Nahezu überall in der Erdgeschichte finden sich bedeutsame Riffbildungen, auch heute noch finden sich große Riffe bspw. vor der Küste Australiens . Die ersten großen Riffe der Erdgeschichte bildeten sich im mittleren Ordovizium. Sie bestanden ausschließlich aus Bryozoen, aber bereits im oberen Ordovizium wurden die Riffe von tabulaten Korallen und Stromatoporen dominiert, während in den folgenden 120 Millionen Jahren die Riffe der Meere von tabulaten und rugosen Korallen sowie Stromatoporen aufgebaut wurden.
Im Silur treten die rugosen Korallen als Riffbildner zurück, als vorherrschender Rifftypus entwickelt sich das Tabulaten-Stromatoporen-Riff, das im Silur Ausdehnungen von bis zu 3 km Länge und meist bis zu 5 Meter, selten bis zu 10 Meter Höhe erreichte.

Paläogeographische Karte zur Mitteldevon-Zeit
aus : Koch (1984) : Aus Devon, Karbon und Kreide

Zur Zeit des Devons lag im Norden der mächtige Old-Red-Kontinent, ungefähr dort, wo heutzutage Großbritannien liegt. Das Gebiet der heutigen Eifel, des Bergischen Landes und des Sauerlandes lagen in einem Meeresbecken.

Paläogeographische Karte zur Zeit des Mitteldevons
aus : Grabert (1998) : Geologie von NRW

Vom Old-Red-Kontinent wurden im Unterdevon gewaltige Sedimentmassen ins südlich gelegene Meeresbecken gespült und es bildeten sich mächtige Sandsteinabfolgen im Unterdevon, aber auch noch im unteren Mitteldevon (bspw. Mühlenberg-Schichten des Oberbergischen Landes).

Im Verlaufe des Mitteldevons wurde die Fazies zusehends kalkiger, die Sandschüttungen vom Old-Red-Kontinent, die in der Eifelstufe noch so kräftig waren, lassen im Givet deutlich nach, auch Konglomerate fehlen bis auf wenige Ausnahmen völlig, Riffbildungen nehmen zu, ebenso finden sich besonders im Sauerland sog. Flinze, das sind Schwarzschiefersedimente, die sich in tieferem Stillwasser bilden. Am Schelfrand kam es aber dennoch gelegentlich zu kräftigen Sedimentschüttungen ( -> Finnentrop-Schichten).
Im Givet also gab es kräftige Sedimentschüttungen im Sauerland, ruhige Korallenriffbereiche in der Eifel. Daher resultieren große Unterschiede in der Mächtigkeit der Givetablagerungen : 120 bis 500 m in der Eifel, 1200 bis 3000 m im Sauerland zwischen Velbert und Brilon.
Fossilien nahmen nach Art und Menge zu. Korallen werden immer häufiger, zunächst einzelne, dann in kleinen Stöcken, schließlich bildeten sich geschlossene Riffkomplexe. Die Entwicklung der Riffkomplexe kulminierte in den Massenkalken an der Wende vom Mittel- zum Oberdevon.
Im Devon nahmen die Tabulaten-Stromatoporen-Riffe riesige Ausmaße an : die fossilreichen, devonischen Massenkalke – interessante Fundorte für viele Fossiliensammler – entstanden. Diese Riffe hatten in Gebieten mit starkem Wellengang eine charakteristische ökologische Abfolge, die sich heutzutage im Gelände wiederfinden lässt.


Ökologische Entwicklung und Abfolge eines typischen Devonriffes
aus : Stanley, St.M. (2001) : Historische Geologie 2.Auflage



Querschnitt durch ein mitteldevonisches Riff
aus : Koch (1984) : Aus Devon, Karbon und Kreide

An der der offenen See zugewandten Seite bildeten Stromatoporen und Algen einen festen Riffkamm. Hinter diesem Riffkamm, in einer Zone mit ruhigerem Wasser, siedelten tabulate und rugose Korallen. Dahinter wiederum, auf der dem Festland zugewandten Seite des Riffes, zwischen Riff und Küste in der Lagune, sammelte sich toniges Sedimentmaterial mit gröberen Trümmern aus dem Riff. Die Hohlräume im Riffgestein sind oftmals Fallen für allerhand Organismen gewesen, die im Riff lebten oder auch nur zufällig vorbei getrieben wurden : Brachiopoden, Bivalven, Schnecken, Bryozoen, Crinoiden, Cephalopoden. Diese Hohlräume wurden mit Mergel verfüllt und bieten heute oftmals interessante Lagerstätten für den Fossiliensammler.
Halten wir also fest : die givetischen Massenkalke im Rheinischen Schiefergebirge sind eine der interessantesten devonischen Abfolgen, weil sie sehr mächtig, weit verbreitet und oftmals auch sehr fossilreich sind, oftmals sind die Fossilien auch gut erhalten.

Im Laufe der Geologiegeschichte haben die Massenkalke etliche klassische Fundstellen geliefert, bspw.die Bücheler Schichten in Bergisch-Gladbach (Paffrather Mulde), die „Roten Berge“ von Schwelm, die großen Steinbrüche der Zementwerke in Dornap, die Kalkbrüche in Hagen-Hohenlimburg usw., aber auch der Iberg im Harz wird von einem vergleichbaren – wenn auch bereits oberdevonischen (!) - Massenkalk gebildet.

All diese Aufschlussgebiete gehören zu einem langgestreckten Massenkalkzug am Nordrand des Rheinischen Schiefergebirges, der vom Sauerland über Hagen, Schwelm und Wuppertal bis an den Rhein reicht (Neanderthal bei Düsseldorf; Paffrather Mulde)


Verlauf des Massenkalkzugs am Nordrand des Sauerlandes und des Bergischen Landes
aus : Koch (1984) : Aus Devon, Karbon und Kreide


Verbreitung des devonischen Massenkalkes in NRW
aus : Koch (1995) : Fossilien aus dem Schwelmer Kalk

Diese Massenkalke werden stellenweise bis zu 1000 Meter mächtig, abgelagert wurden sie am Südrand des Old-Red-Kontinentes, eines großes Festlandes, das im Devon in der Höhe des heutigen Großbritannien lag. Frühe Geologen im 19.Jahrhundert sahen diese Massenkalke wie auch die übrigen devonischen Massenkalke schlicht in ihrer Gesamtheit als Riffbildungen des Erdaltertums an. Erst der Paläontologe PAECKELMANN gliederte in seiner (in der Region sehr bekannten) Arbeit „Der Mitteldevon des Bergischen Landes“ 1922 die Massenkalke erstmals:

 

Der Schwelmer Kalk (Mitteldevon, Givet, Bergisches Land)
Massenkalke im Bereich Schwelm – Hagen - Iserlohn

Schon im 19.Jahrhundert wurden in Schwelm viele und schöne Fossilien gefunden.Die Aufschlussverhältnisse waren Dank des Schwelmer Erzbergbaus, der dort schon im Mittelalter betrieben wurde, lange Zeit hervorragend und in vielen alten Sammlungen finden sich Fossilien mit den Fundortbezeichnungen „Schwelm, Rote Berge“, „Zeche Schwelm“ und andere ähnliche Namen. Sowohl Untertage wie auch Übertage wurde in den mitteldevonischen Massenkalken Erz abgebaut, die letzte Grube, die „Zeche Schwelm“, schloß 1922, ebenso der letzte noch bestehende Tagebau. Rings um die Gruben, auf den alten Halden, den sog. „Roten Bergen“ konnte man noch bis etwa 1970 Fossilien finden, wenn auch längst nicht mehr in der Fülle wie zu Zeiten des aktiven Bergbaus.
Es handelt sich um einen lagunären Massenkalk, der sich im Bereich der Lagune hinter dem Riff gebildet hat. Man erkennt dies daran, dass der Kalk recht gleichbleibend ausgebildet ist, das er also während seiner Entstehung kein nennenswertes Relief hatte, also eine Riffplattform bildete.

Der Massenkalk von Schwelm bildete sich im Givet (Oberes Mitteldevon) und ist vergleichbar mit den Massenkalken der Paffrather Mulde (Bücheler Schichten). Der Schwelmer Kalk liefert die für die Region typischen Massenkalkfossilien : Stringrocephalus, Uncites, Murchisonia, Euryzone, Bellerophon, Bensbergia, etc.

Interessante Informationen über den Schwelmer Kalk und den dortigen Erzbergbaus finden sich auf einer Homepage, die von Lutz Koch aus Ennepetal erstellt wurde :
http://www.historisches-centrum.de/urzeit/massenkalk.shtml

Riffkalke der Bücheler Schichten in der Paffrather Mulde (Mitteldevon, Givet, Bergisches Land)

Auch die Aufschlüsse der Bücheler sind ein wirklich klassischer Fundort. Heutzutage jedoch sind die alten Brüche lange aufgelassen, mit Gestrüpp zugewuchert, Fossilfunde sind nicht mehr möglich. Die hier anstehenden Bücheler Schichten (givetischer Massenkalk) zogen schon vor Jahrhunderten bekannte Paläontologen aus verschiedenen Teilen Europas an. In vielen berühmten paläontologischen Werken finden sich Fossilien aus Paffrath beschrieben und abgebildet (bspw. SCHLOTHEIM, 1820). A.GOLDFUSS beschreibt in seiner „Petrefacta Germaniae“ viele Fossilien aus Paffrath, aber auch viele andere Paläontologen haben hier gerabeitet : BRONN, L.v.BUCH, d´ARCHIAC & DeVERNEUIL, MURCHISON, SEDGWICK, QUENSTEDT, ROEMER.
Hier, im inneren Bereich der Paffrather Mulde, lässt sich die bereits weiter vorne beschriebene Abfolge des Riffes gut beobachten. Gut aufgeschlossen ist das Stromatoporen-Blockriff mit kräftigen, dem anbrandenden Meer gegenüber widerstandsfähigen Strukturen (Brandungssaum, Zentraler Riffbereich).


Das Stromatoporen-Blockriff in den Steinbrüchen der Bücheler Schichten bei Bergisch-Gladbach (Aufnahme aus dem Jahre 1984)


Riffbildende Stromatoporen im Stromatoporen-Blockriff
(Aufnahme aus dem Jahre 1984)

Dahinter – in anderen Steinbrüchen – finden sich Korallen-Hydrozoen-Rasen des Brandungsschattens (Back Reef). Gebildet werden diese Rasen überwiegend von dem ästigen Stromatoporen Amphipora ramosa (PHILLIPS) und der ästigen Koralle Disphyllum caespitosum (GOLDFUSS) – im Volksmund wird Amphipora oft „Spaghettikoralle“ genannt.

Gesteine des Back-Reef-Bereiches, überwiegend aufgebaut vom ästigen
Stromatopren Amphipora ramosa
(Aufnahme aus dem Jahre 2005)

Amphipora ramosa tritt hier oft gesteinsbildend in meterdicken Lagen auf. Dieser Bereich enthält auch die artenreichste Fauna. Rugose und tabulate Korallen gehören zu den Riffbildner.

Megalodon cullucatus (SOWERBY) - doppelklappiges Exemplar - Größe : 3,5 cm
Bücheler Schichten, Fundort : Paffrather Mulde (1982)

Das typischste Fossil des Massenkalkes, der riffbewohnende
Brachiopode Uncites gryphus (SCHLOTHEIM) - Größe : 5 cm
Fundort : Paffrather Mulde (1984)

Stringocephalus sp. (DEFRANCE) - Größe : 4 cm
ebenfalls ein riffbewohnender Brachiopode aus den Riffen der Bücheler Schichten bei Bergisch-Gladbach, zugleich ein Leitfossil für die Givet-Stufe

Häufig sind riffbewohnende Brachiopoden wie Stringocephalus sp., Uncites gryphus oder Martinia inflata, viele Gastropodenarten (vor allem Murchisonia, aber auch Euomphalus, Straparollus, Euryzone, etc.) und Muscheln wie Megalodon.

Auch das systematisch früher nicht eindeutig zuzuordnende Conocardium gehört dazu. Wurde es früher den Muscheln zugeordnet, so gehen neuere systematische Bearbeitungen davon aus, das Conocardium die Hauptgattung der Rostroconchia, einer heute ausgestorbenen Molluskenklasse, ist.

Conocardium clathratum - Größe : 1 cm
Fundort : Paffrather Mulde (1983)
Riffbereich der Bücheler Schichten

Außerhalb des Riffbereiches der Bücheler Schichten finden sich lagunäre Ablagerungen des Stillwasserbereiches hinter dem Riff. Diese als „Untere Plattenkalke“ bezeichneten Schichten sind bspw. bei Herrenstrunden aufgeschlossen.


Die Massenkalke von Sötenich in der Eifel

Als weiteres Vorkommen mitteldevonischen Massenkalkes seien hier nun noch die Vorkommen von Sötenich in der Eifel erwähnt. Schon 1837 wies BEYRICH aufgrund der Fossilführung die Altersgleichheit der Kalke von Sötenich und Paffrath nach. Schon damals wurde bei Sötenich Bergbau betrieben und auch heute gibt es Steinbrüche, in denen aktiv Kalksteine abgebaut werden. Durch die zahlreichen Steinbrüche der Region um Sötenich war die Aufschlusslage stets gut und lockte seit jeher Paläontologen und Fossiliensammler, was sich in vielen Publikationen über die Sötenicher Mulde niederschlug.
Beschrieben werden auch die von anderen Lokalitäten bekannten Fossilien, so die ästige Stromatopore Amphipora ramosa, die riffbewohnenden Brachiopoden Stringocephalussp. und Uncites gryphus.
Uncites gryphus sowie zahlreiche Gastropoden und Spongiennadeln wurden in der Sötenicher Mulde bisher nur in der „Girzenberg-Formation“ gefunden, die übertage nicht bekannt ist. Die Funde stammen aus dem Aushub des „Beuststollens“ und sind auf zahlreichen Halden aufgesammelt worden. Der Beuststollen ist ein Stollen, der tief in die Kalke von Sötenich getrieben wurde .
Leider sind große Teile insbesondere des Muldenkerns der Sötenicher Mulde dolomitisiert, Fossilien wurden hier durch die Dolomitisierung zerstört. Sonst hätte man im Muldenkern wahrscheinlich auch noch Oberdevon erwarten können, das es in der Eifel nur im Kern der Prümer Mulde gibt.


Alle hier erwähnten Vorkommen werden bei STEINKERN noch ausführlicher vorgestellt.



Literatur


Bronn, H.G. & Roemer, F. (1850-1856) : Lethaea geognostica oder Abbildung und Beschreibung der für die Gebirgsformationen bezeichnenden Versteinerungen. – Stuttgart

Grabert, H. (1998) : Abriß der Geologie von Nordrhein-Westfalen . – 348 S., Stuttgart.

Heidelberger, D. & Amler, M. (2002) : Devonian Gastropoda from the Dornap "Massenkalk" Komplex - Paläontologische Zeitschrift, 76 : 317 - 329. - Stuttgart.

Heidelberger, D. & Koch, L. (2005) : Gatsropoda from the Givetian "Massenkalk" of Schwelm and Hohenlimburg (Sauerland, Rheinisches Schifergebirge, Germany). - Geologica et Palaeontologica, Sonderband 4: 1-107, Abb. 1-3, Tafeln 1-21; Marburg.

Kirchner, H.S. (1915) : Mitteldevonische Gastropoden von Sötenich in der Eifel. – Verh. Rheinl.und Westfalen, 71, 189-260. - Bonn

Koch, L. (1984) : Aus Devon, Karbon und Kreide – Die fossile Welt des nordwestlichen Sauerlandes. – 154 S. - Hagen

Koch, L. (1986) : Massenkalkfossilien aus dem westfälischen Devon. – in: Westfalen im Bild, Diaserie, hrsg. vom Landschaftsverband NRW

Koch, L. (1990) : Der Schwelmer Kalk. - in : Weidert, W.K. (Hrsg.): Klassische Fundstellen der Paläontologie, 2: 37-78 u. 242-243, 19 Abb.; Korb (Goldschneck-Verlag)

Koch, L. (Hrsg.) (1995) : Fossilien aus dem Schwelmer Kalk. - 56 Seiten, zahlreiche SW-Abbildungen und Zeichnungen (Edition Archaea)

Krebs, W. (1967) : Reef development in the Devonian of Estern Rhenish Slate Mountains, Germany. – in: Symp.Devon.Syst., Calgary, 2, 295-308

Paeckelmann, W. (1922) : Der mitteldevonische Massenkalk des Bergischen Landes. - Abh.d.Preuß.Geol.LA., Bd.91, Berlin

Roemer, C.F. (1844) : Das rheinische Übergangsgebirge. Eine paläontologisch-geognostische Darstellung. – Hannover.

Schmidt, W.E. (1936) : Die Schichtenfolge des Devons bei Sötenich in der Eifel. – Jb.Preuß.GLA, 56, 292-323, 1 geologische Karte 1:7.500. – Berlin

Stanley, St.M. (2001) : Historische Geologie. – 2.dt.Auflage, 710 S. – Heidelberg.

Struve, W. (1992) : Neues zur Stratigraphie und Fauna des rhenotypen Mitteldevons. - Senckenbergiana lethaea, 71: 503 - 624. - Frankfurt.


Glossar

Bioherm – Riff oder untermeerische Erhebung aus koloniebildenden Organismen (z.B. Korallen, Schwämmen, Algen, Stromatoporen), die vor allem in die Höhe wachsen. Die gesamte Biohermstruktur ist umgrenzt (riff-, hügel-, linsen- oder andersartig) und in einem Gestein von anderem Charakter eingelagert (bspw. Korallenstöcke in einem Mergel). Das Bioherm ist streng organischer Entstehung.

Biostrom – flache geschichtete Gebilde aus sessilen Organismen wie Muscheln, Crinoiden oder Korallen, die am Boden flach und ebenerdig nebeneinander in die Breite wachsen, eine Kolonie bilden, nicht in die Höhe wachsen.


alle Fotos : Sven von Loga
alle Fossilien : Sammlung Sven von Loga