Geologisches Tagebuch des GeoParks Kyffhäuser
Wie sind die heutigen Höhen und Täler im GeoPark Kyffhäuser wohl einst entstanden? Wie lange ist das eigentlich her und warum kommen im GeoPark Kyffhäuser auf engstem Raum so viele verschiedene Gesteine vor?
Zur Beantwortung dieser Fragen müssen wir uns zurück in die Kreidezeit begeben. Als sich die Kontinente Europa und Afrika vor 95 Mio Jahren aufeinander zu bewegten um die heutigen Alpen zu formen, zerbrach auch die Erdkruste in Mitteleuropa entlang zahlreicher Bruchlinien. Zwischen zwei solchen Brüchen, die den GeoPark von Nordwesten nach Südosten durchqueren, wurde der Erdboden angehoben und es entstand ein Bruchschollen-Gebirge. Der Hebungsvorgang ähnelt dem einer schwimmenden Eisscholle, die durch seitlichen Druck der benachbarten Schollen emporgepresst wird. Dieses – als „Hermundurische Scholle“ bezeichnete – Bruchstück der Erdkruste ist wiederum in einige kleinere Bruchschollen zersplittert, so dass an beiden Bruchlinien mehrere kleinere Gebirgszüge aufeinander folgen. Durch die Hebung und die folgende Abtragung der Hochlagen sind heute Erdschichten an der Oberfläche anzutreffen, die sonst tief in der Erdkruste verborgen sind.
Unser kleines geologisches Tagebuch folgt diesen Höhenrücken an den Rändern der Hermundurischen Scholle und lässt Sie in die Entstehungszeit der freigelegten Gesteine blicken. Entdecken Sie die Spuren der längst vergangenen Meere, heißen Wüsten und breiten Flussbetten, die sich aus dem einzigartigen Nebeneinander dieser verschiedenen Gesteine im Untergrund erschließen.
Versteinerte Flüsse und Meere bedecken Kyffhäuser Urgestein
Entlang der nördlichen Bruchlinie der Hermundurischen Scholle reihen sich das Kyffhäuser-Gebirge, der Arterner Weinberg und der Bottendorfer Höhenzug wie eine Perlenkette auf. Das 75 km 2 große Kyffhäuser-Gebirge überragt seine Umgebung um etwa 300 m, obwohl es ursprünglich annähernd 650 m emporgehoben worden war. In Jahrmillionen haben Sonne, Regen und Stürme das Gebirge bis auf die heutige Höhe wieder abgetragen. Dabei wurden auf kleinstem Raum die Reste von drei erdgeschichtlichen Entwicklungsetappen freigelegt, die Mitteleuropa geprägt haben:
An den steilen Nordhängen des Kyffhäuser-Gebirges sind die ältesten Gesteine des GeoParks entblößt: verschiedene Arten von Gneis, Marmor und Amphibolit, durchdrungen von magmatischem Tiefengestein. Zum tiefen Kern des alten Variszischen Gebirges gehörend, sind sie aus Gesteinen hervorgegangen, die bis zu 475 Mio Jahre alt waren. Sie werden auch als kristalline Gesteine bezeichnet, da sie in großer Hitze auskristallisiert sind. Dies geschah vor etwa 340 Mio Jahren annähernd 25 km tief unter der Erdoberfläche. Wenig später, vor 330 Mio Jahren, schoben erdinnere Kräfte dieses gewaltige Variszische Urgebirge auf, das in den darauf folgenden 30 Mio Jahren Stück für Stück wieder abgetragen wurde, so dass wir heute in diesen kristallinen Gesteinen nur noch dessen Reste vorfinden.
Im Mittelteil des Kyffhäuser-Gebirges treten rote Sand- und Tonsteinschichten ans Tageslicht. Breite mäandrierende Gebirgsflüsse spülten im späten Erdaltertum, vor 305 Mio Jahren, feinen roten Ton, Sand und Schotter aus den umliegenden Massiven des Variszischen Gebirges in die damaligen Täler. Sie sind heute als Tonsteine, Sandsteine und Konglomerate zu einer 600 m mächtigen Schichtenfolge versteinert. Auch fossile Baumstämme sind in diesen urzeitlichen Flussbetten zu finden.
Aus den folgenden 35 Mio Jahren Erdgeschichte fehlen im GeoPark sämtliche Spuren. Gegen Ende des Erdaltertums hat sich jedoch noch einmal eine große Menge rotbrauner Fluss-Schotter abgelagert. Diese 15 m mächtige Konglomeratschicht bildet den Kern des Bottendorfer Höhenzuges. Im Kyffhäuser-Gebirge hingegen tritt diese Schicht nur im Westteil spärlich an die Oberfläche.
An den schroffen Bergkuppen des Südkyffhäusers kommen über 250 Mio Jahre alte, meist graue bis weiße Gesteine zum Vorschein. Die mehrere hundert Meter mächtigen Schichten entstanden in der vergleichsweise kurzen, nur 7 Mio Jahre andauernden Zechstein-Zeit, die das Ende des Erdaltertums markiert. Damals breitete sich über den Rumpf des eingeebneten Gebirges und über die Fläche des heutigen GeoParks Kyffhäuser eine riesige, ganz Mitteleuropa umfassende Meeresbucht aus. Am Meeresgrund lagerten sich Tone und Kalke ab, die mit der Zeit versteinerten. Durch intensive Verdun stung des Meerwassers unter einem wüstenartigen Klima schieden sich dicke Schichten von Salzen ab.
Steinsalzlager sind heute nur noch im tieferen Untergrund der Gebirgsvorländer vorhanden. Im Gebiet des GeoParks Kyffhäuser waren die Zechstein-Schichten wegen ihrer Kupferschiefer- und Kalisalzvorkommen von besonderem Interesse. Aus dem Kupferschiefer wurden seit dem Mittelalter bis zum Jahre 1914 Kupfer, Blei und auch Silber gewonnen. Die kaliumführenden Salzschichten baute man bis 1990 bei Roßleben und Sondershausen zur Herstellung von Düngemitteln in über 600 m tiefen Schächten ab.
An der Oberfläche des Südkyffhäusers dagegen verwittern die Gipsablagerungen des urzeitlichen Zechstein-Meeres zu einer bizarren, stark zerklüfteten Gipskarst-Landschaft, die in Mitteleuropa einzigartig ist. Hier kommen zuweilen noch Pflanzen vor, die sich während der letzten Eiszeit ansiedelten und heute ihr Hauptverbreitungsgebiet in den sibirischen Steppen haben.
Am Arterner Weinberg wiederum wurden Ton- und Sandsteine von Wind und Wetter freigelegt. Diese roten Gesteinsschichten entstanden am Ende der Zechsteinzeit, als sich das Meer zurückzog, und zu Beginn des nachfolgenden Erdmittelalters.
Windleite und Hohe Schrecke - Wechselspiel von Seen und Wüste
Die Höhenzüge der Windleite bei Sondershausen und der Hohen Schrecke bei Heldrungen befinden sich im Zentrum der Hermundurischen Scholle. Sie bestehen aus Ablagerungen des Buntsandsteins. Sandige Schichten aus einer flachen Flusslandschaft, die ohne zeitliche Unterbrechung den Zechstein-Ton überlagerten, markieren den Beginn der Trias-Periode. Mit dieser Epoche brach vor 250 Mio Jahren das Erdmittelalter an. Damals lag das Gebiet des GeoParks Kyffhäuser am Rand eines großen Seebeckens im Wüstengürtel der Erde. Durch das Wechselspiel von Überflutungen und Austrocknung lagerten sich Schichten aus roten, bunten bis hellgrau gefärbten Tonen und Sanden ab, die heute die über 550 m mächtige Buntsandstein-Folge bilden. Eine Besonderheit stellen Kalksteinbänke dar, die winzige Kalkkügelchen, sogenannte Ooide, enthalten. Sie sind am Boden flacher Seen in Ufernähe entstanden.
Hainleite und Schmücke - Muscheln im Kalk erinnern ans Meer
Die Höhenrücken der Hainleite und der Schmücke folgen dem Verlauf der südwestlichen Bruchlinie der Hermundurischen Scholle. Durch das Abkippen der Scholle nach Südwesten zum Thüringer Becken hin haben sich hier auch die jüngeren Gesteinskomplexe der Trias-Periode, Muschelkalk und Keuper, erhalten. Der obere Teil des Buntsandstein-Komplexes, eine 120 m mächtige Tonstein-Folge, bildet den Sockel von Hainleite und Schmücke. Es sind Ablagerungen einer riesigen Tonebene in der damaligen Wüste, die auch Schichten aus Gips enthält, der nach Verdunstung zeitweiliger Wasserlachen zurückblieb.
Die prägnanteste Schichtstufe im Landschaftsbild erzeugt jedoch der fast 200 m mächtige Muschelkalk-Komplex, der dem Buntsandstein-Komplex auflagert und im Wipperdurchbruch zutage tritt. Er ist vor 240 bis 230 Mio Jahren in einem subtropischen Flachmeer entstanden, das sich erneut über ganz Mitteleuropa ausgebreitet hatte. Wenn Sie genau hinsehen, entdecken Sie die kleinen Muscheln, die dem Kalkstein seinen Namen gaben, und vielleicht auch eine Reihe anderer Fossilien.
Ganz im Süden des GeoParks, im Raum der Schillingstedter Mulde, lagert bei Etzleben der 400 – 600 m mächtige Gesteinskomplex des Keupers dem Muschelkalk-Komplex auf. Er besteht aus Tonsteinen, Dolomiten, Sandsteinen und Gipsen, die sich in einer periodisch überfluteten Flusslandschaft und in weiträumigen Ton- und Salzebenen vor 230 bis 210 Mio Jahren absetzten.
Auenlandschaften um den Kyffhäuser - Salz-Auswaschung und Gletscher formten die Auen
Seit ungefähr 200 Mio Jahren haben sich im Gebiet des GeoParks Kyffhäuser keine großflächig verbreiteten Festgesteinsschichten mehr gebildet. Vielmehr wurden, spätestens seit der Heraushebung der Hermundurischen Scholle vor 95 Mio Jahren, die vorher abgelagerten Gesteine schrittweise abgetragen.
Wegen ihrer vorzüglichen Wasserlöslichkeit sind die Stein- und Kalisalze aus der Zechsteinzeit der Verwitterung als erste zum Opfer gefallen. Je mehr Salz aus dem Untergrund gelöst wurde, desto stärker senkte sich der Boden rings um das Kyffhäuser-Gebirge. Die so entstandenen Niederungen wurden vor 30 bis 20 Mio Jahren, in der Erdneuzeit, noch einmal von Norden her durch eine vordringende Meeresbucht überflutet, wobei sich Sande und Tone ablagerten. Unter feucht-warmen Klimabedingungen bildeten sich zudem stellenweise Moore, die heute als Braunkohlevorkommen erhalten sind.
Im Untergrund von Goldener und Diamantener Aue sowie im Unstrut-Helme-Tal hält die Auflösung der Salzlager bis heute an. Davon zeugen die Solquellen bei Auleben, Bad Frankenhausen, Artern und Oberheldrungen, in denen aufgelöstes Salz ans Tageslicht tritt. Aufgrund der Folgen der Salzauflösung änderte auch die Unstrut ihren Flusslauf. Floss sie vorher parallel zur Bruchlinie der Hermundurischen Scholle nördlich des Bottendorfer Höhenzuges, zieht sie seit der mittleren Eiszeit vor 300.000 Jahren das durch Salzablaugung angelegte Tal auf der Südseite vor.
Seit über 2,5 Mio Jahren gleichen bis zu 100 m mächtige Ablagerungen aus Flüssen, Seen und Gletschern die Absenkung der Salzauslaugungs-Täler wieder aus. In die sen Sand-, Kies- und Tonschichten fand man Knochenreste zahlreicher Säugetiere aus der älteren Eiszeit vor der großen Vereisung. Während der mittleren Eiszeit vor 790 000 bis 330 000 Jahren war die Region des GeoParks Kyffhäuser zeitweise von einem Eispanzer bedeckt, aus dem nur noch die Höhen des Kyffhäuser-Gebirges herausragten. In jüngeren Vereisungsperioden blieb der GeoPark Kyffhäuser im Gegensatz zu nördlicheren Regionen eisfrei. In den Flusstälern von Unstrut und Helme wurden damals große Mengen von Schotter und Kies aus den umliegenden Höhenzügen von Harz und Kyffhäuser abgelagert. Zeitweilig bildeten sich auch Seen, auf deren Grund sich Ton absetzte.
Bilzingsleben und Bad Frankenhausen - In jüngsten Erdschichten fand man frühe Menschenspuren
In diesen jüngsten eiszeitlichen Ablagerungen des GeoParks fanden sich einmalige Zeugnisse früher Menschheitsentwicklung. Für Mitteleuropa einzigartig ist beispielsweise der Fund des Frühmenschen Homo erectus. Er siedelte vor 400.000 Jahren im Gebiet des heutigen GeoParks Kyffhäuser. Knochen, Werkzeuge und andere Spuren dieses frühen Menschen wurden bei Bilzingsleben unter Travertin, einem Süßwasserkalkstein, konserviert. Bis zu 10.000 Jahre alte Spuren des modernen Menschen Homo sapiens wurden bei Bad Frankenhausen ausgegraben.
Auenlandschaften, Steinbrüche, Kiesgruben - Die Nutzung der Bodenschätze
Schon früh wussten unsere Vorfahren die geologischen Schätze für verschiedene Zwecke zu nutzen. Die wirtschaftliche Verwertung der in den abgelagerten Gesteinskomlexen verborgenen Rohstoffe übte einen beträchtlichen Einfluss auf den Verlauf der Regionalgeschichte aus. In der Steinzeit waren es geeignete Hartgesteine, die behauen wurden und als Werkzeuge dienten. Später gewannen Kupfer und andere Buntmetalle oder Salze an Bedeutung. Die eiszeitlichen, während der Vereisungsperioden angewehten Löss- und Lösslehmvorkommen machten die Auenlandschaften zu fruchtbarem Ackerland und waren seit der Jungsteinzeit für die menschliche Ernährung bedeutsam.
Seit Jahrhunderten verwendeten die im Umkreis des GeoParks lebenden Menschen Werksteine zum Hausbau, die aus Steinbrüchen in den umliegenden Gebirgszügen gewonnen wurden. Sie deckten ihre Dächer mit Ziegeln, die sie aus den Tonvorkommen der Umgebung brannten. Die Liste der Beispiele ließe sich beliebig verlängern. Entdecken Sie auf GeoPfaden die über Jahrmillionen geformten Landschaften und wie die Menschen sie in tausenden von Jahren gestalteten!
Autor: Dr. Jürgen Wunderlich, Jena