Nördlinger Ries

Das Nördlinger Ries (ø ca. 25 km) ist eines der am besten erhaltenen großen Impaktkrater der Erde. Er entstand zusammen mit dem kleinen Bruder Steinheimer Becken (ø ca. 3,8 km) vor ca. 14,6 Millionen Jahren im Miozän (Langhium), im sog. Ries-Ereignis. Man nimmt an, daß das ca. 35 km entfernte Steinheimer Becken durch den Einschlage eines Satelliten des großen Meteoriten entstanden ist.

Es gibt viele Exkursionspunkte im Nördlinger Ries, ausgewählt wurden das Geotop Lindle bei Holheim und die See-Sedimente von Hainfarth („Büschelberg“). Auf der Seite mpz-bayern.de und geopark-ries.de findet man weitere Ziele, es gibt einen ausführlichen Exkursionsbericht (pdf) der Universität Erlangen, unbedingt empfehlenswert ist ein Besuch des Rieskrater-Museum in Nördlingen.

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Blick nach N vom Top eines Malmkalkfelsens im Geotop Lindle. Der Kraterrand erscheint als bewaldete Hügelkette am fernen Horizont, die Erhebungen in nächster Nähe gehören zur Megablock-Zone.

Der Krater selbst senkt sich heute bis 150 m tief in die umgebene Alblandschaft ein und ist eine weitgehend ebene Beckenlandschaft bis auf den „Inneren“ oder „Kristallinen Wall“ (Multi-Ring-Struktur des Impakts: im Gegensatz zum Steinheimer Becken konnte sich kein Inselberg ausbilden). Vom Meteoriten, der einen Durchmesser von 700 m bis 1,5 km hatte, fand man keine Überreste. Die Wucht seines Aufpralls war enorm, neben der sofortigen Auslöschung sämtlichen Lebens im Umkreis von 100 km, richtete er auch in der geologischen Umgebung bedeutenden Schaden an. Auswurfgesteine dieses Ereignissen sind Kristallinbrekzien aus dem tiefen Untergrund, der berühmte Suevit und vor allem Bunte Trümmermassen (Bunte Brekzie). Sog. Reutersche Blöcke gingen als Stein – oder besser gesagt – Blockregen in einem Umkreis von 70 km nieder. Auch die böhmischen Moldavite und Tektite werden zeitlich mit dem Ries-Ereignis assoziiert. Die heutige Theorie dazu ist, daß die oberste Schicht der Erdoberfläche Millisekunden vor dem Impakt aufgeschmolzen und mit hoher Geschwindigkeit nach Osten fortgerissen wurde (diaplektisches Glas).

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Nach dem Einschlag bildete sich bald ein See (Ries-See, etwa 320 qkm), zunächst ein lebensarmer Salzsee mit Rot-, Braunalgen und Diatomeen, im gemäßigteren Klima dann allmählich ein Süßwassersee (vor ca. 7 Millionen Jahren) , der in der Zeit seines Bestehens bis zu 400 m mächtige, z.T. kalkhaltige Ton- und Mergelsteine ablagerte. Der Süßwassersee war artenarm und individuenreich, in den Tonen finden sich nicht viele Fossilien. Schnecken und Muschelkrebse können jedoch örtlich sehr häufig in den Seekalken auftreten, ebenso verkalkte Schilfe und Blätter von Landpflanzen. Dolomitische Cyanobakterien-Riffe entstanden am Kraterrand und auf dem Kristallinen Ring. Vor 5 Millionen Jahren war der See dann verlandet und von Sedimenten überdeckt, der Krater im Landschaftsbild nicht mehr vorhanden. Erst spätere Hebung im Pliozän (2,5-3 mya) exhumierte das Nördlinger Ries.

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Überhöhte Skizze des geologischen Profils. Das Kristallin wurde 500 m tief zerschert. Kraterrand und Auswurfdecken sind im E, SE und S des Ries noch gut aufgeschlossen. Der Suevit („Schwabenstein“) war an den ausgewählten Exkursionszielen nicht zugänglich (Abbildungen z.B. auf impaktstrukturen.de) Bei diesem Impaktiten handelt es sich um eine verbackene Brekzie aus Kristallin, Malmkalken (Carbonatschmelzen) und Gesteinsglas. Chao und Shoemaker wiesen 1961 Hochdruckmineralien (Coesit, Stishovit, diaplektisches Glas)  im Suevit nach, ein deutlicher Beweis für die Impakt-Theorie. Auch als „Flädle“ bekannte, stromlinienförmige Gläser und Glasbomben aus mesozoischen Tonsteinen sind im Suevit zu finden, mikroskopische Diamanten wurden ebenfalls nachgewiesen. Die Kraterfüllung des Nördlinger Ries besteht in seiner Tiefe unterhalb der tonigen Seesedimente aus bis zu 400 m mächtigem Suevit (Rückfall-Suevit). Oberirdisch findet sich die den Bunten Trümmermassen aufliegender Auswurfsuevit, der sich aus einer Glutwolke nach dem Impakt auf den Trümmermassen absetzte. Gesteinsmehl aus Suevit bindet unter Wasser ab, daher wird er als Baustoff in Steinbrüchen abgebaut.

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Im Geopark Lindle bei Holheim, auf dem Gelände eines bis in die 90er Jahre aktiven Schotterwerks kann man die tektonischen Vorgänge beim Impaktgeschehen nachvollziehen. In der am Kraterrand gelegenen sog. Megablock-Zone, in der bis zu Kilometer große Gesteinsblöcke vom Kraterrand in den Krater gerutscht sind oder verkippt bis zertrümmert wurden, sind in den Malmkalken auch die kleinteilgen Folgen der Zerstörung zu studieren.

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Parautochthone Weißjuraschollen. Die ursprüngliche Schichtung ist noch zu erkennen und von unzähligen Klüften durchsetzt, die durch die Schockwellen entstanden.

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Malmkalk mit starker Klüftung. Begehrte Fundstücke als Folge des Impakts sind die sog. Strahlenkalke (shatter cones) und deformierte Fossilien, vor allem „geschockte Belemniten„, die später wieder „ausheilten“.

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Diagenetisch entstandene Kieselknollen (Flint) in den Weißjura-Kieselkalken (Malm Delta bis Zeta) mit Spuren von Schockdeformation durch Verflüssigung und Zerbrechen, möglicherweise auch durch sog. akustische Verflüssigung.

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Brekziierter Kalkstein mit Kieselknollen

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Die Bunte Brekzie, im allgemeinen aus wahllos vermengten Jura und Triasgesteinen und evtl. Kristallin bestehend, wurde in bis zu hundert Quadratmeter großen Sprengschollen kalt ausgeworfen, sie machte etwa 90% der Ejekta aus. Das Gestein ist nicht metamorph, es finden sich keine Impaktgläser. Die Decken der Bunten Brekzie wurden zum großen Teil wieder abgetragen.

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Stark verkippte und zerscherte Bank- und Massenkalke. Die Gesteine sind kratereinwärts fallend aufgebogen.

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Roter Eisensandstein (Unterer Dogger) über mechanisch deutlich beanspruchten Gesteinen.

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Griesfels aus Massenkalk (Riffkalk), eine monomikte Deformationsbrekzie. Unter dem hohem Druck der Schockwelle wurde das Gestein zermahlen.

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„Astronauten-Steinbruch“ Siegling. Die Astronauten von Apollo-14 machten hier vor ihrer Mission ein geologisches Geländetraining.

 

Riesseekalke bei Hainfarth

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Karbonate des Ries-Sees bei Hainfarth (Sportplatz). Hier treten massige Algenstotzen mit Kalkschichten auf, dolomitische Bioherme aus Cyanobakterien (Cladophorites incrustatus). An dieser bekannten und oft beschreibenen Fundstelle wurden in der Schichtfazies salztolerante Kleinschnecken (Hydrobia) und Muschelkrebse (Cypris) gefunden, Süßwasserschnecken (Cepaea), Reste von Treibholz sowie Fossilien von Schildkröten und Wasservögeln.

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Die knolligen Algenstotzen von 1-5 m  Höhe entstanden durch Zusammenschluß von kleineren kegelförmigen Strukturen, sog. „Rüben“.

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Cyanobakterien sind die ältesten und einfachsten bekannten zellkernlosen Lebensformen. Sie sind verantwortlich für die Kalkausfällung, indem sie in Wasser gelöstes CO2 für ihre Photosynthese entziehen. Der pH-Wert ändert sich, Hydrogencarbonat wird zu Carbonat:

Kalkfaellung