De Belemniet Falten und Verwerfungen

Die äußerste Schicht der Erde ist in eine Anzahl riesiger Gesteinsplatten oder Kontinente aufgeteilt, die langsam über die Erdoberfläche bewegen. Sie 'treiben' mehr oder weniger über die zähflüssige unterliegende Schicht. Dieses Phänomen kennen wir als die Plattentektonik. Weil die Platten über die Erdoberfläche bewegen, können sie mit einander zusammenstoßen, wobei die eine Platte sogar unter die andere Platte schieben kann. Durch solche Zusammenstöße können riesige Gesteinspakete biegen und sich verformen und können Gebirgsketten entstehen. Auf diese Weise sind die Alpen entstanden durch den Zusammenstoß von zwei Platten: der Afrikanischen Platte und der Eurasischen Platte, worauf wir leben.

Synkline von Freyr - Spitzfalte bei Großlittger Mühle Eifel

Abbildung 1: Links: die Synkline von Freyr entlang der Maas in Belgien. Rechts: eine Spitzfalte bei Großlittger Mühle in der Eifel in Deutschland.

Die Folgen solcher Zusammenstöße können wir bis weit auf den Kontinenten als Verformungen in den Gesteinsmassen zurückfinden. So finden wir sie auch in der Form von Faltungen. Die Grundform solcher Faltungen sind Antiklinen oder Antiklinalen und Synklinen oder Synklinalen. Bei Antiklinen ist das Gestein nach oben gefaltet (ᴖ) und bei Synklinen nach unten (ᴗ). Solche Faltungen können sehr klein sein (wobei die äußersten Enden oft nur einige Zentimeter voneinander entfernt sind). Es gibt aber auch sehr große Faltungen, wobei die äußersten Enden mehrere Kilometer voneinander entfernt sind (Abbildung 1).

Gesteinsverformung Antiklinale Calico Kalifornien

Abbildung 2. Gesteinsverformung mit unter anderem einer antiklinale und synklinale Faltung bei Calico in Kalifornien (USA).

Abbildung 3. Links: die Cloosfalte, eine Faltung in der Ahrgegend in Duitsland. Mitte: Faltung im großen Maßstab im Berchtesgadener Land (Alpen). Rechts: durch Faltung nahezu senkrecht stehende Gesteinsschichten bei Dinant in Belgien.

Neben den hier genannten Grundformen, kennen wir Faltungen in vielerlei Variationen. So kennen wir zum Beispiel viele Stadia von Neigung.

Abbildung 4. Links: Teil einer großen Antikline bei Embourg/Angleur. Mitte: durch Faltung senkrecht stehende Gesteinsschichten bei Dinant in Belgien. Rechts: durch Faltung nahezu senkrecht stehende Gesteinsschichten bei Yvoir in Belgien.

Durch die Verformung kann der Zusammenhang im Gestein verloren gehen. Dann treten Verwerfungen auf. Wir sprechen von einem Kluft wenn die Gesteine an beiden Seiten des Bruches nicht von einander verschoben sind. Sind sie aber von einander verschoben, dann nennen wir das eine Verschiebung (Verwerfung) (Abbildung 6). Der Raum der beim Brechen des Gesteins entsteht, wird später oft mit Quarz aufgefüllt. Das sehen wir dann als weiße Quarzgänge im Gestein (Abbildung 6). Verschiebungen können sowohl waagerecht als senkrecht stattfinden.

Faltung bei der Adalbertkirche in Aachen

Abbildung 5. Faltung im kleineren Maßstab bei der Adalbertkirche in Aachen, Deutschland.

Abbildung 6. Verschiebung bei Schuld in Deutschland (links) und ein Quarzgang in Irland (rechts).

Auf Bruchflächen können wir manchmal Kratzen sehen, die durch kräftiges gegeneinander Reiben der Gesteinsplatten entstanden sind. Bei Verwerfungen gilt wieder, dass sie über wenige Zentimeter aber auch über viele Kilometer vorkommen können. Ein Beispiel für Letzteres ist die Peelrand-Störung die in der Niederlande an einigen Stellen an der Oberfläche zu sehen ist (Abbildung 7).

Abbildung 7. Links: die Peelrand-Störung in Noord-Brabant (Niederlande). Die gelben Pfeile zeigen, wo die Verwerfung wie eine Stufe im Gelände zu sehen ist. Mitte und rechts: Gefaltete Gesteine können durch Verwitterung und Erosion in kleineren Brocken auseinanderfallen. Gletscher und Flüsse können diese Brocken dann wieder transportieren. Die Faltungsstruktur bleibt aber behalten wie wir bei diesem faustgroßen Findling aus der Schweiz (links Außenseite und rechts polierte Innenseite) sehen können.

Text und Fotos: Jan Weertz