Devon und Karbon im Oberharz

Im Okertal (Oberharzer Devonsattel)

Der gefaltete, paläozoische Teil des Harzes besteht zum großen Teil aus Gesteinen des Devons und Unter-Karbons. Die ältesten Gesteine, abgesehen von den metamorphen Gesteinen aus dem Ordovizium bei Wippra, sind Silurkalke mit Graptolithen aus der Nähe von Bad Lauterberg. Devonische Gesteine sind grüne, rote, graue und schwarze Tonschiefer, Sandsteine, Kalksandsteine, Grauwacken und Kieselschiefer. Im Okertal, speziell am Romkerhaller Wasserfall, lassen sich diese Schichten gut beobachten. Am Iberg und im Bereich Elbingerode stehen darüber hinaus devonische Riffbildungen an. Im Devon gab es untermeerischen Diabasvulkanismus, der an verschiedenen Stellen im Harz entlang der variszischen Streichrichtung zutage tritt.

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„Kramenzelkalk“, Clymenienkalk am Romkerhaller Wasserfall. Es handelt sich um Kalkknollenschiefer aus dem Ober-Devon, der in mäßig tiefem Wasser durch wechselnde Fällung von Kalk oder Sedimentation von Ton, je nach CO² -Zufuhr, abgelagert wurde.

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Devonprofile (nach MOHR 1971) von den Festenburger Schichten bis zum Clymenienkalk im Okertal mit Faltenstruktur. Auch die berühmten Kellwasserkalke stehen hier an. Diese schmalen Schwarzschieferlagen („ozeanisches anoxisches Ereignis“) verweisen auf  das oberdevonische Massenaussterben 360 mya, dem sog. Kellwasserereignis (Frasnium/Famennium-Grenze), dem weltweit etwa 50% der Arten zum Opfer fielen.

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Rabenklippe im Okertal, die mittel- und oberdevonischen Kalksteine und Tonschiefer wurden durch den nahen Okerpluton kontaktmetamorph verändert.

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Metamorph überprägter Kalkstein (angewitterter Kramenzelkalk aus tonigen Lamellen und angelöstem Kalkstein). In den Kalksilikatfelsen der Rabenklippe kann Granat (Grossular) sowie Epidot und Zoisit als Mineralneubildung gefunden werden.

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Im Flußbett der Oker finden sich zahlreiche große, abgerundete Granitblöcke des Okergranit, die in den Kaltzeiten aus den anstehenden Granitfelsen des Okertals abstürzten. In der Bildmitte ein nahezu quadratischer Block eines kontaktmetamorphen Sedimentsteins (Hornfels) mit erkennbarer Schichtung. Der Okerpluton gilt als eigenständiger Pluton und gehört nicht zum Brockenpluton, ist jedoch zeitgleich mit seiner Entstehung vor etwa 290-295 Millionen Jahren.

 

Okertalsperre (Clausthaler Kulmfaltenzone)

Im Unterkarbon wurden Sedimentgesteine wie Tonsteine, die berühmte Grauwacke, schwarze Alaunschiefer, Kieselschiefer und Tonschiefer (Posidonienschiefer) abgelagert, z.T. auch als Turbidite, also durch turbulente Trübströme durch Hangrutschungen auf dem tieferen Kontinalschelf abgelagerte Sedimente (gradierte Schichtung). In ihrer typischen Wechsellagerung von Grauwacke und Tonschiefer heißen diese Sedimente Flysch und gehören zur Kulmfazies. Es handelt sich um Abtragungsschutt der südöstlich des Harzes gelegenen „Mitteldeutschen Hauptschwelle“. In der rhenoherzynische Zone der Varisziden zur Zeit des Oberkarbon wurden diese Sedimente im Zuge der Gebirgsbildung gefaltet.

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Unterkarbonische gefaltete, geklüftete und z.T. geschieferte Gesteine: Kulmfazies an der Okertalsperre mit rechts dicker gebankten Grauwacken und links dünnen Tonschieferlagen, teilweise auch zu Hornfels umgewandelt beim Aufstieg des Okerplutons am Ende des Oberkarbon.

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Engständiges Kluftsystem im Tonschiefer mit systematischem Kluftmuster (Kluftfächer in einem Faltenscharnier). Die Riedelschen Scherklüfte sind aufgrund der Homogenität des Tonschiefers gut ausgebildet.

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Biege- oder Schleppfalte; hier lag eine gewisse Plastizität/ Duktilität des Tonschiefers zum Zeitpunkte seiner Deformation vor. Gleichzeitig ist das z.T. Gestein weitständig geklüftet mit zahlreichen irregulären Brüchen.

 

Sösemulde

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Im Stadtgebiet von Altenau, direkt an der L 498, gibt es einen Aufschluß in der Sösemulde. Grauwacken und Schiefer wurden vor 360-345 Millionen Jahren (Unterkarbon, Tournaisium) in tiefem Meeresbecken abgelagert. Im Bild stark verfaltete Kieselschiefer (Lydit) mit Faltenscharnieren als Folge der Gebirgsbildung.

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Gleitharnische und Bewegungsflächen auf den Schichtunterseiten, die Gleitspuren zeigen in Richtung der Verschiebung (NE-SW, hercynisch)

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Aus Radiolarien (Einzeller mit aus Kieselsäure bestehenden Skeletten) gebildeter Kieselschiefer (Lydit) mit ca 90% feinkristallinem Quarz und wenig organischem Kohlenstoff. Das Gestein ist von Milchquarzadern durchzogen, die später in die Klüfte und Störungen eindrangen. Es finden sich im Lydit aus Apatit bestehende Zähnchen von Conodonten, die eine stratigraphische Alterbestimmung ermöglichten.

 

Am Schalker Teich (Oberharzer Devonsattel, Schalker Mulde)

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Auch am Schalker Teich (Wanderweg von P Oberschulenberg) gibt es Schiefer und Kalksandsteine des unteren bis mittleren Devon (395-374 mya) der Schalker Mulde (Faltung vor 295 mya). An der Grenze des Oberharzer Devonsattels zur Clausthaler Kulmfaltenzone liegt der Bockswieser Gangzug, einer Verwerfung mit Erzgängen, die bis 1904 abgebaut wurden.

Schalker Mulde

Eine Schautafel am Parkplatz zeigt die geologische Situation in der Schalker Mulde.

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Skizze zur Verdeutlichung der Muldenstruktur. Durch seitlichen Druck während der variszischen Gebirgsbildung entstandene Falte mit konkaver Mulde (Synklinale) und der gedachten Fortsetzung des abgetragenen konvexen Sattels (Antiklinale). Die jüngsten Schichten liegen im Zentrum der Mulde, ältere Schichten wiederholen sich gestaffelt westlich und östlich des Muldenkerns.

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Festenburger Schichten (gebankter Kalksandstein) am locus typicus, darüber die speciosus-Schichten: sandig-kalkige Bänkchen, welche die namensgebende Spirifer speciosus enthalten. Rechts Calceola-Schiefer. Man beachte das umgekehrte Fallen der Schichten diesseits und jenseits des Muldenkerns.

Grube Glücksrad

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Gangausbiß des Bockswieser Gangzuges, hydrothermale Gangbildung. Die Erze wurden zunächst im Tagebau abgebaut, das taube Gangmittel aus Quarz wurde stehengelassen.

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Auf der Halde der Grube Glücksrad (2011), die auf silberhaltigen Bleiglanz und Kupferkies baute. Bekannt sind die zahlreichen Sekundärminerale, die auch heute noch neben den Erzparagenesen (Chalcopyrit, Galenit, Sphalerit) auf den weitläufigen Halden gefunden werden können (Azurit, Malachit, Cerussit, Anglesit u.v.m. sowie der namensgebende Schulenbergit). Es gibt eine Seite mit einigen Fotos einiger Glücksrad-Funde.

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Lochstein der Grube Glücksrad (1726) und verstürzte Pingen (oberirdische Schurfe).

 

Acker-Bruchbergzug

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Blick vom Hammerstein auf dem Acker (780 m). Das harte, verwitterungsbeständige, stark geklüftete Gestein gehört zum Acker-Bruchbergzug, hier als Kammquarzit (Unterkarbon) bzw. Quarzitschiefer. Gesteine dieser Genese lassen sich von SW nach NE vom Rheinischen Schiefergebirge bis nach Gommern in Brandenburg beobachten. Die Acker-Hauptstörung fällt nicht nach SE, sondern gegenvergent nach NW ein. Das Gegenstück NE des Brockenplutons, der den Quarzit während seines Aufstiegs verzehrte, ist der Ilsenburgquarzit.

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Referenzgebiet am Blauen See bei Gommern (Pretzien); ein abgesoffener Steinbruch im Gommern-Quarzit, dem nordöstlich gelegenen Äquivalent zum Acker-Bruchbergzug.

 

Grube Wolkenhügel (Tanner Grauwackenzug)

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Gelände der ehemaligen Grube „Wolkenhügel“ im Tanner Grauwackenzug (2012). Bis 2007 wurde hier Baryt abgebaut. Das Gelände wurde rekultiviert, von den ausgedehnten Halden sind nur noch Reste zu sehen.

Bad Lauterberg Baryt

Nebengestein auf der Halde, vermutlich während der saxonischen Gebirgsbildung durch in Spalten eindringende hydrothermale Lösungen verändertes Tongestein. Links oben im Bild ein Brocken mit Schwerspat.

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Strontianit von den Halden der Grube „Wolkenhügel“, ca. 1990, Bildbreite 1 cm.

 

3 Gedanken zu „Devon und Karbon im Oberharz

  1. Karl Sanders

    sehr schön anschaulicher beitrag. bin wegen des stichworts kramenzelkalk draufgekommen. jetzt weiß ich auch, dass es neben den Rabenklippen über dem Eckertal auch eine Rabenklippe im Okertal gibt. Mein Vater hatte Gesteinsproben von Kramenzelkalk von der Rabenklippe im Okertal, und ich dachte schon: das muß doch Eckertal heißen!
    jetzt schau ich mir auch die anderen geologischen streifzüge einmal an, was da noch vom harz drin ist. das hilft mir, mich zu orientieren. vielen dank!

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    1. Rüdiger Wagner

      Es gibt einen wunderschönen Aufschluß an der Vorsperre des Okerstausees, also von Altenau kommend rechts. Das Geotop heißt Kellwasserkalke und enthält Kramenzelkalke. Glückauf!

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  2. Pingback: 16. HWN-Tour: Durch das Okertal - Rambling Rocks

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