Buntsandstein im Überblick

Chronostratigraphie und Lithostratigraphie des Germanischen Buntsandsteins

Chronostratigraphie und Lithostratigraphie des Germanischen Buntsandsteins. Die großen Diskordanzen finden ihren Niederschlag in entsprechend großen Schichtlücken. Sie sind in Schwellenregionen (Hochlagen) natürlich auch stärker ausgeprägt als in tieferen Regionen (Teilbecken, Senken etc.). Das Saale-Unstrut-Triasland lag in einer Beckensituation, weshalb die Erosionsdiskordanzen hier nicht so einschneidend sind wie beispielsweise auf der westlich benachbarten Eichsfeldschwelle. (Nach Lepper & Röhling, 1998, umgezeichnet/modifiziert)

In der älteren Trias (Unterer und Mittlerer Buntsandstein) beherrschen kontinentale, häufig rot gefärbte Klastika (Sandsteine, Schluffsteine, Tonsteine) das Bild in den Gesteinsabfolgen. Das führte früher zur Annahme einer Entstehung des Buntsandsteins unter ariden, wüstenartigen Bedingungen. Inzwischen hat sich aber herausgestellt, daß die Verhältnisse im Buntsandstein viel komplexer waren, und ein großer Teil der Sedimente wurde tatsächlich unter aquatischen Bedingungen (also in oder unter Einfluß von Gewässern) gebildet.

In Abhängigkeit von eustatischen Meeresspiegelschwankungen und von tektonischen Bewegungen entstanden im Germanische Becken mehrere große Sedimentationszyklen im Buntsandstein, getrennt durch Sedimentationsunterbrechungen und Phasen stärkerer Erosionen (Abtragung). Diese Zyklen benutzt man heute zur lithostratigraphischen Gliederung (8 Einheiten oder Formationen, Bild 1). Interessanterweise steckt in den Sedimentationsunterbrechungen und oder Erosionsphasen sehr oft mehr Zeit als in den Phasen der Sedimentation. Einige Meter Sandstein können das Resultat eines Unwetters von kurzer Dauer sein, die Abtragung dieser wenigen Sandsteinmeter kann Tausende von Jahren dauern!

Die Erosionen fanden natürlich in Perioden tiefer Meeresspiegelstände besonders energisch statt (Höhendiffrenz Meeresspiegel - Landoberfläche), und hier wiederum in tektonisch besonders herausghobenen Hochlagen und Schwellengebieten (z.B. die unserem Gebiet benachbarte Eichsfeld- Schwelle). Letzlich führte das zur Abtragung oft umfangreicher Schichtpakete und zur diskordanten Auflagerung des nächsten Zyklus'. Besonders markant ist die sogenannte H-Diskordanz zwischen Solling-Fm. und Hardegsen-Fm., die an eine tektonische Unruhephase im germanischen Becken geknüpft ist. In manchen herausgehobenen Gebieten ging die Abtragung vor Auflagerung der Solling-Formation bis an die Grenze U. Buntsandstein - O. Zechstein! Das bedeutet: lokal ist annähernd der gesamte Buntsandstein unterhalb der Solling-Formation entfernt worden. In unserem Gebiet ist die Schichtenfolge aber wegen seiner relativen Beckenlage recht vollständig.

Insbesondere die kleineren Gewässer (Tümpel, kleinere Seen, aber auch Flüsse) existierten oft nur kurze Zeit. Nach Niederschlägen folgten trockene Phase, in denen die Gewässer wieder austrockneten. Selbst die Flüsse fielen periodisch trocken, so wie man das auch heute in trockenen (ariden bis semiariden) Gebieten beobachten kann. Diese Wechsel boten nur speziell angepaßten Tieren und Pflanzen eine ausreichende Existenzgrundlage. Daher findet man im Buntsandstein oft nur artenarme Fossilgemeinschaften solcher Spezialisten.

Pleutromeia Trematosaurus Estheria Cypris         
2: Pleuromeia, eine charakteristische Pionierpflanze des Buntsandsteins aus dem Verwandtschaftskreis der Bärlappgewächse. 3: Zu den großen Lurchen des Buntsandsteins gehört Trematosaurus. Bei Bernburg wurden zahlreiche Reste dieses großen Labyrinthodontiers gefunden. Das Bild zeigt einen etwa 30 cm langen Schädel aus der Geologisch-Paläontologischen Sammlung der Universität Leipzig. 4 und 5: Kleinkrebse aus der Gruppe der Conchostraken (4) und Ostracoden (5) gehören zu den häufigeren Fossilien des Buntsandsteins. Sie sind allerdings sehr klein und oft nur mit speziellen (mikropaläontologischen) Methoden zu gewinnen.

Steinbruch im Buntsandstein: helle und rötliche Sandsteine sowie dunkelrote und grünliche Ton- und Schluffsteine der Solling-Formation.

Neben der lakustrinen Fazies periodischer, stehender Gewässer spielten Flüsse eine wichtige Rolle im Sedimentationsgeschehen. Sie entwässerten das Germanische Becken umgebenden Hochlagen und führten im mehr oder weniger ariden Klima oft nur gelegentlich Wasser. Häufig waren es "verwilderte" Flüsse ("braided rivers") mit ihren charakteristischen Geflecht zahlreicher und ständig wechselnder Fließrinnen. Entsprechende Schichtungsmerkmale sind im Buntsandstein weit verbreitet, und auch Spuren von großen Überschwemmungen (Schichtfluten) fehlen nicht. Der Vielfalt sedimentologischer Erscheinungen steht die auffallende Fossilarmut großer Bereiche des Buntsandsteins gegenüber. Sie ist keinesfalls nur Ausdruck primärer Lebensfeindlichkeit des Buntsandstein-Milieus, wie man früher so gerne spekulierte, sondern auch Folge der P/T-Katastrophe sowie der hochoxydativen Verhältnisse während der Bildung der Rotsedimente. Insbesondere organisches Material (Pflanzenreste, Palynomorphen etc.) hat unter solchen Verhältnissen nur eine geringe Chance zur fossilen Überlieferung. Insgesamt ist aber im höheren Bereich des sm (höhere Hardegsen- und Solling-Formation) eine deutliche Steigerung der Diversität von Organismenresten und Spuren (insbesondere Tetrapodenspuren) festzustellen. In dieser Zeit änderte sich auch das Florenbild deutlich: die Dominanz der Lycopodiaceen-Sporen (Bärlapp-Gewächse, wie Pleuromeia) in den Sporen/Pollen-Spektren endete zugunsten von Pollen höherer Pflanzen. Schizoneura (Farn) und Voltzia (Konifere) sind weit verbreitete Pflanzenfossilien, die häufigen Fährten von Chirotherium barthi ("Handtier") belegen die Anwesenheit größerer Reptilien.

Die Diversifizierung der Organismenwelt, vor allem in der Solling-Formation, hängt wohl auch mit einem markanten Meeresspiegelanstieg in der oberen Untertrias (ob. Skyth) zusammen. Mit der langsamen Transgression des Rötmeeres änderten sich zunächst Humidität und Grundwasserspiegel, so daß sich Vegetation weit stärker ausbreiten konnte. Verbreitet kam es jetzt auch zu deutlich erkennbaren Bodenbildungen (Violetthorizonte in den heutigen Sandsteinprofilen). Schließlich überrollte das Rötmeer langsam große Teile des Germanischen Beckens, womit nun ein stärker marin kontrollierter Abschnitt unserer Trias eingeleitet wurde.