Geologie und Boden: Geologie

Von der geologischen Landesaufnahme zur Geologischen Karte


Abb. 1. Im Steinbruch Düdinghausen auf Blatt 4718 Goddelsheim ist eine Falte mit einer Störung aufgeschlossen.

Abb. 2. Zur Erkundung des Untergrundes auf Blatt 4718 Goddelsheim wurden 1995 tiefere Bohrungen abgeteuft.

Abb. 3. Ein Bagger-Schurf erlaubt Einblicke in den Untergrund auf Blatt 4718 Goddelsheim.


Abb. 4. Erdwissenschaftler graben in der Korbacher Spalte nach Fossilien aus der Permzeit.

Naturgemäß findet geologische und bodenkundliche Landesaufnahme draußen, oder wie die Geowissenschaftler sagen "im Gelände" statt (Abb. 1 bis 4). Zuständig für diese Aufnahme ist der Geologische Landesdienst [1].

Die älteste geologische Karte Hessens im Maßstab 1:25.000 ist 1876 veröffentlicht worden. Aufträge für kleinermaßstäbige geologische Aufnahmen reichen bis in das Jahr 1821 zurück, als Christian Ernst Stifft von der Herzoglich Nassauischen Landesregierung mit einer "umfassenden geognostischen Untersuchung des Herzogthums" beauftragt wurde. 10 Jahre später legte er seine Karte im Maßstab 1:125.000 vor [2]. Schon daraus ist zu erkennen, dass sehr früh mit der Landesaufnahme begonnen wurde um genaue Informationen über die Gesteine zu erhalten, die unseren Lebensraum aufbauen.

Geologische Landesaufnahme ist Daseinsvorsorge.

In der obersten Erdkruste liegen unsere Rohstoffe. Die Gesteine enthalten Erze, sind Baustoff, speichern das Grundwasser. Die sich aus den Gesteinseinheiten des Untergrundes entwickelnden Böden sind die Grundlage für unsere Landwirtschaft und schützen gleichzeitig, beispielsweise vor dem Eintrag von Schadstoffen in das Grundwasser. Daher ist eine genaue Kenntnis des Untergrundes so wichtig.

In Hessen sind 163 Kartenblätter im Maßstab 1:25.000 mit einer Fläche von jeweils etwa 132 km2 geologisch und bodenkundlich zu bearbeiten. Das Geologische Kartenwerk liegt in diesem Maßstab bis auf acht Kartenblätter vor; zur Zeit befinden sich sieben davon in Bearbeitung. Durch die ständige Weiterentwicklung der Kartiermethoden und den rasanten Zuwachs an Erkenntnis über die Geologie der Erde und damit auch über die geologischen Formationen in Hessen während der letzten 30 Jahre unterscheiden sich die modernen geologischen Karten (etwa ab 1960 bis heute) sehr stark in ihrer Aussagekraft und Genauigkeit von den älteren Karten. Dies wird besonders deutlich, wenn man Karten, die zu unterschiedlichen Zeiten entstanden sind, miteinander vergleicht (Abb. 6).

Die geologische Karte ist ein Puzzle aus vielen oft nur punktuellen kleinen Beobachtungen, die vom Geologen im Gelände und durch spezielle Untersuchungsmethoden im Labor zusammengetragen werden. Nur in seltenen Fällen können die an der Oberfläche erarbeiteten Daten mit Hilfe von teuren und aufwendigen Bohrungen bis in große Erdtiefen verfolgt werden.
Abb. 5. Schematisches Blockbild, in dem die geologische Situation dreidimensional dargestellt wird. In der geologischen Karte hingegen wird die Erdoberfläche zweidimensional abgebildet.

Im Gelände muss der Geologe aus den wenigen Gesteinsaufschlüssen ein räumliches Bild der Lagerung der Gesteinsschichten entwickeln und die unterschiedlichen Gesteinseigenschaften charakterisieren. Als wichtigste Hilfsmittel dienen dazu der Geologenhammer (zum Aufschlagen der Gesteinsproben und zur Beobachtung am frischen Gestein), der Geologenkompass (zum Einmessen der Schichtlagerung), eine Lupe (zur makroskopischen Gesteinsbeschreibung), der Bohrstock (für 1 bis 2 m tiefe Sondierungsbohrungen im Lockergestein), verdünnte Salzsäure (zur Karbonatbestimmung) sowie Geländebuch und Fotoapparat (zur Dokumentation). Nicht zu unterschätzen ist dabei die im Gelände gewonnene Erfahrung kartierender Geologen, die es ihnen erlaubt, die Beobachtungen zu werten und in einen größeren Zusammenhang zu stellen. Das während der Geländetätigkeit entstehende räumliche Bild über die Lage der Gesteinseinheiten im Untergrund wird dann in Form einer geologischen Karte in die Ebene zu einer zweidimensionalen Darstellung in eine topographische Karte projiziert (Abb. 5). Dabei werden unterschiedliche Gesteinseinheiten durch Farben gekennzeichnet und viele der im Gelände gewonnenen Daten, wie zum Beispiel die Lagerungsverhältnisse, in Symbolen in der Karte eingetragen. Zusätzlich zeigen geologische Schnitte die Lagerung der Gesteinseinheiten bis in größere Tiefen (mehrere 100 m) und geben so dem Leser der geologischen Karte einen Einblick in die obersten Bereiche der Erdkruste.

Locker- und Festgesteine stehen an der Erdoberfläche in natürlichen Aufschlüssen wie Felsklippen oder in künstlich geschaffenen Aufschlüssen wie Steinbrüchen, Kiesgruben, Baugruben, Straßenböschungen, Weganschnitten an. Unter Tage geben Bergwerke oder Bohrungen Einblicke in die Gesteinseinheiten.

Wichtige Informationen über den Untergrund erhält der Geologe durch die Ansprache von Steinen und Gesteinsbruchstücken an der Oberfläche, den sog. "Lesesteinen". Auch die Form und Ausbildung des Geländereliefs wird durch verschiedene Gesteinstypen geprägt. So bedingen harte Gesteine wie Grauwacken, Basalte, Sandsteine oder Kalksteine häufig Bergrücken, während weiche, beispielsweise tonige Gesteine zu flachen Hängen und Senken führen.

Alle diese Beobachtungspunkte werden von dem Geologen in einen logischen Zusammenhang gebracht und in einer geologischen Karte dargestellt. Dabei helfen spezielle Untersuchungsmethoden der Mineralogie (Mineralkunde), der Petrologie (Gesteinskunde), der Paläontologie (Versteinerungskunde), der Hydrogeologie (Grundwasserkunde), der Lagerstättenkunde, der Geophysik und der Geochemie. Diese sind meist in umfangreichen Erläuterungen zur Geologischen Karte von Hessen 1:25.000 dargestellt.

Die Informationen der detaillierten geologischen Karten können zusammengefasst und in Übersichtskarten kleinerer Maßstäbe, wie der Geologischen Übersichtskarte von Hessen (GÜK 300), dargestellt werden.

Im Zuge der digitalen Bearbeitung werden die Inhalte der geologischen Karten zunehmend auch mit anderen, z. B. bodenkundlichen, hydrogeologischen, geochemischen, aber auch Wetterdaten u. a. verschnitten. Dabei ist vor allem die Unterlegung der älteren Karten mit der aktuellen Topographie ein wichtiger Schritt zur Orientierung des Karten nutzers, da z. B. teilweise noch Höhenangaben in preußischen Fuß vorliegen. So können zu bestimmten Fragestellungen thematische Karten erstellt werden, die dann auch von Nichtgeologen einfach zu lesen sind, da in ihnen die komplexen geowissenschaftlichen Daten je nach Fragestellung vereinfacht dargestellt wurden.


1 vgl. Hoppe, A.(1996): 50 Jahre Hessisches Landesamt für Bodenforschung: Standortbestimmung und Ausblick. - Geol. Jb. Hessen, 124:3-11, Wiesbaden sowie Thews, J.-D.(1996): Geschichte des Hessischen Landesamtes für Bodenforschung 1946-1996.-Geol. Jb. Hessen 124: 15-37, Wiesbaden.

2 Stifft, C. E.: Geognostische Beschreibung des Herzogthums Nassau, in besonderer Beziehung auf die Mineralquellen dieses Landes, mit einer petrographischen Karte [1:125.000] und einem Niveauprofile der vorzüglichsten Mineralquellen.-606 S., Wiesbaden 1831 (L. Schellenberg).




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