Geologische Spurensuche in den Kernbergen Jenas

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Geographie-Kurs Klasse 13
14.3.2014
Geologische Spurensuche in den
Kernbergen Jenas
Exkursionsstationen
Teufelslöcher
1
Diebeskrippe
2
Fürstenbrunnen
3
Pennickental
4
Geologie Thüringens
5
Entstehung unserer
Mittelgebirge
6
Wir, die Schüler des
Geografie-Kurses der
Klasse 13, befanden uns
am 14. März 2014 zusammen mit Herrn Köhn
auf geologischer Spurensuche in den Kernbergen
Jenas. Während der Unterrichtsstunden in den Wochen zuvor, hatten wir in
drei Gruppen verschiedene Vorträge zu unserem
derzeitigen großen Thema
„Geologie“ ausgearbeitet.
Wir bezogen uns dabei im
Speziellen auf die geologischen Gegebenheiten
rund um Jena. Der Tag
startete für uns um neun
Uhr an den Teufelslöchern, die unsere erste
Station darstellten. Mit
dem Wetter hatten wir
mehr als Glück.
Keith, Johannes, Friederike, Nina, Niels, Charley, Robert
Die Sonne strahlte mit uns um die Wette als wir
den anfänglich sehr steilen Anstieg bewältigt hatten. Belohnt für unsere Mühen wurden wir mit
einem herrlichen Blick über Jena, der nach jeder
Biegung fantastischer zu werden schien. Während
der Wanderung, die von Nils Reisinger geplant
wurde und fast
fünf Stunden
dauerte, kamen
wir u.a. an der
Diebeskrippe,
am Fürstenbrunnen und an
der Travertine
im Pennickental
vorbei. Zu jeder
Station lauschten wir gegenseitig unseren Vorträgen. Nähere
Einzelheiten
dazu können
Wandern am Abgrund im strahlenden
Sie den folgen- Sonnenschein
den Seiten entnehmen.
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Geologische Spurensuche in den Kernbergen Jenas
Teufelslöcher
Unter Teufelslöchern
versteht man die Höhlen am Fuße der Kernberge in Jena. Sie zählen zu den ältesten
Höhlen Deutschlands
und bestehen aus stark
gipshaltigem Gestein,
worin die Entstehung
einiger Teufelslöcher
durch den Gipsabbau
begründet ist.
Einer thüringischen Sage
zufolge gingen die Einwohner
von Wöllnitz nie an den
Teufelslöchern vorbei, ohne sich
zu bekreuzigen und „Ha, ha!“
auszurufen, um dem in den
Löchern lebenden verwünschten
Vogelsteller nicht zu begegnen,
der im Innern des Kernbergs
Menschen gefangen hält.
ter Schutz. Der Bau
des Weimarer Schlosses zog die Öffnung
von Brüchen an den
Felsen zum Abbau von
Alabaster nach sich.
Verschiedenste Tierarten haben sich in den
Höhlen der Kernberge
angesiedelt. So zählen
sich beispielsweise Fledermäuse, SchmetterNeben den Höhlen linge und Bachflohentspringt eine Quelle, krebse zu den Bewohwelche die stetige Ver- nern der Teufelslöcher.
größerung der Höhlen
aufgrund der Kraft des
Wassers zufolge hat.
Seit 1963 stehen die
Teufelslöcher als Flächennaturdenkmal un-
Zugemauerter Eingang
zu den Teufelslöchern
Bachflohkrebs ein Bewohner
der Teufelslöcher
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Geologische Spurensuche in den Kernbergen Jenas
Die Diebeskrippe
Die dritte
Station unserer Exkursion war die Diebeskrippe.
Hierbei handelt es sich
um eine Felsspalte, die
durch einen Bergrutsch
entstanden ist.
Zwischen der Abrisswand und einer gratartigen etwa 12 Meter hohen
Mauer öffnet sich ein 80
Meter langer und 3-12
Meter breiter Kamin, der
von einer Oolithbank
durchzogen wird. Diese
Schichten gehören zur
Wellenkalk-Folge des
Unteren Muschelkalk an
und haben einen hohen
Anteil an biogenen Material.
Dass der Bergrutsch im-
mer noch
aktiv ist, haben wir live
miterlebt: Nachdem wir
uns ein wenig gestärkt
hatten, entschlossen wir
uns, unsere Vorträge
(die Geschichte der Erdzeitalter, die Mittelgebirgsbildung und die
Geologie Thüringens) an
diesem Ort zu halten.
Währenddessen lösten
sich ein paar kleine Steine und rollten den Hang
hinunter.
Die sich ständig verbreiternde Felsspalte wird
jedes Jahr neu vermessen. Es ist nur eine Frage
Zeit, bis der schon abgetrennte Felsen ins Tal
stürzt.
Der Diebeskrippe mit
ihren riesigen Felsbrocken hat ihren Namen
vom Volksmund verliehen bekommen. Sie soll
in der Vergangenheit
gern von Räubern und
Dieben als Versteck genutzt worden sein.
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Geologische Spurensuche in den Kernbergen Jenas
Der Brunnen der Fürsten
Der Fürstenbrunnen im
Pennickental ist ein beliebtes Ausflugsziel. Der Name entstand weil laut der
Legende Fürst Johann
Friedrich der 1. während
eines Jagdausflugs an der
Quelle halt machte.
Während unserer Exkursion legten wir an der
Quelle ebenfalls eine Rast
ein.
Entstehung der Schichtquelle:
Das Sickerwasser, welches durch den Wellenkalk der Kernberge abwärts sickert, trifft auf Höhe
der Quelle auf die wasserundurchlässigen Myophorienschichten (Muschelkalkschicht) und wird
somit aus dem Berg herausgedrückt, der Austrittspunkt ist die Quelle.
Nach dem Austritt aus dem Berg bildet dieses Kalkhaltige Wasser die Travertingesteine des
Pennickentals. Die Quelle des Fürstenbrunnens versorgt den Jenaer Ortsteil Wöllnitz sowie
einen Teil von Altlobeda mit Trinkwasser. Dieses Wasser muss nicht aufbereitet werden, sondern wird lediglich desinfiziert. Es besitzt aufgrund der durchflossenen Kalksteinschichten einen hohen Anteil an lebenswichtigen Mineralstoffen. So ist der Calciumgehalt dieses Wassers
der höchste von ganz Jena.
Die Sehenswürdigkeit im Pennickent al
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Wie entsteht eine Travertine?
Die größte Teil der Travertine im Pennickental entstand
vor circa 6000 Jahren. Travertinen entstehen durch die
Lösung der Carbonatgesteine Kalk und Dolomit aus
Wasser. Zur Lösung dieser
Gesteine ist Kohlensäure
von Nöten. Bei im Boden
ablaufenden Zersetzungsprozessen gelangt eine hohe
Menge an Kohlenstoffdioxid
in das Grund– und Niederschlagswasser.
Die im Bicarbonat vom
Wasser aufgenommene
Kohlensäure ist sehr instabil.
Bei geringen äußeren Reizen
wie zum Beispiel Tempera-
turveränderungen, zerfällt
die Kohlensäure und löst
sich aus dem Wasser. Dies
passiert zum Beispiel dann,
wenn Sonnenlicht auf das
Wasser trifft. Die Kalkbindung läuft in diesem Fall in
umgekehrter Richtung ab
und der Kalk wird aus dem
Wasser gelöst. Zur Hauptbildungszeit der Travertine im
Holozän vor circa 6000 Jahren lag die Jahrestemperatur
im Mittel bei 3°-4°C über
der heutigen. Auf einer Länge von etwa 3 Kilometern
setzte sich ein stellenweise
zwischen 40 bis 80 Metern
breites und bis zu 12 Metern
dickes Travertinenlager ab.
Die Travertine besteht aufgrund der chemischen Ausfällung des Kalkes aus reinem porösen Calciumcarbonat. Die Travertinenbildung
erfolgte nicht kontinuierlich.
Durch klimatisch ungünstige
Bedingungen kam die Kalkausfällung periodenweise
zum Stillstand. In diesen
Stillstandsperioden bildeten
sich graue, tonige Verunreinigungen sowie humose Böden. Diese Verunreinigungen
stellten ein großes Problem
für die Nutzung des Travertins dar.
Baumaterial aus der Travertine
Oben: Informationstafel des geologischen Wanderweges in den Jenaer
Kernbergen.
Das Schema der Travertinenbildung
verdeutlich die Bedeutung der Kohlensäurenhaltigkeit des Wassers für die
Travertinenbildung.
Fester Travertin Baustein
findet seine Verwendung in
der Dekoration und für Einbauten in Gebäuden
(Fassaden, Tür- und Fensterumrahmungen, Bodenplatten,
Kaminverkleidungen, Abdeckplatten, Fußbodenplatten,
Treppen-, Wand- und Sockelverkleidungen oder Grabsteine). Auch im Gartenbau ist er
aufgrund seiner frostfestigkeit
sehr beliebt. Die Farbe variiert
je nach Vorkommen, typisch
sind vor allem gelbliche und
bräunliche Farbtöne. Es lässt
sich brechen, sägen und
schleifen, aufgrund der unkomplizierten Bearbeitung
und des geringen Gewichtes ,
findet man den Stein im zent-
Das Weimarer Stadtschloss wurde
teilweise aus Travertrinenstein erbaut
Neben der Verwendung im
Bauwesen, diente die
Lockertravertin des
Pennickentales seit etwa 1895
als Grundstoff für die
Zahnpastafabrikation.
Nach dem Zweiten Weltkrieg
kam für einige Jahre Travertin
aus dem Pennickental im
Jenaer Glaswerk Schott zum
Einsatz. Es diente zur
Gewinnung von eisenfreiem
Kalk für die Herstellung von
Spezialgläsern .
Links: Das Pennickental aus Sicht des Wanderweges.
Rechts: Spuren des Travertinenabbaus am Rande der
Travertine.
ralen Thüringen heute nahezu
in jeder Stadt auf Kirchen,
Stadtmauern und anderen
Bauwerken. Von römischen
Baumeistern wurden Travertinsorten je nach Verfügbarkeit gern für das Grundmauerwerk von Hochbauten besonders gern eingesetzt. So sind
zum Beispiel die Säulen der
Kolonnade des Petersplatzes
aus Travertinstein gefertigt.
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Geologische Spurensuche in den Kernbergen Jenas
Geologie Thüringens
Bei unserem Ausflug
in die Kernberge
haben wir festgestellt,
dass es in Thüringen
eine Vielzahl an verschiedenen Gesteinen
gibt. Doch wie
kommt dies zustande? In frühen Erdzeitaltern lag Thüringen am Äquator und
es bildeten sich vor
allem Gesteinssichten
durch die Ablagerung
mariner Sedimente. Häufige Überflutungen und
Austrocknungen eines
Flachmeeres führte zu
mächtigen Ablagerungen
von Kalk– und Sandsteinschichten.
Der unterschiedliche Grad
an Abtragung im laufe der
Zeit führte dazu, dass wir
heute in Thüringen viele
verschiedene Gesteinssichten vorfinden.
Das Thüringer Becken
Während wir im
Thüringer Wald und
anderen Mittelgebirgen Mitteldeutschlands den Ober–
und Unterrotliegend
als Deckgestein
finden, gibt es im
Thüringer Becken
hauptsächlich
Bundsandstein,
Muschelkalk und
Keuper zu sehen.
Diese entstanden
durch Ablagerung
von Sand, Ton,
Dolomit, Kalk,
Mergel und Gips in
der Zeit der Trias.
Diese Gesteinssichten blieben erhalten,
da die Abtragung
von Gesteinen im
Thüringer Becken
nicht so stark stattfand weil das Thüringer Becken von
Mittelgebirgen umschlossen ist.
Die Kernberge
Bei der Exkursion in die Kernberge fanden
wir an vielen verschiedenen Stationen die
oben genannten Gesteine: Muschelkalk und
Bundsandstein. Diese unterteilen sich sichtbar noch einmal in den unteren, mittleren
und oberen Muschelkalk, so wie in unteren,
mittleren und oberen Bundsandstein.
Am besten konnten wir dies an Orten wie
den Teufelslöchern, der Diebeskrippe und
vielen anderen Felsformationen sehen, die
wir auf unserem Weg passierten.
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Geologische Spurensuche in den Kernbergen Jenas
Thüringen am Äquator und die Entstehung unseres Mittelgebirges
Die Anfänge unseres heutigen
Mittelgebirges liegen im Paläozoikum, genauer gesagt zwischen Devon und Perm.
Zu dieser Zeit lag Thüringen
nahe dem Äquator und genoss
ein warmes und feuchtes Klima.
Alles begann mit der Kollision
der beiden Kontinente Laurasia
und Gondwana, die den heutigen Gebirgsgürtel formten, welcher von Amerika über Nordwest Afrika, die Iberische Halbinsel und Mitteleuropa verläuft.
Diese Gebirgsbildung nennt
man auch variszische Orogenese.
Das Gestein, welches sich nun
aufgeschoben hat, verfestigte
sich. Zum einen durch die starke
Deformation, zum anderen aber
auch durch endogene Kräfte
Zu dieser Zeit entstand
auch unser heutiges Deckgebirge, in dem sich jüngere Schichten auf dem
Grundgebirge ablagerten.
Diese kennen wir heute als
Muschelkalk, Keuper und
Buntsandstein.
In der Erdneuzeit, dem
Känozoikum gerieten die
alten, verfalteten und eingeebneten Gebirgsrümpfe
wieder unter Druck, da
sowie Aufschmelz– und Abkühlungsvorgänge.
Nachdem diese Phase abgeschlossen
war, begann die Abtragung des Gesteins durch Erosionskräfte, wie Wind,
Wasser und Eis.
Dies ging soweit, dass das Gebirge einebnet wurde und sich schließlich in ein
welliges Hochland verwandelte. Diese
Schicht bezeichnen wir heute als
Grundgebirge.
Zeitlich gesehen befinden wir uns nun
im Mesozoikum, das sich aus Trias,
Jura und Kreide zusammensetzt.
sich nun die Afrikanische
Platte in Richtung Mitteleuropa schob.
Doch eine weitere Deformation, im Sinne einer Faltung,
war durch die starke Verfestigung nicht mehr möglich.
So zerbrachen die Gesteinskörper durch die starken endogenen Kräfte und der geringen Verformbarkeit und
es entstand ein sogenanntes
Bruchschollengebirge.
Es gibt hierbei verschiedene Formen, die entstehen können:
Ein Horst entsteht, wenn Bruchschollen sich aufeinander zubewegen und die Mittlere nach oben gedrückt wird. Dies kann man vor allem im Thüringer Wald und im
Harz sehen.
Einen Grabenbruch, wie der Oberrheingraben, entsteht durch das Absenken einer Bruchscholle, wenn
zwei andere sich auseinander bewe-
gen.
Und zuletzt die Pultscholle, bei der
eine Bruchscholle hochgehoben
und auf eine andere drauf geschoben wird. Ein Beispiel hierfür wäre
das Erzgebirge.
Seit dem Entstehen der unterschiedlichen Schollen wurde das
Mittelgebirge kaum verändert, bis
auf die jährliche Dezimierung durch
Erosionskräfte.
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