Die Ostwand der Liether Kalkgrube EarthCache

Beschreibung

Die Ostwand der Liether Kalkgrube

Das Naturschutzgebiet "Liether Kalkgrube" ist ein Ort herausragender geologischer Bedeutung. Die "Liether Kalkgrube" ist seit 2006 eines von drei geologischen Naturdenkmälern in Schleswig-Holstein, denen von der Akademie der Geowissenschaften und Geotechnologien das Prädikat Nationaler Geotop verliehen wurde.

Die Liether Kalkgrube steht innerhalb eines Salzstockes in Gesteinsschichten aus dem jüngsten Erdaltertum. Diese sind mit aufsteigendem Salz aus mehr als 8km Tiefe herausgehoben und dabei verfaltet worden. Innerhalb der Kalkgrube gibt es eine Vielfalt von unterschiedlichen geologischen Besonderheiten. Das Thema dieses Earthcaches soll Euch den Kupferschiefer und die Schichtfolge an der Ostwand näherbringen, die das eigentliche Highlight in der Kalkgrube darstellen.

Wer die Liether Kalkgrube schon öfters besucht hat, dem wird vermutlich der Gipsfelsen in der Grube oder der rote Tonstein auf an der Nordwand im Gedächtnis geblieben sein. Es gibt jedoch noch ein weiteres Highlight in der Liether Kalkgrube, das zahlreiche Geologen aus der Welt anlockt, die Ostwand. Auch wenn die Ostwand für den Laien aufgrund des Aussehens keine besonderen Merkmale aufzuweisen scheint, so gibt es hier etwas ganz Besonderes zu sehen.

Die Ostwand besteht aus der Sedimentabfolge vom Oberen Rotliegenden bis zum unteren Zechstein mit dem Kupferschiefer (schwarz) als Leithorizont. Die Entstehung der Schichten geht auf einen Zeitabschnitt zurück, indem damals eine große Menge von Meerwasser in ein kontinentales Becken eindrang und so das Zechsteinmeer entstand. Ordnet man die drei Schichten ihrem jeweiligen Entstehungszeitraum zu, so ist der Rotliegendsandstein das älteste Sediment. Danach folgt der Kupferschiefer und das jüngste Sediment ist der Zechsteinkalk. Demnach müsste das älteste Sediment an der Ostwand unten und das jüngste Sediment oben zu sehen sein. Dies ist aber nicht der Fall, denn die Schichtenabfolge in der Ostwand ist überkippt. Das bedeutet, dass die älteren Gesteine über den jüngeren Gesteinen liegen. Dieses Phänomen ist in Norddeutschland in der Liether Kalkgrube einmalig und stellt deshalb eine sehr große Besonderheit dar.

Unter Stratigraphie versteht man in der Geologie die Schichtfolge von Sedimentgesteinen. Ziel der Stratigraphie ist es, die Gesteinskörper wie z.b. in einem Aufschluss, anhand der dort enthaltenen Merkmale aus organischen und anorganischen Bestandteilen zeitlich relativ einzuordnen. Zugleich werden auch räumlich weit entfernte Gesteinseinheiten miteinander zeitlich in Beziehung gesetzt. Dies wird dann Korrelation genannt. Durch die gesammelten Informationen über Abfolgen auf lokaler, regionaler bis weltweiter Ebene ist es möglich, eine Geochronologie zu erstellen, die die Entstehungszeit von Gesteinen und Sedimenten absolut-zeitlich datiert. Die Stratigraphie ist deshalb die Grundlage für die Rekonstruktion der Erdgeschichte. Sedimentschichten im Liegenden („unten“) sind älter als Sedimentschichten im Hangenden („oben“). In Bezug auf die Schichtenabfolge an der Ostwand kann daher mit absoluter Sicherheit gesagt werden, dass die Reihenfolge der Schichten nicht ihrem eigentlichen Entstehungszeitraum entsprechen.

Innerhalb der Stratigraphie und deren Abfolge von Sedimentschichten kann es in einigen Fällen zu Abweichungen kommen. Gründe dafür können tektonische Vorgänge, ungewöhnliche Ablagerungsräume oder Intrusivkörper (Eindringen von fließfähigem Material in bereits existierende Gesteinskörper) sein.

Innerhalb der Stratigraphie und deren Abfolge von Sedimentschichten spricht man von Überkippung, wenn die Gesteinsschichten auf die Horizontale bezogen über 90° Grad geneigt sind. Die Folge ist eine inverse (umgekehrte) Lagerung, wodurch ältere Schichten über jüngere Schichten gelegt wurden. Dies führt zugleich auch zur Umkehrung der Zonenfolge der inden Schichten geführten Fossilien. Hier an der Ostwand beträgt die Überkippung sogar stolze 180° Grad, was vermutlich auf tektonische Vorgänge und den Schichten, die als Teil des Salzstockes bis an die Erdoberfläche aufgesteigen sind, begründet ist.

Die Entstehung des Kupferschiefers begann vor etwa 260 Millionen Jahren in der Wuchiaping-Stufe des Oberen Perm, dem letzten Abschnitt des Erdaltertums (Paläozoikum). Nach einer langen Wüstenperiode drang das Meer am Ende des Unteren Perm (Rotliegendes) über Teile des großen Kontinents Pangäa vor. Von umliegenden Festländern wurden Tonminerale und metallhaltige Lösungen eingeschwemmt. Das flache Meer hatte eine sauerstoffarme, lebensfeindliche Bodenzone, in der herabsunkene Tierkadaver unverändert eingebettet wurden.

Petrographisch ist Kupferschiefer ein sedimentäres und kein metamorphes Gestein, bzw. ein Gestein im Übergangsbereich vom Schieferton zum Tonschiefer und nur geringfügig metamorph geprägt. Der Kupferschiefer ist ein schwarz, plattiger Tonstein mit Kalkanteil. Durch organische Substanz und fein verteilten Pyrit ist er schwarz.

Der Kupferschiefer ist zudem ein Leithorizont bzw. eine Leitschicht. Bedeutet, eine besonders auffällige Schicht eines Gesteinverbands, die aufgrund gleichbleibender petrographischer und/oder paläontologischer Merkmale über größere Bereiche erkennbar ist und dem Geologen die stratigraphische Orientierung im Gelände erleichtert.

Um diesen Earthcache nun loggen zu dürfen, müssen die nachfolgenden Aufgaben erfüllt werden. Beachte bitte zunächst, dass du dich in ein einem ökologisch besonders wertvollen und schützenswerten Gebiet befindest. Bitte bewege dich nur auf den Wegen und hinterlasse kein Müll. Vielen Dank!

Du stehst hier direkt vor der Ostwand der Liether Kalkgrube. Schau dir die Schichtenabfolge von oben nach unten an. Beschreibe jede einzelne Schicht anhand optischer Merkmale wie z.B. Farbe und Struktur.

Schaue dir die Schicht des Kupferschiefers genauer an. Schätze die Mächtigkeit der Schicht in cm.

Beschreibe mir, ob die Schicht des Kupferschiefers zwischen beiden Schichten aus Rotsandstein und Zechsteinkalk eher geradlinig oder ungerade verläuft. Was kann der Grund dafür sein?

Vergleiche die Schichtenfolge (unabhängig von der Gesteinsart) der Ostwand mit der Nordwand (siehe Virtual Stage A). Kannst du dort auch eine Überkippung feststellen? Wenn ja, wie viel Grad Überkippung liegt hier vor? Wie sind die Gesteinsschichten angeordnet?

Mache ein Foto von dir oder deinem GPS an den Originalkoordinaten. Hinweis: Nach den neuen Regeln darf ein Foto wieder gefordert werden und ich finde es gehört beim Earthcache einfach dazu.

Schicke mir bitte eine Mail mit deinen Antworten aus Aufgabe 1 bis 4 unter Angabe des EC's Die Ostwand der Liether Kalkgrube an die in meinem Profil angegebene Adresse. Die Fotos einfach an deinen Onlinelog hängen. Nach dem Absenden der Antworten darfst du auch sofort online loggen. Falls etwas nicht in Ordnung sein sollte, melde ich mich dann bei dir.

Happy hunting,

dedi1510