Teil 3

Sauer- undSiegerland

Geologie imRheinischenSchiefergebirge

Geologischer Dienst NRW

Geologie im Rheinischen Schiefergebirge

Teil 3: Sauer- und Siegerland

Geologischer Dienst Nordrhein-Westfalen – Landesbetrieb –

mit Beiträgen vonKARL-HEINZ RIBBERT, VOLKER WREDE, BÉATRICE OESTERREICH

HANS BAUMGARTEN, ARNOLD GAWLIK, HEINRICH HEUSER,MATTHIAS PIECHA, REINHOLD ROTH, MICHAEL THÜNKER

MICHAEL BAALES, EVA CICHY, MANUEL ZEILER

134 Abbildungen

14 Tabellen

1 Tafel in der Anlage

Krefeld 2017

Inhalt

Sauer- und Siegerland – Natur- und Lebensraum (B. Oesterreich) . . . . . . . . . . . . . . . 13

Klima, Vegetation und Geographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Geologische Entwicklung und tektonischer Bau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Geologische und geotektonische Grundlagen (B. Oesterreich) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Strukturelle Entwicklung (V. Wrede) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Regionale Baueinheiten (V. Wrede) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Erdgeschichte (K.-H. Ribbert) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Erdaltertum (Paläozoikum) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Ordovizium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Silur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Devon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Unterdevon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Gedinnium bis Siegenium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Siegenium bis Emsium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

Mitteldevon – Schelf-, Übergangs- und Becken-Fazies im Sauerland . . . . . . . . . . . 61

Eifelium des Mitteldevon-Schelfs im westlichen Sauerland . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

Eifelium des Schelf/Becken-Übergangs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

Eifelium des Mitteldevon-Beckens im östlichen Sauerland . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

Givetium des Mitteldevon-Schelfs im westlichen Sauerland . . . . . . . . . . . . . . . . 74

Givetium des Schelf/Becken-Übergangs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

Givetium des Mitteldevon-Beckens im östlichen Sauerland . . . . . . . . . . . . . . . . 80

Vulkanismus des Eifeliums und Givetiums im nördlichen Sauerland . . . . . . . . . 80Mittel- bis Oberdevon – Massenkalk- und Flinz-Faziesim nördlichen und mittleren Sauerland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

Das Oberdevon-Becken in Sauerland und Wittgensteiner Land . . . . . . . . . . . . . . . 91

Frasnium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

Famennium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

Karbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

Unterkarbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

Tournaisium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

Viseum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

Oberkarbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

Namurium A – flözleeres Oberkarbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107Namurium B/C und Westfalium – flözführendes Oberkarbon (K.-H. Ribbert, V. Wrede) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

Perm (B. Oesterreich) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

Rotliegend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

Zechstein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

Erdmittelalter (Mesozoikum) (B. Oesterreich) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

Trias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

5

Jura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117Kreide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

Erdneuzeit (Känozoikum) (K.-H. Ribbert) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123Tertiär . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124Quartär . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

Pleistozän . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126Holozän . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

Was bringt die Zukunft? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

Verkarstung (V. Wrede) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

Ur- und Frühgeschichtle (M. Baales, E. Cichy & M. Zeiler) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139Altsteinzeit (Paläolithikum) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139Mittelsteinzeit (Mesolithikum) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143Jungsteinzeit (Neolithikum) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144Bronzezeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146Vorrömische Eisenzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147Römische Kaiserzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149Völkerwanderungszeit und Mittelalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152Neuzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

Lagerstätten (B. Oesterreich) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155Erze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

Eisen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156Kupfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160Blei und Zink . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161Mangan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164Gold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

Industrieminerale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164Schwerspat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165Coelestin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

Steine und Erden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165Kalkstein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166Sandstein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166Tonstein und Dachschiefer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167Vulkanische Gesteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

Grundwasser (H. Heuser) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169Was ist Grundwasser? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169Der Wasserkreislauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169Grundwasservorkommen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

Paläozoikum des nördlichen Rheinischen Schiefergebirges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173Hauptkeratophyr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173Devonischer Massenkalk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173Kulm-Kieselkalk (Hellefeld-Formation) und Sparganophyllum-Kalk . . . . . . . . . . . . 173Kulm-Plattenkalk (Herdringen- und Wennemen-Formation) . . . . . . . . . . . . . . . . . 174Ruhrkarbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

Trias und Zechstein westlich der Hessischen Senke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

6

Kalk- und Kalkmergelsteine der Kreide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174Tertiär des Westerwaldes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175Schotterkörper der Ruhr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

Grundwassererschließung und Grundwasserschutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175Grundwasser und Bergbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178Grundwasserbeschaffenheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180

Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180Mineralwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180Heilwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

Erdwärme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

Boden (R. Roth) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186Boden und Bodennutzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186Bodenlandschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

Böden überwiegend aus Silikatgestein,meist bedeckt mit Fließerde und Hangablagerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

Basenarme Braunerden – die häufigsten Böden im „Land der tausend Berge“ . . 188Ranker – sehr flachgründige, arme Böden auf Silikatgestein . . . . . . . . . . . . . . . . 189

(Braunerde-)Podsole auf Sandstein, Quarzit und Kieselschiefer –steinreich und extrem sauer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190Pseudogleye – Staunässe über dichtem Untergrund . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191

Böden überwiegend aus Karbonatgestein, meist bedeckt mitLöss, (Löss-)Fließerde und Terra-fusca-Relikten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

Basenreiche Braunerden – land- und forstwirtschaftlich begehrt . . . . . . . . . . . . . . 192Rendzinen – basen- und steinreiche Böden auf Karbonatgestein . . . . . . . . . . . . . 192

Böden aus Basalt, meist bedeckt mitFließerde und tonigem Verwitterungslehm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

Basenreiche Braunerden und Pseudogleye – artenreiche Waldstandorte . . . . . . . 193Böden aus Löss und Lössfließerde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

Parabraunerden – fruchtbare Ackerstandorte in klimatische begünstigten Lagen 194Böden aus Kolluvium – Zeugen der Bodenerosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195Böden aus holozänen Talsedimenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

Vega und Auengley – die Böden der breiten Talauen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196Gley-Bodengesellschaften der schmalen Gebirgstäler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

Böden aus Moorbildungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

Geotope – Erdgeschichtliche Denkmäler (A. Gawlik & M. Piecha) . . . . . . . . . . . . . . . . . 199Steine, Klippen und Bergrücken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200Meer und Wüste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202Falten und Brüche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203Höhlen und Karstlandschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205Quellen und Bachschwinden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

Literaturverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210

Glossar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

Geo-Ziele (H. Baumgarten) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234

7

Exkurse

Tektonischer Bau:Tektonische Bauelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Regionale Baueinheiten: Tiefenseismik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Tektonik des Ruhrkarbons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Erdgeschichte:Geologische Landesaufnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Unterdevon:Unterdevon-Delta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56Unterdevonischer Vulkanismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Mittel- bis Oberdevon:Riffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

Oberdevon:Conodonten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

Unterkarbon:Unterkarbonischer Vulkanismus in Sauerland und Wittgensteiner Land . . . . . . . . . . . . . . . 106

Perm:Rotfärbung und Bleichung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

Jura:Geburt des Atlantiks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

Kreide:Paläokarst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

8

Sauer- und Siegerland –Natur- und LebensraumBéatrice Oesterreich

13

Sauer- und Siegerland – Natur- und Lebensraum

465 Mio. Jahren, der vom Mittelordovizium bis indie Oberkreide reicht (Tab. 1). Dabei machenGesteine des Paläozoikums, hauptsächlich derDevon-Zeit, den Hauptteil aus. Die jüngsten Ge-steine aus der Tertiär- und Quartär-Zeit sind inder Regel wenig verfestigt und liegen als meistgering mächtige Bede ckung über den Festge-steinen. Die jüngeren Festgesteine treten vor al -lem an den Rändern des Rheinischen Schiefer -gebirges auf; so im Norden an der Grenze zumMünsterländer Kreide-Becken und im Osten amÜbergang zur Hessischen Senke. Im Westenschließt sich das Bergische Land als Teil desrechtsrheinischen Schiefergebirges mit ver-gleich bar alten Ablagerungen an. Nach Südensetzen sich die Gesteine des Siegerlandes unddes Wittgensteiner Landes auf rheinland-pfälzi-schem und hessischem Territorium fort.

Der lange geologische Entwicklungszeitraumdes Betrachtungsgebietes ist gekennzeichnetdurch sich ständig verändernde paläogeogra-phische Verhältnisse, das heißt, durch wech-selnde Land/Meer-Verteilungen, die mit Ände-rungen der Klima- und Ablagerungsbedingun-gen verbunden waren.

Sauerland und Siegerland wecken in uns ganzunterschiedliche Vorstellungen. Während mitdem Sauerland vielfach Begriffe wie Erholung,Natur und Freizeitgestaltung – insbesondereWan dern im Sommer oder Ski und Rodeln imWinter – verknüpft werden, denkt man beimSie gerland oft an eine Industrieregion, geprägtvom Erzbergbau sowie der Herstellung undVer arbeitung von Eisen und Stahl. Diese Asso-ziation kommt nicht von ungefähr, war doch dasSiegerland über lange Zeit das Zentrum deswestdeutschen Eisenerz-Bergbaus und Stand-ort intensiver Eisenverhüttung. So unterschied-lich die mit den beiden Landschaften verknüpf-ten Vorstellungen auch sein mögen, geologisch

Die vorliegende geologische Beschreibung bil-det den Abschluss der Gebietsmonografien desLandes Nordrhein-Westfalen. In dieser Reihesind bisher die Beschreibungen für den Nieder-rhein, das Münsterland sowie das We ser- undOsnabrücker Bergland erschienen. Die Mono-grafie „Rheinisches Schiefergebirge“ wurde auf-grund der Flächengröße und der Vielzahl unter-schiedlicher geologischer Einheiten dreigeteilt,und zwar linksrheinisch in die Nordeifel (Tl. 1)sowie rechtsrheinisch in das Bergische Land(Tl. 2) und das in diesem Band behandelte Sauer- und Siegerland (Tl. 3; s. S. 16: Abb. 1).Zum Betrachtungsraum gehören das nordwest -lich angrenzende südliche Ruhrgebiet und dasWittgensteiner Land in Südosten Nordrhein-Westfalens.

Das Rheinische Schiefergebirge ist Teil des imPaläozoikum gefalteten und teilweise wiederab getragenen Variszischen Gebirges, das sichinnerhalb des heutigen Europas von Südeng-land bis Polen erstreckte. Es gehört zur Deut-schen Mittelgebirgsschwelle, umfasst Teile vonNordrhein-Westfalen, Rheinland-Pfalz, Hessensowie des Saarlandes und zieht sich als Arden -nen bis nach Belgien und Frankreich, als Öslingbis nach Luxemburg. Seine höchste Erhebungist mit +879 m NHN der Gro ße Feldberg im Tau-nus. Der Rhein teilt es in einen West- und einenOstteil, für die die Bezeichnun gen links- bezie-hungsweise rechtsrheinisches Schiefergebirgegebräuchlich sind. Ardennen, Eifel und Huns-rück bilden den Hauptteil des linksrheinischenSchiefergebirges. Rechtsrheinisch sind es imWesentlichen südliches Ruhrgebiet, BergischesLand, Sauerland, Siegerland, WittgensteinerLand, Kellerwald, Westerwald und Taunus.

Der Bildungszeitraum der Festgesteine im Be -trachtungsraum umfasst – wenn auch bisweilenlückenhaft überliefert – einen Zeitraum von rund

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Sauer- und Siegerland – Natur- und Lebensraum

Abb. 1: Geologische Übersichtskarte von Nordrhein-West falen mit den bisher erschienenGebietsmonografien sowie den Teilbereichender 3-teiligen Monografie desRheinischen Schiefergebirges

des Naturraumes durch den Menschen, werdenin gesonderten Kapiteln be leuch tet. Es soll ver-deutlicht werden, wie der geo logische Unter-grund auch Einfluss auf die wirtschaftliche Ent-wicklung dieser Region nahm. Die Entstehung,Verbreitung und Verwendung der natürlichenRes sourcen, wie Roh stoffe, Grund- und Ober-flächenwässer, so wie der Böden werden erläu-tert.

Abschließend laden die Beschreibungen erd-geschichtlicher Denkmäler sowie geologischse henswerter Objekte und Wanderrouten denLeser ein, sich selbst auf die Spuren der Ent-wicklungsgeschichte dieser reizvollen Land-schaft zu begeben.

Weiterführende Informationen und eine um -fang reiche Literatursammlung finden sich amEnde des Bandes. Sie ermöglichen dem inter-essierten Leser einen Einstieg in spezielle geo -wissenschaftliche Themen. Dazu zählen auchdie Hinweise auf die Geologischen Karten vonNordrhein-Westfalen im Maßstab 1:100 000und 1: 25 000 (s. Übersicht Innenumschlag hin-ten), die, mit entsprechenden Erläuterungshef-ten, für viele Bereiche dieses Naturraumes ver-fügbar sind.

Die Autoren waren bemüht, Fachausdrückeweit gehend zu vermeiden beziehungsweise di -rekt zu erklären. In den Fällen, in denen eineUmschrei bung nicht möglich war, hilft ein Glos-sar mit den wichtigs ten geologischen Begriffenweiter.

-

und morphologisch haben beide Gebiete sehrviele Gemeinsamkeiten.

Sauer- und Siegerland sind mit ihren vielgestal -tigen Höhenzügen und sanften, zuweilen aberauch schroff eingeschnittenen Tälern typisch fürein deutsches Mittelgebirge. Landwirtschaftlichgenutzte Wiesen und Weiden sind in der Regelden Talniederungen und den talnahen, flachenHängen vorbehalten; ausgedehnte Wälder fin-det man bevorzugt auf den Kammlagen und anSteilhängen. Vom Ab wechs lungsreichtum die-ser Landschaft geht ein besonderer Reiz aus,der Erholungsuchende in seinen Bann zieht.

Wer die Mannigfaltigkeit dieses Mittelgebirgesergründen will, muss seine Entstehung und sei-nen Werdegang kennen, denn diese bestim-men wesentlich die Gliederung in Senken undHöhenzüge. Die den Untergrund aufbauendenGesteine waren neben dem Klima die maßge-benden Faktoren bei der Ausformung der Land-schaft.

Im Unterschied zur Menschheitsgeschichte un -terliegt die erdgeschichtliche Vergangenheiteinem Zeitmaßstab, der sich nach Jahrmillio-nen bemisst. Rückschlüsse auf vergangeneZeiten sind nur dann möglich, wenn es überlie-ferte „Zeugen“ gibt. Dies sind vor allem die Ge -steine mit den in ihnen eingebetteten Versteine -rungen von Tieren und Pflanzen, die wertvolleHinweise auf die Verhältnisse und die Lebeweltwährend ihrer Ablagerungszeit liefern.

Das Hauptaugenmerk der Gebietsmonografienliegt daher auf der Beschreibung der Ge steineund ihrer Entstehungsgeschichte. Dazu zähleninsbesondere die zum Zeitpunkt ihrer Bil dungherrschenden Klima- und Ablagerungsbedin-gungen sowie die Veränderungen, denen dieGe steine im Laufe der Erdgeschichte unter-wor fen waren. Andere Aspekte, wie die Nutzung

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Sauer- und Siegerland – Natur- und Lebensraum

Eine Vielzahl der im Folgenden ausgebreitetengeologischen Daten ist durch die Tätigkeit derstaatlichen geologischen Landesaufnahme zu -sammengetragen worden. Dies gilt insbeson-dere für die stratigraphische Gliederung derSchichtenfolge, ihren tektonischen Bau und dieflächenhafte Verbreitung der Gesteine.

Seit den Anfängen der geologischen Erfor-schung des Landes in den ersten Jahrzehntendes 19. Jahrhunderts war ein Zusammenspielzwischen der Wissenschaft Geologie und derPraxis, das heißt dem Bergbau, gegeben. Eine

der ersten geologischen Karten des rechts-rheinischen Schiefergebirges, die „Geognosti-sche Charte des nördlichen Abfalls des Nieder-rheinisch-Westfälischen Gebirges“, vom späte-ren Berghauptmann HEINRICH VON DECHEN, wur-de 1823 veröffentlicht. Diese und andere geo-logische Bearbeitungen waren noch regionalbegrenzt.

Um die Mitte des 19. Jahrhunderts hatte diepreußische Verwaltung erkannt, dass die Su -che nach wirtschaftlich nutzbaren Lagerstättenunabdingbar mit der systematischen geologi-

Erdgeschichte

Der erdgeschichtliche Teil der vorliegenden Mo -no grafie lässt die Lebens- und Ablagerungsräu -me in den einzelnen Erdzeitaltern an uns vor-über ziehen. Gleich alte Ablagerungen in ver-schiedenen Ablagerungsräumen – gewisser-maßen die unterschiedlichen Naturräume derVergangenheit – bilden unterschiedliche Fa -ziesräume und damit verschiedene geologi-sche Regionen. Diese haben einen jeweilsmehr oder weniger einheitlichen Schichtenauf-bau und eine ähnliche Gesteinsausbildung, diesie von anderen Regionen unterscheiden.

Die Schichtenfolgen des Rheinischen Schiefer -gebirges sind seit über 100 Jahren Gegenstandder geologischen Kartierung. Dabei sind in oftrecht grober Gliederung zahlreiche lithostrati-gra phische Einheiten entstanden. Zum Teil sindsie im Lauf der weiteren Erforschung feiner un -tergliedert worden, sodass heute ursprüngliche

Schichtenbezeichnungen als Oberbegriff fürmehrere Untereinheiten fungieren.

Derzeit wird international eine Angleichung derNomenklatur angestrebt. Im Zuge dessen wer-den alte Schichtenbezeichnungen durch hierar -chisch abgestufte Gruppen-, Formations- undSubformationsbezeichnungen ersetzt. DieseUmbenennung ist aber nur dann offiziell, wenndie betreffende neue Einheit anhand eines Re -ferenzprofils definiert ist. Dies ist noch nicht beiallen Schichten erfolgt. Daher treten in dieserVeröffentlichung beide Nomenklaturen auf.

Alle neu definierten lithostratigraphischen Ein-heiten Deutschlands sind im Lithostratigraphi-schen Lexikon Deutschland (LithoLex) der Bun -des anstalt für Geowissenschaften und Roh-stoffe (BGR) erfasst, und unter der Internet-adres se http://litholex.bgr.de zu finden.

Erdgeschichte Karl-Heinz Ribbert

Exkurs: Geologische Landesaufnahme

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schen Erforschung des Gesteinsuntergrundeszu sammenhängt. Nach 1841 wurde daher un -ter der Ägide VON DECHENS ein erstes flächen-deckendes geologisches Kartenwerk im Maß-stab 1: 80 000 für das preußische Rheinlandund Westfalen herausgegeben.

Doch erst nachdem gegen Ende des 19. Jahr-hun derts ein detailgenaues topographischesKartenwerk im Maßstab 1: 25 000 mit Höhenli-nien geschaffen worden war, konnten auchgleichermaßen detailgenaue geologische Kar-ten erarbeitet werden. Sie erschienen in denersten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts in ra -scher Folge und waren zur räumlichen Vorstel-lung des Gebirgsbaus mit Querschnitten durchden obersten Bereich der Erdkruste sowie miteinem erläuternden Text versehen. Bis zum Be -ginn des Zweiten Weltkrieges wurden auf die-se Weise große Teile des rechtsrheinischenSchiefergebirges geologisch aufgenommen.Parallel dazu veröffentlichten die Kartierer derPreußischen Geologischen Landesanstalt so -wie Hochschul-Geologen weiter gehende Ein-zelheiten zu den Schichtenfolgen und zu ihremFossilinhalt.

Nach dem Zweiten Weltkrieg setzte die nun-mehr zuständige Behörde, das GeologischeLan desamt Nordrhein-Westfalen, die Kartiertä-tigkeit fort. Oftmals erfolgte dies unter Nutzungder neuen stratigraphischen Gliederungen, dieHochschul-Kartierer in den 1960er- und 1970er-Jahren erarbeitet hatten. Auf der Grundlagedes geologischen Kartenwerks im Maßstab1: 25 000 (GK 25) wurden ab 1980 auch Über-sichtskarten im Maßstab 1: 100 000 (GK 100)zusammengestellt (s. Innenumschlag hinten).

Heute ist die geologische Grundlagenarbeit imGebirgsland weitgehend abgeschlossen. DieAufgabe, die Wissensschätze der Vergangen-heit digital aufzubereiten, steht jetzt im Vorder-grund. Geologische Karten in unterschiedli -chen Maßstäben stehen als Grundlagen jederpraktischen Beratung, beispielsweise hinsicht-lich der Lagerstätten nutzbarer Rohstoffe, desGrundwassers und des Ingenieurbaus, zur Ver-fügung. Der Geologische Dienst Nordrhein-Westfalen in Krefeld bietet der Wirtschaft undanderen Interessierten geologische und the-matische Karten in gedruckter und digitalerForm an.

Erdaltertum (Paläozoikum)

Am Anfang der erdgeschichtlichen Beschrei-bung des Rheinischen Schiefergebirges stehtdie Frage, wie der Ablagerungsraum der Devon-Zeit – sozusagen die Wiege des Gebirges – inder Zeit davor, im älteren Erdaltertum, angelegtworden ist. Die Gesteinsschichten aus demOrdovizium und Silur (Altpaläozoikum) bauenim rechtsrheinischen Schiefergebirge die Kernedes Remscheider Sattels (s. RheinischesSchie fergebirge, Tl. 2) und des Ebbe-Sattelsauf. Außerdem kommen sie in einzelnen Ge -steinsschuppen bei Müsen im Siegerland vor(Tab. 2). Noch ältere Schichten, nämlich solchedes Kam briums, sind in Nordrhein-Westfalen

auf die Venn-Antiklinale in der Nordeifel be -schränkt. Da altpaläozoische Gesteine im Rhei-nischen Schiefergebirge nur stellenweise auf-geschlossen sind, bleibt die Rekonstruktionihres Ablagerungsraumes – anders als bei denjüngeren paläozoischen Schichten – mit vielenUnsicherheiten behaftet.

Zwischen Herscheid im Westen und Pletten-berg im Osten ist das größere der beiden Vor-kommen von altpaläozoischen Kernschichtendes Ebbe-Sattels (s. Taf. 1 in der Anl.) aufge-schlossen. Räumlich davon getrennt liegt süd-lich von Herscheid das zweite Vorkommen. Inbeiden ist auch der Übergang zu den hangen-den Devon-Schichten anzutreffen. Die Auf-

OrdoviziumWie im Remscheider Sattel bei Solingen imBergischen Land sind auch im SauerländerEbbe-Sattel Schichten der Herscheid-Grup-pe (s. Tab. 2) als älteste Gesteine aufgeschlos-sen und aufgrund ihrer unterschiedlichen Be -schaffenheit in vier Formationen unterteilt.

Die ältesten Gesteine im Kern des Ebbe-Sattelsgehören zur P le ttenberg-For mat ion. Siebilden eine Schichtenfolge aus dunkelblau-

schlussverhältnis se sind aber so schlecht, dassdie grundlegenden Beobachtungen zu denSchichten des Silurs nur durch gezielt ange-legte Schürfe erlangt werden konnten. Das da -malige Reichsamt für Bodenforschung hat inden Jahren 1938 – 1940 bei den OrtschaftenKöbbinghausen und Hüinghausen solcheSchür fe anlegen lassen und wissenschaftlich –vor allem paläontologisch – bearbeitet. DasHauptanliegen war damals, die Grenze zu denDevon-Schichten exakt festzulegen.

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Erdgeschichte · Erdaltertum / Ordovizium

Abb. 18: Ordovizische Acritarchen aus der Bohrung Plettenberg; Vergrößerung 1000x

Gattungen und Arten von Trilobiten, die ein Alterder frühen Llanvirn-Stufe belegen. Danebentreten Reste von fraglichen Algen, Brachiopo-den, Krebstieren (Phyllocariden) sowie Spu-renfossilien auf.

Durch Einschaltung von Feinsandsteinlagenund Anstieg des Glimmergehaltes gehen die„milden“ Tonsteine der Kiesbert-Formation all-mählich in die grauen bis grünlich grauen, „zä -hen“ „Grauwacken-“ und Bänderschiefer deretwa 300 m mächtigen, fossilleeren Rahlen-berg-Format ion und diese wiederum unterRück gang des Sandgehaltes in die Sol ingen-Format ion über.

Letztere ist eine mindestens 250 m mächtigeSchichtenfolge aus blau- oder grauschwarzenTonsteinen mit feiner Sandstreifung. Die Schich-ten sind sehr arm an Fossilien und haben bis-her nur Reste von Phylloca riden und fraglichenAlgen geliefert. Die biostratigraphische Einstu-fung erfolgte daher mittels be stimmter Mikro-fossilien (Chitinozoen). Sie belegen ein höheresCaradoc-Alter (s. Tab. 2).

Die ordovizischen Schichten sind in einem tie-fen Meer ohne wesentliche bodenbewohnendeFauna abgelagert worden. Sandschüttungenaus dem Küstenbereich haben diesen Meeres-teil nur selten erreicht.

grauen, stark geschieferten und dennoch dickspaltenden Tonsteinen mit einer hellen Schluff-bänderung (Bänderschiefer). Aufgrund ihresGehaltes an dem Tonmineral Pyrophyllit neigensie bei Wasserzutritt zum Aufblähen, was zu in -genieur technischen Schwierigkeiten bei Bau-maßnahmen führen kann. Ihr Fossilinhalt be -steht aus Trilobiten, Brachiopoden, Graptoli-then sowie Foraminiferen und Acritarchen. Letz-tere sind bizarr geformte organisch-wandigeMikrofossilien sehr geringer Größe (Abb. 18),die für die biostratigraphische Gliederung alt-paläozoischer Schichten ausgesprochen wich-tig sind.

Die Fossilien belegen als Alter die Llanvirn-Stu fe des Ordoviziums. Acritarchen haben ge -zeigt, dass ihr Alter möglicherweise bis an dieArenig-Stufe heranreicht. Aufgrund einer imStadtgebiet von Plettenberg durchgeführtenTiefbohrung vermutet man heute, dass dieMächtigkeit der Plettenberg-Formation mindes -tens 150 – 200 m beträgt.

Die Tonsteine der darüber folgenden, etwa150 m mächtigen Kiesber t -Format ion sindblau schwarz, haben lagenweise einen höherenGlimmergehalt und führen Pyritkonkretionen.An biostratigraphisch aussagekräftigen Fossi-lien enthalten sie neben Graptolithen zahlreiche

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Erdgeschichte · Ordovizium

von recht genau zu ziehen. Gestein und Faunader Köbbinghausen-Formation deuten auf ei nenflachmarinen Ablagerungsraum hin.

Neben den Silur-Vorkommen am Ebbe-Sattel istein weiteres, sehr viel kleineres Vorkommen imBereich des Müsener Horstes bei Kirchhun-dem im nördlichen Siegerland bekannt. Über-tage sind etwa 60 m mächtige dunkle Tonstei-ne mit Karbonatlinsen sowie sandgebändertedunkle Tonsteine mit Feinsandsteinen aufge-schlossen. Das Vorkommen der S i lberg-For-mat ion ist allseitig von Störungen begrenzt.Das Auftreten von Makrofauna (Brachiopoden,Trilobiten, orthocone Cephaloden) gemeinsammit charakteristischen Sporen zeigt, dass dieSchichtenfolge dem Grenzbereich von Silur undDevon angehört und damit ein Äquivalent derKöbbinghausen-Formation und der Hüinghau-sen-Schichten darstellt.

Devon

Gegen Ende des Silurs war als Folge der Plat-tenkollision von Laurentia, Baltica und Avaloniaim heutigen Nordeuropa (Schottland, Norwe -gen) das Kaledonische Gebirge entstanden(s. S. 25: Abb. 4). Wie weit es sich zu Beginn derDevon-Zeit nach Süden in Richtung des späte-ren Rheinischen Schiefergebirges erstreckte,ist nicht genau bekannt. Wichtig zu wissen istaber, dass der Abtragungsschutt dieses Gebir-ges – nicht ganz korrekt auch Old-Red-Konti-nent genannt – während des Devons den süd-lich davon gelegenen Meeresbereich über ei nenZeitraum von rund 60 Mio. Jahren gefüllt hat.

Nach der gängigen plattentektonischen Vorstel-lung verschob sich der Bereich des Devon-Meeres im Laufe der Zeit zunehmend in Rich-tung Äquator. So geben die während des Mittel-devons und frühen Oberdevons gebildeten Kar-bonatgesteine aus riffbewohnenden Organis-men Zeugnis von einem tropischen Meer.

Das ausgedehnte, meererfüllte Senkungsfeldder Erdkruste am Südrand des Old-Red-Konti-

Silur

Über den spätordovizischen Schichten folgenun vermittelt Gesteine aus dem höheren Silur.Es fehlt ein Gesteinsstapel, der den gewaltigenZeitraum von etwa 30 Mio. Jahren repräsentiert.Weder eine sichtbare Diskordanz zwischen äl -teren und jüngeren Schichten noch ein Trans-gressionskonglomerat verraten, was sich in die-sem Abschnitt der Erdgeschichte ereignet hat.Analog zu anderen Gebieten, beispielsweiseder Venn-Antiklinale in der Eifel, kann aber an -ge nommen werden, dass in der Zeitspanne tek -tonische Ereignisse eine erdgeschichtlicheÜberlieferung verhindert haben. Vermutlich wur -den im späten Ordovizium oder im Silur im Zu -ge der kaledonischen Gebirgsbildung die ver-festigten Meeresablagerungen herausgehoben,tektonisch verstellt und abgetragen, bis gegenEnde des Silurs das Meer das Festland wiederzurückeroberte und es erneut zu einer marinenSedimentation kam.

Die Ablagerungen des Silur-Meeres sind gänz-lich anders zusammengesetzt als die des ordo-vizischen Meeres. In der mindestens 130 mmächtigen Köbbinghausen-Format ion, zuder nach ihrer Neudefinition auch der kalkigeTeil der Hüinghausen-Schichten gehört, domi-nieren Kalksteine und kalkhaltige Tonsteine.Beide Gesteinstypen an der Silur/Devon-Gren-ze führen eine reiche Makrofauna aus Brachio-poden und Trilobiten. Die Kalksteine zeigeneine Grundmasse, die reich an Krinoiden undanderen Fossilresten wie Bryozoen und tabula-ten Korallen ist. Wichtig für das Erkennen unddie überregionale Korrelation obersilurischerSchichten im Rheinischen Schiefergebirge istein recht unscheinbarer Brachiopode der Gat-tung Daya.

Ein geringer Sideritgehalt lässt die oberstenKalksteine der Köbbinghausen-Formation tief-braun verwittern, was ihnen die BezeichnungOckerkalke eingebracht hat. Sie enthalten auchConodonten, die es gemeinsam mit der Makro-fauna ermöglichen, die biostratigraphischeGrenze zwischen den Systemen Silur und De -

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Erdgeschichte · Silur / Devon

Abb. 19: Der Rheinische Trog im Unterdevon(nach STETS & SCHÄFER 2002, ergänzt)

Zehnerkilometer weiter im Westen gelegenenRemscheider Sattels sehr ähnlich (s. Rheini-sches Schiefergebirge, Tl. 2).

Die etwa 100 – 200 m mächtigen, fossilführen-den Hü inghausen-Sch ich ten (s. Tab. 2)des Gedinniums beginnen mit dunklen Kiesel-gallenschiefern, die kalkige Einschaltungen ent-halten, und gehen dann in graue, flaserige Ton-und Schluffsteine mit einigen Sandsteinen über.Die Hüinghausen-Schichten sind bekannt fürihre Trilobitenfunde. In den darüber folgenden,etwa 200 m mächtigen Bredeneck-Schich-ten ist der Gehalt an Sandsteinen deutlich hö -her und es kommt ein erster, als K1 oder Öl -berg-Vulkanit bezeichneter Keratophyr-Horizontvor. Dieser ist mit Quarzkonglomeraten verge-

nents ist die Wiege des Rheinischen Schiefer-gebirges. Es wird allgemein als RheinischerTrog bezeichnet – ein Randbereich des Rhe-noherzynischen Beckens (Abb. 19). Unter stän-diger Ab senkung des Meeresbodens hat derTrog viele Kilometer mächtige Sedimente auf-genommen, die nach einer facettenreichen erd-geschichtli chen Entwicklung heute im Rheini-schen Schiefergebirge vor uns liegen. Über dengesamten Ablagerungsraum des späterenVariszischen Gebirges gesehen ist das Rheno-herzynische Becken mit dem Rheinischen Trogwiederum nur ein Randbecken des sehr vielgrößeren Rheischen Ozeans, der sich bis weitüber das Gebiet des heutigen Mittelmeeres hin-aus er streckte (s. S. 25: Abb. 4).

Die Erforschung der Devon-Ablagerungen imRheinischen Schiefergebirge hat seit 1860 zusehr detaillierten Vorstellungen über die ange-troffenen Schichtenfolgen geführt. Interpretatio -nen hinsichtlich der unterschiedlichen Ablage-rungsräume waren immer von Modellvorstellun -gen geprägt, die sich an den heutigen geologi-schen Vorgängen und Zuständen orientierten.

UnterdevonGedinnium bis Siegenium

Das Ablagerungsgeschehen der Unterdevon-Zeit ist geprägt durch einen unterschiedlich in -tensiven Transport von Abtragungsmaterial desOld-Red-Kontinents nach Süden. Waren dieMa terialmengen groß, wurde das Meer nachSüden verdrängt: die randliche Sediment füllungdes Rheinischen Trogs war dann überwiegendterrestrischer Natur. Waren sie gering, konntesich lokal ein ausgedehnter Land/Meer-Über-gangs bereich wie das Siegener Delta (Siege-ner Trog, s. im Folgenden) ausbreiten.

Nach dem Beginn der Devon-Zeit, innerhalbdes Ablagerungszeitraums der kalkigen Sedi-mente der Köbbinghausen-Formation, machtesich sehr schnell die Nähe des im Norden lie-genden Liefergebietes von Sand und Ton be -merk bar. Die daraus am Ebbe-Sattel resultie-ren de Schichtenfolge ist derjenigen des einige

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Erdgeschichte · Devon

Etwa 20 km südöstlich des Ebbe-Sattels kom-men in den Kernschichten des Müsener Hors -tes noch einmal frühunterdevonische Schichtenan die Erdoberfläche. Sie beginnen mit dem hö -heren Teil der Silberg-Formation, die den zuvorerwähnten Hüinghausen-Schichten ähnlich ist.Die Silberg-Formation wird von den ca. 1400 mmächtigen, von marinen Makrofossilien gänz-lich freien Müsen-Schichten überlagert. Siekonnten nur mithilfe von Sporen dem Gedinn -ium zugeordnet werden. Eine weitere Unterglie -derung in drei Abschnitte ist aufgrund ihrer mar-kant unterschiedlichen Gesteinszusammen -setzung möglich (s. Tab. 2). Die an grauen, sel-tener roten Tonsteinen reichen Z iegenberg-Schichten lassen sich mit dem unteren Teilder Bredeneck-Schichten am Ebbe-Sattel ver-gleichen, die an grobklastischem Material rei-chen Kindelsberg-Schichten mit dem obe-ren Teil der Bredeneck-Schichten. Die Mar-t i nshard t -Sch ich ten erinnern durch ihredominierende Rotschiefer-Fazies an die BuntenEbbe-Schichten. Die Müsen-Schichten gehörenmit ihrem mittleren und oberen Abschnitt demzunehmend landfesten Teil der Delta-Schüttun-gen im südlichen Vorfeld des Old-Red-Konti-nents an.

Siegen-Schichten des Siegener Trogs

Die mit Beginn des Siegeniums verstärkt einset -zende Anlieferung von Sand und Ton lässt einbreit gefächertes Flussdelta im Küstensaum desnordwestlich gelegenen Old-Red-Kontinentsentstehen. Unter ständiger Absenkung desMeeresbodens wurden im Bereich des heuti-gen Siegerlandes 5 000 – 6000 m tonig-sandi-ge Sedimente in einem ausgedehnten Spezial-trog, dem Siegener Trog, angesammelt. Dieseenorme Sedimentanhäufung erfolgte in demre lativ kurzen Zeitraum von 4 – 5 Mio. Jahren.

Der Siegener Trog ist das Typusgebiet des mitt-leren Teils des Unterdevons, des Siegeniums.Im Lauf der Erforschungsgeschichte konntenmithilfe faunistischer und lithologischer Kriteriendie meist recht fossilarmen Gesteine in Untere,

sellschaftet. Einschaltungen von Fossillagenmit neritischer Fauna aus Brachiopden und Tri-lobiten sind nur im oberen Teil der Bredeneck-Schichten anzutreffen.

Die folgenden Bun ten Ebbe -Sch i ch tensind weitgehend fossilleer, Rotschiefer sind weitverbreitet. Rotschiefer sind schluffige Tonge-steine mit einem fein verteilten, färbenden Ge -halt an Hämatit, einem oxidischen Eisenmine-ral. Dies spricht für oxidierende Prozesse beider Se dimentation und für die frühe Diageneseder eisenhaltigen Tone. Solche Verhältnisse wa -ren im Unterdevon auf den weitgehend noch ve -getationslosen Delta-Ebenen des landfestenTeils der Devon-Küste gegeben (s. S. 56:Abb. 21).

Insgesamt gesehen vermittelt die Abfolge derzuvor beschriebenen Schichten den Eindruckeiner zunehmenden Meeresverflachung durchvorrückende Sedimentschüttungen aus nördli -cher Richtung. Die Bunten Ebbe-Schichten stel-len dabei die abschließende Phase einer vor-übergehenden Landfestwerdung dar. Überre-gio nal gesehen sind sie das festländische Äqui-valent von Teilen des Siegener Delta-Komple-xes weiter im Süden.

Die Bunten Ebbe-Schichten haben eine Mäch-tigkeit von mehreren hundert Metern und ent-halten neben den namengebenden Rotschie-fern häufig Sandsteine, die auch zu Konglome-raten überleiten können. Fossilführende Hori-zonte sind äußerst selten und enthalten ledig-lich nicht vollmarine Bestandteile wie Muschelnund Pflanzen. Allerdings deuten Funde der Pan-zerfischart Rhinopteraspis dunensis darauf hin,dass der obere Teil der Schichtenfolge und da -mit die Hauptmasse der Bunten Ebbe-Schich-ten dem Siegenium angehört. Dementspre-chend dürften die Bunten Ebbe-Schichten mitdem späten Gedinnium beginnen und Teile desSiegeniums umfassen. Das Vorkommen desKeratophyrtuffs K2 (Sundhelle-Vulkanit) im obe-ren Teil der Bunten Ebbe-Schichten bietet eineMöglichkeit, diesen Schichtenabschnitt weit-räumig zu verfolgen.

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Erdgeschichte · Devon

Die Siegen-Schichten sind im Zuge der geolo-gischen Kartierung minutiös untergliedert wor-den. Die Vielzahl der entstandenen lithostrati-graphischen Einheiten, die sich zum Teil nurwenig unterscheiden, wird textlich nicht im Ein-zelnen dargestellt. Sie ist Tabelle 3 zu entneh-men. Für das Verständnis der Ablagerungsvor-gänge im Siegener Delta ist die zuvor genann-te Dreigliederung maßgebend.

Mittlere und Obere Siegen-Schichten geglie-dert werden. Das entspricht der historischen,auf lithologischer Basis erstellten Dreiteilung inTonschiefer-, Rauhflaser- und Herdorfer Schich-ten. Das Siegenium ist heute eine traditionelleRegionalstufe, die vom biostratigraphisch mit -tels Conodonten definierten, international gülti-gen Pragium hinsichtlich ihrer Abgrenzung zumEmsium abweicht.

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Erdgeschichte · Devon

Abb. 20: Lebensbild aus dem Unterdevon-Delta (nach SCHEMM-GREGORY & JANSEN 2007)

ren der sogenannten Globithyriden-Fazies an,die für sehr flache, oft brackische oder zeitwei-lig trockenfallende Küstengebiete charakteris -tisch ist. Nicht nur in den Unteren Siegen-Schichten, sondern auch in jüngeren Schichtendes Siegeniums kommen Reste primitiver Fi -sche vor, die bevorzugt lagunäre Bereiche desDeltas bewohnten (Abb. 20).

Die Mi tt le ren S iegen-Sch ich ten habenihr Hauptverbreitungsgebiet im mittleren Teildes Siegerlandes (TK 25: Blatt 5013 Kreuztal,5014 Hilchenbach, 5113 Freudenberg u. 5114Siegen). Sie bilden eine sehr charakteristischeAbfolge von Bänder- und Flaserschiefern, diezu der alten Bezeichnung „Rauhflaser-Schich-ten“ geführt hat. Flaserschiefer sind dunkel-graue, schluffige Tonsteine, in die in sehr regel-mäßigen Abständen von wenigen Zentimeterndurchgehende Lagen und flach linsenförmigeFlasern von Feinsandstein eingeschaltet sind.Umgekehrt können Sandsteine auch tonige Fla-

Die Unteren Siegen-Schichten gehen imNorden des Siegerlandes (TK 25: Blatt 4913 Ol -pe u. 4914 Kichhundem) aus den Rotschieferndes Gedinniums als graue Ton- und Schluff-steinabfolgen mit Toneisenstein-Konkretionenhervor. Sie sind bis auf wenige Einschaltungenvon Sandstein-Bankfolgen bestimmend für dasBild der Unteren Siegen-Schichten. Ihr Haupt-verbreitungsgebiet liegt in den Kernschichtendes Siegener Schuppensattels südwestlich vonSiegen (TK 25: Blatt 5113 Freudenberg u. 5114Siegen). Dort beträgt ihre Mächtigkeit etwa1000 m.

Die Unteren Siegen-Schichten enthalten so -wohl Pflanzenreste als auch eine Schalenfau-na. Bei den Pflanzen sind Nacktfarne (Psilo-phyten) wie die unter Wasser wachsende Tae-niocrada häufig. Die spärliche Schalenfaunabeschränkt sich auf ganz bestimmte Gattungenvon Brachiopoden und Muscheln. Brachiopo-den wie Rhenorensselaeria crassicosta gehö-

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Erdgeschichte · Devon

ebenfalls sehr mächtig und führt häufiger Sand-steine.

In der Schalenfauna der Oberen Siegen-Schichten sind Brachiopden der Gattung Rhe-norensselaeria wieder häufiger als in den lie-genden Schichten. Ansonsten ist die Fauna derNordwest-Fazies derjenigen der Mittleren Sie-gen-Schichten ähnlich, beschränkt sich aberauf wenige Einzelfunde. Dies kann als ein ra -scher Wechsel zwischen marinen und wenigermarinen (brackischen) Bedingungen gedeutetwerden. Die Schichten der Südost-Fazies sinddagegen von einer reichen marinen Schalen-fauna geprägt. Die großen Faziesunterschiedezeigen sehr deutlich die Gesamtausdehnungdes Siegener Deltas.

Wie in heutigen großen, sedimentreichen Fluss -deltas sind innerhalb des unterdevonischenDel tas im südlichen Vorfeld des Old-Red-Konti-nents Bereiche unterschiedlicher Sedimentan-lieferung, Wassertiefe und -salinität zu unter-scheiden (vgl. Abb. 22). Die Deutung der Sedi-ment struk turen und der fossilen Flora und Fau-na ermöglicht eine Rekonstruktion der Ablage-rungsverhältnisse und ihrer Veränderung überdie Zeit. So ist in der Gesamtabfolge der Siegen-Schichten ein Übergang von einer Sediment-bildung im inneren Teil des Deltas mit Buchten,Lagunen und brackischen Bereichen (UntereSie gen-Schichten) zu einer Ablagerung im äu -ßeren, marinen Teil des Deltas (Delta-Front)wäh rend der Zeit der Mittleren Siegen-Schich-ten zu be ob achten. Das Pendel schwingt inden Oberen Siegen-Schich ten wieder zu rück zuweniger marinen Bedingungen. Dieser im Ver -gleich zum offenen Meer ökologisch einge-schränkte Le bens raum in relativer Festlandnä-he war das maß gebliche Entwicklungsgebiet fürprimitive Panzerfische sowie Pflanzen und da -mit für die stammesgeschichtlichen Vorläuferun serer heutigen Wirbeltiere und Gefäßpflanzen.

Der zum Siegener Delta gehörende offene, et -was tiefere Meeresbereich, in den sich das Del-ta von Nordwesten aus vorbaute, liegt heute,von jüngeren Devon-Schichten verhüllt, südlichdes Siegerlandes.

sern aufweisen. Die flaserig-bänderige Ge -steinsausbildung ist für den mittleren Teil desSiegeniums überaus typisch und weist auf in -tensive Strömungen während der Ablagerungder Sedimente hin.

Daneben treten in diesen Schichtenfolgen auchGesteinspartien mit sehr geringer Sonderungvon Ton- und Sandkomponenten auf. Schließ-lich sind auch 10 – 20 m mächtige Sandstein-Bankfolgen am Aufbau der Schichten beteiligt.Die Mächtigkeit der Einzelglieder der MittlerenSiegen-Schichten ist stark schwankend; diedurchschnittliche Gesamtmächtigkeit wird auf1000 m geschätzt.

Die Fauna der Mittleren Siegen-Schichten hatim Gegensatz zu derjenigen der Unteren undOberen Siegen-Schichten einen deutlichen ma -rinen Einschlag; Individuen- und Artenzahl sindaber sehr klein. Bezeichnend für ein marinesMilieu sind Brachiopoden wie Acrospirifer und– allerdings selten auftretend – Trilobiten wieHomanolotus. Dazu kommen großwüchsigeMuscheln und Spurenfossilien. Brachiopodender Gattung Rhenorensselaeria fehlen dagegenfast völlig. Auch der Fossilinhalt zeigt, dass dieMittleren Siegen-Schichten im strömungsinten-siven marinen Außenbereich des Unterdevon-Deltas abgelagert worden sind.

Die Oberen Siegen-Schichten umrahmennördlich und südlich des Siegener Schuppen-sattels die älteren Siegen-Schichten. Dement-sprechend treten sie in einer Nordwest- und ineiner Südost-Fazies auf, die sich im Sandgehaltder einzelnen Schichtglieder unterscheiden.Charakteristisch für die Oberen Siegen-Schich-ten ist die schlechte Sonderung der Korngrö-ßen, die sich in schluffig-feinsandigen Tonstei-nen auf der einen Seite und in tonigen Sand-steinen auf der anderen Seite zeigt. Die Mäch-tigkeit der von Tonsteinen dominierten Nord-west-Fazies beträgt etwa 2 500 m. Sie gehtnach Südwesten im südlichen Bergischen Landin die Wahnbach-Schichten (s. RheinischesSchiefergebirge, Tl. 2) über. Die liefergebiets-ferne Südost-Fazies ist mit mehr als 1200 m

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Erdgeschichte · Devon

Während des Siegeniums und des Emsiums er -streckte sich südöstlich vor den terrestrischenSchwemmebenen des Old-Red-Kontinents einausgedehnter Land/Meer-Übergangsbereichin Gestalt eines großen Flussdeltas. In Anleh-nung an die heutigen Verhältnisse kann diesedevonzeitliche Küstenlandschaft in eine Obere(ODE) und eine Untere Delta-Ebene (UDE) ge -gliedert werden (Abb. 21).

Die Obere Delta-Ebene war der Bereich derweiten Schwemmebenen mit fluvi atilen Rin-nen. Deren Ablagerungen sind heute im Gebietdes Ebbe-Sattels zu finden. Die Un tere Delta-Ebene des Siegener Deltas war der Einfluss-bereich der Gezeiten. Hier entwickelten sichWattflächen mit Prielen sowie Marschen mitGezeitenkanälen.

Weiter meerwärts konnten sich abgeschnürteLagunen bilden, die von flu viatil herangeführtenSandmassen aufgefü llt wurden (Abb. 22).Ablagerungen beider Bereiche kommen imSiegener Trog vor.

Während die Obere Delta-Ebene der bevor-zugte Bildungsbereich von fossilleeren Rotse-dimenten war, kamen in der Unteren Delta-Ebene unter brackischen Bedingungen vorallem graue Sedimente mit Resten von Pflan-zen und nicht vollmarinen Tieren wie Muschelnund Panzerfischen vor. Der Außenbereich desDeltas wurde seewärts von der ständig mitMeerwasser bedeckten Delta-Front begrenzt.Dort wurden vor allem sandige Sedimente mitder Gezeitenströmung transportiert und konn-ten sich in Mündungsbarren anhäufen.

Exkurs: Unterdevon-Delta

Abb. 21: Schnitt durch den Küstensaum des Old-Red-Kontinents zur Zeit des Unterdevons

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Siegenium bis Emsium

Am Ebbe-Sattel wird der Schichtenstapel zwi-schen den Bunten Ebbe-Schichten und demmarkanten, weitverbreiteten Bezugshorizontdes Hauptkeratophyrs K4 von einer mehrerehundert Meter mächtigen Abfolge aus Sand-und Tonsteinen gebildet. Früher als Rimmert-Schichten bezeichnet, werden sie heute in ei -nen unteren Abschnitt aus dicken Sandsteinpa-keten mit grauen Ton- und Schluffsteinen, diePase l -Sch i ch ten, und einen oberen Ab -schnitt, die S iese l -Sch ich ten, zweigeteilt(s. Tab. 2). Die Pasel-Schichten sind mit etwa300 m gering mächtig, wenn man bedenkt,dass sie die mehrere tausend Meter mächtigenSchichten des Siegener Trogs zeitlich vertreten.

Die etwa 400 m mächtigen Siesel-Schichtensind sehr vielgestaltig und führen neben grau-en und roten Tonsteinen im obersten Teil quar-

zitische Sandsteine und grobe Quarzkonglome -rate (Rimmert-Quarzit). Bezeichnend sind auchHorizonte von vulkanischen Keratophyrtuffen(Schwarzenberg-Vulkanite), die wohl Äquiva-len te des Fahlenscheid-Vulkanits (K3; s. im Fol-genden) darstellen. Die Siesel-Schichten ent-halten in ihrem unteren Teil auch Horizonte vonSchwarzschiefern mit Resten von Panzerfi-schen. Die gesamte Schichtenfolge ist überwie -gend festländisch und nur episodisch marin.Eine genaue Grenzziehung zwischen Siegen -ium und Unteremsium ist mangels geeigneterFossilien nicht möglich.

Im Gebiet nördlich und nordöstlich des Siege-ner Schuppensattels folgen über den OberenSie gen-Schichten wieder Ablagerungen, diesich durch ihren Gehalt an Rotschiefern undhel len Quarziten von den grauen Delta-Ablage-rungen in ihrem Liegenden abheben. DieseSchroersberg-Schichten genannte Abfol-

Abb. 22: Das Unterdevon-Delta im Blockbild (nach WALLISER & MICHELS 1983, überarbeitet)

Rimmert-Quarzit (s. zuvor) dokumentiert eineAuf arbeitungsphase am Beginn einer marinenTransgression.

Überregional sind die Schroersberg-Schichtenmit den marin kaum beeinflussten Bensberg-Schichten des südlichen Bergischen Landeszu vergleichen (s. Rheinisches Schiefergebirge,Tl. 2). Über den etwa 300 m mächtigenSchroersberg-Schichten folgen bis zum Haupt-keratophyr noch die fossilarmen, insgesamt bis250 m mächtigen Rimmer t -Schichten. Die-se setzen sich zum großen Teil aus Quarzit-Bänken zusammen, die aufgrund überregio -naler Korrelation mit dem Ems-Quarzit der Eifelan der Basis des Oberemsiums gleichgesetztwerden.

Während des gesamten Unterdevons war dasMeeres- und Küstengebiet im heutigen Sauer-land und Wittgensteiner Land Schauplatz einesexplosiven untermeerischen Keratophyr-Vulka-nismus. Da er nur phasenweise und – an geo-logischen Zeiträumen gemessen – nur kurz-zeitig auftrat, bilden die entstandenen Gesteinehervorragende Leithorizonte. Die Keratophyr-Horizonte tragen lokale Bezeichnungen, diewichtigsten von ihnen werden von unten nachoben mit K1 bis K7 durchgezählt.

Ihre weite Verbreitung erlangten die Kerato-phyre durch die Art ihrer Ablagerung: Nebenunter Wasser oder unter Sedimentbedeckungausgetretenen Laven gibt es auch explosivausgestoßene und dabei mit Sediment ver-mischte vulkanische Aschen. Gerade solcheals Tuffe bezeichnete Vulkanite wurden durchStrömungen im Meer und sicher auch über die

Luft weiträumig verbreitet. Der Gehalt an vul-kanischen Glasaschen führte zu der heute typi-schen tonig-weißen Verwitterung, die die Hori-zonte im Gelände leicht erkennbar und ver-folgbar macht. Dagegen sind die nicht explosiventstandenen Keratophyre vorherrschend röt-lich bis gräulich gefärbt.

Der unterdevonische Keratophyr-Vulkanismusdokumentiert eine Zeit tektonischer Unruhe.Die Absenkung der sedimentierten Sand- undTonmassen führte zu einer Aufweitung des Un -tergrundes mit kilometertiefer Spaltenbildung.Diese reichte so tief, dass – wie später auch imEifelium – aufgeschmolzene Gesteinsmassenmit keratophyrischer Zusammensetzung ausMagmenkammern des oberen Erdmantels andie Erdoberfläche aufsteigen und als Lava aus-fließen konnten.

Exkurs: Unterdevonischer Vulkanismus

ge des Unteremsiums führt Muscheln, Panzer-fisch-, Riesenkrebs- und Pflanzenreste sowiemit dem Fahlenscheid-Vulkani t (K3) einenKeratophyr-Horizont von 10 – 50 m Mächtigkeit.Der Vulkanit zeichnet sich durch das Vorkom-men von „verschweißten“ Glasaschentuffenaus, die für vulkanische Glutströme (Ignimbrite)charakteristisch sind. Der Fahlenscheid-Vulka-nit führt als Besonderheit mehrere Zentimetergroße Chalzedonmandeln.

Mit den Schroersberg-Schichten kam die Ent-wicklung des Siegener Deltas zum Abschluss.Über die noch brackisch-lagunären Oberen Sie-gen-Schichten stießen Schichten mit Rotschie-fern vor, die eine kurze Phase festländischerAb lagerungsbedingungen signalisieren. Der

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