Geologie des Jura VHSZH.pptx - geo-life

geo-life
Geologie des Jura
Gesteine, Erze, Saurier
Volkshochschule Zürich
Einführung Donnerstag, 14. Juni 2012
Exkursion Samstag, 16. Juni 2012
Mark Feldmann
Dr.sc.nat ETH
Geologie & Tourismus
Ihr Profi für geo-­‐kulturelle Führungen und Exkursionen
Buchholzstrasse 58 | 8750 Glarus | 078 660 01 96 | www.geo-­‐life.ch

Programm Samstag, 16. Juni 2012 (ohne Staus!)
Ca. 08.15 h Abfahrt Busbahnhof Zürich nach Lommiswil (SO)
09.30 h – 11.00 h Lommiswil, Saurierspuren (einfache Spazierwanderung)
11.00 h – 12.00 h Fahrt nach Herznach
12.00 h – 13.30 h MiSagessen
13.30 h – 15.15 h Erzweg Herznach, Fossilfundstelle Weichlen, Ueken
15.15 h – 15.30 h Fahrt zum Sauriermuseum Frick
15.30 h – 16.30 h Sauriermuseum Frick
Ca. 16.30 h Rückfahrt nach Zürich

MiSagessen in Herznach(?): Samstag, 16. Juni 2012
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Was es gibt, weiss ich allerdings nicht!

Jura (205 -­‐ 145 Mio Jahre)
Die Bezeichnung Jura geht auf die gut
erkenntliche und fossilreiche Ausbildung des
Systems im Französischen und Schweizer Jura
zurück. Eine erste biografische Gliederung wurde
durch William Smith in England (1799) geschaffen.
Im Jahre 1858 beanspruchte Alexander von
Humboldt die Urheberschah der Namensgebung
für sich mit der Begründung, er habe sich bereits
1799 (oder 1795?) auf den Jura-­‐Kalkstein als
separate Gesteinsart bezogen. Auch andere
haben diesen Anspruch erhoben; vielleicht kann
man die Urheberschah Alexandre Brongniart
zuschreiben, der 1829 den Ausdruck terrain
jurassique für das benutzte, was im Wesentlichen
Gesteine der jurassischen Formajon im heujgen
Sinn waren. Auf jeden Fall schaffte Leopold von
Buch 1837 das System Jura.

Ausgelöst durch die Krähe im Erdmantel zerbrach Pangäa in mehrere auseinanderdrihende Konjnentalschollen, zwischen
denen sich grosse Ozeane zu bilden begannen. Zwei dieser Schollen entwickelten sich dabei zu den eigenständigen
Urkonjnenten Afrika und Europa.
Durch fortwährendes Auseinanderdrihen dieser Urkonjnente entstand dazwischen der Tethys-­‐Ozean. An der Grenze der
Konjnentalschollen erfolgte ein Durchbruch von Magma aus dem Erdmantel.
Zerbrechen der Pangäa -­‐> Bildung der
Konjnentalschollen Ur-­‐Europa und Ur-­‐Afrika und des
Ozeans Tethys (aus Mojou, 2006)

(aus Marthaler, 2005)
(aus Marthaler, 2005)
Zu Beginn der Jurazeit zerbrach der Grosskonjnent Pangäa.
Zwischen Nordamerika und Europa öffnete sich der Atlanjk,
zwischen Europa und Afrika die alpine Tethys. Beide Ozeane haben
etwa gleiches Entstehungsalter.
An den zukünhigen Rändern der auseinanderdrihenden
Konjnente wurde die konjnentale Kruste gestreckt, ausgedünnt
und sie zerbrach in Hochzonen und Becken.

In den dunklen Kalken des unteren Lias finden sich massenhah auhretenden Versteinerungen von Ammoniten und der Auster
Gryphaea und in den bituminösen Posidonienschiefer triS eine reiche Fauna an Ammoniten ,Repjlien und Fischen zu Tage.
Gryphaea sp.
Fossilien aus den Posidonienschiefern bei Holzmaden (D)

Im Frühen und zu Beginn des MiSleren Jura entstanden in den flachen Küstenmeeren neben fossilreichen Kalken die
„Posidonienschiefer“ und der kalkarme schwarze Opalinuston (Schwarzer Jura).
Der Opalinuston wird von der NAGRA als mögliches Endlagergestein für radioakjve Abfälle in Betracht gezogen. Der hohe
Tonanteil macht den Opalinuston wasserundurchlässig und bindet Radio-­‐Nuklide. Wasserundurchlässiges Gestein soll
garanjeren, dass die hochakjven Nuklearabfälle über Jahrtausende vom Grundwasserfluss getrennt bleiben.
Posidonienschiefer
Opalinuston

Im MiSleren Jura wechselten die klimajschen
und ozeanographischen Bedingungen im
Gebiet des Tethysmeeres. Es herrschte ein
ähnliches Klima wie heute in der Karibik.
Helle, oolithische Kalke der Hauptrogenstein-­‐
Formajon kontrasjeren mit den schwarzen
Sedimenten des Lias und des frühen Doggers.
Sie bilden heute in der Juragebirgslandschah
der Nordwestschweiz markante Kalkklippen.
Oolith

Nun erfolgte eine Phase mit ausgeprägter Süddrih des Konjnents Afrika. Der gesamte Meeresraum wurde in der Folge in
einzelne Elemente zerteilt, welche später für den Bau der Schweiz prägend waren.
Drih -­‐> Auheilung des Ozeanraums in einzelne Elemente, welche den Aurau der Schweiz vorprägen (aus Mojou,
2006)

Verteilung der Konjnente und Ozeane im
MiSeljura (vor 160 Millionen Jahren)
Der Nordatlanjk hat sich noch nicht geöffnet und Europa, Iberien und Nordamerika bilden noch eine Einheit. Die
apulische Halbinsel gehört nach wie vor zu Afrika, wird sich aber bald abtrennen.
Ganz Europa, Apulien und Nordafrika lagen unter Wasser.

Auf den beiden Schelfrändern des Piemont-­‐Ozeans lagern sich grosse Mengen von Kalk und Mergel ab. Auf der europäischen
Seite wächst eine kleine Insel aus dem Briançonnais-­‐Schelf, die sich von Europa lösen und mit Iberien wegdrihen wird.
Korallenriffe bezeugen, dass das Nordufer der Tethys in seiner Lage zwischen den Alpen, des Juras und des Burgunds
schwankte.
Die Verschiebung des Riffgürtels im Späten Jura in der Nordschweiz

Nerineenkalk (Spiralschnecke) Solothurn

Westeuropa im Unteren Jura Westeuropa im Oberen Jura

Stammbaum der Landwirbeljere. Nur die heujgen
Tiergruppen sind eingetragen. Die Repjlien (Saurier)
sind farbig markiert.
Wer waren die Saurier? Zuordnung der ausgestorbenen
Repjlien in den Stammbaum. Die Leiste an der linken
Seite gibt das ungefähre Alter der einzelnen
Tiergruppen wieder.

Stammbaum der Dinosaurier

Die Dinosaurierspuren von Lommiswil
Die DinosaurierplaSe ist eine FelsplaSe in einem Steinbruch bei Lommiswil, die mehrere gut erhaltene Fussspuren
von Echsenfuss-­‐Sauriern, vermutlich von Apatosauriern (Brontosauriern) aufweist. Die PlaSe zählt zu den
besterhaltenen aus dem Oberen Jura.
Saurierfährte bei Lommiswil
Apatosaurier

Die DinosaurierplaSe ist etwa 145 Mio. Jahre alt, etwa 10.000 m² gross und gehört zum
sogenannten Solothurner Schildkrötenkalk, einer Gesteinsschicht, die viele Fossilien enthält. Es
handelt sich um einen Kalkstein, der auch «Solothurner Marmor» genannt wird.
Auf der DinosaurierplaSe befinden sich 313 TriSsiegel in neun Fährten. Sichtbar sind die
kleineren hufeisenförmigen Abdrücke der Vorderfüsse, etwa 60 Zenjmeter lang und 40
Zenjmeter breit sowie die grösseren, ovalen Abdrücke der Hinterfüsse, rund 120 Zenjmeter
lang und 80 Zenjmeter breit. Die SchriSlänge beträgt etwa 2,5 bis 5,2 Meter, was einer
Hühhöhe von 3 bis 4,5 Meter entspricht.
SaurierplaSe
Saurierfährte

Riesensaurier (Pflanzenfresser)

Eisenoolith, Dogger
Verbreitet sind auch eisenreiche Gesteine, die im
späten Dogger unter ausserordentlichen klimajschen
Bedingungen entlang des Nordrandes der Tethys
entstanden.
Eisen wurde in dieser klimajsch feuchten Zeit
vermutlich aus jef verwiSerten konjnentalen Böden
ausgewaschen und in küstennahen Sedimenten, in
sogenannten Eisenooiden und in submarinen
Eisenkrusten eingelagert.
Eisenoolith, Dogger (Tödi)

Biofilme auf der Oberfläche eines Sandkorns, produziert von Cyanobakterien
Biofilm über einer Sandlage Biofilm mit Kalkausfällungen
Biofilme

Ooide
An Orten mit starkem Wellengang, wachsen um einen Kern (z.B. Sandkorn, Muschelbruchstck) Calcitkristalle, die
sich nach dem Schneeballprinzip ausbreiten. Auf diese Weise entstehen Kügelchen aus Calcit, sogenannte Ooide, die
einen Durchmesser von bis zu 2 Millimeter aufweisen. Heute sind Ooidbildungen ausserhalb der Bahamas wenig
bekannt, doch zur Jurazeit waren sie für die Bildung von Kalken und Eisenerzen in unserer Region weit verbreitet.
Gesteine, die aus Ooiden bestehen, heissen Oolithe.
QuerschniS durch ein Ooid Ooidbildung mit Hilfe eines Biofilms

Oolithe
Kalk-­‐Oolith Eisen-­‐Oolith

Eisenweg
Historischer Erzabbau im Jurapark Aargau
4) Schürfstelle Weichlen, Ueken (Fossilienfundstelle)
5) Ehemaliges Bergwerk Herznach
Archäologische Funde im Fricktal belegen die Eisenerzerzeugung durch die Alemannen. In den schrihlichen Quellen
finden die Erzgruben zwischen Wölflinswil und Herznach erst seit dem 13. Jahrhundert Erwähnung.
Das Hauptabbaugebiet lag damals bei Wölflinswil, wo bis zum 18. Jahrhundert Eisenoolith in offenen Gruben
abgebaut wurde. Ehemalige Schürfstollen sind noch erkennbar.
Anfänglich wurde das Erz bei oder in der Nähe der Gruben verhüSet; die umliegenden Wälder lieferten die
benöjgte Holzkohle. Zunehmender Holzmangel führte zur Entstehung von Schmelzöfen und Hammerschmieden
am Fusse des Südschwarzwaldes, welcher genügend Holzkohle und Wasserkrah für den Betrieb der Blasbälge und
Hämmer lieferte.
Laufenburg, wo nachweislich schon im Jahr 1207 Erz aus dem südlichen Fricktal verarbeitet wurde, entwickelte sich
zu einem Zentrum des Eisengewerbes. Um 160 standen im oberen Fricktal noch verschiedene VerhüSungsanlagen
in Betrieb. 2010 konnte die Kantonsarchäologie bei Oberherznach Reste einer solchen Schmelzanlage ausgraben.
Die Erzgewinnung im Hauptabbaugebiet östlich von Wölflinswil erreichte gegen Ende des 17. Jahrhunderts ihren
Höhepunkt und wurde 1743 eingestellt.

Ehemalige Eisenschürfstelle Weichlen (Ueken)
Abraumhalde mit Eisenoolithen, die zum Teil viele
Fossilien (Ammoniten) enthalten (Standort 4 auf Karte).
Hammer mitnehmen, Fossilfunde sozusagen garanjert!

Eisenbergwerk Herznach
1937 nahm das Bergwerk Herznach den Betrieb auf. Die
grösste Jahresprodukjon erreichte die Mine 1941, als
rund 140 Beschähigte im Dreischichtbetrieb 211‘783
Tonnen Erz förderten. Der Hauptstollen, welcher 370
Meter lang ist, kann beim Hauptzugang eingesehen
werden.
Das Erzsilo fasste 1000 t Erzgestein; eine 4.2 km lange
Seilbahn transporjerte das Material zum Bahnhof Frick.
Weil das Herznacher Eisenerz den
Qualitätsanforderungen der Industrie nicht mehr
genügte, schloss die Jura-­‐Bergwerke AG 1967 die Grube.

Bergwerksnostalgie

Als einziges Museum der Schweiz zeigt das Sauriermuseum Frick ein vollständiges SkeleS des Dinosauriers Plateosaurus, das in
einer Tongrube bei Frick geborgen werden konnte. Nebst vielen Fossilien ist auch ein Film über die spannende
Entdeckungsgeschichte der Fricker Dinosaurier zu sehen.