Neuauflage der Geologischen Karte GK 25 Blatt 5315 Herborn im Lahn-Dill-Gebiet

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1 Heiner Flick & Heinz-Dieter Nesbor Neuauflage der Geologischen Karte GK 25 Blatt 5315 Herborn im Lahn-Dill-Gebiet Neuauflage der Geologischen Karte GK 25 Blatt 5315 Herborn im Lahn-Dill-Gebiet G4 Heiner Flick & Heinz-Dieter Nesbor Einleitung Die Geologische Karte von Hessen im Maßstab 1 : (GK 25) dient in vielen Bereichen als Grundlage, so für die Raum- und Landschaftsplanung, den Natur- und Landschaftsschutz sowie die Sicherung von Grundwasser-, Rohstoffund Energieressourcen. Das Kartenwerk ist jedoch in seiner Zusammensetzung sehr heterogen, wobei die einzelnen Blätter in ihrer Aussagekraft nur bedingt vergleichbar sind. So ist das Gesamtgebiet von Hessen nur zum Teil durch moderne Karten abgedeckt, d. h. in den letzten Jahrzehnten geologisch aufgenommen worden. In manchen Teilbereichen sind die geologischen Karten über 100 Jahre alt und daher eher von historischem Wert. Von solchen Gebieten liegen jedoch verschiedentlich Manuskriptkarten vor, die in Vorbereitung einer geplanten und nicht mehr durchgeführten Neuauflage erarbeitet wurden. Sie weisen einen deutlich moderneren Stand als die bisher zugängliche gedruckte Ausgabe auf. Nach einer gründlichen Überarbeitung können diese Karten offiziell herausgegeben und somit die aktualisierte geologische Datenbasis des betreffenden Gebietes dem Nutzer zugänglich gemacht werden wie zum Beispiel das hier vorgestellte Blatt 5315 Herborn (Flick 2012) Limburg Gießen Frankfurt Wiesbaden Darmstadt Frankenberg Kassel Alsfeld Fulda Abb. 1: Vereinfachte geologische Karte von Hessen mit Kennzeichnung der einzelnen Blattschnitte der GK 25, Blatt Herborn herausgehoben (rote Umrandung)

2 Jahresbericht 2011 Historie Das geologische Blatt 5315 Herborn befindet sich am Westrand von Mittelhessen und umfasst einen Kartenausschnitt des zum Rheinischen Schiefergebirge gehörenden Lahn-Dill-Gebietes und des Westerwaldes (Abb. 1). Als das betreffende Kartenblatt vor gut 100 Jahren von der damaligen Königlich Preussischen Geologischen Landesanstalt herausgegeben wurde (Kayser 1907), hatte man noch ganz andere Vorstellungen von der geologischen Struktur des Gebietes und zum Teil auch von der Altersstellung der dort zutage tretenden Gesteine. Das betrifft insbesondere die Hörre-Zone. Sie wurde fälschlicherweise als Sattelstruktur interpretiert, die die Lahnmulde von der Dillmulde trennt. Weiterhin wurde für die Dillmulde und nicht nur dort ein isoklinaler Faltenbau angenommen, um die im Verhältnis zu den Schichtmächtigkeiten oft großen Ausstrichbreiten zu erklären. Der seitdem erfolgte Erkenntniszuwachs, besonders aus den letzten Jahrzehnten, ließ eine Neubearbeitung notwendig erscheinen. Für die nördlichen und nordöstlichen, ebenfalls von E. Kayser erstmals aufgenommenen Anschlussblätter 5215 Dillenburg und 5216 Oberscheld ist diese bereits seit längerem erfolgt (Lippert 1970 bzw. Bender et al. 1997). Für Blatt Herborn gibt es keine vergleichbare moderne Neukartierung. Allerdings war bereits in den dreißiger Jahren des vergangenen Jahrhunderts eine Neuauf lage in Vorbereitung. Dabei waren W. Ahrens für die Kartierung der überwiegend vulkanischen Gesteine des Westerwaldes aus der Tertiär-Zeit zuständig und W. Kegel für die überaus komplizierte Gesteinsabfolge des Lahn-Dill-Gebietes aus dem Erdaltertum, dem Paläozoikum. Die Neukartierung stellte einen erheblichen Fortschritt zur 1. Auflage dar. Sie war aber nicht über den Status von Manuskriptkarten hinausgekommen, die beim HLUG archiviert sind. Überarbeitung der Manuskriptkarte Während die Kartierung von Ahrens für das Tertiär des Westerwaldes weitgehend übernommen werden konnte, erforderte der paläozoische Anteil des Lahn- Dill-Gebietes von Kegel deutlich mehr Aufwand. Das hing vor allem damit zusammen, dass die Farben der Manuskriptkarte oft nicht mehr eindeutig unterscheidbar waren und damit der Legende nicht immer sicher zugeordnet werden konnten. Davon waren vor allem die vulkanischen Abfolgen der Devon- und Karbon-Zeit mit ihren verschiedenen Grüntönen betroffen. Folglich erforderten gerade diese Bereiche umfangreiche Begehungen im Gelände. Für die Sedimentgesteine des Oberdevons wurden meist Vereinfachungen notwendig, da die Aufsammlung und Bearbeitung von Proben zur Gewinnung von Mikrofossilien für eine genauere stratigraphische Untergliederung aus zeitlichen Gründen unterbleiben mussten. Der Erkenntniszuwachs für den Bereich der Hörre- Zone war in den letzten Jahrzehnten so gravierend, dass die Kegelsche Kartierung keine brauchbare Kartenunterlage mehr abgab. Hier konnte zum einen auf die Karte der Hörre-Zone von Bender (2006) zurückgegriffen werden, die östlich der Dill gerade noch auf das Blatt Herborn reicht. Zum anderen konnten für den erheblich größeren Bereich südwestlich der Dill bis über den Ulmbach hinaus die von Peter Bender betreuten Diplomkartierungen von Amman und Kornder herangezogen werden. Sie wurden durch persönliche Aufzeichnungen von P. Bender ergänzt. Somit entspricht nun auch die Hörre-Zone auf Blatt Herborn den aktuellen stratigraphischen und strukturellen Kenntnissen (Abb. 2). Wie sich die Vorstellungen zur Geologie im südöstlichen Rheinischen Schiefergebirge seit der 1. Auflage von Blatt Herborn durch Kayser (1907) gewandelt und weiterentwickelt haben, spiegelt besonders der geologische Schnitt wider (Abb. 3). So hat sich herausgestellt, dass in dem betreffenden Gebiet die Gesteinsabfolgen nicht nur durch einen Faltenbau gekennzeichnet sind wie ursprünglich angenom- 126

3 Heiner Flick & Heinz-Dieter Nesbor Neuauflage der Geologischen Karte GK 25 Blatt 5315 Herborn im Lahn-Dill-Gebiet Abb. 2: Ausschnitt aus der geologischen Karte Blatt Herborn mit der Hörre-Zone (untere Hälfte), der Dillmulde (obere Hälfte) und den auflagernden Gesteinen des Westerwaldes (Mitte). Links: 1. Auflage (Kayser 1907), rechts: 2. Neuauflage. Dill Mulde Hörre Zone 20 Fleisbach Rommelbach tro g g g 12 Abb. 3: Geologischer Schnitt durch Blatt Herborn mit deutlich erkennbarer Zerlegung der paläozoischen Gesteinsabfolgen in einzelne Schuppenkörper. 127

4 Jahresbericht 2011 men, sondern auch durch einen intensiven Schuppenbau überprägt wurden. Dabei ließen sich die auf den Blättern Dillenburg und Oberscheld definierten Schuppeneinheiten problemlos auf das Blatt Herborn übertragen. Der überaus intensive Schuppenbau der Hörre-Zone lässt neben den stratigraphischfaziellen Argumenten nachvollziehen, dass diese Struktureinheit inzwischen als ortsfremd (allochthon) interpretiert wird. Sie wurde während der Gebirgsbildung weit aus dem Süden herantransportiert, im Unterschied zu der ortsständigen (autochthonen) Dill- und Lahnmulde. Im Bereich der Überschiebung auf die Dillmulde sind dabei verschiedene Einheiten als linsenförmige Scherkörper eingeklemmt worden, wie z. B. der unterkarbonische Kammquarzit, der selbst nicht zur Hörre-Zone gehört (s. unten). Exotisch sind auch die in die oberdevonische Schichtenfolge eingeschuppten Einheiten des Pentamerus-Quarzits und Greifensteiner Kalks aus dem Grenzbereich Unter-/ Mitteldevon. Die Hörre-Zone selbst wird wiederum erkennbar flach von der Lahnmulde überschoben. Geologie des Blattgebietes Entsprechend der Lage innerhalb des Rheinischen Schiefergebirges besteht der Unterbau aus gefaltetem Grundgebirge, das in der Westhälfte des Blattes von dem vorzugsweise vulkanisch geprägten Tertiär des Westerwaldes überdeckt wird (Abb. 4). Die paläozoische Schichtenfolge auf Blatt Herborn reicht stratigraphisch vom hohen Unterdevon bis zum Unterkarbon und umfasst somit den Zeitraum von Millionen Jahren vor heute (Abb. 5). Von Nordwes ten nach Südosten hin betrachtet, treten auf dem Blattgebiet Struktureinheiten der Dillmulde, der Bicken- und der Kammquarzit-Schuppe, der Hörre- Zone sowie der Lahnmulde zu Tage. Alle genannten Einheiten weisen eine von Südwest nach Nordost gerichtete Orientierung der Strukturen (Streichen) auf, die im Zuge der Variskischen Gebirgsbildung während der Oberkarbon-Zeit angelegt wurden. Karte der tektonischen Einheiten Quartäre Deckschichten Tertiäre Gesteine des Westerwaldes Dill und Lahn Mulde Unterkarbon Oberdevon Mitteldevon Unterdevon Kammquarzit Schuppe Bicken Schuppe Maßstab 1 : Hörre Zone Unterkarbon Oberdevon km Abb. 4: Die geologischen Struktureinheiten auf Blatt Herborn. 128

5 Heiner Flick & Heinz-Dieter Nesbor Neuauflage der Geologischen Karte GK 25 Blatt 5315 Herborn im Lahn-Dill-Gebiet Abb. 5: Darstellung der Erdzeitalter mit Kennzeichnung der Ablagerungsgeschichte im Lahn-Dill-Gebiet (rot) und des Vulkanismus im Westerwald (grün), aus Flick (2010), verändert. Die auf Blatt Herborn vertretene Gesteinsabfolge aus dem Erdaltertum ist in einem tropischen Flachmeer abgelagert worden. Das Rheinische Schiefergebirge lag im Paläozoikum nahe dem Äquator, auf dem überfluteten Südrand eines Großkontinentes. Dieser umfasste Nordamerika, Grönland und Nordeuropa. Von diesem Kontinent aus wurden große Mengen an Sand und Ton in den flachen Meeresraum transportiert und dort abgelagert. In der Dill- und Lahnmulde liegen diese Sedimente heute in Form von Tonschiefern und Sandsteinen vor, die auch auf Blatt Herborn verbreitet auftreten. Markant sind dabei die Tonschiefer der Wissenbach-Schiefer-Formation, die lokal als Dachschiefer genutzt wurden. Prägend für Dill- und Lahnmulde sind vulkanische Prozesse, die sowohl in der Devon- als auch nochmals in der Unterkarbon-Zeit stattfanden. Infolge der 129

6 Jahresbericht 2011 vulkanischen Tätigkeit entwickelten sich untermeerische Vulkankomplexe, die während des Devons aufgrund der tropischen Klimaverhältnisse von Korallen und Schwämmen besiedelt wurden. So entstanden mächtige Riffkomplexe, wie z. B. das Langenaubach-Breitscheider Riff auf Blatt Herborn. Später, in der höheren Devon-Zeit, wurden verbreitet Sande und Tone abgelagert, die heute als massige Sandsteine sowie meist grün und rot gefärbte Tonschiefer vorliegen. Die in der darauf folgenden Unterkarbon-Zeit submarin entstandenen vulkanischen Abfolgen haben eine besonders große Verbreitung. Dieser sogenannte Deckdiabas besteht zum großen Teil aus basaltischen Lavaströmen, die sich auf dem Boden des ehemaligen Flachmeeres ergossen haben. Ihre submarine Entstehungsweise ist an der typischen Kissenform erkennbar (Abb. 6). Überlagert werden diese vulkanischen Gesteine wiederum von Tonschiefern und schließlich von Grauwacken (Abb. 7). An der Grenze zur Hörre-Zone sind die Bicken- und die Kammquarzit- Schuppe in mehreren kleinen Teileinheiten eingeschuppt. Markantes Schichtglied hierbei ist der vielfach in einzelnen Klippen auftretende Kammquarzit (Abb. 8). Die aus ehemals reinen Strandsanden hervorgegangene Schichtenfolge aus der Unterkarbon-Zeit erstreckt sich in streichender Richtung bemerkenswerterweise über 200 km vom Rheinischen Schiefergebirge bis in die Gegend von Magdeburg. Das Ulmbachtal auf Blatt Herborn bietet dabei den südwestlichsten Aufschluss. Die Hörre-Zone selbst unterscheidet sich grundsätzlich von den oben genannten Struktureinheiten. So fehlen in dieser Zone vulkanische Gesteine gänzlich, während zur gleichen Zeit in der heute unmittelbar benachbarten Dillund Lahnmulde eine intensive vulka- Abb. 6: Fossiler basaltischer Meeresboden aus der Unterkarbon-Zeit, bestehend aus typischer schlauchförmiger Kissenlava; Homberg bei Erdbach. Abb. 7: Gut geklüfteter kieseliger Tonschiefer aus der Unterkarbon-Zeit, durch Faltungsvorgänge schräggestellt; Naturdenkmal in Herborn. Abb. 8: Isolierte Klippe aus Kammquarzit in der Bicken-Schuppe; bei Beilstein. 130

7 Heiner Flick & Heinz-Dieter Nesbor Neuauflage der Geologischen Karte GK 25 Blatt 5315 Herborn im Lahn-Dill-Gebiet nische Tätigkeit herrschte. Weiterhin treten bereits in der Oberdevon-Zeit verbreitet Grauwacken auf, d. h. ca. 30 Millionen Jahre früher als im übrigen Rheinischen Schiefergebirge. Schließlich kommt noch die auffällig intensive Schuppentektonik und teilweise enge Faltung hinzu, die dieses Gebiet auszeichnet. Die dem paläozoischen Grundgebirge auflagernde Gesteinsabfolge des Westerwaldes aus der Erdneuzeit setzt sich neben sedimentären Ablagerungen hauptsächlich aus vulkanischen Gesteinen zusammen. Bei letzteren handelt es sich um basaltische Lava ströme, die sich in der Tertiär-Zeit großflächig über die damalige Landschaft ergossen haben. Hinzu kommen basaltische Tuffe, die von explosiven Vulkanausbrüchen zeugen. Die sedimentäre Abfolge umfasst im Wesentlichen Ton, Sand und Kies, untergeordnet auch Braunkohle, wobei die Tone den Wester wald weithin bekannt gemacht haben. Bedeutung des Blattes Herborn Auf Blatt Herborn liegen mehrere für das Paläozoikum des Rheinischen Schiefergebirges wichtige Vorkommen bzw. Aufschlüsse. Das Langenaubach- Breitscheider Riff zum Beispiel, das einzige mittel- bis oberdevonische Riffkalkvorkommen in der Dillmulde, befindet sich fast vollständig auf Blatt Herborn. Dort sind durch Krebs (1966) für die paläozoischen Riffe generell wegweisende Untersuchungen durchgeführt worden. Dadurch wurde der ursprüngliche Bau des Riffes als Atoll erkannt. In den Riffgesteinen sind Verkarstungsphänomene zu studieren, die zum einen Teil schon im Erdaltertum, zum anderen Teil erst in der Tertiär-Zeit entstanden sind (Abb. 9). Diese Hohlformen sind wichtige Fundpunkte für Zeugnisse aus der Vor- und Frühgeschichte. Der Breitscheider Ortsteil Erdbach am Rande des Riffes mit dem als Naturdenkmal geschützten Aufschluss am Homberg ist die Typlokalität der Erdbacher Kalke. Von dort leitet sich das Erdbachium als Zeitabschnitt im Unterkarbon II/III ab. Ebenfalls als Naturdenkmal ist das fossilreiche Profil im höheren Unterkarbon am Weinberg (= Dollenberg) in Herborn ausgewiesen. Das trifft auch auf die Typlokalität des besonders fossilreichen Greifensteiner Kalkes zu, der in einem Schurf in der Hörre-Zone im Südosten des Blattes freigelegt wurde. Abb. 9: Tropfsteine (Stalaktiten und Stalagmiten) in der Breitscheider Herbstlabyrinth-Höhle. 131

8 Jahresbericht 2011 Schlussbemerkung Die Neuauflage von Blatt 5315 Herborn vereint Teilkartierungen unterschiedlicher Entwicklungsschritte in der geologischen Erkundung des Rheinischen Schiefergebirges. Da personelle Ressourcen des HLUG für eine Neukartierung nicht vorhanden sind, bietet der Rückgriff auf in wesentlichen Teilen schon ältere Manuskriptkarten einen Kompromiss, um das amtliche Kartenwerk zu modernisieren. Ergänzende Begehungen zur Überarbeitung dieser Kartenvorlagen konnten aus Zeitgründen nur begrenzt durchgeführt werden. Dennoch stellt die vorliegende Neuauflage gegenüber der 1. Auflage von 1907 einen erheblichen Fortschritt dar, der diesen Kompromiss rechtfertigt. Literatur Bender, P. (2006): Geologische Karte der Hörre (zwischen Dill und Lahn) und der Frankenbacher Schuppenzone 1 : Wiesbaden. Bender, P., Lippert, H.-J. & Nesbor, H.-D. (1997): Blatt 5216 Oberscheld, 2. Auflage. Geol. Kt. Hessen 1 : mit Erl.: 421 S., 41 Abb., 28 Tab., 1 Kt., 2 Beibl.; Wiesbaden. Flick, H. (2010): Lahn-Dill-Gebiet. Riffe, Erz und edler Marmor. - Streifzüge durch die Erdgeschichte, hrsg. von G. Meyenburg S., zahlr. Abb. u. Tab.; Wiebelsheim (Quelle & Meyer, Edition Goldschneck). Flick, H. (2012): Blatt 5315 Herborn, 2. Auflage. Geol. Kt. Hessen 1 : 25000; Wiesbaden. Kayser, E. (1907): Blatt Herborn. Geol. Kt. Preußen u. benachbar. B.-St., Lfg. 101, 1 : mit Erl.: 73 S., 3 Abb., 1 Kt.; Berlin. unveränderter Nachdruck 1996 Krebs, W. (1966): Der Bau des Oberdevonischen Langenaubach-Breitscheider Riffes und seine weitere Entwicklung im Unterkarbon (Rheinisches Schiefergebirge). Abh. senckenberg. naturforsch. Ges., 511: 1-105, 18 Abb., 3 Tab., 13 Taf.; Frankfurt/M. Lippert, H.-J. (1970), unter Mitarbeit von Hentschel, H. & Rabien, A.: Blatt 5215 Dillenburg, 2. Auflage. Geol. Kt. Hessen 1 : mit Erl.: 550 S., 18 Abb., 56 Tab., 6 Taf., 1 Kt., 3 Beibl.; Wiesbaden. 132