Buntsandstein

Die Trias in Mitteleuropa ("Germanische Trias") wird in drei lithologische Gruppen gegliedert, die dem System Trias letztlich ihren Namen gaben, auch wenn gerade diese Dreiteilung international nicht zur Anwendung kommt. Der Buntsandstein ist die unterste der drei lithologischen Gruppen der Trias. Unterlagert wird er vom permischen Zechstein, im Hangenden folgt der Muschelkalk. Das Problem einer lithostratigraphisch definierten Gruppe ist, dass ihr Auftreten innerhalb des Verbreitungsgebietes nicht zwangsläufig überall zeitgleich sein muss. So ist das Einsetzen der mitteleuropäischen Buntstein-Sedimentation diachron, also zeitlich versetzt. Ungefähr kann man die Zeitspanne zwischen 251 und 243 Mio. Jahren vor heute ansetzen. Die Entstehungszeit des Buntsandseins umfasste somit 8 Mio. Jahre.

Mitteleuropa lag zur Entstehungszeit des Buntsandsteins etwa auf der Höhe, auf der sich heute Nordafrika befindet. Es herrschten im Zentraleuropäischen Becken weitgehend aride Klimabedingungen. Durch seine Lage im Inneren des Großkontinentes Pangäa erreichte nur wenig Niederschlag das Becken, so dass sich wüsten- oder halbwüstenartige Landschaften ausbildeten.

Der Buntsandstein wird unterteilt in den Unteren, Mittleren und Oberen Buntsandstein. Auf diese Untergruppen verteilen sich insgesamt sieben Formationen, die aber nicht überall im Becken aufeinander folgen, sondern sich auch gegenseitig vertreten können. In einigen Regionen (z.B. im Pfälzer Wald) gibt es abweichende Untergliederungen. Die Mächtigkeiten des Buntsandsteins im Zentraleuropäischen Becken betragen zwischen weniger als 100 m in einigen Randzonen und über 1000 m im Beckenzentrum.

Die Sedimente des Buntsandsteins sind weitgehend terrestrischer Entstehung. Vor allem finden sich klastische, oftmals rot gefärbte Sedimente, die verzweigte Flusssysteme aus südöstlichen Einzugsgebieten in das Becken transportierten. Diese Flüsse, die nicht ständig Wasser führten, kamen aus den Hochgebieten im heutigen Frankreich, die dort an das Zentraleuropäische Becken grenzten. Generell zeigt sich, dass die Hauptentwässerungsrichtung im Becken nach Norden oder Nordosten ausgerichtet war und dass folglich die Korngröße der Sedimente in diese Richtung allgemein abnimmt. Bruchtektonik am Ende des Unteren Buntsandsteins führte zur Bildung von Horst- und Grabenstrukturen. Letztere nahmen im weiteren Verlauf des Bundstandsteins mächtige Abfolgen überwiegend terrestrischer Sedimente auf.

Neben den zahlreichen, verzweigten Flussläufen traten auch größere Dünenfelder auf, da der Wind in der trockenen, offenen und vegetationsarmen Landschaft große Mengen Lockermaterial aufnehmen und verfrachten konnte. Einzelne Seen hielten sich zumindest zeitweilig. Wenn sie austrockneten, bildeten sich Salztone. Weltweite Klimaveränderungen führen zu Meeresspiegelschwankungen, die auch Auswirkungen auf die Sedimentation innerhalb des Beckens hatten. Es entstanden zyklische Serien aus Ton-, Schluff- und Sandsteinen. Für die übersalzenen, gelegentlich trockenfallenden Randbereiche des Meeres war die Bildung von Stromatolithen typisch.

Unterer Bundsandstein

Zur Entstehungzeit des Unteren Bundsandsteins wurde ein Großteil des Beckens von einer Salztonebene (Playa) eingenommen. Dies war ein flacher, abflussloser Sedimentationsraum, der gelegentlich überflutet wurde, dann aber wieder ganz oder teilweise austrocknete. Verbliebene Restseen waren dann stark übersalzen. Hinterlassenschaften dieses Ablagerungsraumes sind Oolithkalke, deren Entstehung warmes, Kalzium-überstättigtes Wasser und eine starke Wellenbewegung voraussetzt und Stromatolithen, deren lagige Strukturen unter Mitwirkung von Mikroorganismen bei hohen Salzkonzentrationen entstanden.

Im Beckenzentrum wird der Untere Buntsandstein gegliedert in die Calvörde- und die Bernburg-Formation. Abweichend werden diese beispielsweise im Pfälzer Wald durch die Trifels- und die Rehburg-Formation vertreten.

Mittlerer Bundsandstein

Der Mittleren Buntsandstein gliedert sich in die Volpriehausen-, Detfurth-, Hardegsen- und Solling-Formation. Zu Beginn gab es kurzzeitig eine Verbindung von der Neotethys bis in das Norddeutsche Becken. Dies belegen marine Fossilien in den Ablagerungen. Ansonsten ist der Mittlere Buntsandstein wieder ein weitgehend festländischer Sedimentationsraum mit flachen Seen und verzweigten Flusssystemen, die immer wieder austrockneten. Es kamen teils glimmerhaltige Ton-, Schluff- und Sandsteine zur Ablagerung, ebenso Konglomerate. Insbesondere in Richtung der Beckenränder finden sich Bodenhorizonte. Fossile Böden können eine wichtige Rolle spielen bei der stratigraphischen Einordnung der Ablagerungen.

In der Nähe zur Vindelizischen Schwelle machte sich diese als Liefergebiet der klastischen Sedimente bemerkbar. Es entstanden Arkosen, die sich vom feldspatführenden Kristallin herleiten, das im Bereich dieses Hochgebietes der Abtragung unterlag.

Oberer Bundsandstein

Der Obere Buntsandstein ist eher feinkörnig ausgebildet und wird in der Röt-Formation zusammengefasst. In einer großen Playa-Senke entstanden Ton- und Mergelsteine. Zeilweilig herrschte in Norddeutschland auch eine stark salinar geprägte Beckenfazies vor. Aus der Neotethys erreichte das Meer das Zentraleuropäische Becken, so dass im Verlauf des Oberen Buntsandsteins der marine Einfluss zunahm. Marine Sedimente lassen sich bis in die Mittel Deutschlands nachweisen. Bei ariden Klimaverhältnissen herrschte eine intensive Verdunstung und ein eingeschränkter Wasseraustausch, so dass sich hochsalinare Lösungen bildeten. Es kam zur Ausscheidung u.a. von Kalksteinen, Salztonen, Gips und Steinsalz.

Literatur

Mader, D. (1985): Entstehung des germanischen Buntsandsteins. - Carolinea, 43: 5-60; Karlsruhe

Meschede, M. (2015): Geologie Deutschlands. - 249 S.; Berlin, Heidelberg