Sedimentation zwischen Zell und Zellerau EarthCache

Ich möchte euch hier am Radweg zwischen Zell und Zellerau, sehr gut zugänglich, am Prallhang des Mains, die geologische Besonderheit der Sedimentation am Beispiel der Kalktuff und Kalksinterbildung zeigen.

Durch den Prallhang des Main wurde hier der Wellenkalk freigelegt welcher massgeblich an der Tuff- bzw. Kalksinterbildung beteiligt ist.

Die geologischen Schichten hier bei Würzburg bestehen vom Main aus aufgebaut aus Mainschotter, Wellenkalk, Mittlerem Muschelkalk und Hauptmuschelkalk.

Diese Schichten begünstigen durch ihren Kalkgehalt, im zusammenwirken mit Wasser, die Ausfällung von Kalk welcher sich in Form von Kalktuff oder Kalksinter wieder ablagert. Diese Ablagerung bringt durch Sedimentation ein neues Gestein, ein Weichgestein - den Kalktuff und Kalksinter hervor.

Auf eurer Wanderung entlang des Radweges zwischen Zell und Zellerau könnt ihr die Ausfällung des Kalk und die Sedimentation zu Kalktuff und Kalksinter näher Betrachten und etwas zu diesem Thema lernen.

Kalkausfällungen treten in der Regionen an der einen oder anderen Stelle auf, da dies durch die hier vorherrschende Geologie, dem Aufbau des Untergrundes, bedingt ist.

 Im vorliegenden Fall sind es die Schichten des Wellenkalk, Mittleren Muschelkalk und Hauptmuschelkalk welche die Voraussetzungen für diese geologische Besonderheit schaffen.

Trotz der stellenweise häufigen Verbreitung von Kalkausfällungen ist der hier gezeigte Ort etwas besonderes. Denn hier ist es möglich in direktem Vergleich die Kalktuffbildung und Versinterung auf einer Länge von ca 200 Metern ausführlich zu betrachten.

Die mir bekannten, durch Earth Caches, gezeigten Kalkausfällungen in der Gegend sind eine grosse Kalktuffglocke in der Klingelbachschlucht und einen mächtigen Kalktuffbarren bei dem der Sedimentationsvorgang schon lange nicht mehr aktiv ist Auf Tuffstein - Schloss Homburg. Beide Orte zeigen jeweils nur eine Erscheinungsform und diese nicht mehr aktiv bzw nur aus der Entfernung.

Dieser Ort dagegen zeigt mehrere unterschiedliche Erscheinungsformen und die Ausfällung durch zwei unterschiedliche Arten. Diese beiden Arten der Sedimentation und ihre Erscheinungsformen können hier zum einen sehr gut und einfach zugänglich aus der Nähe und zum anderen praktisch zum Anfassen betrachtet und verglichen werden. Trotz dieser Möglichkeit die Ablagerungen anzufassen sollte man bitte darauf verzichten, damit die Ablagerungen nicht beeinträchtigt werden und so wie vorgefunden erhalten bleiben bzw. weiterwachsen können.

Dies alles macht diesen Ort zu einer Besonderheit, welche es, nicht nur zum Thema aktive Kalk-Sedimentation, zu Besuchen lohnt und einen guten Überblick gibt. 

Vor der Entstehung von Kalktuff oder Kalksinter, wie ihr ihn vor Ort sehen könnt steht erstmal die ...

Verkarstung

Bei der Verkarstung laufen neben Prozessen physikalischer Verwitterung vor allem aber chemische Prozesse der Kohlensäureverwitterung ab. Kohlensäurehaltiges Wasser nimmt im spröden Kalkgestein eines mehr oder weniger entwickelten Karstsystems die Karbonate bis zur Sättigung in Lösung. Gerät der gelöst transportierte Kalk unter andere Umgebungsbedingungen, kann er durch chemische Ausfällung erneut abgelagert werden. Die beiden Vorgänge können als zwei verschiedene Gleichgewichtszustände eines umkehrbaren chemischen Prozesses angesehen werden.

... und die ...

Ausfällung des gelösten Kalks

Wechselwirkungen von Karstwasser und Kohlenstoffdioxid – unterirdisch oder beim Wiederaustritt an die Oberfläche – können den Prozess des Ausfällens von Kalk auslösen. Vor allem in Karst-Höhlen und nach Karstquellen können beachtliche Kalkmengen sedimentieren, indem der gelöste Kalk unter verschiedenen chemischen und physikalischen Bedingungskonstellationen wieder ausfällt.

Nun gibt es noch den Unterschied, welchen ihr vor Ort auch hautnah betrachten und unterscheiden könnt von Kalktuff und Kalksinter

Kalktuff

entsteht durch Ausfällung von Kalk vor allem an Karstquellen welche eine relativ geringe Schüttung, eine relativ grosse Verdunstungsoberfläche und günstige Wassertemperaturen haben. Besonders wenn das Karstwasser über Moos- oder Algenteppiche fliesst können grössere Mengen Kalk ausgefällt werden. Der ausgefällte Kalk legt sich als feinkristalline Kruste um alles relativ ruhende Kleinmaterial (Sand, Steinchen, Zweige, Blätter, Farne, Moose, Algenschleim, etc.). Es entstehen durch Übergussschichtung nach oben und vorne wachsende Gebilde oder Polster an kleinen Wasserfällen oder Stufen in Bachterrassen. Moose wachsen über ihren sich verkrustenden Teil frisch hinaus; sie wirken wie kleine Reusen und bilden ein tragendes Gerüst. So können auch größere, fragile Gehänge („Nasen") entstehen. Biotische Verunreinigungen aus Algen und Bakterien bilden relativ feine Strukturen. Die Strukturen sind poröser und leichter, wenn Moose der Fließenergie widerstehen konnten. Dieser Kalktuff ist oft noch feucht und von bröseliger Konsistenz. In den günstigsten Zeiten war er schon nach wenigen Jahrhunderten zu mächtigen Gebilden, so genannten „Kalktuffbarren", herangewachsen.

Erscheinungsformen des Kalktuffes sind:

Kalktuff Barren, Kalktuff Nasen bzw. Polster, Steinerne Rinnen, Bachterrassen, Kalktuff Höhlen, Kalktuff Glocken

Kalksinter

Sinter (von althochdeutsch sintar ‚Schlacke‘; in der Geomorphologie auch Dauch) ist die Substanz bzw. das Gestein, das durch eine allmähliche mineralische Ablagerung entsteht („Versinterung“), insbesondere eine Kalkablagerung.

Sinter bildet sich durch Abscheiden (Kristallisation) von in Wasser gelösten Mineralen, also in Gewässern, Wasserleitungen und -behältern oder in feuchtem Milieu. Er bildet krustenförmige Überzüge

im Gelände – an Hängen, Geländestufen oder Terrassen (Sinterterrasse)

und entsteht in vielfältigster Form in Höhlen, Bergwerken und feuchten Stollen, von Sinterhäutchen, Sintertapeten bis in Form mächtiger Bänke.

Hier vor Ort könnt ihr beide Formen der Sedimentation, nebeneinander, sehen, vergleichen und diese näher Betrachten.