Читать книгу Vulkane, Schluchten, Höhlen - Manuel Lauterbach - Страница 9

Geopunkte (Auswahl)

1 Murgtal bei Forbach im Nordschwarzwald

2 Ehemaliger Steinbruch am Schrofel bei Baiersbronn-Heselbach im Nordschwarzwald

3 Todtnauer Wasserfall im Südschwarzwald

4 Triberger Wasserfälle im Zentralschwarzwald

5 Wutachschlucht im Südschwarzwald

6 Titisee und Schluchsee im Südschwarzwald

7 Feldberg (1493 m ü. NN) im Südschwarzwald

8 Schauinsland (1284 m ü. NN) und Museums-Bergwerk im Südschwarzwald

Der Schwarzwald als höchstes und größtes zusammenhängendes Mittelgebirge Deutschlands ist Teil eines ehemals riesigen Gebirges, das sich einst von Polen bis zum Zentrum der Iberischen Halbinsel erstreckte. Bereits vor Hunderten von Millionen Jahren wurde dieses Gebirge, das als Moldanubikum bezeichnet wird, zum großen Teil abgetragen und eingerumpft. Erst seit dem Einbruch des Oberrheingrabens im frühen Tertiär wurde der Schwarzwald als östliche Grabenschulter zusammen mit seinem „Schwestergebirge“, den Vogesen, als westliches Graben-Pendant, wieder emporgehoben. Die Granite und Gneise, die den alten Gebirgssockel des Schwarzwalds aufbauen, sind Zeugen von hochkomplexen und sehr alten geologischen Vorgängen, deren Auswirkungen am Feldberg, im Murgtal, in der Wutachschlucht oder an den Triberger Wasserfällen bestaunt werden können.

Mit 150 km Nord-Süd-Erstreckung vom Hochrhein im Süden bis zum Kraichgau im Norden und einer Breite von 30 bis 50 km in Ost-West-Richtung bildet der überwiegend dicht bewaldete Schwarzwald das größte zusammenhängende Mittelgebirge Deutschlands. Zugleich ist der Feldberg im Südschwarzwald mit einer Höhe von 1493 m ü. NN der höchste Gipfel Deutschlands außerhalb der Alpen. Die heutige morphologische Gestalt des Schwarzwalds weist einen steilen und hohen Abbruch nach Westen zum Oberrheingraben hin und einen eher unscharfen Übergang nach Osten ins südwestdeutsche Schichtstufenland auf. Sie repräsentiert lediglich eine der letzten Epochen der Gebirgsbildung im frühen Tertiär (vor 65 bis 2,6 Mio. Jahren). Die Entstehungsgeschichte des Schwarzwalds beginnt aber bereits viel früher im Präkambrium (Erdfrühzeit), vor weit mehr als einer Milliarde Jahren.

Die Haslach durchbricht unterhalb von Lenzkirch bei den Rechenfelsen in einer tiefeingeschnittenen, engen Klamm den Granit, bevor sie die Wutachschlucht erreicht.

Metatexit am Fuß des Todtnauer Wasserfalls bei Todtnau, Südschwarzwald. Bei teilweiser Aufschmelzung von ehemaligen Gneisen entstehen Metatexite, die ein streifenbis schlierenförmiges Aussehen besitzen.

Bei weitergehender Anatexis (Aufschmelzung) entstehen oft Verfältelungen in den als Diatexiten bezeichneten ehemaligen Gneisen wie hier am Todtnauer Wasserfall bei Todtnau, Südschwarzwald. Bei vollständiger Aufschmelzung gehen die Streifenmuster meist vollständig verloren: das ehemals metamorphe Gestein kann nicht mehr von einem einfachen Magmatit unterschieden werden.

Insgesamt gab es mehrere Gebirgsbildungs-, Versenkungs-, Umwandlungs- und Hebungsphasen, die sich wiederholten und die Geologen bis heute vor teils große Rätsel stellen. Theorien zum Ablauf der Prozesse und deren zeitliche Einordnung mussten im Laufe der Forschungsgeschichte immer wieder revidiert und umgeschrieben werden. Sehr vereinfachend kann man sagen, dass bereits im Präkambrium ein Gebirge aus Tiefen- und Schichtgesteinen existierte. Im späteren Paläozoikum (Erdaltertum) wurden diese Gesteine tief versenkt, teils aufgeschmolzen, zu Metamorphiten (Umwandlungsgesteinen) verändert und teils durch erneute Versenkung nochmals aufgeschmolzen. Hieraus entstanden neben Gneisen die für den Schwarzwald typischen Migmatite. Als Migmatite oder Anatexite bezeichnet man Metamorphite, die durch tiefe Absenkung in Verbindung mit hohen Druck- und Temperaturverhältnissen zum Teil oder weitgehend aufgeschmolzen wurden. Dabei wird der ablaufende Prozess Anatexis genannt. Sind die Anatexite der einstigen Gneise nur partiell aufgeschmolzen, nennt man sie Metatexite. Diese besitzen aufgrund des Aufschmelzungsgrades und der Einregelung nur bestimmter Minerale oft ein streifen- oder bänderartiges Aussehen.

Bei vollständiger Aufschmelzung werden die Anatexite als Diatexite bezeichnet. Diese gelten fast schon als magmatisch, da in ihnen sogar die mafischen dunklen Minerale aufgeschmolzen sind.

Während des Devons und Karbons vor 418 bis 296 Mio. Jahren war das Gebiet, das wir heute als Schwarzwald bezeichnen, Teil eines riesigen Gebirgsbogens, der sich von Polen im Osten über Böhmisches Massiv, Schwarzwald, Vogesen und Französisches Zentralmassiv bis hin zur Iberischen Halbinsel erstreckte. Dieses Kettengebirge wurde als Teil der Varisziden im Zuge der Kollision des Südkontinentes Gondwana mit dem Nordkontinent Laurussia durch Auffaltung und andere geologische Prozesse gebildet und als Moldanubikum bezeichnet. Der Name Moldanubikum leitet sich von den lateinischen Namen der Flüsse Moldau (Moldava) und Donau (Danuvius) ab.

Schwarzwald und Bayerischer Wald – der ein Teil der Böhmischen Masse ist – stellen herausgehobene Relikte dieses großen und weitgehend eingerumpften Gebirges dar. Zwischen diesen beiden Gebirgsmassiven wurden bereits nach älteren geologischen Theorien unterhalb des jüngeren Deckgebirges der Schichtstufenlandschaft Süddeutschlands die Gesteine des Moldanubikums in großer Tiefe vermutet. Mit mehreren Tiefbohrungen konnte dies tatsächlich bestätigt werden. Die Bohrergebnisse beweisen damit die Existenz dieses ehemaligen riesigen Kettengebirges.

Noch während der variszischen Gebirgsbildung drangen im Karbon neue Magmen in die alten Gneise und Anatexite ein und kristallisierten als Granite aus. Über Hunderte Millionen Jahre wurde dieses alte Gebirge,das kristalline Grundgebirge, durch Absenkung und Erosion immer weiter eingeebnet. Ab dem Perm und über das gesamte Mesozoikum (Erdmittelalter) hinweg lagerten sich marine und festländische Schichten über dem versenkten Grundgebirge ab. Diese Art von Abdeckung des Grundgebirges nennen wir Deckgebirge.

Am Steinbruch „Am Schrofel“ bei Baiersbronn-Röt ist die Grenze von Grundgebirge zu Deckgebirge messerscharf aufgeschlossen. Das Grundgebirge aus Gang-Graniten und Gneisen wurde zunächst bis auf eine Fastebene erodiert. Hierauf wurden Sande abgelagert, die später zu den Sandsteinschichten des Buntsandsteins verfestigt wurden.

Vor allem im frühen Tertiär (Stufe Eozän) und im späten Tertiär (Stufe Pliozän) hob sich der Krustenblock des heutigen Schwarzwalds mitsamt Grund- und Deckgebirge wieder heraus, im Süden etwas mehr als im Norden. Im Tertiär und im folgenden Quartär vor 2,6 Mio. Jahren bis heute kam es durch Erosion des Deckgebirges mehr und mehr zu einer Freilegung des alten Grundgebirges. Da der Schwarzwald im beginnenden Eiszeitalter vor 2,6 Mio. Jahren zu weiten Teilen vergletschert war, veränderte sich die Landschaftsmorphologie nochmals kräftig durch die eiszeitlichen Prozesse.

Der Schwarzwald mit seinen Gneis- und Granitvorkommen wirkt für manchen Besucher von seiner Gesteinszusammensetzung her eher monoton. Bei genauerer Betrachtung lassen sich aber nach dem Vorkommen der Granite, Gneise und Sedimentgesteine doch mindestens fünf weitere große Haupteinheiten mit charakteristischen Merkmalen unterscheiden. Es sind dies von Nord nach Süd die Zone von Baden-Baden, der Nordschwarzwald, der zentrale Schwarzwald und der Südschwarzwald mit der darin eingeschlossenen Zone von Badenweiler-Lenzkirch.

Ganz im Norden findet sich bei Baden-Baden ein schmaler Gebirgsteil, der landschaftlich zwar dem Schwarzwald zugerechnet wird, aber geologisch einem anderen, ebenfalls variszischen Gebirge angehört. Es erstreckte sich ehemals von den Sudeten, über Erzgebirge, Thüringer Wald, Spessart und Odenwald bis zu den Nordvogesen und wird als Saxothuringikum bezeichnet. In dieser Baden-Baden-Zone kommen hauptsächlich niedrigmetamorphe, frühpaläozoische Sedimentgesteine und Magmatite vor, in die ein Pluton (Granitstock), der sogenannte Friesenberg-Granit, im Karbon intrudierte (eindrang).

Der Nordschwarzwald besteht fast ausschließlich aus Granit mehrerer eigenständiger Plutone, die während der variszischen Gebirgsbildung im Karbon in die oberste Erdkruste eindringen konnten. Je nach Mineralzusammensetzung und lokalem Vorkommen unterscheidet man zum Beispiel Forbach-, Raumünzach-, Wildbad-, Bühlertal-, Sprollenhaus-, Oberkirch- und Seebach-Granit. In den Oberkirch-Granit intrudierte beispielsweise wiederum der Bühlertal-Granit, womit die Reihenfolge der Platznahme der Plutone belegt werden kann. Der Forbach-Granit kann im tief eingeschnittenen mittleren Murgtal in der Umgebung von Forbach näher betrachtet werden.

Vom Aussichtsturm des Schauinsland schweift der Blick hinüber zum Feldberg (1493 m ü. NN), dem höchsten Berg des Schwarzwalds und aller deutschen Mittelgebirge. Der Gneis des Feldbergs ist etwa 1 Milliarde Jahre alt. Mit insgesamt vier Hebungs- und drei Abtragungsphasen haben Feldberg und Südschwarzwald wahrlich eine sehr lange Entwicklungsgeschichte hinter sich.

Im Steinbruch am Schrofel westlich von Heselbach ist der Kontakt zwischen Grund- und Deckgebirge aufgeschlossen wie in einem Bilderbuch. Der Granit des Grundgebirges, in dem in der Spätphase des Magmatismus mehrere vertikale Gänge eingedrungen sind, wurde durch Erosion im frühen Mesozoikum wie mit dem Messer horizontal abgeschnitten. Direkt über dieser sogenannten Diskordanz lagern dick gebankte Sandsteine aus dem Unteren Buntsandstein des Deckgebirges. Nur sehr vereinzelt sind im Nordschwarzwald auch Gneise als kleine Schollen zu finden.

Ganz anders hingegen verhält es sich im Gneis- und Anatexitkomplex des zentralen Schwarzwalds. Anhand neuerer Altersdatierungen an bestimmten Kristallen (Zirkone) in diesen Gesteinen konnte festgestellt werden, dass die ältesten magmatischen Gesteine bereits zwischen 2,9 und 2,5 Milliarden Jahren entstanden sein müssen und somit sogar ins Archaikum, dem nächstälteren Abschnitt des Präkambriums, einzuordnen sind.

Im Proterozoikum, im jüngeren Präkambrium, wurden im Zentralschwarzwald auch Sedimente abgelagert und zusammen mit Magmatiten verfaltet. In diese drangen im Oberkambrium wiederum Plutone aus Graniten und anderen Magmatiten ein. Nach dieser Intrusionsphase unterlagen die Gesteinsabfolgen einer Metamorphose, nämlich durch die Bewegung von Erdkrustenblöcken gegeneinander und den dabei herrschenden Druck- und Temperaturverhältnissen. Diesen Prozess nennt man Vergneisung. Während aus den ehemaligen sedimentären Schichtgesteinen Paragneise entstanden, wandelten sich Magmatite zu Orthogneisen um.

Eine erneute Versenkung ließ die Gneise teilweise wieder zu Anatexiten aufschmelzen. Da es auch jüngere Gneise im mittleren Schwarzwald gibt, deren Schmelzen erst im Kambrium (vor 542 bis 488 Mio. Jahren) oder Ordovizium (vor 488 bis 444 Mio. Jahren) eingedrungen sind, muss man quasi Gneise von Gneisen unterscheiden. Meist lässt sich aber nur mit wissenschaftlichen Untersuchungsmethoden eine Abgrenzung vornehmen.

Geografisch zum Südschwarzwald zählend gehören die Bergmassive von Feldberg (1493 m ü. NN) und Schauinsland (1284 m ü. NN) noch zu den Gneis- und Anatexitkomplexen des Zentralschwarzwalds. Besonders eindrucksvoll lassen sich die eiszeitlich fast unverwitterten freigeschürften Felsböschungen aus Anatexiten am Todtnauer Wasserfall beobachten, wo der Stübenbach über vier Stufen 97 m in die Tiefe stürzt. Daneben existieren im zentralen Schwarzwald auch Granite, die während des Karbons intrudierten. Der Triberger Granit als das größte zusammenhängende Granitmassiv des Schwarzwalds ist unter ihnen sicher das bekannteste. An einer steilen, eiszeitlich gebildeten Abbruchstufe bei Triberg stürzt die Gutach spektakulär über mehrere harte Stufen aus Triberger Granit ins Tal und bildet die berühmten Triberger Wasserfälle. Mit insgesamt 163 m Fallhöhe gehören sie zu den höchsten Wasserfällen Deutschlands.

In dem harten Gestein des Triberger Granits konnte die Gutach sich noch kein tief eingeschnittenes Tal schaffen. Deshalb stürzt sie über mehrere Stufen (im Bild die 1. Hauptstufe) talwärts und bildet so die Triberger Wasserfälle im Zentralschwarzwald. Die Triberger Wasserfälle gehören mit 163 m Fallhöhe zu den höchsten Wasserfällen Deutschlands.

Granit- und Gneisblöcke in der oberen Wutachschlucht. In der 35 km langen und stark in die Schwarzwaldgesteine eingetiefte Wutachschlucht kann man nach und nach das Grundgebirge der Badenweiler-Lenzkirch-Zone, des Südschwarzwalds und das Deckgebirge durchwandern.

Auch der Südschwarzwald ist aus mehreren Gneis-Arealen aufgebaut, die durch variszische Granitintrusionen voneinander getrennt sind. Die jüngeren Granite werden mehreren Plutonen zugerechnet, von denen der Malsberg-Granit, der Albtal-Granit, der Granit von St. Blasien und der Schlächtenhaus-Granit nur die größten davon darstellen.

Durch verschiedene Mineralzusammensetzungen unterscheiden sich die Granite voneinander. Die älteren Granite sind meist Biotitgranite, in denen das schwarze Glimmermineral Biotit überwiegt, während die jüngeren Zweiglimmergranite die Minerale Biotit und Muskovit enthalten. Bei den Metamorphiten lassen sich die zwei Großeinheiten Gneis-Anatexit-Einheit und die mehr komplex zusammengesetzte Einheit aus granitisierten Gneisen voneinander abgrenzen. Eine Besonderheit des Gneises von Todtmoos ist die Einschaltung von exotischem Fremdgestein wie Gabbro, Pyroxenit oder Norit. Aus heutiger Sicht wird dieses Phänomen plattentektonisch verstanden, und zwar als Einschuppung, die während der Kollision von zwei Platten stattgefunden hat. Dabei wurden Reste von ozeanischer Kruste an die Sedimente eines Kontinentrandes angelagert.

Die Badenweiler-Lenzkirch-Zone liegt als schmales Band (durchschnittlich nur 3 km Breite in Ost-West-Richtung) inmitten der Granit- und Gneiskomplexe des Südschwarzwalds. Eng geschuppt kommen hier Streifen aus devonischen und karbonischen Sedimentgesteinen vor, die einer geringen Metamorphose unterworfen waren. Dies sind vor allem Phyllite, Quarzite, Grauwacken und Kalksilikatfelsen. Aber auch Vulkanite wie Andesite, Rhyolithe und Tuffite sowie nicht-metamorphe Sedimentgesteine wie Konglomerate, Brekzien und Arkosen sind hier zu finden.

Von einem steilen und kurzen Kargletscher, dem Feldberggletscher, wurde am Osthang des Feldbergs ein Kar ausgeschürft. An der steilen Karwand tritt der Granit zutage. Durch eine vom Gletscher abgelagerte Endmoräne konnte sich dahinter das Wasser anstauen: der heutige Feldsee.

Im Osten und Westen wurde dieses schmale Band paläozoischer Gesteine – wie sollte es im Schwarzwald anders sein – wieder von jüngeren Graniten, den variszischen Graniten der Bärhalde, des Schluchsees, des Ursees und des Granits von Münsterhalden durchschlagen.

Vom Feldberg kommend floss der Feldberggletscher während der Eiszeiten durch das Seebachtal und schürfte dabei eine breite Gletschermulde im harten Granit aus. Heute ist die Mulde mit durchschnittlich 20 m Tiefe mit Wasser gefüllt: dem Wasser des Titisees.

Zu den eindrucksvollsten Wanderungen im Schwarzwald gehört auf jeden Fall die Durchquerung der 35 km langen und stark eingetieften Wutachschlucht. Nach und nach durchwandert man flussabwärts zunächst das Grundgebirge im Bereich der Badenweiler-Lenzkirch-Zone und des Südschwarzwalds und schließlich das Deckgebirge. Zahlreiche geologische Aufschlüsse aus Granit, Gneis, Rhyolith und den Deckgebirgsschichten wie Buntsandstein, Muschelkalk, Gipsgestein des Keupers sowie Jurakalke werden hierbei passiert.

In der Endphase der variszischen Granitintrusionen drangen praktisch im gesamten Schwarzwald heiße und wasserreiche Erz- und Mineralgänge in die Granite ein. Auf diese Vererzungen aus Silber, Blei, Zink, Kobalt, Schwerspat, Flussspat und auch Uran gründete sich über Jahrhunderte der Bergbau im Schwarzwald. Am Schauinsland, östlich von Freiburg im Breisgau, wurde das Silberbergwerk der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. In ihm wurde neben Silber auch Blei und Zink abgebaut.

Nach einer Zeit der intensiven Abtragung des gesamten Schwarzwalds zu einer Fast-Ebene wurden in der Trias (vor 251 bis 200 Mio. Jahren) und im Jura (vor 200 bis 142 Mio. Jahren) neue mächtige Schichten auf dem abgetragenen Grundgebirge abgelagert. Von diesen Deckgebirgsschichten ist der Buntsandstein heute noch am großflächigsten erhalten.

Im Zuge der Kollision der Afrikanischen mit der Europäischen Platte wurden altangelegte Strukturen durch Brüche und Störungen wiederbelebt. Ab dem Eozän im frühen Tertiär hob sich der Sockel des Schwarzwalds mehr und mehr, und das Gebirge mit den heute bekannten Umgrenzungen modellierte sich heraus. Durch die Hebung, die im Pliozän, im jüngeren Tertiär, nochmals kräftig einsetzte, und der damit verbundenen intensiven Abtragung wurde die einst mächtige Überdeckung des Deckgebirges wieder entfernt. Das Kristallin des Grundgebirges lag nun größtenteils wieder frei an der Oberfläche.

Aufgrund seiner Höhe von bis zu 1400 m ü. NN waren der Südschwarzwald und der südliche Zentralschwarzwald im Pleistozän, mindestens während der Riß- und Würm-Eiszeit, den beiden letzten Eiszeiten, wie kein anderes deutsches Mittelgebirge mit größeren Gletschern bedeckt. Im Feldberg-Gebiet existierte zeitweise ein großer Eisschild, von dem aus Einzelgletscher in mehrere Richtungen in die tieferen Täler vordrangen. Im Zentrum der Einzelgletscher mit der größten Eisüberdeckung wurden die Felswände übersteilt und der felsige Untergrund so tief ausgehobelt, dass hieraus ein amphitheaterförmiger Kessel entstand – ein sogenanntes Kar. Die talwärtige Schwelle lag wie eine Barriere vor dem bergwärts liegenden Kar. Nach der Eiszeit konnte das Wasser der sich sammelnden Bäche nicht mehr abfließen und Seen entstanden.

Titisee und Schluchsee sind solche eiszeitlich entstandenen Karseen, auch wenn der Schluchsee heute zur optimalen Nutzung der Wasserkraft und damit zur Energiegewinnung künstlich noch 30 m höher aufgestaut wird. Der Mummelsee im Nordschwarzwald stellt ebenfalls einen solchen Karsee dar.

Bis heute wird der Schwarzwald – wie schon einige Male zuvor in seiner Milliarden Jahre währenden Erdgeschichte – herausgehoben. Doch Abtragung und Erosion gehen ebenfalls mit der Hebung einher, sodass das Mittelgebirge – bis zum Einsetzen neuer geologischer Prozesse – seine Höhe halten wird.

Vom Gipfelplateau des Feldbergs sind bei klarem Wetter auch im Sommer die schneebedeckten Schweizer Alpen mit ihren Viertausender-Gipfeln zu erkennen. Der gewaltige Unterschied zwischen Mittel- und Hochgebirge wird überaus deutlich.