Oft geht es mir so, dass ich an einem EarthCache stehe und dann die charakteristischen Merkmale dieser oder jener geologischen Besonderheit beschreiben soll, und dann sieht alles auf einmal nur noch aus wie „Steine“ und das Besondere ist manchmal für ein ungeübtes Auge gar nicht so offensichtlich …
Eingangsbereich des Museums Hallstatt
Dies soll bei diesem EarthCache zum Thema Kalk anders sein! Vor dem Museum Hallstatt sind fünf Beispiele für die unterschiedlichen Ausprägungen von Kalkgestein, die von verschiedenen Fundorten in der Umgebung hierher gebracht wurden, ausgestellt. So lässt sich das „Typische“ an diesen Gesteinen erkennen und die Unterschiede zwischen den Gesteinsproben fallen dem Betrachter ins Auge, ohne dass er eine Bergtour zu den verschiedenen Fundorten machen muss.
Mehrere der wichtigsten Gesteine des Mesozoikums (Erdmittelalter; vor 252 bis 66 Mio. Jahren), wie der Hallstätter Kalk, der Dachstein-, Hierlatz-, Klaus- und Plassenkalk, wurden im 19. Jahrhundert nämlich nach typischen Vorkommen in der Umgebung von Hallstatt benannt. Sie haben somit dort ihre Typlokalität, eine „Eichstelle“, auf die sich Wissenschaftler aus der ganzen Welt immer wieder beziehen.
Erdgeschichtlicher Überblick
Die in diesem EarthCache-Listing behandelten Kalke wurden in der Trias- und in der Jura-Zeit gebildet. Dazu ein kleiner erdgeschichtlicher Überblick:
Es war einmal vor laaanger Zeit (nämlich in der Trias-Zeit) …
Im Gebiet um Hallstatt treten verschiedene Gesteine aus der Trias-Zeit zutage. In dieser Zeit hoben und senkten sich die Kontinentalplatten, indem sie gegeneinander gedrückt bzw. auseinander gedehnt wurden. Eine derartige Senkung erfasste den Rand des damaligen Kontinents Pangäa und schuf so Raum für die Ansammlung gewaltiger Ablagerungen, die nach der Diagenese, der „Gesteinswerdung“, die mächtigen Gesteinspakete der Trias-Zeit des Inneren Salzkammergutes bildeten.
Die Gesteine entstammen zwei Ablagerungsräumen: Im seichten Schelfbereich des Tethys-Urmeeres am Ufer des Kontinents Pangäa entstand aus einem Korallen- und Kalkschwamm-Riff der Dachsteinkalk. Durch die Senkung der Kontinentalplatten entstand auch ein tieferer Meeresbereich. In den tieferen Schelfbereichen und im offenen Meer lagerten sich zuerst die Gesteine des Haselgebirges (z. B. Gips und Steinsalz) ab und darüber schließlich die bunten, feinkörnigen Hallstätter Kalke, die als Kalkschlamm vom seichten Meeresbereich in den tieferen gespült wurden.
Hallstätter Kalk – weltbekannt bei Fossilienjägern
Mehrere Kögeln im Salzberg-Hochtal, wie der Steinberg-, Sollinger- und Sommeraukogel bestehen aus verschiedenen Typen von bunten Hallstätter Kalken der späten Trias-Zeit. Die genannten Lokalitäten sind für ihren stellenweise außerordentlichen Reichtum an Fossilien, insbesondere Ammoniten, weltbekannt. Der Kalkstein wurde aus feinkörnigem Kalkschlamm, der von der Dachsteinkalk-Lagune in tiefere Meeresbereiche eingeschwemmt wurde, auf plateauartigen untermeerischen Schwellen, aber z. T. auch im umgebenden Meeresbecken, gebildet.
Aufgrund der geringen Ablagerungsrate von Kalkschlamm auf den Tiefwasser-Schwellen – Strömungen verfrachteten diesen wohl z. T. in die umliegenden Beckenbereiche – kommen Ammoniten auf den horstartigen Erhebungen stellenweise angehäuft vor. Man spricht dann von „kondensierten Fossillagerstätten“. Die Ablagerungsraten von Kalkschlamm betrugen im Hallstätter Kalk nur etwa ein Zehntel jener des zeitgleich in der Lagune abgelagerten Dachsteinkalks. Hingegen werden die manchmal mehrere Meter mächtigen Anhäufungen der „Salzbergmuschel“ Monotis salinaria im Hallstätter Kalk als von Strömungen zusammengeschwemmte Ablagerung im Becken gedeutet.
Doch auch ein anderer, von den Geologen lange nicht erkannter Mechanismus ist für die Bildung von „Fossillagerstätten“ im Hallstätter Kalk von eminenter Bedeutung, nämlich das komplexe Zusammenwirken von Sedimentation und gleichzeitig aktiver – sogenannter „synsedimentärer“ – Bruchtektonik. Was heißt das? Viele der klassischen Fossilienfundpunkte im Hallstätter Kalk entpuppten sich bei näherem Studium als Füllungen von Spalten, die in der späteren Trias-Zeit infolge von ungleichmäßiger Absenkung des Meeresbodens und von Dehnungsprozessen im bereits harten Hallstätter Kalk aufrissen. Diese sich ruckartig öffnenden Zerrspalten klafften immer wieder erneut auf und wurden dabei mit rotem Kalkschlamm und meist kleinen Fossilien verfüllt. Man spricht diesbezüglich von „Spaltenlagerstätten“. Die Spaltenfüllungen im Hallstätter Kalk sind nicht selten durch ihre unterschiedliche Farbe als solche erkennbar. Man kann sagen, dass die Erhaltung der Ammoniten in den Spaltenfüllungen besser ist, als jene auf den Bankoberflächen, da diese oft infolge von Kalklösung korrodiert sind.
Gesteine vom Typ des Hallstätter Kalks wurden auch anderswo in der weiten Welt nachgewiesen, unter anderem in den Karpaten, am Balkan, in der Türkei, im Iran, im indonesischen Westteil der Insel Timor sowie in Kalifornien, Nevada und Britisch Kolumbien. Diese Gebiete waren – wie einst das Salzkammergut – Teil des Tethys-„Urmeeres“. Den Typlokalitäten von Gesteinen im Umland von Hallstatt kommt demnach eine weit über die Landesgrenzen hinausreichende internationale Bedeutung zu!
Die typischen Leitfossilien für die Alterseinstufung von Gesteinen des tieferen Wassers – wie für den Hallstätter Kalk – sind von der Devon-Zeit bis zu ihrem Aussterben am Ende der Kreide-Zeit die Ammoniten. Infolge der Anpassung an wechselnde Umweltbedingungen entwickelten sie ständig neue Arten, die dann für einen gewissen Zeitabschnitt charakteristisch sind. Diese bei weitem wichtigsten Leitfossilien gehören zu den Kopffüßlern (Cephalopoden) und sind somit ausgestorbene Verwandte der heutigen Tintenfische. Sie lebten überwiegend im tieferen Schelfbereich und im offenen Tethys-Meer in Wassertiefen von etwa 50 bis 500 m und konnten sich aktiv im Wasser fortbewegen. Die einzelnen Ammoniten-Arten wurden aber nur wenige Jahre alt und zeigen ganz verschiedene Größen: Manche sind auch im erwachsenen Zustand nur erbsengroß, andere wiederum erreichten die Größe eines Wagenrades. Ihr leicht gebautes Gehäuse konnte nach dem Absterben weit verdriftet werden. Sie zeigen daher eine weltweite Verbreitung – ein Kriterium, das sie als Leitfossilien prädestiniert.
Ammonit (Rekonstruktion)
Das rätselhafte Heterastridium conglobatum war ebenso wie die Ammoniten ein Bewohner des offenen Tethys-Ozeans. Die Heterastridien werden zu den Hydrozoen, den „Hohltieren“, gezählt. Am Beginn ihres Auftretens waren ihre hohlkugeligen bis eiförmigen Kalkskelette nur so groß wie ein Tischtennisball, erreichten aber im Laufe ihrer weniger als 10 Millionen Jahre dauernden Evolution die Größe eines Fußballs. Ihre Gehäuse in Leichtbauweise lassen darauf schließen, dass sie eine im Meer driftende „planktonische“ Lebensweise führten. Infolge ihrer hohen Mobilität zeigen sie eine weltweite Verbreitung. Sie kamen ausschließlich in der norischen Stufe der späteren Trias-Zeit vor und sind somit ausgezeichnete Leitfossilien.
Beispiele für Heterastridium conglobatum. Die Markierungen entsprechen jeweils 10 mm
Der gebankte Dachsteinkalk
Das Charaktergestein des Dachstein-Plateaus – der gebankte Dachsteinkalt – entstand in weiten und seichten Lagunen des tropischen Tethys-Meeres in der späten Trias-Zeit. In der Hirlatzwand erreicht er eine Mächtigkeit von ca. 1.500 m. Die Dachsteinkalk-Lagune wurde im Süden – an der Schelfkante zum offenen Meer – von einem Korallen- und Schwamm-Riff gesäumt. Ein besonders imposanter Zeuge dafür ist das massige Dachsteinkalk-Korallen-Schwamm-Saumriff des Gosaukammes. Der Begriff „Dachsteinkalk“ wurde übrigens bereits im Jahr 1847 von Friedrich Simony geprägt.
Als Ursache für die charakteristische zyklische Bankung des Dachsteinkalks werden periodische Meeresspiegelschwankungen zwischen 0 und 20 m angenommen. Da die Pole in der späten Trias-Zeit nicht vereist waren, kommt ein Abschmelzen ihrer Eiskappen dafür nicht in Frage. Manche Forscher machen Veränderungen von Erdbahnparametern, die Klimaschwankungen im 20.000-Jahre-Rhythmus auslösten, dafür verantwortlich.
Sobald der Meeresspiegel anstieg, erreichten die Wassertiefen in der Lagune wenige Meter bis zu 20 m. Es wurde kontinuierlich Kalkschlamm und Kalksand gebildet und abgelagert, woraus nach der Diagenese (der „Gesteinswerdung“) die 0,5 bis 3 m mächtigen Megalodontenkalk-Bänke entstanden. Die im Volksmund „Kuhtrittmuscheln“ genannten herzförmigen Querschnitte von Megalodonten sind die Charakterfossilien des Dachsteinkalks. Diese Muscheln lebten in größeren Kolonien im Kalkschlamm der seichten Dachsteinkalk-Lagune. Schichtflächen voll von „Kuhtritten“ sind beispielsweise am Beginn des Heilbronner Rundwanderweges sowie am Weg zum Däumelsee zu beobachten.
Megalodonten, im Volksmund Kuhtrittmuscheln genannt
Jedem Wanderer fallen im Dachsteinkalk die bunten, sogenannten „roten Scherben“ auf. Es sind dies meist unregelmäßig geformte, zentimeter- bis mehrere Dezimeter große, rot-ockergelb gestreifte Ausfüllungen von Lösungshohlräumen im Kalkstein, oder auch von Fossilienschalen (z. B. von Megalodonten), die durch Kalklösung entstanden. Die Ursache für diese Bildungen ist das temporäre Trockenfallen riesiger Flachmeerbereiche, das unmittelbar nach der Diagenese der kalkigen Ablagerungen zu ihrer Verkarstung führte. In diese Karstklüfte wurden Ton, Schluff und gelöster Kalk von Inselbereichen verschwemmt. Manchmal zeigt der eingeschwemmte Kalkschlamm eine grünliche Farbe. Schöne „rote Scherben“ finden sich vielerorts entlang des Heilbronner Rundwanderweges sowie beispielsweise im Umfeld der Krippensteineishöhle.
Für einen anderen „Farbtupfer“ im Dachsteinkalk sorgen die Loferite. In von den Gezeiten beeinflussten, extrem seichten und periodisch trockenfallenden, festlandnahen Bereichen der Karbonatplattform wurden sogenannte Loferite gebildet. Diese auffallend weißen dolomitischen Bänke entstanden unter Beteiligung von Blaugrünalgen- und Cyanobakterien-Rasen. Loferite finden sich entlang des Weges zu den „5fingers“ sowie mancherorts am Heilbronner Rundwanderweg, wie bei der Krippensteineishöhle sowie westlich vom Heilbronner Kreuz.
Von der Trias- zur Jura-Zeit
Gegen Ende der Trias-Zeit begann der Meeresboden kontinuierlich in größere Meerestiefen abzusinken, sodass auch die Prozesse der Ablagerung des Hallstätter und des Dachsteinkalks gestört wurden. Aufgrund tektonischer Ereignisse kam es zum Auseinanderbrechen des Kontinents Pangäa und zu einem großen Massenaussterben der Rifffossilien und Grünalgen. In der folgenden Jura-Zeit eroberten z. B. die Dinosaurier die neuen Kontinente.
Hierlatzkalk
Am Beginn der Jura-Zeit begann sich eine völlig neue Konstellation der Ablagerungsräume herauszubilden. Infolge von Dehnungstektonik wurden die riesigen Dachsteinkalk-Plattformen entlang von Staffelbrüchen in einzelne Schollen zerlegt. Dem Dachsteinkalk vergleichbare Seichtwasser-Kalksteine kamen nicht mehr zur Ablagerung. Von den bereits verkarsteten Dachsteinkalk-Inselbereichen wurden rote laterisch-bauxitische Verwitterungstone bzw. Bodenbildungen ins offene Meer gespült, die eine Rotfärbung der Kalkschlämme und Kalksandkörner bewirkten. Diese wurden am ehemaligen Riffabhang des Dachsteinkalks sowie auf horstförmigen Erhebungen in einem tieferen Schelfbereich abgelagert. Nach ihrer Diagenese („Gesteinswerdung“) ging daraus der Hierlatzkalk hervor.
Der Hierlatzkalk findet sich oft als Spaltenfüllung oder als Füllung von Mulden im Paläokarst-Relief des Dachsteinkalks. Die Spalten sind infolge von ungleichmäßiger Absenkung des Meeresbeodens und Dehnungstektonik entstanden. Dabei zerriss die Dachsteinkalk-Plattform in zahlreiche Blöcke. Die sich ruckartig öffnenden Zerrspalten klafften immer wieder erneut auf und wurden dabei mit Rotschlamm/sand-Ablagerungen und Fossilien verfüllt. Derartige Zerrspalten können hunderte Meter in die Tiefe reichen, wie Spaltenfüllungen von Hierlatzkalk in der Hirlatzhöhle beweisen.
Die klassischen Fossilfundpunkte des Hierlatzkalks finden sich verstreut auf den südwestlich von Hallstatt gelegenen Bergkuppen des Hirlatz (derzeit gängige Schreibweise ohne „ie“), insbesondere im Bereich zwischen dem Feuerkogel (1.964 m) und dem Mittleren (1.985 m) sowie dem Hinteren Hirlatz (1.972 m). Brachiopoden (Armfüßer mit zwei „Muschelschalen“, die am Meeresboden oder an Steinen festgewachsen sind) und Crinoiden (Seelilien/„Blumentiere“ mit einem Kalkskelett, die auf dem Meeresboden angewachsen lebten) sind die häufigsten und auch artenreichsten Fossilien, aber auch Ammoniten, Gastropoden (Schnecken) und Bivalven (Muscheln) sind stellenweise angereichert.
Klauskalk
Auch in der mittleren Jura-Zeit wurden weiterhin geringmächtige, feinkörnige, oft dunkel weinrote Kalksteine mit Ammoniten und gelegentlich Brachiopoden, Schnecken und Seelilien abgelagert. Vieles deutet auf einen ehemaligen Ablagerungsraum in einem Hochsee-Meeresbereich tiefer als 200 m hin. Häufig ist der Klauskalk metallisch-schwarz gesprenkelt, was auf feinverteilte, von Eisenoxiden (Hämatit) umhüllte Körnchen zurückzuführen ist. Der Hämatit stammt wohl aus mineralisierten untermeerischen Heißwasseraustritten (Hydrothermen). Der Klauskalk wurde nach einem winzigen, aber extrem ammonitenreichen Vorkommen in der Umgebung des Klauskögerls (1.176 m) südwestlich von Hallstatt benannt; die exakte Lage der Typlokalität gilt als verschollen.
Plassenkalk
Der überwiegend massige oder grob gebankte, rein weiße, gelbliche oder beige-bräunliche Plassenkalk erreicht an seiner namensgebenden Lokalität am Plassen bei Hallstatt eine Mächtigkeit von etwa 700 m. Er wurde in der späten Jura-Zeit in weiten und seichten Lagunen eines tropischen Meeres abgelagert und reicht stellenweise in die früheste Kreide-Zeit hinauf. In seinen jüngeren Abschnitten zeigt er immer wieder Ansätze von Riffwachstum. Typische Fossilien des Plassenkalks sind diverse Rifffossilien, selten auch extrem hochtürmige, glattschalige Schnecken, die Nerineen.
Deine Aufgaben:
Lies dir das Listing durch und vergleiche die vor Ort ausgestellten Gesteine. Beantworte dann die folgenden Fragen und sende mir deine Lösungen zu.
- Beschrifte das folgende Profil des Urmeeres zur Trias-Zeit (A bis E) mit den Begriffen: „Hallstätter Kalke“, „Dachsteinkalk“, „Pangäa“, „Tethys“ und „Haselgebirge“.
- In welchen der Kalkgesteine vor Ort kannst du Fossilien entdecken?
- Kannst du am ausgestellten Block Hallstätter Kalk Spuren von Ammoniten oder Heterastridien erkennen?
- Kannst du am ausgestellten Block Dachsteinkalk „rote Scherben“ oder Loferite erkennen?
- Beschreibe den ausgestellten Block Klauskalk. Wie kommt es zu dessen Färbung?
Ich würde mich freuen, wenn du in deinem Logeintrag schreiben würdest, welches der fünf Kalkgesteine du am schönsten findest, und du ein Foto von dir vor dem Museum Hallstatt hinzufügen würdest.
Viel Spaß beim Besuch meines EarthCaches!
Quellen: