Naturschutzgebiet
Der westliche Teil des Limbergs ist als Naturschutzgebiet zur Erhaltung und Entwicklung von Lebensstätten, Biotopen und Lebensgemeinschaften bestimmter wild lebender Tier- und Pflanzenarten - wegen ihrer Seltenheit, besonderen Eigenart und Schönheit, ausgewiesen. Bitte verlasst nicht die Wege und nehmt keine Veränderungen am Steinbruch vor – bitte keine Gesteine entnehmen!
Auf den Spuren eines erloschenen Vulkans
Mit diesem EarthCache wollen wir Euch auf eine Reise tief in die Vergangenheit mitnehmen, als diese Region durch geologische Prozesse geprägt war, die dem Betrachter der Landschaft ein völlig anderes Bild gab.
Am Kaiserstuhl könnt ihr eine besonders große Vielfalt an vulkanischen Gesteinen betrachten.
Noch vor etwa 19 bis 16 Millionen Jahren im Miozän, eine chrono-stratigraphische Serie des Neogens (vormals bezeichnet als Tertiär), war der Kaiserstuhl ein aktiver Vulkan.
Damals bildete sich über einen Zeitraum von mehreren Millionen Jahren vulkanischer Aktivität, durch abwechselnde explosive Ausbrüche gasreicher Laven, Agglomeraten, Tuffen und effusiven Lavaströmen, aus mehreren Schloten ein komplexer Schicht - oder Stratovulkan, der die damalige Oberrheinebene wohl mehr als tausend Meter überragt haben dürfte.
In seinem Innern bebte und grollte es. Rhythmisch schleuderte er Fragmente glühender Lavafetzen, vermengt mit Gesteinsfragmenten der Schlotfüllung sowie Rauch- und Aschefontänen hoch in die Luft. Heiße Gesteinsschmelzen aus dem Vulkanschlot und entlang von Vulkanspalten ergossen sich über die Hänge.
Wer damals diesen Ort besucht hätte, wäre auf unwirtliche Halden aus Geröllen, stark nach Schwefel riechende Dämpfe und Gase und bis zu 1200 Grad heiße Lavaströme gestoßen.
Heute ist uns nur noch ein kleiner Teil des Vulkangebirges des Kaiserstuhls erhalten geblieben, zu großem Teil bedeckt von Löss als eiszeitlichem Flugstaub.
Diese Landschaft, eingefangen und über Jahrmillionen konserviert, wird für uns heute in Aufschlüssen anschaulich sichtbar - aufgeblättert wie ein steinernes Buch.
Der Limberg befindet sich am nordwestlichen Rand des Kaiserstuhles. In den dort offengelassenen Steinbrüchen sind mehrere Limburgit-Lavaströme aufgeschlossen, die bereichsweise als Block- oder Brocken-Lava (sogenannte Aa-Lava) ausgebildet sind. Deren unregelmäßige, zerbrochene Oberfläche entstand bereits während der Fließbewegung.
Die Laven bildeten sich während der Spätphase der vulkanischen Aktivitäten am Kaiserstuhl vor etwa 19 bis 16 Millionen Jahren im Miozän aus einem Seitenkrater des Vulkans.
Die Limburgit-Lavaströme bilden zusammen mit einem Olivin-Nephelinit-Lavastrom sowie den Resten eines Schlackenkegels (rote Agglomerate) den so genannten Limberg-Lützelberg-Komplex.
Der Steinbruch VII am Limberg
Durch Jahrmillionen der Erosion bietet uns der Steinbruch VII, im westlichen Teil des Limbergs, einen Einblick in die geologischen Prozesse und wir können so anhand der dort aufgeschlossenen Gesteine und Ablagerungen ihre Entstehung verstehen und begreifen lernen.
Ganz besondere Gesteine
Die aufgeschlossene Abfolge an vulkanischen Gesteinen am Limberg sind das Ergebnis sowohl von magmatischen als auch sedimentären Prozessen.
Im Steinbruch VII sind vulkanischen Gesteine von zwei Lavaströmen aufgeschlossen; zwischen den beiden Lavaströmen, befindet sich eine etwa 15 m mächtige Wechselfolge an graugelben Mergel und Kalksandsteine neogenen Alters.
Abbildung: Steinbruch VII
dL = Löß
m = Mergel und Kalksandsteine neogenen Alters
A = Agglomerate und Tuffe
L2 = Lavastrom 2 (Limburgit)
L3 = Lavastrom 3 (Alkalifeldspat-Nephelinit)
T = Tuffe
s = Gesteinsschutt
Aufgeschlossen sind vom Liegenden (Unten) zum Hangenden (Oben):
Limburgit-Lavastrom L2, von dem nur noch links eine größerer Bereich aufgeschlossen ist – leider wird der mittlere Bereich zunehmend von Gesteinsschutt zugedeckt; in der Mitte des Aufschlusses, befinden sich teils geschichtete Mergeln und Kalksandsteine, die zum Teil senkrechte Klüfte aufweisen; über ihnen liegt eine mehrerer Meter mächtige Schicht von hellgelbem Löß auf.
Der rechte Bereich des Aufschlusses zeigt uns rote Agglomerate und vulkanische Tuffe mit zum Teil großen Gesteinsbrocken (vulkanische Bomben) eingelagert; dabei handelt es sich um einen Olivin-Nephelinit.
Die Besonderheit am Steinbruch VII ist, dass sich die am Limberg auftretenden Agglomerate aus Olivin-Nephelinit von weiteren Tuffen des Kaiserstuhls deutlich unterscheiden - durch das Vorkommen von Wurf- und Schweißschlacken sowie von gedrehten Gesteinsbrocken (vulkanische Bomben).
Die Enstehung der Agglomerate aus Olivin-Nephelinit
Habt ihr gewusst,
dass diese einst in zähflüssigem Zustand ausgeworfene Lavafetzen sind, die im Flug durch die Luft oder erst beim Aufschlag auf die Erdoberfläche ihre charakteristische Formen bekommen haben?
Der Vulkan schleuderte rhythmisch Fragmente glühender Lavafetzen, vermengt mit Gesteinsfragmenten der Schlotfüllung sowie Rauch- und Aschefontänen hoch in die Luft.
Heute können wir das Ergebnis dieser vulkanischen Ereignisse betrachten: die im Steinbruch VII am Limberg auftretenden Agglomerate, bestehend aus Wurf- und Schweißschlacken sowie gedrehten Gesteinsbrocken (vulkanische Bomben) und feineren vulkanischen Ablagerungen.
Die Agglomerate und vulkanischen Tuffe sind durch Oxidation der eisenhaltigen Minerale rot gefärbt ist. Die Färbung ist durch die Umwandlung des Minerals Olivin in Hämatit verursacht. Auch die feine Grundmasse der Gesteine enthält feinverteilten Hämatit
Im linken Bereich des Aufschlusses befindet sich der jüngste Lavastrom L3 mit hellen, graugelben Kalktapeten auf den senkrechten Klüften und weiße Kalkansammlungen an seiner Unterlage. Der Lavastrom L3 zeigt uns den Zerfall in kleinere und Größere Blöcke.
Aktiver Vulkanismus und Bewegungen der Erdkruste
Die Phase vulkanischer Aktivität im Miozän begann mit dem Aufstieg von Magmen im Oberrheingraben im Kreuzungsbereich einer tektonischen Schwächezone des Rheingrabens und der Bonndorfer Grabenzone. Aus etwa 24 km Tiefe, an einer durch die Grabenbildung verdünnten Erdkruste, drangen Magmen aus bis zu 100 km Tiefe infolge Druckentlastung an die Oberfläche.
Habt ihr gewusst,
dass die genaue Untersuchung der Gesteine im Gelände es dem Geologen ermöglichen, Rückschlüsse auf die bei der Bildung der Ablagerungen vorherrschenden Bedingungen zu ziehen und damit eine Rekonstruktion der ehemaligen Umwelt vorzunehmen?
Die Abfolge an Gesteinen im Steinbruch VII am Limberg zeigt uns, dass vor etwa 19 bis 16 Millionen Jahren im Miozän, diese Landschaft durch Vulkanismus - abwechselnde Eruptionen von Tuffen und Lavaströmen - geprägt war. Dazwischen lagerten sich Mergel und Kalksandsteine eines Binnengewässers (See- oder Flußsedimente) ab.
Im Zuge des Vulkanismus kam es auch zu tektonischen Bewegungen der Erdkruste. Die Gesteine wurden dabei an Verwerfungen abgesenkt oder emporgehoben.
Im Steinbruch VII trennt eine Verwerfung die roten Agglomerate und Tuffe von denen im linken Bereich aufgeschlossenen Gesteinen - Lavastroms L3 (Limburgit) sowie Mergeln und Kalksandsteinen.
Nachweis Textquellen und Abbildung:
Erläuterungen zur geologischen Exkursionskarte des Kaiserstuhls 1:25.000, Geologisches Landesamt Baden Württemberg, Freiburg im Breisgau 1959
Vulkanite am Kaiserstuhl, LGRB-Wissen, Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau (LGRB) im Regierungspräsidium Freiburg.
Naturzentrum Kaiserstuhl, Ihringen
eigene Beobachtungen und Aufzeichnungen
Aufgaben
Um diesen EarthCache zu loggen, sollt ihr euch mit den sichtbaren Gesteinen befassen und hierzu Fragen beantworten:
(1) Im rechten Bereich der Steinbruchwand sind rote Agglomerate und vulkanische Tuffe mit zum Teil großen Gesteinsbrocken (vulkanische Bomben) eingelagert zu erkennen. Was könnt ihr uns über deren Lagerung – horizontal oder steil gestellt – sagen?
(2) Beschreibt uns bitte die Form und Ausrichtung der großen Gesteinsbrocken. Sind diese sortiert, gerundet oder eckig, liegen die Gesteinsbrocken aneinander oder sind sie nur vereinzelt in den rote Agglomerate eingelagert?
Wenn ihr dies mit den Informationen aus dem Listing vergleicht, was glaubt ihr, was könnte hier die Ursache sein?
(3) Betrachtet nun die an der Steinbruchwand aufgeschlossene Wechselfolge an graugelben Mergel und Kalksandsteine. Könnt ihr hier Unterschiede in deren Lagerung erkennen?
Bitte sendet eure Antwort per E-Mail an uns und logged diesen Earthcache. Falls es ein Problem mit eurer Antwort geben sollte, so melden wir uns, um es zu lösen. Wenn es kein Problem gibt, dann war eure Antwort richtig und der Log in Ordnung.
Falls ihr möchtet, könnt ihr noch ein Bild von euch selbst und/oder eurem GPS mit der Steinbruchwand im Hintergrund machen und es zusammen mit eurem Log hochladen (optional).
Habt ihr gewusst,
dass die in ihrer mineralischen Zusammensetzung und strukturellen Ausbildung unterschiedlichen Vulkanite am Kaiserstuhl aus einem kieselsäurearmen, ultrabasischen Magma stammen, das aus dem Oberen Erdmantel aus Tiefen um 100 km aufdrang?
Während des Aufstiegs und der Abkühlung in der obersten Erdkruste entstanden daraus weitere Magmentypen und in der Folge die heutigen Gesteine. Geowissenschaftler sprechen hierbei von einer fraktionierten Kristallisations-Differentiation.
Bei den Magmatiten sind in einer grauen bis schwarzen Grundmasse unterschiedliche Einsprenglinge erkennbar, die zu einem sogenannten porphyrischen Gefüge führen.
Die vulkanischen Tuffe am Kaiserstuhl sind bei ihrer Entstehung aus Staub- oder Glutwolken feinkörnig ausgebildet. In den vulkanischen Tuffen sind stellenweise großen Gesteinsbrocken (vulkanische Bomben) eingelagert – wie wir sie heute auch im Steinbruch VII am Limberg sehen können.