Findlinge – Zeugen der Eiszeit

Die Eiszeiten

Was ist eine Eiszeit?

Als Eiszeit wird eine Kälteperiode bezeichnet, bei der mindestens einer der Pole (Nord-oder Südpol) komplett vergletschert ist. In der Erdgeschichte sind insgesamt vier große Eiszeitalter bekannt. Das letzte und derzeitig noch andauernde Eiszeitalter, das Quartäre Eiszeitalter, begann vor etwa 2,6 Millionen Jahren.
Ein Eiszeitalter ist durch einen Wechsel von Kaltzeiten (Glazial) und Warmzeiten (Interglazial) gekennzeichnet. Bei einer Warmzeit zieht sich das Eis zurück und es sind nur die Polarregionen der Nord- und Südhalbkugel von Eis bedeckt. Bei einer Kaltzeit kommt es dagegen zu einer großflächigen Vereisung der Nordhemisphäre. Etwa alle 100.000 Jahre wechseln diese Perioden, bei der die Temperaturen entweder kälter oder wärmer sind als der Eiszeitdurchschnitt. Demnach leben wir derzeit in einer Wärmephase des Quartären Eiszeitalters.

! Momentan sind ca. 10 % der Erdoberfläche vergletschert

Wie entstehen Eiszeiten?

Verantwortlich für die Klimatischen Veränderungen auf der Erde ist ein komplexes Zusammenspiel aus Meeresströmungen, der globalen Oberflächenmorphologie und den periodischen Schwankungen der Erdbahnparameter. Diese Schwankungen haben zur Folge, dass die Intensität der auf die Erde auftreffenden Sonneneinstrahlung variiert.

Die beeinflussenden Erdbahnparameter sind im einzelnen:

1. Die Obliquität. Diese bezeichnet die Neigung der Erdachse. Derzeit beträgt die Schiefe der Erdachse 23,4° gegenüber der Orbitalebene, sie schwankt jedoch mit einem Rhythmus von 41.000 Jahren zwischen 22,2 und 24,5°.

1. Die Präzession. So nennt man die räumliche Ausrichtung der Erdachse. Sie rotiert mit einer Periode von ungefähr 23.000 Jahren.

Die Exentrizität. Dies ist die Abweichung der Erdumlaufbahn von einer Kreisbahn zu einer Ellipse. Die Exzentrizität der Erdumlaufbahn um die Sonne ändert sich mit einer Periode von etwa 100.000 Jahren.

Die Kaltzeiten in Norddeutschland

In Norddeutschland sind drei Kaltzeiten sicher bekannt: die Elster-, Saale-, und Weichsel-Kaltzeit. Diese Kaltzeiten sind von der Eem- und Holstein-Warmzeit unterbrochen. Während der Höhepunkte der Vereisungsphasen rückten Gletscher aus dem Norden bis weit nach Mitteleuropa vor. Nordeuropa war zum Teil von einer kilometerdicken Eisschicht bedeckt und in den eisfreien Gebieten Mitteleuropas herrschten Kältewüsten mit Permafrost (Boden ganzjährlich gefroren).

► Elster-Kaltzeit vor 400.000 bis 320.000 Jahren

► Saale-Kaltzeit vor 300.000 bis 130.000 Jahren

► Weichsel-Kaltzeit vor 115.000 bis 10.000 Jahren

Ausdehnung des Eises im Quartär

Wie entstehen Gletscher?

Gletscher entstehen durch die Ansammlung von Schnee über einen Zeitraum von mehre-ren tausend Jahren. Zu einer Eiszeit kommt es dann, wenn dieser Schnee über Sommer und Winter hinweg nicht schmilzt. Eine geringe Temperatur im Sommer ist demnach Aus-schlaggebend für das Entstehen einer Eiszeit.

Wie bewegen sich Gletscher?

Erreich das Eis eine Eismächtigkeit von mehreren Zehner Metern, beginnt das Eis bedingt durch sein Eigengewicht und durch die Gravitation sich zu bewegen/fließen. Die Geschwindigkeit mit der sich das Eis fortbewegt hängt dabei von der Steilheit des Hanges, den Temperaturverhältnissen und der Mächtigkeit des Eises ab. Bei der Bewegung werden zwei Arten unterschieden:

Basales Gleiten: Durch das Eigengewicht des Gletschers (hoher Druck erzeugt Wärme) und ggf. durch geothermische Prozesse bildet sich ein Wasserfilm an der Basis, auf dem der Gletscher gleiten kann.

Plastisches Fließen:Durch den Druck des über-lagernden Eises und der Neigung der Eisoberfläche ver-formt sich der Gletscher und breitet sich im Untergrund aus.

Gletscherschrammen

An der Sohle des Gletschers werden Gesteinsblöcke mit dem Gletscher fortgeräumt. Das an der Sohle des Gletschers oder durch ein Hindernis durch den erzeugten Druck auf das Eis entstandene Schmelzwasser dringt in Gesteinsspalten ein und kann diese beim erneuten Gefrieren erweitern oder sprengen. Eingearbeitete Gesteinsbrocken werden durch das Eis festgesetzt und an der Sohle des Gletschers festgesetzt. Diese schleifende Tätigkeit führt dazu, dass der felsige Untergrund und die Blöcke selbst gekritzt und geschrammt werden und können Hinweise für die Rekonstruktion der Bewegungsrichtung der Eismassen geben.

Geschiebemergel

Der Geschiebemergel, oder auch Till genannt, ist das Sediment, das direkt an der Basis des Gletschers abgelagert wird. Er ist als glaziales, ungeschichtetes und unsortiertes Sedimentgestein die typische Ablagerungsform der Grundmoräne. Der Geschiebemergel enthält alle Korngrößenklassen von Ton über Schluff, Sand, Kies und Steine bis hin zu vereinzelten Blöcken und Findlingen. Durch nachträgliche Verwitterung kann das Karbonat aus dem Geschiebemergel ausgewaschen werden. Es entsteht dann kalkfreier Geschiebelehm.

Geschiebemergel sind

neben den Schmelzwassersanden und -kiesen die am weitesten verbreiteten Ablagerungen in Norddeutschland. Dabei stehen sie sowohl unmittelbar an der Erdoberfläche an oder sind von jüngeren Ablagerungen überdeckt. Ihre Mächtigkeit

schwankt sehr stark und kann mehr als 100 Meter betragen. Aus dem Geschiebemergel und / oder dem Geschiebelehm entstehen unter anderem fruchtbare Böden, die für die Landwirtschaft wertvoll sind. Deshalb werden die meisten Grundmoränenflächen heute als Ackerland genutzt.

Der Leherheider Tunnelberg, auf dem sich der Findlingspark befindet, besteht komplett aus Geschiebemergel / -lehm, der bei dem Aushub durch den Bau des Tunnels angefallen und hier aufgeschüttet worden ist.

Die Findlinge

Der Gesteinskreislauf

Kein Gestein dieser Erde ist für die Ewigkeit gemacht. Sie unterliegen einem ständigen Wechselspiel von geodynamischen Prozessen wie Verwitterung, Transport, Ablagerung und Plattentektonik. Dieses führen dazu, dass die drei großen Gesteinsgruppen – Magmatite, Metamorphite und Sedimentgesteine – ineinander übergehen können. An der Erdoberfläche sind die Gesteine einer ständigen Verwitterung ausgesetzt. Durch den Einfluss von Wind, Wasser, Eis und Temperaturunterschieden werden die Gesteine abgetragen, transportiert und anschließend wieder abgelagert. Es bilden sich Sedimente, die durch anschließende Versenkung in die Tiefe geraten und zu einem harten Sedimentgestein verfestigt werden können. Durch Hebung können die Sedimentgesteine wieder an die Oberfläche gelangen. Sind Gesteine bei der Versenkung hohen Drücken und/ oder Temperaturen ausgesetzt entstehen Metamorphite, die sogenannten Umwandlungsgesteine. Diese können sowohl aus Sedimenten, Magmatiten aber auch aus älteren Metamorphiten hervorgehen. Bei zu hohen Temperaturen > 700°C kommt es zum Aufschmelzen der Gesteine. Diese Gesteinsschmelze (Magma) steigt auf oder bleibt in der Tiefe stecken. Bei langsam abkühlenden Magmen, die tief in der Erdkruste in andere Gesteine eingedrungen sind entstehen Intrusivgesteine (Plutonite). Im Verlaufe der sehr langsamen Abkühlung kommt es zur Ausbildung eines grobkristallinen Gesteins. Tritt das Magma an der Erdoberfläche aus und kühlt dort rasch zu Asche oder Lava ab entstehen Effusivgesteine (Vulkanite). Diese Gesteine sind durch sehr kleine Kristalle gekennzeichnet. Unter hohen Drücken und Temperaturen können Plutonite und Vulkanite ebenfalls zu Metamorphiten umgewandelt werden. Durch Hebung gelangen diese wieder an die Oberfläche.

Herkunft und Alter der Findlinge:

Als Findling wird ein großer Gesteinsblock normalerweise ab einer Größe von 1m³ bezeichnet. Die meisten Findlinge in Norddeutschland haben ihren Ursprung in Skandinavien. Dabei handelt es sich meist um magmatische oder metamorphe Gesteine. Sedimentgesteine sind, aufgrund ihrer geringerer Widerstandsfähigkeit, deutlich seltener. Einige Findlinge sind so genannte Leitgeschiebe. Diese besitzen oft unverwechselbare Merkmale und deren Herkunftsgebiet ist eng begrenzt und genau bekannt. Sie erlauben dadurch Rückschlüsse auf die Bewegung und den Weg des Eises.

Bei den hier ausgestellten Findlingen handelt es sich um magmatische oder metamorphe Gesteine, meist Granite und Gneise sowie Mischformen. Diese besitzen ein geschätztes Alter von 800 bis 1800 Millionen Jahre!

Herkunft der ausgestellten Findlinge:

Halmstadt (Schweden)
2. Bornholm (Dänemark)
3. Östergötland (Schweden)
4. Småland (Schweden)
5. Stockholm (Schweden)
6. ÅlandInseln (Finnland)

Gesteinstyp: Metamorphit

– Gesteinsart: Augengneis

– Kalifeldspat und Quarz
(helle linsenförmige „Augen“)
Biotit und Hornblende
(dunkle Schlieren um die „Augen“)

– Östergötland (Schweden)

– ~ 1200 Mio. Jahre

Gesteinstyp: Magmatit

Gesteinsart: Rapakivi-Granit

Kalifeldspat (gelblich bis rot,
große „Einsprenglinge“ mit Plagioklasringen (weißlich, grünlicher Rand)
Quarz (hell bis graue Körner)
Biotit und Hornblende (dunkle Körner)