Die Ketzelburg – Buch – Geologie

Wenn Steine reden könnten
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Zur Geologie der Ketzelburg*

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von Jürgen Jung

Die Ortschaft Haibach liegt geologisch gesehen an der Nahtstelle zweier völlig unterschiedlicher Gesteinseinheiten: Das kristalline Grundgebirge bildet den Untergrund im Ortsbereich Haibachs. Die südlichen Rahmenhöhen werden dagegen vom sedimentären Deckgebirge aufgebaut. Zu beiden geologischen Einheiten gehören ganz unterschiedliche Gesteine und Gesteinsgruppen, die sich in Alter, Entstehungsweise, Struktur, Festigkeit, Farbe, Mineralbestand und Lagerungsverhältnissen zum Teil grundlegend unterscheiden¹.

Die Gesteine des Grundgebirges entstanden vorwiegend im Paläozoikum (Erdaltertum). Sie sind demnach mindestens 251 Millionen Jahre alt². Grundsätzlich gehen sie auf die Umwandlung noch älterer Gesteine zurück, die entweder durch Ablagerungen oder aber durch vulkanische Aktivitäten entstanden. Ihnen ist gemeinsam, dass sie im Laufe ihrer paläozoischen Entwicklungsgeschichte in tiefe Erdschichten abgesunken sind und dort hohen Temperaturen und hohem Druck ausgesetzt waren. Unter diesen Bedingungen kam es aber nicht zum Aufschmelzen, wie es für vulkanische Gesteine (Magmatite) charakteristisch ist. Die extremen Druck- und Temperaturverhältnisse bewirkten ‚lediglich‘ eine Umkristallisation und Neuorientierung der Mineralkörner in den vorhandenen Ausgangsgesteinen selbst. Diesen Prozess der Gesteinsumwandlung nennt der Geologe Metamorphose. Das Ergebnis dieses Prozesses sind Gesteine, die als Metamorphite bezeichnet werden³.

Zum überwiegenden Teil sind Metamorphite am Aufbau des Grundgebirges im Vorspessart beteiligt, so auch im Bereich Haibach. Es handelt sich hier um verschiedene Ortho- oder Paragneise, je nach dem ob das Ausgangsgestein der Metmorphose aus einer vulkanischen Schmelze oder einem Sediment hervorging. Die Rekonstruktion des ursprünglichen Gesteins ist zum Teil nicht eindeutig möglich, so sehr hat die Metamorphose das Ausgangsgestein verändert. Dies trifft beispielsweise für die Amphibolite (,am) zu⁴, die als jungsteinzeitliche Halb- und Fertigprodukten von Äxten und Beilen auch bei den Ausgrabungen auf der Ketzelburg gefunden wurden. Die Amphibolit-Einschaltungen im Kristallin des Vorspessarts konnten lange Zeit nicht eindeutig genetisch interpretiert werden⁵. Inzwischen lassen sie sich als metamorph überprägte Gesteine eines untermeerischen Vulkanismus, beispielsweise eines Inselbogenvulkanismus ansprechen⁶.

Noch im Erdaltertum wurden die metamorphen Gesteine aus großer Tiefe der Erdkruste an die Oberfläche befördert. Tektonische Kräfte wirkten auf die Gesteine ein, so dass einzelne Gesteinsdecken übereinander geschoben oder Gesteinslagen gefaltet werden konnten. Diese komplexen, allerdings noch nicht abschließend geklärten Mechanismen werden zusammenfassend als Grundgebirgstektonik bezeichnet⁷. Im Zuge dieser Faltungs- und Hebungsprozesse entstand aber nie ein exponiertes Gebirge in der Dimension der Alpen. Die intensive Verwitterung und Abtragung im jüngeren Erdaltertum hat während der Heraushebung die Gesteinsfalten gekappt und immer wieder ‚eingerumpft‘. Das Ergebnis dieser flächenhaften Verwitterung und Abtragung zeichnet sich durch den streifenförmigen Ausstrich der allgemein steil einfallenden, metamorphen Gesteinsserien in der Geologischen Karte ab.

In dieser Karte der Umgebung von Haibach ist darüber hinaus erkennbar, dass die metamorphen Gesteinsserien auffällig parallel angeordnet sind und weitgehend südwest-nordöstlichen Richtungen folgen. Jede Gesteinseinheit des Metamorphikums beinhaltet einzelne Gesteinsvarietäten, die aber als Einheit zusammengefasst werden können. Hans Thürach definierte diese Einheiten Ende des 19. Jahrhunderts als ‚Stufen‘⁸. Heute hat sich die Ansprache als ‚Formation‘ durchgesetzt⁹.

Im Untergrund des nordwestlichen Ortsbereichs von Haibach, im Gebiet um die Ketzelburg, liegen verschiedene Biotitgneise, die als Haibach-Formation (Ag2,gl) zusammengefasst werden¹⁰. Die gleichkörnigen, metamorphen Gesteine sind aus Quarz, Plagioklas, Mikroklin, Biotit und etwas Muskovit aufgebaut. Der Biotitgneis wurde in verschiedenen Steinbrüchen, insbesondere am Wendelberg westlich von Haibach, abgebaut. Er wird daher in der regionalgeologischen Literatur auch als ‚Wendelberg-Gneis‘ bezeichnet¹¹.

Am Wendelberg konnte man zu Zeiten des aktiven Abbaus immer wieder gangartige Einschaltungen im Wendelberg-Gneis erkennen. Es handelt sich um ehemalige Klüfte, die nachträglich durch eine Gesteinsschmelze ausgefüllt wurden. In den grobkörnigen (pegmatitischen) Ausfüllungen fand der russische Fürst Dimitrij Alexejewisch Gallitzin am Ende des 18. Jahrhunderts ein kleines braunrotes Mineral¹². Es war der Erstfund dieses Minerals weltweit, so dass man sich entschloss, das Mineral nach dem Spessart zu benennen. Als ‚Spessartine‘ (Spessartin) fand der Mangantongranat Eingang in die mineralogische Literatur¹³.

Der südöstliche Teil Haibachs wird von Glimmerschiefern unterlagert (Ag1,gn). Sie zeichnen sich, wie der Name andeutet, durch einen hohen Anteil der Minerale der Glimmergruppe aus. Der dunkle Biotit oder der flache und hell glänzende Muskovit sind in unterschiedlichen Mengen am Gesteinsaufbau beteiligt. Diese Glimmerschiefer-Paragneis-Gruppe ist auch als Schweinheim-Formation bekannt.

Nordwestlich der Haibach- bzw. der Schweinheim-Formation stehen mit dem Rotgneis-Komplex (Mbgn) metamorphe Gesteine an, die mit großer Wahrscheinlichkeit aus einem Granit oder granitähnlichem Gestein hervorgingen: die Orthogneise. Bei den Gesteinen der Mömbris-Formation (Cb,gn), die wiederum norwestlich anschließen, handelt es sich erneut um Paragneise. Es sind vorwiegend dunkle, faserige, staurolithführende und glimmerreiche Gesteine¹⁴.

Im Süden und im Südosten von Haibach treten körnig-streifige Paragneisserien mit Marmor- und Amphiboliteinschaltungen auf. Sie bilden die Einheit der Elterhof-Formation (Ag3gn)¹⁵. Hervorzuheben sind die Marmor-, meist Marmor-Silikat-Fels-Einlagerungen, die unter anderem am Heinrichschacht westlich von Aschaffenburg/Gailbach obertägig, später untertägig als Zuschlagstoff für die Papierherstellung abgebaut wurden¹⁶. Ebenfalls zur Elterhof-Formation wird der südöstlich anschließende Quarzdiorit-Granodiorit-Komplex (Dg) gerechnet. Die Bezeichnung deutet zunächst auf ein magmatisches Gestein im herkömmlichen Sinne. Das massige, dunkle Gestein mit meist körnigem, seltener schlierenartigem Gefüge erinnert an ein magmatisches Tiefengestein mit dioritischem Chemismus¹⁷. Andere Untersuchungen kommen zu dem Ergebnis, dass auch diese Gesteine in geringem Umfang metamorph überprägt wurden¹⁸. Die Gesteine des Diorit-Komplexes treten in der Umgebung von Bessenbach auf und führen dort dunkle massige Ganggesteine. Speziell diese Lamprophyre wurden in zahlreichen Brüchen zur Gewinnung von Pflastersteinen abgebaut. Sie sind beispeilsweise im Hof des Schlosses Johannisburg in Aschaffenburg verbaut. Angelehnt an die Vorkommen im Spessart werden sie als ‚Spessartit‘¹⁹ bzw. eine Varietät als ‚Aschaffit‘ bezeichnet²⁰.

Den Einheiten des kristallinen (metamorphen) Grundgebirges ist das sedimentäre Deckgebirge gegenüberzustellen. Die Sedimentgesteine (Ablagerungsgesteine) wurden noch im jüngeren Paläozoikum (Perm), vorwiegend aber vor 251–65 Millionen Jahren im Mesozoikum, teils unter marinen, meist aber unter festländischen Bedingungen gebildet. Die Deckgebirgsgesteine lagern gemäß den Entstehungsmechanismen sehr flach bzw. mehr oder weniger horizontal, über den steil stehenden Gesteinen des Grundgebirges ‚diskordant‘ auf.

Bereits im Rotliegenden entstanden über dem eingerumpften Grundgebirge lokale Sedimentationsräume, allerdings nur im Gebiet nördlich der Kahl und der Kinzig. In der Zeit des Zechsteins kam es vor 258 bis 251 Millionen Jahren zur Meeresüberflutung im Gebiet des Spessarts und zur Ablagerung der sogenannten Schwellenkarbonate (Dolomite). Das Gebiet um Haibach lag damals in der Küstenregion und ragte als Insel oder Festland aus dem Zechsteinmeer heraus. Die Schwellenkarbonate gibt es nur nördlich von Haibach, beispielsweise in der Umgebung von Feldkahl. Südlich von Haibach sind Zechsteinablagerungen wieder im Ortsbereich von Soden dokumentiert.

Noch im Zechstein kam es zur ersten Sedimentüberdeckung im Bereich Haibachs in Form von roten bis braunen, durchschnittlich 40 m mächtigen Tonsteinen, teils mit geringmächtigen Einschaltungen an Schluff- und Sandsteinlagen. Dieser Sedimentationszyklus ist als Bröckelschiefer-Folge (z.B) bekannt, der früher bereits der Zeit des Buntsandsteins zugeordnet wurde²¹. Der Bröckelschiefer tritt saumartig am Findberg, Kaiselsberg und Rehberg südlich von Haibach sowie am Meisberg bei Dörmorsbach zutage. Die weichen aber kompakten Tonsteine bewirken staunasse Verhältnisse an den flachen Hangbereichen.

Über den Tonen lagerten sich zu Zeiten des Buntsandsteins im Unteren Trias vor 243 – 251 Millionen Jahren mächtige Sande, teilweise auch Kiese ab. Sie wurden durch zahlreiche Fließgewässer oder auch durch Schichtfluten von Hochländern, die beispielsweise im Gebiet der heutigen Schwäbischen Alb zu suchen sind, in das sogenannte Germanische Becken transportiert²². Im Spessart entstand ein etwa 400–600 m mächtiger, vorwiegend sandiger Sedimentkomplex, der mit tonig-eisenhaltigen, seltener kieseligen Lösungen durchtränkt wurde. Nach der Oxidation oder Verfestigung wirkten diese Zuschlagsstoffe wie ein Zement, der die einzelnen Sandkörner verkittete. Es bildeten sich Sandsteine, die aufgrund ihrer unterschiedlichen rötlichen Färbung als Buntsandstein bezeichnet werden. Mit dem Begriff Buntsandstein ist dabei nicht das Sedimentgestein selbst, sondern die erdgeschichtliche Epoche gemeint.

Die Sandsteine lassen sich in den Unteren, Mittleren und Oberen Buntsandstein untergliedern. Einzelne Sedimentationszyklen werden darüber hinaus als Folgen bezeichnet. Im Gebiet um Haibach treten nur die Sandsteine des Unteren Buntsandsteins in Erscheinung. Diese wiederum sind der Untergruppe des Heigenbrücker Sandsteins (früher als Bestandteil der Gelnhausen-Folge, heute Calvörde-Folge) zuzuordnen. Diese Sandsteine wurden in verschiedenen Steinbrüchen als Baumaterial in großem Umfang abgebaut. Der rosafarbene bis weiße, fein- bis mittelkörnige Sandstein ist relativ einheitlich ausgeprägt, aber in einzelne, teils durch Tonhorizonte getrennte, Gesteinsbänke gegliedert.

Alle Gesteine des Mittleren und Oberen Buntsandsteins sind der Erosion zum Opfer gefallen. Gleiches Schicksal erlitten der Muschelkalk, die Keupergesteine und der Jura, die im Gebiet des heutigen Spessarts nachweislich abgelagert wurden. Die Verwitterungs- und Abtragungsprozesse wurden vorwiegend in der Kreidezeit vor 142 bis 65 Millionen Jahren und im Tertiär vor 65 bis 2,6 Millionen Jahren wirksam. Unter einem Klima vergleichbar den heutigen Tropen spielten sich Verwitterungsprozesse ab, die den Gesteinsuntergrund chemisch und tiefgründig aufbereiteten. Bei stetiger Heraushebung des Spessarts konnte das aufgelockerte Gesteinsmaterial leicht abgetragen und die Gesteinsserien der Trias und des Juras ausgeräumt werden.

Die weißfarbenen und völlig mürben Sandsteine an der Südflanke des Findbergs sind ein eindrucksvoller Beleg für die chemische Verwitterungsdynamik dieser Zeit. Im Volksmund hat sich für solche weichen und brüchigen Gesteine der Begriff ‚Fauler Fels‘ etabliert²³. Dieser Begriff wurde letztlich auch in der Fachliteratur übernommen, nur wurden für die entsprechenden Wortstämme altgriechische Begriffe verwendet: man spricht von einem Sandstein-Saprolit²⁴. Sandstein-Saprolite sind Reste eines ursprünglich tiefgründigen Verwitterungsprofils. Der Gesteinszersatz korrespondiert in diesem langen Zeitraum tropenähnlicher Klimabedingungen mit einer ausgedehnten Flachlandschaft im Spessart. Sie ragte nur wenige Meter über das tertiäre Meer heraus, das den Bereich der heutigen Untermainebene erfüllte.

Mit einem Klimawechsel, der für den jüngeren Abschnitt des Tertiärs nachgewiesen werden konnte, waren die flächenbildenden Prozesse auch nicht mehr überall mit gleicher Intensität wirksam. Flächen wurden nur noch in ausgewählten Bereichen weitergebildet, so in der Region um Haibach. Andere Gebiete wie die heutigen Sandsteingebiete wurden nicht mehr weiter abgetragen, sondern blieben bestehen. So kommt es, dass sich im Übergang vom Grundgebirge zum Deckgebirge eine teils markante Geländestufe bilden konnte. Sie wurde in der älteren Literatur als ‚Schichtstufe‘ bezeichnet²⁵ und mit den Sandsteinschichten unmittelbar in Verbindung gebracht. Frühere Theorien zur Entstehung der Schichtstufe gehen von einer Rückverlagerung des Stufenhanges um viele Kilometer aus. Nach heutigen Erkenntnissen sind die Landstufe oder die ihr vorgelagerten Inselberge wie der Findberg, der Kaiselsberg oder der Rehberg in ihrer Lage nicht verändert worden. Die Sandsteinstufe entstand durch räumlich eingeschränkte Flächenbildung im heutigen Stufenvorland²⁶.

Belege für die Umlagerungsprozesse dieser Zeit gibt es in Form von pliozänen (jungtertiären) Ablagerungen (Pl) im Bereich des heutigen Stadtgebietes von Aschaffenburg. Die Sedimente zeigen, dass bereits im ausklingenden Tropenklima ein Gewässernetz in diesem Niveau bestand. Mit dem Übergang zum Kaltzeitklima des Eiszeitalters (Pleistozän) wurden die Eintiefung und die Talbildung weiter verstärkt. Es bildeten sich nicht nur entlang des Mains sondern auch bei den größeren Tributären, wie der Aschaff, Terrassen. Sie gehören entweder in das ältere Pleistozän (qpa) oder sind der jüngsten Eiszeit zuzuschreiben (qpj). Die Sandvorkommen in der Nähe der Ketzelburg sind vermutlich alte Ablagerungen des Haibachs oder des Ur-Haibachs, der im Tertiär in diesem Höhenniveau floss.

Als Folge der Frosteinwirkungen während der Kaltzeiten entstanden in den Flussniederungen der Untermainebene sehr feinkörnige Substrate, die vom Wind ausgeblasen und in der näheren Umgebung wieder abgelagert werden konnte. Diese feinkörnige Windfracht wird als Löß (,Löl) bezeichnet. Ein Blick auf die Geologische Karte zeigt, dass der Löß zum Teil flächig und in mehreren Metern Mächtigkeit abgelagert wurde. Für die Landwirtschaft ist dies überaus bedeutsam, denn die Böden aus Löß sind sehr fruchtbar und stellen insgesamt ein günstiges Anbausubstrat dar. Die Talfüllungen (,,f) der größeren Fließgewässer bestehen aus diesem Lößmaterial, das in der Nacheiszeit an den Hängen erodiert und in der Talsohle wieder abgelagert wurde.

Grundgebirge-Deckgebirge, Gneis-Sandstein, Flussablagerung-Windanwehungen – dieser geologische Überblick zeigt die Vielfältigkeit der Gesteine in der Umgebung von Haibach und ihre unterschiedliche Entstehungsgeschichte. Es trifft uneingeschränkt zu, was in früheren Ausführungen zur Geologie dieses Gebietes geschrieben wurde²⁷: Haibach ist steinreich!

* Überarbeitete Fassung eines Artikels, veröffentlicht in Harald Rosmanitz, Die Ketzelburg in Haibach. Eine archäologisch-historische Spurensuche (Neustadt a. d. Aisch 2006), S. 15-21

1. Hans Murawski, „Nur ein Stein“ – Einführung in die geologische Entwicklung und die geologische Erforschungsgeschichte des Spessarts (Neustadt a.d. Aisch 1992), 1–308.
2. Deutsche Stratigraphische Kommission (DSK) 2002, Tabellenübersicht (Faltblatt).
3. Dieter Richter, Allgemeine Geologie 4 (Berlin/New York 1992) , 226 ff.
4. In Klammern werden die Kurzbezeichnungen für die jeweiligen Gesteinseinheiten genannt
5. Murawski 1992, 44, 1–308.
6. Sobhi Nasir, Die Metabasite im mittleren kristallinen Vorspessart: Petrographie, Geochemie, Phasenpetrologie. Masch. Diss. (Würzburg 1986), 1–191.
7. Hans Murawski, Grundzüge der tektonischen Entwicklung von Spessart und Wetterau. Jahresberichte und Mitteilungen der oberrheinischen Geologischen Vereinigung 49, 1967, 117–127.
8. Hans Thürach, Über die Gliederung des Urgebirges im Spessart. Geognostische Jahreshefte 5, 1893, 1–160.
9. Gottfried Hirschmann u. Martin Okrusch, Spessart-Kristallin und Rhulaer Kristallin als Bestandteil der Mitteldeutschen Kristallinzone – ein Vergleich. – Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie 177, 1988, 1–39.
10. Winfried Weinelt, Erläuterungen zur geologischen Karte von Bayern 1:25 000, Blatt Nr. 6021 Haibach (München 1962), 1–246.
11. Murawski 1992, 45, 1–308.
12. Dimitrij Alexejewisch Gallitzin, Traité de Mineralogie, Nouvelle Edition, (Helmstadt 1796), 344–345.
13. François Sulpice Beudant, Traité l´émentaire de Mineralogie. – Spessartin (Paris 1832), 52–53.
14. Siegfried Matthes u. Martin Okrusch, Spessart. – Sammlung geologischer Führer (Berlin-Nikolassee 1965), 1–220.
15. Unter Ag2,gl bzw. als Dg geführt (vgl. Farbtafel).
16. R. Mosebach, Die kontaktmetamorphen Kalke des kristallinen Spessarts. Chemie der Erde 8, 1934, 622–662.
17. Erich Bederke, Alter und Metamorphose des kristallinen Grundgebirges im Spessart. – Abhandlungen des Hessischen Landesamtes für Bodenforschung 18, 1957, 7–19; Otto Braitsch, Beitrag zur Kenntnis der kristallinen Gesteine des südlichen Spessarts und ihre geologisch-tektonische Geschichte. – Abhandlungen des Hessischen Landesamtes für Bodenforschung 18, 1957, 21–72.
18. Martin Okrusch, Bestandsaufnahme und Deutung dioritartiger Gesteine im südlichen Vorspessart. Ein Beitrag zum Dioritproblem. Geologica Bavarica 51, 1963, 4–107.
19. K. Harry F. Rosenbusch, Mikroskopische Physiographie der Massigen Gesteine. Bd. 2 (Stuttgart 1868); Joachim Lorenz, Spessartin oder Spessartit? Mitteilungsblatt der Naturkundestelle des Main-Kinzig-Kreises, 7, 1995, 35 – 37.
20. Carl Wilhelm von Gümbel, Geologie von Bayern (Cassel 1894), 1–1184.
21. Weinelt 1962, 1–246; Subkommission Perm-Trias (Hg.), Beschlüsse zur Festlegung der lithostratigraphischen Grenze Zechstein/Buntsandstein/Muschelkalk und zu Neubenennungen im unteren Buntsandstein in der Bundesrepublik Deutschland. Nachrichten der deutschen geologischen Gesellschaft 49, 1993, 76– 81.
22. Ralf Scheinpflug, Main-Spessart-Geologie (Lohr a. Main 1992), 43, 1–244.
23. Reinhard Streit u. Winfried Weinelt, Erläuterungen zur Geologische Karte von Bayern 1:25 000, Blatt Nr. 6020 Aschaffenburg (München 1971), 133, 1–398.
24. Peter Felix-Henningsen, Die mesozoisch-tertiäre Verwitterungsdecke (MTV) im Rheinischen Schiefergebirge. – Relief. Boden. Paläoklima (Berlin/Stuttgart 1990), 15, 1–192; Jürgen Jung, GIS-gestützte Rekonstruktion der neogenen Reliefentwicklung tektonisch beeinflusster Mittelgebirgslandschaften am Beispiel des Spessarts (NEBayer, SW-Spessart). Masch. Diss. (Würzburg 2006), 87 ff, 1–370.
25. Jürgen Siebert, Der Spessart, eine landeskundliche Studie (Breslau 1934), 49–54, 1–134.
26. Jung 2006, 235–237, 1–370.
27. Albert Hock, Zur Erd- und Vorgeschichte des Haibacher Raumes. In: Renate Welsch u. Carsten Pollnick, Haibach 1187 – 1987 – 800 Jahre Ortsgeschichte (Haibach 1987), 13.