Die Teufelskanzel über dem Ruhrtal
Die Teufelskanzel über dem Hengsteysee am Rande des Ruhrhöhenweges in Herdecke ist eine besondere, geologisch interessante Felsformation, die auch wegen ihrer erdgeschichtlichen Bedeutung als Naturdenkmal geschützt ist.
Teufelskanzel über der Ruhr
Zunächst werden die geologischen Grundlagen und Prozesse dargestellt, die zu ihrer heutigen Erscheinungsform geführt haben. Was wir sehen ist allerdings nur eine kurze Momentaufnahme. Tatsächlich vollzieht sich hier das fortwährende Werden und Vergehen von einzelnen Felsen, Bergen und sogar ganzen Gebirgen in einem permanenten Prozess. Die anschließenden Fragen hierzu können anhand dieser Informationen durch eigene Beobachtungen vor Ort beantwortet werden.
Steinkohle und Sedimentgesteine im Ruhrgebiet
Die variszischen Gebirgsbildung erfolgte vor 400 bis 300 Millionen Jahren in den Zeitabschnitten Devon und Karbon. Die ursprünglich horizontal abgelagerten Gesteine wurden zusammengeschoben, verformt und zum Variszischen Gebirge aufgefaltet. Mit dem Aufstieg des Rheinischen Schiefergebirges im Oberkarbon setzte eine Absenkung des nördlichen Vorlandes ein, in das periodisch Sedimente geschüttet wurden. Das Ablagerungsmilieu wechselte über Jahrmillionen hinweg zwischen einem Flachmeer, der Entstehung von Flussdeltas und der Verlandung durch erodierte Sedimente aus dem neuen Gebirge. Im damals feucht-warmen Klima konnten sich große Moore bilden, die häufig von mächtigen sandigen Sedimenten überschichtet wurden, was die Inkohlung des pflanzlichen Materials bewirkte. So entstanden im Untergrund kohleführende Schichten und Sedimentgesteine. Die großräumige Absenkung bewirkte, dass heute am Südrand des Ruhrgebietes die Kohle bis zur Erdoberfläche heraufreicht, aber am Nordrand etwa 1500 Meter tief liegt.
Geologische Übersichtsskizze des Ruhrgebietes (Markierung: Teufelskanzel Herdecke)
Geologischer Schnitt (Markierung: Teufelskanzel Herdecke)
Das Ruhrtal
Das Ruhrtal gehört noch ganz zum Rheinischen Schiefergebirge. Es hat sich über 100 m tief in dessen Nordrand eingesägt. Steile felsige Prallhänge, flache zum Teil lößbedeckte Gleithänge, Reste von Terrassen, die in den Eiszeiten entstanden, beckenartige Erweiterungen und eine breite schottergefüllte Sohle sind Kennzeichen des Ruhrtals. Die Ruhr hat mit ihrem windungsreichen Taleinschnitt die anstehenden Gesteinsschichten des Rheinischen Schiefergebirges, die hier überwiegend dem kohleführenden Karbon angehören, durch Flusserosion freigelegt und dem einfachen Abbau durch Menschen zugänglich gemacht. In den Bergen beiderseits der mittleren und unteren Ruhr bildeten die weichen Schiefertone die Täler, während die sehr harten Sandsteine und Konglomerate als Bergkämme emporragen.
Das Ardeygebirge
Das Ardeygebirge ist ein bis 273,8 m ü. NHN hoher, vielerorts bewaldeter Höhenzug nördlich der Ruhr zwischen Witten und Fröndenberg. Im Norden geht das Ardeygebirge im Stadtgebiet von Dortmund allmählich in das Tiefland der Westfälischen Bucht im Bereich des Münsterlandes über. Südlich und westlich wird es von der Ruhr begrenzt, in deren Tal es zumeist steil mit schroffen Hängen mit Höhenunterschieden von bis zu 170 m abfällt. Entlang der Ruhr hat das Ardeygebirge einen ausgesprochen gebirgigen Charakter. Durch die Höhenrücken durchziehen sich harte Bänke von Ruhrsandstein hindurch. Große Höhenunterschiede, felsige Steilhänge und tiefe Kerbtäler prägen hier das Landschaftsbild.
Geländeschnitt Ardeygebirge (Markierung: Südardeywände)
Die Südardeywände
Die Südardeywände sind eine naturräumliche Einheit und umfassen den Südteil des Ardeygebirges mit den bewaldeten, bis zu 40° steil zur Ruhr abfallenden Hängen von Dortmund-Hohensyburg über Teile der Stadtgebiete von Herdecke und Wetter (Ruhr) bis zu dem Gederbachtal an der Grenze zu Witten. Die sonnenseitig exponierten, sichelförmigen Prallhänge der Ruhr ragen bis 170 m hoch über den Mäandern des Flusses auf und bestehen aus oberkarbonischen Schiefern. Konglomerat- und Sandsteinbänke bilden besonders schroffe Hangpartien mit einzelnen Felsklippen, die nur schwer verwittern und der Abtragung harten Widerstand leisten. Dennoch kommt es in diesem Bereich immer wieder zu Steinschlag.
Querschnitt durch den Syberg in Dortmund (3 km nordöstlich der Teufelskanzel)
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Steinschlag
Als Steinschlag bezeichnet man den Absturz einzelner Gesteinstrümmer als Geröll oder Schutt, die aus einer felsigen Steilböschung und Felswänden gelöst wurden. Steinschlag kann unterschiedliche Ursachen haben:
> Verwitterung und Erosion
> mechanische Einflüsse wie Spaltenfrost oder Baumwurzeln
> Bewegung von Gestein durch Regenwasser oder Schmelzwasser
> Lostreten von Steinen durch Tiere, unachtsame Wanderer oder Kletterer
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Wenn größere zusammenhängende Felspartien abbrechen, spricht man nicht mehr von Steinschlag, sondern von einem Felssturz. Einen umfangreicheren, meist rutschenden und eher lawinenähnlichen Abgang von Fels und Erdmassen bezeichnet man hingegen als Erdrutsch oder Bergrutsch.
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Steinschlag ist eine Form der geodynamischen Massenbewegung. Grund für Steinschlag ist, neben Sekundärwirkungen anderer Bewegungen, im Allgemeinen Frostsprengung. Aber auch zuvor frostgebundene Steine können bei Temperaturen oberhalb des Gefrierpunktes in Bewegung geraten. Steinschlag kann auch durch Wurzelsprengung des Gesteins durch Pflanzen verursacht werden.
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Der Bereich der Südardeywände nördlich und westlich des Hengsteysees ist besonders steinschlaggefährdet. Der angrenzende Geh- und Radweg – ein Teilstück des Ruhrtalradweges - musste in der Vergangenheit aus diesem Grund mehrfach gesperrt werden; es sind umfangreiche Sicherungsmaßnahmen an den steilen Felsklippen durchgeführt worden.
Verwitterung
Verwitterung bezeichnet in den Geowissenschaften die natürliche Zersetzung von Gestein infolge dessen exponierter Lage an oder nahe der Erdoberfläche. Durch physikalische Verwitterungsprozesse wird das Gestein mechanisch aufgelockert und zerkleinert. Deshalb wird diese Verwitterungsform auch als mechanische Verwitterung bezeichnet. Hierbei wird unterschieden in Temperaturverwitterung, Salzverwitterung, Druckentlastung, Sprengwirkung von Pflanzenwurzeln. Die chemische Verwitterung umfasst Prozesse, bei der die gesteinsbildenden Minerale chemisch verändert bis vollständig aufgelöst und neu gebildet werden. Eine besondere Erscheinungsform der Verwitterung von Gesteinen ist die sog. Wollsackverwitterung, bei der durch das Zusammenwirken von physikalischen und chemischen Prozessen kantengerundete Gesteinsblöcke entstehen, die wie Kissen, Matratzen oder eben wie Wollsäcke übereinandergestapelt liegen.
Ersosion
Erosion ist ein grundlegender Prozess im exogenen Teil des Gesteinskreislaufes. Er beinhaltet die Abtragung von mehr oder weniger stark verwitterten Gesteinen oder Lockersedimenten einschließlich der Böden. Flächenhafte Erosion erfolgt durch Wind, durch Meeresbrandung oder glazial durch Inlandeis. Unter linienhafter Erosion versteht man die Eintiefung der Erdoberfläche durch abfließendes Wasser in kleinen, kurzlebigen Rinnsalen (Rillenerosion) oder in Fließgewässern (fluviatile oder Flusserosion). Auch Steinschlag ist eine Form der Erosion. Geländeformen wie Berg und Tal werden einerseits durch Erosion erschaffen, andererseits jedoch bei anhaltendem Wirken schließlich wieder vollständig zerstört, sofern ihr keine endogenen Prozesse (insbesondere Tektonik), die eine Anhebung der Landoberfläche hervorrufen, entgegenwirken. Erosion ist das Gegenstück zur Sedimentation. Der Prozess, der zwischen Erosion und Sedimentation vermittelt, heißt Transport (z.B. Geröllfracht in Fließgewässern).
Klüfte und Verwerfungen
Klüfte oder Kluftflächen sind feine Trennflächen im Gestein bzw. im Gebirge, die durch tektonische Beanspruchung entstehen, aber auch durch Druckentlastung, diagenetische Prozesse oder Abkühlung (Kontraktion) von Gesteinen. Die Größenordnung einer Kluft liegt im Bereich von wenigen Millimetern Weite bis zu einer Erstreckung von mehreren Metern. In der Regel findet an den Kluftflächen kein Versatz der getrennten Gesteine statt. Treten jedoch größere Bewegungen entlang der Klüfte auf, so entwickeln sie sich zu Verwerfungen.
Eine Verwerfung (auch Bruch, Sprung, Verschiebung oder Störung im engeren Sinne) ist eine tektonische Zerreiß- oder Bruchstelle im Gestein, die über Distanzen vom Zentimeterbereich bis zu einigen Dutzend bis hundert Kilometern zwei Gesteinsbereiche oder Krustenteile gegeneinander versetzt. Diese Gesteinsbereiche werden Bruchflügel, Blöcke oder Schollen genannt. Den Versatz bezeichnet man als Sprunghöhe bzw. Sprungweite.
Ruhrsandstein
Oberflächennahe Gesteinsvorkommen des Ruhrsandsteins befinden sich grundsätzlich nördlich der Ruhr im Ardeygebirge bei Dortmund sowie westlich davon auf beiden Seiten des Ruhrtals bis nach Mülheim. Geologen bezeichnen im engeren Sinne nur den Sandstein der Sprockhöveler Schichten als Ruhrsandstein. Der Ruhrsandstein entstand aus Fluss-Sedimenten im so genannten Namur C, einem Zeitabschnitt des Oberkarbon. Bei den Bewegungen der Erdkruste wurde die Schichten des Karbon gefaltet und verdichtet (Variskische Faltung, s.o.). Aus diesen Bewegungen heraus entstanden Klüfte im Gestein (Risse quer zur Streichrichtung der Bänke). Der Ruhrsandstein zeichnet sich – im Gegensatz zu den meisten anderen in Mitteleuropa gewonnenen Sandsteinen – durch geringe Wasseraufnahme, sehr hohe Druckfestigkeit, Abriebfestigkeit und Verwitterungsbeständigkeit aus. Er ist intensiv kieselig zementiert und durch Kornbindung gefestigt. In Deutschland gilt der Ruhrsandstein als einer der resistentesten Sandsteine überhaupt.
Teufelskanzel oder Sonnenstein?
Teufelskanzel und Sonnenstein
Die beiden Naturdenkmale Teufelskanzel und Sonnenstein liegen am Rande des Ruhrhöhenwegs an der Oberkante des Steilhanges zum Hengsteysee (Kartendarstellung >>). Das nördliche Naturdenkmal (s. Wegpunkt 2) heißt Teufelskanzel, das südliche (s. Wegpunkt 1) Sonnenstein, wie dies auch schon in historischen Karten (>>) vermerkt worden ist. Im örtlichen Sprachgebrauch hat sich jedoch die Bezeichnung Teufelskanzel für den südlichen Felsen durchgesetzt. Bei beiden Naturdenkmalen handelt es sich um eine zerklüftete Felsformation aus Ruhrsandstein des produktiven Karbons. Die Felsen gehören zu den grauen und braungrauen Sandsteinen der Unteren Sprockhövel-Schichten mit dem Kaisberg-Konglomerat (Namur C, Oberkarbon). Das Kaisberg-Konglomerat zeigt eine ausgeprägte Schrägschichtung. Tektonisch gehören die Schichten zum Nordflügel des Harkort-Sattels. Das Einfallen der Schichten beträgt ca. 15 Grad nach Nordwesten. Am Sonnenstein (s. Wegpunkt 1) gibt es zudem eine Abrisskluft, die als Sonnensteinloch bezeichnet wird.
Profilskizze des Aufschlusses „Am Schiffswinkel“ (ca. 200 m südöstlich der Teufelskanzel, s. auch GC7H3DD)
Entstanden sind die Sandsteine vor etwa 317 Mio. Jahren in einem fluviatil-deltaischen Ablagerungsraum. Über Flüsse wurden Sande in ein Meeresdelta verfrachtet, wo diese in großen Mächtigkeiten abgelagert wurden. Aus diesen Sanden entstanden später die Sandsteine der beiden Naturdenkmale.
Quellen und weiterführende Literatur
Wilhelm Dege: Das Ruhrgebiet, 1972
Wilhelm Dege, Winfried Dege: Das Ruhrgebiet, 1983
Manfred Hommel, Winfried Dege: Vor Ort im Ruhrgebiet, 1993
Günter Drozdzewski : Von Korallenriffen, Schachtelhalmen und dem Alten Mann, 2005
Kirnbauer, Rosendahl, Wrede (Hrsg.):Geologische Exkursionen in den Nationalen Geopark Ruhrgebiet, 2008
Vera Mügge-Bartolovic: GeoRoute Ruhr, 2010
Wikipedia
www.geopark-ruhrgebiet.de
www.gd.nrw.de
www.geo.fu-berlin.de
www.narrotibi.com
Parken könnt ihr auf dem Wanderparkplatz (Wegpunkt P1) oder auf dem Parkplatz des nahe gelegenen Friedhofes (Wegpunkt P2). Von da aus ist es nur ein kurzen Rundgang zu den Felsformationen. Alternativ könnt ihr auch unten am Hengsteysee parken und die Wanderwege bergauf nehmen (und dabei die besondere Topografie spüren). Wanderer können natürlich auch über den Ruhrhöhenweg kommen. Teile der Wegstrecke verlaufen durch geschützte Biotope; die Wege dürfen dort nicht verlassen werden.
Die Fragen
Der südliche Fels (Wegpunkt 1) kann über einen kleinen Weg vom höher gelegenen Wanderweg aus erreicht und betreten werden (Kinder dabei bitte beaufsichtigen).
1.) Wie ist die Oberfläche des Sandsteins beschaffen? Beschreibe sie bitte anhand der im Listing genannten Aspekte.
2.) Welche unterschiedlichen Spuren von Verwitterung oder Erosion lassen sich am dem Fels feststellen? Wie sehen diese aus und welche Ursachen könnten sie haben? An welcher Stelle befinden sich Bereiche mit Wollsackverwitterung und wie groß sind diese "Wollsäcke" ungefähr?
3.) Sind im unmittelbaren Bereich des Felsen Reste von Steinkohle zu erkennen?
4.) An den Listingkoordinaten (Wegpunkt 3) lässt sich vom Wanderweg aus die Abrisskluft (das sog. Sonnensteinloch) erkennen (Falls sie nicht direkt erkennbar ist, den Standort etwas nach links oder rechts verändern). Wie breit und wie hoch ist die Kluft ungefähr? In welche Richtung verläuft diese Kluft?
Der nördliche Fels (Wegpunkt 2) befindet sich unmittelbar am Wanderweg unterhalb des Aussichtspunktes.
5.) Welcher biotische Faktor ist hier am Verwitterungsprozess beteiligt?
Und noch eine abschließende Frage für beide Felsformationen:
6.) Was hat - zusammengefasst - dazu geführt, dass diese Felsen so isoliert in der Landschaft stehen?
Nehmt euch bitte etwas Zeit für diesen Earthcache; er ist nicht in ein paar Minuten zu machen. Die D-Wertung ist etwas höher, da hier nicht einfach nur ein Informationsschild abzulesen ist. Lasst euch aber auch nicht von dem umfangreichen Listig abschrecken - die geologischen Zusammenhänge sind nicht so besonders kompliziert und die Fragen lassen sich durch Beobachtungen vor Ort gut beantworten. Sendet mir die Antworten zu allen Fragen bitte über das Kontaktformular meines GC-Profils oder die Message-Funktion; danach kann direkt geloggt werden. Es müssen natürlich nicht alle Antworten 100%ig korrekt sein. Es sollte jedoch deutlich werden, dass ihr euch auf der Grundlage der Informationen dieses Listings und der Untersuchungen vor Ort inhaltlich mit den geologischen Fragestellungen auseinander gesetzt habt.
Fotos werden bei den Logs von Earthcaches natürlich immer gerne gesehen. :-)
Jeder Cacher, der einen EarthCache besucht und die Aufgaben per Mail oder via Message Center beantwortet hat, kann einen EarthCache sofort loggen. In den EarthCache-Guidelines ist bewusst nicht vorgesehen, dass auf eine Logfreigabe seitens des Owners gewartet werden muss.
www.gc-reviewer.de/...
ruhrPod