Protokoll zur geologischen Exkursion im Spessart und Odenwald

Zielgebiet der Exkursion war die Mitteldeutsche Kristallinschwelle, die sich in der Saxothuringischen Zone befindet, d.h. konkret: Spessart (Aufschlüsse 1 - 6) und O- denwald (Aufschlüsse 7 - 8).

Der Spessart ist vom Maintal durch N-S bis NNW-SSE verlaufende Randverwerfun- gen getrennt. Im NW bildet Rotliegendes der Wetterau die Grenze. Im Osten befindet sich der Hochspessart, der Zechstein und Buntsandstein aufweist. Im Kristallinen Spessart sind vorwiegend Ortho- und Paragneise und Glimmerschiefer mit eingela- gerten Quarziten, Marmoren und Amphibolen aufgeschlossen. Generell läßt sich eine Struktur, die von SW nach NE führt, erkennen; sieben Zonen sind darin deutlich zu unterscheiden. Seinen heutigen Mittelgebirgscharakter erhielt der Spessart durch eine an der Wende Pliozän/Pleistozän erfolgte schildförmige Heraushebung.(WALTER 1995, S. 213 ff.)

Das variszisch kristalline Grundgebirge des Odenwaldes findet man zwischen Hei- delberg und Darmstadt. Auffallend sind die von SW nach NE verlaufenden Schichten, bestehend aus Gneis, Amphobilith, Glimmerschiefer, die das Grundgebirge durch- schneiden. Im Norden ist die Kristallinschicht durch Rotliegendes begrenzt, südlich und östlich wird der variszische Sockel von Buntsandstein überlagert, im Westen er- folgt die Begrenzung durch Brüche des Oberrheingrabens. Die variszische Haupt-

durchbewegung führte zur Entstehung flacher NE-SW verlaufender Kuppeln mit

leicht nach Südwesten einfallenden Faltenachsen. (WALTER 1995, S. 207 ff.)

Der Odenwald stellt zusammen mit dem Spessart einen wichtigen Teilausschnitt der nördlichen Saxothuringischen Zone dar.

Quelle: WALTER 1995, S. 214 Quelle: WALTER 1995, S. 209

Quelle: Walter 1995, S. 9

10. Dezember 1999

Die Abfahrt erfolgte gegen 07:05 Uhr vom Geologischen Institut.

Routenbeschreibung zum 1. Aufschluß: A 565 - A 61 - Dernbacher Dreieck - A 3 - Rasthof Weiskirchen (9:25 - 9:40 Uhr) - Ausfahrt Bessenbach -Keilberg - Straßbes- senbach - Haibach - Dörrmorsbach (im folgenden findet man die Wegbeschreibung zum jeweils n ä chsten Standort am Ende des vorherigen in Klammern wieder).

1. Aufschluß: Steinbruch Dörrmorsbach, 10:30 - 11:30 Uhr

Nach dem Herausschlagen von Handstücken aus dem Steinbruch wurden diese be- trachtet und hinsichtlich des Mineralbestandes untersucht. Man stellte fest, daß die Matrix dieses Gesteins holokristallin und relativ grobkörnig ausgebildet ist, was auf einen Plutonit hinweist. Hauptmineralbestandteile des Gesteins sind Plagioklas, Hornblende und Biotit; es handelt sich um einen Diorit. Zudem sind schwarze Ein- schlüsse zu erkennen, die das ehemalige Umgebungsgestein darstellen. Allgemein wird angenommen, daß dieses in das Dioritgestein eingedrungen ist (Intrusion). Eine andere Erklärung besteht darin, daß während einer Metamorphose, bei der Tempera- tur- und Druckänderungen vorlagen und somit Umkristallisationen vorgenommen wurden, nicht alle Teile davon betroffen waren und sich hier nun als Einschlüsse wiederfinden.

Aufgrund der Tatsache, daß es sich bei dem Gestein um einen Plutonit handelt, dieser jedoch an der Erdoberfläche zu finden ist, muß angenommen werden, daß sich über dieser Gesteinsschicht eine andere Schicht befunden haben muß. Diese wurde im Laufe der Zeit jedoch durch Erosion abgetragen, welches mit Hebungsvorgängen verknüpft war. Die nun hier sichtbare Erdoberfläche lag also ursprünglich in einer bestimmten Tiefe innerhalb der Erde. Die Entstehungszeit des Plutonits ist während der variskischen Orogenese zu suchen.

(5 Minuten Fußweg zu Aufschluß2)

2. Aufschluß: Naturschutzdenkmal, Steinbruch, 200m südlich der Bushaltestel- le Dörrmorsbach, 11:35 - 11:50 Uhr

In diesem Steinbruch ist rotgeschichteter Buntsandstein (Bröckelschiefer) zu erken- nen, der sich über dem Dioritgestein, der z.T. in aufgebröckelter Form anzutreffen ist, angesammelt hat. Man geht davon aus, daß der Diorit als Festgestein vorhanden war, freigelegt wurde (Erosion, Hebung) und sich dann Buntsandstein, infolge z.T. maritimer, aber v. a. kontinentaler Ablagerungen, zusammenfassend küstennaher Sedimentation, aufgrund der Randlage eines Beckens, gebildet hat. Wenn man sich die Entstehungszeiten der beiden Gesteine - Diorit vor ca. 300 Mio., Buntsandstein vor ca. 200 Mio. Jahren - vergegenwärtigt, so fällt auf, daß eine zeitliche Lücke von ungefähr 100 Mio. Jahren existiert. Während dieser Zeit muß sich also die Erosion und Hebung, dann die Sedimentation abgespielt haben.

(Route: Dörrmorsbach - Gailbach)

3. Aufschluß: Steinbruch „ Am grünen Baum “ , Klingertweg, Gailbach, 12:00- 12:50 Uhr

Beachtenswert - nicht nur bei diesem Aufschluß - ist, daß sich aufgrund der starken und uniformen Oberflächenverwitterung der Gedanke festsetzen könnte, daß das hiesige Areal nur von einem Gestein dominiert wird. Wichtig wird somit ein aktives Herausschlagen von Handstücken (keine herumliegenden Teile, wegen Verwitte- rung!), welches an verschiedenen Stellen des Aufschlusses erfolgen sollte. Ein Gestein wies die Minerale Hornblende, Biotit, und Feldspat auf, die in recht fein- körniger Form vorlagen und somit auf eine rasche Erstarrung des magmatischen Ge- steins hindeuten. Es handelt sich hierbei um einen Lampohyr (Spessartit), eine Ge- steinsart, die in Gesteinskomplexe intrudiert wurde und auch weitergeleitet werden kann. Weiterhin fand man ein Gestein, daß durch große linsen- bzw. augenförmige Feldspäte in einem Biotit-Quarz-Gemenge auffiel: der metamorph geprägte Augen- gneis. Neben dem Fundgebiet des Augengneis schließt sich eine andere Form des Gneis an, der Paragneis. Die lagige Ausprägung läßt auf eine Sedimentation schlie- ßen. Der Paragneis (Metamorphit) gehört zur Gruppe des kristallinen Schiefers, der infolge von Temperatur- und Druckeränderungen aus Sedimentiten während der Ge- birgsbildung entstand (LESER 1997, S. 507). An- und abschließend beobachtet man erneut das Vorkommen des Diorits (vgl. dazu auch 1. Aufschluß).

Quelle: ROTHE 1994, S. 125

In diesem relativ kleinen Gebiet sind also drei verschiedene Gesteine vorzufinden,

wobei zu beachten ist, daß sich fließende Übergänge zwischen diesen befinden.

(Route: Haibach - Straßbessenbach - Keilberg - Sailauf)

4. Aufschluß: Steinbruch Hartkoppe, nordöstlich von Sailauf, 13:15 - 14:25 Uhr

Man schlug aus diesem Aufschluß Handstücke heraus, die als Merkmale eine feine, unauskristallisierte, grauweiße Matrix (bei manchen Exemplaren erkennt auch eine violette Grundfarbe), rötliche Mineralanteile (Alkalifeldspat) sowie einzelne, auskris- tallisierte rundliche Minerale vorwiesen. Diese Einsprenglinge (Quarz) weisen eine dunkle Farbgebung auf, die mit einer Transparenz gekoppelt ist. Das Gestein zeigt also eine porphyrische Anordnung, wodurch sich auch der Gesteinsname ableitet: Quarzporphyr (Vulkanit). Man fand auch oberrotliegende Gerölle, die sich in diesem Gestein angesammelt haben, ein Hinweis, daß sich der Quarzporphyr zur Zeit des rotliegenden Vulkanismus ausgebildet hat. Zudem ist eine Silikatverwitterung (Kaoli- tinisierung) des Feldspats auszumachen, die sich darin äußert, daß die Färbung von rot in weiß übergeht.

Quarzporphyr (Struktur)

Quelle: MATTHES 1993, S. 182

An einer anderen Stelle des Steinbruchs konnte man deutlich das Gefüge des Aufschlusses registrieren. Man erkannte säulenartige Strukturen, die sich senkrecht zur Abkühlungsfläche gebildet haben. Daraus ist zu schließen, daß man sich in einem Gebiet eines Schlotes befindet. Daneben waren Klüfte, Brüche sowie stark zerrüttetes Gestein (kleine Blöcke) zu beobachten.

(Route: Sailauf - Richtung Rottenburg / Gr ä fenberg)

5. Aufschluß: Dolomitsteinbruch westlich vom Gr ä fenberg (Fa. Hufgad), 14:50-15:30 Uhr

Bemerkenswert beim Abschlagen von Handstücken war, daß dies, im Gegensatz zu den vorherigen Aufschlüssen, viel einfacher von statten ging. Das Gestein (braun/ocker) war also problemlos zu spalten und wies im übrigen eine sehr feine, homogene Matrix auf, eine Schichtung war ebenfalls erkennbar. Auffällig waren zu- dem durchsichtige, helle, eingeschlossene Kristalle, die man als Kalzit spezifizierte. Ursprünglich war das hiesige Gestein Kalkstein, jedoch fand eine Umbildung, d.h. ein Austausch von Kalzium durch Magnesium (flachmarine Ablagerungen besitzen einen hohen Mg-Anteil infolge einer starken Evaporation) statt, wodurch es sich nun bei diesem Aufschluß um Dolomit (Zechsteindolomit) handelt. Die dadurch stark verrin- gerte Löslichkeit des Gesteins wurde mit 10 %iger HCl-Lösung getestet und bestä- tigt. Weiterhin auffallend sind Hohlräume im Gestein, die ehemals durch Fossilien eingenommen wurden, diese jedoch aufgrund von Lösungsvorgängen verschwan- den. Dolomit wird übrigens in der Zementindustrie verarbeitet.

Quelle: ROTHE 1994, S. 91

(Route: Steinbruch - Eichenberg - Blankenbach - Hofst ä dten - Geisenbach - Lin sengericht (Jugendherberge), Ankunft 16:20 Uhr)

11. Dezember 1999

Abfahrt von der Jugendherberge gegen 9:00 Uhr. Fahrt durch Linsengericht (Win gertsweg) in Richtung des n ä chsten Steinbruches.

6. Aufschluß: Steinbruchöstlich von Altenhaßlau, 9:15 - 10:00 Uhr

Bei dem Gestein in diesem Aufschluß handelt es sich um Quarzsandstein, der eine rötliche Färbung aufzeigt, welches auf Oxidation (Hämatit) hinweist. Des weiteren findet man plättchenförmige Einschlüsse, welche Ton- oder Siltsteine (durch Diage- nese entstanden, vgl. dazu MATTHES 1993, S. 291) darstellen, aber auch Hinweise auf Feldspäte in sogenannten Kaolinitnestern. Wegen der schon relativ weit fortge- schrittenen Verwitterung und des dadurch resultierenden Nachlassens der Bin- dungskräfte im Gesteinskörper, hat das Material an Festigkeit verloren und besitzt nun einen eher „mürben“ Charakter. Es wird angenommen, daß sich dieser Auf- schluß auf einer ehemaligen Überflutungsebene eines Flusses befunden hat. Fluvia- tiv abgelagerte Sande sammelten sich hier an; die Einschlüsse sind aufgrund der ursprünglich vorhandenen Tonschicht zu erklären.

Beim Betrachten des Steinbruchs sind horizontale Schichtungen festzustellen, zu- dem vertikale Klüfte, die senkrecht dazu stehen. Bei genauerem Hinsehen der ein- zelnen Horizontalschichten erkennt man jedoch, daß diese nicht parallel zueinander laufen, sondern einander berühren, es sich also in Wahrheit um ein Schrägschich- tungsgefüge handelt. Erklärbar wird dies, wenn man sich das Fortbewegungsverhal- ten und die dazugehörigen Ablagerungen von Wanderdünen vergegenwärtigt. Wich- tig dabei ist die Tatsache, daß sich die Ablagerung des Sandes an der Lee-Seite der Düne nicht parallel zum Untergrund, sondern in Schichten mit einer gewissen Nei- gung ansammelte. An dieser Akkumulationsstelle wanderten jedoch noch mehrere Dünen vorbei und lagerten Sand ab, wodurch das hiesige Schichtungsgefüge zu- stande kam. An mehreren (älteren) Gebäuden in den umliegenden Ortschaften kann man den Verwendungszweck des hier vorhandenen Gesteins beobachten.

Quelle: Bögl 1986, S. 31

(Route: Linsengericht - Geislitz - Altenhaßlau - A 66 - B 43 - B 45 - B 26 - Gun dernhausen - Roßbach - Ober-Ramstadt - Mühltal - Waschenbach)

7. Aufschluß: Hartsteinwerke Thomas, zwischen Waschenbach und Franken-

hausen, 11:15 - 12:20 Uhr

In diesem Steinbruch wird Gabbro abgebaut. Dieses Plutonitgestein ist mittelkörnig ausgeprägt und überwiegend durch die Minerale Plagioklas, Pyroxen und Hornblen- de charakterisiert. Jedoch bereitete die optische Begutachtung Schwierigkeiten bei der Gesteinsbestimmung, da der Gabbro von der Mineralzusammensetzung Ähnlich- keiten zum Diorit vorweist (bei Zweifelsfällen sind chemische Analysen unerläßlich, die im Rahmen der Exkursion nicht durchgeführt wurden). Weiterhin sind vereinzelt sehr kleine Einsprenglinge von Kupferkies (metallisch, goldfarbig) erkennbar. Klüfte und Gänge sind im Aufschluß auszumachen, die eine Rotfärbung aufweisen und Al- kalifeldspäte darstellen; sie sind nachträglich hier eingedrungen. In Randbereichen dieser Klüfte erfolgt eine Umwandlung von Orthoklas in Plagioklas (weiß). Gabbro wird bevorzugt im Straßenbau eingesetzt.

(Route: Waschenbach - Frankenhausen - Modau - Herchenrode (Ankunft 12:35, bis 13:00 Uhr Mittagspause)

8. Aufschluß: Steinbruch Herchenrode, 13:10 - 14:10 Uhr

Das hier vorhandene Gestein zeichnet sich durch eine hohe Härte und Festigkeit aus, wodurch das Herauslösen von Handstücken mit Problemen behaftet war. Man stellte jedoch schließlich die Minerale Biotit, Hornblende, Quarz und Feldspat fest, aufgrund dessen ein Granit vermutet wurde. Jedoch ist auch hier die eindeutige Bestimmung mit dem bloßen Auge nicht durchführbar, da der Granodiorit dem hiesigen Gestein gleicht. Ähnlich wie zuvor, sind wieder goldfarbene Minerale (Pyrit) festzustellen, die jedoch nur in sehr geringen Anteilen vorkommen.

Am Eingangsbereich des Aufschlusses wurde noch ein weiteres Gestein entdeckt: Amphobolit (metamorph). Dieser ist gekennzeichnet durch eine relativ feine Matrix, die von dunklen Amphibolen und hellen Plagioklasen geprägt wird. Die basischen Metamorphite entstanden bei einer Temperatur von ca. 650°C und Drucken von 4-6 kbar (vgl. WALTER 1995, S. 208). Als Ausgangsgestein wird Tonstein oder Balsalt angenommen. Weiterhin ist auszumachen, daß das metamorphe Gestein im Kon- taktbereich von Granit durchdrungen wurde. Die Übergänge sind fließend.

(Route: Herchenrode - Ober-Ramstadt - A3 - A 67 - A 61 - A 565 - Bonn - Geolo-

gisches Institut, Ankunft 17:20 Uhr)

Literaturverzeichnis

BÖGL, H. (1986): Hirts Stichwörterbuch, Geologie, (Hirt Verlag), o.A.

LESER, H. (Hrsg.) (1997): Wörterbuch Allgemeine Geographie, (Westermann) Braun- schweig.

MATTHES, S. (1993): Mineralogie: Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Pe- trologie und Lagerstättenkunde, 4. Auflage, (Springer-Verlag) Berlin, Heidel- berg u.a.

ROTHE, P. (1994): Gesteine: Entstehung-Zerstörung-Umbildung, (Wiss. Buchgesell- schaft) Darmstadt.

WALTER, R. (1995): Geologie von Mitteleuropa, 6. Auflage, (Schweizerbart) Stuttgart.