Dr. Wiebke Salzmann
freie Lektorin und Autorin
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Physik-Wissen
Elbsandstein
Auf dieser Seite erwartet Sie Sand, der zu Felsen und wieder zu Sand wird …
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Das Elbsandsteingebirge
Die Entstehung des Elbsandsteingebirges begann während der Kreidezeit vor 140 bis 66 Millionen Jahren. Zu dieser Zeit lag das Gebiet unter einem flachen Binnenmeer, in das die hineinfließenden Flüsse Sand schwemmten. Wie Kaffee in der Tasse lagerte sich der Sand am Grunde des Meeres ab und verfestigte sich unter dem Druck der nachfolgenden Sandmassen. Minerale zwischen den Sandkörnern wirkten als Kitt. Der so zu Sandstein gewordene Sand bildete ein um die 500 m dickes Sediment.
- Abb. 1 ¦ Elbtal bei Rathen
Vor etwa 100 Millionen Jahren wurde der Meeresboden dann angehoben, das Wasser floss ab und das Sediment tauchte als zusammenhängende Sandsteintafel auf. Vor 70 Millionen Jahren – zum Ende der Kreidezeit – wurde die Granitscholle der Lausitz angehoben und von Norden her auf den Sandstein geschoben. Die Sandsteinplatte zerbrach dabei und ein ausgeprägtes System aus Spalten und Rissen entstand.
Vor 35 bis 25 Millionen Jahren, also bereits im Tertiär, hob sich die Scholle des Erzgebirges im Süden um bis zu 1000 m und stellte sich schräg. Durch diese Schrägstellung erhielten die Elbe und ihre Nebenflüsse ein stärkeres Gefälle und damit eine höhere Fließgeschwindigkeit. Die Erosion nahm zu und die Flüsse schnitten sich durch den Sandstein, schufen Täler und Schluchten. Auch die markanten Tafelberge entstanden auf diese Weise – die flache Oberseite haben sie, weil sie Reste der oben erwähnten aus Sedimenten entstandenen Sandsteinplatte sind.
- Abb. 2 ¦ Pfaffenstein
- Der Pfaffenstein ist ein typischer Tafelberg.
- Abb. 3 ¦ Tafelberge
- Pfaffenstein und Papststein.
- Abb. 4 ¦ Klammaufstieg auf den Pfaffenstein
- Abb. 5 ¦ Klammaufstieg auf den Pfaffenstein
- Abb. 6 ¦ Auf dem Pfaffenstein
- Abb. 7 ¦ Auf dem Rauensteinkamm
Die während der Eiszeit vordringenden Eismassen brachten Geröll, Sand und Geschiebelehm mit, die sich in den Tälern ablagerten. Nach dem Abtauen des Eises wurde dieses Material von den durch das Tauwasser anschwellenden Flüssen wieder ausgewaschen. Neue Schluchten und Täler bildeten sich, die Elbe änderte immer wieder ihren Verlauf und hinterließ beeindruckende Felsformationen. Mit fortschreitender Erosion wurde das Flussbett breiter, das Gefälle verringerte sich.
Die sogenannten Gründe sind alte Flussbetten der Elbe.
- Abb. 8 ¦ Im Höllengrund
- Abb. 9 ¦ Im Höllengrund
Im Elbsandsteingebirge fällt die horizontale Schichtung innerhalb der Felsen auf – selbst bei Panoramabildern ziehen sich die Schichten über weite Strecken ununterbrochen hin. Diese Schichtung entstand während der Sedimentation – Sande verschiedener Korngrößen und Tone lagerten sich in Schichten übereinander ab, wobei die Tonschichten deutlich dünner sind als die der Sande. Wenn nun Wasser durch die senkrechten Spalten tiefer in den Stein hineingerät, kann es auch seitlich eindringen, indem es weichere Schichten auswäscht und härtere stehen lässt. So entstanden unglaublich vielfältige Formen.
- Abb. 10 ¦ Die Bastei bei Rathen
- In den Felsen der berühmten Bastei bei Rathen ist die sich über mehrere Felsen hinziehende Schichtung gut zu erkennen.
Die Kombination aus horizontalen Schichten und senkrechten Klüften führt dazu, dass im Elbsandsteingebirge häufig quaderförmige Strukturen zu finden sind. Das Tor in Abbildung 12 wirkt wie künstlich in den Fels gehauen – entpuppt sich bei näherem Hinsehen aber als natürliche Felsformation. Die senkrecht verlaufenden Spalten lassen Felsbrocken auch oft längs nahezu senkrechter Wände abstürzen – wodurch auch die „Tafelform“ der Tafelberge entstand.
- Abb. 11 ¦ Felsquader
- Blick vom Pfaffenstein auf einen herabgestürzten Felsquader.
- Abb. 12 ¦ Felsentor
- Von weitem sieht dieses Felsentor künstlich aus – ist es aber nicht, wie man sieht, wenn man hineintritt.
Sickert Wasser durch die vertikalen Risse nach unten und trifft dort auf wasserundurchlässige Schichten aus Ton oder Mergel, staut es sich und fließt dann seitwärts ab. Dabei wäscht es Löcher und Höhlen aus, bildet Terrassen und an Baumpilze erinnernde Formen.
- Abb. 13 ¦ Gautschgrotte
- Gautschgrotte bei Hohenstein
- Abb. 14 ¦ Gautschgrotte
- Gautschgrotte bei Hohenstein
- Abb. 15 ¦ Der Hohle Stein
- Der Hohle Stein bei Leupoldishain
- Abb. 16 ¦ Der Hohle Stein
- Der Hohle Stein bei Leupoldishain
- Abb. 17 ¦ Wasserloch
- Wasserloch auf dem Lilienstein, einem weiteren Tafelberg.
Sandstein entsteht aus Sand, der wiederum durch die Verwitterung von Gesteinen wie Granit entstanden ist. Der Sandstein wird durch Wasser, Wind und Wurzeln selbst auch wieder zu Sand zermahlen, der möglicherweise irgendwann wieder zu Sandstein wird …
Das Auswaschen des Felses durch Wasser oder Wind ist eine physikalische Form der Verwitterung, bei der das Gestein mechanisch zerrieben wird. Daneben gibt es auch die chemische Verwitterung. Hierbei werden die Stoffe, aus denen das Gestein besteht, in andere Stoffe umgewandelt und der Stein so zersetzt.
Sandstein „leidet“ unter der Bildung von Salzen, wie dem Alaun. Tritt Wasser aus Poren im Fels aus, lagert sich Gips ab und bildet Wülste. Im Wasser gelöste Stoffe wie Sauerstoff und Kohlensäure lösen aus dem Stein unter anderem Schwefel und bilden Schwefelsäure. Verdunstet das Wasser, bildet sich aus der Schwefelsäure Alaun. Dieses Salz braucht viel Platz, so dass die Kristalle bei ihrer Bildung den Stein sprengen und Vertiefungen bilden. Kieselsäure sorgt dagegen dafür, dass sich der Sandstein verfestigt. Beide Prozesse laufen sehr eng nebeneinander ab, wobei sich die typische Wabenstruktur bildet.
- Abb. 18 ¦ Die Wabenwände
- Die Wabenwände bei Cunnersdorf.
- Abb. 19 ¦ Die Wabenwände
- Die Wabenwände bei Cunnersdorf.
- Abb. 20 ¦ Wabenverwitterung
- Wabenverwitterung am Rauensteinkamm
- Abb. 21 ¦ Wabenverwitterung
- Wabenverwitterung am Rauensteinkamm
© Wiebke Salzmann, März 2010