Arbeiten mit geologischen Karten

Bei der Fossiliensuche stellt sich eigentlich immer die Frage was man gerade unter den Füßen hat. Wie alt ist das Gestein? Welche Fossilien könnte es enthalten? Wie ist es entstanden?

Geologische Karten sind eine gute Möglichkeit diese Fragen zu beantworten. Ich bin auch erst im Laufe meiner langjährigen Sammlertätigkeit allmählich damit in Kontakt gekommen.

Es ist nicht gerade einfach, an die Karten für das eigene Sammelgebiet zu kommen und wenn man dann endlich geschafft hat, dann ist die Interpretation der Farben, Buchstabenkürzel und Symbole auch noch zu bewältigen. Eine geologische Karte ist keine Landkarte im gewohnten Sinne!

Dieser Artikel soll einen Einstieg in das Thema bieten und das praktische Arbeiten mit geologischen Karten ermöglichen.

Einführung

Die erste geologische Karte wurde von William Smith zwischen 1793 und 1815 in England erstellt. Er war beruflich mit dem Bau von Wassergräben und Kanalanlagen befasst und ihm war aufgefallen, das unter dem Boden oft für eine Gegend typische Gesteinsformationen mit typischen Fossilien angeschnitten wurden. Diese trug er farbig in eine Karte ein. So erstellte er quasi im Alleingang eine überaus präzise geologische Karte von großen teilen Englands, die beim Vergleich mit einer modernen Karte immer noch durch ihre Präzision überrascht.

Geologische Karten sehen also erst einmal aus wie bunte Landkarten. Die Farben sind meistens in seitlich neben der Karte gedruckten Legenden erläutert und stehen für die oberflächennahen Gesteine. Die Farben wurden international vereinheitlicht, so stehen Grüntöne für kreidezeitliche Schichten, Blautöne für Jura, Violett für Trias, Braun für Devon, Dunkelgrau für Karbon. Man muss allerdings genau hinsehen, da die Anzahl druckbaren Farben begrenzt ist, kann es durchaus sein, dass ähnliche Farben noch einmal in anderen Erdzeitaltern vorkommen. Dann helfen die zusätzlich in die farbigen Felder gedruckten Buchstabenkürzel.

Um die Geologie auch im Gelände wiederzufinden, werden auch an der Oberfläche sichtbare Merkmale abgedruckt, etwa Flüsse, Bäche und Orte. Das Problem ist nun, dass eine Karte nur zweidimensional ist, man sich also für einen Ort für eine Farbe entscheiden muss. Es wird das vorherrschende oberflächennahe Gestein ausgewählt. Es ist ja auch ziemlich wahrscheinlich, in einem Aufschluss darauf zu stoßen, in einem tiefen Bergwerk kann das ganz anders aussehen. Ein schönes Beispiel ist das Münsterländer Becken: An der Oberfläche sind die Sedimente des Kreidemeeres, aber darunter befindet sich ein mehrere Kilometer tiefer Bereich aus dem Karbon. In einem Schnitt von der Seite sieht das etwa so aus:

Diese Schnitte werden den Karten oft beigefügt, um die Verhältnisse im Untergrund zu verdeutlichen. Das grüne Kreidebecken ist gut zu sehen. Im Randbereich bei Essen sind die Ablagerungen nur geringmächtig, vor dem Teutoburger Wald schon Hunderte von Metern tief. Die 'Wellen' und 'Striche' im dunkel dargestellten Karbonuntergrund zeigen, dass hier tektonische Prozesse am Werk waren. Irgend wann in der Vergangenheit wurden die eigentlich horizontal abgelagerten Sedimente bei einem Gebirgsbildungsprozess gefaltet. Das Gebirge wurde wieder erodiert und die entstehende Senke wurde über einen langen Zeitraum von Sedimenten des Kreidemeeres aufgefüllt. 

Es gibt verschiedene geologische Karten. Der Hauptunterschied liegt im Maßstab.

Eine Übersichtskarte 1:1.000.000 kann kleinräumige Strukturen nicht darstellen, am Münsterland steht dann nur einfach Kreide ohne weitere Erläuterungen. Aber für wenig Geld kann man sich einen Überblick verschaffen.

Die 1:25.000 mit Begleitheft sind für jeden Sammler zu empfehlen, da hier auch Feinheiten abgebildet und im Begleitheft erläutert sind. Da steht dann eben nicht nur Kreide, sondern an einem kleinen Bereich: krcc2-3 und in der Legende dazu erläutert: Emscher-Mergel/Coniac, Feinsandmergelstein bis Tonmergelstein, feinsandig, glaukonitsich, grünlichgrau. Mit etwas Glück sind Fossilien und Aufschlüsse oder diese spezielle Schicht im Begleitheft genauer beschrieben. Da fühlt man sich schon ganz gut im Bilde.

Nachteil: Wenn das Sammelgebiet groß ist wird es teuer und es sind oft nicht alle gewünschten Karten im Druck oder es wurde lange keine Bearbeitung des Gebietes mehr vorgenommen.

Es kann auch sehr interessant sein, in historischen geologischen Karten zu stöbern. Die Karten von Preußen aus den 20er Jahren sind sehr gut und zu der Zeit gab es noch an jeder Milchkanne einen Steinbruch, da Baustoffe für Kirchen und andere Gebäude nicht weit transportiert werden konnten. Eventuell liegt ja so ein kleiner Steinbruch irgendwo verborgen bei euch um die Ecke.......



In der 1:100.000 muss man schon mit der Lupe an diesen Ausschnitt rangehen, hier der stark vergrößerte Ausschnitt. Auch zu dieser Karte gibt es ein Begleitheft, aber die Kreide wird nur auf einer Seite abgehandelt.

Ebenfalls kostenlos gibt es ein schönes PDF vom BGR (Quelle: Bundesanstalt für Geowissenschaften: http://www.bkg.bund.de © Bundesamt für Kartographie und Geodäsie, Frankfurt am Main, 2009) Hier clicken zum Download
Das ist zwar nur eine 1:2.000.000, aber da es sich um eine Vektorgrafik handelt, kann man sehr gut vergrößern und sich einen Überblick über ein Gebiet verschaffen.

Für die folgende Beschreibung der Karte bitte nach dem Download mittels PDF-Viewer öffnen. Zur näheren Betrachtung den Prozentsatz der Vergrößerung oben im PDF-Viewer auf 150% stellen. Dann erst einmal etwas auf der Karte umsehen.

Rechts ist die Legende. Die einzelnen Erdzeitalter sind in schön kräftigen Farben gut zu unterscheiden, auch weil pro Erdzeitalter nur wenige Abstufungen gemacht werden. So ist der Jura nur in Lias, Dogger und Malm unterteilt oder an einigen Stellen auch nur 'Jura ungegliedert', also gar nicht weiter differenziert.

Von oben nach unten werden die Gesteine älter. Im Paläozoikum steht dann noch 'Varistisch' dran, ein Hinweis das zu dieser Zeit dort großräumige Gebirgsbildungsprozesse stattfanden, deren Spuren wir noch heute in weiten Teilen Europas im Untergrund verfolgen können. Ab dem Silur sind in Deutschland Fossilien selten, meistens Geschiebe aus Skandinavien. Da im Kambrium, also vor 500 Millionen Jahren, erst die erhaltungsfähigen Hartteile entwickelt wurden gibt es davor nur extrem wenige Fossilien und in Deutschland gar keine Fundstellen. In den dann folgenden magmatischen (Ablagerungen von Vulkanausbrüchen) und metamorphen (stark durch Druck und Hitze veränderten) Gesteinen gibt es nur in absoluten Ausnahmefällen Fossilien.

Dann folgen verschiedene schwarze Linien, die geologische Grenzen, Störungen und Überschiebungen darstellen sollen. In der Übersichtskarte sind aber wirklich nur sehr großräumige dieser Strukturen zu sehen.

Interessant sind die dann folgenden farbigen Linien, die die maximale Ausdehnung der Gletscher bei den großen Eisvorstößen der Eiszeiten zeigen.  

Unter der Karte findet sich ein schöner Schnitt durch ganz Deutschland. Der Verlauf ist durch eine schwarze Linie in der Karte gekennzeichnet. Die Linie fängt in der Nordsee bei Helgoland nördlich Wilhelmshafen an und ist mit einem 'A' gekennzeichnet, geht nach Süden etwas zickzack durch Deutschland, um die interessantesten Formationen anzuschneiden, und endet am 'B' in den Alpen. Wenn wir uns den Schnitt unter der Karte von rechts, also Norden, nach links ansehen, dann können wir schön die großen Strukturen im Untergrund erkennen. Dabei geht der Maßstab von -8.000 Meter bis + 4.000 Meter in den Alpen.

Grundsätzlich ist Norddeutschland von recht jungen Sedimenten (Gelb = D3 Känozoikum) bedeckt. Eine Folge der Eiszeiten. Darunter finden sich kreidezeitliche Sedimente, die gelegentlich an die Oberfläche kommen, oder in Steinbrüchen erschlossen werden. Ein Blick auf die Karte selber zeigt in Norddeutschland recht helle Farben, also Känozoikum.

Der Teutoburger Wald ist bei tektonischen Prozessen schon in der Kreidezeit entstanden und hat dabei so einiges nach oben befördert. Dort kommt man deshalb auch an Sedimente aus dem Jura. Das sind die Blautöne zwischen Bielefeld und Hannover.

Das Münsterländer Becken ist gefüllt mit Kreidesedimenten (D2) und Karbon (D3) im tiefen Untergrund. In der Karte die grünen Flächen zwischen Münster und Essen.
Südlich davon ein grauer Streifen, dort ist Karbon aufgeschlossen (Ruhrgebiet).

Die nun nach Süden folgenden Brauntöne zeigen Devonsedimete an. Das Kreidemeer kam zwar zeitweise so weit nach Süden, aber das wurde alles wieder erodiert, bis auf ein paar Spaltenfüllungen im Sauerland.

Nach Süden folgen dann Triasablagerungen (Violett) und im folgenden Blau die Schwäbische Alp.Sowohl im Schnitt als auch in der Karte ist das Nördlinger Ries, ein großer Meteoriteneinschlagskrater gut zu erkennen.

Nach Süden im Alpenvorland gibt es wieder die helleren Töne des Känozoikums. Dabei handelt es sich um Abtragungsschutt, der bei der Erosion der Alpen permanent dorthin transportiert wird, die sogenannte Molasse.

Dann folgen die Alpen. Im Schnitt ist schön zu sehen, dass es sich dabei Faltung von Sedimenten aus dem Mesozoikum handelt, auch am Südrand der Karte dominieren darum Grün, Blau und Violett.

Der Online Geoviewer stellt eine kostenlose geologische Karte im Internet unter
http://geoviewer.bgr.de zur Verfügung.


Nach dem Start der Applikation kann man die Karte durch anclicken in der Symbolleiste konfigurieren:

- Links kann man mittels Anklicken Haken bei verschiedenen Arten von Karten setzen, uns interessiert die Geologie
- Oben rechts das rote Kreuz schließt das Fenster
- Der Button links daneben passt das ursprünglich kleine Kartenfenster an den Bildschirm an. Nachteil: Das Laden der Daten dauert dann auch länger.
- Mit den Lupensymbol kann man mit gedrückter linker Maustaste ein Rechteck markieren und so in die Karte reinzoomen. Geht natürlich auch mit dem + oder -
- Mit dem Hand-Icon kann man verschieben.

Da die Karte recht langsam ist und man in der geologischen Karte Ortsnamen schlecht erkennen kann, zuerst ohne den Haken links bei Geologie das gewünschte Gebiet selektieren und dann erst die Geologie dazu schalten, geht einfach schneller.

Eigentlich ist das für einen schnellen Blick nicht schlecht, aber 1:200.000 zeigt nicht viele Details, gerade wo es komplexer wird reicht das nicht aus. Es gibt auch keine Erläuterung der Symbole, aber ich hoffe da helfen die Infos in diesem Artikel weiter.

Um die Karte zu deuten muss man sich die Legende genau ansehen. Welche Farben, Schraffuren und Symbole sind im betrachteten Abschnitt gedruckt? Diese Darstellung ist zwar standardisiert, aber der Detaillierungsgrad ist je nach Maßstab verschieden. Das Folgende kann also nur ein Beispiel für eine komplexere Legende sein.

Auf der linken Seite finden sich verschiedene recht junge Sedimente aus dem Holozän. In diesen Sedimenten werden sich kaum Fossilien finden, die Ablagerungen sind zu jung und viele davon wenig für die Überlieferung von Fossilien geeignet.

Rechts sind metamorphe also durch Druck und Hitze stark veränderte Gesteine symbolisiert. Hier kann man ebenfalls keine Fossilien finden.

Links die Ablagerungen des Mesozoikums (Trias, Jura, Kreide) können in Deutschland gute Fundschichten sein. Auf der rechten Seite die Sedimente, die unter dem Einfluss der Alpen gebildet wurden, sind nicht ganz so aussichtsreich, wie aber zahlreiche schöne Beispiele bei Steinkern zeigen auch nicht hoffnungslos.

Links die Sedimente des Paläozoikums liefern in großen Teilen immer noch gute Fossilien in Deutschland. Ab dem Unterdevon und älter werden die Fundmöglichkeiten doch deutlich schlechter.

Rechts die alpinen Schichten des Mesozoikums können gute Fossilien liefern, ist aber schwieriger, weil die Gebirgsbildung doch viel zerstört hat und die Fundstellen oft schwer zugänglich sind. Die metamorphen Gesteine (z.B. Gneis) enthalten keine Fossilien.