Der Heeseberg

_{von Heinz-Gerd Röhling, Henning Zellmer, Martin Meschede}

(TK/GK 25 Bl. 3931 Jerxheim, R 44 22844.219, H 57 72766.482 (N 52.083330 E 10.872780 Parkplatz, N 52.083580 E 10.857300 Steinbruch mit Stromatolithen) 
Lage: Beginn des beschilderten Geopfades am Parkplatz bei der Gaststätte auf dem Heeseberg westlich von Jerxheim, der Pfad mit den Aufschlüssen ist frei zugänglich.

Ungefähr 25 km südwestlich von Braunschweig erhebt sich der 200 m hohe Heeseberg über das nördliche Harzvorland. Er liegt in der südöstlichen Verlängerung der Asse und gehört geologisch zur Asse-Heeseberg-Struktur, ein schmaler, langgezogener Faltensattel, der in seinem Zentrum einen Salzstock enthält (Abb. 1). Im ehemaligen Salzbergwerk Asse wurden über viele Jahre die Salze des Zechsteins abgebaut. Heute ist es durch die seit den 70er Jahren des vorigen Jahrhunderts erfolgte Einlagerung von schwach radioaktivem Abfall bundesweit bekannt.

Am Heeseberg tritt die Nordostflanke der Sattelstruktur zutage, die Südwestflanke ist unter tertiären und quartären Ablagerungen verborgen. Die Sattelstruktur entstand bereits während der Jura- und Kreidezeit vor etwa 140 Millionen Jahren, als die im Untergrund lagernden Zechsteinsalze in Schwächezonen des Deckgebirges aufstiegen und die darüber lagernden Schichten aufwölbten. Dabei wurden auch die vor rund 250 Millionen Jahren entstandenen Ablagerungen der Buntsandsteinzeit emporgehoben. Sie sind heute am Hesseberg in einigen aufgelassenen Steinbrüchen zu sehen.

Die Aufschlüsse am Heeseberg zeigen in eindrucksvoller Weise die Rogensteine aus dem oberen Teil der Bernburg-Formation, die zum Unteren Buntsandstein gehört (Paul in Hauschke et al. 1998, Voigt et l., 2011, Röhling 2013, Käsbohrer & Kuss 2019) und in denen sich viele „blumenkohlartig“ aussehende Stromatolithe befinden.

Beim Rogenstein, der über viele Jahrhunderte ein wichtiger Baustein im Braunschweiger Land war, handelt es sich um einen typischen Oolith. Ein Oolith besteht zum größten Teil aus sogenannten Ooiden, das sind normalerweise 1-2 mm große rundliche Gebilde, die sich in bewegtem Wasser als Ausfällungen um Kristallisationskeime herum bilden (Abb. 2). Solche Ooide mit ihrem konzentrischen Aufbau (Abb. 3) entstehen auch heute noch im Rhythmus des Wellenschlags in Flachwasser-Bereichen warmer Meere, sie sind aber auch aus übersalzenen Seen bekannt. Als Kristallisationskeime für die Ooide dienen kleine Partikel aus Fremdmaterial, z.B. winzige Schalenbruchstücke oder kleine Sandkörner. In warmem Wasser kommt es leicht zur Übersättigung an Karbonaten, so dass es dann bei fortschreitender Verdunstung zur Ausfällung von Aragonit (CaCO₃) oder Magnesium-Kalzit kommt (Kalkowsky 1908). Im Rogenstein können die einzelnen Ooide Größen bis zu 10 Millimeter Durchmesser erreichen. Sie gehören damit zu den größten bekannten Ooiden (z. B. Paul 1999).

Von besonderer Bedeutung am Heeseberg sind die dort zahlreich vorkommenden Stromatolithe. Der Begriff „Stromatolith“ wurde erstmals von Kalkowsky (1908) anhand von Funden aus dem weiteren Gebiet um die Asse, zu dem auch der Heeseberg gehört, geprägt, womit dieser Höhenrücken als Typlokalität anzusehen ist und deshalb auch international eine große wissenschaftliche Bedeutung hat (s. a. Hauschke et al. 2012). So wurden die Steinbrüche am Heeseberg, die ursprünglich für den Abbau des begehrten Rogensteins angelegt wurden, 2007 als Nationaler Geotop ausgezeichnet (Roeber et al. 2006a, b).

Als Bildungsraum für die Schichtenfolge mit Oolithen und Stromatolithen wie sie am Heeseberg aufgeschlossen ist, wird meist ein flacher See oder nach neueren Untersuchungen eine flache Randbucht eines Meeres angenommen (Endsee bzw. Playa-See; z. B. Paul 1982, 1993, 1999, Paul & Peryt 2000, Röhling 2013, Heunisch & Röhling 2016; mariner Einfluss nach Usdowski (1963) Weidlich (2007). Als Stromatolith bezeichnet man säulenförmige oder knollige, oft blumenkohlartig aussehende und im Inneren fein parallel laminierte Bildungen im Gestein (Abb. 4, 5). Man kennt sie seit dem Präkambrium, in dessen Ablagerungen sie besonders häufig vorkommen, wobei die ältesten etwa 3,5 Milliarden Jahre alt sind (Gehler et al. 2008, Hochsprung et al. 2011).

Da Stromatolithe auch heute noch in einigen Meeresgebieten, Lagunen und Seen wachsen (z.B. im Hamelin Pool in Westaustralien, Abb. 6), ist man recht gut darüber unterrichtet, wie sie gebildet werden. Manche Cyanobakterien und andere Mikroorganismen produzieren Kalk, während andere eine schleimige Hülle absondern. Unter günstigen Bedingungen können derartige Mikroorganismen so genannte Mikrobenmatten bilden. Nach einiger Zeit begräbt der ausgeschiedene Kalk zusammen mit feinen Partikeln, die durch den Schleim eingefangen wurden, die Mikrobenmatte unter sich, und der Vorgang beginnt von neuem. Auf diese Weise lagern sich zahlreiche dünne Kalkkrusten rhythmisch übereinander ab und ein Stromatolith wächst heran (Abb. 5; z.B. Paul & Peryt 2000, Gehler et al. 2008). Die Tatsache, dass Stromatolithe mit dem Beginn des Kambriums seltener wurden, ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass die Mikrobenmatten durch die dann auftretenden wirbellosen Tiere abgeweidet wurden. Heute trifft man Stromatolithe daher nur noch in Gewässern an, in denen kaum andere Organismen leben können, wie in manchen Buchten an der Küste Australiens, in denen das Wasser sehr warm und übersalzen ist.

Die Aufschlüsse am Heeseberg gehören zum Naturschutzgebiet Heeseberg und sind Teil des UNESCO Global Geoparks Harz.Braunschweiger Land.Ostfalen (HBLO), der hier den Geopfad Heeseberg betreut. In dem Naturschutzgebiet sind neben den Aufschlüssen mit den Stromatolithen die Trockenrasenflächen zu erwähnen, die zu den nordwestlichsten Ausläufern des mitteldeutschen Trockengebietes gehört. Hier haben sich in Niedersachsen einmalige Artengemeinschaften erhalten bzw. weiterentwickelt.

Die Steinbrüche des Hesseberg sind Teil eines Geopfades, der am Parkplatz der Heeseberg-Gaststätte beginnt und etwa 3,5 km lang ist. Der westlichste Steinbruch (gelber Stern in Abb. 1) zeigt in besonders eindrucksvoller Weise zwei Horizonte mit in die Rogensteine des Unteren Buntsandsteins eingeschalteten Stromatolithen (Abb. 4). Im oberen Teil dieses Steinbruchs sind überwiegend rotbraune, selten auch graugrüne Tonsteine mit eingelagerten Feinsandsteinlagen zu beobachten.

Für besonders Interessierte:

Der Kamm des Heeseberges wird von der so genannten Rogenstein-Zone des Unteren Buntsandsteins und Sandsteinen des Mittleren Buntsandsteins gebildet. Nach Süden bietet sich bei klarer Sicht ein wunderschöner Panorama-Blick über die Remlinger Mulde und große Teile des nördlichen Harzvorlandes (Abb. 7, 8). Am Fuße des Hanges im Vordergrund liegt die Ortschaft Beierstedt, zur Linken Jerxheim. Die quer zur Blickrichtung verlaufende Senke im Mittelgrund wird durch die Niederung des Großen Bruchs gebildet. Dahinter steigen im Hintergrund mehrere Höhenzüge an, die ebenfalls auf Salzaufstieg im Untergrund zurückzuführen sind. Sie alle wurden im Mesozoikum angelegt. Von West nach Ost sind dies Harly und Salzgitterer Höhenzug, Kleiner und Großer Fallstein und Huy. Weiter südwärts im Hintergrund erhebt sich der Harz. Nach Norden hin ist im Vordergrund der Lohlberg sichtbar, wo in einem aufgelassenen Steinbruch Unterer Muschelkalk aufgeschlossen ist. Dahinter erstreckt sich die wellige Oberfläche der Schöppenstedter Mulde, die ebenso wie die Remlinger Mulde von Kalksteinen der Oberkreide eingenommen wird. Das nächstgelegene Dorf ist Ingeleben. Noch weiter nördlich, jenseits der Schöppenstedter Mulde, erhebt sich der Muschelkalk- Breitsattel des Elm, an dessen östlichem Ende sich die Teritärablagerungen von Schöningen mit ihren Braunkohlen (ehemaliges Kraftwerk Buschhaus) befinden.

Das Baumaterial des 1912 erbauten Aussichtsturmes auf dem Heeseberg setzt sich hauptsächlich aus Rogenstein und Stromatolithen des unteren Buntsandsteins vom Heeseberg sowie aus Werksteinen des unteren Muschelkalks vom benachbarten Lohlberg zusammen (s. Abb. 1). Auf den verwitterten Oberflächen des Rogensteins sind die Ooide als kleine erbsenförmige Kalkkügelchen gut erkennbar. Die mehr als kopfgroßen Steinkugeln beiderseits der Eingangstreppe sind vom Steinmetz bearbeitete Stromatolithe. Etwas weiter westlich im Wald wurde aus unbekanntem Grund ein größerer Stromatolith auf einer Säule am Wegrand befestigt.

Bei den kalkigen Schichten im unteren Teil des als „Erlebnisbereich 2“ gekennzeichneten Steinbruches handelt es um ca. 4 m mächtige Oolith-Bänke mit maximal 5 mm großen Ooiden (Abb. 2, 3). Die einzelnen Bänke zeigen stellenweise Rippelmarken und lassen unregelmäßig strukturierte Mikrobenmatten erkennen. Der obere Teil der aufgeschlossenen Kalksteinfolge wird dagegen von ca. 1 m mächtigen Stromatolithen bestimmt. Sie sind ausgesprochene Anzeiger dafür, dass hier einst eine Flachwasserzone in einem warmen, wahrscheinlich übersalzenen Gewässer vorhanden war.

In einem weiteren Steinbruchbereich am Geopfad ist der obere Teil des Buntsandsteinprofils am Heeseberg zugänglich, der überwiegend von rotbraunen bis graugrünen ton-, silt- und feldspatreichen Feinsandsteinen mit wenigen Einschaltungen feinkörniger Oolithe aufgebaut wird. Diese Gesteine lassen bei genauerer Betrachtung Sedimentstrukturen wie Parallel-, Schräg- und Flaserschichtung sowie Strömungs- und Wellen-Rippeln und vereinzelt auch Trockenrisse erkennen. Messungen der Schüttungsrichtung zeigen, dass der Transport der abgelagerten Sedimente von Südosten nach Nordwesten erfolgt ist.

Der dritte und westlichste Steinbruch am Geopfad zeigt in besonders eindrucksvoller Weise zwei Horizonte mit in die Rogensteine des Unteren Buntsandsteins eingeschalteten Stromatolithen (Abb. 3, 4). Im oberen Teil dieses Steinbruchs sind überwiegend rotbraune, selten auch graugrüne Tonsteine mit eingelagerten Feinsandsteinlagen zu beobachten.

Die Sedimente und Sedimentstrukturen der Steinbrüche im Heeseberg lassen darauf schließen, dass sich hier vor rund 250 Millionen Jahren ein flacher Bereich eines abflusslosen Binnenmeeres bzw. Salzsees (wie es z. B. heute der Aralsee ist) befand (Röhling & Lepper 2013, Lepper et al. 2013, Käsbohrer & Kuss 2019). Unter einem trocken-warmen Klima (Paul & Puff 2013) wurden dort die von Zuflüssen angelieferten und verhältnismäßig feinen Sedimente in geringer Wassertiefe abgelagert; es kam stellenweise gelegentlich sogar zum Trockenfallen. Die Oolithe und Stromatolithe bildeten sich zu solchen Zeiten, als die Sedimentzufuhr zurückging und im Ablagerungsraum eine erhöhte Evaporation zur Übersalzung führte (z. B. Paul 1999, 2008). Im Gegensatz dazu vermuten Usdowski (1963) und Weidlich (2007) flachmarine Bedingungen (s. a. Heunisch & Röhling 2016). Das Wachstum der Stromatolithe wurde zusätzlich dadurch gefördert bzw. überhaupt erst ermöglicht, dass die betreffenden Mikrobenmatten unter diesen Bedingungen und kurz nach dem großen Aussterbeereignis an der Wende Perm/Trias (s. a. Hiete et al. 2005, 2013) kaum abgeweidet wurden.

Ein besonderer Aspekt des Geopfades am Heeseberg ist die Schafweide zur Erhaltung des Landschaftsbildes mit einem Halbtrockenrasen (FEMO – Freilicht- und Erlebnismuseum e.V. 2008). Über Jahrhunderte hinweg führten hier Weidetiere den Kampf gegen ein Wiedervordringen des Waldes und die Erhaltung der Halbtrockenrasen ist nur durch die traditionelle Nutzung als Schafweide möglich. Die Schafe auf dem Heeseberg halten die Grasnarbe kurz und die Landschaft offen. Ihr Huftritt schafft offene Stellen im steinigen Boden, die von Insekten als Lebensraum genutzt werden können. Entlang der Trittwege verbreiten die wandernden Herden die an Fell und Klauen haftenden Pflanzensamen. Stachelige, bitter oder stark aromatisch schmeckende Pflanzen werden von den Schafen verschmäht. So bleiben Adonisröschen und Zypressen-Wolfsmilch verschont, Disteln, Hauhechel und Feldmannstreu bilden größere Bestände. Nur Wildrosen, Schlehen und Weißdorn breiten sich als Sträucher auf den Hängen aus. Das am Heeseberg praktizierte Landschaftspflege-Modell ist nur durch eine koordinierte Zusammenarbeit von Landwirten, Behörden und verschiedenen anderen Interessengruppen möglich. Es hat sich als sehr erfolgreiches Verfahren zum Schutz wertvoller Ausschnitte unserer gewachsenen Kulturlandschaft bewährt und besitzt Modellcharakter.

3D-Modelle

Impressionen

Literatur

FEMO – Freilicht- und Erlebnismuseum e.V. (Hrsg.) (2008): Von der Salzwiese zum Steppenrasen. Erlebnispfad Heeseberg – Großes Bruch – Hünenburg. – 51 S.; Königslutter (FEMO – Freilicht- und Erlebnismuseum e.V.).

Gehler, A., Reich, M. & Reitner, J. (2008): Stromatolithe. Begleitheft zur Sonderausstellung im Geowissenschaftlichen Museum Göttingen. – 47 S.; Göttingen (Geowissenschaftliches Museum Göttingen).

Hauschke, N., Lange, J.-M., Erler, D., Mertmann, D. & Röhling, H.-G. (2012): Ernst Kalkowsky (1851–1938) – Porträt eines bedeutenden Geowissenschaftlers und des Erforschers von „Oolith und Stromatolith im norddeutschen Buntsandstein“. – Geohistor. Blätter, 22: 1–27; Berlin.

Hauschke, N., Szurlies, M. & Wilde, V. (1998): Excursion I: Stratigraphy, sedimentary environments, palaeoecology and cyclicity of Buntsandstein, Muschelkalk and Keuper in the central Germanic Basin (North of the Harz Mountains). – Hallesches Jahrb. Geowiss. Reihe B, Beih., 6: 228–239, Halle (Saale).

Heunisch, C. & Röhling, H.-G. (2016): Early Triassic phytoplankton episodes in the Lower and Middle Buntsandstein of the Central European Basin. – Z. Dt. Ges. Geowiss. (German J. Geol.), 167 (2-3): 227–248; Stuttgart. 

Hiete, M., Berner, U., Heunisch, C. & Röhling, H.-G. (2005): A high-resolution inorganic geochemical profile across the Zechstein-Buntsandstein boundary in the North German Basin. – Z. Dt. Ges. Geowiss., 157: 77–106; Stuttgart.

Hiete, M. Röhling, H.-G., Heunisch, C. & Berner, U. (2013): Facies and climate changes across the Permian-Triassic boundary in the North German Basin: insights from a high-resolution organic carbon isotope record. – Geol. Soc. London, Spec. Publ., 376: 549–574; London.

Hochsprung, U., Joger, U., Kosma, R., Krüger, F.J., Schindler, E., Wilde, V. & Zellmer, H. (2011): Es begann am Heeseberg… Stromatolithe und der Ursprung des Lebens. – 60 S.; München (Verlag Dr. Friedrich Pfeil).

Käsbohrer, F. & Kuss, J. (2019): Sedimentpetrographische Untersuchungen der Calvörde-Formation (Unterer Buntsandstein, Untertrias). – Hall. Jb. Geowiss., 42: 1–24; Halle.

Kalkowsky, E. (1908): Oolith und Stromatolith im norddeutschen Buntsandstein. – Z. dt. geol. Ges., 60: 68–125; Berlin.

Paul, J. (1982): Der Untere Buntsandstein des Germanischen Beckens. – Geol. Rundschau, 71: 795–811; Berlin.

Paul, J. (1993): Anatomie und Entwicklung eines permo-triassischen Hochgebietes: die Eichsfeld-Altmark-Schwelle. – Geol. Jb., A 131: 197–218; Hannover.

Paul, J. (1999): Oolithe und Stromatolithe im Unteren Buntsandstein. – In: Hauschke, N. & Wilde, V. (Hrsg.): Trias – Eine ganz andere Welt: 263–270; München (Verlag Dr. Friedrich Pfeil).

Paul. J. (2008): Kalkowsky’s stromatolites and oolites at the Heeseberg quarries. – In: Reitner, J., Quéric, N.-V. & Reich, M. (Hrsg.): Geobiology of stromatolites. International Kalkowsky Symposium Göttingen, October 4-11, 2008. Abstract Volume and Field Guide to Excursions, 145–152; Göttingen (Universitätsverlag Göttingen).

Paul, J. & Puff, P. (2013): Lithostratigraphie des Buntsandsein in Deutschland. – In: Deutsche Stratigraphische Kommission (Eds.; Koordination und Redaktion: J. Lepper & H.-G. Röhling für die Subkommission Perm-Trias): Stratigraphie von Deutschland XI. Buntsandstein. – Schriftenr. dt. Ges. Geowiss., 69: 69–149; Hannover. 

Paul, J. & Peryt, T.M. (2000): Kalkowsky’s stromatolites revisited (Lower Triassic Buntsandstein, Harz Mountains, Germany). – Palaeogeogr., Palaeoclimat., Palaeoecol., 161: 435–458. 

Röber, St., Zellmer, H. & Röhling, H.-G. (2006a): Fossile Algenrasen im nördlichen Harzvorland. „Stromatolithen am Heeseberg bei Jerxheim. – In: Look, E.-R. & Feldmann, L. (Hrsg.): Faszination Geologie. Die bedeutendsten Geotope Deutschlands, 12–13; Stuttgart, E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele & Obermiller).

Röber, S., Röhling, H.-G. & Zellmer, H. (2006b): Die Stromatolithen am Geologie-Natur-Erlebnispfad „Heeseberg“. – In: Weber, J. & Bühn, S. (Hrsg.): Geotope und Geoparks – Schlüssel zu nachhaltigem Tourismus und Umweltbildung. 9. Internationale Jahrestagung der Fachsektion GeoTop der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften, 24.-28. Mai 2005 in Lorsch im Geopark Bergstraße-Odenwald. – Schriftenr. dt. Ges. Geowiss, 42: 51–55; Hannover.

Röhling, H.-G. (2013): Der Buntsandstein im Norddeutschen Becken – regionale Besonderheiten. – In: Deutsche Stratigraphische Kommission (Eds.; Koordination und Redaktion: J. Lepper & H.-G. Röhling für die Subkommission Perm-Trias): Stratigraphie von Deutschland XI. Buntsandstein. – Schriftenr. dt. Ges. Geowiss., 69: 269–384; Hannover. 

Usdowski, H.-E. (1963): Der Rogenstein des norddeutschen Unteren Buntsandsteins, ein Kalkoolith des marinen Faziesbereichs. – Fortschr. Geol. Rheinland u. Westfalen, 10: 337–342; Krefeld.

Voigt, T., Gaupp, R. & Röhling, H.-G. (2011): Lake deposits of the Early Triassic Buntsandstein in Central Germany: Type localities of oolites and stromatolites. – 5th Int. Limnological Congress, at Konstanz, Abstract Volume and Field Guide: 191–211; Konstanz.

Weidlich, O. (2007): PTB mass extinction and earliest Triassic recovery overlooked? New evidence for a marine origin of Lower Triassic mixed carbonate-siliciclastic sediments (Rogenstein Member), Germany. – Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol., 252: 259–269; Amsterdam.

Zellmer, H., Röhling, H.-G. & Wilde, V. (2018): Kurze Einführung in die Geologie des Braunschweiger Landes. – Mitt. oberrhein. geol. Ver., N.F. 100: 9–51; Stuttgart.