Exkursion Variszikum | Quer durch das alte Gebirge

Tag 1 · Moldanubikum im Bayerischen und Oberpfälzer Wald

Biotit-, Cordierit- und Sillimanitgneise im Steinbruch Rattenberg, der 150 Kilometer lange Quarzgang des Großen Pfahls bei Viechtach, Serpentinit als Rest von Ozeanboden am Haarbühl und Kataklasit im roten Granit an der Luhe-Linie.

Am Hohen Parkstein schließlich Basaltsäulen eines rund 24 Millionen Jahre alten Förderschlots – mit Xenolithen, die das Magma beim Aufstieg mitgerissen hat.

Oberpiebing und Bogenberg: Vom ersten Halt blickt man über den Gäuboden, die lössbedeckte „Kornkammer Bayerns“, auf den scharf begrenzten Rand des Bayerischen Waldes. Hier verläuft die Donaurandstörung, eine der bedeutendsten Bruchlinien Mitteleuropas. Sie entstand bei der variszischen Gebirgsbildung, wurde in der alpidischen reaktiviert und folgt wie viele Störungen hier dem herzynischen Streichen von Nordwest nach Südost. Am Bogenberg stehen ihre Störungsgesteine an: Mylonite, die in rund zehn Kilometern Tiefe oberhalb von etwa 300 Grad plastisch verformt wurden, und Kataklasite, die näher an der Oberfläche spröde zerbrachen. Diese „Winzergesteine“ sind so dicht, dass sie als Härtlinge herauswittern.

Rattenberg: Der Steinbruch liegt im Moldanubikum, benannt nach Moldau und Donau. Hier stehen höchstmetamorphe Gneise an: biotitreiche Paragneise mit weißen Feldspatperlen, Cordierit- und Sillimanitgneise, dazu helle Orthogneise aus ehemaligen Granitintrusionen. Das Moldanubikum gliedert sich in eine „Monotone Gruppe“ aus Paragneisen und eine jüngere „Bunte Gruppe“ mit Marmor, Amphibolit und Graphit. Der Schotter von hier landet im Gleisbett: Eckige Bruchstücke verkeilen sich ineinander, runder Kies würde unter den Schienen wegrollen wie ein Kugellager.

Großer Pfahl: Gegen Ende der variszischen Gebirgsbildung bewegte sich der Vordere gegen den Hinteren Bayerischen Wald. In die aufreißenden Spalten drangen heiße, kieselsäurereiche Lösungen; der Quarz kristallisierte aus, das Nebengestein wurde zu „Pfahlschiefer“ zerrieben. Weil der Quarz viel härter ist, ragt er heute als bis zu 30 Meter hohe Mauer heraus. Er ist milchig trüb durch winzige Flüssigkeitseinschlüsse, vielfach zerbrochen und wieder verheilt. Bis 1992 wurde er in Viechtach für hochreines Silizium abgebaut, heute zählt er zu Bayerns schönsten Geotopen.

Haarbühl: Serpentinit ist ein Exot zwischen den Gneisen. Er entsteht, wenn Mantelgestein aus Olivin und Pyroxen an einer Sutur Wasser aufnimmt, und wirkt dort wie ein Schmiermittel. Die Harnischflächen sind spiegelglatt – in eine Richtung gleitet der Finger widerstandslos, in die andere bleibt er hängen. Böden auf Serpentinit sind arm an Kalium, Calcium und Phosphat und kaum als Acker nutzbar.

Luhe-Linie: Im Felsenkeller am Koppelberg ist eine etwa einen Meter breite Scherzone aufgeschlossen: zerbrochene Granitklasten in roter, hämatitreicher Matrix. An dieser Linie sank das Grundgebirge in einem Pull-apart-Prozess ab, das entstehende Weidener Becken füllte sich mit mehreren tausend Metern Rotliegend.

Hoher Parkstein: Vor etwa 24 Millionen Jahren rissen zwischen Rhön und Oberpfälzer Wald im Zuge der alpidischen Kollision Spalten auf, Basaltmagma stieg auf. Am Parkstein traf es vermutlich auf Grundwasser und explodierte zu einem Maar. Zu sehen ist der mit Basalt gefüllte Schlot, freigelegt durch einen früheren Steinbruch und herauspräpariert aus weichen Kreidesandsteinen. Die meist fünf- bis siebeneckigen Säulen entstanden durch Schrumpfung beim Abkühlen – wie Trockenrisse in Schlamm – und stehen rosettenförmig. Im erst seit 2008 zugänglichen Felsenkeller stecken meterhohe Nebengesteinsblöcke. Seit 1935 steht der Berg unter Naturschutz.

Tag 2 · Fichtelgebirge, Münchberger Gneismasse, Frankenwald

Redwitzit – ein dioritisches Tiefengestein –, durchschlagen von Porphyrgranit-Apophysen; das Felsenlabyrinth der Luisenburg mit Wollsackverwitterung im Kösseine-Granit, die schon Goethe richtig deutete.

Eklogit am Weißenstein, daraus der wohl einzige Eklogit-Turm der Welt; Diabas mit Mandelsteinen und „Hofer Marmor“ an der Friedhofsmauer von Hof; und der Schieferpark Lehesten, einst größter Dachschieferbruch der DDR.

Wunsiedler Marmor: Im alten Bruch bei Sinatengrün steht heller, teils graphitbestäubter Marmor an, der mit etwa 45 Grad nach Südosten einfällt. Aus kambrischem Kalk wuchsen bei der Metamorphose große Kristalle – deshalb lässt der Marmor Licht eindringen und scheint von innen zu leuchten. Er braust nur mäßig, enthält also Dolomit, und führt Glimmerlagen. Verwendet wurde er als Kalkrohstoff, für Tabletten und Papier, aber auch für Grabplatten.

Redwitzit: Die Wollsäcke an einer Böschung in Marktredwitz stammen aus einem Autobahneinschnitt von 1998. Redwitzit ist ein regionaler Name für ein dioritisches Tiefengestein, entstanden aus gabbroiden Schmelzen, die saxothuringische Sedimente aufnahmen und dadurch saurer wurden – je nach Stelle von gabbroid bis granodioritisch, hellgrau bis schwarz. Die schlierigen Fließgefüge stammen aus dem noch flüssigen Magma. Spätere Porphyrgranite drangen in Klüften ein; Redwitzitschollen schwimmen im Granit – der Redwitzit ist also älter.

Luisenburg: Der rund 300 Millionen Jahre alte Kösseine-Granit führt dunkle Schiefereinschlüsse und bläulichen Cordierit; verbaut wurde er etwa in der Befreiungshalle bei Kelheim. Wasser drang entlang horizontaler und vertikaler Abkühlungsklüfte ein, die Blöcke verwitterten von den Kanten her zu Wollsäcken und Matratzen. Wo Felstürme zusammenbrachen, entstand das Blockmeer. Goethe, der 1785 und 1820 hier war, erkannte als einer der Ersten Verwitterung statt Erdbeben oder Fluten als Ursache. Ihren Namen bekam die Luisenburg nach dem Besuch der preußischen Königin Luise 1805.

Chiastolithschiefer bei Gefrees: Hinter der Europäischen Wasserscheide, auf einem Maisfeld, liegen Schiefer am Rand des Reuth-Granits. Die Hitze der Intrusion bei geringem Druck ließ strohgelbe Andalusitnadeln bis einen Zentimeter Länge wachsen, im Querschnitt mit dunklem Kreuz aus eingeschlossenem Schiefermaterial: Chiastolith, ein klassisches Zeichen für Kontaktmetamorphose.

Weißenstein: Am Gipfel der Münchberger Gneismasse streicht der Eklogit über rund anderthalb Kilometer aus und reicht bis etwa 140 Meter tief. Manche Stücke sind retrograd umgewandelt und führen wieder Amphibol (mehr dazu unten).

Hof: An der Friedhofsmauer endet die Münchberger Gneismasse, der Frankenwald beginnt. Der grüne Diabas – ein Basalt, der durch Chlorit leicht metamorph überprägt ist – entstand vor etwa 380 Millionen Jahren, als Lava am Meeresboden austrat: Die Außenhaut zerbrach zu Brekzie, das Innere erstarrte massiv. Im nahen Steinbruch am Labyrinthberg sind vier solcher Ausbrüche übereinander zu sehen. Früher fand man dort auch grünlich schimmernde Katzenaugen-Quarze. Der graue, tonig gebänderte Kramenzelkalk aus dem Oberdevon wurde als „Hofer Marmor“ verkauft, der Diabas gibt manchen Straßen in Hof bis heute ihren grünen Ton.

Lehesten: In den Dörfern ist fast jedes Dach und jede Fassade aus Schiefer. Brauchbar war nur Karbonschiefer, bei dem die Schieferung parallel zur Schichtung läuft. Rostfleckige, pyrithaltige oder bereits glimmerreiche, wasserdurchlässige Platten landeten auf den riesigen Halden. Der geflutete Staatsbruch liegt in der Ziegenrück-Mulde, im Kern Unterkarbon, an den Rändern Silur und Ordovizium. Im Schieferpark zeigt ein Miniaturdorf die verschiedenen Deckarten.

Tag 3 · Halle’scher Vulkanitkomplex und Saale-Becken

Porphyr am Gützer Berg – Teil eines flach liegenden Magmenkörpers aus dem Permokarbon –, ein Gletscherschliff des skandinavischen Inlandeises am Fahrberg und Pflanzenfossilien aus dem Stefanium auf der Halde „König Georg“.

An der Weißen Wand in Dobis die Grenze Rotliegend–Zechstein mit Kupferschiefer und Malachit; im Tontagebau Beesenlaublingen Rogenstein, Oszillationsrippel und Trockenrisse im Unteren Buntsandstein.

Und schließlich der Rammelsberg bei Goslar: UNESCO-Welterbe, über 1.000 Jahre Erzbergbau bis 1988.

Gützer Berg: Der Halle’sche Vulkanitkomplex nimmt rund 360 Quadratkilometer ein, seine Gesteine sind 310 bis 295 Millionen Jahre alt. Nach neuen Befunden sind es überwiegend flach liegende Magmenkörper (Lakkolithe) bis 60 Kubikkilometer, die knapp unter der Oberfläche in Karbon und Rotliegend steckenblieben; die Kuppen zeigen heute ihr oberes Drittel. Der Porphyr ist rot, mit glitzernden, muschelig brechenden Quarzen um drei Millimeter, rosa Kalifeldspäten bis anderthalb Zentimeter mit Karlsbader Zwillingen und kleinen weißen Plagioklasen. Gebrochen wurde er für Schotter, Pflaster und Asphalt – daher die rötlichen Straßen der Gegend.

Fahrberg: Ein Zusatzhalt auf Hinweis der Landsberger Bürgermeisterin. Der glatt geschliffene, nach Süden gekritzte Porphyr zeigt, dass das skandinavische Inlandeis hier rund 500 Meter dick lag; daneben liegt ein skandinavischer Granit als Findling.

Halde König Georg: Seit dem 16. Jahrhundert wurde in Dößel Steinkohle abgebaut, der König-Georg-Schacht reichte 575 Meter tief bis zum drei Meter mächtigen Hauptflöz. Auf der Halde liegen Schiefertone mit plattgedrückten Schachtelhalmen aus den Sumpfwäldern des Stefaniums, glänzende Kohle mit Rostflecken aus verwittertem Pyrit und weiße Gipskrusten, teils mit Schwalbenschwanz-Zwillingen.

Weiße Wand Dobis: Seit 1979 geschützt, durch die Aufwölbung des Vulkanitkomplexes mit etwa 50 Grad nach Süden gekippt. Von unten nach oben: Porphyrkonglomerat und Grauliegendes, Sanderz, der nur 30 bis 40 Zentimeter dünne Kupferschiefer mit grünen Malachitflecken und der Zechsteinkalk. Das rote Rotliegende steht für trocken-heißes Festland. Dann brach durch einen Graben zwischen Norwegen und Grönland das Meer ein und überflutete eine Senke von England bis ins Baltikum – das Zechsteinmeer, rund eine Million Quadratkilometer groß. Algenblüten zehrten den Sauerstoff am Boden auf, es bildete sich Faulschlamm. Metalle aus dem Untergrund reicherten sich darin an: Kupfer, Blei, Zink, Silber.

Beesenlaublingen: Im Tontagebau eines Zementwerks sind Calvörde- und Bernburg-Formation des Unteren Buntsandsteins aufgeschlossen: rotbraune Silt- und Tonsteine mit hellen Glimmern, dazwischen Rogensteinbänke aus Kalkooiden von unter einem halben bis drei Millimetern, an der Basis der Bernburg-Formation dicht gepackt als Hauptrogenstein. Auf den Bänken liegen symmetrische Oszillationsrippel und Trockenrisse, dazu kleine Muschelkrebse (Conchostraken). Ein flaches, immer wieder austrocknendes Becken.

Rammelsberg: Vom Maltermeisterturm aus dem 13. oder 14. Jahrhundert blickt man über Goslar und das Vorland mit Höhenrücken aus Salztektonik. Die Erze liegen in den mitteldevonischen Wissenbacher Schiefern. Eine isoklinale Falte hat das Lager verdoppelt – gut für den Bergbau, schlecht für die Böden: Schwermetalle wittern aus und gelangen über Gose und Oker in die Weser. Auf kahlen Flecken wachsen Spezialisten wie die Hallersche Schaumkresse, die Schwermetalle in ihre Blätter einlagert und zur Sanierung belasteter Böden erforscht wird. Am Steinbruch Schiefermühle fanden Archäologen eine Abraumdeponie, deren tiefste Lagen bis in die Bronzezeit zurückreichen.

Tag 4 · Harz

Harzburger Gabbro und Harzburgit an der Typlokalität, die Eckertalsperre, die Teufelsmauer bei Timmenrode und die Riffkalke des „Rübeländer Marmors“ am Krockstein.

Der Harz hob sich in der Oberkreide entlang der Harznordrandstörung als schräg gestellte Pultscholle um bis zu vier Kilometer heraus. Die Deckschichten – Zechstein, Trias, Jura, Kreide – wurden dabei steil aufgerichtet oder überkippt. Im Grundgebirge streichen die Strukturen erzgebirgisch von Südwest nach Nordost, im Deckgebirge herzynisch von Nordwest nach Südost.

Harzburger Gabbro: Eigentlich ein Gabbronorit, dunkel bis schwarz mit Olivin, Plagioklas und Pyroxen. Die geschichtete Intrusion aus zwei Teilmassiven drang gegen Ende der variszischen Gebirgsbildung vor rund 282 Millionen Jahren ein und wandelte die Sedimente im Westen zu Hornfels um; im Osten grenzt sie an Eckergneis und Brockengranit. An der Kohlenbornkehre steht Harzburgit an, ein Peridotit aus Olivin und Orthopyroxen, den der Petrograph Rosenbusch hier beschrieb und nach dem Ort benannte.

Eckertalsperre: Gebaut bis 1943, auch für das weiche Wasser, das das VW-Werk Wolfsburg brauchte, und mit Zwangsarbeitern. Das Becken liegt in einer vom Eis ausgeschürften Talstufe. Bei unserem Besuch im Dürresommer 2020 lag der Pegel rund zehn Meter tief, die Fichtenmonokulturen ringsum starben großflächig ab.

Teufelsmauer: Am „Hamburger Wappen“ nördlich von Timmenrode ragt die Mauer aus der flachen Landschaft (mehr dazu unten). An ihrem Fuß liegt feiner Sand wie am Strand, in den Klüften sitzen Quarz und Flussspat aus späten Fluiden, auf der Oberfläche Kolke vom Schmelzwasser der Eiszeit.

Krockstein bei Rübeland: Am Straßenrand steht transversal geschieferter Tonschiefer des Elbingeröder Komplexes, einem devonischen Riff- und Vulkanitkomplex. Über eine Halde mit bunter, fossilreicher Brekzie und Crinoiden gelangt man zu alten Brüchen im „Rübeländer Marmor“ – technisch ein Marmor, tatsächlich ein Riffkalk von grau über selten rot bis tiefschwarz, mit Korallenresten. Abgebaut seit dem 12. Jahrhundert, Blütezeit 1715 bis 1889, verbaut etwa im Berliner Dom; die starke Verschuppung erlaubte nur kleine Stücke.

Bartolfelde: Im alten Gemeindesteinbruch ist ein fossiles Kliff aus der Zeit des Zechsteinmeers erhalten: oberdevonische Grauwacken, über Conodonten datiert, bildeten schon im Rotliegend eine Klippe. Die Brandung des vordringenden Meeres brach tonnenschwere Blöcke heraus, die als Brandungskonglomerat liegen blieben – je weiter weg vom Kliff, desto kleiner und runder. Darüber folgt massiger Dolomit mit Moostierchen (Fenestella, Acanthocladia), Muscheln und kleinen Schnecken – Vorriff-Schutt eines Riffs, das man bis heute nicht gefunden hat.

Tag 5 · Kyffhäuser und Zechstein

Das Kyffhäuser-Denkmal aus roten Fanglomeraten der Kyffhäuser-Formation mit verkieselten Baumstämmen – und die Barbarossahöhle, eine der wenigen Anhydrithöhlen der Welt, mit Gipslappen, Schlangengips und Kupferschiefer.

Kyffhäuser: Die Reichsburg Kyffhausen stammt aus dem frühen 11. Jahrhundert; ihr 176 Meter tiefer Brunnen zählt zu den tiefsten Burgbrunnen der Welt – das Gestein ist so durchlässig, dass Wasser erst tief unten steht. Das 81 Meter hohe Denkmal von 1890 bis 1896 zeigt unten Barbarossa aus Steinblöcken, darüber Wilhelm I. aus getriebenem Kupfer. Beides ist aus dem roten Fanglomerat der Kyffhäuser-Formation gebaut, bis 670 Meter mächtig über Bärenkopfgranit und Gneis: gut gerundete Quarzgerölle in feldspatreicher Sandmatrix, schräggeschichtet, mit Rinnen – Schutt von Flüssen in halbtrockenem Klima. Darin stecken verkieselte Stämme des Nadelbaums Dadoxylon, bis zwölf Meter lang und einen Meter dick, mit erhaltener Rinde.

Barbarossahöhle: Eine Schichtgrenzhöhle zwischen Zechsteinkalk und Werra-Anhydrit, entstanden von unten: Wasser drang seitlich über den verkarstungsfähigen Kalk an den Anhydrit, der zu Gips quoll, sich als „Gipslappen“ von der Decke löste und ausgespült wurde. Einen natürlichen Eingang gab es nie – entdeckt wurde die Höhle 1865 beim Vortrieb eines Erkundungsstollens auf Kupfererz. Aufgeschlossen ist die ganze Abfolge vom Zechsteinkonglomerat über Kupferschiefer mit Malachit und Zechsteinkalk bis zum Anhydrit in verschiedenen Gefügen: fein geschichtet, geflasert, zerfetzt – und als Schlangengips, der beim Aufquellen zu Gips gefaltet wurde. Dazu Alabasterknollen von 15 bis 20 Zentimetern. Erdfälle reichen teils bis zur Oberfläche, deshalb sichern Felsanker und Beton die Gänge.