Datum: 15.05.2004
Thema: Quartär
Route: B11 bis Irschenhausen, dann über Bachhausen und Aufkirchen in die Allmannshausener Filze, dann über Münsing auf die Autobahn
Man macht Exkursionen, um neue Informationen zu finden, die nicht in Karten, Büchern usw. verzeichnet sind. Das geht nur im Gelände selbst.
Aufschlüsse sind sehr oft künstlich geschaffen worden, entsprechend befinden sie sich meist auf Privatgrund. Falls nicht klar ist, dass man sich auf öffentlichem Grund befindet, muss man immer um Erlaubnis fragen – das gilt auf der ganzen Welt.
Man sollte den Aufschluss möglichst so hinterlassen, wie er vorher war. Das bedeutet auch, nach dem Klopfen keine Schuttkegel am Boden zu hinterlassen.
Naturschutzgebiete und Geotope (Analogon zu Biotopen)
respektieren und sich, wenn man Gestein mitnehmen will, nötigenfalls
eine Sammelerlaubnis besorgen (ist je nach Land
unterschiedlich).
Ein Geotop zu schützen bedeutet übrigens
nicht unbedingt, es in Ruhe und sich selbst zu überlassen.
Einerseits darf man es nicht zerstören, andererseits wächst
es zu, wenn man es nur sich selbst überlässt.
Immer sorgfältig ein Feldbuch führen, in dem alle relevanten Daten (Datum, Ort/GPS-Position, Lokalität (durchnummeriert)) notiert werden. Es muss so geführt werden, dass auch ein Nachfolger mit den Daten etwas anfangen kann.
Es empfiehlt sich, auch eine Kopie des Buches anzufertigen, die dann erstens sorgfältiger gemacht ist (weil man sie nicht im Feld, sondern am Schreibtisch schreibt), zweitens bei Verlust des Feldbuchs eine Sicherheitskopie der Daten beinhaltet (man bedenke, wenn dadurch alle Daten einer langen Exkursion verloren wären; der Verlust passiert gar nicht mal so selten, z.B. wenn man das Buch auf dem Autodach ablegt und vergisst), und drittens das nochmalige Durcharbeiten der Daten Fehler sofort (und nicht erst nach der Heimreise) erkennbar werden lässt.
Es reicht nicht, die Aufschlüsse nur zu fotografieren, sondern man sollte sie lieber zeichnen. Denn auf Fotos kommen die einzelnen Strukturen nicht so gut heraus wie in Skizzen, die auf das Wesentliche reduziert sind. Außerdem macht man sich beim Zeichnen Gedanken über den Aufschluss, während das Fotografieren dazu verführt, sich dieses Nachdenken zu ersparen. Ideal sind Fotos, in die nachträglich die Strukturen hinein gezeichnet werden.
Aufschlüsse zeichnet man folgendermaßen:
Zuerst legt man einen Rahmen fest, d.h. von wo bis wo die Zeichnung reichen soll. Als Anhaltspunkte können Bäume oder Zäune dienen, die man skizzenhaft in die Zeichnung mit einfügt.
Die Himmelsrichtungen müssen ebenfalls notiert werden.
Ein Maßstab ist ebenfalls hilfreich – z.B. indem man die Entfernung zwischen zwei markanten Punkten auf der Zeichnung angibt, oder die Originalbreite des gezeichneten Bereichs dazuschreibt.
Man zeichnet Schichtgrenzen und Klüfte, und zwar schematisch als Linien, nicht räumlich. Markante Punkte werden mit eingezeichnet, aber Schattierungen sowie alle räumliche Information wird weggelassen. Wichtig ist auch die Korngröße in den verschiedenen Schichten, die ebenfalls notiert werden muss.
Geologenhammer: Als Bauformen gibt es den Schürfhammer
(vorne breit) und den Pickhammer (vorne spitz). Ersterer ist eher
für Sedimente gedacht, letzterer eher für kristalline
Gesteine. Geologenhämmer sind im Vergleich zu Hämmern aus
dem Baumarkt sehr teuer, weil sie aus gehärtetem Stahl sind –
billige Hämmer können bei beim Steinklopfen (wo die
Belastungen sehr viel höher sind als bei handwerklichen
Arbeiten) zerbrechen, was auch zu Verletzungen führen
kann.
Wenn man seinen Hammer verliert und jemand ihn
wiederfindet, ist es Brauch, diesem einen Kasten Bier zu spendieren.
Die einzelnen Proben müssen sorgfältig und systematisch nummeriert werden, z.B. „2004-05-15-1“ für die erste Probe am 15. Mai 2004.
Die Verwendung eines Bleistifts hat den Vorteil, dass dieser auch bei Regen noch schreibt.
Geologiestudenten müssen ein Protokollheft über die Exkursionen führen. Erwartet wird ca. eine halbe Seite zur Exkursion generell und eine halbe bis dreiviertel Seite pro Aufschluss.
Beschreibung der Lokalität: Aufschluss am Isar-Ufer, an dem die Schotter der letzten Eiszeiten erkennbar sind. Die Vergletscherung der Würmeiszeit reichte bis ganz in die Nähe dieses Ortes.
Die quartären Schotter haben bereits Klüfte, d.h. Klüftung entsteht nicht erst durch tektonische Verformung, sondern kann bereits bei sehr jungem Gestein auftreten.
„Geologische Orgeln“: Das sind senkrechte röhrenförmige Strukturen, die alle in gleicher Höhe an einer Schichtgrenze beginnen und verschieden tief nach unten reichen. Es sind Verkarstungserscheinungen, d.h. chemische Verwitterung. Das Gestein rund um die geologischen Orgeln muss also deutlich älter als das darüber liegende Gestein sein, damit die Verwitterung so weit fortschreiten kann. Es muss also eine Sedimentationsunterbrechung gegeben haben – nämlich die Interglazialzeit zwischen zwei Kaltzeiten.
Je größer die Korngröße und je unsortierter die Bestandteile des fluvioglazialen Schotters sind, desto näher muss der Gletscher gewesen sein, der ihn erzeugt hat. Wasser sortiert nämlich das Gestein, grobe Bestandteile werden in der Nähe abgelagert, feine Bestandteile dagegen sehr weit abtransportiert.
Auch die Art, in der die Steine abgelagert sind, sagt etwas aus. Sind sie, obwohl unsortiert, parallel ausgerichtet, deutet das auf Wasser hin, das sie angeschwemmt hat – es handelt sich um Schotter, der vom Wasser in der Nähe des Gletschers abgelagert wurde. Wenn dagegen bei ähnlich unsortierter Korngröße die Steine nicht gleichartig ausgerichtet sind, handelt es sich um eine Moräne, die vom Eis angehäuft wurde.
Schrägschichtung weist auf einen Fluss hin, in dem das Sediment ähnlich wie bei Sanddünen abgelagert wurde.
Der glatte Überzug, der an manchen Stellen den Schotter überdeckt, ist Kalk, der vom Grundwasser ausgeschwemmt wurde.
Beschreibung der Lokalität: Hier treffen sich die Seitenmoränen von Isar- und Würmgletscher, die sich darum besonders hoch auftürmen (700m über NN, das ist ca. 200m höher als der Grund des Starnberger Sees).
In Moränen gibt es kaum Aufschlüsse, weil es dort keine Kiesgruben gibt. Kiesgruben baut man dort, wo Kies "in Reinform" auftritt, d.h. sortierter Schotter. Moränen enthalten aber unsortiertes Gestein, das man erst aufwändig durchsieben müsste, um den gewünschten Kies zu erhalten.
Moränen sind oft mit Laubwäldern bedeckt. Besonders Buchen lieben kalkhaltigen Boden, und der Kalk ist in dem relativ jungen Schottermaterial noch nicht komplett ausgewaschen worden.
Filze = Hochmoor, Moos = Niedermoor
Hochmoor: Das Moor hat den Kontakt zum Grundwasser verloren, wölbt sich uhrglasförmig nach oben.
Durch Torfabbau wird ein Hochmoor wieder zu einem Niedermoor.
In einem Moor wachsen Pflanzen, die keinen Kalk benötigen. Darum verwendet man für manche Blumenarten Torf, weil sie sich dort wohl fühlen.
In den Gebieten zwischen den Moränenbögen hat sich oft das Wasser gestaut. Diese Zwischenmoränenseen sind oft verlandet, es bildeten sich Moore, in denen das pflanzliche Material unter Luftabschluss nicht verrotten konnte, sondern zu Torf umgewandelt wurde.
Entstehung eines Hochmoores:
zuerst bildet sich Lebermudde (aus Lebermoosen)
dann Tonmudde und Laubmoostorf (aus Laubmoosen)
dann Bruchwaldtorf (in dem weichen Boden stehen die Bäume nicht sehr stabil, so dass sie nicht alt werden, sondern bald umgebrochen werden und im Moor versinken)
dann Nieder- und Hochmoortorf
Wenn der Torf von einem Gletscher bedeckt und dabei mit einer Sedimentschicht überzogen wird, kann im Laufe der Zeit daraus Braunkohle entstehen (z.B. in der Nähe von Murnau).
Eiszerfallslandschaft: Beispiel Osterseen, Eggstätter Seenplatte, oder auch die Mecklenburgische Seenplatte, die komplett aus Toteisseen besteht
Eine dünne Schuttschicht auf dem Gletscher erwärmt diesen, weil er die Albedo verringert. Eine dicke Schuttschicht dagegen wirkt isolierend, unter einer (oft meterdicken) Schuttschicht kann sich das Eis nach dem Rückzug des Gletschers Jahrhunderte lang als Toteisblock halten. Die Zwischenräume zwischen den Toteisblöcken füllen sich mit Sedimenten, so dass sich an den Stellen, wo sich Toteisblöcke befunden haben, nachher Löcher sind – es entstehen Toteisseen.
Os (Pl. Oser): Der Schotter, den ein Fluss (entweder auf dem Gletscher, in einem Eistunnel unter dem Gletscher oder in einer Eisschlucht im Gletscher) im Gletscher aufgehäuft hat, wird nach dem Abschmelzen des Gletschers zu einem langgezogenen wallförmigen Schotterhaufen. Dies ist ein Os.
Kame: Wenn eine Ansammlung von Schotter zwischen den Toteisblöcken nach deren Schmelzen nach unten durchsackt, entsteht ein kegelförmiger Hügel. Dies ist ein Kame.
Eisrandterrasse: Der Schotter, der nach dem Abschmelzen am Rand des Gletschers übrig geblieben ist, bildet eine zum Gletschertal hin steil abfallende Terrasse.
Drumlin: Wenn der Gletscher die Grundmoräne eines älteren Gletschervorstoßes überformt, entstehen tropfenförmige Hügel (d.h. stromlinienförmig), die praktisch immer in größerer Anzahl auftreten. Beispiel: Eberfinger oder Andechser Drumlinfeld.
Die Osterseen haben keine Zuflüsse, jedoch mehrere Quellen.
Die Münchner Schotterebene ist der Sander des Würm-Gletschers.
Vorstoßschotter: Schotter, der während des Gletschervorstoßes erzeugt wurde. Schmelzwasser aus dem Gletscher breitet den Schotter aus, später wird der noch kaum verfestigte Schotter vom Gletscher überformt, wobei er von der Moräne bedeckt wird. Dadurch wird der Vorstoßschotter zu einem guten Grundwasserspeicher, weil er durch seine geringe Verfestigung viele Hohlräume enthält und gleichzeitig durch die Moräne (unsortiert => enthält auch sehr feine Partikel) nach oben wasserdicht abgedichtet (d.h. keine Verschmutzung von oben möglich).
Der Starnberger See hat praktisch keine Zuflüsse, er wird nur aus Quellen und Regenwasser gespeist. Daher verlandet er kaum. Der Ammersee und der Chiemsee dagegen verlanden. Es gab früher noch weitere Seen, z.B. den Wolfratshausener See oder den Rosenheimer See (Größe ungefähr wie der heutige Chiemsee!), die aber beide längst komplett verlandet sind, weil Isar und v.a. Inn sehr viel Sedimente transportieren.
Gletscher laufen bevorzugt in bereits vorhandenen Tälern, die sie umso stärker vertiefen. Diese Täler können von vorigen Eiszeiten stammen, oder tektonischen Ursprungs sein (sowohl Ammer als auch Loisach fließen im Oberlauf durch tektonische Störungen).
Eine der Theorien zur Entstehung der Eiszeiten: Die Antarktis wanderte an den Pol, wo sie als Kühlmaschine fungieren kann. Wenn es wärmer wird, beginnt das Inlandseis Richtung Meer zu fließen und führt zu einer Vergrößerung des Schelf-Eises. Dieses hat eine wesentlich höhere Albedo als Meerwasser, so dass die Gesamt-Albedo der Erde steigt, was der Erwärmung entgegen wirkt.
Bei der Anfahrt durchquert man zuerst die Molasse und dann Helvetikum/Flysch.
Die Alpen bestehen im Wesentlichen aus dem Gestein der adriatischen Platte, das bei der Faltung über die europäische Platte geschoben wurde. Die europäische Platte tritt erst nördlich der Molasse an die Oberfläche, z.B. im Bayerischen Wald oder Schwarzwald.
Das Tauernfenster ist eine freigelegte Auffaltung, in der zwischen dem Gestein der nördlichen Kalkalpen das kristalline Gestein der europäischen Platte zum Vorschein kommt. Vergleichbare Struktur: z.B. Engadiner Fenster.
Nach dem Gestein der adriatischen Platte erreicht man die Grauwackenzone (Metagrauwacke), anschließend ist im Zillertal das Gestein der kristallinen Unterlage zu sehen (Tauernfenster).
Das Gestein ist Quarzphyllit, ein metamorpher Schiefer.
Entstehung: Aus Ton wird Schieferton, bei weiterer Verfestigung entsteht Tonschiefer, der bei ca. 4 kbar und 300-350 °C (d.h. in ca. 12 km Tiefe) zu Phyllit umgewandelt wird.
Quarzphyllit steht ganz am Anfang der Metamorphose, es enthält vor allem Glimmer (daher silbriges Aussehen), der bei der Metamorphose als erstes entsteht.
Hochstegen-Marmor, aus dem Jura
braust, wenn man Salzsäure drauf tut
ähnlich wie Plattenkalk, aber die Kristalle sind größer => Metamorphose hat stattgefunden
keine Schieferung ist sichtbar, weil die Kristalle zu grobkörnig sind => Metamorphose zu weit fortgeschritten
Die sichtbare Bankung stammt noch aus der Sedimentation.
Striemung entsteht meist durch Bewegung, d.h. das Gestein fühlt sich typischerweise in einer Richtung rau an
Die weißen Adern sind Klüfte, durch die Calcit in gelöster Form eingesickert ist.
grauschwarze Matrix durch bituminöse Einlagerungen => die frische Bruchstelle riecht charakteristisch
Die bituminöse Substanz entsteht in einem euxinischen Milieu (wie z.B. im Wesslinger See oder Schwarzen Meer – daher hat Letzteres seinen Namen), wo organische Substanzen nicht verrotten können, sondern wegen Sauerstoffmangel anaerob umgewandelt werden, chemisch betrachtet findet eine Reduktion statt einer Oxidation statt.
Orthogneis = metamorph umgewandelter Granit
Granit = Feldspat, Quarz und Glimmer („...das vergess' ich nimmer“)
Einlagerungen von Stücken aus porphyrischem Kalifeldspat; diese Stücke waren einmal quaderförmig, wurden aber bei der Metamorphose durch den Druck gequetscht, so dass sie als längliche „Augen“ im Gestein sind.
Gneis hat einen hohen Anteil an Feldspat; Glimmerschiefer enthält weniger Feldspat (weniger als 20%), dafür mehr Glimmer.
Hornblende-Garbengneis, Plagioklas (Ca-Na-Feldspat), Granat-Einlagerungen
untere Schichthülle des Tauernfensters
entstanden im Paläozoikum, varistische Metamorphose (im Oberkarbon; dort auch Granit-Intrusion)
Dunkelminerale bestehen aus Mantelgestein (basisch), enthalten Eisen und Magnesium
Bis hier reichte im Jahr 1850 die weiteste Vergletscherung seit Ende der Eiszeit.
Felsen, die aus einem Gletscher heraus ragen, heißen Nunataka.
Das Gletscherbett heißt Kees. Bis 1920 flossen die beiden Gletscher Waxeckkees und Hornkees zusammen, seit dem enden sie vor dem Zusammenfluss.
Gestein: Orthogneis
Amphibolitgneis
Wärmezufuhr aus Granitstock => Teilschmelzbildung (Anatexis)
Eutektikum: niedrigster Schmelzpunkt eines Gemisches, der bei einem bestimmten Mischungsverhältnis erreicht wird. Bei anderen Mischungsverhältnissen (in beide Richtungen!) ist der Schmelzpunkt höher.
helle Streifen im Gletscherschliff = Ganggestein; grobkörniges Ganggestein = Pegmatit, feinkörnig = Aplit
Altersbestimmung des Gletscherschliffs durch Flechten, denn diese werden bis 800 Jahre alt
Paragneis mit Granat, Kalifeldspat, Biotit
Moor in einer Mulde
ungefähr auf Höhe der Baumgrenze
Hier kann man sehr gut Dendrochronologie betreiben, weil die Auswirkungen auf die Jahresringe der Bäume sehr deutlich sind. Im Moor findet man konservierte Bäume.
vor ca. 9000 Jahren war die Baumgrenze oberhalb des Moores; seit ca. 1000 Jahren wurde kein Baum mehr konserviert, d.h. früher war es wärmer als heute (vgl. künstlerische Darstellungen: mittelalterliche Burgfräulein sind immer recht leicht bekleidet dargestellt, während die Figuren der Renaissance immer schwere Mäntel tragen)
Magma entsteht ungefähr kugelförmig, d.h. das Tauernfenster wurde länglich verformt
Dehnungsklüfte entstehen durch Ost-West-Extension der Alpen
war nie mit dem Waxensteinkees verbunden
Die Entmoräne stammt von 1850.
Das Niveau der stärksten Vergletscherung ist an den Felsen erkennbar; das Eis ging bis dorthin, wo die Felsen noch abgeschliffen sind.
hier findet man Mantelgestein (Serpentinit), das schwerer ist als Krustengestein und darum im Normalfall nicht an die Oberfläche kommt
Großer Ochsner: rote Verwitterungsfarben