Entstehung der Erde und ihre geologische Geschichte

Entstehung der Erde und ihre geologische
Geschichte.
Aufnahme von Apollo 17 (7.12.1972)
Reinhard Woltmann
Astro-Stammtisch der KVHS Peine
Ilsede den 18.01.2008
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Abschnitt I : Entstehung des Sonnensystems und der Erde
Zeitlicher Ablauf
5,5 Mrd. Jahre vor unserer Zeit.
Existenz einer Urwolke aus Gas/Staub im Orion-Spiralarm unserer
Galaxie. Vermutlich Überrest (Sternenstaub) aus einer
Supernovaexplosion.
Bestandteile: 75 % Wasserstoff H
23 % Helium He
2 % alle anderen natürlich vorkommenden Elemente
Eisen Fe, Nickel Ni, Kohlenstoff C, Silizium Si,
Stickstoff N, usw.
Temperatur: Nahe dem absoluten Nullpunkt bei 3 Kelvin = -270°C.
Beispiel einer Gas/Staubwolke
Beispiel eines Supernova-Überrestes, hier Krebsnebel M1
2
5,3 Mrd. Jahre vor unserer Zeit
Langsames lokales Verdichten der Urwolke durch eigene
Schwerkraft.
Anstieg von Druck und Temperatur in den verdichteten Bereichen.
Bildung von prästellaren Objekten.
Verdichtete leuchtende Staub/Gaswolke
Verdichtete leuchtende Staub/Gaswolke mit
Turbulenzen und einzelnen Globulen.
3
5,0 Mrd. Jahre vor unserer Zeit
Fortschreiten der Verdichtung.
Ausbildung der prästellaren Objekte zu schwach leuchtenden
Globulen.
Weiterer Anstieg der Temperatur und des Druckes in den
verdichteten Bereichen.
Zunehmende Bewegung in der Staub/Gaswolke durch gravitative
Kräfte.
Beginnende Bildung von Gasmolekülen z.B. H2 und Verklumpung
der µm-kleinen Staubpartikel zu größeren Teile.
Entwicklung insgesamt sehr langsam
4,7 Mrd. Jahre vor unserer Zeit
Die Schockfront einer nahen Supernovaexplosion erreicht die
Staub/Gaswolke und kollidierte mit ihr, dadurch kommt die Sache in
Schwung.
Die Wolke kollabiert, stürzt in sich zusammen und wird in Rotation
versetzt.
Durch die Zentrifugalkraft flacht die Wolke senkrecht zur
Rotationsachse ab. Eine sogenannte Akkretionsscheibe entsteht.
Der Drehimpuls verstärkt sich immer mehr. Gas und Staub
werden im Zentrum stärkt verdichtet.
Druck und Temperatur steigen stark an.
Beispiel einer Akkretionsscheibe. Materie „akkretiert“ zur Mitte.
4
4,6 Mrd. Jahre vor unserer Zeit
Konzentration der Hauptmasse im Zentrum der Scheibe.
Erreichen der kritischen Temperatur.
Kernzündung. Entstehung der Protosonne.
Je 4 H-Atome verschmelzen zu 1 He4-Atom.
Massendefekt tritt auf - 0,028 Atomgewichtseinheiten pro Atom.
Umwandlung der Differenz in Strahlungsenergie.
Pro Sekunde werden 567 Mio to H zu 562,8 Mio to He.
Massendefekt 4,2 Mio Tonnen/sec.
Nach Einsteins E = m*c² ergibt das 3,8 x 10²³ Kilowatt.
Riesige Energiemenge => Stern leuchtet.
Protoplanetare Scheibe entsteht. Staub verklumpt zunehmend.
Protoplanetare Scheibe
Planetenbildung beginnt.
Dieser sog. Sonnenwind „bläst" die
gas- und staubförmige
protoplanetare Scheibe, die den jungen Stern noch umkreist, weiter
vom ihm weg. Die leichteren Bestandteile (H2und He) werden durch
die geringere Massenträgheit weiter vom Stern weggeblasen, als
die schwereren (Fe, C, Ca, Si etc). Somit bilden sich 2 Ringe um den
jungen Stern. Ein innerer Ring überwiegend aus Staub mit
schweren Elementen und ein äußerer Ring überwiegend aus Gas
mit den leichten Elementen.
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Weitere Verdichtung des inneren Ringsystems führt zu den am
Anfang noch glutflüssigen Gesteinsplaneten Merkur, Venus, Erde
und Mars und einem weiteren marsgroßen Planeten auf der
Erdbahn. Gleichzeitig bilden sich aus den äußeren Gasringen die
Gasplaneten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun. Ferner bildeten
sich eine Vielzahl von sog. Planetesimalen, also gesteinsförmige
Himmelskörper mit einer Größe von mehreren m bis hin zu einigen
100 km Durchmesser.
Ringsystem mit Planetesimalen.
Planetesimale in verschiedenen Größen.
6
4,56 Mrd. Jahre vor unserer Zeit
Sonne wechselt in die stabile Phase des Wasserstoffbrennens.
D.h. Gravitation und Strahlungsdruck halten sich in Waage.
Die Sonne wird nun von jungen Planeten und einer Vielzahl von
Planetesimale umlaufen.
Krustenbildung auf den inneren Gesteinplaneten beginnt.
Doch dann……….
Junge Erde kollidiert mit dem marsgroßen Himmelskörper.
Glutflüssiges Mantel- und Krustenmaterial beider Himmelskörper
wird dabei in den erdnahen Raum geschleudert, aus dem sich nach
Verlust leichtflüchtiger Bestandteile später der bildet.
Die Erde entgeht nur knapp der völligen Zerstörung, weil der
Aufprall nicht frontal sondern seitlich erfolgte.
Supergau der zur Bildung des Erdmondes führt.
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Durch den Supergau vermischt sich das Material der beiden
Himmelskörper und wird durch die Aufprallenergie wieder
vollständig flüssig.
Abgesprengtes Material wird durch die Gravitationskräfte der Erde
eingefangen und kondensiert zu einem neuen Himmelkörper.
Der Mond ist entstanden.
Damit war ca. 100 Mio Jahren nach der Kernzündung die
Entstehung des Sonnensystems und damit auch der Erde nahezu
abgeschlossen.
Das System bestand nun aus 4 sonnennahen terristischen Planeten
mit festen überwiegend silikathaltigen Material, einer Übergangszone mit einer Vielzahl gesteinsförmiger Reste aus der
Entstehungsphase, die nicht mehr zu Planeten kondensierten, 2
Gasriesen mit unzähligen Monden und 2 Eisplaneten.
Am Rande des Systems befinden sich noch die Reste der einstigen
Urwolke im sogenannten Kuipergürtel bzw. in der Oortschen Wolke.
Aus diesen Regionen kommen gelegentlich Kometen, das sind
überwiegend Zusammenballungen aus gefrorenen Gas und Staub,
in das innere System. Da diese Kometen noch aus den Teilchen der
einstigen
Urwolke
bestehen,
sind
sie
zu
begehrten
Forschungsobjekte geworden.
Das heutige Sonnensystem
8
Aufbau der Erde
9
Abschnitt II: Die geologische Geschichte der Erde
Geologische Zeittafel
Im 19. und 20. Jahrhundert erstellten Geologen aufgrund
wissenschaftlicher Erkenntnisse über das Alter der Erde und der
Gesteine eine geologische Zeitskala, deren Abschnitte sich auf die
entsprechende Abfolge von Gesteinen und Fossilien beziehen. Die
Zeitskala ist in vier Einheiten unterteilt: Äonen, Ären, Perioden und
Epochen. Die nachfolgende Tabelle gibt einen Überblick über die in
der Geologie üblichen erdgeschichtlichen Zeiteinheiten in Millionen
Jahren.
4570-
Abbildung geologische Zeittafel
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Erdfrühzeit Präkambrium: 4,57 Mrd. Jahre bis 570 Mio. Jahre
Hadaikum/Archaikum: 4,57 Mrd. Jahre bis 2,5 Mrd. Jahre
Beginnende Abkühlung und Krustenbildung
Zunächst kondensierten bei Temperaturen unter 2000° C die
schweren Bestandteile mit hohem Schmelzpunkt aus, insbesondere
Eisen und Nickel. Diese sanken unter der Einwirkung der
Schwerkraft nach innen und bilden auch heute noch den Erdkern.
Bei 1500° C kristallisierten schwere Gesteine aus, Oxide und dunkle
Silikate, die den Erdmantel aufbauen. Letzter Schritt zur festen
Oberfläche, der Erdkruste war die Auskristallisierung leichterer
Gesteine beim Absinken der Temperatur unter 1000°C.
Ebenso wie im Winter die erste dünne Eisschicht auf einem See
entsteht, bildeten sich zuerst Inseln fester Gesteine, die sich
langsam zu einer dünnen Kruste vereinten. Mit weiterer Abkühlung
wurde diese Kruste immer dicker. Diese erste Kruste hatte wenig
Zeit sich auszuruhen, schon bald begannen plattentektonische und
vulkanische Vorgange. Im Erdinneren wurden (und werden immer
noch)
gewaltige
Energien
durch
Radioaktivität
und
Kondensationsprozesse frei. Aber auch Meteoriten, die in großer
Zahl ungebremst durch eine Atmosphäre die Erdoberfläche
erreichten, brachen die junge Haut immer wieder auf. Die ältesten
Gesteine, die mit physikalischen Mitteln datiert wurden, haben ein
Alter von 3,9 Milliarden Jahren. Bald entstanden erste Gebirge,
Gesteinsmassen wurden aufeinander geschoben. Von Kontinenten
im heutigen Sinne konnte man bis zum Auftreten des ersten
flüssigen Wassers noch nicht sprechen. Parallel zur Bildung der
Erdkruste fand die Entwicklung der Atmosphäre statt. Die
glutflüssige Erde wurde von einem Gemisch aus Wasserstoff und
Helium umgeben, den leichtesten aller Gase. Die großen Planeten
Jupiter und Saturn haben auch heute noch eine solche
Atmosphäre. Aufgrund ihrer Leichtigkeit verschwanden diese Gase
im Weltraum. Bei der Erstarrung des Magmas wurden dann Gase
frei, die nicht in die Gesteine mit eingebunden wurden. Diese Gase,
Wasserstoff, Kohlendioxid, Methan, Ammoniak und Wasserdampf,
bildeten eine zweite lichtundurchlässige Atmosphäre aus. Als die
Atmosphäre sich auf Temperaturen unter 100°C abkühl te, begann
der Wasserdampf zu kondensieren, erster Regen fiel auf die Erde.
Dieser Prozess wird von Geologen auf 4 Milliarden Jahre vor heute
datiert. Dieser erste Regen hatte noch keine Möglichkeit, Gewässer
auf der Erde auszubilden, da deren Oberflächentemperatur noch
über dem Siedepunkt lag. Nach dem Absinken der Temperaturen
bildeten sich dann erste Seen, Flüsse und Ozeane. Dies war auch
der Beginn erster Gesteinsverwitterung durch Erosion und
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Sedimentgesteinsbildung, entweder aus Gesteinsschutt oder durch
Ausfallung gelöster Substanzen. Der Regen bewirkte aber auch
noch einen anderen wichtigen Vorgang: Durch Lösung vieler
atmosphärischer Gase lichtete sich die Atmosphäre und das
Sonnenlicht konnte wieder die Erdoberfläche erreichen.
Erste Stromatolithen (Biogene Gesteine auch Blaualgen genannt)
produzieren mit Photosynthese Sauerstoff. Der Sauerstoff reagiert
mit Eisen und anderen Elementen. Diese formen die ersten,
charakteristische Ablagerungen, die so genannten Bändererze.
Stromatolithenkolonie in der westaustralischen Shark Bay
Bändererz aus dem Archaikum
12
Proterozoikum: 2,5 Mrd. Jahre bis 542 Mio. Jahre.
Erstes Leben
Die Voraussetzungen für die Entwicklung ersten Lebens waren
gegeben. In der Atmosphäre gab es Methan, ein einfacher
Kohlenwasserstoff, die Sonne und atmosphärische Entladungen in
Form von Blitzen waren starke Energiequellen.
Das Fehlen von freiem Sauerstoff verhinderte eine sofortige
Zersetzung neu gebildeter Moleküle. Wie aus Kohlenwasserstoffen
nun Leben entstand, beruht zum großen Teil auf Spekulationen.
Denkbar wäre, dass sich durch den Einfluss von elektrischer
Entladungsenergie und solarer Strahlungsenergie aus dem
einfachen Methan kompliziertere Kohlenwasserstoffe bildeten, die
über den Regen in die Urozeane gelangten. Aus diesen
Kohlenwasserstoffen konnten durch Zufall bestimmte organische
Großmoleküle entstanden sein, die die Fähigkeit besaßen, andere
organische Moleküle zu produzieren. Nächster Schritt wäre dann
der
Übergang zur
Zelle, einer
durch eine Membran
abgeschlossenen Einheit, die imstande war, sich selbst unter
Weitergabe einer bestimmten Erbinformation zu reproduzieren.
Erste fossile Zellen kann man in Gesteinen nachweisen, die ca. 3,5
Milliarden Jahre alt sind. Zu dieser Zeit hatte die Atmosphäre ihre
Zusammensetzung geändert. Kohlendioxid in großer Menge und
Stickstoff waren vorherrschend. Bald begannen die ersten Zellen
Chlorophyll zu produzieren und lernten die Photosynthese, die
Fähigkeit mit Hilfe der Sonnenenergie aus Kohlendioxid unter
Bildung von Sauerstoff organische Kohlehydrate herzustellen. Die
photosynthetischen Vorgänge bewirkten sehr langsam die Bildung
einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre, die dann im Paläozoikum den
Übergang des Lebens vom Wasser zum Land ermöglichte. Die
Organisation von einzelligen Lebewesen zum mehrzelligen
Organismus war ein langer Weg. Mehrzeller traten erstmals vor
einer Milliarde Jahren auf. Mit ihnen entwickelte sich auch das
Prinzip der geschlechtlichen Fortpflanzung. Folge war nun, dass
durch Mischung von Erbinformationen eine schnellere Anpassung
an veränderte Lebensräume möglich wurde. Aus der Zeit vor 700
Millionen Jahren existieren schon erste gute Fossilfunde. Es gab
marine Organismen wie Ringelwürmer, Nesseltiere und Gliedertiere.
Diese waren die Grundlage für die rapide und vielfältige
Entwicklung des Lebens im Paläozoikum.
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Urerde im Archaikum vor 4,0 Mrd Jahre
Urerde im Proterozoikum vor 2,5 Mrd Jahre.
14
Paläozoikum, Erdaltertum: 542 Mio. Jahre bis 251 Mio. Jahre
Zeitabschnitte: Kambrium, Ordovizium, Silur, Devon, Karbon
und Perm.
Kambrium: 542 Millionen Jahre bis 488 Millionen Jahre.
Erste Kontinentaldrift, Leitfossilien: Trilobiten und Brachiopoden.
Das Kambrium ist vom Präkambrium deutlich abgetrennt. Die
kambrischen
Gesteine
enthalten
erstmals
Fossilien
skeletttragender
Organismen.
Die
Südkontinente
Afrika,
Südamerika, Antarktis, Australien und Indien waren im Kambrium
zu
einem
riesigen
Kontinent,
Gondwana,
vereint.
Die
Nordkontinente Nordamerika und Europa werden als Großkontinent
Laurentia zusammengefasst. Sie waren im Kambrium jedoch
teilweise vom Meer überflutet. Das zwischen den beiden
Kontinenten liegende Meer wird als TETHYS bezeichnet, seine
Reste bildet heute das Mittelmeer. Die kambrischen Ozeane wurden
von den Trilobiten (Dreilappenkrebse) beherrscht. Diese marinen
Gliederfüßer hatten ein Außenskelett aus Chitin und sind daher
vielfach fossil überliefert. Sie spielen für das gesamte Paläozoikum
eine wichtige Rolle als Leitfossilien, neben den ebenfalls bereits
vorkommenden Brachiopoden (Lampenmuscheln). Auch Korallen,
Schwämme, Stachelhäuter und Weichtiere wie Schnecken und erste
Kopffüßer traten bereits im Kambrium auf. Die Pflanzenwelt
veränderte sich indes nur wenig. Blau- und Grünalgen, Flechten
und Stromatolithen prägten das Bild und sorgten durch
Photosynthese für eine weitere Anreicherung von Sauerstoff, die
später dem Leben an Land zugute kam.
Trilobit
Brachiopoden
15
Ordovizium: 488 Millionen Jahre bis 444 Millionen Jahre.
Kontinente driften langsam, das Leben im Meer explodiert.
Im Ordovizium veränderte sich die Lage der Kontinente Laurentia
und Gondwana nur wenig. Die Meere wurden immer noch von den
Trilobiten dominiert. Die Brachiopoden, Schnecken und Muscheln
entwickelten eine größere Vielfalt, die Nautiliden erlebten ihre erste
Blüte. Nautiliden sind Kopffüßer, ähnlich den heutigen
Tintenfischen, jedoch mit einem lang gestreckten Aussengehäuse.
Sie sind die Vorfahren der Ammoniten. Bedeutung als Leitfossilien
erlangen die Graptolithen, in Bechern lebende Tierchen, die
verästelte Kolonien bildeten. Da ihre Versteinerungen an
Schriftzeichen erinnern, werden sie auch Schrifttierchen genannt.
Aus Nordamerika ist ein erstes Wirbeltier, ein primitiver Fisch,
fossil überliefert.
Leben im Urmeer des Ordovizium
16
Silur: 444 Millionen Jahre bis 416 Millionen Jahre.
Die Verteilung der Kontinente ähnelt im Wesentlichen der im
Ordovizium. Ur-Nordeuropa und Laurentia driften in Höhe des
Äquators aufeinander zu und kollidieren im oberen Silur. Beginn
der kaledonischen Gebirgsbildung. Schottland, Norwegen, WestSchweden, Grönland, Spitzbergen und die Appalachen werden
aufgefaltet. Der dabei entstandene Großkontinent EURAMERIKA
bleibt für nahezu 300 Millionen Jahre, bis zum Ende des
Mesozoikums, bestehen. Die wichtigsten Tiergruppen bilden nach
wie vor wirbellose marine Organismen. Die Trilobiten verlieren an
Bedeutung, bis zum Devon überlebt nur eine Ordnung. Andere
Gliederfüßer wie Riesenkrebse und Ostracoden (Schalenkrebse)
nehmen ihren Platz ein. Zunehmende Bedeutung gewinnen die
Brachiopoden, die neben den Graptolithen als Leitfossilien für das
Silur herangezogen werden. Korallen und Schwämme gewinnen an
Formenreichtum und treten erstmals als Riffbildner auf. Auch
Muscheln und Schnecken kommen in größerer Vielfalt vor. Die
Pflanzenwelt beginnt ihre Form zu verändern, das Algenzeitalter
geht zu Ende. Mit einer Dreiteilung der Pflanzen in Wurzel, Stamm
und Blätter werden die Voraussetzungen für das Landleben
geschaffen.
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Devon: 416 Millionen Jahre bis 360 Millionen Jahre
Sprung der Pflanzen- und Tierwelt auf das Land.
Nordamerika und Europa bilden nach der kaledonischen
Gebirgsbildung immer noch den Kontinent Euramerika (Old-RedKontinent) dessen Südküste von Südirland über Südengland und
Belgien bis nach Mittelpolen verläuft. Der Abtragungsschutt der
kaledonischen Gebirge füllt die zwischen dem Kontinent im Norden
und der Fränkisch-Alemannischen Insel im Süden liegende
Meeressenke. Nachdem im Mittel-Devon die EuramerikaGebirgshöhen weitestgehend abgetragen sind, entwickeln sich dort
ausgedehnte Riffe aus Korallen und Schwämmen (Eifel, Sauerland).
Im oberen Devon versinken diese Riffe, während gleichzeitig wieder
festländischer Erosionsschutt in den Trog gelangt. Im oberen
Devon bzw. an der Wende Devon-Karbon beginnt im Zuge der
Variszischen Gebirgsbildung die Auffaltung dieses Troges. Das
Rheinische Schiefergebirge entsteht aus diesem Schutt, der unter
Druck metamorphos zu Schiefer kristallisiert ist. Wichtigstes
Ereignis im Devon ist aber der Sprung der Pflanzen- und Tierwelt
auf das Land. Die Ozonschicht, die die gefährlichen Strahlen aus
dem Sonnenlicht herausfiltert, hat sich gebildet.
Europa während des Devon
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Karbon: 360 Millionen Jahre bis 300 Millionen Jahre.
Kohlebildende Pflanzen bedecken die Erde.
Gondwana und Laurentia vereinigen sich zu dem Superkontinent
PANGÄA. Durch die Kollision wird in mehreren Phasen, im Zuge
der variszische Gebirgsbildung, ein bis zu 500 Kilometer breites
Gebirge aufgefaltet, das durch ganz West- und Mitteleuropa, von
Spanien bis nach Polen verläuft. An seinem nördlichen Ufersaum
und in festländischen Becken wachsen im Oberkarbon riesige
Wälder, aus denen später mächtige Kohleflöze entstehen. Zwischen
Europa und Afrika reißt ein nach Osten offenes schmales
Meeresbecken auf, das heutige Mittelmeer, Das Karbon (Kohlezeit)
ist die Große Zeit der Wälder, die wir heute in Form von Steinkohle
als Energiequelle nutzen. Das Klima wurde durch einen breiten
tropischen Gürtel bestimmt. Die sprunghafte Entwicklung der
Fauna gab dem Festland ein völlig verändertes Erscheinungsbild.
Verschiedenartigste Riesenbäume standen in sumpfigen, teils
meeresüberfluteten Gebieten, üppige Farnvegetation entstand, am
Ende des Karbon treten in höhergelegenen trockenen Gebieten die
ersten Nadelbäume auf.
Karbonwald
19
Perm: 300 Millionen Jahre bis 251 Millionen Jahre
Pangäa ist entstanden, Massenaussterben am Ende des Perm.
Starker Vulkanismus weist auf das Ende der variszischen
Gebirgsbildung hin, die zur Vereinigung aller Kontinente zum
Superkontinent PANGÄA geführt hat. Gleichzeitig setzt die
Abtragung der variszischen Gebirge ein. Infolge einer
Klimaerwärmung kommt es weltweit zu Meeresüberflutungen mit
wiederholten Evaporationsphasen (Eindampfung mit Bildung
mächtiger Salzlager, Zechsteinmeer). In Südeuropa bilden sich
mächtige marine Kalkablagerungen in den flachen Trögen der
westlichen Tethys (heutiges Alpengebiet). Das Klima verändert
sich, es wird trockener als im Karbon. Die Reptilien entwickeln sich
weiter. Die Vorläufer der Säugetiere dominieren anfangs das
Festland, später kommen die Vorläufer der Dinosaurier dazu. Die
Amphibien beschränken sich auf die wassernahen Gebiete. Das
Perm
endet
schließlich
mit
einem
der
gewaltigsten
Massenaussterben der Erdgeschichte. 90% aller Meerestiere und
70% aller Landtiere werden ausgelöscht. Auch die letzten Trilobiten
sterben im Perm aus. Als Ursache werden vulkanische Gase
vermutet, die die Ozonschicht zerstört, das Erdreich stark
übersäuert und dadurch die Nahrungskette unterbrochen haben.
Evaporationsbecken im Perm (Zechsteinmeer)
20
Mesozoikum, Erdmittelalter: 251 Mio. Jahre bis 65 Mio. Jahre
Zeitabschnitte: Trias, Jura und Kreide.
Trias: 251 Mio. Jahre bis 200 Mio. Jahre.
Buntsandstein, Muschelkalk, Keuper.
Der Superkontinent PANGÄA beginnt zu zerbrechen, die TETHYS
(Ur-Mittelmeer) dringt weiter nach Westen vor und bedeckt Mittelund Südwesteuropa mit ihren Randmeeren. Eines dieser
Randmeere, das Germanische Becken, füllt sich in der
Buntsandsteinzeit mit dem Verwitterungsschutt der umgebenden
Gebirge. In der mittleren Trias bauen Algen und Korallen mächtige
Riffe auf, z.B. den Iberg bei Bad Grund. Am Ende der Trias dringt
die TETHYS weit in benachbarte Senkungsgebiete vor. Die
Sedimente der heutigen Kalkalpen, der Dolomiten und der
Schwäbischen Alb sind Lagunenablagerungen dieser Randmeere.
Nordamerika trennt sich von GONDWANA ab, der Atlantik entsteht.
Das Klima ist ausgeglichen warm. In der Tierwelt fällt die
Entscheidung zugunsten der Reptilien. Erste rattengroße
Säugetiere besetzen die ökologischen Nischen. In der oberen Trias
entwickeln sich erste Dinosaurier. Auch die wirbellosen marinen
Organismen erleben nach dem Perm-Trias-Disaster eine neue Blüte.
Korallen, Muscheln, Schnecken und insbesondere die als
Leitfossilien wichtigen AMMONITEN kommen in großer Zahl vor.
Die Vielzahl dieser Kalkschaler führt zur Bildung mächtiger
Kalksedimente.
Ammoniten kommen
in großer Zahl und in
allen Größen bis zu
eineinhalb Metern
Durchmesser vor,
vom Trias bis in die
Kreidezeit.
21
Mitteleuropa im Perm
Mitteleuropa im Trias
22
Jura: 200 Mio. Jahre bis 145 Mio. Jahre.
Lias, Dogger, Malm.
Der Superkontinent PANGÄA bricht weiter auseinander und die
TETHYS überflutet weite Teil Eurasiens. In Mitteleuropa kommt es
zu ausgedehnten Überflutungen (Jurameer), nur die Ardennen und
das Rheinisches Schiefergebirge bleiben Festlandsinseln. Die nach
Nordwesten vordringende TETHYS erreichte das Gallo-Anglische
Becken (Nordsee, Irische See) und überflutete dabei auch
Deutschland. Hier wurden überwiegend schwarze Tonschiefer
abgelagert (Schwarzer Jura oder Lias). Dann folgten gelbbraune
und braunrote Tone und Kalke (Brauner Jura oder Dogger). In
Lothringen entstehen dabei Eisenerz- Lagerstätten. Den Abschluss
bilden in Norddeutschland Mergel und Kalke, in Süddeutschland
vorwiegend Schwamm- und Korallenriffe (Weißer Jura oder Malm).
Am Ende des Jura werden die Mittelgebirge (Weserbergland, Harz)
herausgehoben. Zunehmender Vulkanismus leitet den Beginn der
Alpidischen Gebirgsbildung im Bereich der Alpen, Südspaniens
und Nordafrikas ein. Der indische Subkontinent driftet auf Asien zu.
In der Fauna verschwinden die Amphibien fast vollständig. Die
Reptilien - allen voran die Dinosaurier - beherrschen die Erde. Die
wenigen kleinen Säuger führten ein verstecktes Nischendasein als
Nager oder Insektenfresser.
Die ersten Vögel tauchen auf. Der in den Solnhofener Kalkplatten
im Jura versteinerte Archaeopteryx gilt als erster Vogel.
Mitteleuropa in Jura
23
Berühmte Versteinerung des Archaeopteryx aus den Solnhofener
Plattenkalk.
24
Kreide: 145 Mio. Jahre bis 65 Mio. Jahre.
Unterkreide, Oberkreide.
Zu Beginn der Unterkreide sind weite Teile Mitteleuropas zunächst
noch Festland. Funde von Skeletten und Fährten von Sauriern wie
z.B. dem Iguanodon beweisen dies. Das Festland reicht vom
Rheinischen Schiefergebirge über die Ardennen bis nach
Südengland. Danach gewinnt das Meer wieder die Oberhand. Im
Zuge einer ersten Transgression stößt das Meer vor, überflutet
einen
Teil
Böhmens
und
bildet
die
Sedimente
des
Elbsandsteingebirges. Im Nordwesten dehnt sich das GalloAnglische Becken weit über die gesamte Nordsee und nach
Norddeutschland aus. In Mitteleuropa entsteht ein Flachmeer, auch
OBEREMSCHER MEER genannt, aus dem lediglich die
Mittelgebirge herausragen. In Dänemark und in Ostdeutschland
werden
in
dieser
Zeit
bis
800
Meter
mächtige
Schreibkreideablagerungen (z.B. Insel Rügen) sedimentiert. Diese
sind aus winzigen Kalkgehäusen (Coccolithen) planktonischer
Einzeller aufgebaut.
Nordseebereich damals Emscher Meer vor ca. 100 Mio. Jahren
Im Raum Peine-Salzgitter entstehen die Trümmererzlagerstätten.
Diese bildeten sich durch Abtragung und natürliche Aufbereitung
eisensteinhaltiger Tonsteinschichten des Gault in der unteren
Oberkreide. Dabei wurden die Eisensteingeoden aus den
Tonschichten im Brandungsbereich der Küste, etwa bei Adenstedt,
ausgewaschen, zertrümmert und abgelagert. Die Hohlräume
zwischen den Trümmerstücken wurden nach und nach durch
Kalkschalen abgestorbener Lebewesen aufgefüllt und so bildete
sich das bekannte Konglomerat. Gegen Ende der Kreidezeit zieht
sich das Meer fast vollständig aus Europa zurück, nur kleine Teile
Nordwestdeutschlands bleiben noch meerbedeckt.
25
Adenstedt
Entstehung der sedimentären Trümmererzlagerstätte Bülten-Adenstedt
Eisensteingeode in Kalkstein eingebettet. Gesehen auf Mallorca.
26
Typische Stücke „Bülten-Adenstedter Erz“
27
Seltene Stücke mit eingelagerten Groutit (Manganoxyd schwarz)
28
Gegen Ende der Kreidezeit.
Der atlantische Ozean öffnet sich weiter und die Kontinente machen
sich auf Wanderschaft in Richtung der heutigen Lage. Die
Dinosaurier sind die dominierenden Tiere in allen Lebensräumen.
Am Ende der Kreide leben ihre gewaltigsten Formen, riesige
Carnosaurier, Ceratopier und Ankylosaurier. Zu dieser Zeit bereiten
sich die Säugetiere schon auf ihren nun folgenden Siegeszug vor,
Beuteltiere und Insektenfresser sind aus der oberen Kreide fossil
überliefert. Die Pterosaurier müssen sich den Luftraum bereits mit
den Vögeln teilen, ihre Blütezeit ist Mitte der Kreide vorbei. Am
Übergang von der Kreide zum Tertiär ändert sich alles schlagartig.
Das Große Sterben beginnt. Alle Saurier mit Ausnahme der
Krokodile, alle Meeresreptilien und alle Flugsaurier sterben aus.
Aus den Meeren verschwinden Ammoniten und Belemniten.
Ursache ist wahrscheinlich der Einschlag eines ca. 10 km großen
Asteroiden im Bereich der Yukatan-Halbinsel mit den
katastrophalen Folgen für die Tierwelt.
T-Rex mit Jungtieren zum Ende der Kreidezeit.
29
Das Kano- od. Neozoikum, Erdneuzeit: 65 Millionen Jahre bis heute
Tertiär und Quartär
Tertiär: 65 Millionen Jahre bis 2,5 Millionen Jahre
Die Kontinentaldrift verlangsamt sich. Mit der Aufschiebung Afrikas
auf Europa falten sich die Alpen auf. Indien trifft auf Asien und der
Himalaja entsteht. Die TETHYS wird damit geschlossen, als
kläglicher Rest bleibt das Mittelmeer.
Mit der Gebirgsbildung kommt es vielerorts zu intensivem
Vulkanismus in Europa. Kaiserstuhl, Vogelsberg und Rhön
entstehen. In den Vorsenken der Hoch- und Mittelgebirge sowie im
Bereich breiter Küstenmoorstreifen entstehen aus ausgedehnten
Wäldern unter subtropischen und tropischen Klimaverhältnissen
große Braunkohlelagerstätten.
Im Verlauf des Tertiär wird das Klima immer kälter. Die Pflanzenwelt
passt sich an, Laub und Nadelbäume dominieren. Das Leben auf
dem Land hat sich grundlegend verändert. Die durch das
Aussterben der Dinosaurier freigewordenen Lebensräume
eroberten die Säugetiere in kürzester Zeit. Von den einstigen
Riesen ist nicht viel übrig geblieben. Krokodile, Eidechsen,
Schlangen und Schildkröten sind die Überreste der über 170
Millionen Jahre herrschenden Gruppe.
Die Erde vor 50,2 Mio. Jahren.
30
Vor 14,7 Millionen Jahren wurde Süddeutschland durch den
Einschlag zweier kosmischer Körper erschüttert. Es entstanden
zwei Meteorkrater, die heute noch in der Landschaft sichtbar sind:
das Nördlinger Ries und das Steinheimer Becken. In beiden wurde
durch die Gewalt des Einschlages große Mengen an Gestein
ausgesprengt und als Ringwall abgelagert. Danach füllten sich die
Becken mit Wasser, es entstanden See-Ablagerungen, deren
eingebettete Fossilien die damalige Lebewelt dokumentieren.
Das Nördlinger Ries
31
Quartär: 2,5 Millionen Jahre bis heute.
Das Quartär ist das Zeitalter der Eiszeiten. Aus einem kalten
Grundklima heraus bildeten sich periodisch Eiszeiten (Glaziale)
und relative Warmzeiten (Interglaziale) aus. Die Eiszeiten waren
geprägt durch eine starke Vergletscherung des Festlandes. Der
Meeresspiegel sank durch die Einbindung des Wassers in die
Gletscher erheblich ab. Die letzten vier quartären Eiszeiten sind
geologisch sehr gut dokumentiert. Sie wurden im Alpen- bzw.
norddeutschen Raum nach Flüssen benannt, die im Allgemeinen
die weiteste Ausdehnung der jeweiligen Eisschilde angeben. Man
unterscheidet zwischen:
-
Günz- bzw. Menap- Eiszeit
vor 640 - 540 Tsd. Jahren
Mindel- bzw. Elster - Eiszeit vor 475 - 370 Tsd. Jahren
Riss bzw. Saale - Eiszeit
vor 230 - 130 Tsd. Jahren
Würm- bzw. Weichsel- Eiszeit vor 115 - 10 Tsd. Jahren
Die Weichsel-Eiszeit drang nicht mehr so weit vor wie die beiden
Vorherigen. Von den drei Gletschervorstößen überquerte keine
mehr die Elbe. Allerdings prägten sich vor den Gletscherzungen in
Mitteleuropa riesige eiszeitliche Tundren und Kaltsteppen aus.
Eisverbreitungsgebiet der Saale und Weichsel-Eiszeit
32
Flora und Fauna:
Die Tier- und Pflanzenwelt passte sich den klimatischen
Verhältnissen an, die Säugetiere entwickelten sich zu den heutigen
Arten, die Pflanzenwelt war geprägt durch Laubbäume. Zu Beginn
des Quartär erschienen die ersten Menschen auf der Bildfläche. Vor
10.000 Jahren begann der Mensch so zu dominieren, dass er das
erste Lebewesen in der Erdgeschichte wurde, das aktiv in deren
Verlauf eingreifen kann. Dies geschieht mit der fortschreitenden
Bevölkerungsdichte immer rascher. Prozesse wie Klimawechsel
oder Änderung der Zusammensetzung der Erdatmosphäre, die in
der Erdgeschichte lange Zeiträume beanspruchten, schafft der
Mensch durch seine technischen Errungenschaften in kürzester
Zeit in Gang zu setzen. Bleibt zu hoffen, dass sich daraus keine
Katastrophe entwickelt.
Homo neanderthalensis lebte vor 200.000 – ca. 30.000 Jahren. Er wurde
vom Homo sapiens verdrängt.
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Zum Schluss noch ein Witz:
Zwei Planeten treffen sich nach Millionen Jahren. Sagt der eine, du
siehst aber schlecht aus, Fehlt dir was? Ja, stöhnt der andere, ich
habe eine seltene Krankheit. Sie heißt Homo sapiens. Ach, das ist
nicht so schlimm. Dauert nicht lange. Geht bald vorüber."
Quellen
Internet:
http://www.planet-wissen.de/
http://www.histokomp.de/erdgeschichte-inhalt.php
http://www.urweltmuseum.com/erdgeschichte.php
http://www.astro.ruhr-uni-bochum.de/huette/leben/inhalt.html
http://www.astrolink.de/p012/p01201/index.htm
http://www.mondatlas.de/chronologie/mondchronologie.html
http://www.erdgeschichte.de.vu/
http://hera.ph1.uni-koeln.de/~ossk/Myself/sternentstehung.pdf
http://www.astrolink.de/p012/p01202/p0120201001_08.htm
http://lexikon.astronomie.info/erde/geschichte.html
http:// www.takimo.de/lexikon/urerde1
http://www.geologie.ac.at/RockyAustria/images/
http://www.eldey.de/Geologie/Allgemeine_Geologie/
http://de.wikipedia.org/wiki/Pal%C3%A4o/Geologische_Zeitskala
http://www.bgr.bund.de/nn_322990/DE/Themen/GG__Palaeontol/
http://www.meinemineraliensammlung.de/galerie/niedersachsen/
http://cdl.niedersachsen.de/blob/images/C42752693_L20.pdf
http://www.naturkundemuseum-bw.de/stuttgart/ausstellung.
Sonstige:
Ortschronik Bülten. Heimat- und Bergbauverein Klein Bülten.
Ortschronik Groß Ilsede. Arbeitskreis Chronik 950 Jahre Gr. Ilsede.
Die Lichter sind erloschen. Über den historischen Bergbau im LK Peine.
Ilseder Hütte 1858-1958 Jubiläumsausgabe von Wilhelm Treue.
Lehrbuch der Mineralogie. H.J. Rösler, Bergakademie Freiberg.
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