Leitung: Prof. Dr. Ludwig Zöller
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- Bu sahifa navigatsiya:
- 21. Überblick über das Steinheimer Becken
- 22. Forschungsgeschichte des Rieskraters
- 23. Das Rieskratermuseum – Konzept, Museumsdidaktik, Highlights
- Wagner, Günther A.: Altersbestimmung von jungen Gesteinen und Artefakten. – - Stuttgart 1995. - Wendt, I.: Radiometrische Methoden in der Geochronologie. – Clausthal- Zellerfeld - 1971 (= Clausthaler Tektonische Hefte, 13) Internetquellen: - http://www.gfz-potsdam.de/bib/pub/2jb/gfz_02_03_02.pdf (Zugriff am 13.03.08) - http://www.fischer-kompakt.de/sixcms/detail.php?template=glossar_detail&id=188336 - (Zugriff am 13.03.08) 115 Julia Billinger, Constanze Schwind 21. Überblick über das Steinheimer Becken Abb. 96: Kartenausschnitt Baden-Württemberg 21.1 Lage Das Steinheimer Becken liegt im baden-württembergischen Landkreis Heidenheim, zwischen Stuttgart und Augsburg, ca. 20 km von Nördlingen entfernt. 21.2 Form fast kreisrund (typisch für Meteoritenkrater), mittlerer Durchmesser von ca. 3,5 Kilometer Abb. 97: Die Ringstrukturen des Steinheimer Beckens (Quelle: Mattmüller, C.R.: Ries und Steinheimer Becken, Geologischer Führer und Einführung in die Meteoritenkunde, Ferdinand Enke Verlag Stuttgart, 1994) 116 Zonen, die das Becken gliedern: - Zentralberg „Steinhirt“ (auch Klosterberg genannt, ca. 500 m im Umkreis) - Eigentliches Kraterbecken (zwischen Zentralkegel und Kraterrand gelegen; Orte: Steinheim, Sontheim) - Schollenzone (zwischen Beckenrand u. tektonischem Kraterrand gelegen; Ring zertrümmerter und verschobener, aber nicht ausgeworfener Gesteine) 21.3 Erforschung Anfang 19. Jh.: Beckenform u. junge Ablagerungen wurden mit ehemaligem Süßwassersee erklärt • um 1900: Riesforschung schreitet voran – Ries wird als Vulkan betrachtet – Übereinstimmungen schon länger bekannt, aber im Steinheimer Becken keine vulkanischen Erscheinungen • 1961: Beweis der Meteoritentheorie für das Ries • 1971: 2 Tiefbohrungen im S.B. Beweise für Meteoritentheorie Abb . 98 : Luftbild Steinheimer Becken im Dezember 1968 117 21.4 Entstehung • Einschlag eines ca. 150 Meter großen Meteoriten, mit einer Geschwindigkeit von ca. 20 Kilometern pro Sekunde (entspricht: 72.000 km/h) und einer Masse von ca. 5 Mio. Tonnen • zunächst: Krater mit einer Tiefe von rund 200 Metern • führte zu einer weitreichenden Verwüstung weiter Teile der Ostalb • Entstehung des Zentralbergs: o Zurückfedern der Kruste des betroffenen Planeten nach dem Einschlag „steingewordene Welle“ nach dem Einschlag: • Steinheimer Krater füllte sich zum Teil durch den Grundwasserspiegel mit Süßwasser (miozänzeitlicher Steinheimer Kratersee) - Ansiedlung neuer Lebewesen (Tier- und Pflanzenwelt) • tertiäre Ablagerungen bildeten sich, die das Becken verschwinden ließen • erhaltene Ablagerungen im Becken: 30-40 m Mächtigkeit (setzen zeitlich einige zehntausend Jahre später ein als Ablagerungen im Riessee) • Fülle von in kreidigen Schlämmen und Sanden bewahrten Fossilien (aus dem Miozän; Steinheimer Becken zählt zu den bedeutendsten Fundstellen für dieses Erdzeitalter) Wirbeltierfunde: Fische, Frösche, Schlangen, Schildkröten, Krokodile... Klima Süddeutschlands im Miozän konnte nachvollzogen werden • Vor zwei Millionen Jahren: Kraterrand war an mehreren Stellen den vereinten Angriffen von Stubental- und Wentalfluss nicht mehr gewachsen – Nordwesten: Wasser des Wentalflusses mündete in den Beckenbereich vollständige Ausräumung der Kraterfüllung 118 21.5 Ein kleiner Bruder des Riesenmeteoriten? • Datierung der Kraterfüllung: mittleres Miozän, 14-15 Mio. Jahre (wie Ries) • Seltenheit von Meteoritenkratern auf der Erde anzunehmen, dass es Bezug zum Riesmeteoriten gibt • z.B. 2 Brocken aus einem Meteorstrom oder ein auseinandergefallener Komet wahrscheinlich, dass noch weitere kleine Meteoriten in der Nähe niedergegangen sind 21.6 Geologie des Steinheimer Beckens Abb. 99: Querschnitt durch das Steinheimer Becken (Quelle: Mattmüller, C.R.: Ries und Steinheimer Becken, Geologischer Führer und Einführung in die Meteoritenkunde, Ferdinand Enke Verlag Stuttgart, 1994) • Kraterwall besteht aus Jura-Kalkschollen • zertrümmerte Kalke bilden teilweise eine Brekzie und weisen unterschiedlich große und kantige Bruchstücke auf 21.6.1 Zentralberg • besteht aus Jura-Kalken • Strahlenkalke dominierend o büschelig-strahlige Oberflächen-Strukturen auf Kalksteinen o entstehen beim Durchgang einer Druckwelle des Impakts durch das Gestein o erstmals 1905 im Steinheimer Becken erkannt und beschrieben 119 21.6.2 Impaktgesteine 21.6.2.1 Primäre Beckenbrekzie • besteht v.a. aus Kalken u. Mergelsteinen des unteren u. mittleren Malm; Anteile von Dogger und Lias • füllt Kraterboden unter tertiären Seeablagerungen • bis zu 50 m Mächtigkeit 21.6.2.2 Sprengschollen • 2 kleine Hügel („Galgenbergschollen“) • östlich von Steinheim zw. innerem und tektonischem Kraterrand aus Primärer Beckenbrekzie u. Seeablagerungen 21.6.2.3 Verkieselte Kalkbrekzie • Kalke der Beckenränder wurden durch Druckwelle nicht zerschmettert, aber am Ort brekziiert 21.7 Didaktik Aus didaktischer Sicht ist das Steinheimer Becken besonders für eine Exkursion mit kleinen Klassenstufen geeignet, da es sich gut überblicken lässt. Bei höheren Klassen ist das Nördlinger Ries sehr interessant, am besten wäre es aber beide Meteoritenkrater zu besichtigen. Literaturverzeichnis: • Mattmüller, C.R.: Ries und Steinheimer Becken, Geologischer Führer und Einführung in die Meteoritenkunde, Ferdinand Enke Verlag Stuttgart, 1994 Internetquellen: • http://www.steinheimer-becken.de • http://de.wikipedia.org/wiki/Steinheimer_Becken 120 Marguerita Duchoslav, Christina Gräble 22. Forschungsgeschichte des Rieskraters 22.1 Einleitung Vor 15 Mio. Jahren wurde die Landschaft am Übergang des Schwäbischen in den Fränkischen Jura durch ein prägendes Ereignis stark umgeformt. Es entstand ein Kessel, mit einem Durchmesser von 22 mal 24 km und einer Tiefe von ca. 100 – 150 m, der sich nur schwerlich in das Landschaftsbild der Albhochflächen einfügt. Eine solche Landschaftsform kann daher nicht unter denselben Bedingungen entstanden sein, wie die umgebenden Hochflächen. Es entstanden in den letzten 150 Jahren von zahlreichen Wissenschaftlern unterschiedliche Hypothesen zur Genese dieses sogenannten Rieskraters. 22.2 Theorien 22.2.1 Vulkantheorie Schon 1805 wurde das Ries von M. von Flurl, dem Begründer der bayerischen Geologie als vulkanische Gegend beschrieben. Darauf aufbauend erklärte C.W. von Gümbel im Jahre 1870 die Existenz des Rieskraters durch den Ausbruch eines Vulkans, der im Laufe der Erdgeschichte abgetragen wurde und zusätzlich durch Rücksenkung in die Tiefe heute nicht mehr aufzufinden ist. Er begründete seine Theorie mit dem Vorkommen von Suevit (Schwabenstein), siehe Abb.1 und Abb.2, einem vulkanischen Tuffen ähnelnden Gestein. Abb. 100: Suevit aus dem Ries; (Quelle: http://www.verstein- art.de/5303.html?*session*id*key*=*session*id*val*) Abb. 101: Suevit aus dem Ries (Quelle: http://www.jugendheim- gersbach.de/Naturglas-Gesteinsglas-Suevit.html) 121 22.2.2 Lakkoliththeorie 1901 erweiterten die Geowissenschaftler W. Branco und E. Fraas die Vulkantheorie Gümbels, begründeten jedoch das Fehlen des Vulkans mit einer Hebung des Untergrundes, die auf eine aufsteigende, unterirdische Magmakammer zurückzuführen war ( Lakkolith). Auf Grund dieser Hebung drang später Wasser in diese Kammer ein, was in mehreren Bereichen zu explosionsartigen Verdampfungen führte. 22.2.3 Explosionstheorie Suess nimmt 1909 als Grund für die Entstehung des Rieskraters eine große vulkanische Wasserdampfexplosion an. Diese Idee einer zentralen Explosion, ausgelöst durch das Eindringen von Wasser in eine Magmakammer, wurde 1910 von W. Kranz durch mehrere Sprengversuche bestätigt. O. Kuhn datierte das Explosionsereignis in Anlehnung an Suess´ zu dieser Zeit wichtigen Wasserdampfexplosionstheorie auf das Miozän. Kuhn postulierte, dass die Genese des Ries-Kessels ohne nennenswerten Ausfluss von Lava stattfand, was eine Erklärung für das ausschließliche Vorfinden von „pyroklastischem Material“ (z.B. Suevit) darstellt. 22.2.4 Gletschertheorie C. Deffner (1870) zog, sowie auch E. Koken (1902), zur Erklärung der Kraterstruktur die glaziale Erosion als Prozesskraft heran. Hierbei wurde angenommen, dass die Hohlform während einer Eiszeit durch einen Gletscher durch Abtragung gebildet wurde. Als Beweis für diese Theorie wurden Schliffflächen, die als Gletscherschliffflächen interpretiert wurden, angebracht. Als weitere Begründung wurden Riestrümmer, darunter auch vulkanisches Material, herangezogen, die als Moränenschutt angesehen wurden. Das Problem dieser Theorie stellt die Tatsache dar, dass das Ries nie vereist war. 22.2.5 Tektoniktheorie C. Regelmann erklärte 1909, wie auch R. Seemann 30 Jahre später, die Entstehung des Rieskraters durch tektonische Prozesse. Mit der Auffaltung der Alpen schob sich eine kristalline Scholle in Form eines Keils in Richtung Norden. Dabei wurde die Spitze dieses Keils im Bereich des heutigen Rieses zertrümmert ( Kesselbruch: durch Verwerfung entstandenes Senkungsfeld), was zusätzlich leichte vulkanische Aktivität nach sich zog. 122 22.2.6 Impakttheorie 1960 erkannten E. Shoemaker und E. Chao die wahre Natur des Rieskraters, nämlich als einen Einschlagkrater durch einen Meteoriten ausgelöst, nachdem Gesteinsproben mit Stishovit und Coesit aufgefunden wurden. Bei diesen Mineralen handelt es sich um Hochdruckmodifikationen des Quarzes (SiO 2 ), die nur unter den Extrembedingungen eines Meteoriteneinschlages entstehen können. Weitere Kriterien, die die Impakttheorie bestätigen, sind planare Elemente in der Kristallstruktur des Quarzes (Deformationsstrukturen), kegelförmige Bruchflächen des Gesteins (shatter-cones), siehe Abb. 3, sowie das Vorhandensein von Diamanten. Gemäß den Dimensionen des Einschlagkraters „raste“ vor ca. 15 Mio. Jahren im Miozän ein Meteorit mit dem Durchmesser von ca. 700 m und einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 25 km/s (90.000km/h) auf die Erde zu. Dieser traf mit einer Kraft von 1,8 Mio. Hiroshima- Bomben auf die Albhochflächen der heutigen Fränkischen und Schwäbischen Alb. Dabei wurden Temperaturen von 20.000°C und Drücke von 0,5 – 5 Mio. bar erreicht, was 20 km³ Gestein aufschmolz und 3,5 km³ schlichtweg verdampfte. Insgesamt wurden 150 km³ Gestein aus dem vollständig durchschlagenen Deckgebirge, bestehend aus relativ weichen Gesteinsschichten des Mesozoikums (Tone, Kalke), sowie teilweise sogar aus dem kristallinen Grundgebirge, herausgeschleudert. Diese Gesteinstrümmer lassen sich bis in einer Entfernung von ca. 70 km auffinden, einzelne Gesteine, sogenannte Tektite (z.B. Moldavit) wurden sogar bis zu 240 km weit geschleudert. Abb. 102: Shatter-cones (Gesteinsstauchungen) aus dem Ries; (Quelle: http://www.bodensee-sternwarte.de/Archiv/HeiB/exkurs/ex050610/ries.htm) 123 Literaturverzeichnis: - GRAU, W.; HÖFLING, R.; Das Nördlinger Ries, Paul List Verlag, München - GRÜMBEL; Sitzungsbericht 1870, Heft 1 - HIRSCHBERG, D. (1996);Augsburger Beiträge zur Didaktik der Geographie, Das - Rieskratermuseum, Augsburg Internetquellen: - http://de.wikipedia.org/wiki/N%C3%B6rdlinger_Ries; (Zugriff am 11.03.08) - http://www.physik.uni-greifswald.de/~sterne/Sternwarte/Meteorites/ries.html - (Zugriff am 11.03.08) - http://www.geologie.uni-freiburg.de/root/people/ulmer/ries/ries.html - (Zugriff am 11.03.08) 124 Georg Kahmann 23. Das Rieskratermuseum – Konzept, Museumsdidaktik, Highlights – 23.1 Allgemeine Informationen eröffnet am 6. Mai 1990 Grundidee von Julius Kavasch (Lehrer und profunder Kenner der Riesgeologie aus Mönchsdeggingen – 1920 bis 1978) und Umsetzung durch Staatsminister a. D. Jaumann (†), Oberbürgermeister Kling und Dr. Wulf-Dietrich Kavasch jährlich ca. 50.000 Besucher am besten eingerichtetes Kratermuseum der Erde (geologisches Spezialmuseum) befindet sich in einem ehemaligen, restaurierten Holzhofstadel aus dem Jahre 1503 verwaltet von der Generaldirektorin der staatlichen Naturwissenschaftlichen Sammlungen Bayern sowie einem Wissenschaftler 23.2 Thematik und Konzept des Museums Das Nördlinger Ries wurde ab ca. 1960 zu dem bedeutendsten Objekt der internationalen Impaktforschung (nach dem Fund von Coesit im Ries durch M. Shoemaker und C.T. Chao) ⇒ Erkenntnisse der Erforschung des N.R. führten zur Entdeckung und Untersuchung vieler weiterer, weniger gut erhaltener Meteoritenkrater auf der Erde und waren auch von großem Wert für die Planetenforschung ⇒ Das eigentliche Ziel des Museums ist es, sowohl dem Laien als auch dem informierten Besucher die Entstehung und die regionale Entwicklung der Naturlandschaft Ries sowie die globalen Bezüge des N.R. zur Entwicklungsgeschichte der Erde und ihrer benachbarten Himmelskörper auf anschauliche Weise zu vermitteln 125 ⇒ Um die manchmal durchaus schwierige Thematik ansprechend und erlebbar zu gestalten, werden unterschiedliche Gestaltungselemente herangezogen: Großflächige Grafiken Fotos Audiovisuelle Medien Große Gesteinsexponate Textinformationen auf 3 Ebenen Diese Darstellungen folgen hierbei einem bestimmten didaktischen Prinzip (Grobinformation oberhalb der Augenhöhe, dann Wandtafeln mit ausführlicheren Ausführungen und schließlich Lesepulten mit wissenschaftlich fundierten Informationen) ⇒ Damit sollen in erster Linie 5 Ziele erreicht werden: 1) Flüchtige Besucher sollen schon in kurzer Zeit einen Überblick bekommen 2) Interessierte erhalten durch die wissenschaftlichen Texte auf Lesepulten und Wandgrafiken tiefgründigere Einsichten 3) Museum soll Ausgangsbasis für Exkursionen durch das N.R. sein 4) Museum soll Ort der Archivierung von Literatur und wissenschaftlichen Untersuchungsmaterial (z.B. Bohrkernen von Tiefenbohrungen) zur Riesthematik sein 5) Museum soll Anlaufstelle für Wissenschaftler aus In- und Ausland und für deren Forschungsarbeiten sein 22.3 Museumsdidaktik (Museumspädagogik) Museumspädagogik ist die Lehre von der Vermittlung des Sammlungsgutes eines Museums. Dafür entwickelt sie eigenständige methodisch-didaktische Konzepte um Besucher eines Museums an die Ausstellungsstücke heranzuführen und sie ihnen näher zu bringen Beachte: Zielt nicht nur auf die Betreuung von Kindern oder jugendlichen Museumsbesuchern ab, sondern richtet sich an alle Altersgruppen 126 Seit dem Jahre 2002 ist StR J. Stoller (Lehrer am Theodor-Heuss-Gymnasium Nördlingen) mit der museums-pädagogischen Betreuung des Rieskratermuseums beauftragt Zugleich Mitarbeiter des Museums-Pädagogischen Zentrums München (MPZ) erstellt Unterrichtsmaterialien zur Thematik des N.R. (für Schulen, Kindergärten, Familien) und bietet Lehrerfortbildungen an 23.4 Überblick und Highlights des Museums das Museum erstreckt sich über 2 Geschosse mit jeweils 3 Haupträumen zur optimalen Erschließung des Museums wird ein Rundgang der Räume in der Reihenfolge A – F (siehe Museumsgrundriss) vorgeschlagen 23.4.1 Raum A: Geographische Lage und allgemeine Bedeutung des N.R. Luftbild des N.R. Reliefmodell des N.R. 23.4.2 Raum B: Planetologie Videofilm über die fundamentale Bedeutung von Impaktereignissen für die Entstehung unseres Sonnensystems (ca. 8 min.) Wandtafeln mit Informationen zu Gestalt und Größe von Einschlagskratern und zu Impaktkratern auf Planeten und Monden unseres Sonnensystems sowie der Anatomie eines Kraters Leuchtdiodenmodell, das Bahnen der Planeten, Asteroiden und Kometen um die Sonne zeigt und die Möglichkeit einer Kollision mit der Erde verdeutlicht Vitrinen mit Steinmeteoriten (überwiegend aus Olivin, Pyroxen und Feldspat) und Eisenmeteoriten (zu ca. 90% aus metallischem Nickeleisen und häufigen Einlagerungen von Graphit) 127 23.4.3 Raum C: Das Ries vor dem Impaktereignis und Physik der Kraterbildung Gesteinsabfolgen aus ungestörten Bereichen der Alb aus wichtigen erdgeschichtlichen Epochen (v.a. um Rückschlüsse auf geologischen Aufbau des Riesgebietes und die vorriesische Stratigraphie zu ziehen) o Die ältesten Gesteine (Gneise, Granite) aus über 600 – 700 m Tiefe, welche das über 300 Mio. Jahre alte, kristalline Grundgebirge aufbauen Videofilm zu den physikalischen Grundlagen der Vorgänge, die der Kraterbildung und der Veränderung der vom Einschlag betroffenen Gesteine durch die extrem hohen Drücke und Temperaturen zugrunde liegen (am Beispiel des Barringer Kraters in Arizona) o Im Film gezeigter Versuch durch Ames Research Center der NASA unterstützt 23.4.4 Raum D: Das Riesereignis (= zentraler Raum des Museums) Multivisionsschau zur Entstehung des Rieskraters o Helle Wandtafeln mit Beobachtungen, Fakten und Zahlen zur Entstehung) o Halbkreisförmige (Krater nachempfundene) Dunkelzone vermittelt anhand einer Tonbildschau Eindruck der „kosmischen Katastrophe“ o Wirkung des Einschlags soll durch verschiedene, große Exponate von Ries- und Impaktgesteinen (z.B. Suevit, Bunte Breccie etc.) vermittelt werden Kernbohrungen aus Kratergrund („Forschungsbohrung Nördlingen 1973“) 23.4.5 Raum E: Das Ries nach der Katastrophe Fossilien aus dem ca. 450 km² großen, später verlandeten Riessee Skelettreste von Mammut, Wollhaarnashorn, Riesenhirsch und Wildpferd aus Sanden, welche noch heute das Ostries bedecken und in der Eiszeit durch Staubstürme transportiert wurden Verdeutlichung der wirtschaftlichen Nutzung der Gesteine und des Bodens im Ries 128 23.4.6 Raum F: Ries- und Mondforschung Veranschaulichung der Geschichte der Riesforschung mit ihren unterschiedlichen Theorien Panzerglasvitrine mit einem Stück Impaktgestein (ca. 7,5 * 5 cm) vom Rande eines Mondkraters, das mit der Breccie im Ries vergleichbar ist o Wertvollstes Ausstellungsstück des Museums o Leihgabe der NASA als Zeichen ihrer Dankbarkeit im Hinblick auf die Unterstützung des Apollo-Programms durch Riesforscher und -wissenschaftler Abb.: 103: Übersichtsplan des Museums 129 Literaturverzeichnis: - HIRSCHBERG, Dieter: Das Rieskratermuseum in Informations- und Arbeitsblättern/ - Selbstverlag des Lehrstuhls für Geographie an der Universität Augsburg/ Augsburg, 1997 - KAVASCH, Wulf-Dietrich: Kurzführer durch das Rieskratermuseum Nördlingen/ Ludwig - Auer Verlag/ Donauwörth, 1994 - PÖSGES, Gisela und SCHIEBER, Michael: Das Rieskrater-Museum Nördlingen/ - Dr. Friedrich Pfeil Verlag/ München, 2000 - PÖSGES, Gisela und SCHIEBER, Michael: Führer durch das Rieskrater-Museum - Nördlingen/ Akademie für Lehrerfortbildung Dillingen/ Dillingen, 1994 - VOGES, Dietmar-Henning et al.: Rieskratermuseum Nördlingen/ E+R Repro Verlag - Donauwörth/ Donauwörth, 1991 Internetquellen: - www.mpz.bayern.de/index.php (Zugriff am 02.03.2008) - www.noerdlingen.de/ISY/index.php?get=150 (Zugriff am 29.02.2008) - www.rieskratermuseum.de (Zugriff am 15.02.2008) Download 5.01 Kb. 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