Brandenburg: Rüdersdorfer Muschelkalkfenster

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Das Muschelkalkvorkommen von Rüdersdorf stellt eine Besonderheit in Brandenburg dar, da Gesteine des Mesozoikums, die in Norddeutschland von mächtigen Schichten des Quartär und Tertiär verhüllt sind, als Hochlage in einem etwa 4 km² großen Muschelkalkfenster an der Erdoberfläche auftreten. Grund hierfür ist das Aufsteigen eines Salzdiapirs (Zechstein), der die überliegenden, gewöhnlich in 1500-2000 m Tiefe befindlichen Schichten des Mesozoikums heraushob und leicht kippte. Dieses durch Halokinese geprägte Vorkommen ist neben dem Gipsvorkommen in Sperenberg in Brandenburg einzigartig, auch ist dies der einzige Aufschluß, in dem sich die Ostelbische Fazies des Muschelkalk an der Erdoberfläche studieren läßt.  

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Im Steinbruchbereich ist die gesamte Schichtenfolge des Muschelkalk aufgeschlossen, südlich des Tagebaus finden sich obertägig noch Reste des Oberen Buntsandstein (Röt). Die Gesteine weisen ein Alter von 244-234 Ma auf und bestehen aus Kalkstein, Dolomit, dolomitischem Kalk, Kalkmergel, (schluffigem) Dolomitmergel, Mergel und Gips. Es sind flachmarine Ablagerungen und Evaporite (Dolomite bis Gipse, Halit nur als Pseudomorphosen im Mittleren Muschelkalk) eines Randmeers der Tethys (Germanisches Becken).

Rüdersdorf

Querschnitt durch den Steinbruch in SSW-NNE-Richtung, Breite des Profils etwa 1000 m, Zeichnung nach K.B. Jubitz (1996) mit um etwa 20° nach NNE verkippten Schichten des Pelinarröt und des Muschelkalks. Die Aufwölbung durch Halokinese ließ eine Sattelstruktur entstehen, dessen südlicher Flügel etwa 200 m tiefer unter quartärer Bedeckung liegt. Der Kalksteinabbau findet im abgescherten Nordflügel statt.

Stratigraphisch geht hier das Mittlere Röt über die Myophorien-Folge in den Unteren Muschelkalk mit Wellenkalk (66 m Mächtigkeit) und Schaumkalk (Ooidkalkfazies, 73 m) über. Die orbicularis-Schichten bilden die Grenze zum Mittleren Muschelkalk (65 m). Dieser besteht aus Unterem Karbonat (Germanische Fazies), Unterer Wechsellagerung, Mittlerem Karbonat, Oberer Wechsellagerung und schließlich Oberem Karbonat, jeweils in ostelbischer Fazies. Der Obere Muschelkalk (33 m) baut sich aus den transversa-Schichten und dem Glaukonitkalk (Äquivalent zum Trochitenkalk, mit Hornsteinknollen) auf, und wird durch die Ceratiten-Schichten abgeschlossen. Letztere sind durch glaziale Erosion gekappt.

Ausdehnung des Trias-Meeres zur Muschelkalkzeit (Germanisches Becken), Quelle: geodz.com. Biogene Kalkausfällung und karbonatische Relikte (z.B. Schill), z.T. zusammen mit äolisch vom Festland transportierten Sanden und Schluffen, führen zu landfernen Sedimentationsraten von etwa ⌀ 1 mm in 10 Jahren. Im ariden Klima sind insbesondere zur Zeit der Ablagerung des Schaumkalks (Ooidbildung) und des Mittleren Muschelkalks hohe Verdunstungsraten und hohe Salinität des Wassers vorherrschend (ca.10-20 m Wassertiefe). Die Lebewelt umfaßt wenige Individuen, aber viele Arten: Schnecken, Muscheln, Seelilien, Schlangensterne, Fische und auch Saurierreste.

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Heute befindet sich ein ca. 4 km langer, 1 km breiter und 100 m tiefer Abbau in Betrieb, der aus den zwei Steinbrüchen Heinitz- und Alvenslebensteinbruch bei der Durchörterung der Kreuzbrückenspalte entstand. Der Muschelkalk hat eine Mächtigkeit von maximal 280 m, davon nutzbar sind etwa 130 m. Die Planungen sehen einen Betrieb bis 2034 (2064) vor.

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Blick nach N in den Heinitz-Bruch; Abbau in des Kalksteins in Steinbrüchen seit 1254. Im Steinbruch Rüdersdorf gelang dem schwedischen Geologen Torell 1875 der Nachweis der Inlandsvereisung Mitteleuropas durch das Identifizieren von Gletscherschrammen im Kalkgestein. Erkenntnisse zum geothermischen Gradienten wurden zuerst im Steinbruch Rüdersdorf gewonnen (1831-1834). Die Ostelbische Fazies des Muschelkalk (Rüdersdorf bis Schlesien) kann hier übertägig studiert werden. Überregional bekannte Mineralisationen aus Rüdersdorf sind Coelestine in blauen, roten und gelben Farbtönen (s.u.).

Kreuzrückenspalte

An der Nord-Seite des Tagebaus befinden sich noch die Überreste der so genannten Kreuzbrückenspalte, die sich ca. 50 m tief in die Triasgesteine einschnitt und 1992/93 größtenteils dem Abbau zum Opfer fiel. Diese subglaziale Erosionsrinne, ein sandgefülltes Kerbtal mit Gletschertöpfen, ist ein ehemaliger Grundwasserleiter. Foto von Schautafel.

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Flach, etwa 20° nach Norden einfallender Wellenkalk mit intensiver Klüftung. Diese Ablagerung aus Schlammkalken mit teilweise hohem Tonanteil, 70-80% CaCO³ und bis 3 % dispers verteiltem Pyrit reflektiert die anoxischen Verhältnisse am Meeresboden. Die Wassertiefe dürfte zur Zeit des Wellenkalks ca. 40-70 m betragen haben, das Meer war in diesenTiefen schlecht belüftet. Vorherrschende Gesteine sind Kalklutite, Kalkarenite und Bioklastkalke. Die charakteristischen Wellen (Flasern, Knauern) entstehen durch post-sedimentäre Setzungsvorgänge von Schichten unterschiedlicher Dichte bei der Diagenese/Kompaktion: der enthaltene Ton reagiert leicht plastisch. Auch Sigmoidalklüftung durch frühe Deformation findet sich im Wellenkalk. Dieser dichter, plattiger, mergeliger blaugraue Kalkstein wird zur Herstellung von Portlandzement verwendet.

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Wellenkalk (Unterer Muschelkalk, Horizont B). Fossiler Meeresboden mit Plagiostoma und Hoernesia. Randliche Gelbfärbung durch Oxidation von dispersen Pyrit.

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Schaumkalk aus dem Unteren Muschelkalk, Horizont I, mit gegenseitig diskordant sich kappenden Schrägschichtungen und Stylolithen. Die in sauberen durchlüfteten, 10-20 m tiefen epikontinentalen Meeresgebieten, wohl auf landferner untermeerischer Schwelle abgelagerten Kalksteine enthalten im Durchschnitt 92 % CaCO3. Schaumkalk dient zur Herstellung von Branntkalk.

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Weitgehend horizontal geschichteter Schaumkalk (Unterer Muschelkalk, Horizont G). Leicht bewegte, lagunäre Verhältnisse führten zur Bildung von Ooiden, die später größtenteils wieder weggelöst wurden, so daß aus dem Oolith der Schaumkalk wurde. Nicht geschichtete Bereiche sind die Horizonte mit Bioturbation/Grabspuren (Rhizocorallium). Pausen in der Kalksedimentation verfestigten den Meeresboden derart, daß er für Grabgänge/Bauten geeignet war. Besonderheiten in der Schaumkalkabfolge sind die sog. „Taube Lage“ mit bis zu 15 % Dolomit und zementierte Hartgründe („Madige Schichten“).

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Mittlerer Muschelkalk, Unteres Karbonat (orbicularis-Schichten mit Leitfossil Neoschizodus orbicularis): Dolomitmergel in horizontaler Feinschichtung aus warmer Meeresbucht mit beschränkter Verbindung zum offenen Meer und cm-großen Lösungsporen. Diese ursprünglich mit Anhydrit ausgekleideten Hohlräume sind nun teilweise mit Calcit gefüllt. Das Untere Karbonat ist auch Fundort des Nothosaurus, im blauen Fischmergel an der Basis der Unteren Wechsellagerung bone-beds mit Fischen und Nothosaurierknochen.

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Muschelpflaster mit Plagiostoma lineatum aus der Gattung der Feilenmuscheln (Lima). Diese filtrierenden Muscheln benötigten eine stabile, schwach verfestigte, plastische Sedimentoberfläche, ihre Pflaster repräsentieren also ehemalige Meeresböden.

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Fund von Plagiostoma lineata mit Wachstumsrändern. Beide Klappen hängen zusammen, die lebende Muschel lag 90° CW auf dem Meeresgrund, eine breite Liegefläche schützte gegen Einsinken.

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Schillkalk (Bioklastkalk). Über einer hier gelblich-braunen Normalsedimentation folgt ein scharfer Erosionskontakt mit Schillschüttung. Die Schalen erscheinen zunächst eingeregelt, dann regellos verteilt, Anzeichen einer turbulenten Ablagerung, möglicherweise eines Sturms (Tempestit, allerdings fehlt die charakteristische gradierte Schichtung)

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Hoernesia socialis, Endobiont (im Sediment lebende Muschel), BB 12 cm. Eigenfund am Alvenslebenbruch.

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Schneckenpflaster mit Omphaloptycha sp., BB 6 cm, Eigenfund Halde.

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Fasergips aus einem großen Block.

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Coelestin, gekauft im Shop des Industrieparks.

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Rotbraune und bläulichegrüne Tonsteinschichten des Oberen Buntsandstein (Pelinarröt). Ein kleiner Aufschluß westlich des Kesselsees ist der Überrest der alten Durinschen Tongrube, die mit Abraum überschüttet wurde. Der Aufschluß war 05/2015 wieder frisch angebaggert worden, Höhe etwa 1m. Auf der Halde findet man olivgrünes, ebenflächig geschichtetes Material aus den Myophorien-Schichten (Myophoria vulgaris, Röt-Leitfossil). S. auch mineralienatlas.de.

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Am Kesselsee

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Anhydritbank, vermutlich aus dem Mittleren Röt vor stillgelegtem Hochlöffel-Seilbagger im aktiven Teil des Steinbruchs. Hier befand sich einst ein Gipsbruch. Blick etwa in Richtung des Verlaufs der Kreuzbrückenspalte.

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Blick auf die Außenhalde Rüdersdorf (ca. 80 m N.N.) mit Windkraftanlage. Links in der Ferne das aktuelle Kalkwerk Rüdersdorf, im Vordergrund die Senke mit Kesselsee und der Redenstraße in Rüdersdorf, die im Zuge der Teilortsverlagerung 1972 und nachfolgender Sümpfung des Heinitzsees (1975) geräumt wurde. Die Halde wurde seit 1980 durch Abraumverkippung angelegt und besteht großenteils aus Abraum des Mittleren Muschelkalk.

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In Geschiebemergel eingeschuppte Muschelkalkgerölle, Aufschluß am Südende des Heinitzbruchs. Die Moräne liegt unter dem Muschelkalk in diskordanter Lagerung.

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Stylolithen, vertikale Drucklösungserscheinungen im Schaumkalk, locus typicus nach Klöden 1828. Die Kalkauflösung in Wasser erhöht sich unter gerichtetem Druck, unlösliche tonige Bestandteile bilden die Säumung der Stylolithen.

 

Im Museumspark

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Blick nach NW in den Heinitz-Bruch mit Schichten des Oberen und Mittleren Muschelkalk. Auf der ersten Sohle sind die Tunneleinfahrten des Bülow- und des Heinitzkanals erkennbar, die einst zum Abtransport der gebrochenen Kalksteine mittels Lastkähnen dienten. Dieses Niveau liegt gerade noch oberhalb des Grundwasserspiegels. 1914 wurde der Betrieb im Heinitz-Tiefbau zunächst eingestellt, der Tagebau geflutet, es entstand der Heinitzsee (1000 x 250 x 30 m). 1975 erfolgte die Sümpfung (Trockenlegung) und Wiederinbetriebnahme des Steinbruchs.

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Portal des Bülow-Kanals (1816). Einer von 4 Kanälen zur Passage größerer Lastboote zum Transport der Kalksteine über das Mühlenfließ nach Berlin.

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Stillgelegtes VEB Chemiewerk Coswig, Phosphatwerk Rüdersdorf. Die Staubemission der Industrieanlagen im Raum Rüdersdorf betrugen bis 1990 bis zu 50.000 t jährlich. Stilllegung der meisten Industrieanlagen und Erneuerung der bestehenden Betriebe durch Filtersysteme führten zu einer Reduktion der Staubemissionen um 99% seit 1991.

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Schachtofenbatterie aus 18 Rumfordöfen, erbaut 1871-1877, in Betrieb bis 1968.

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Der restaurierte Seilscheibenpfeiler von 1871 einer dampfbetriebenen Aufzugsanlage mit Anschluß ans Eisenbahnnetz bzw. an die Schachtofenbatterie.

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Glockenbergpavillion (Wiederaufbau)

 

Literatur / Quellen

Museumspark Rüdersdorf

Jubitz, Göllnitz: Geotopschutz im Tagebau Rüdersdorf bei Berlin, Brandenburgische Geowiss. Beiträge 3 (1996), S. 97- 110.

Rüdersdorfer Zement GmbH: 750 Jahre Kalksteinbergbau in Rüdersdorf, 2004

Geologie von Berlin und Brandenburg No.1: Die Struktur Rüdersdorf. Geowissenschaftler in Berlin und Brandenburg e.V., Selbstverlag Berlin 1993

Berliner geowissenschaftliche Abhandlungen Reihe A 168 (1995): Fortschritte in der Geologie von Rüdersdorf

3 Gedanken zu „Brandenburg: Rüdersdorfer Muschelkalkfenster

  1. Matthias

    Sehr aufschlussreicher (haha) Bericht! Mich würde mal interessieren ob sich in Wellenkalk und Schaumkalk Bioturbation findet. Kann ich hier im Schwarzwald leider nicht nachschauen gehen.

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    1. admin Artikelautor

      Hallo Matthias, gibt es wohl. Zumindest habe ich hier ein Profil eines Wellenkalk-Zyklus, der auch Thalassinoides und Planolites eingetragen sind (Zwenger 1984). Rhizocorallium kommt nicht selten vor. Rüdersdorf: Brandenburger Schwellenfazies im Muschelkalkmeer! Ich hoffe, das hilft Dir weiter!

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  2. Bernd W. Seiler

    Für ein Buch, in dem Fontanes Aufenthalt in Rüdersdorf 1887 eine Rolle spielt, suche ich nach einem Foto des Tagebaus, das möglichst ohne moderne Elemente das Abbaugebiet zeigt. Das zweite Foto von oben würde sich gut eignen. Kann ich es in das geplante Buch mit aufnehmen? Die Auflösung könnte schon reichen, etwas größer wäre besser. – Ich habe schon ein Buch über „Fontanes Berlin“ verfasst, das gut aufgenommen wird (Verlag Berlin Brandenburg). Das weitere wird seine Urlaubsaufenthalte an vielen verschiedenen Orten behandeln. – Angaben zu Herkunft und Fotograf werden selbstverständlich nach Ihren Wünschen hinzugefügt.

    Prof. Dr. Bernd Seiler i.R.
    Universität Bielefeld

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