Im Steinbruch am Hainholz im Osterwald werden Oberjura-zeitliche Kalksteine zur Schotterproduktion abgebaut.
Das Endprodukt:
Schotter findet in verschiedenen Bereichen Anwendung. Im Straßenbau wird er mit abgestuften Korngröße (Steingrößen) unter anderem für Tragschichten von Straßen oder mit Bindemittel (zum Beispiel Bitumen als Asphaltbeton oder mit Zement und Wasser als Beton bzw. zementgebundene Tragschicht) verwendet. Schotter verschiedener Korngrößen kann auch als Frostschutzschicht unterhalb des befestigten Straßenoberbaus dienen. Beim Bau von Gleisanlagen dient ein so genanntes Schotterbett, auch Schotteroberbau genannt, zur frostsicheren Stabilisierung der Gleisanlagen. Im Beton wird Schotter als Zuschlagstoff verwendet.
Der Kalkstein:
Die Kalksteine in diesem Gebiet entstanden vor etlichen Millionen Jahren in einem tropisch-warmen Flachmeer, das sich hier befunden haben muss. Die Kalksteine werden dem sogenannten „Korallenoolith“ zugerechnet.
Begehrt ist vor allem ein fester, weitgehend massig ausgebildeter Kalkstein, der fast ausschließlich aus kleinen „Kalkkügelchen“ besteht. Das Gestein selbst wird als „Kalkoolith“ bezeichnet. Er ist an den Steinbruchwänden der tieferen Steinbruchsohlen vorhanden. Die Ooide zeigen einen konzentrischen Aufbau, der auf lagige Kalkabscheidung infolge fortwährender Umlagerung im turbulenten Flachwasser zurückzuführen ist. Vergleichbare Ablagerungsräume mit Ooid-Bildung finden wir heutzutage im Bereich der Bahamas.
Das Korallenriff:
Oberhalb des Kalkooliths befindet sich ein fossiler, über 10 m hoher Riffkomplex. Er besteht aus zahllosen kleinen Korallenriffen, die aufgrund ihrer geringen Größe als „Fleckriffe“ bezeichnet werden. „Baumeister“ der Fleckriffe waren, wie in heutigen Riffen auch, Steinkorallen. Sie sind im Steinbruch in reicher Artenfülle anzutreffen. Die Korallenvielfalt drückt sich bereits durch zahlreiche unterschiedliche Wuchsformen der Korallenstöcke aus. Man findet vor allem fladenförmige bis kugelige Korallenstöcke vor. Dabei zeichnen sich die Korallenstöcke jeweils durch dunkle Farbe in heller Gesteinsgrundmasse ab. Überwachsen und stabilisiert werden die Korallenstöcke von cm-dicken Kalksteinkrusten, die von Mikroorganismen erzeugt wurden.
Innerhalb der Fleckenriffe siedelten sich zahlreiche weitere Organismen an. Fossilfunde belegen die Existenz von auf abgestorbenen Korallenstöcken festsitzenden Schwämmen, Seelilien, Moostieren, u.v.m. Andere Organismen wiederum, z.B. Seeigel, Seesterne oder Schnecken, nutzten die Fleckenriffe als Weide- oder Jagdgründe. Insbesondere bohrende Muscheln, die die Korallenstöcke aushöhlten, trugen zu der Schwächung des Riffgerüstes bei. Somit konnten die Korallenriffe durch Wellentätigkeit leichter zerstört werden. Solch turbulentes Milieu war während der Entstehung des Riffkomplexes durchaus häufig. Davon zeugt der hohe Anteil an Riffschuttkalksteinen, in denen die umgelagerten kalkigen Hartteile der Rifforganismen in unterschiedlichen Erhaltungsstadien überliefert sind.
Die Aufgabe:
Nun zu den Fragen, die ihr beantworten müsst:
1. Vor wie vielen Millionen Jahren entstanden die Kalksteine?
2. Wie groß sind die "Kalkkügelchen", aus denen der Kalkstein fast ausschließlich besteht?
3. Was glaubt ihr, wie hoch die Wand von dem großen „Loch“ ist, vor dem ihr steht? Schätzt die Höhe und berechnet das Volumen in m³! Nehmt das Bild unten aus dem Listing zu Hilfe. Wie hoch ist die Wand (euer Schätzwert) und wie groß ist das Volumen des hier abgebauten Materials?
4. Kalkstein hat eine Dichte von 2,7 bis 2,9 t/m³. Nehmt für diese Aufgabe eine Dichte von 2,8 t/m³ an und euer errechnetes Volumen aus Aufgabe 3. Wie groß ist also die Masse des hier abgebauten Materials?
5. Nun zu einem Experiment. Sucht am Rande des Steinbruchs ein Stück Kalkstein und schüttet etwas Essigsäure drauf. Was passiert? Es kommt zu einer schäumenden/blubbernden Reaktion.
5a. Macht vor Ort ein Bild von der Reaktion mit dem Steinbruch im Hintergrund. (Achtung! Dies ist keine optionale Aufgabe. Der Cache darf nur geloggt werden, wenn diese Aufgabe vor Ort erfüllt wird und das Foto davon dem Log angehängt wird. Siehe Punkt 7 der EarthCache Guidelines.)
5b. Was wird bei der Reaktion freigesetzt? (Bitte den Rest trotzdem nicht austrinken!) Beschreibt mit wenigen, einfachen Worten, warum das so ist!
6. Optional könnt ihr gerne noch ein Foto von euch, von eurem GPS, oder von beidem mit dem Steinbruch im Hintergrund machen. Das Foto könnt ihr von einem der beiden Wegpunkte machen.
Schickt eure Antworten bitte per Mail an uns. Ihr dürft dann sofort loggen und wir melden uns nur, wenn etwas nicht stimmen sollte.
Wichtige Hinweis: Der Steinbruch selbst ist noch in Betrieb und darf nicht betreten werden. Die Koordinaten könnt ihr erreichen, ohne das Grundstück zu betreten. Ihr müsst nicht über den Zaun klettern. Beachtet bitte die Wegpunkte.
Viel Spaß wünscht euch
Team MCS
Quellen: Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie, Wikipedia