Naturschutzgebiet Külsheimer Gipshügel

Geologie

Gips-Gestein aus der Keuper­zeit



(1) Gips ist ein Mine­ral mit der Kom­po­si­tion CaSO₄ x 2H₂O.

Meer­was­ser hat in der geo­lo­gi­schen Ge­gen­wart ei­nen An­teil von 0,42 g/l ge­lös­tem Calcium (als Ca2+) so­wie 2,7 g/l Sul­fat (als SO₄2-). Wird ein Mee­res­be­reich vom rest­li­chen Ozean ab­ge­schnürt, kann es bei zu ge­rin­ger Süss­was­ser­zu­fuhr bei zu­gleich ho­her Ver­duns­tung zur Ein­trock­nung mit Aus­fäl­lung von CaSO₄ kom­men. So ist auch der hier an­ste­hen­de Gips in der Zeit des Keu­pers ent­stan­den.
Gips kann sich zu­erst auch als was­ser­freier An­hy­drit bil­den oder das Was­ser bei zu­neh­men­der Ge­steins­auf­last ab­spal­ten. Zu­meist er­folgt die Um­wand­lung zum Gips erst bei der er­neu­ten Frei­le­gung und der da­bei mög­li­chen Was­ser­auf­nah­me. Da­bei kommt es zur Ver­größe­rung des Volu­mens und Quel­lun­gen, die zu deut­lichen Ver­bie­gun­gen ein­zel­ner La­gen füh­ren kön­nen.
In der Bucht von Neu­stadt/Aisch trifft man in fri­schen oder tie­fer in den Berg ge­hen­den An­schnit­ten große Be­reiche von Anhy­drit an. Schicht­ver­bie­gun­gen in­fol­ge der Um­wand­lung in Gips sind da­her häu­fig zu be­obach­ten - nicht nur an Auf­schluss­wän­den, son­dern auch an Ge­bäu­den, in den an An­hy­drit reiche Qua­der ver­ar­bei­tet wur­den.


(2) Der fränki­sche Gips­keuper

Die mäch­ti­gen Gips­la­gen im Be­reich der Tal­bö­den wer­den in der Re­gion tra­di­tio­nell als Grund­gips be­zeich­net. Klei­ne­re und un­re­gel­mäs­siger ein­ge­la­ger­te Gips­vor­kom­men sind auch in hö­he­ren For­ma­tio­nen, ins­be­son­de­re den Esthe­rien­schich­ten und den Lehr­berg­schich­ten zu fin­den ("Berg­gips").
Die in mehre­ren For­ma­tio­nen auf­tre­ten­den Gips­vor­kom­men wa­ren auch der An­lass, die­sen Ab­schnitt der Keu­per­for­ma­tion (vom Grenz­do­lo­mit bis hin­auf zu den Lehr­berg­schich­ten) un­ter der Be­zeich­nung Gips­keuper zu­sam­men­zu­fas­sen. In der mo­der­nen No­men­kla­tur wird der Un­tere Gips­keu­per (Grenz­dolo­mit- Esthe­rien­schich­ten) als Grab­feld-For­ma­tion zu­sam­men­ge­fasst.


(3) Der Grund­gips ist vor ca. 237-238 Mil­lio­nen Jah­ren zur Zeit des Keu­pers ent­stan­den.

Die Lage der Kon­ti­nen­te war zu je­ner Zeit deut­lich an­ders als heu­te. So gab es noch kei­nen Nord­at­lan­tik, der Eu­ro­pa und Nord­ame­ri­ka ge­trennt hät­te. Wei­te Be­rei­che Deutsch­lands und Po­lens wa­ren Teil ei­ner als Ger­mani­sches Becken be­zeich­ne­ten kon­tinen­ta­len In­land-Sen­ke.
In diese In­land-Sen­ke konn­te das Meer wie­der­holt von Sü­den her vor­drin­gen. Der un­ter dem Grund­gips lie­gen­de Grenz­do­lo­mit ist die Ab­la­gerung ei­nes sol­chen Meeres­vor­stoßes, der Grund­gips ent­stand beim Rück­zug und der fol­gen­den Ab­schnü­rung. Res­te von Fischen und Meeres­sau­riern (Nothosaurus) be­legen die Her­kunft des Gipses aus ei­nem sol­chen ver­duns­te­ten Meeres­vor­stoß. Ab­drücke von Na­del­höl­zern (Winds­hei­mer Ähren) sind vom um­lie­gen­den Fest­land ein­ge­schwemmt wor­den.


(4) Weitere Ver­schüttung der Land­schaft

In der Fol­ge­zeit wurde der Gips von jün­ge­ren Se­di­men­ten be­gra­ben. Nach der Zeit des Gips­keu­pers fol­gten zu­nächst die mäch­ti­gen La­gen des Sand­stein­keu­pers. Des­sen ab­tra­gungs­re­sisten­te Ge­stei­ne sind auf den hö­he­ren Ber­gen der Um­ge­bung noch er­hal­ten. Nach der Trias wur­de die Re­gion schließ­lich vom Jura­meer ein­ge­nom­men und wei­ter mit mäch­ti­gen Ab­fol­gen von Ton­stei­nen und Kar­bonat­ge­steinen ein­ge­deckt. Als sich das Meer am Ende der Jura­zeit vor ca. 150 Mil­lio­nen Jah­ren zu­rück­zog, war unser Stand­ort von mehr als 600 m Ge­stein über­deckt.


(5) Die natür­liche Frei­legung des Gips­keupers

Nach dem Rück­zug des Jura­meers setz­te die Ab­tra­gung der zu­vor ab­ge­la­ger­ten Ge­steins­fol­ge ein. Da­bei ent­stand auch die Bucht von Neu­stadt/Aisch, in der schließ­lich auch der Gips­keu­per frei­ge­legt wur­de. Gips hat die Ritz­här­te 2 und ist da­her schon mit dem Fin­ger­na­gel ritz­bar. Trotz die­ser ge­rin­gen Ge­steins­här­te er­scheint der Gips im Ver­gleich zu den ihn über­la­gern­den bun­ten Ton­stei­nen und Mer­geln ins­gesamt re­la­tiv sta­bil, da er sich nicht wie diese bei star­ken Nie­der­schlä­gen ein­fach ab­schwem­men lässt.
Der Schwach­punkt ist hin­ge­gen die gute Was­ser­lös­lich­keit. Wäre der Gips schon län­ger die­sen Lö­sungs­pro­zes­sen aus­ge­setzt, hät­ten Grund­was­ser und Bäche be­reits viel mehr da­von weg­ge­tra­gen. Kal­ku­la­tionen ge­hen da­von aus, dass in die­ser Weise je­den Tag ca. 25 Ton­nen Gips die Bucht ver­lassen.


(6) Gipskarst bietet Trocken-Stand­orte

Gips hat zwi­schen den das Ge­stein auf­bau­en­den Kris­tal­len keine offe­nen Po­ren­räu­me, die Was­ser auf­neh­men und - ver­zögert - auch wie­der ab­ge­ben könn­ten. Nie­der­schlags­was­ser kann da­her nur ent­lang von Ris­sen und Klüf­ten in das Ge­stein ein­drin­gen. Auf­grund der gu­ten Lös­lich­keit wer­den diese Ris­se aber bald so er­wei­tert, dass Was­ser rasch und un­ge­hindert durch­lau­fen kann. So­fern der Gips über dem lo­ka­len Grund­was­ser­spie­gel liegt, ist das Ge­stein we­gen die­ser raschen Was­ser­ab­fuhr Grund­la­ge für re­la­tiv trocke­ne Stand­or­te - in Hin­blick auf die Step­pen­hei­de-Flora eine not­wen­di­ge Vor­aus­set­zung.
An­ge­sichts der gu­ten Lös­lich­keit des Ge­steins sind Gips­hü­gel geo­lo­gisch be­trach­tet nur kurz­zei­ti­ge Er­schei­nun­gen. Sie sind noch nicht auf­ge­lös­te Reste der Grund­gips-For­ma­tion, sind aber schon von Aus­lau­gungs- und Ein­bruchs­for­men ge­zeich­net. In nicht zu fer­ner Zu­kunft wird der Gips völ­lig ver­schwun­den sein, ohne irgend­wel­che Zeug­nis­se zu hin­ter­lassen.