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Exkursionsbericht Öland

  1. Sedimentgesteine
    1.1. Äleklinta
    1.2. Eskilslund
    1.3. Hagskog
    1.4. Neptuni åkrar
  2. Kristallingeschiebe
  3. Anorogene Ostsmåland-Granite
  4. Literatur
Abb. 1: Küste bei Äleklinta.

Öland ist ein beliebtes Reiseziel für den Fossiliensammler. Die Insel besteht aus paläozoischen Sedimentgesteinen (Mittelkambrium bis Mittelordovizium), vor allem den grauen und roten Orthocerenkalken, die auch in Norddeutschland häufig als Geschiebe zu finden sind. Der erste Teil dieses Exkursionsberichtes führt an einige der zahlreichen paläontologisch interessanten Lokalitäten (entnommen aus GRAVESEN 1993). Zur Geologie und Paläontologie Ölands sowie weiterführender Literatur s. SCHULZ 2002, VOLLBRECHT & WEMMER 2019.

Eigentliches Ziel der Reise war der Blick auf die Kristallingeschiebe an den westlichen Inselstränden und Steilufern im nördlichen Teil von Öland. Die Geschiebe stammen überwiegend vom nahen schwedischen Festland, aus Ost- und Nordost-Småland, einem Gebiet entgegen der vorherrschenden Zugrichtung der Gletscher während der letzten Vereisung. Viele der Strandgerölle haben also nur einen kurzen Transportweg zurückgelegt und sind als Nahgeschiebe anzusehen. Ihr Studium ermöglicht auf einfache Weise einen umfassenden Einblick in die häufigsten Gesteinstypen des nahen Grundgebirges. Neben der allgemeinen Betrachtung der Kristallingeschiebe im zweiten Teil wird ein dritter Abschnitt den anorogenen Ost-Småland-Graniten (Uthammar-, Götemar- und Jungfrun-Granit) gewidmet, die von besonderem geschiebekundlichen Interesse und auf Öland nicht selten zu finden sind.

Abb. 2: Kartenskizze Skandinavien. Der graue Kasten markiert das Gebiet in Abb. 3.
Abb. 3: Kartenskizze der Fundlokalitäten auf Öland (Kartenausschnitt, leicht verändert, aus WIK et al 2005).

1. Sedimentgesteine

An den westlichen Steilufern der Insel sind die Sedimentgesteine teilweise hervorragend aufgeschlossen. Der Grund ist die Ausbildung einer Schichtstufe durch das leichte Einfallen der ursprünglich planar abgelagerten Sedimentschichten (Plattformsedimente) nach Ostsüdost. Im Westen streichen die ältesten Schichten aus (Mittelkambrium bis Unterer Roter Orthocerenkalk), nach Osten sind sie bis ins Mittelordovizium verfolgbar. Oberes Ordovizium steht am Ostseegrund östlich von Öland an. Es folgt ein vereinfachter Abriss der Schichtenfolge Ölands vom Mittelkambrium bis Mittelordovizium:

Mittel- bis Oberkambrium ist mit hellen Sand- bis Siltsteinen („Tessini-Sandstein“, „Paradoxissimus-Sandstein“), schwarzen Alaunschiefern, Stinkkalken und Anthrakoniten vertreten. Im untersten Ordovizium setzt sich die Tiefwasserfazies aus dunklen Tonsteinen fort. Den Beginn des Ordoviziums markiert ein erstes Auftreten von Graptolithen. Der Dictyonema– jetzt Rhabdinopora-Schiefer, ein schwarzer geschichteter Tonstein, enthält netzförmige Kolonien des Graptolithen Rhabdinopora flabelliformis. Über dem Dictyonema-Schiefer schließt sich lokal eine dünne Lage des Obolus-Konglomerats an, ein heller Sandstein mit phosphatschaligen Brachiopoden (Obolus apollinis).

Ab dem Unterordovizium entwickelt sich zum ersten Mal in der Erdgeschichte eine ausgedehnte Sedimentation von Kalksteinen, eine Flachwasserfazies mit einer vielfältigen Fauna aus Cephalopoden, Trilobiten und Brachiopoden. Die Gliederung des Ordoviziums von Öland erfolgt traditionell in Trilobitenstufen (SCHULZ 2002: 216ff). Verschiedenen Schichtteilen werden eigene Namen nach der spezifischen stratigraphischen Verbreitung der einzelnen Trilobitenarten zugeordnet. Daraus resultiert auch die verwirrende Vielfalt der Bezeichnungen ordovizischer Kalksteine. Sie können zwar anhand ihrer Lithologie bestimmbar sein, im Zweifelsfall ist aber das Auffinden der namensgebenden Trilobiten entscheidend.

Den Beginn der kalkigen Ablagerungen bildet die Ceratopyge-Stufe aus geschichteten und massigen glaukonitischen Kalken. Graue bis bunte und glaukonitreiche Kalke sowie härtere glaukonitisch-knollige Tonsteinlagen wechseln sich gegenseitig ab. Vom Ceratopyge-Kalk sind zahlreiche Typen bekannt. Das Gestein enthält mm-große, schwarzgrüne Glaukonit-Pellets und kann dunkelgrau, häufig mit grünlichen und rötlichen Partien, seltener auch bunt gefärbt sein.

Roter und Grauer Orthoceren-Kalk wurden früher in großem Stil in Steinbrüchen gewonnen und zu Platten verarbeitet. Ein Abbau ist seit der Wikingerzeit belegt, die historischen Steinbrüche liegen direkt an der Westküste und ermöglichten einen leichten Abtransport per Schiff. Auch heute noch gibt es große Steinbrüche im Inland der Insel. Die Vorkommen von Orthocerenkalken sind nicht auf Öland beschränkt, sondern setzen sich wenig südlich der Insel, vor allem aber quer durch die Ostsee bis nach Estland und weiter zum Ladoga-See fort. Namensgeber sind die Reste lang gestreckter bis kegelförmiger großer Kopffüßer (Cephalopoden). Orthoceras, Endoceras und Lituites bilden verschiedene Gattungen innerhalb der Ordnung der Nautiloideen und sind längst ausgestorben, ihr Vorkommen beschränkt sich auf das Ordovizium.

Die Orthocerenkalke lassen sich grob in Unteren, Mittleren und Oberen Grauen und Roten Orthocerenkalk unterschieden (vgl. RUDOLPH 2017). Darüber hinaus existieren für die einzelnen Schichtteile zahlreiche Unterbezeichnungen (mehr als 30 Varietäten in PATRUNKY 1925). Namensgeber sind wieder die entsprechenden Trilobitengattungen.

Unterer roter Orthocerenkalk: gleichmäßig roter, feinkörniger bis dichter und deutlich geschichteter Kalkstein, teilweise auch gelb- und grün geflammt. Zum Unteren Roten Orthocerenkalk gehören Planilimbata– und Limbata-Kalk. Der Planilimbata-Kalk (Abb. 36) ist violettrot gefärbt, mit orangegelben bis gelblichgrünen Schlieren. Gelegentlich finden sich kleine Glaukonitnester; Trilobiten bis 5 cm. Der Limbata-Kalk (Abb. 29-31) ist der typische Untere Orthocerenkalk und als Geschiebe sehr häufig zu finden. Er besitzt eine ziegel- bis dunkelrote Farbe und enthält manchmal grünliche Wühlspuren sowie Trilobiten bis 1 cm.

Der Untere Rote Orthocerenkalk wird durch die bunte „Blumenschicht“ (schwedisch blomminge bladet) begrenzt. Die Blumenschicht liefert auffällige Geschiebe und sieht sehr attraktiv aus (Beispiele von Älekinta Abb. 18-19).

Unterer Grauer Orthocerenkalk: dichter und harter Kalkstein mit splittrigem Bruch; recht fossilarm; führt wenige grüne Glaukonitkörnchen.

Mittlerer Grauer Orthocerenkalk: früher nach dem Kopffüßer Anthoceras vaginatum als „Vaginaten-Kalk“ bezeichnet, nimmt größere Schichtteile zwischen Unterem Grauen und Oberem Roten Orthocerenkalk ein. Dazu gehören der glaukonitführende graue Expansus-Kalk (Abb. 32) und der glaukonitfreie Raniceps-Kalk.

Mittlerer Roter Orthocerenkalk: fein- bis grobkristalliner, im Bruch zuckerkörnig glänzender Kalkstein, manchmal mit großen weißen Calcit-Kristallen.

Oberer Roter Orthocerenkalk: feinkristalliner roter Kalk mit grünlichen Partien und großen Orthoceren; gelegentlich große Panzerteile von Trilobiten. Auf den Gehäusen der Kopffüßer ein roter, abfärbender Hämatitüberzug.

Oberer Grauer Orthocerenkalk: sehr fossilreich; grüngrauer, deutlich geschichteter Kalkstein mit gelblicher Verwitterungsrinde. Auch der Schroeteri-Kalk mit dem „Bischofsstab“ Lituites stammt aus diesem Schichtverband (Abb. 4). Im Top der Folge steht der Echinosphäritenkalk an (Echinosphaerites aurantium).

Das Mittelordovizium findet sich entlang der Ostküste Ölands mit Kalken mit diversen Lokalnamen, z. B. Dalby-Kalk (mit Cystoideen) oder Ludibundus-Kalk.

Oberordovizium steht auf Öland nicht an, seine Vorkommen liegen am Grund der Ostsee und sind nicht direkt zugänglich. Hier leistet die Geschiebekunde einen wichtigen Beitrag zur Erforschung der Fauna dieser Gesteine. Die wichtigsten Geschiebetypen sind Backsteinkalk, Macrouruskalk, Ostseekalk, Paläoporellenkalk, Öljemir-Flinte und diverse Crinoidenkalke.

Abb. 4: Diverse „Bischofsstäbe“ (Lituites) in der Sammlung des Urzeithofes in Stolpe.

1.1. Äleklinta

Abb. 5: Steilküste nördlich von Äleklinta, an der Basis Siltsteine des Mittelkambriums („Tessini-Sandstein“).

An der etwa 10 m hohen Steilküste nördlich der Ortschaft Äleklinta steht Mittelkambrium und Unteres Ordovizium an (vgl. GRAVESEN 1993: 26, 35, 50). Die Gesteine finden sich auch als Strandgeröll wieder.

Abb. 6: Plattige Strandgerölle, im Wesentlichen Roter und Grauer Orthocerenkalk und mittelkambrische Sandsteine. Bildbreite 1 m.
Abb. 7: Links roter und grauer Orthocerenkalk, rechts mittelkambrische Siltsteine. Bildbreite 30 cm.

Die unteren Meter der Schichtenfolge bilden feinkörnige und hellgraue Sand- bis Siltsteine aus dem Mittelkambrium („Tessini-Sandstein“, „Paradoxissimus-Sandstein“). Lagenweise führen sie braune Häutungsreste des Trilobiten Paradoxides paradoxissimus. Auf den Schichtflächen sind Sedimentgefüge, seltener auch biogene Spuren (Grab- und Ruhespuren von Trilobiten) erkennbar. Der Tessini-Sandstein ist synonym mit dem „Eophyton-Sandstein“. Das einst als Abdrücke von Pflanzen (griech. eo-phyton: alte Pflanze) interpretierte Sedimentgefüge wird heute als Positivabdruck von Schleif- und Driftmarken aufgefasst.

Abb. 8: Mittelkambrischer Sandstein mit Schleif- und Driftmarken („Eophyton-Sandstein“), Breite 13 cm.

Anthrakonite finden sich in sehr großen Blöcken am Strand. Sie entstammen einer knapp 1 m mächtigen Anthrakonitbank, die oben und unten von Konglomeratlagen begrenzt und dem Unterordovizium zugerechnet wird (VOLLBRECHT 2015: 60; Oberkambrium in GRAVESEN 1993). Anthrakonite sind grobkristalline, durch organische Beimengungen schwarz gefärbte Kalksteine. Beim Aufschlagen macht sich ein starker Geruch nach Bitumen bemerkbar. Sie entstanden während der Diagenese und können an anderen Lokalitäten auch als Einschaltung in kambrischen Alaunschiefern auftreten.

Abb. 9: Großer Anthrakonit-Block mit sehr grob kristallisiertem Calcit, Breite 45 cm.
Abb. 10: Anthrakonit, unten stengelige Calcit-Kristalle, senkrecht zur Schichtebene (Übergang in Alaunschieferfazies). Breite 14 cm.

Über den Anthrakoniten steht ein Sandstein mit bituminösem Kalkzement an. Im oberen Teil des Aufschlusses folgen etwa 2 m mächtige Alaunschiefer mit einem Konglomerat an der Basis. Die obere Konglomeratlage geht weiter nördlich ins Obolus-Konglomerat über. Alle Schichtteile werden mittlerweile dem Unterordovizium zugerechnet (STOUGE 2004). Der unterordovizische Dictyonema-Schiefer soll etwa 300 m nördlich des Hafens anstehen, wurde aber nicht gefunden bzw. ausreichend beachtet. Darüber folgen der Ceratopyge-Schiefer und Unterer Roter und Grauer Orthocerenkalk (Hunneberg- und Billingen-Unterstufe).

Abb. 11: Löchriger heller und calcitgebundener Sandstein, wahrscheinlich Unterordovizium. Breite 14 cm.
Abb. 12: Gleicher Typ, Blick auf die Schichtfläche. Breite 9,5 cm.
Abb. 13: Weiter nördlich stößt man auf Halden eines alten Steinbruchs. Hier finden sich fast nur noch große Blöcke von Orthocerenkalk mit besonders schönen Anschnitten von Kopffüßern.
Abb. 14: Rotbraun-grünlicher Orthocerenkalk, Bildbreite 38 cm.
Abb. 15: Orthocerenkalk, Bildbreite 23 cm.
Abb. 16: Orthocerenkalk, Bildbreite 55 cm.

Einige Kalke zeigen runde löchrige Vertiefungen. Wahrscheinlich handelt es sich um Hartgründe, angebohrt durch benthische Organismen. Hartgründe entstehen bei temporärem Aussetzen der Sedimentation und einer diagenetischen Verfestigung der Sedimentoberfläche.

Abb. 17: Löchriger Hartgrund im Orthocerenkalk, Bildbreite 17 cm.

Im Grenzbereich zwischen Unterem Roten Orthocerenkalk und den roten bis grauen Limbata-Kalken finden sich mehrere Diskontinuitätsflächen und bioturbate Horizonte.

Zwei davon werden „Blumenschicht“, schwedisch blomminge bladet genannt (Abb. 18-19). Diese roten bis grauen Kalke enthalten rundliche, wiederum mit einem grünen Material verfüllte und häufig von einem gelben Rand umgebene Löcher. Eine nähere Beschreibung des Gesteinstyps und seiner komplexen Genese geben BARTOLOMÄUS & POPP 2018.

Abb. 18: Roter Orthocerenkalk der „Blumenschicht“, Breite 16,5 cm.
Abb. 19: Roter Orthocerenkalk mit rotbraunen und gelb umrandeten Löchern, ähnlich „Blumenschicht“. Bildbreite 17 cm.
Abb. 20: Bioturbater Orthocerenkalk, Breite 18 cm.
Abb. 21: Bioturbater? Orthocerenkalk, Breite 10 cm.
Abb. 22: Diskontinuierliche Gefügegrenze zwischen rotem und grauem Orthocerenkalk. Breite 12 cm.

1.2. Eskilslund

Eskilslund ist die einzige der besuchten Lokalitäten, an der unterkambrische Sandsteine („Kalmarsund-Sandstein“) gehäuft auftreten, insbesondere helle Sandsteine mit dunklen Grabgängen von Skolithos und die sog. „Chiasma-Sandsteine“. Dies ist bemerkenswert, vermutet man das Anstehende doch im Kalmarsund westlich von Öland und erwartet ein häufigeres Auftreten des Gesteinstyps als Nahgeschiebe. Offenbar besitzen die Vorkommen zumindest im nördlichen Teil des Kalmarsunds nur eine geringe lokale Ausdehnung. Wie es im Süden von Öland mit den Fundmöglichkeiten aussieht, ist mir nicht bekannt.

Abb. 23: Besser geht es nicht: Kalmarsund-Sandstein mit senkrecht zur Schichtung stehenden Grabspuren. Schräg zur Schichtung drangen eisenhaltige Lösungen ein („Chiasma-Sandstein“). Breite 15 cm.

Der etwa 520-525 Millionen Jahre alte Kalmarsund-Sandstein ist ein feinkörniger Sandstein mit fein laminierten Bändern aus rot- bis violettbraunen sowie gelblichen bis fast weißen Lagen im mm- bis cm-Maßstab. Sandsteine vom Typ Kalmarsund mit dunklen Skolithos-Wohnröhren und die „Chiasma-Sandsteine“ sind nur aus dem Kalmarsund bekannt und gelten als Leitgeschiebe.

Als „Chiasma“ (griech. Kreuzung) bezeichnet man die divergierenden Streifen zwischen Schichtebene und einer schräg dazu verlaufenden Streifung. Letztere entstand wahrscheinlich durch rhythmische Fällungen aus eisenhaltigen Lösungen im Kontakt mit Sauerstoff (Umwandlung von löslichem Fe(II) in unlösliches dreiwertiges Eisen).

Abb. 24: Kalmarsund-Sandstein, Breite 13 cm.
Abb. 25: Kalmarsund-Sandstein, Breite 8 cm.
Abb. 26: Kalmarsund-Sandstein, Wurmbauten senkrecht zur Schichtebene, kein „Chiasma“. Breite 13 cm.
Abb. 27: Rotbrauner unterkambrischer Sandstein, Breite 14 cm.
Abb. 28: Sandstein mit schräg zur Schichtung verlaufenden gelblichen Entfärbungen. Breite 9 cm.

1.3. Hagskog

An der niedrigen Steilküste bei Hagskog (Lokalität Haget in GRAVESEN 1993: 51) steht Unterer Roter Orthocerenkalk (Limbata-Kalk) an. Als Geschiebe tritt auch der bunte Planilimbata-Kalk auf, ein roter bis violetter glaukonithaltiger Orthocerenkalk mit orangegelben bis grünlichgelben Schlieren. Weiterhin finden sich in großer Zahl graue und glaukonitische Kalke, wahrscheinlich Expansus-Kalk aus dem Mittleren Grauen Orthocerenkalk.

Abb. 29: Niedrige Steilküste mit Unterem Roten Orthocerenkalk (Limbata-Kalk).
Abb. 30: Roter Orthocerenkalk mit welligen Schichtflächen. In der Bildmitte die „Blumenschicht“. Höhe ca. 70 cm.
Abb. 31: Roter Orthocerenkalk im Spülsaum, Bildbreite 42 cm.
Abb. 32: Graue und glaukonitische Kalke, Expansus-Kalk. Bildbreite 24 cm.
Abb. 33: Grünlichgrauer Glaukonitkalk, Expansus-Kalk mit Trilobitenrest. Breite 14 cm.
Abb. 34: Glaukonitkalk, nass fotografiert.
Abb. 35: Nahaufnahme. Die Glaukonitkörnchen sind unregelmäßig rund und pelletartig geformt.
Abb. 36: Bunter Orthocerenkalk (Planilimbata-Kalk), Breite 18 cm.
Abb. 37: Bunter Orthocerenkalk (Planilimbata-Kalk), Breite 10,5 cm.
Abb. 38: Grüner Kalkstein mit gelben Flecken, Breite 13 cm.

1.4. Neptuni åkrar

Neptuni åkrar, die „Neptunfelder“, sind eine Erosionsplattform aus Orthocerenkalken auf Meeresniveau, denen ein Strandwall aus zerkleinerten Kalksteinen nachgelagert ist.

Abb. 39: Neptuni åkrar, Strandwall und Erosionsplattform.
Abb. 40: Auf der Erosionsplattform.
Abb. 41: „Orthoceren-Schlachtfeld“, Bildbreite ca. 130 cm.