Flöhaformation Gestein

Die Flöhaformation

(von Ralph Klein)

Im Karbon vor ca. 310 Millionen Jahren wurde der Errosionsschutt der umgebenden variszischen Gebirge in das Flöhabecken eingetragen. Diesen Prozess unterbrachen Gesteine die ihren Ursprung in vulkanischen Aktivitäten hatten. Die Sedimente und Vulkanite im Flöhabecken stellen eine eigene kleine geologische Formation dar, welche als Flöhaschichten oder Flöhaformation bezeichnet werden. Die Flüsse Flöha und Zschopau schufen Taleinschnitte in die Ablagerungen und trugen diese größtenteils, bis auf das Grundgesteine des Erzgebirges und des Hainichen- Frankenberger Zwischengebirges, wieder ab. Auf den Schollen zwischen den Tälern verblieben mehr oder minder großflächige Erosionsrelikte der Sedimente und Vulkanite. Diese Areale werden traditionell nach der durch die Flüsse geschaffenen Morphologie untergliedert in eine Struth- und eine Schweddeyscholle sowie die Schollen im Oederaner Wald und die nördlich von Flöha und Gückelsberg.

Die wissenschaftliche Bearbeitung der Geologie der Flöhasenke begann vor fast 200 Jahren. Anfang des 20. Jahrhundert erreichte sie einen Stand, der sich Jahrzehnte halten sollte und in der heimatkundlichen Auffassung etablierte. Danach ging man von einer Dreiteilung der Flöhaformation aus. Sie wurde in eine untere und eine obere Stufe von Sedimenten untergliedert, welche durch einen vulkanischen Zwischenerguss von Quarzporphyr voneinander getrennt sind (Naumann 1838, Sauer u.a. 1881, Gäbert u.a. 1907, Pietzsch 1962). Man nannte die Sedimentschichten daher auch vorporphyrische und nachporphyrische Stufe.

Bei den Sedimenten handelt es sich um Konglomerate, Sandsteine und Schiefertone, welche vor allem durch die Tätigkeit der Flüsse, aber auch in kleinen Tümpeln zur Ablagerung gelangten. Bei den Sedimentgesteinen sind die einzelnen Gerölle und Körner durch ein Bindemittel miteinander verkittet und im Laufe der Jahrmillionen zu einem kompakten Gestein verfestigt. Die verschiedenen Sedimente kamen, typisch für fluviatile Bedingungen (Ablagerung durch Flüsse), in wechsellagigen Schichten zur Ablage. Die Sedimente über und unter den Vulkaniten, unterscheiden sich nur unwesentlich voneinander. In der unteren Stufe treten Konglomerate gegenüber den feinkörnigen Sedimenten stärker hervor. Die Ablagerungen der oberen Stufe enthalten auch Gerölle der Vulkanite.

In die Schiefertone sind gelegentlich Flözchen von Steinkohle eingeschaltet. Im Raum Flöha betrug die Zahl der Kohleflöze 2 bis 4. Ihre Mächtigkeit schwankte zwischen 10 und 30 cm. Stellenweise konnten sie auch 0,5 m erreichen, aber auch auf wenige Zentimeter absinken (Gäbert u.a. 1907). Die Kohleflöze beider Schichten gaben bis in die zweite Hälfte des 19. Jh. Anlass für Bergbau auf Steinkohle um Flöha.

//Ebenso sind Funde einer ganzen Anzahl von Gattungen und Arten typischer Pflanzenfossilien der Steinkohlewälder bekannt. Die biostratigraphische Einordnung (Altersbestimmung von Gesteinsschichten durch Fossilien) der Flöhaschichten erfolgte im Karbon mit dem Westphal B/C, also vor ca. 310 Millionen Jahren. Ein signifikanter Altersunterschied der oberen und unteren Formation ist nicht zu verzeichnen (Gothan 1932).//

Den Abschluss des Aufbaus der Gesteinsschichten sollte der Zeisigwalder Porphyrtuff darstellen, welcher, im Rotliegenden etwa 20 Millionen Jahre später, große Teile des Beckens bedeckte. Als Oberflächengestein, welches nicht der Flöhaformation zugordnet wird, sollte auch er reliktisch erhalten sein.

Diese Auffassungen änderten sich bis heute insbesondere in Bezug auf die Vulkanite. Zunächst wich der Begriff Quarzporphyr für die Zwischenschicht. Bei den Vulkaniten der Flöhaschichten handelt es sich um Rhyolithe mit porphyrischer Struktur und hohem Quarzanteil, welche als Ignimbrit, der überwiegend stark verschweißt ist, zur Ablagerung gelangten. Auf Grund ihres hohen Alters werden sie auch als Paläorhyolithe bezeichnet. Die Liefergebiete dieser Vulkanite, die aus mehreren pyroklastischen Strömen bestehen, sind unklar. Außerhalb des Beckens sind eine ganze Reihe isolierter Vulkanitvorkommen mit Eruptionszentrum bekannt. So der Schellenberg von Augustusburg, der Rote Stein bei Euba sowie Vorkommen bei Altenhain und Mühlbach. Als Liefergebiete für die Rhyolithe im Flöhabecken scheiden sie jedoch aus (Löcse u.a. 2013). Wir müssen leider feststellen, dass wir bis heute zur Herkunft dieser Gesteine keine Aussagen treffen können.

Auch die klassische Dreiteilung der Flöhaschichten wurde modifiziert. Die Sedimente unter den Vulkaniten wurden mit diesen zu einer unteren Stufe zusammengefasst. Die zweite obere Stufe bilden die Sedimente darüber (Paech 1978). Noch weiter geht ein Ansatz, der auch diese Zweiteilung hinterfragt. Da man von einer kontinuierlichen Ablagerung der Sedimente, bei zeitweiser Unterbrechung durch zwei vulkanische Fließeinheiten in Form von pyroklastischen Dichteströmen ausgehen kann, stellt sich die Frage ihrer Sinnhaftigkeit (Löcse u.a. 2015).

Grundlegend neue Erkenntnisse ergaben sich zur Verbreitung des Zeisigwaldtuffs im Becken. Das Fördergebiet dieses Vulkanits befand sich auf dem Beuthenberg am östlichen Stadtrand von Chemnitz. Ursprünglich nahm man an, dass der sogenannte Zeisigwaldtuff großflächig im Oederaner Wald, in der Schweddey, am Wandernden Berg, im Struthwald sowie auf weiten Flächen nördlich von Flöha und Gückelsberg erhalten blieb (Naumann 1838, Sauer u.a. 1881, Gäbert u.a. 1907, Pietzsch 1962). Später erkannte man an Hand der Lagerungsverhältnisse, dass es sich bei den Vulkaniten im Oederaner Wald und der Schweddey um karbonische Paläorhyolithe handeln muss (Paech 1989). Dies fand durch die Analyse eines Rhyoliths aus der Schweddey, welche ein Alter von 310 Mill. Jahren ergab, seine Bestätigung. Auch die in diesem Rhyolith aufgefundenen Pflanzenfossilien wiesen auf die gleiche biostratigrafische Einordnung wie die der Flora in den Sedimenten hin (Löcse u.a. 2013). Das stellte auch das rotliegend Alter der oberflächennahen Vulkanite im Struthwald und nördlich von Flöha und Gückelsberg in Frage.

Weitere Altersanalysen zu letzteren ergaben für diese ebenso ein Alter von 310 Mill Jahren und die Erkenntnis, dass es im Flöhabecken überhaupt keinen Zeisigwaldtuff gibt (Löcse u.a. 2015). Er ist nur an der Ostflanke des Beutenberges zwischen Chemnitz und Niederwiesa am Beckenrand und natürlich in Teilen des Stadtgebietes von Chemnitz anzutreffen.

Bei den gesamten im Flöhabecken anzutreffenden Vulkaniten handelt es sich um karbonische Rhyolithe, welche lediglich unterschiedlich stark oder schwach verschweißt sind. Das dadurch hervorgerufene teils unterschiedliche Erscheinungsbild der Gesteine war sicher ausschlaggebend, dass man früher verschiedene Liefergebiete und Entstehungsperioden annahm.

Abbildungen

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Ausschnitt aus der geologischen Spezialkarte des Königreichs Sachsen, Sektion Augustusburg-Flöha, von 1907

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Geologische Karte des Flöhabeckens, unverändert übernommen aus Löcse u.a. 2013, bei den hier noch als Zeisigwald-Tuff dargestellten Bereichen (violett) handelt es sich ebenfalls um Paläorhyolihte der Flöhaformation

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Aufschlussprofil der unteren Stufe der Flöhaformation, entnommen aus Kuschka 2006

Quellen

• Gäbert, C, Siegert, Th., Erläuterungen zur geologischen Specialkarte des Königreichs Sachsen - Section Augustusburg-Flöha, Leipzig, 1907
• Gothan, Die Altersstellung des Karbons von Flöha i. Sa. im Karbonprofil auf Grund der Flora, Leipzig 1932
• Kuschka, Ewald, Verschollen im Karbon-Regenwald, Wagner Verlag Gelnhausen, 2006
• Löcse, Frank, Meyer, Jürgen, Klein, Ralph, Linnemann, Ulf, Weber, Jörg, Rößler, Ronny, Neue Florenfunde in einem Vulkanit des Oberkarbons von Flöha, Veröffentlichungen des Museums für Naturkunde Chemnitz, Heft 36, 2013
• Löcse, Frank, Linnemann, Ulf, Schneider, Gitta, Annacker, Volker, Zierold, Thorid, Rößler, Ronny, 200 Jahre Tubicaulis solenites (SPENGEL) COTTA, Veröffentlichungen des Museums für Naturkunde Chemnitz, Heft 38, 2015
• Naumann, Carl Friedrich, Erläuterungen zur geognostischen Karte des Königreichs Sachsen, Arnoldsche Buchhandlung, Dresden und Leipzig, 1838
• Paech, H.-J., Beckenanalyse des Flöhaer Beckens (Westphal B/C), Berliner Zentralinstitut für Physik der Erde, Potsdam, 1978, unveröffentlicht
• Paech, H.-J., Geological Characterisation of the Ancient Variscan Molasses of the Sub-Erzgebirge Basin, Zeitschrift für geologische Wissenschaft 17, 9: 908-919, Berlin, 1989
• Pietzsch, Kurt, Geologie von Sachsen, VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin 1962
• Sauer, A; Siegert, Th.; Rothpletz, A.; Erläuterungen zur geologischen Spezialkarte des Königreichs Sachsen, Sektion Schellenberg-Flöha. Leipzig, 1881

Quellen und Hinweise

• DokuWiki-Quelle: `data/pages/floehaformation_gestein.txt`
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