Die Barbarossahöhle im Nationalen Geopark Kyffhäuser ist eine von weltweit nur zwei Höhlen im Anhydritgestein und damit eine absolute geologische Rarität. Die zweite Höhle dieser Art befindet sich im Ural, also über 3000 km entfernt. Das "nur" grau-weiße Farbenspiel des Gips und Anhydrit ist trotzdem sehr facettenreich und wunderschön anzusehen. Einige der sichtbaren Strukturen gibt es ausschließlich hier zu sehen, nirgendwo sonst. Außerdem habt ihr in der Barbarossahöhle beim Olymp die seltene Gelegenheit, einen großen Erdfall, die Teufelsgrube, von unten zu sehen.
Wichtiges bevor ihr euch auf den Weg macht:
- Dieser Earthcache ist nur im Rahmen einer kostenpflichtigen Führung in der Höhle machbar.
- Schaut vor eurem Besuch nach den aktuellen Öffnungszeiten und Preisen.
- Zur besseren Orientierung seht euch vor dem Besuch den Höhlenplan und die gestellten Aufgaben an, damit ihr wisst, worauf ihr achten müsst. In der Höhle habt ihr keinen Internetempfang.
- Auch wenn die Höhle gezielt beleuchtet ist, viele Ecken sind dunkel- eine Taschenlampe kann euch helfen.
- Außerdem braucht ihr feste Schuhe, da die Wege teilweise uneben gewölbt und glatt sein können.
Die Barbarossahöhle und ihre Entstehung
Die Höhle ist 800 m lang, umfasst ca. 12 000 m² und liegt horizontal. Sie ist verzweigt und besteht aus mehreren meist kuppelförmig flach gewölbten Hallen. Es gibt mehrere kleine Höhlenseen, die teilweise miteinander verbunden sind. Große Teile der Höhle bestehen aus Wechsellagerungen von Anhydrit und Dolomit. Der Anhydrit hat sich unter Wasseraufnahme oft zu Gips umgewandelt.
Verkarstungsprozesse unter der Erdoberfläche führen zur Lösung von Gestein und zur Bildung von Höhlen. An der Oberfläche weisen zum Beispiel Dolinen und Erdfälle auf solche Lösungsprozesse hin.
Die Enstehung der Barbarossahöhle begann mit Wasser, welches durch Klüfte im Zechsteinkalk von unten an den Anhydrit fließt. Das Wasser wandelt den Anhydrit zu Gips um und löst beide Minerale auf. Durch die unten beschriebene Gipslappenbildung wird die Höhle nach oben erweitert. Teilweise entstehen Durchbrüche bis zur Erdoberfläche (Erdfälle) und es bilden sich größere Hohlräume. In den Höhlenseen lösen sich die Gesteine auf und werden als Lösung abtransportiert. Die Entwicklung der Barbarossahöhle setzt sich immer noch fort.
Mit 24 m Höhe ist der Olymp der höchste Raum der Barbarossahöhle und ein Verbruchsraum. Entstanden ist er durch den Einbruch eines sehr großen Höhlenraumes. Dabei entstand an der Erdoberfläche ein etwa 50–60 m großer, 15 m tiefer und heute stark verwachsener Erdfall, die Teufelsgrube. Der Olymp ist ein Restraum am Rande des Schuttkegels unter dem Erdfall. An seinem höchsten Punkt beträgt seine Überdeckung nur wenige Meter.
Schichtungen im Anhydrit
Die ca. 50 m mächtige Anhydritschicht ist durch tonige und dolomitische Gesteinsschichten getrennt. Überall in der Höhle ist der Wechsel von hellen und dunklen Schichten deutlich sichtbar.
Man findet den Anhydrit hier in den unterschiedlichsten Formen, hauptsächlich unterscheiden wir zwei Gefüge:
- regelmäßig eng und fein dolomitisch gestreiften Anhydrit (auch Warven- oder Linienanhydrit)
- unregelmäßig weit und grob dolomitisch gestreiften Anhydrit (Flaseranhydrit)
Neben diesen grundlegenden Strukturen zeigt der Anhydrit in der Höhle auch ganz besondere Formen, die in anderen Sedimentgesteinen in dieser Art nicht auftreten. Drei sehr auffällige Strukturen werden nachfolgend beschrieben.
Gipslappen
Eine einzigartige Besonderheit der Barbarossahöhle sind die sogenannten Gipslappen, nirgends sonst sind solche Strukturen im Anhydritgestein zugänglich. Von den Decken und Wänden der Höhle wächst das Gestein in bizarren Formen herab. Die größten Gipslappen findet man in der Gerberei (siehe Höhlenplan). Sie erinnern an zum Trocknen aufgehängte Häute und Felle, daher auch der Name "Gerberei". Die Lappen werden als Gipslappen bezeichnet, weil sie durch oberflächennahe Vergipsung aus Anhydrit entstehen. Allerdings erfolgt die Vergipsung im Gestein nicht sofort vollständig, sondern nur anteilig. Das Gestein ist deshalb genau genommen ein Anhydrit-Gips-Mischgestein.
Das Anhydritgestein nimmt Wasser aus der Luft auf und wandelt sich dabei in einer dünnen, schichtparallelen Schicht unter einer erheblichen Volumenzunahme von bis zu 60 Prozent in Gips um. Das Anhydritgestein ist eigentlich wasserfrei, kann aber an der Oberfläche Wasser aufnehmen. Dafür reicht schon das Wasser der hohen Luftfeuchtigkeit (98%) Es entstehen Spannungen im Gestein und es platzt in Form großer "Späne" oder gewölbter Platten, an dünnen Trennfugen beginnend, von seiner Unterlage ab. So wächst es von der Decke herab - und zwar in hundert Jahren ca. 3 bis 5 cm. Die Wachstumsgeschwindigkeit der Gipslappen hängt vom Gestein, von der Luftzirkulation und der Luftfeuchtigkeit ab. Durch den Abschalungsprozess lösen sich die Lappen immer mehr. Irgendwann werden sie schließlich so schwer, dass sie abbrechen. Danach beginnt der gleiche Vorgang von Neuem.
Alabasteraugen
Das Mineral Alabaster ist die feinkörnig-dichte, weiße Varietät von Gips. Die Knollen haben die Form von dreidimensionalen, abgeplatteten Ellipsoiden. Aus der Ferne, an der Decke, scheinen die Knollen scharf gegen das Nebengestein begrenzt zu sein. Bei genauerer Betrachtung sieht man jedoch, dass sie nach oben und nach unten allmählich in den normalen feingeschichteten Anhydrit übergehen.
Folgendes ist hier geschehen: Bei der Sedimentation im Zechsteinmeer lagerte sich sehr wasserreicher Gipsschlamm ab. Die wassergefüllten Poren im Schlamm wurden im Bereich der späteren Knolle mit Gips ausgefüllt. Nachfolgend wurde der Gipsschlamm allmählich durch den Druck überlagernder Sedimente entwässert, zusammengedrückt und setzte sich auf etwa die halbe Höhe seiner ursprünglichen Mächtigkeit. Im Bereich der Knolle geschah das nicht. Hier waren die Schlammporen bereits mit Gips ausgefüllt und ließen sich nicht mehr zusammendrücken. Erst viel später wandelte sich die gesamte Gipsablagerung in den heutigen Anhydrit um, ohne dass dabei das Gefüge der Knolle noch einmal verändert wurde.
Schlangengips
An den Wänden der Höhle fallen dem aufmerksamen Beobachter weiße, zentimeterhohe, wellenförmige Strukturen auf, die als Schlangengips bezeichnet werden. Die Strukturen bestehen aus reinem Gips. Bis heute ist die genaue Entstehung des Schlangengipses in der Geologie noch unklar beziehungsweise umstritten und nicht eindeutig geklärt. Mit Sicherheit kann aber angenommen werden, dass sie sich zu der Zeit, als der ausgefällte Anhydrit noch als Schlamm am Meeresgrund lag, vollzog. Aufgrund von Bewegungen rutschten einzelne Schichten und falteten sich auf. Es entstanden Bewegungsfalten von kleinster Fältelung bis zum durcheinandergerutschten Brei.
Die markanten Unterschiede in der Ausbildung der Fältelungstypen machen unterschiedliche Entstehungsursachen wahrscheinlich. Als sicher kann gelten, dass es sich in allen Fällen nicht um primäre Sedimentstrukturen, wie z. B. Wellenrippel, handelt.
Anhand der unteren Grafik lassen sich innerhalb der Barbarossahöhle 4 Typen des Schlangengipses unterscheiden:
1. Darmzottenartige Fältelung
An wenigen Stellen findet man rein weiße Gipslagen, welche zweidimensional darmzottenartig eingeengt sind. Die Falten stehen senkrecht zur Schichtung mit einer Höhe von 3 bis 5 cm auf einer Länge bis zu 20 Metern. Die Mächtigkeit der gefälteten Lage schwankt auf sehr kurzer Entfernung zwischen einem halben und 10 cm.
2. Rippelfalten
Bei diesen Falten sind 3 bis 15 Lagen des feingeschichteten Gipses einschließlich ihrer karbonatischen Zwischenlagen eindimensional eingeengt mit einer Amplitude von 2 bis 8 mm. Die Rippelfalten sind gewölbt mit spitzwinkligen Abknickungen. Die Faltenachsen können konzentrisch oder geradlinig verlaufen.
3. Regelmäßige Gekrösefalten
Diese Faltentextur ist am häufigsten zu beobachten. Sie tritt an 2 bis 8 mm starken Gipslagen im feingestreiften Gips auf. Dabei wurden auf 20 bis 60 cm Länge die reinweißen Gipslagen eindimensional eingeengt. Die Falten erscheinen sinusförmig, aufrecht oder geneigt zur Verkürzungsrichtung mit etwa 1,5 cm Höhe. Selten sind zwei oder drei direkt benachbarte Schichten gleichermaßen deformiert.
4. Unregelmäßige Gekrösefalten
Bei diesem Faltentyp werden die 2 bis 3 mm starken Gipslagen disharmonisch, also unregelmäßig, deformiert. Die Amplituden betragen hier bis 2 cm und seitlich klingt die Deformierung schnell aus. Die Länge der gefalteten Lage beträgt nur bis 10 cm. Faltenachsen sind nicht erkennbar.
Abb. Festkolloquium 15 Jahre Studentenzirkel Speläologie, Bergakademie Freiberg 1980 Manfred Kupetz
Bitte beantwortet bei eurem Besuch in der Barbarossahöhle folgende Fragen! Aufmerksames Zuhören hilft euch bei einigen Fragen und natürliche eure eigene genaue Beobachtungsgabe.
In der ganzen Höhle:
1. Haltet bei eurem Besuch in der Höhe Ausschau nach Schlangengips. Alle Formen zu finden dürfte während nur einer Führung schwierig werden und ist auch nicht notwendig. In welchem Bereich der Höhle konntet ihr Schlangengips entdecken und welchem Typ würdet ihr diesen zuordnen. Beschreibt den Schlangengips bezüglich Amplitude, Länge und Anzahl der gefalteten Schichten!
In der Gerberei: Achtet hier besonders auf die Bildungen der Gipslappen.
2. Es liegen viele Bruchstücke der Gipslappen herum. Gehören diese Bildungen zum fein- oder grobgeschichteten Anhydrit?
3. Welche Mächtigkeit haben diese Lappen?
Am Olymp: Hier seht ihr einen Erdfall von unten und auch phantastische Sedimentstrukturen:
4. Welche der beschriebenen Strukturen könnt ihr hier IM Olymp erkennen?
5. Wenn ihr euch "nur" den Olymp anschaut, entgehen euch die Strukturen hinter eurem Rücken. Was könnt ihr hier entdecken?
6. Was denkt ihr, wie sich dieser Bereich weiter entwickelt?
Schickt eine Mail mit euren Antworten an mich! Nach dem Absenden der Antworten könnt ihr gleich loggen. Falls etwas nicht in Ordnung ist, melde ich mich. Ihr braucht nicht die Logfreigabe abwarten! Ich wünsche euch viel Spaß bei dieser geologischen Entdeckungsreise!
Quellen: Geowissenschaftliche Mieilungen von Thüringen, Beiheft 12, Jena 2019 Exkursion E6 (14.06.2019) Die Barbarossahöhle, barbarossahoehle.de, wikipedia, karstwanderweg.de, cms.fu-berlin.de