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Geologie des Kyffhäusergebietes
Eingebettet in die nordthüringische Schichtstufenlandschaft liegt das Frankenhäuser Auslagungstal im Süden begrenzt durch die Wind- und Hainleite, im Norden durch die nach Süden einfallende Pultscholle des Kyffhäusergebirges.
Dem aufmerksamen Besucher dieses Gebietes erschließen sich eine Fülle von geologischen Beobachtungsmöglichkeiten in zahlreichen Aufschlüssen. Eine Exkursion von der nördlichen zur südlichen Kreisgrenze ermöglicht das Kennenlernen aller im Territorium anstehenden erdgeschichtlichen Zeitalter mit ihren Ablagerungen.
Foto: von Mazbln (Eigenes Werk (taken by user on May 29, 2004)) [GFDL, CC-BY-SA-3.0 oder CC BY-SA 2.0], via Wikimedia Commons
Am Nordrand des Kyffhäusergebirges, in mehreren Steinbrüchen aufgeschlossen, finden sich die kristallinen Gesteine des Grundgebirges. Granite und Gneise mit eingelagerten Schwerspat- und Erzlagerstätten führten im 16. Jahrhundert und nach 1945 zu Versuchen, diese Lagerstätten bergmännisch auszubeuten. Über dem ungeschichteten Grundgebirge lagern diskordant die roten Sedimentgesteine des Oberkarbon, das durch seine Sedimentationszyklen vom Tonschiefer bis hin zu groben Konglomeraten alle Übergänge zeigt.
In den »Arkosesandsteinen« finden sich zahlreiche, zum Teil verkieselte Stammstücke von Cordaitenbäumen, die während der Ablagerung der heute verhärteten Sande als Treibholz eingebettet wurden. In Tonschiefern wurden tierische Fossilien und Belaubungstypen verschiedener Gewächse des Oberkarbon und Unterrotliegenden gefunden.
Das Oberkarbon wird überlagert von dem schwarz gefärbten fossilreichen Kupferschiefer des unteren Zechsteins. Im Bereich des Rathsfeld lassen sich auf historischen Bergbauhalden Oxyderze (Azurid, Malachid) und Fischabdrücke (Palaeonsicus Freieslebni) entdecken. Massige grau oder weiß gefärbte Kalke (Anhydrit und Gipse) sind am Südrand des Kyffhäusergebirges, besonders zwischen Bad Frankenhausen und Steinthaleben an der Süd- und Westrandstörung, die den Gebirgsverlauf markieren, zu beobachten.
Zwischen dem Kyffhäusergebirge im Norden und der Wind- und Hainleite im Süden dehnt sich das breite Auslaugungstal der »Diamantenen Aue« aus, auf deren sich nach Westen verjüngende Talsohle die Stadt Frankenhausen gegründet wurde. Im nördlichen Stadtbereich treten aktive Senkungen auf, die durch Auslaugung der Zechsteinsedimente im Untergrund bedingt sind. Die in etwa 450 Meter Tiefe entstehende Sole tritt in diesem Gebiet artesisch an der Kyffhäusersüdstrandstörung zutage und bildete bis 1948 die Grundlage für die Siedesalzgewinnung in der Stadt.
In der Wind- und Hainleite dominieren Gesteine der Triaszeit. Unterer, mittlerer und oberer Buntsandstein sind in Wegböschungen der Windleite aufgeschlossen. An der Unterseite der Sandsteinplatten sind bisweilen Spuren von Gliederfüßern (Arthropoden) erkennbar. Die Hainleite besteht aus den Ablagerungen des Muschelkalkmeeres und ist ein interessantes Sammelgebiet für den Fossiliensammler. Besonders der sanfte Südabfall dieses Höhenzuges mit dem Ausstrich der Ceratitenschichten bietet gute Fundmöglichkeiten.
Zum Thüringer Becken hin werden die Muschelkalkanlagerungen von roten und grünen Letten der Keuperzeit überlagert, die von Fasergipslagen durchsetzt und fossilfrei sind. Die heutigen Oberflächenformen im Kyffhäusergebiet entstanden in der Wechselwirkung von tektonischen Ereignissen und Abtragung bzw. Auslaugung von leicht löslichen Mineralien. Besonders die Salzauslaugung und der dadurch bedingte Substanzverlust in tieferen Schichten führten zur Herausbildung markanter Talbildungen. Unter dem Riedbogen lagern mächtige Kiesschichten, in denen sich zahlreiche fossile Reste eiszeitlicher Tiere und Spuren frühen menschlichen Daseins finden.
Auf den Südhängen des Kyffhäusergebirges tritt markant der Gipskarst mit all seinen Erscheinungsformen – Höhlen, Erdfälle, Quellkuppen und der Winderosion trotzende Härtlinge – hervor. Ständig wird Anhydrit in Gips umgewandelt und der Rückstand als »Bergmehl« in Geländevertiefungen zusammengeschwemmt.
Die geologischen Verhältnisse des Kyffhäusergebietes werden im Regionalmuseum Bad Frankenhausen dargestellt und in ihrer Vielfältigkeit aufgezeigt.
In den Vitrinen sind in chronologischer Reihenfolge die Ablagerungen der einzelnen Erdzeitalter zu sehen. Zunächst ist die ganze Vielfalt der in den Schichten des Grundgebirges enthaltenen Minerale und Gesteine wie Gneise, Granite, Quarze und Kalzite u.a. dargestellt. Sie bilden in zahlreichen Varianten den Hauptteil dieser vordervonischen, kristallinen als Plutonite in den oberen Gesteinsschichten unserer Erde erkalteten Gesteine. Nutzbare Mineralgänge mit Baryt und Kupfergehalt wurden im Mittelalter und nach 1945 bei Kelbra bergmännisch abgebaut.
Den Hauptteil der Gesteinsschichten des Nordkyffhäusers nehmen die durch vulkanische Aschen rot gefärbten Sandsteine und Schiefertone des Oberkarbons bzw. Permokarbons ein. Dieser von grobkörnigen Konglomeraten bis zu sehr feinkörnigen Schiefertonen anzutreffende Schichtenkomplex enthält zahlreiche Pflanzenfossilien einer artenarmen Flora.
In den Schiefertonen werden Reste von Farnen, Cordaitenblätter, Nadelgewächsen und Schachtelhalmen gefunden. In den gröberen Arkosesandsteinen treten die sogenannten »verkieselten« Hölzer (beliebte Sammelobjekte) auf.
Tierische Fossilien sind sehr selten. Es wurden Reste von Insekten, Muschelkrebsen und Kriechspuren von Wirbeltieren gefunden. Zu den wichtigsten Ablagerungen des Südkyffhäusers gehören die Schichten der Zechsteinformation. Der schwarz gefärbte Kupferschiefer und der Sanderhorizont sind die Erzträger im permischen Schichtenverband, die seit dem 15. Jahrhundert bergmännisch gewonnen wurden.
Über dem unteren Zechstein folgt im Kyffhäusergebiet eine mächtige Serie grau bis weiß gefärbter Kalke, in die Steinsalzlager eingeschlossen sind. In größeren Tiefen sind sie noch teilweise erhalten. – Bemerkenswert ist der »Stinkschiefer«, der bei Bad Frankenhausen am Galgenberg über Tage aufgeschlossen ist. Es handelt sich um einen bituminösen Mergelschiefer mit einem hohen Erdpechanteil und gasförmigen Substanzen, die bei Schlag oder Reibung einen markanten Geruch von sich geben.
Südlich der Stadt Bad Frankenhausen in der Wind- und Hainleite finden sich Ablagerungen der Triaszeit. Das Landschaftsprofil über den Vitrinen und die ausgestellten Gesteinsproben verdeutlichen mit den zahlreichen, vor allem im Muschelkalk gefundenen Fossilien die Entstehung dieser Sedimente.
Während in der Windleite die Ablagerungen des Buntsandsteins dominieren, sind es in der Hainleite umfangreiche Sedimente des Muschelkalks und an der südlichen Kreisgrenze rot und grün gefärbte Tone des Steinmergelkeupers. Aus den kiesreichen pleistozänen Ablagerungen unter der Oberfläche des Frankenhäuser Tales stammen zahlreiche Skelettreste eiszeitlicher Großsäugetiere – zum Teil bereits mit Arbeitsspuren des Frühmenschen.
Bei der Betrachtung der Gesteinsproben in den Vitrinen fällt der Vergesellschaftung nordischen und heimischen Materials auf. Interessante Kristallbildungen aus Gips wurden im Kalischacht »H. Rau« 1953 entdeckt.
Sie entstanden in mit Gips gesättigter Sole nach einem Wassereinbruch im Jahr 1938. In zwei Blockmodellen in der Raummitte sind die Verbreitung und die Lagerungsverhältnisse der geologischen Schichten im Kyffhäusergebiet dargestellt, wobei im 2. Blockmodell in einem Schnitt die Entstehung und Abbildung des Tiefenkarsts besonders hervorgehoben werden.
