Aus was bestehen Sand­stei­ne?

Aus­gangs­ma­te­ri­al für den Bunt­sand­stein war sehr wahr­schein­lich ein wesent­lich älte­res Mate­ri­al, das in die Gegend um Dim­bach ein­ge­spült wor­den ist (sie­he Tafel 1 „Geo­lo­gi­sche Grund­la­gen“). In den Lie­fer­ge­bie­ten (sie­he Tafel 1 „Geo­lo­gi­sche Grund­la­gen“) fin­den wir ein Gestein, das durch mag­ma­ti­sche Pro­zes­se ent­stan­den ist, den Gra­nit (Auf­schmel­zen und Erkal­ten des Gesteins unter der Erd­ober­flä­che). Zu sei­nen Haupt­ge­men­ge­tei­len zählt, neben Feld­spat und Glim­mer, der Quarz (SiO2). Der Gra­nit ist durch ver­schie­de­ne Ver­wit­te­rungs­pro­zes­se in kleins­te Tei­le zer­legt, abtrans­por­tiert und abge­la­gert wor­den. Die­ser Gra­nit­quarz kam in der Pfalz als Quarz­sand zur Abla­ge­rung und bil­det den Haupt­be­stand­teil des Bunt­sand­steins.

Als Sand wer­den Kör­ner mit einer Grö­ße von 0,063 mm bis 2 mm Durch­mes­ser bezeich­net. Klei­ne­re Teil­chen wer­den als Schluff (0,063–0,002 mm) bzw. Ton (< 0,002 mm) benannt. Eine etwa anteils­mä­ßig glei­che Mischung aus Sand, Schluff und Ton ist der Lehm. Der in Dim­bach vor­kom­men­de Bunt­sand­stein, der die vie­len Fel­sen und Fels­bil­dun­gen cha­rak­te­ri­siert, ist der Tri­fels-Sand­stein. Er besteht haupt­säch­lich aus har­ten, d. h. ver­fes­tig­ten, und teil­wei­se meh­re­ren Metern mäch­ti­gen Fel­s­par­ti­en.

Wel­che Pro­zes­se model­lie­ren den Bunt­sand­stein?

Ein wesent­li­cher Fak­tor, der zur Ent­ste­hung der Viel­zahl von Ein­zel­er­schei­nun­gen der Dim­ba­cher Fel­sen führt, ist die Ver­wit­te­rung. Phy­si­ka­li­sche und che­mi­sche Pro­zes­se bewir­ken unter dem Ein­fluss von Kli­ma­pa­ra­me­tern (Tem­pe­ra­tur, Was­ser, Wind) die Auf­be­rei­tung, Ver­än­de­rung, Zer­stö­rung und Umwand­lung von Gestei­nen. Im Bunt­sand­stein ist nur wenig bis gar kein Kalk ent­hal­ten und somit gibt es hier auch nicht die Erschei­nun­gen eines Karst-Gebie­tes (Doli­nen, Tropf­stein-Höh­len, Sin­ter­ter­ras­sen usw.).

Wie sind die ver­schie­de­nen Erschei­nungs­for­men des Bunt­sand­steins zu erklä­ren?

Am Fuße der Fel­sen sind oft­mals san­di­ge Par­ti­en zu erken­nen, die durch Absan­den an den Fel­sen her­vor­ge­ru­fen wer­den. Dar­an betei­ligt sind die Inso­la­ti­ons­ver­wit­te­rung (Span­nun­gen im Gestein durch tages­zeit­lich unter­schied­li­che Son­nein­strah­lung), die Frost­spren­gungs­ver­wit­te­rung (Druck auf das Gestein durch Volu­men­aus­deh­nung des Was­sers beim Gefrie­ren) und die Salz­spren­gungs­ver­wit­te­rung (Wachs­tum von Salz­kris­tal­len beim Wie­der­aus­kris­tal­li­sie­ren).

An vie­len Bunt­sand­stein­fel­sen ist an süd­lich expo­nier­ten und regen­ge­schütz­ten Gesteins­par­ti­en eine eigen­tüm­li­che Ver­wit­te­rungs­form zu erken­nen, die an Bie­nen­wa­ben erin­nert — die Waben­ver­wit­te­rung. Auch hier sind die eben erwähn­ten Ver­wit­te­rungs­pro­zes­se betei­ligt. Grund­la­gen der Ent­ste­hungs­theo­rie sind Schicht­be­schaf­fen­heit und Bin­de­mit­tel bestimm­ter Gesteins­ho­ri­zon­te sowie Lösung und Aus­kris­tal­li­sa­ti­on von Sal­zen. Ver­all­ge­mei­nert kann fest­ge­stellt wer­den, dass die Ste­ge zwi­schen den Waben (Waben­ge­rüst) die ver­fes­tig­ten Lösungs­bah­nen – ent­lang von Klüf­ten und Schicht­flä­chen – der che­mi­schen Ver­wit­te­rungs­pro­zes­se dar­stel­len. Die Stel­len dazwi­schen sind durch das gelös­te Bin­de­mit­tel mür­be­ge­macht wor­den und wer­den als Löcher durch Wind und Was­ser her­aus­prä­pa­riert.

An den Fels­wän­den ist zudem zu erken­nen, dass man­che Par­ti­en her­vor­ste­hen und ande­rer­seits gibt es tief in die Wand zurück­grei­fen­de Berei­che.

Damit zusam­men­hän­gend ist die unter­schied­li­che Wider­stands­fä­hig­keit von Gesteins­schich­ten gegen­über den ver­schie­de­nen Pro­zes­sen der Ver­wit­te­rung. Regen­was­ser fließt nicht nur ober­fläch­lich und flä­chen­haft ab, son­dern ver­si­ckert auch in die Klüf­te. Hier wir­ken nun man­nig­fal­ti­ge Ver­wit­te­rungs­pro­zes­se, die die Sand­körn­chen letzt­end­lich aus dem Gesteins­ver­band lösen und durch Wind oder Was­ser weg­tra­gen. Här­te­re Par­ti­en sind durch Bin­de­mit­tel ver­fes­tigt und ent­hal­ten wenig Ton. Dies sind die soge­nann­ten Fels­zo­nen. Sie sind in Flüs­sen mit gro­ßer Was­ser­füh­rung und hoher Fließ­ge­schwin­dig­keit abge­la­gert wor­den. Die Ver­wit­te­rung kann in die­sen Schich­ten nicht so stark wir­ken und daher blei­ben mäch­ti­ge Fels­bil­dun­gen zurück. Auch Fels­dä­cher, Leis­ten und Sim­se wer­den von sol­chen här­te­ren Schich­ten gebil­det. Dane­ben gibt es aber auch Schich­ten, die schon sehr stark abge­tra­gen sind. Ent­stan­den sind die­se in einem ruhi­ger flie­ßen­den Gewäs­ser oder in tem­po­rä­ren Seen. Eben­so kön­nen Dünen­san­de betei­ligt sein. Die­se sind gekenn­zeich­net durch wenig Bin­de­mit­tel, etwas mehr ton­i­ge Antei­le und eine dem­entspre­chend nicht so star­ke Ver­fes­ti­gung. Vor­han­de­ne Klüf­te wer­den erwei­tert und es kön­nen neben zurück­sprin­gen­den Par­ti­en, Höh­len oder Fels­durch­brü­che ent­ste­hen. In rund 200 Jah­ren kann so eine Rück­ver­wit­te­rung von bis zu 10 cm erfol­gen.

In die Fels­zo­nen ein­ge­schal­tet sind oft­mals Schich­ten mit Geröl­len („Kie­sel­stei­nen“). Sie sind unter­schied­lich groß, ver­schie­den gefärbt und bestehen meist aus Quar­zen. Um Kom­po­nen­ten von sol­cher Grö­ße trans­por­tie­ren zu kön­nen, müs­sen kräf­ti­ge Was­ser­mas­sen gewirkt haben. Bei ihrem Trans­port wur­den die­se abge­run­det. Kräf­ti­ge und kurz­zei­ti­ge Regen­fäl­le (Stark­re­ge­n­er­eig­nis­se) mit ent­spre­chen­der Strö­mung haben die meh­re­re Zen­ti­me­ter mes­sen­den Stein­chen ein­ge­spült und abge­la­gert.

Cha­rak­te­ris­tisch sind wei­ter­hin ein­zel­ne Klein­struk­tu­ren in den ein­zel­nen Schich­ten. Lagern sich die von Was­ser und Wind mit­ge­brach­ten Teil­chen eben und gleich­mä­ßig über­ein­an­der ab, ent­steht eine Hori­zon­tal­schich­tung. Schräg­schich­tun­gen äußern sich an geneig­ten Schich­ten und sind durch Unter­was­ser-Dünen ent­stan­den, die ähn­lich den Wüs­ten­dü­nen auf­ge­baut sind. An ihrer der Fließ­rich­tung abge­wand­ten Sei­te lagern sich die mit­ge­führ­ten San­de am Hang schräg ab. Aller­dings kann sich im Lauf der Zeit die Strö­mungs­rich­tung des Flus­ses ändern. Ergeb­nis ist, dass nun in Schich­ten, die über­ein­an­der­lie­gen, die Schräg­schich­tung vari­iert oder voll­stän­dig gegen­sätz­lich aus­ge­rich­tet sein kann. Dann liegt eine sog. Kreuz­schich­tung vor.

Wei­ter­füh­ren­de Lite­ra­tur:

Gei­ger, M. (2018): Ann­wei­ler: Bunt­sand­stein-Wan­der­pfad und Tri­fels-Schich­ten.- In: Gei­ger, M. (Hrsg. 2018): Die Land­schaf­ten der Pfalz ent­de­cken — Geo-Tou­ren für Fami­li­en. Land­au, S. 110–111.

Gei­ger, M. (2018): Dahn: Der „Dah­ner Fel­sen­pfad“.- In: Gei­ger, M. (Hrsg. 2018): Die Land­schaf­ten der Pfalz ent­de­cken — Geo-Tou­ren für Fami­li­en. Land­au, S. 124–125.

Gei­ger, M. (2015): Geo­lo­gie des Was­gau-Fel­sen­lan­des.- In: Gei­ger, M. (Hrsg. 2015): Das Fel­sen­land im Was­gau — ein Geo- und Bild­füh­rer. Land­au, S. 21–31.

Gei­ger, M. (2012): Bad Dürk­heim und Lei­stadt: Bunt­sand­stein-Stein­brü­che.- Gei­ger, M. (Hrsg. 2012): Die Land­schaf­ten um Bad Dürk­heim. Land­au, S. 20–25.

Gei­ger, M. (1987): Der Pfäl­zer­wald im geo­gra­phi­schen Über­blick.- In: Gei­ger, M./Preuß, G./Rothenberger, K.-H. (Hrsg. 1987): Der Pfäl­zer­wald — Por­trät einer Land­schaft. Land­au, S. 9–58.