Gesteinslehrpfad "Erdzeituhr Botanischer Garten" EarthCache

Am Riedhaus nahe dem Bienenhaus befindet sich der zum 75. Jubiläum des Botanischen Gartens erstellte Gesteinslehrpfad. Die ausgestellten 21 Gesteinsarten veranschaulichen einen Teil der 4,5 Milliarden Jahre Erdgeschichte. Sie wurden auf einem 24-Stunden-Zifferblatt auf einer Erdzeituhr in dem Lehrpfad angeordnet.

Jede Stunde auf dieser Uhr entspricht damit fast 190 Millionen Jahren. Das Phanerozoikum (die Ära des „sichtbaren Lebens“ der letzten 540 Millionen Jahre) ist durch Zeitstrahlen gekennzeichnet. Die verschiedenen Epochen – zum Beispiel Jura- oder Kreidezeit, sind vor dem Riedhaus mit Gesteinen gepflastert, die für die jeweilige Epoche typisch sind.

Der Botanische Garten liegt auf 110 Millionen Jahre alten Gesteinen der Kreidezeit. Doch diese Schichten bilden nur eine Momentaufnahme der Erdgeschichte. Im Untergrund des Teutoburger Waldes ist das gesamte Erdmittelalter überliefert. Die hier im Gesteinslehrpfad ausgestellten und zeitlich angeordneten Gesteine, erzählen eine lange Geschichte von Klimawandel, Evolution, Kontinentalbewegungen und Meeresspiegelschwankungen. Sie sind entstanden aus Ablagerungen in tropischen Meeren, Küsten-, Sumpf-, und Flusslandschaften, die sich mittlerweile zu mehreren Hundert Meter mächtigen Gesteinsschichten verfestigt haben. Viele dieser Schichten bestehen fast ausschließlich aus Schalenresten ausgestorbener Lebewesen.

Du hast auf diesem Gesteinslehrpfad die Gelegenheit den jeweiligen Zeiträumen zugeordneten Gesteine zu erleben.

Der Zeitraum vom Beginndes Kambriums bis heute wird als Phanerozoikum bezeichnet. Der Begriff bedeutet „Zeit des sichtbaren Lebens“. Das Phanerozoikum wird in Paläozoikum (Erdaltertum), Mesozoikum (Erdmittelalter) und Känozoikum (Erdneuzeit) unterteilt.

Das Paläozikum (Erdaltertum) und die hier ausgestellten und zeitlich Epochen zugeordneten Gesteine,

• Epoche Kambium (540 – 485 Millionen Jahre) Innerhalb weniger Millionen Jahre entwickeln sich Vorläufer fast aller heute bekannten Tiergruppen, darunter auch extrem einfache Vorfahren der Wirbeltiere.
  • Quarzit (540 Millionen Jahre) Quarzite entstanden aus Sandsteinen. Sie wurden durch hohen Druck und Temperatur tief in der Erde zu sehr hartem Gestein verfestigt. Dabei schlossen sich alle Poren und die einzelnen Quarzkörner wurden miteinander zu einem dichten Gestein gepresst.
• Epoche Ordovizium (485 – 445 Millionen Jahre) Leben gibt es zunächst nur im Wasser. Dabei dominieren Kopffüßer, Verwandte der heutigen Tintenfische. Am Ende des Ordoviziums entwickeln sich erste sehr einfache Moose und Pilze.
  • Bänderschiefer (470 Millionen Jahre) Durch extremen Druck und einige hundert Grad Temperatur im Inneren eines Gebirges bildeten sich neue Mineralien. Dabei entstand auch ein neues paralleles Gefüge, die Schieferung.
• Epoche Silur (445 – 420 Millionen Jahre) Im Meer entwickeln sich erste Fische und riesige Gliederfüßler (Seeskorpione). Pflanzen werden komplexer und fassen auf dem Land endgültig Fuß.
  • Geschieferter Tonstein (430 Millionen Jahre) Tonsteine bestehen aus sehr feinen Sedimentpartikeln, die sich nur bei sehr schwacher Wasserströmung ablagern. Tonsteine sind daher immer ein Hinweis auf sehr ruhige Ablagerungsbedingungen.
• Epoche Devon (420 – 360 Millionen Jahre) Pflanzen breiten sich weiter auf dem Land aus, im Meer werden Fische die dominierende Tiergruppe. Die ersten Wirbeltiere beginnen, sich an ein Leben auf dem Land anzupassen. Die ersten Amphibien entstehen.
  • Pflanzenhäcksel in Grauwacke (410 Millionen Jahre) Grauwacken sind besondere Formen des Sandsteins. Sie enthalten neben Quarzkörnern auch zahlreiche Gesteinsbruchstücke. Erste Landpflanzen existieren bereits vor 475 Millionen Jahren. Aber erst im Laufe des Devon verbreiten sie sich so stark, dass fossile Pflanzenreste häufig zu finden sind.
  • Gneis (400 Millionen Jahre) Gneise sind metamorphe Gesteine. Unter hohem Druck und hoher Temperatur bilden sich neue Minerale. Bewegungen in der Erdkruste, zum Beispiel bei der Entstehung von Gebirgen, lassen die Mineralkörner rotieren und es entsteht das für Gneise typische parallele Gefüge.
  • Fossilreicher Sandstein (360 Millionen Jahre) Auf den Schichtflächen dieses Sandsteins sind zahlreiche Reste von Seelilien erhalten. Diese Tiergruppe existiert seit einigen Hundert Millionen Jahren auf der Erde. Auch in den Gesteinen des Teutoburger Waldes – über 150 Millionen Jahre jünger – kommen sie häufig vor.
• Epoche Karbon (360 – 300 Millionen Jahre) Im Karbon wachsen in Mitteleuropa riesige Sumpfwälder. Das Holz der Bäume wird durch überlagernde Gesteinsschichten zu Kohle gepresst, die jahrhundertelang einen wichtigen Wirtschaftsfaktor darstellt. Erste Reptilien entwickeln sich.
  • Kohlenkalk (320 Millionen Jahre) Zu Beginn des Karbons war Mitteleuropa von einem flachen Meer bedeckt. Die Kalkablagerungen aus dieser Zeit sind sehr fossilienreich und oft durch einen hohen Anteil organischer Substanz dunkel bis schwarz gefärbt. Echte Kohlen sind sie aber nicht.
  • Sandstein mit Pflanzenabdrücken (300 Millionen Jahre) Die Eroberung des Landes durch Pflanzen war im Karbon endgültig erfolgt. Entsprechend häufig sind Pflanzenreste in den Gesteinen des Karbons zu finden.
• Epoche Perm (300 – 252 Millionen Jahre) Das Perm ist geprägt von trockenen-heißen Bedingungen. Im frühen Perm erstreckt sich in Deutschland ein Randmeer, das immer wieder verdampft und große Salzlagerstätten hinterlässt. Darüber lagern sich im späteren Perm mächtige Festlandsedimente und Vulkanaschen ab.
  • Roter Feinsandstein (280 Millionen Jahre) Fluss- oder See-Sedimente, die in trocken-warmem Klima abgelagert werden, sind häufig durch Eisenoxid rot gefärbt. Während des frühen Perm waren solche Sedimente in Deutschland weit verbreitet. Daher wird dieser geologische Abschnitt  als „Rotliegendes“ bezeichnet.

Das Mesozoikum (Erdmittelalter) und die hier ausgestellten und zeitlich Epochen zugeordneten Gesteine,

• Epoche Trias (252 – 200 Millionen Jahre) An der Wende vom Perm zur Trias findet das größte Massenaussterbeereignis des Phanerozoikums statt. Zwischen 70 und 90 Prozent aller Lebewesen werden dabei vernichtet. Die Ursache für das Massensterben sind gewaltige Vulkanausbrüche im heutigen Sibirien, die mehrere Millionen Jahre anhalten. Im Laufe der Trias bringt die Evolution aus den Überlebenden neue Tiergruppen hervor. Das Zeitalter der Dinosaurier beginnt.
  • Trochitenkalk (220 Millionen Jahre) Deutschland war von einem flachen warmen Randmeer bedeckt. Darin lagerten sich fossilienreche Kalksteine ab. Der Trochitenkalk ist eine besonders harte Schicht und bildet den Kamm des Teutoburger Waldes.  Trochiten sind Stielglieder von Seelielien, Verwandten der Seeigel und Seesterne.
• Epoche Jura (200 – 145 Millionen Jahre) Die Jurazeit ist die Zeit der großen Reptilien. Die Region um Bielefeld liegt zeitweise unter Wasser und riesige Fischsaurier jagen in den Meeren.
  • Oolithischer Kalkstein (150 Millionen Jahre) Hauptbestandteil dieses Gesteins sind kleine Kügelchen (Ooide) aus Kalzit. Sie entstehen im ruhigem Wasser durch schichtweise Anlagerung von Kalk auf Sandkörner oder Bruchstücke von Muschelschalen. Die Ooide sind im Gestein als kleine (bis 2 mm) bräunliche Flecken zu erkennen.
• Epoche Kreide (145 – 66 Millionen Jahre) Während des gesamten Erdmittelalters ist das Klima auf der Krde erheblich wärmer als heute. In der Kreidezeit sind sowohl Nord- als auch Südpol vollständig eisfrei. Dies ist einer der Gründe dafür, dass der Meeresspiegel zu dieser Zeit bis zu 300 Meter höher liegt als heute. Der starke Anstieg des Meeresspiegels in der Kreidezeit lässt sich in den Sedimentgesteinen des Teutoburger Waldes erkennen.
  • Osning-Sandstein (130 Millionen Jahre) Der Osning-Sandstein ist einer der markantesten Bau- und Ornamentsteine der Region. Er ist in vielen Fassaden des alten Bielefeld verbaut, wie zum Beispiel im Ratsgymnasium und im Spielelshof. Abgelagert wurde er in der frühen Kreidezeit in einem flachen Meer nahe der ehemaligen Küstenlinie.

Das Känozoikum (Erdneuzeit) und die hier ausgestellten und zeitlichen Epochen zugeordneten Gesteine,

• Epoche Teriär (66 – 2,5 Millionen Jahre) Nachdem am Ende der Kreidezeit die großen Dinosaurier ausgestorben sind, beenden die Säugetiere ihr Schattendasein und steigen rasch zur beherrschenden Wirbeltiergruppe der Erde auf. Moderne Blütenpflanzen entwickeln sich im Laufe des Tertiärs endgültig zur dominierenden Pflanzengruppe.
  • Sandrosen Sand- oder Wüstenrosensind Ansammlungen von scheibenförmigen Kristallen, die chaotisch miteinander verwachsen sind. Sie entstehen in losem Sand durch Grundwasser, das bei seiner Verdunstung Mineralstoffe hinterlässt. In diesem Fall bestehen sie aus dem Mineral Baryt, auch Schwerspat genannt. Sandrosen können auch aus Gips entstehen.
  • Lava mit Xenolithen Xenolithe „fremde Gesteine“ sind Gesteinseinschlüsse, die eine andere Geschichte haben als die Gesteine, in die sie eingeschlossen sind. In diesem Fall hat eine basaltische Lava auf ihrem Weg durch die Erdkruste Fragmente aus granitischem Gestein mit nach oben geschleppt. Der Granit wurde durch die große Hitze verändert (Kontaktmetamorphose).
  • Süßwassersandstein mit Pflanzenabdrücken ( 50 Millionen Jahre) Im Alttertiär (Paläogen) hatten sich moderne Blütenpflanzen weitgehend durchgesetzt. Sedimentgesteine, die auf dem Land abgelagert wurden, zum Beispiel Fluss- oder See-Sedimente, sind reich an Resten von Holz, Blättern und Pflanzenstengeln. Auch mikroskopisch kleine Pollen bleiben oft als Fossilien erhalten.
  • Fossilreicher Kalkstein (30 Millionen Jahre) Dieser Kalkstein ist ein biogenes Sediment. Viele Sedimentgesteine sind sehr reich an Fossilien. Diese Schicht besteht aus unzähligen Schalen von Muscheln, die am Meeresgrund zusammen gespühlt wurden.
  • Wüsten-Sandstein (30 Millionen Jahre) Auffallend an diesem Gesteinsblock sind die abgerundeten Formen. Sie entstanden durch Winderosion in einem Wüstengebiet. Vom Wind transportierte Sandpartikel schliffen im Laufe der Zeit die Oberfläche des Gesteins rund. Der Fels wurde im wahrsten Sinne des Wortes gesandstrahlt.
  • Kissenlava (Kugelbasalt) (20 Millionen Jahre) Kissenlava ist ein vulkanisches Gestein.
  • Säulenbasalt (20 Millionen Jahre) Basalt ist ein vulkanisches Gestein. Die auffallend regelmäßige Form entsteht durch Schrumpfungsrisse bei der Abkühlung eines Lavastroms.
  • Versteinertes Holz (Jungtertiär 15 Millionen Jahre) Holz versteinert, wenn Sedimente, in dem es eingebettet ist, Wasser zirkuliert, das sehr viele gelöste Stoffe enthält. Die organische Substanz wird dabei zerstört und durch harte Mineralien ersetzt.
• Epoche Quartär (2,5 Millionen Jahre bis heute) Das Quartär ist durch eine deutliche Abkühlung des Weltklimas charakterisiert. In mehreren Phasen breiten sich große Eismassen auf der Nordhalbkugel aus, die einige Male bis zum Kamm des Teutoburger Waldes reichen.
  • Findling (400.000 Jahre) Während der Elster- und Saale-Kaltzeiten vor 400.000 bis 100.000 Jahren drangen große Eismassen aus Skandinavien bis zum Teutoburger Wald vor. Dabei brachten sie Schutt und Gesteinsbrocken aus Schweden und Norwegen mit und schliffen sie zu rundlichen Blöcken.

Um diesen Cache zu loggen sollst Du die folgenden Fragen beantworten/Aufgaben beschreiben:

1. Auf welchem Gestein wurde die Bielefelder Sparrenburg gegründet? Beschreibe das Gestein in Bezug auf seine Festigkeit und Struktur. Kannst Du erkennen, durch welche abgelagerte Tierart das Gestein entstanden ist?
2. Beschreibe die Form und Struktur der Kissenlava.

Außerdem wäre es schön, wenn Du ein Bild von Dir machst, das Dich im Gesteinslehrpfad zeigt. Das Foto ist freiwillig und als optionale Aufgabe zu verstehen.

Du darfst selbstverständlich sofort loggen, nachdem Du mir die Antworten gemailt hast. Bitte die Antworten nicht in das Log schreiben. Sollte etwas nicht richtig sein, werde ich mich melden.

Viel Spaß

Frank der Steinhagener