur untergeordnet treten sandige Schieferzwischenlagen auf. Einzelne dickere Bänke bestehen aus reinem Quarzsandstein, häufiger sind aber dünnere Bänke, die durch stark flasrige Struktur auffallen. Sie zeigen typische Merkmale von Sedimenten, die in ganz flachem Wasser, etwa in einem Wattenmeer, abgelagert worden sind (wulstige Oberflächen, Wellenfurchen, diskordante Parallelstruktur, Fließfaltung). Kriechspuren von Würmern sind häufig und weise auf gelegentliche Freilegung des Meeresbodens hin. Plattensandsteine sind wirtschaftlich gut verwertbar, daher wurden viele Steinbrüche angelegt.

Plattensandstein im Hühnersteinbruch bei Mählersbeck, Wuppertal

Früher lag Wuppertal tatsächlich am Meer. Die versteinerten Zeugnisse hierfür sind Rippelmarken, eine Art fossiler Abdruck des damaligen Meeresbodens. Wer schonmal bei Ebbe über einen Sandstrand gegangen ist, hat auch schonmal ein Rippelmuster gesehen. Das ablaufende Wasser bewegt an der Grenzschicht zum Sandboden einzelne Sandkörner meerwärts. An flachen Stellen ist die Fließgeschwindigkeit dabei so gering, dass kein nennenswerter Materialtransport stattfindet. Die einzelnen Körner werden ein Stück weit bewegt, verfangen sich dann aber wieder an anderen, liegenden Partikeln. Dabei entsteht eine Struktur mit Erhebungen und Senken. Die Partikel an einer Erhebung werden mit größerer Wahrscheinlichkeit aus dem Verbund gelöst und weiterbewegt, als die, die gerade in einer Senke liegen. Das Bernoulli-Prinzip ist auch an solchen Oberflächen wirksam. Über einer Erhebung im Sand verringert sich der Druck, das Wasser fließt schneller. Durch die höhere Bewegungsenergie kann es leichter Sandpartikel aus dem Oberflächenverbund mitreissen, gibt dabei aber einen Teil seiner kinetischen Energie an diese Partikel ab. Über einer Senke verlangsamt sich das Wasser, der Druck steigt. Die bewegten Partikel verlieren ihre Bewegungsenergie schon nach kurzer Strecke, zumal sie der Schwerkraft unterliegen und gleich hinter dem Scheitel einer Erhebung in die nachfolgende Senke geraten, wo die Reibung an der Sandoberfläche sie weiter verlangsamt, bis sie sich wieder im Oberflächenverbund verfangen. Rippelmarken im geologischen Sinn sind Rippelmuster, auf deren Oberfläche sich anderes Material abgelagert hat, die unter dem andauernden Druck versteinert sind. Ein Fund solcher fossilen Rippelmarken ist ein eindeutiger Nachweis, dass sich am Fundort einst eine Küstenlinie befunden hat. In diesem Bereich wird dies vor ungefähr 300 Millionen Jahren der Fall gewesen sein. Die Rippelschicht liegt hier wie eine dünne Kruste auf einer mächtigen Sandsteinunterlage.

Rippelmarken im Hühnersteinbruch bei Mählersbeck, Wuppertal

Der Hühnersteinbruch bei Mählersbeck im Nordosten Wuppertals

Die Hardt bei Junkersbeck / Mählersbeck ist ein Härtlingsrücken, der aus einem speziellen Plattensandstein besteht. Vor dem Steinbruch befindet sich eine Platte versteinerten Meeresbodens mit Rippelmarken.

Der Steinbruch ist eine Station des Wuppertaler Geo-Pfades. Weitere Informationen:
www.geopfad-wuppertal.de
www.berg-mark-wege.de/Wuppertaler_Geopfad

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