Entstehung der Erde und ihre geologische Geschichte.

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1 Entstehung der Erde und ihre geologische Geschichte. Aufnahme von Apollo 17 ( ) Reinhard Woltmann Astro-Stammtisch der KVHS Peine Ilsede den

2 Abschnitt I : Entstehung des Sonnensystems und der Erde Zeitlicher Ablauf 5,5 Mrd. Jahre vor unserer Zeit. Existenz einer Urwolke aus Gas/Staub im Orion-Spiralarm unserer Galaxie. Vermutlich Überrest (Sternenstaub) aus einer Supernovaexplosion. Bestandteile: 75 % Wasserstoff H 23 % Helium He 2 % alle anderen natürlich vorkommenden Elemente Eisen Fe, Nickel Ni, Kohlenstoff C, Silizium Si, Stickstoff N, usw. Temperatur: Nahe dem absoluten Nullpunkt bei 3 Kelvin = -270 C. Beispiel einer Gas/Staubwolke Beispiel eines Supernova-Überrestes, hier Krebsnebel M1 2

3 5,3 Mrd. Jahre vor unserer Zeit Langsames lokales Verdichten der Urwolke durch eigene Schwerkraft. Anstieg von Druck und Temperatur in den verdichteten Bereichen. Bildung von prästellaren Objekten. Verdichtete leuchtende Staub/Gaswolke Verdichtete leuchtende Staub/Gaswolke mit Turbulenzen und einzelnen Globulen. 3

4 5,0 Mrd. Jahre vor unserer Zeit Fortschreiten der Verdichtung. Ausbildung der prästellaren Objekte zu schwach leuchtenden Globulen. Weiterer Anstieg der Temperatur und des Druckes in den verdichteten Bereichen. Zunehmende Bewegung in der Staub/Gaswolke durch gravitative Kräfte. Beginnende Bildung von Gasmolekülen z.b. H2 und Verklumpung der µm-kleinen Staubpartikel zu größeren Teile. Entwicklung insgesamt sehr langsam 4,7 Mrd. Jahre vor unserer Zeit Die Schockfront einer nahen Supernovaexplosion erreicht die Staub/Gaswolke und kollidierte mit ihr, dadurch kommt die Sache in Schwung. Die Wolke kollabiert, stürzt in sich zusammen und wird in Rotation versetzt. Durch die Zentrifugalkraft flacht die Wolke senkrecht zur Rotationsachse ab. Eine sogenannte Akkretionsscheibe entsteht. Der Drehimpuls verstärkt sich immer mehr. Gas und Staub werden im Zentrum stärkt verdichtet. Druck und Temperatur steigen stark an. Beispiel einer Akkretionsscheibe. Materie akkretiert zur Mitte. 4

5 4,6 Mrd. Jahre vor unserer Zeit Konzentration der Hauptmasse im Zentrum der Scheibe. Erreichen der kritischen Temperatur. Kernzündung. Entstehung der Protosonne. Je 4 H-Atome verschmelzen zu 1 He4-Atom. Massendefekt tritt auf - 0,028 Atomgewichtseinheiten pro Atom. Umwandlung der Differenz in Strahlungsenergie. Pro Sekunde werden 567 Mio to H zu 562,8 Mio to He. Massendefekt 4,2 Mio Tonnen/sec. Nach Einsteins E = m*c² ergibt das 3,8 x 10²³ Kilowatt. Riesige Energiemenge => Stern leuchtet. Protoplanetare Scheibe entsteht. Staub verklumpt zunehmend. Protoplanetare Scheibe Planetenbildung beginnt. Dieser sog. Sonnenwind bläst" die gas- und staubförmige protoplanetare Scheibe, die den jungen Stern noch umkreist, weiter vom ihm weg. Die leichteren Bestandteile (H2und He) werden durch die geringere Massenträgheit weiter vom Stern weggeblasen, als die schwereren (Fe, C, Ca, Si etc). Somit bilden sich 2 Ringe um den jungen Stern. Ein innerer Ring überwiegend aus Staub mit schweren Elementen und ein äußerer Ring überwiegend aus Gas mit den leichten Elementen. 5

6 Weitere Verdichtung des inneren Ringsystems führt zu den am Anfang noch glutflüssigen Gesteinsplaneten Merkur, Venus, Erde und Mars und einem weiteren marsgroßen Planeten auf der Erdbahn. Gleichzeitig bilden sich aus den äußeren Gasringen die Gasplaneten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun. Ferner bildeten sich eine Vielzahl von sog. Planetesimalen, also gesteinsförmige Himmelskörper mit einer Größe von mehreren m bis hin zu einigen 100 km Durchmesser. Ringsystem mit Planetesimalen. Planetesimale in verschiedenen Größen. 6

7 4,56 Mrd. Jahre vor unserer Zeit Sonne wechselt in die stabile Phase des Wasserstoffbrennens. D.h. Gravitation und Strahlungsdruck halten sich in Waage. Die Sonne wird nun von jungen Planeten und einer Vielzahl von Planetesimale umlaufen. Krustenbildung auf den inneren Gesteinplaneten beginnt. Doch dann. Junge Erde kollidiert mit dem marsgroßen Himmelskörper. Glutflüssiges Mantel- und Krustenmaterial beider Himmelskörper wird dabei in den erdnahen Raum geschleudert, aus dem sich nach Verlust leichtflüchtiger Bestandteile später der bildet. Die Erde entgeht nur knapp der völligen Zerstörung, weil der Aufprall nicht frontal sondern seitlich erfolgte. Supergau der zur Bildung des Erdmondes führt. 7

8 Durch den Supergau vermischt sich das Material der beiden Himmelskörper und wird durch die Aufprallenergie wieder vollständig flüssig. Abgesprengtes Material wird durch die Gravitationskräfte der Erde eingefangen und kondensiert zu einem neuen Himmelkörper. Der Mond ist entstanden. Damit war ca. 100 Mio Jahren nach der Kernzündung die Entstehung des Sonnensystems und damit auch der Erde nahezu abgeschlossen. Das System bestand nun aus 4 sonnennahen terristischen Planeten mit festen überwiegend silikathaltigen Material, einer Übergangszone mit einer Vielzahl gesteinsförmiger Reste aus der Entstehungsphase, die nicht mehr zu Planeten kondensierten, 2 Gasriesen mit unzähligen Monden und 2 Eisplaneten. Am Rande des Systems befinden sich noch die Reste der einstigen Urwolke im sogenannten Kuipergürtel bzw. in der Oortschen Wolke. Aus diesen Regionen kommen gelegentlich Kometen, das sind überwiegend Zusammenballungen aus gefrorenen Gas und Staub, in das innere System. Da diese Kometen noch aus den Teilchen der einstigen Urwolke bestehen, sind sie zu begehrten Forschungsobjekte geworden. Das heutige Sonnensystem 8

9 Aufbau der Erde 9

10 Abschnitt II: Die geologische Geschichte der Erde Geologische Zeittafel Im 19. und 20. Jahrhundert erstellten Geologen aufgrund wissenschaftlicher Erkenntnisse über das Alter der Erde und der Gesteine eine geologische Zeitskala, deren Abschnitte sich auf die entsprechende Abfolge von Gesteinen und Fossilien beziehen. Die Zeitskala ist in vier Einheiten unterteilt: Äonen, Ären, Perioden und Epochen. Die nachfolgende Tabelle gibt einen Überblick über die in der Geologie üblichen erdgeschichtlichen Zeiteinheiten in Millionen Jahren Abbildung geologische Zeittafel 10

11 Erdfrühzeit Präkambrium: 4,57 Mrd. Jahre bis 570 Mio. Jahre Hadaikum/Archaikum: 4,57 Mrd. Jahre bis 2,5 Mrd. Jahre Beginnende Abkühlung und Krustenbildung Zunächst kondensierten bei Temperaturen unter 2000 C die schweren Bestandteile mit hohem Schmelzpunkt aus, insbesondere Eisen und Nickel. Diese sanken unter der Einwirkung der Schwerkraft nach innen und bilden auch heute noch den Erdkern. Bei 1500 C kristallisierten schwere Gesteine aus, Oxide und dunkle Silikate, die den Erdmantel aufbauen. Letzter Schritt zur festen Oberfläche, der Erdkruste war die Auskristallisierung leichterer Gesteine beim Absinken der Temperatur unter 1000 C. Ebenso wie im Winter die erste dünne Eisschicht auf einem See entsteht, bildeten sich zuerst Inseln fester Gesteine, die sich langsam zu einer dünnen Kruste vereinten. Mit weiterer Abkühlung wurde diese Kruste immer dicker. Diese erste Kruste hatte wenig Zeit sich auszuruhen, schon bald begannen plattentektonische und vulkanische Vorgange. Im Erdinneren wurden (und werden immer noch) gewaltige Energien durch Radioaktivität und Kondensationsprozesse frei. Aber auch Meteoriten, die in großer Zahl ungebremst durch eine Atmosphäre die Erdoberfläche erreichten, brachen die junge Haut immer wieder auf. Die ältesten Gesteine, die mit physikalischen Mitteln datiert wurden, haben ein Alter von 3,9 Milliarden Jahren. Bald entstanden erste Gebirge, Gesteinsmassen wurden aufeinander geschoben. Von Kontinenten im heutigen Sinne konnte man bis zum Auftreten des ersten flüssigen Wassers noch nicht sprechen. Parallel zur Bildung der Erdkruste fand die Entwicklung der Atmosphäre statt. Die glutflüssige Erde wurde von einem Gemisch aus Wasserstoff und Helium umgeben, den leichtesten aller Gase. Die großen Planeten Jupiter und Saturn haben auch heute noch eine solche Atmosphäre. Aufgrund ihrer Leichtigkeit verschwanden diese Gase im Weltraum. Bei der Erstarrung des Magmas wurden dann Gase frei, die nicht in die Gesteine mit eingebunden wurden. Diese Gase, Wasserstoff, Kohlendioxid, Methan, Ammoniak und Wasserdampf, bildeten eine zweite lichtundurchlässige Atmosphäre aus. Als die Atmosphäre sich auf Temperaturen unter 100 C abkühl te, begann der Wasserdampf zu kondensieren, erster Regen fiel auf die Erde. Dieser Prozess wird von Geologen auf 4 Milliarden Jahre vor heute datiert. Dieser erste Regen hatte noch keine Möglichkeit, Gewässer auf der Erde auszubilden, da deren Oberflächentemperatur noch über dem Siedepunkt lag. Nach dem Absinken der Temperaturen bildeten sich dann erste Seen, Flüsse und Ozeane. Dies war auch der Beginn erster Gesteinsverwitterung durch Erosion und 11

12 Sedimentgesteinsbildung, entweder aus Gesteinsschutt oder durch Ausfallung gelöster Substanzen. Der Regen bewirkte aber auch noch einen anderen wichtigen Vorgang: Durch Lösung vieler atmosphärischer Gase lichtete sich die Atmosphäre und das Sonnenlicht konnte wieder die Erdoberfläche erreichen. Erste Stromatolithen (Biogene Gesteine auch Blaualgen genannt) produzieren mit Photosynthese Sauerstoff. Der Sauerstoff reagiert mit Eisen und anderen Elementen. Diese formen die ersten, charakteristische Ablagerungen, die so genannten Bändererze. Stromatolithenkolonie in der westaustralischen Shark Bay Bändererz aus dem Archaikum 12

13 Proterozoikum: 2,5 Mrd. Jahre bis 542 Mio. Jahre. Erstes Leben Die Voraussetzungen für die Entwicklung ersten Lebens waren gegeben. In der Atmosphäre gab es Methan, ein einfacher Kohlenwasserstoff, die Sonne und atmosphärische Entladungen in Form von Blitzen waren starke Energiequellen. Das Fehlen von freiem Sauerstoff verhinderte eine sofortige Zersetzung neu gebildeter Moleküle. Wie aus Kohlenwasserstoffen nun Leben entstand, beruht zum großen Teil auf Spekulationen. Denkbar wäre, dass sich durch den Einfluss von elektrischer Entladungsenergie und solarer Strahlungsenergie aus dem einfachen Methan kompliziertere Kohlenwasserstoffe bildeten, die über den Regen in die Urozeane gelangten. Aus diesen Kohlenwasserstoffen konnten durch Zufall bestimmte organische Großmoleküle entstanden sein, die die Fähigkeit besaßen, andere organische Moleküle zu produzieren. Nächster Schritt wäre dann der Übergang zur Zelle, einer durch eine Membran abgeschlossenen Einheit, die imstande war, sich selbst unter Weitergabe einer bestimmten Erbinformation zu reproduzieren. Erste fossile Zellen kann man in Gesteinen nachweisen, die ca. 3,5 Milliarden Jahre alt sind. Zu dieser Zeit hatte die Atmosphäre ihre Zusammensetzung geändert. Kohlendioxid in großer Menge und Stickstoff waren vorherrschend. Bald begannen die ersten Zellen Chlorophyll zu produzieren und lernten die Photosynthese, die Fähigkeit mit Hilfe der Sonnenenergie aus Kohlendioxid unter Bildung von Sauerstoff organische Kohlehydrate herzustellen. Die photosynthetischen Vorgänge bewirkten sehr langsam die Bildung einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre, die dann im Paläozoikum den Übergang des Lebens vom Wasser zum Land ermöglichte. Die Organisation von einzelligen Lebewesen zum mehrzelligen Organismus war ein langer Weg. Mehrzeller traten erstmals vor einer Milliarde Jahren auf. Mit ihnen entwickelte sich auch das Prinzip der geschlechtlichen Fortpflanzung. Folge war nun, dass durch Mischung von Erbinformationen eine schnellere Anpassung an veränderte Lebensräume möglich wurde. Aus der Zeit vor 700 Millionen Jahren existieren schon erste gute Fossilfunde. Es gab marine Organismen wie Ringelwürmer, Nesseltiere und Gliedertiere. Diese waren die Grundlage für die rapide und vielfältige Entwicklung des Lebens im Paläozoikum. 13

14 Urerde im Archaikum vor 4,0 Mrd Jahre Urerde im Proterozoikum vor 2,5 Mrd Jahre. 14

15 Paläozoikum, Erdaltertum: 542 Mio. Jahre bis 251 Mio. Jahre Zeitabschnitte: Kambrium, Ordovizium, Silur, Devon, Karbon und Perm. Kambrium: 542 Millionen Jahre bis 488 Millionen Jahre. Erste Kontinentaldrift, Leitfossilien: Trilobiten und Brachiopoden. Das Kambrium ist vom Präkambrium deutlich abgetrennt. Die kambrischen Gesteine enthalten erstmals Fossilien skeletttragender Organismen. Die Südkontinente Afrika, Südamerika, Antarktis, Australien und Indien waren im Kambrium zu einem riesigen Kontinent, Gondwana, vereint. Die Nordkontinente Nordamerika und Europa werden als Großkontinent Laurentia zusammengefasst. Sie waren im Kambrium jedoch teilweise vom Meer überflutet. Das zwischen den beiden Kontinenten liegende Meer wird als TETHYS bezeichnet, seine Reste bildet heute das Mittelmeer. Die kambrischen Ozeane wurden von den Trilobiten (Dreilappenkrebse) beherrscht. Diese marinen Gliederfüßer hatten ein Außenskelett aus Chitin und sind daher vielfach fossil überliefert. Sie spielen für das gesamte Paläozoikum eine wichtige Rolle als Leitfossilien, neben den ebenfalls bereits vorkommenden Brachiopoden (Lampenmuscheln). Auch Korallen, Schwämme, Stachelhäuter und Weichtiere wie Schnecken und erste Kopffüßer traten bereits im Kambrium auf. Die Pflanzenwelt veränderte sich indes nur wenig. Blau- und Grünalgen, Flechten und Stromatolithen prägten das Bild und sorgten durch Photosynthese für eine weitere Anreicherung von Sauerstoff, die später dem Leben an Land zugute kam. Trilobit Brachiopoden 15

16 Ordovizium: 488 Millionen Jahre bis 444 Millionen Jahre. Kontinente driften langsam, das Leben im Meer explodiert. Im Ordovizium veränderte sich die Lage der Kontinente Laurentia und Gondwana nur wenig. Die Meere wurden immer noch von den Trilobiten dominiert. Die Brachiopoden, Schnecken und Muscheln entwickelten eine größere Vielfalt, die Nautiliden erlebten ihre erste Blüte. Nautiliden sind Kopffüßer, ähnlich den heutigen Tintenfischen, jedoch mit einem lang gestreckten Aussengehäuse. Sie sind die Vorfahren der Ammoniten. Bedeutung als Leitfossilien erlangen die Graptolithen, in Bechern lebende Tierchen, die verästelte Kolonien bildeten. Da ihre Versteinerungen an Schriftzeichen erinnern, werden sie auch Schrifttierchen genannt. Aus Nordamerika ist ein erstes Wirbeltier, ein primitiver Fisch, fossil überliefert. Leben im Urmeer des Ordovizium 16

17 Silur: 444 Millionen Jahre bis 416 Millionen Jahre. Die Verteilung der Kontinente ähnelt im Wesentlichen der im Ordovizium. Ur-Nordeuropa und Laurentia driften in Höhe des Äquators aufeinander zu und kollidieren im oberen Silur. Beginn der kaledonischen Gebirgsbildung. Schottland, Norwegen, West- Schweden, Grönland, Spitzbergen und die Appalachen werden aufgefaltet. Der dabei entstandene Großkontinent EURAMERIKA bleibt für nahezu 300 Millionen Jahre, bis zum Ende des Mesozoikums, bestehen. Die wichtigsten Tiergruppen bilden nach wie vor wirbellose marine Organismen. Die Trilobiten verlieren an Bedeutung, bis zum Devon überlebt nur eine Ordnung. Andere Gliederfüßer wie Riesenkrebse und Ostracoden (Schalenkrebse) nehmen ihren Platz ein. Zunehmende Bedeutung gewinnen die Brachiopoden, die neben den Graptolithen als Leitfossilien für das Silur herangezogen werden. Korallen und Schwämme gewinnen an Formenreichtum und treten erstmals als Riffbildner auf. Auch Muscheln und Schnecken kommen in größerer Vielfalt vor. Die Pflanzenwelt beginnt ihre Form zu verändern, das Algenzeitalter geht zu Ende. Mit einer Dreiteilung der Pflanzen in Wurzel, Stamm und Blätter werden die Voraussetzungen für das Landleben geschaffen. 17

18 Devon: 416 Millionen Jahre bis 360 Millionen Jahre Sprung der Pflanzen- und Tierwelt auf das Land. Nordamerika und Europa bilden nach der kaledonischen Gebirgsbildung immer noch den Kontinent Euramerika (Old-Red- Kontinent) dessen Südküste von Südirland über Südengland und Belgien bis nach Mittelpolen verläuft. Der Abtragungsschutt der kaledonischen Gebirge füllt die zwischen dem Kontinent im Norden und der Fränkisch-Alemannischen Insel im Süden liegende Meeressenke. Nachdem im Mittel-Devon die Euramerika- Gebirgshöhen weitestgehend abgetragen sind, entwickeln sich dort ausgedehnte Riffe aus Korallen und Schwämmen (Eifel, Sauerland). Im oberen Devon versinken diese Riffe, während gleichzeitig wieder festländischer Erosionsschutt in den Trog gelangt. Im oberen Devon bzw. an der Wende Devon-Karbon beginnt im Zuge der Variszischen Gebirgsbildung die Auffaltung dieses Troges. Das Rheinische Schiefergebirge entsteht aus diesem Schutt, der unter Druck metamorphos zu Schiefer kristallisiert ist. Wichtigstes Ereignis im Devon ist aber der Sprung der Pflanzen- und Tierwelt auf das Land. Die Ozonschicht, die die gefährlichen Strahlen aus dem Sonnenlicht herausfiltert, hat sich gebildet. Europa während des Devon 18

19 Karbon: 360 Millionen Jahre bis 300 Millionen Jahre. Kohlebildende Pflanzen bedecken die Erde. Gondwana und Laurentia vereinigen sich zu dem Superkontinent PANGÄA. Durch die Kollision wird in mehreren Phasen, im Zuge der variszische Gebirgsbildung, ein bis zu 500 Kilometer breites Gebirge aufgefaltet, das durch ganz West- und Mitteleuropa, von Spanien bis nach Polen verläuft. An seinem nördlichen Ufersaum und in festländischen Becken wachsen im Oberkarbon riesige Wälder, aus denen später mächtige Kohleflöze entstehen. Zwischen Europa und Afrika reißt ein nach Osten offenes schmales Meeresbecken auf, das heutige Mittelmeer, Das Karbon (Kohlezeit) ist die Große Zeit der Wälder, die wir heute in Form von Steinkohle als Energiequelle nutzen. Das Klima wurde durch einen breiten tropischen Gürtel bestimmt. Die sprunghafte Entwicklung der Fauna gab dem Festland ein völlig verändertes Erscheinungsbild. Verschiedenartigste Riesenbäume standen in sumpfigen, teils meeresüberfluteten Gebieten, üppige Farnvegetation entstand, am Ende des Karbon treten in höhergelegenen trockenen Gebieten die ersten Nadelbäume auf. Karbonwald 19

20 Perm: 300 Millionen Jahre bis 251 Millionen Jahre Pangäa ist entstanden, Massenaussterben am Ende des Perm. Starker Vulkanismus weist auf das Ende der variszischen Gebirgsbildung hin, die zur Vereinigung aller Kontinente zum Superkontinent PANGÄA geführt hat. Gleichzeitig setzt die Abtragung der variszischen Gebirge ein. Infolge einer Klimaerwärmung kommt es weltweit zu Meeresüberflutungen mit wiederholten Evaporationsphasen (Eindampfung mit Bildung mächtiger Salzlager, Zechsteinmeer). In Südeuropa bilden sich mächtige marine Kalkablagerungen in den flachen Trögen der westlichen Tethys (heutiges Alpengebiet). Das Klima verändert sich, es wird trockener als im Karbon. Die Reptilien entwickeln sich weiter. Die Vorläufer der Säugetiere dominieren anfangs das Festland, später kommen die Vorläufer der Dinosaurier dazu. Die Amphibien beschränken sich auf die wassernahen Gebiete. Das Perm endet schließlich mit einem der gewaltigsten Massenaussterben der Erdgeschichte. 90% aller Meerestiere und 70% aller Landtiere werden ausgelöscht. Auch die letzten Trilobiten sterben im Perm aus. Als Ursache werden vulkanische Gase vermutet, die die Ozonschicht zerstört, das Erdreich stark übersäuert und dadurch die Nahrungskette unterbrochen haben. Evaporationsbecken im Perm (Zechsteinmeer) 20

21 Mesozoikum, Erdmittelalter: 251 Mio. Jahre bis 65 Mio. Jahre Zeitabschnitte: Trias, Jura und Kreide. Trias: 251 Mio. Jahre bis 200 Mio. Jahre. Buntsandstein, Muschelkalk, Keuper. Der Superkontinent PANGÄA beginnt zu zerbrechen, die TETHYS (Ur-Mittelmeer) dringt weiter nach Westen vor und bedeckt Mittelund Südwesteuropa mit ihren Randmeeren. Eines dieser Randmeere, das Germanische Becken, füllt sich in der Buntsandsteinzeit mit dem Verwitterungsschutt der umgebenden Gebirge. In der mittleren Trias bauen Algen und Korallen mächtige Riffe auf, z.b. den Iberg bei Bad Grund. Am Ende der Trias dringt die TETHYS weit in benachbarte Senkungsgebiete vor. Die Sedimente der heutigen Kalkalpen, der Dolomiten und der Schwäbischen Alb sind Lagunenablagerungen dieser Randmeere. Nordamerika trennt sich von GONDWANA ab, der Atlantik entsteht. Das Klima ist ausgeglichen warm. In der Tierwelt fällt die Entscheidung zugunsten der Reptilien. Erste rattengroße Säugetiere besetzen die ökologischen Nischen. In der oberen Trias entwickeln sich erste Dinosaurier. Auch die wirbellosen marinen Organismen erleben nach dem Perm-Trias-Disaster eine neue Blüte. Korallen, Muscheln, Schnecken und insbesondere die als Leitfossilien wichtigen AMMONITEN kommen in großer Zahl vor. Die Vielzahl dieser Kalkschaler führt zur Bildung mächtiger Kalksedimente. Ammoniten kommen in großer Zahl und in allen Größen bis zu eineinhalb Metern Durchmesser vor, vom Trias bis in die Kreidezeit. 21

22 Mitteleuropa im Perm Mitteleuropa im Trias 22

23 Jura: 200 Mio. Jahre bis 145 Mio. Jahre. Lias, Dogger, Malm. Der Superkontinent PANGÄA bricht weiter auseinander und die TETHYS überflutet weite Teil Eurasiens. In Mitteleuropa kommt es zu ausgedehnten Überflutungen (Jurameer), nur die Ardennen und das Rheinisches Schiefergebirge bleiben Festlandsinseln. Die nach Nordwesten vordringende TETHYS erreichte das Gallo-Anglische Becken (Nordsee, Irische See) und überflutete dabei auch Deutschland. Hier wurden überwiegend schwarze Tonschiefer abgelagert (Schwarzer Jura oder Lias). Dann folgten gelbbraune und braunrote Tone und Kalke (Brauner Jura oder Dogger). In Lothringen entstehen dabei Eisenerz- Lagerstätten. Den Abschluss bilden in Norddeutschland Mergel und Kalke, in Süddeutschland vorwiegend Schwamm- und Korallenriffe (Weißer Jura oder Malm). Am Ende des Jura werden die Mittelgebirge (Weserbergland, Harz) herausgehoben. Zunehmender Vulkanismus leitet den Beginn der Alpidischen Gebirgsbildung im Bereich der Alpen, Südspaniens und Nordafrikas ein. Der indische Subkontinent driftet auf Asien zu. In der Fauna verschwinden die Amphibien fast vollständig. Die Reptilien - allen voran die Dinosaurier - beherrschen die Erde. Die wenigen kleinen Säuger führten ein verstecktes Nischendasein als Nager oder Insektenfresser. Die ersten Vögel tauchen auf. Der in den Solnhofener Kalkplatten im Jura versteinerte Archaeopteryx gilt als erster Vogel. Mitteleuropa in Jura 23

24 Berühmte Versteinerung des Archaeopteryx aus den Solnhofener Plattenkalk. 24

25 Kreide: 145 Mio. Jahre bis 65 Mio. Jahre. Unterkreide, Oberkreide. Zu Beginn der Unterkreide sind weite Teile Mitteleuropas zunächst noch Festland. Funde von Skeletten und Fährten von Sauriern wie z.b. dem Iguanodon beweisen dies. Das Festland reicht vom Rheinischen Schiefergebirge über die Ardennen bis nach Südengland. Danach gewinnt das Meer wieder die Oberhand. Im Zuge einer ersten Transgression stößt das Meer vor, überflutet einen Teil Böhmens und bildet die Sedimente des Elbsandsteingebirges. Im Nordwesten dehnt sich das Gallo- Anglische Becken weit über die gesamte Nordsee und nach Norddeutschland aus. In Mitteleuropa entsteht ein Flachmeer, auch OBEREMSCHER MEER genannt, aus dem lediglich die Mittelgebirge herausragen. In Dänemark und in Ostdeutschland werden in dieser Zeit bis 800 Meter mächtige Schreibkreideablagerungen (z.b. Insel Rügen) sedimentiert. Diese sind aus winzigen Kalkgehäusen (Coccolithen) planktonischer Einzeller aufgebaut. Nordseebereich damals Emscher Meer vor ca. 100 Mio. Jahren Im Raum Peine-Salzgitter entstehen die Trümmererzlagerstätten. Diese bildeten sich durch Abtragung und natürliche Aufbereitung eisensteinhaltiger Tonsteinschichten des Gault in der unteren Oberkreide. Dabei wurden die Eisensteingeoden aus den Tonschichten im Brandungsbereich der Küste, etwa bei Adenstedt, ausgewaschen, zertrümmert und abgelagert. Die Hohlräume zwischen den Trümmerstücken wurden nach und nach durch Kalkschalen abgestorbener Lebewesen aufgefüllt und so bildete sich das bekannte Konglomerat. Gegen Ende der Kreidezeit zieht sich das Meer fast vollständig aus Europa zurück, nur kleine Teile Nordwestdeutschlands bleiben noch meerbedeckt. 25

26 Adenstedt Entstehung der sedimentären Trümmererzlagerstätte Bülten-Adenstedt Eisensteingeode in Kalkstein eingebettet. Gesehen auf Mallorca. 26

27 Typische Stücke Bülten-Adenstedter Erz 27

28 Seltene Stücke mit eingelagerten Groutit (Manganoxyd schwarz) 28

29 Gegen Ende der Kreidezeit. Der atlantische Ozean öffnet sich weiter und die Kontinente machen sich auf Wanderschaft in Richtung der heutigen Lage. Die Dinosaurier sind die dominierenden Tiere in allen Lebensräumen. Am Ende der Kreide leben ihre gewaltigsten Formen, riesige Carnosaurier, Ceratopier und Ankylosaurier. Zu dieser Zeit bereiten sich die Säugetiere schon auf ihren nun folgenden Siegeszug vor, Beuteltiere und Insektenfresser sind aus der oberen Kreide fossil überliefert. Die Pterosaurier müssen sich den Luftraum bereits mit den Vögeln teilen, ihre Blütezeit ist Mitte der Kreide vorbei. Am Übergang von der Kreide zum Tertiär ändert sich alles schlagartig. Das Große Sterben beginnt. Alle Saurier mit Ausnahme der Krokodile, alle Meeresreptilien und alle Flugsaurier sterben aus. Aus den Meeren verschwinden Ammoniten und Belemniten. Ursache ist wahrscheinlich der Einschlag eines ca. 10 km großen Asteroiden im Bereich der Yukatan-Halbinsel mit den katastrophalen Folgen für die Tierwelt. T-Rex mit Jungtieren zum Ende der Kreidezeit. 29

30 Das Kano- od. Neozoikum, Erdneuzeit: 65 Millionen Jahre bis heute Tertiär und Quartär Tertiär: 65 Millionen Jahre bis 2,5 Millionen Jahre Die Kontinentaldrift verlangsamt sich. Mit der Aufschiebung Afrikas auf Europa falten sich die Alpen auf. Indien trifft auf Asien und der Himalaja entsteht. Die TETHYS wird damit geschlossen, als kläglicher Rest bleibt das Mittelmeer. Mit der Gebirgsbildung kommt es vielerorts zu intensivem Vulkanismus in Europa. Kaiserstuhl, Vogelsberg und Rhön entstehen. In den Vorsenken der Hoch- und Mittelgebirge sowie im Bereich breiter Küstenmoorstreifen entstehen aus ausgedehnten Wäldern unter subtropischen und tropischen Klimaverhältnissen große Braunkohlelagerstätten. Im Verlauf des Tertiär wird das Klima immer kälter. Die Pflanzenwelt passt sich an, Laub und Nadelbäume dominieren. Das Leben auf dem Land hat sich grundlegend verändert. Die durch das Aussterben der Dinosaurier freigewordenen Lebensräume eroberten die Säugetiere in kürzester Zeit. Von den einstigen Riesen ist nicht viel übrig geblieben. Krokodile, Eidechsen, Schlangen und Schildkröten sind die Überreste der über 170 Millionen Jahre herrschenden Gruppe. Die Erde vor 50,2 Mio. Jahren. 30

31 Vor 14,7 Millionen Jahren wurde Süddeutschland durch den Einschlag zweier kosmischer Körper erschüttert. Es entstanden zwei Meteorkrater, die heute noch in der Landschaft sichtbar sind: das Nördlinger Ries und das Steinheimer Becken. In beiden wurde durch die Gewalt des Einschlages große Mengen an Gestein ausgesprengt und als Ringwall abgelagert. Danach füllten sich die Becken mit Wasser, es entstanden See-Ablagerungen, deren eingebettete Fossilien die damalige Lebewelt dokumentieren. Das Nördlinger Ries 31

32 Quartär: 2,5 Millionen Jahre bis heute. Das Quartär ist das Zeitalter der Eiszeiten. Aus einem kalten Grundklima heraus bildeten sich periodisch Eiszeiten (Glaziale) und relative Warmzeiten (Interglaziale) aus. Die Eiszeiten waren geprägt durch eine starke Vergletscherung des Festlandes. Der Meeresspiegel sank durch die Einbindung des Wassers in die Gletscher erheblich ab. Die letzten vier quartären Eiszeiten sind geologisch sehr gut dokumentiert. Sie wurden im Alpen- bzw. norddeutschen Raum nach Flüssen benannt, die im Allgemeinen die weiteste Ausdehnung der jeweiligen Eisschilde angeben. Man unterscheidet zwischen: - Günz- bzw. Menap- Eiszeit vor Tsd. Jahren - Mindel- bzw. Elster - Eiszeit vor Tsd. Jahren - Riss bzw. Saale - Eiszeit vor Tsd. Jahren - Würm- bzw. Weichsel- Eiszeit vor Tsd. Jahren Die Weichsel-Eiszeit drang nicht mehr so weit vor wie die beiden Vorherigen. Von den drei Gletschervorstößen überquerte keine mehr die Elbe. Allerdings prägten sich vor den Gletscherzungen in Mitteleuropa riesige eiszeitliche Tundren und Kaltsteppen aus. Eisverbreitungsgebiet der Saale und Weichsel-Eiszeit 32

33 Flora und Fauna: Die Tier- und Pflanzenwelt passte sich den klimatischen Verhältnissen an, die Säugetiere entwickelten sich zu den heutigen Arten, die Pflanzenwelt war geprägt durch Laubbäume. Zu Beginn des Quartär erschienen die ersten Menschen auf der Bildfläche. Vor Jahren begann der Mensch so zu dominieren, dass er das erste Lebewesen in der Erdgeschichte wurde, das aktiv in deren Verlauf eingreifen kann. Dies geschieht mit der fortschreitenden Bevölkerungsdichte immer rascher. Prozesse wie Klimawechsel oder Änderung der Zusammensetzung der Erdatmosphäre, die in der Erdgeschichte lange Zeiträume beanspruchten, schafft der Mensch durch seine technischen Errungenschaften in kürzester Zeit in Gang zu setzen. Bleibt zu hoffen, dass sich daraus keine Katastrophe entwickelt. Homo neanderthalensis lebte vor ca Jahren. Er wurde vom Homo sapiens verdrängt. 33

34 Zum Schluss noch ein Witz: Zwei Planeten treffen sich nach Millionen Jahren. Sagt der eine, du siehst aber schlecht aus, Fehlt dir was? Ja, stöhnt der andere, ich habe eine seltene Krankheit. Sie heißt Homo sapiens. Ach, das ist nicht so schlimm. Dauert nicht lange. Geht bald vorüber." Quellen Internet: Palaeontol/ Sonstige: Ortschronik Bülten. Heimat- und Bergbauverein Klein Bülten. Ortschronik Groß Ilsede. Arbeitskreis Chronik 950 Jahre Gr. Ilsede. Die Lichter sind erloschen. Über den historischen Bergbau im LK Peine. Ilseder Hütte Jubiläumsausgabe von Wilhelm Treue. Lehrbuch der Mineralogie. H.J. Rösler, Bergakademie Freiberg. 34