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Der Einschlag eines Himmelskörpers hinterlässt viele Spuren. Verschiedene davon sind nur in Verbindung mit anderen Hinweisen beweiskräftig.
Doch es gibt auch Merkmale, die ganz eindeutig sind, weil sie nur durch einen Impakt erzeugt worden sein konnten!
Schauen wir uns die folgende Liste einmal genauer an:
 
  Hinweismerkmale:
  • Die Krater-Kreisform
  • Auswurfmassen
  • Zerstörung von Gestein
  • Zentralhügel oder innerer Ring
  • Geophysikalische Unregelmäßigkeiten
  • Beweisende Merkmale
  • Meteoritreste
  • Tiefenmerkmale
  • Strahlenkalke
  • Gesteinsmetamorphose
  • Neue Gesteinsverbände
  •  
     
  • Weitere Merkmale
  •  

     

    Erläuterungen zu Hinweismerkmalen

     
      
    Krater-Kreisform

    Pulvermaar Eine kreisförmige, auffällige Geländeform, in der Mitte talförmig eingesenkt, vielleicht mit erhöhtem Rand oder mit Zentralhügel liefert wohl den ersten Hinweis auf einen möglichen Impakt. Aber, zwingend ist dies natürlich nicht. Für solche geologischen Formen kommen auch andere Ursachen in Frage:
    Ein Vulkanausbruch (Maar, siehe Bild rechts)
    Der Einsturz einer Höhle (= Doline, nur kleinere Kreisformen)
    Erosionsvorgänge
    Verborgene vulkanische Ursachen (Siehe Lakkolithentheorie und Explosionstheorie: Entstehungstheorien )

     
      
    Auswurfmassen
    Auch das Vorkommen von Auswurfmassen ist kein wirklich eindeutiges Merkmal eines Impakts. Jedoch kann die Analyse der ausgeworfenen Gesteine den Impaktverdacht verdichten, wenn die Auswurfmasse nicht vulkanisch sind (Tuff, Magma, Basalt), sondern ausschließlich aus Trümmern des Deck- und Untergrundgesteins bestehen.

     
      
    Zerstörung von Gestein
    Brekzien und Trümmer (Steinheim am Albuch, Burgstall) Die Zerstörung von Gestein bedarf ebenfalls einer genauen Untersuchung. Dem Fachmann werden dadurch weitere Hinweise auf die Entstehungsursache geliefert, denn die Gesteinszerstörungen durch einen Impakt unterscheiden sich erheblich von denen, die ein Vulkan hervorruft.



    Das Foto zeigt den Ausschnitt eines Steinbruchs an der Kraterwand des Steinheimer Beckens mit Trümmern, verschobene Gesteinen und Brekzien.
     
      
    Zentralhügel oder inner Ring
    Steinheimer Becken, Krater mit Erosionsfurchen am Kraterrand und mit einem Zentralhügel Das Auftreten eines Zentralhügels (uplift) ist ein Merkmal eines sogenannten komplexen Meteoritenkraters. Nur bei bestimmten Untergrundgesteinen, Meteorgrößen und vermutlich auch Geschwindigkeiten des Himmelskörpers entsteht ein Zentralhügel. Oft ist ein Zentralhügel auch durch Erosion mehr oder weniger abgetragen. Wenn er also noch sichtbar ist, dann könnte es sich um einen 'jüngeren' Meteoritenkrater handeln. Nur Krater mit Durchmessern um 3km weisen üblicherweise Zentralhügel auf. Deutlich kleinere oder größere Krater nicht. Das Ries z.B. hat keinen Zentralhügel, sondern eine zentrale Sekundär-Ringstruktur.
     
      
    Geophysikalische Unregelmäßigkeiten
    Ein einschlagender Himmelskörper hinterlässt ganz charakteristische Veränderungen im Gesteinsuntergrund, die sich durch spezielle Messmethoden nachweisen lassen. Es sind dies 1. Schwereanomalien, d.h. der Untergrund ist durch die Zerstörung des Einschlags so verändert (aufgelockert), dass am Einschlagsort die Erdschwere reduziert ist. 2. führen diese Veränderungen dazu, dass seismische Wellen (welche Wissenschaftler durch gezielte Sprengungen erzeugen) im Kraterbereich anders reflektiert werden, als im Nachbargestein.
    Die geophysikalischen Unregelmäßigkeiten dienen bevorzugt dazu, Krater aufzuspüren, die gar nicht mehr sichtbar sind, weil sie erodiert oder durch nachfolgende tektonische Vorgänge überdeckt wurden. Bei sichtbaren Kratern erlauben diese Messungen die unterirdische Ausdehnung und Form des Kraters sichtbar zu machen.

     

     

    Erläuterungen zu eindeutigen Merkmalen

     


      



    Meteoritreste
    Meteorit Wenn Bruchstücke des eingeschlagenen Meteorits nahe dem Krater gefunden werden, dann ist der Hinweis auf die Kraterursache offensichtlich. Es ist ein für Laien schwer zu verstehender Umstand, dass dies bei großen Kratern eher selten der Fall ist. Die Ursache liegt in den hohen Energien begründet, die bei einem Einschlag zur Wirkung kommen. Grosse Kometen und Meteoriten werden durch die hohen Drücke und Temperaturen beim Einschlag vollständig verdampft oder pulverisiert. Gelegentlich findet man am Einschlagsort Bruchstücke von Eisenmeteoriten und Spuren von Elementen wie Eisen, Chrom, Nickel, Osmium oder Iridium. Sie könnten vom Meteoriten stammen.
    Es gibt jedoch auch bestimmte Vulkane, die bevorzugt Magma aus großer Tiefe ausstoßen, das erhöhte Iridiumanteile aufweist.
    Oft ist gar nicht zu verstehen, warum überhaupt noch Meteoritenreste (wie beim Barringerkrater) gefunden werden konnten, denn normalerweise 'sollten' sie (vom physikalischen Verständnis) vollständig zerstört sein.
    Man versucht dies damit zu erklären, dass diese Fundstücke recht früh aus dem Explosionszentrum gelangten, vielleicht kurz vor dem Einschlag abplatzten und so gar nicht die hohen Druck- und Temperaturbeanspruchungen im Zentrum erfuhren.
     
      
    Tiefenmerkmale
    Damit ist der Umstand gemeint, dass die Zerstörung der Gesteine bei einer von außen stammenden Ursache mit zunehmender Tiefe abnimmt. Das kann man durch Bohrungen recht genau feststellen. Bei einem Vulkan verstärken sich die Gesteinsbeanspruchungen mit der Tiefe.
     
      
    Strahlenkalke
    Strahlenkegel Die Strahlenkalke wurden zuerst in Steinheim gefunden und beschrieben. Es sind dies streifig kegel- bzw. strahlenförmig verformte Gesteine des Untergrundes. Inzwischen fand man auch in anderen Meteoritenkratern diese charakteristischen Formen, auch an anderen Gesteinen, z.B. Granit. Sie werden besser Strahlenkegel, englisch shatter cones, genannt, da sie auch in anderen Gesteinsarten entstehen.
    Auch bei Atombombenversuchen (Chao) hat man ähnliche Gesteinsverformungen gefunden, noch niemals bei Vulkanausbrüchen. Sie entstehen durch die hohe Druckbeanspruchung.
    E. Shoemaker gelang es 1960 bei einem Modellversuch durch ein auf Kalkstein gefeuertes Geschoss extrem hoher Geschwindigkeit (Gasdruckgeschütz) mit 5,5 km/s ebenfalls kleine Strahlenkegel zu erzeugen.
     
      
    Gesteins-
    Metamorphose
    Mit der Gesteinsmetamorphose kommen wir zu den Impaktmerkmalen, die besonders vielfältig und beweiskräftig sind, weil sie durch kein anderes denkbares Ereignis, als einen Impakt hervorgerufen werden können. Bei Vulkanen geschehen solche Gesteinsumwandlungen nicht, weil Drücke und Temperaturen viel zu gering sind.

    Genauer gesagt handelt es sich um Veränderungen der Minerale Quarz und Feldspat. Wenn man die bei einem Impakt entstehenden Drücke und Temperaturen in Zonen von 0 bis 5 einteilt (Stöffler 1972), dann gibt es für jede dieser Stufen charakteristische Mineralveränderungen. Von den 'niedrigsten' Werten (Druck 10 000 atm, Temperatur 100 C) zu den höchsten (Druck 10 000 000 atm, Temperatur 30 000 C) sind dies:
  • Zone 0: 'Knickbänder' im Kristallgitter
  • Zone 1: Entstehung von parallelen Scharen von glasartigen Lamellen (auch Stishovit und Coesit)
  • Zone 2: diaplektische Gläser (Entstehung von Glas nur durch Druck)
  • Zone 3: Schmelzen von Feldspatkomponenten mit Aufschäumen nach der Druckbelastung
  • Zone 4: Glastropfen bzw. Glasbomben ('Flädle') teilweise mit Fließstrukturen (während des Luft-Fluges erstarrt).
  • Zone 5: Alles Material (Meteoriten- und Erdgestein) wird pulverisiert und verdampft, daher sind Rückstände kaum eindeutig nachweisbar.
  • diaplektisches GlasDiaplektisches Glas (weiß), Mikroskopbild Planare Elementeplanare Elemente
     
      
    Neue Gesteinsverbände
    Suevit vom Ries
    Suevit und Brekzien.
    Suevit (=Impaktit) ist ein recht poröser bei Schmelztemperaturen entstandener Gesteinsverbund aus Bestandteilen von kristallinem Gestein (Granit, Gneis), Gesteinsglas, Sedimentgesteinstrümmern und Bruchkristallen aus Quarz, Feldspat, Biotit, Amphibol und Montmorillonit. Auch metamorphosische Bestandteile können darin enthalten sein. Alles dies vermischt und wieder verbacken.
    Je nachdem, aus welcher Zone des Einschlags die Suevite stammen, variiert die Zusammensetzung. Auswurf-Suevit (bevorzugt Deckgestein) wird meist außerhalb des Kraters abgelagert, Rückfall-Suevit (tiefere Gesteine) mehr innerhalb. Suevit ist ein typisches Fundgestein beim Nördlinger Ries. Es wurde als Baugestein verwendet. Im Steinheimer Becken findet sich kein Suevit.

    Man kann verstehen, was für eine aufregende Entdeckung es für den bekannten Geologen und Astronomen E.M. Shoemaker war, als er Nördlingen mit seiner Frau (Astronomin) besuchte und feststellte, dass die Mauern der dortigen St. Georgskirche aus Suevit bestehen! Zu jener Zeit begann man gerade erst, das Ries eindeutig als Meteoritenkrater zu identifizieren.
    Im Unterschied zum Suevit entstanden Brekzien ('bunte Trümmermassen') bei niedrigeren Temperaturen (keine Schmelzbestandteile). Hauptbestandteil sind Trümmer des Deckgesteins bevorzugt des weißen Juras (Malm). Grundgestein wie Granit und Gneis kommen bis zu 10% darin vor. Da in Steinheim die Energie des Einschlages kein Grundgebirgsgestein auswarf fehlt dieses in den Steinheimer Brekzien. Im Ries bezeichnet man die Brekzien aus Malm auch als Gries. In massenhafter Ansammlung als 'Griesbuckel'.
    Brekzien haben nur beweisenden Charakter, wenn sie auch Bestandteile enthalten, die Gesteinsmetamorphose erfuhren. Ansonsten ist die Bezeichnung Brekzie mehr allgemein und gilt für Trümmergesteins-Verbände mit kantigen Bestandteilen, wie sie nicht nur durch Meteoriteneinschläge entstehen.
     

     

    Weitere Merkmale

     
      
    Weitere Merkmale
    Moldavit Tektite, geschmolzene Gesteinsgläser, bestehen zu über 70% aus SiO2. Sie werden auch Glasmeteorite genannt. Ihre Herkunft wird sehr kontrovers diskutiert. Vieles deutet darauf hin, dass ihre Entstehung mit dem Einschlag großer Meteoriten zusammenhängt, da ihr Alter häufig dem von nahen (teilweise auch weit entfernten) Meteoritenkratern gleicht. Man vermutet in diesen Fällen, dass Grundgestein (der Erde) durch den Einschlag aufgeschmolzen und weggeschleudert wurde, weswegen die Form in vielen Fällen auf die Erstarrung flüssiger Materie im Luftflug hindeutet.
    Die in Böhmen und Mähren (Tschechien) gefundenen Tektite werden Moldavite genannt und könnten mit dem Rieseinschlag zusammenhängen.
    Es wird auch für möglich gehalten, dass (manche?) Tektite meteoritisches Material sein könnten.

    Die Bentonite (nach Fort Benton/Montana/USA) bezeichnet man auch als Mikro-Tektite. Es sind ehemalige Schmelztröpfchen, die sich durch Verwitterung in das Tongestein Montmorillonit gewandelt haben.

     
    Reutersche
    Blöcke
    Reutersche Blöcke in Metergröße bestehen aus Malmkalk. Man findet sie südlich vom Ries in teilweise sehr großer Entfernung. Da sie über 135 Millionen Jahre alt sind und in viel jüngeren Ablagerungen des Tertiär aus Rieszeit eingebettet sind, deutet man sie als Auswurfgestein vom Ries. Die Meinungen darüber sind jedoch nicht einheitlich, weil sie auch in viel größerer Entfernung gefunden werden, als plausibel ist. Vielleicht ist die Vermutung zutreffend, dass in jener Zeit, außer im Ries und bei Steinheim, noch weitere Meteoriten (eines Schauers) hier in Mitteleuropa niedergingen, z.B. im Bodensee.

     
    Geschockte
    Fossilien
    Geschockte Versteinerungen des Jura. Belemniten und Ammoniten, die durch die Stoßwellen des Einschlages zerbrochen, teilweise zueinander verschoben und wieder verbacken sind.

     
      
    Irrungen
    Heute weiß man so viel über Impakte, dass man die Entstehungsursache einer Kraterstruktur eindeutig klären kann. Früher, und ganz besonders beim Steinheimer Becken, gab es viele Irrungen und Wirrungen bei der Deutung der Herkunft. Das lag einfach daran, dass man die heutigen Erkenntnisse erst mühsam erarbeiten musste. Die Geschichte der Entstehungstheorien des Steinheimer Beckens können Sie nachverfolgen bei:  Entstehungstheorien
     
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