Leopold von Buch und die Geologie der Alpen

Christian Leopold von Buch wird am 26. April 1774 in Stolpe, Landkreis Uckermark in Brandenburg, geboren. Er studiert gemeinsam mit Alexander von Humboldt an der Bergakademie Freiberg bei Abraham Gottlob Werner, dem Begründer der Geognosie (Gebirgskunde) in Deutschland, sowie an den Universitäten in Halle und Göttingen. Als Werners Schüler war er anfänglich ein Anhänger der Neptunismus-Theorie, wonach alle Gesteine als Ablagerungen aus einer wässrigen Lösung erklärt werden. Diese Erklärung passte zu den Basaltablagerungen Schlesiens, die anscheinend aus grob- und feinkörnigen Sedimenten hervorgegangen waren. Allerdings gab es schon damals Naturkundler die der Plutonismus-Theorie zugetan waren, wonach der Magmatismus und Vulkanismus die treibenden Kräfte hinter der Entstehung der Gesteine und Landschaften der Erde sind.

Im Jahr 1796 beschloss von Buch die Vulkane Europas zu studieren, um diese geologische Kontroverse zu klären. Im selben Jahr startet er daher gemeinsam mit von Humboldt eine Studienreise nach Italien. Die damaligen Kriegswirren während der Koalitionskriege halten sie aber zurück, sodass sie zunächst auf den Alpenhauptkamm und Salzkammergut ausweichen. Später besucht von Buch die “vulcanischen Berginseln im Venetianischen” (Tertiärer Vulkanismus in Norditalien) und in 1799 den Vesuv.

Von Buch erkennt hier Widersprüche in der Lehre des Neptunismus. In dem vulkanischen Gestein des Vesuvs kann er nämlich nachweißen, dass das Mineral Leucit direkt aus der geschmolzenen Lava auskristallisiert war. Zuvor hatte man angenommen, dass dieses Mineral aus dem von der Lava aufgenommenen Sedimentgestein stamme.

Nach seiner Italienreise begibt sich von Buch nach Paris, wo er unter anderem auf den berühmten Kristallgrafen René-Just Haüy trifft und es entwickelt sich eine herzliche Freundschaft. Mit dem Schweizer Jean-André Deluc, der den Begriff Geologie geprägt hat, kommt es dagegen zum erbitterten Streit über die Entstehung des Granits. Von Buch erklärt dieses Gestein nämlich noch als ein Sediment, im Gegensatz zu Deluc, der Granit als ein magmatisches Gestein interpretiert. Von 1800 bis 1802 hält sich von Buch in der Schweiz auf, um danach in die französische Auvergne zu reisen. Hier erkennt er, dass der Granit tatsächlich in Basalt übergehen kann. Da er nun wusste das Basalt ein vulkanisches Gestein ist – wie er eigenhändig am Vesuv beobachtet hatte – muss auch Granit ein magmatisches Gestein sein. Wärend der feinkörnige Basalt durch das schnelle Abkühlen des Magmas entsteht, entsteht der grobkörnige Granit durch die langsame Abkühlung, wobei die Kristalle mehr Zeit haben um zu wachsen und größer werden.

In den folgenden Jahren beschäftig sich Leopold von Buch weiter mit der Entstehung des Granits und seiner Bedeutung im Aufbau der Gebirge. Im Jahr 1806 reist er durch Skandinavien und kehrt in 1809 nach München zurück. Im Jahr 1814 hält sich Leopold von Buch für kurze Zeit in London auf. Danach setzt er seine Untersuchungen in den Alpen fort und reist auch zu den Kanarischen Inseln. Der Besuch der Kanaren bestätigte von Buch in seinen Glauben die Gebirgshebung mittels magmatischer Kräfte erklären zu können.

Laut seiner “vulkanischer Erhebungshypothese” entstehen Berge, wenn Gesteine durch lokale magmatische Aktivität, zum Beispiel die Intrusion von Granit, emporgehoben werden. Dabei werden die zunächst horizontal abgelagerten Sedimentschichten verfaltet, zerbrochen und steilgestellt.

„Die Hebung der Gebirge durch Kräfte, welche aus dem Inneren der Erde wirkend, gegen die starre Erdrinde kämpfend, sie zersprengend, Theile derselben emportreibend, deren Gestalt eigentlich begründen, erfolgt in ihrer Hauptlängenrichtung nach der Lage von Spalten, aus welchen die hebenden Gesteine hervorbrechen, während der in den Hauptketten dadurch erzeugte Druck seitlich wirkend eine Menge paralleler Nebenspalten erzeugt und den seitlichen Secundärketten ihr Dasein gibt.“

Im Jahr 1822 führt ihn eine längere Exkursion wieder durch die Alpen und auch nach Südtirol. Vulkanische Gänge, die hier die Sedimentgesteine der Dolomiten durchschlagen, beschreibt von Buch als ein klassisches Beispiel für seine vulkanischer Erhebungshypothese.

Geologischer Schnitt durch die “Tiroler Alpen.” Die Sedimentschichten werden hier durch magmatische Basalt- und Porphyrintrusionen verkippt und verstellt. Zeichnung der amerikanischen Illustratorin Orra White Hitchcock (1796-1863) nach Leopold von Buchs “vulkanischer Erhebungshypothese.”

Von Buch glaubte auch mit seiner Hypothese den symmetrischen Aufbau der Alpen erklären zu können. Die äußeren südlichen und nördlichen Zonen bilden Sedimente, die durch eine Intrusion aus magmatischen Gesteinen aufgefaltet und zur Seite gedrückt worden waren.

Die Alpen, Ausschnitt aus der ersten geologischen Karte Mitteleuropas, 1821. Hellblaue Signatur im Norden und Süden=Alpen-Kalk (Sedimente), Grüne Signatur im Norden und Süden=Sediment-Schiefer, Hellgelbe Signatur am Alpenhauptkamm=Granit-Gneis Formation.

Als er um 1835 schließlich alle Gebirge als “einer großen Kraftäußerung aus dem Erdinneren” entstammend erklärte, entbrannte ein Gelehrtenstreit, beinahe so heftig wie die vorherige Neptunisten-Plutonisten-Kontroverse.

Von Buch leistet Wichtiges auch für andere Zweige der Geologie. Im Jahre 1826 veröffentlicht er eine der ersten geologische Karten von Deutschland. Um 1837-39 prägte er den Begriff “Leitmuschel” um Fossilien mittels denen eine relative Altersdatierung möglich ist zu beschreiben. Als eine seiner bedeutendsten Leistungen gilt seine 1839 in Buchform veröffentlichte wissenschaftliche Definition des Gesteinssystems des Jura. Im Juli 1848 veröffentlichte eine Gruppe von 13 Geologen, Mineralogen und Bergleuten, darunter von Buch und von Humboldt, einen Aufruf zur Gründung einer Deutschen Geologischen Gesellschaft, die im Dezember auch gegründet wurde, mit von Buch als ihr erster Präsident.

Ammoniten als Leitfossilien der Muschekalk-Formation.

Noch bis kurz vor seinem Tode, im Berlin des Jahres 1853, war Leopold von Buch in der Welt unterwegs.

Literatur:

  • HUBMANN, B. (2009): Die großen Geologen. Marix Verlag: 192

Auf der Suche nach Erzadern in den Alpen

» Vermittelst seines bei sich habenden Perg Geists das Perg Männlein beschwören, Unnd aus Irrer Anntworth Clüfft und Geng, im Gebürge erfahrn … «

Beschreibung eines gewissen Hanns Aufinnger, der um 1607 behauptetet, mittels eines Wurzelmännchens mit den Berggeistern in Kontakt treten zu können und so Erzadern im Berg aufzuspüren.
Konkordante Erzlager in Paragneise im Bergbau Schneeberg. Anthophyllit, strahlig, braun- beige, überkrustet und verwachsen mit Zinkblende und Bleiglanz.

Im späten Mittelalter und der frühen Neuzeit erlebte der Bergbau in den Alpen eine Blütezeit. Bevor ein Bergwerk aber gegründet werden kann, muss zunächst mal das erzhaltige Gestein gefunden werden. Die damaligen Prospektionsmethoden wurden erstmals durch Georgius Agricola in seinem „De re metallica libri XII“ (1556), eine systematische Darstellung des damaligen Berg- und Hüttenwesens, die er gemeinsam mit dem Bergmann Blasius Weffringer aus Joachimsthal veröffentlichte, besprochen und dargestellt. Diese alte Prospektionsmethode wurde von BREWEL & GSTREIN 1999 als Limonitdiagnostik zusammengefasst.

Der Prospektor sollte auf bestimmte Merkmale im Gelände achten, darunter auch Verfärbungen und Verwitterung von Gesteinen, wie z.B. Limonit (braun-gelblich gefärbtes Eisenoxid und -hydroxid das oft Erzgestein überkrustet, daher der Name Limonitdiagnostik). Zauberhafte Utensilien wie der Bergspiegel, mit denen Sagengestalten wie die Venedigermandln angeblich in den Berg hineinschauen konnten, beruhen vielleicht auf die Fähigkeiten der Prospektoren, aufgrund Verfärbungen oder Strukturen an einer (glatten) Fels- oder Bergwand die Erzadern zu finden.

Bestimmte Pflanzen oder Pflanzenassozationen, die tolerant gegenüber Schwermetallen im Boden sind, können auf Erzgestein im Untergrund hinweisen. Gleiches gilt für Krüppelwuchs, wenn zu hohe Schwermetallkonzentration zu Wachstumsstörungen oder das Absterben von Bäumen führen.

» Schließlich muß man auf die Bäume achten, deren Blätter im Frühling bläulich oder bleifarben sind, deren Zweigspitzen vornehmlich schwärzlich oder sonst unnatürlich gefärbt sind … auch wächst auf einer Linie, in der sich ein Gang erstreckt, ein gewisses Kraut oder eine gewisse Pilzart … dies sind die Hilfsmittel der Natur, durch die Gänge gefunden werden. «

Seit jeher schürfen die Menschen nach den Schätzen der Erde und versprechen sich Reichtum und Glück. Generationen von Knappen und Bergleuten gruben tiefe Stollen in die Berge auf der Suche nach Edelmetallen und Erzgestein. Noch heute prägen Abraumhalden die Hochebenen, die von Erzpflanzen besiedelt werden, wie hier in Ridnaun durch das Alpenleinkraut (Linaria alpina).
Erzflechte (Lecidea silacea) auf erzhöffigen Prasinit.

Verwitterungsresistente Gesteine die Erz enthalten, wie z.B. Dolomit, können als Härtlinge in der Landschaft auffällige Kuppen bilden. Die Stelle, an der eine Erzader an die Oberfläche kommt, nennt der Bergmann Ausbiss oder aufgrund der rostigen Färbung auch Eiserner Hut. Mittels Lesesteinkartierung in Bächen oder in Schutthalden verfolgt man umgelagertes Geröll das letztendlich zum oberflächlichen Ausbiss der Erzadern führt. Ebenso bewog den Bergmann eine bestimmte Ausbildung eines Gesteins oder eine natürliche Auflockerungszone zum Schürfen, die dadurch den Vortrieb in den Berg wesentlich erleichterte.

Vermutlich mittelalterlicher Probeschurf im Bergbaugebiet Röttal, Gemeindegebiet Prettau.

Auffällig braune, rötliche oder grünliche Ausfällungen in Bächen, oder der metallische Geschmack von Quellen zeigen gelöste Metalle im Grundwasser an. In moorigen Bereichen flockt Eisen bevorzugt aus dem Wasser aus, und bildet rötliche Ablagerungen von Rasenerze zwischen der Vegetation.

Manche Beobachtungen können nur zu bestimmten Jahreszeiten gemacht werden. Die Verwitterung und Oxidation von Erzen (z.B. Pyrit) im Untergrund kann zu einer geringen Wärmeentwicklung führen, die an der Oberfläche abstrahlt. An solchen Stellen findet man im Winter kein Eis und auch der Schnee bleibt im Frühjahr nicht so lange liegen.

Literatur:

  • KOFLER, H. (2012): Silber und Blei – Der Bergbau im raum Sterzing im 15. und 16. Jahrhundert. Berenkamp Verlag: 196
  • MAIR, V.; VAVTAR, F.; SCHÖLZHORN, H. & SCHÖLZHORN, D. (2007): Der Blei-Zink-Erzbergbau am Schneeberg, Südtirol. Mitt. Österr. Miner. Ges. Bd. 153: 145-180
  • PALME, R.; GSTREIN, P. & INGENHAEF, F. (2013): Schwazer Silber – Auf den Spuren der Schwazer Silberknappen. Berenkamp Verlag: 128
  • PUNZ, W. et al. (1994): Pflanzenökologische Befunde vom Bergbaugebiet Schneeberg/Monteneve in Passeier (Südtirol/I): 67-81

Die Fossilien der Dolomiten und der Krampus

„Müßt’ einer schon a narreter Teufel sein, dass er da umasteigat.“

Mitt. Des Deu. Oe. Ap., 1917

Die Nacht vom 5. zum 6. Dezember ist Krampusnacht, wenn der Krampus, halb Ziege und halb Mensch, die Häuser von unartigen Kindern besucht. Die dunklen, langen Winternächte waren in den Alpen schon immer eine unheimliche Zeit. Besonders gefürchtet war die Zeit zwischen den 25. Dezember zum 6. Jänner, die sogenannten Raunächte. In diesen Nächten waren die Perchten unterwegs, eine Schar von unheimlichen Tiergeistern. Viele der Perchten haben die Hufe und die Hörner eines Steinbocks. Gamswild sieht man eher selten, obwohl – laut Sage – die Gams, mit ihren hakenförmigen Krucken und schwarzen Fell, eigens vom Teufel geschaffen worden sein soll, um die jungen Jäger ins Gebirge und so in ihr Verderben zu locken. Sogar der große Naturforscher Saussure schreibt in seinem Buch Voyages dans les Alpes (1786-1796) noch, dass die Gemsjäger “in den Wildnissen mit dem Teufel Umgang [hätten], der sie dann endlich in den Abgründen stürze.”

Alpengams (Rupicapra rupicapra).

In diesen Sagen steckt ein Körnchen Wahrheit. Die charakteristischen Steilwände einige der bekanntesten Gipfel in den Dolomiten werden von der Hauptdolomit-Formation gebildet, die 1876 in die Alpenstratigraphie eingeführt wurde. Es handelt sich um eine bis zu 1.000 Meter mächtige zyklische Abfolge von Dolomitgestein-Bänken, die vor 216 bis 203 Millionen Jahre im Flachwasserbereich einer ausgedehnten Karbonatplattform in der Tethys-See abgelagert wurden. Vergleichbare Ablagerungsbereiche können heutzutage z.B. rund um die Bahamas-Inseln gefunden werden.

Die Hauptdolomit-Formation am Heiligkreuzkofel (3.026 Meter) im Gadertal zeigt die typische Bankung dieser bis zu 1.000 Meter mächtigen Formation.

Seltsame Formen, die in dieser Gesteinsformation gefunden werden können, wurden in alten Zeiten als Hufabdrücke des Teufels erklärt.

Tatsächlich handelt es sich um die Querschnitte von Muscheln. Vergraben im Kalkschlamm der Karbonatplattform lebten große Muscheln der Gattung Megalodus.

Querschnitt einer Megalodus-Muschel.

Nach ihrem Absterben füllten sich die nun leeren Schalen mit feinem Kalk und blieben als Fossilien erhalten. Durch Erosion werden die herz- bis hufförmigen Querschnitte der beiden Muschelschalen heutzutage wieder freigelegt.

Megalodus Fossilien in Steinkern-Erhaltung.

Wie kommt der Dolomit in die Dolomiten?

„Aber auch noch für anderes, Größeres sind die Dolomiten ein Wahrzeichen, so schön, wie man es nicht leicht wieder findet: für geologische Vergangenheit. In besonderer Klarheit liegt hier der geologische Bau zutage. Auch dem Fernerstehenden vermag das Bild eine Welt in Erinnerung zu bringen, von der man im gewöhnlichen Leben keine Ahnung hat, die Gedanken zurückzuführen in Zeiten und Verhältnisse, die jenseits aller Vorstellung des Alltags liegen.”

Bau und Bild der Südtiroler Dolomiten, von R.v. Klebelsberg, Zeitschrift des Deutschen und Österreichischen Alpenvereins Bd. 57 (1926)

Die Landschaft der Dolomiten wird durch eine Mineral- bzw. Gesteinsart geprägt, die die “Bleichen Berge” auch ihren Namen verdanken: Dolomit. Die charakteristischen Steilwände einige der bekanntesten Gipfel in den Dolomiten werden von der Hauptdolomit-Formation gebildet – 1876 in die Alpenstratigrafie eingeführt. Es handelt sich dabei um eine bis zu 1.000 Meter mächtige zyklische Abfolge von Dolomitgesteinbänke, die im Flachwasserbereich einer ausgedehnten Karbonatplattform des ehemaligen Tethys-Meer abgelagert wurden.

Hauptdolomit am Heiligkreuzkofel.

Es mag überraschen, dass die Genese dieses Gesteins noch heute nicht völlig geklärt ist. Der italienische Bergbauingenieur Giovanni Arduino, einer der ersten Gelehrten der Dolomit chemisch untersuchte, vermutete in 1779, dass Dolomit durch die Umwandlung von normalem Kalkgestein durch Magma entstanden ist. Eine Hypothese, die bis zum 19. Jahrhundert sehr beliebt war. Tatsächlich finden sich in den Dolomiten zahlreiche vulkanische Ablagerungen und Intrusionen – allerdings nicht immer in Kontakt mit Dolomitgestein.

Geologischer Schnitt durch die Tiroler Alpen. Die Sedimentschichten werden hier durch magmatische Basalt- und Porphyrintrusionen verkippt und verstellt. Zeichnung der amerikanischen Illustratorin Orra White Hitchcock (1796-1863) nach dem deutschen Geologen Leopold von Buch (1774-1853).

Eine ähnliche Arbeitshypothese vermutet eine chemische Reaktion zwischen Kalkformationen und Magnesium-gesättigte Lösungen, was zur Bildung von sekundären Dolomitgestein führt.

Viele Dolomitformationen in den Dolomiten (wie der Hauptdolomit) weisen fossile Verkarstungserscheinungen auf. Anscheinend tauchten sie nach ihrer Ablagerung als Kalkgestein eine Zeitlang über den Meeresspiegel auf. Es kam zu einer Mischung zwischen Süß- und Magnesiumhaltigen Grundwasser. Das chemische Ungleichgewicht führte dann zum Dolomitisierungsprozess. Diese Hypothese könnte auch erklären, warum einige Gipfel, wie die Marmolada und Latemar, noch aus den ursprünglich abgelagerten Kalkgestein bestehen. Anscheinend kam es hier nie zum Dolomitisierungsprozess, vielleicht weil wasserundurchlässige Gesteine das Eindringen von Niederschlag- und Grundwasser verhinderten.

Satteldolomit – Dolomit-Kristalle die durch Magnesium-gesättigte Lösungen gebildet werden.

Der amerikanische Geologe James Dwight Dana (1813-1895) bemerkte während einer Forschungsreise in den Südpazifik, dass Dolomit in trocken gefallenen Korallenstöcke gefunden werden kann. Eine wichtige Beobachtung, die zeigte, dass Dolomit unter normalen Temperaturen und direkt aus Meerwasser ausgefällt werden kann. Der russische Mikrobiologe Georgi A. Nadson veröffentlichte 1903 eine Studie über die Ausfällung von primären Dolomit aus Meerwasser durch Bakterien.

Grundsätzlich gibt es drei Arten der Karbonatfällung aus Meerwasser – abiotisch, biologisch kontrolliert und biologisch induziert. Abiotische Fällung erfolgt nach rein chemischen Prozessen. Organismen, die aus dem Meerwasser aktiv Karbonat fällen, waren und sind v.a. Kalkalgen, Schwämme, Korallen und Mollusken. Biologisch induziert Karbonatfällung nimmt eine Art Zwischenstellung ein. Hier verursachen Mikroorganismen Veränderungen in der Wasserchemie, was dann zur Ausfällung von Karbonat aus dem Meerwasser führt. Ablagerungen in Poren ist ein Beispiel für abiotische Karbonatproduktion, die Skelette von Korallen und Algen ein Beispiel für biologische Karbonatproduktion. Mikrobenmatten, wie sie oft in Gezeitenzonen gefunden werden, führen mittels biologisch induzierter Karbonatausfällung zur Ablagerung von Karbonatkrusten.

Kalkooide die durch abiotische Ausfällung von Karbonat um einen Kristallisationskeim entstehen.

Die Hauptdolomit-Formation wird nicht nur aus Meter-mächtigen Bänken aufgebaut, sondern zeigt auch eine unregelmäßige, fein laminierte Schichtung. Vergleiche mit modernen, ähnlichen Ablagerungsbereichen – z. B. die Karbonatplattform der Bahamas – lassen darauf schließen, dass es sich um fossile Bakterienmatten handelt.

Lamination der Hauptdolomit-Formation.

Bakterien und Algen spielten vermutlich eine wichtige Rolle in der Bildung des Hauptdolomits. In modernen Ablagerungsräumen ist Dolomit trotz mikrobieller Aktivität auf einige wenige, salzige Lagunen beschränkt. Während der Ablagerung des Hauptdolomits in der Tethys vor über 200 Millionen Jahre, herrschten anscheinend besondere Bedingungen, die zunächst die Ausfällung von Kristallen aus Magnesiumhaltigen Aragonit (Ca[CO3]+Mg) aus dem Meerwasser begünstigten. Durch die Aktivität von Mikroorganismen reicherte sich Magnesium im Karbonatschlamm an und der Mg-Aragonit wandelte sich schließlich in reines Calcium-Magnesium-Carbonat – CaMg[CO3]2 oder Dolomit – um.

Ein Großteil des Dolomits in den Dolomiten wird heutzutage als eine Mischung von sekundär gebildeten Dolomitgestein und primären Dolomit erklärt, wobei der primäre Dolomit durch biologisch induzierte und abiotischer Ausfällung entstanden ist.

Literatur:

Sagenhaftes Südtirol: Der Teufelsstein bei Terenten

Das vereinzelte Vorkommen großer einzelner Gesteinsblöcke konnten sich die Menschen lange Zeit nicht erklären. Man schrieb diese Findlinge den Walten dunkler Mächte und Zauberer zu.

Das Naturdenkmal “Teufelsstein”.

Am Geißklapf bei St. Sigmund erkennt man im Felsen einen Geißfuß-Abruck. Den Stein hat einst der Teufel von Getzenberg herübergetragen und bis St. Sigmund gebracht.

Der Teufel heißt im Pustertal “Tuifl” und hat die Gestalt eines Geißbocks.

Der Sage nach hatten die Mühlwalder Bauern im schönen Pustertal einst den Teufel derart erzürnt, dass dieser Rache schwor. Er trug einen Stein von Lüsen herüber und wollte ihn vom Mutenock nach Mühlwald hinunterrollen lassen. Dazu wählte der Teufel den kürzesten Weg. Weil der Stein aber schwer war und auch ein Teufel einmal rasten muss, hat er seine Kraxe mit dem Stein nieder gestellt. Mehrere senkrechte und waagrechte Striche auf dem Felsblock sind die Spuren der Kraxe. Den kleinen Stein hat der Teufel mitgenommen um die Kraxe besser abstellen zu können.

In seiner Wut und in seinem Zorn gegen die Mühlwalder hatte er aber nicht bemerkt, dass der Morgen zu grauen begann und dass der Mesner von Terenten – der ein Frühaufsteher war – schon die Betglocke zum Morgengruß läutete. So musste der Teufel den Stein liegen lassen und wieder hinab in die Unterwelt flüchten.

So kommt es, dass der „Teufelsstein“ bis heute mitten im Wald auf ca. 1.700 Meter, oberhalb vom Nunewieser, liegt. Eine andere Version der Sage wurde von Hans Fink aufgezeichnet, wonach der Teufel mit dem besagten Teufelsstein durch die Lüfte flog, um in Mühlwald die neue Kirche zu zerstören. Doch beim Ave-Maria-Läuten entglitt ihm der Stein, und da liegt er noch heute.

Beim Teufelsstein handelt es sich tatsächlich um einen großen Findling, der von den Gletschern aus den nahen Zillertaler Alpen während der letzten Eiszeit hierher verfrachtet wurde. Als die großen Gletscher vor 18.000 Jahren abschmelzen, blieb auch der Gneis-Block liegen, und so liegt er noch heute da.

Unheimliche Geschichten ranken sich auch um den Hexenstein mit den mysteriösen Einkerbungen im harten Fels, der ganz in der Nähe des Teufelssteins gefunden werden kann. Der Schalenstein im Winnebachtal soll einst Schauplatz großer Hexenversammlungen gewesen sein. Zur Sommersonnenwende sollen sich dort die Hexen auch zu Trink- und Tanzgelage mit dem Teufel getroffen haben.

Literatur:

  • MAHLKNECHT, B. & AUKENTHALER-OBBERRAUCH, E. (2016): Südtiroler Sagen. Athesia Verlag: 396

The Fossils Of The Dolomites – From Myth To Science

The first scientific mention of fossils from the Dolomites dates back to August 18, 1741. In a lecture with the title Dissertatio de Fossilibus universalis Diluvii by Franz Ferdinand von Giuliani, physician in the city of Innsbruck, he describes petrified shells from the Puster-Valley as evidence for the biblical flood (a popular explanation at the time). Since the Puster-Valley is cut into metamorphic rocks like schist and gneiss, rocks that contain no fossils, Giuliani probably was describing fossiliferous formations from the nearby Dolomites.

Fragment of an ammonite, an extinct group of marine mollusc animals.

In the Dolomites, the remains of ancient reefs and marine basins, it is easy to spot and find fossils. Since ancient times shepherds and farmers have found fossils in the pastures and on their fields. People wondered about the origins of the strange rocks, and for a long time myths and stories provided some explanations. For example, cloven hoof-like impressions found on rocks were explained as the devil’s footprints.

Section of Megalodus sp. or the devil’s hoof shell.
The fossil casts of Bellerophon, an extinct genus of marine snail, were also referred to as the devil’s curled horns.

Between December and January and during the Walpurgis Night (April 30th to May 1st) the devil will join the witches’ sabbath on the 2.563 metres high Schlern. Dancing all night long, at dawn the devil will return to hell, leaving behind only the imprints of his hooves on the bare rocks of the Dolomites.

In the Puster-Valley the devil is called “Tuifl” or “Krampus” and has the appearance of a half human–half goat demon, including cloven hooves.

It wasn’t until 1781, after naturalists compared the strange imprints with shells of modern mollusks, that they recognized that the devil’s hooves, in reality, are the cross-sections of bivalves. Some 216 to 203 million years ago large bivalves of the family Megalodontesidae lived on the muddy bottom of the Tethys Ocean. After their death, the shells were buried and partially filled with fine carbonate mud. The sediments of the Tethys Ocean were pushed upwards by tectonic movements some 65 to 40 million years ago. Today erosion slowly removes the surrounding sediment revealing the heart- of hoof-like sections of the cockle-like animals.

Megalodus sp. fossil casts.

And it wasn’t until the 19th century that the fossils of ancient sea creatures were seen as evidence that the Dolomites like Venus, the ancient goddess of beauty, were born out from the sea in the geological past.

Geological Knowledge in the “Dark Ages”

“And how will you explain to me the fact of the pebbles being struck together and lying in layers at different altitudes upon the high mountains.”

Leonardo da Vinci, 1508.
The Alps, ca. 1513, red chalk drawing by Leonardo da Vinci. He was fascinated by mountains and called them the “bones of the earth.”
The Conglomerato della Marmolada is a volcaniclastic succession consisting of conglomerates and sandstones accumulated in the basinal area comprised among the lower Ladinian carbonate platforms of the Dolomites.

The period between the fall of the Roman Empire and the Renaissance in the 17th century is sometimes referred to as the Middle or Dark Ages. Used nowadays often as a derogative term, it reflects more our poor understanding of those times then a real cultural demise.

In ancient times the Alps, especially the alpine pastures and rocky outcrops above the tree line, were referred to as Gamsgebirg – the chamois mountains. Only shepherds, collectors of plants and minerals and chamois hunters visited this area and maybe sometimes climbed a mountain. However, in the Middle Ages, rich ore deposits were discovered in the Alps. Schwaz in Tyrol, Schneeberg and Prettau in South Tyrol were famous for the silver and copper mined between the Alpine peaks.

Mining for metals in the Alps dates back at least for 4.800 years (a 25-meter long gallery in North Tyrol was dated to 2.800 BCE). In South Tyrol slag remains were dated to 1.200-1.000 BCE. Slag remains found in Ahrntal possibly date back to the early and middle bronze age (3.300-1.800 BCE), even if the provenance of the used copper ore is unknown. The extraction of copper ore in the Ahrntal became important in medieval times, especially in the 15th century. At the time prospectors were searching for former copper mines and also used geological clues to find new ore deposits. There was likely a lot of empirical knowledge of minerals and rocks to be found between prospectors and miners. Unfortunately, most of this knowledge wasn’t written down. Some evidence for this “lost wisdom” can be found in traces left by the miners.

Ore veins in Rülein von Calw “Bergbüchlein,” 1500.

Some basic understanding of the geometry of ore veins was necessary to follow them in the mountain, and some basic understanding of rock quality was necessary to dig the galleries. Advancement was limited to millimeters for every work shift, maybe 5 millimeters per day in hard rock, 5 centimeters if the rock was fractured and soft. Many medieval mines follow fault systems inside the mountain, where the shattered rocks were more easy to excavate. Depending on the encountered rock, the section of the gallery was different. In soft rocks the gallery has a narrow section, pointed roof to better distribute the weight or is reinforced with wooden structures. In hard rocks, the gallery has a flat roof and a larger section.

Reconstruction of miners using a large joint to their advantage.
Medieval gallery in hard rock with flat roof and wide section.

The modern name of important minerals, like feldspar, derives from terms used by the miners. “Feld” is an old name for hard rocks and “spat” referred to any rock or mineral that if stroked by a hammer forms plain fracture surfaces.

First written records appear in the 16th century. Georgius Agricola (1494-1555) published in 1556 together with the miner Blasius Weffringer his De re metallica libri XII. In his “twelve volumes about metals,” he describes various ways to find hidden ore veins. Strange smelling water, springs with unusual deposits of red clay, colored spots of minerals on rocks, disturbed soil cover and crippled plants may indicate ore deposits hidden underground. In his De ortu et causis subterraneorum (1546) he briefly discusses the formation of mountains, by fire, water and wind. Erosion by water forms gorges, then canyons and finally separated mountain ranges. Wind and fire, in the form of volcanism and geothermal activity, play a major role in dismantling (volcanic) mountains.

Later authors, like cartographer Sebastian Münster (1489-1552), cartographer Johannes Stumpf (1500-1566), naturalist Conrad Gessner (1516-1565) and especially naturalist Johann Jakob Scheuchzer (1672-1733), describe mountains in great details, including plants, animals and rocks. However, few provide an explanation for their formation. Scheuchzer depicts and describes folds in the Swiss Alps, explaining them as layers deposited and then folded by the biblical flood. Italian author Valerius Faventies publishes in 1561 De montium origine, wherein he collects all the contemporary theories explaining the formation of mountains. An important role was given to celestial forces, causing rock and minerals to grow and expand inside Earth.

Lecture in mineralogy, from “De nuptiis Philologiae et Mercurii”, 17th century.

Literatur:

  • LEFEVRE, W. (2010): Picturing the world of mining in the Renaissance: The Schwazer Bergbuch (1556). Max-Planck-Institut für Wissenschaftsgeschichte

Sagenhaftes Südtirol: Der Bergsturz von Gand

“Nördlich vom Dorf Oberplanitzing bei Kaltern breitet sich die Gand aus, ein Trümmerfeld, besät mit wüsten Felsgeröll, als wäre in der Urzeit ein Berg in sich zusammengebrochen. In grauer Vorzeit stand hier eine schöne und große Stadt. Eine uralte, noch immer trotzig aufragende Ruine, der St. Georgs Turm genannt, gibt heute noch Zeugnis davon. Die Bewohner dieser Stadt waren überaus reich, darum aber auch stolz und übermütig. Einmal, es war gerade Fasnacht , wollten die ausgelassenen Städter einen lebendigen Ochsen die Haut abziehen. Da kam ein furchtbares Gewitter auf und das Wasser stürzte von allen Berghängen in die Tiefe. Der benachbarte Berg wurde so gründlich unterspült, dass er auf die Stadt niederstürzte und dieselbe mit Mann und Haus unter den Felstrümmern begrub. Seit der Zeit hat es kein Mensch mehr gewagt, sich in der Gand anzusiedeln, nur der Hirte treibt die Ziegen dorthin auf die Weide.”

„Eine große Anzahl von Volkssagen verdankt ihre Entstehung dem Bedürfnis des Volkes nach einer Erklärung für gewisse auffallende reale Gegebenheiten seiner Umwelt. Eine Erscheinung in der Natur … auffallende Formen etwa eines Steines oder Berges … Dinge und Erscheinungen, deren Dasein auch dem naiven Beobachter auffällt und nach einer Erklärung verlangt, finden diese Erklärung, meist mit einfachsten Mitteln, durch die Erzählung, deren ganzen Sinn und Wert kein anderer ist als eben die Beantwortung der Frage nach dem Warum … Eine zweite Gruppe von Volkssagen ist aus irgendeinem tatsächlichen Ereignis herausgewachsen.“

Deutscher Sagenforscher Friedrich Ranke.

Der felsige Untergrund im unteren Etschtal besteht aus den sogenannten Bozner Porphyr oder nach moderner Bezeichnung die Etschtaler Vulkanit-Gruppe/Südtiroler Vulkanitkomplex. Aus diesen Gestein besteht auch der Bergsturz vom Gandberg, der mehr als einen Quadratkilometer mit unzähligen großen und kleinen Porphyrblöcken bedeckt. Durch Bohrungen und Aufschlüsse lässt sich die Mächtigkeit der Bergsturzablagerungen auf wenige Meter bis zu einigen Zehnermeter eingrenzen, darunter folgen bis zu 100 Meter mächtige fluvioglaziale schluffige Kiese mit Steinen.

Dieser Bergsturz heißt im Volksmund die Eppaner Gand  (Gand, ein altes langobardsches Wort das so viel wie Felssturz oder Trümmerfeld bedeutet).

Abbruchnische in den Porphyrwänden des Gandberg und Lambrech-Hügel.
Geologische Karte der Eppaner Gand.

Die Bergsturzmasse liegen zwischen 515 bis 520 Meter ü.d.M. und ist durch eine langgezogene Mulde und den Lambrech-Hügel gekennzeichnet, beides Formen die durch die Bewegung und Ablagerung des Bergsturzes entstanden sind. Das Sturzfeld ist mit einem Wald aus Edelkastanien und Föhren bedeckt, große Teile sind auch unbewachsen.

Das grobe Blockwerk führt auch zum Phänomen der Eislöcher. Luft strömt durch ein Spaltensystem zwischen den Porphyrblöcken der Geröllhalde, die auf den Fuße des Bergsturzes aufliegt, von oben nach unten und kühlt sich dabei ab. Die schwere kalte Luft bleibt als Kaltluftsee von etwa fünf Metern Höhe in der Mulde liegen. Die Temperatur kann bis zu 20° kühler sein als auf der nahen Kuppe des Lambrech-Hügels.

Infolge diesen kühlen Klimas gedeihen hier Pflanzen die sonst nur wesentlich höher, bis zu 1.000 Meter, in alpinen Regionen zu finden sind. An der Basis der Senke gedeihen kälteresistente Pflanzen, am Rand dagegen wärmeliebende Pflanzen. Über 600 Pflanzenarten können hier auf engsten Raum gefunden werden, davon über 160 Flechtenarten. Man kann mit wenigen Schritten vom Submediterranean Buschwald, mit der Kastanie, zu einem Subalpin-montanen Fichtenwald zur subalpiner Zwergstrauchheide, mit der Alpenrose, zu einem Alpin-subalpinen Rasen, mit Alpen-Rispengras, Flechten und Moose, gelangen. 

Unter diesen chaotischen Steinmassen tiefen sich da und dort schaurige Löcher und Höhlen, in welchen man zur heißen Sommerszeit eine fast unerträgliche Kälte, selbst unvergängliches Eis, und an dessen Rand, merkwürdig genug, die blühenden Alpenrosen und den wohlriechenden Speik findet.

Johann Jakob Staffler, 1846.
Kiefernwald auf groben Blockwerk. Schnee bleibt in der Mulde der Eislöcher bevorzugt liegen, selbst in trockenen Wintern.

Das Alter des Bergsturzes ist unbekannt, er muss aber jünger als die letzte Eiszeit sein, da er auf gerundeten Geröllen und Schottern aufliegt welche dort offenbar von der Etsch nach Abschmelzen der Gletscher abgelagert worden sind. Gerölle aus diesen Ablagerungen wurden auch für eine kleine Kapelle in der Nähe verwendet. Auch ein historisches Alter wurde vorgeschlagen, da es eben eine Sage gibt, die sich um eine durch den Bergsturz verschüttete Stadt dreht.

Manche der eingangs angeführten Schriftsteller… nehmen jedoch an, daß die Eppaner Gand überhaupt nicht durch einen einzigen Bergsturz, sondern durch mehrere, in größeren Zeiträumen aufeinander-folgenden Bergstürze aufgeschüttet, daß insbesonders die Talfurche an ihrem Südende erst durch einen viel jüngeren, nach mündlicher Überliefern um das Jahr 1000 nach Christus erfolgten Bergsturz zugeschüttet worden sei und daß die Siedlung auf der Lambrech bis zu dieser Zeit bewohnt … seien. Allen diesen Annahmen fehlt es jedoch an einer sicheren tatsächlichen Grundlage.

Wilhelm Pfaff (1933) “Die Eislöcher in Ueberetsch ihre Vegetationsverhältnisse und ihre Flora.
Ansicht der Eppaner Gand und Eislöcher, aus Wilhelm Pfaff (1933) “Die Eislöcher in Ueberetsch ihre Vegetationsverhältnisse und ihre Flora.”

Literatur:

  • MAHLKNECHT, B. (1989): Südtiroler Sagen. Athesia Verlag, 3. Auflage.

Sagenhaftes Südtirol: Geologie und die Bleichen Berge

De ròba vèyes
e de prùmes tèmpes
ay ò aldì
e vo kantè bayèdes!

Von alten Dingen
und von alten Zeiten
hab ich gehört
und will ich nun erzählen!

Spruch der ladinisches Cantastòries
Die Geislergruppe im Grödental.

Mythen und Sagen sind ein früher Versuch des Menschen, Unverständliches verständlich zu machen. Die Eigenart der Dolomiten, mit ihren hoch aufragenden Gebirgsstöcke umsäumt von sanften, Gras bewachsenen Böden dazwischen, regte die Phantasie der Menschen an. Lange bevor die moderne Geologie die Eigenart der Dolomiten auf Gesteinsbildung (Lithogenese), Gebirgsbildung (Orogenese) und Oberflächen- und Landschaftsbildung (Morphogenese) zurückführte, erklärten sich die Ladiner die Geburt der Bleichen Berge folgendermaßen:

Vor langer Zeit heiratete der Königssohn eines vergessenen Reiches im Gebiet der heutigen Alpen die Mondprinzessin. Die beiden liebten sich über alles, doch konnte der Prinz das gleißende Licht das auf dem Mond herrschte kaum, seine Gemahlin den Anblick der grauen Felsen und dunklen Wälder in den Bergen überhaupt nicht ertragen. An ein gemeinsames Leben war nicht zu denken und so trennten sich die beiden Liebenden schweren Herzens.

Eines Tages, als der unglückliche Prinz wieder einmal allein im Wald umherirrte, traf er den König der Zwerge, der nach Siedlungsland für sein Volk Ausschau hielt. Nachdem er sich die traurige Geschichte angehört, versprach der Zwergenkönig dem jungen Prinzgemahl im Austausch gegen die Erlaubnis, sich mit seinem Volk in den Wäldern häuslich nierderzulassen, die Berge des Reiches der Dolomiten in hellem Glanz erscheinen zu lassen. Der Bund wurde durch Handschlag besiegelt und in der darauffolgenden Nacht fing das Zwergvolk das Mondlicht Strahl für Strahl ein und überzog damit die dunklen Felsen. Mit der Rückkehr der Mondprinzessin kehrte auch das Glück wieder in das Reich der Dolomiten ein.

Die schönsten Sagen aus dem Gadertal (1993)

Im Unterschied zu den Penninikum und Austroalpinen Decken im Norden, mit dem das Südalpin die ehemalige geographische Lage entlang des Kontinentalrandes der Afrikanischen Platte gemeinsam hat, ist das Südalpin durch eine geringe tektonische Verformung (zumeist lokale Überschiebungen) und geringer Metamorphosegrad gekennzeichnet. Während die Randgebiete der Dolomiten von metamorphen, relativ dunklen, Gesteinen wie Phyllite, Glimmerschiefer und Gneise geprägt werden, findet man in den Dolomiten noch große Gebiete mit relativ ungestörten Abfolgen von hellen Kalken und Dolomitgestein.

Die Landschaft der Dolomiten wird durch eine Mineral- bzw. Gesteinsart geprägt, die den Bleichen Berge auch ihren Namen  verdanken: Dolomit. Dolomit ist ein wichtiges Mineral und Gesteinsart – Gebirge wie die Dolomiten, Teile des Apennin und die Dinariden verdanken diesen Mg- haltigen Karbonatgestein ihre karge Schönheit. Die charakteristischen Steilwände einige der bekanntesten Gipfel in den Dolomiten werden von der Hauptdolomit-Formation gebildet – 1876 in die Alpenstratigraphie eingeführt. Es handelt sich dabei um eine bis zu 1.000 Meter mächtige zyklische Abfolge von Dolomitgestein-bänken, die in dem Flachwasserbereich einer ausgedehnten Karbonatplattform der Tethys-See abgelagert wurden. 

Die Conturines im Gadertal mit der geschichteten Hauptdolomit-Formation.

Bis um 1271 wurde die Grafschaft Tirol nur als “Land im Gebirge” bezeichnet. Ab 1876 setzte sich dann der Name Dolomiten für die veraltete Bezeichnung der Bleichen Berge durch und seit dem ersten Weltkrieg tragen die Dolomiten auch ofiziell diesen Namen. Übrigens der einzige Fall, in dem das Mineral einer Gegend den Namen gab und nicht umgekehrt.

Sagenhaftes Südtirol: Tiere im Sagenschatz des Tiroler Bergbaus

Die schwierige Suche nach Erzadern, neben geologischen Kenntnissen spielt auch Glück eine Rolle, führte dazu, dass das einfache Volk sich den Bergsegen in den Alpen nur durch zauberkundige Wesen oder unheimliche Kräfte erklären konnte – manchmal in der Gestalt von Tieren.

Der Teufel, erkennbar an seinen Bocksfüßen und gespaltenen Hufen, übergibt Knappen das Geheimnis einer reichen Erzader – zum Preis ihres Seelenheils. Aus der „Schweizer Bilderchronik des Luzerner“ des Diebold Schilling (1513).

Tiere spielen in mancher Sage zur Gründung eines Bergwerks eine wichtige Rolle, vor allem in der Steiermark, Tirol und im Salzburgischen Land. Meist sind es Pferde, Ochsen, Ziegen oder Jagdwild die mehr oder weniger zufällig eine Erzader anzeigen. Laut Sage wurde das Erz von Schwaz in Tirol durch einen wilden Stier entdeckt, der mit seinen Hörnern das Erdreich aufwühlte und so die Erzadern bloßlegte. Eine sehr ähnliche Sage erzählt man sich über die Entdeckung des Kupfers bei Prettau.

“Vor langer Zeit trieb ein Bauer einen Stier, den er auf dem Markt gekauft hatte, über den Alpenhauptkamm vom Zillertal ins Ahrntal. Der Bauer hatte seine liebe Not mit dem bösartigen Tier, kaum hatte er es mit dem Stock gebändigt, riss es sich los und stürmte vom Weg. Der Bauer folgte dem Tier, dass in seiner Wut ein großes Loch mit seinen Hörnern in den Boden gegraben hatte. Dem Bauer fielen einige Brocken und vor allem der goldene Glanz des Gesteins auf. Ein örtlicher Schmied bestätigte ihm, dass es sich beim Erzgestein zwar nicht um Gold (wie im Zillertal gefunden) handelte, aber doch um ein wertvolles Gut – nämlich Kupfererz.”

In einer Variante dieser Sage wirft ein Hirte einer störrischen Kuh einen Stein hinterher. Ein Berggeist, der zufällig vorbeikommt, ruft daraufhin aus: „Halt Bua! Da Stoan gilt mehr als d´Kuah!!“ Es stellt sich heraus, dass der Stein aus Erz oder Gold besteht. Selbst Paracelsus, der sich als Mediziner und Alchemist für Metallurgie und Bergbau interessierte, erwähnt diese Sage um 1603.

Halden des ehemaligen Bergbaus am Schneeberg, Passeiertal.

Neben Vieh treten in Sagen auch andere Tiere als zufällige Entdecker von Erzadern auf.

“Ein Graf, der Schlossherr von Straßburg, ritt einmal in das Pflerschtal auf die Jagd. Als er ganz drinnen bei den Felsen war, musste er vom Pferd steigen, um das Wild verfolgen zu können. Er band also den Gaul an einen Baum. Nach Stunden, wie er wieder zurückkam, sah er, dass das Pferd ein Loch in den Boden gescharrt hatte und aus diesem das gediegene Erz hervor funkelte. So wurde die erste Erzader in Pflersch entdeckt.”

Wilde Tiere spielen eher eine indirekte Rolle in den Sagen, wie dieses Beispiel, dass die Entdeckung von Silber am Schneeberg, erzählt:

“Einst zog ein Jäger aus dem Passeiertal in die Berge, um Gamswild und Steinböcke zu jagen. Als er zu Seemoos auf einem Felsblock ruhend die umliegenden Grate nach dem Wild abäugte, sah er plötzlich am Ufer des stillen Alpsees eine Frauengestalt sitzen, angetan mit einem silberschimmernden Kleid. Die winkte den Jäger zu sich und zeigte ihm funkelndes Edelgestein, das in ihrem Schoß lag. All die Schätze wollte sie dem Jäger geben und deren Fundstellen zeigen, wenn er ihr verspreche, abzulassen von der weiteren Jagd des unter ihrem Schutz stehenden Wildes. Sie drohte ihm aber auch mit schwerer Strafe, wenn er seinen Schwur brechen würde, und ebenso plötzlich war sie verschwunden. Der Jäger zerschmetterte seine Armbrust und leistet den Schwur, worauf das Salige Fräulein ihm Spalten voll Silbererz in den Felswänden zeigte. Stollen um Stollen wurden nun eröffnet, und überall fand sich reiches Erz. So viele Knappen wurden am Schneeberg beschäftigt, dass bald ein ganzes Dörflein mitten in der unwirtlichen Bergwelt entstand.”

Auch in Zusammenhang mit dem Verfall eines Bergwerks wird oft über Tiere berichtet, wie das Ende der Sage zeigt:

“In den alten Tagen des Jägers erwachte jedoch wieder die Jagdlust; er verfertigte sich eine neue Armbrust und erlegte an einem Sonntag einen prächtigen Gamsbock. Doch die Strafe folgte sogleich: ein Felsblock löste sich und zermalmte den Frevler unter seinen Sturz. Als die Knappen am nächsten Tag zur Grube kamen, fand sich kein Silbererz mehr, sondern bloß wertloses Blendegestein, das sich nicht schmelzen ließ.”

Alpengams (Rupicapra rupicapra).

Frevel gegenüber der Natur wird dementsprechend bestraft.

“Einst, so eine Sage aus Halle, zogen die verzogenen Knappen von Schwaz, nach einem ausgiebigen Gelage, einem zufällig vorbeikommenden Ochsen aus Jux die Haut bei lebendigen Leibe ab. Die Knappen fuhren danach in die Stollen ein, aber die Strafe für ihren Frevel folgte bald. Die Berggeister erwürgten jeden einzelnen von ihnen und die Stollen füllten sich mit Wasser. Noch heute fließt ein Rinnsal aus dem ehemaligen Bergwerk, noch immer blutrot gefärbt (vielleicht eine Anspielung an Erzauscheidungen aus dem Grubenwasser).”

Der (Rost-)rote Schlamm und die Eisenoxid-Krusten an dieser Quelle im Pfitschtal weißen auf einen hohen Metallgehalt im Gestein hin.

Diese Sage ist in Nord- und Südtirol in verschiedene Varianten, die sich hauptsächlich in den grausamen Details (so wird zusätzlich noch Salz auf den Wunden des Tieres gestreut) unterscheiden, recht verbreitet.

Literatur:

  • HEILFURTH, G. (1968):  Südtiroler Sagen aus der Welt des Bergbaus. An der Etsch und im Gebirge, Band 25: 75
  • PETZOLDT, L. (1990): “Knappentod und Güldenfluss“ zu den Bedingugen bergmännischer Folklore in Tirol. In AMMANN, G. Silber, Erz und Weisses Gold, Bergbau in Tirol, Innsbruck.