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Fels-Typen & Gesteine

Alles über Fels

Wie sind die Gesteins-Arten entstanden? Dank welcher Prozesse lässt sich daran klettern? Was hat Granit mit Gneis zu tun? Kleine Geologie der Kletterfelsen.

Der Fels im Detail: Wie die Struktur in die Wand kommt

Foto: Ralph Stöhr

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Dass die meisten Felsen nicht völlig glatt, sondern kletterfreundlich strukturiert sind, verdanken wir verschiedenen Prozessen. Zunächst bilden sich beim Abkühlen von heißen Magmen Schrumpfungsrisse, die der späteren Erosion die Richtung vorgeben. Daneben können harte Gesteinskörper durch tektonischen Druck zerbrechen. Sie weisen dann eine Klüftung auf, die in eine bestimmte Richtung weist und ebenfalls zur Rissbildung führt.

Schließlich kann ein Gestein auch durch Druckentlastung brechen, wenn die überlagernden Gesteine bgetragen wurden oder die Felsen an einer Hangkante und damit von einer Seite her nicht mehr im Verbund stehen. In diesem Fall bilden sich hangparallele Klüfte. Besonders schöne Risse bilden sich im Granit und Sandstein, im Kalk sind die Risse eher unregelmäßig. Grund dafür ist die Wasserlöslichkeit des Kalks.

In Sedimentgesteinen trägt auch der schichtweise Aufbau zur Struktur der Felsen auf. Weichere Schichte werden schneller abgetragen, liegen sie unter harten Schichten, so bilden sich Dächer und Überhänge. Die Schrägschichtung im Sandstein trägt zur Feinstruktur bei, während im Kalk und Dolomit vor allem die Löslichkeit dafür sorgt, dass Löcher und Sinter entstehen.

Wie sind (Kletter-)Felsen entstanden?

Der Fels ist seit jeher ein Sinnbild für Widerstandsfähigkeit, Fes­tigkeit, Unveränderlichkeit. „Fels in der Brandung“ heißt es nicht von ungefähr, wenn man ein Bild, eine Metapher braucht für jemanden, der den Stürmen der Zeit scheinbar unbeeindruckt widersteht.

In der kurzen Zeit, in der wir uns an Fel­sen aufhalten – beziehungsweise auf die­sem Planeten weilen –, stimmt dieses Bild weitgehend, außer dass halt auch Felsen mal in die Brandung fallen. Oder ein Griff ausbricht. In langen, geo­logischen Zeiträumen jedoch gibt die Erd­kruste ein eher bewegtes Bild ab.

Die Entstehung der Gesteine

Typisch für Sedimentgesteine ist eine deutliche Schichtung: Kletterer an den Kalkwänden der Ardèche in Südfrankreich.Foto: Ralph Stöhr

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Die Entstehung der Gesteine, an denen wir heute klettern, ist das Ergebnis von innerer und äußerer Dynamik des Systems Erde in Kombination mit der Zeit. Bekanntlich ist unser Planet nicht nur auf der Oberfläche sehr lebendig, sondern auch im geologi­schen Sinn. Die relativ dünne – zwischen 5 und 70 Kilometer dicke – Erdkruste schwimmt als feste Haut auf einem äuße­ren Erdmantel aus heißem, zähplastischem Magma.

Foto: www.klettern.de

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Konvektionsströme sorgen im Erd­mantel für Bewegung und dafür, dass sich Krustenteile als große Platten verschieben, aneinander reiben und aufeinander pral­len. Das Eigengewicht der erkalteten Krus­te führt offenbar dazu, dass diese an man­chen Plattengrenzen wieder in den Erd­mantel abtaucht. Die Plattentektonik be­schert uns die großen Gebirge und vulkani­schen Zonen der Erde, hebt und senkt Teile der Kruste und beeinflusst somit auch die Verteilung von Kontinenten und Ozeanen maßgeblich.

An der Erdoberfläche wiederum arbeitet die sogenannte exogene Dynamik. Wind und Wetter, Pflanzen und Tiere und nicht zuletzt der Mensch nagen an den Gestei­nen. Schwerkraft, Wasser und Wind zerle­gen ganze Gebirge in ihre Einzelteile und transportieren sie als Sedimente im Lauf der Zeit in tiefer gelegene Ebenen und letzt­lich ins Meer, wo sie neue Gesteine bilden.

Generell gilt dabei: Je weiter etwas in die Höhe schaut – alpine Gipfel etwa –, desto stärker wirkt die Erosion. Und je weicher das Ausgangsgestein, desto schneller wird es abtransportiert. Zurück bleiben, zu unse­rem Glück, die härteren, festen Gesteins­partien, die dann oft felsbildend sind.

Was ist überhaupt ein Gestein?

In der Tiefe erstarrt und abgekühlt: Dieser Granit im Boulder Canyon in Colorado zeigt deutliche Schrumpfungsrisse, die heute den Kletterern als Aufstiegswege dienen.Foto: Ralph Stöhr

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Geologen verstehen darunter ein natürlich vorkommendes, festes Aggregat aus Mine­ralen, Bruchstücken von Mineralen oder Gesteinen, Organismenresten oder in eini­gen Fällen auch aus nicht mineralischer Substanz. Die Gesteine bestehen also groß­teils aus Mineralen, manche aus einem ein­zigen (Kalk zum Beispiel aus Calzit), die meisten aus einer Mischung verschiedener Minerale. Entsprechend ihrer Entstehung unterscheiden Geologen drei große Ge­steinsgruppen. Hier gibt es den kurzen Abriss, weiter unten zeigen wir konkrete Beispiele.

Magmatische Gesteine
Magmatische Gesteine werden aus Magma (glutflüssigem, aus der Tiefe auf­ steigendem Gestein) gebildet. Das heiße Magma steigt aufgrund von Gewichtsunterschieden auf und dringt in umgebende Gesteinsschichten ein beziehungsweise verdrängt diese. Es kann noch innerhalb der Erdkruste erstarren, dann nennen es Geologen ein Tiefengestein (oder Plutonit). Oder es kann in einer vulkanischen Erup­tion direkt an die Erdoberfläche gelangen und dort erstarren, dann wird es zum vul­kanischen Gestein (oder Vulkanit).

Sedimentgesteine
Sedimentgesteine sind Ablagerungsge­steine. Die Sedimentgesteine können nach ihrer Entstehung und Zusammensetzung in drei Untergruppen gegliedert werden. Es gibt Sedimente, die nur aus (mechanischen) Bruchstücken anderer Gesteine bestehen, zum Beispiel Sandstein. Solche Sediment­ gesteine heißen klastische Sedimente (vom griechischen klastós = gebrochen). Dane­ben können Sedimente direkt auf chemi­schem Weg enstehen (zum Beispiel Salz oder Gips) sowie biogenen Ursprungs sein (viele Kalkfelsen zum Beispiel bildeten sich ursprünglich aus den Kalkschalen kleiner Meereslebewesen).

Metamorphe Gesteine
Metamorphe Gesteine entstehen durch Umwandlung von Gesteinen in der Erd­kruste unter hohem Druck oder Tempera­tur. Ausgangsgesteine können sowohl magmatische als auch Sedimentgesteine sein. Die Vielfalt der Gesteine ist so groß wie die Vielfalt der geologischen Prozesse, die zur Gesteinbildung führen. Das gilt auch für den kletterbaren Fels, wobei sich hier doch einige bekannte und weit verbreitete Gesteine herauskristallisieren, die den Großteil unserer bekannten Kletterfelsen ausmachen. Im Folgenden wer­den wir diese Gesteine und ihre Besonder­heiten im Einzelnen vorstellen.

Fels-Typen & Gesteine



Magmatische Gesteine

Granit eignet sich dank seiner rauen Oberfläche gut zum Klettern. Hier in der Route 'Goldmarie' (7) am Winterstock in den Urner Alpen.Foto: Ralph Stöhr

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Sie kommen aus der Tiefe und bilden heute einige der schönsten Gebirge der Alpen. Magmatische Gesteine sind die „ur­sprünglichen“ Gesteine der Erdkruste. Sie entstanden, mit grundlegend unter­ schiedlichem Chemismus, als Kontinen­talkerne und Ozeanböden bei der Abküh­lung der Erde in ihrer Anfangsphase. Letztere werden heute beim sogenann­ten „Seafloor­Spreading“ noch fortlau­fend als Meeresböden gebildet.

So ver­läuft in der Mitte des Atlantiks eine Zone grob von Nord nach Süd, entlang derer unaufhörlich neuer, basaltischer Meeres­grund gebildet wird mit der Folge, dass der Atlantik immer breiter wird. Ihre Entsprechung finden solche Zo­nen der Meeresboden ­Neubildung in den sogenannten Subduktionszonen:

Entlang der Küste Südamerikas zum Beispiel taucht die pazifische Platte unter den amerikanischen Kontinent. Dabei wird der Meeresboden (und alles, was auf ihm liegt) in den oberen Erdmantel subdu­ziert und teilweise oder ganz aufge­schmolzen. Das Resultat ist (neben stän­digen Erdbeben) ein aktiver Vulkanismus entlang der Anden, wo das aufgeschmol­zene Material als granitähnliches Ge­stein wieder an die Oberfläche kommt.

In Mitteleuropa ist eine Vielfalt an magmatischen Gesteinen anzutreffen. Als besonders kletterfreundlich erweist sich vor allem der Granit, der nicht nur in den Alpen großartige Gipfel und Wände bildet.

Seditmentgesteine

Typisch für Buntsandstein: die rötliche Farbe und die Schrägschichtung. Kletterei am Langenfels in den Nordvogesen.Foto: Ralph Stöhr

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Sie sind weit verbreitet und machen in Deutschland das Gros der Kletterfelsen aus. Im Gegensatz zu magmatischen Gestei­nen, die vorwiegend durch Prozesse im Erdinnern entstehen, bilden sich Sedi­mentgesteine als Ergebnis der exogenen Dymanik der Erde. Wind, Wasser und die Biosphäre sind die wesentlichen Einflussfaktoren, die dafür sorgen, dass Gesteine verwittern, abgetragen und andernorts in neuer Form abgelagert werden.

Weil diese exogenen Prozesse überall auf der Erde ablaufen, bedecken Sedi­mentgesteine den größten Teil der Erd­kruste (nehmen aber volumenmäßig nur einen kleinen Teil ein). Ein charakteristi­sches Merkmal ist die Schichtung: Sedi­mente werden meist flächig abgelagert und überlagert von anderen Sedimenten. Im Lauf der Jahrmillionen entsteht dar­ aus eine Schichtabfolge, in der sich die Entstehungsbedingungen der Gesteine in den verschiedenen Erdzeitaltern ablesen lässt.

Zudem lagern sich in den Sedimen­ten auch Organismenreste ab, die uns heute als Fossilien Auskunft über die Ent­wicklung des Lebens geben. Die Vielfalt der Sedimente ist sehr groß. Zum Sedimentgestein werden sie durch Druck (Kompaktion) und chemische Pro­zesse (Zementation). Dank der Plattentek­tonik liegen sie heute nicht immer dort, wo sie gebildet wurden. Der Gipfel des Mount Everest besteht aus marinen Sedi­menten – lag also irgendwann mindes­tens rund 9000 Meter tiefer als heute!

Metamorphe Gesteine

Typisch feingebänderter Gneis am Gfällfelsen im Südschwarzwald.Foto: Ronald Nordmann / Panico Alpinverlag

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Die Tektonik sorgt dafür, dass Gesteine unter gewaltigen Druck kommen können. Metamorphe Gesteine entstehen, wenn Gesteine, die ganz unterschiedlicher Herkunft sein können, in großer Tiefe in der Erdkruste unter hohem Druck und hoher Temperatur minera­lisch und in ihrem Gefüge verändert werden, ohne komplett aufzuschmelzen. Bei komplet­tem Aufschmelzen entstünde wieder ein Mag­ma, aus dem neue Gesteine gebildet werden könnten. Metamorphe Gesteine sind dagegen „überprägte“ Gesteine.

Es gibt verschiedene Arten von Metamorphosen, im wesentlichen unter­ scheiden Geologen zwischen Regionalmetamorphosen, wobei ausgedehnte Gesteinspake­te metamorph verändert werden, und Kon­taktmetamorphosen. Letztere sind zum Bei­spiel zu beobachten, wenn eine große Mag­mablase – zum Beispiel bei der Enstehung ei­nes Granits – aufsteigt und das Nebengestein durch die Hitze und den Druck verändert wird.

Typisch für viele metamorphe Gesteine ist eine feine Schichtung oder Schieferung, die durch den äußeren Druck enstanden ist und oft senkrecht zur ursprünglichen Schichtung des Gesteins verläuft. Von den metamorphen Gesteinen sind vor allem die Gneise als Klet­terfelsen weit verbreitet. Etwas seltener sind Quarzite, und nur gelegentlich erreichen typi­sche Schiefergesteine (wie Grünschiefer) die nötige Festigkeit, um ein halbwegs sicheres Klettern zu ermöglichen.

Felskunde - Felstypen & Gestein zum Klettern und Bouldern

Ralph Stöhr

Ralph Stöhr, erarbeitete sich in einem früheren Leben ein Diplom in Geo- und Paläontologie. Seit seinem Studium haben sich die Geologie und das Wissen um den Aufbau der Erde stark weiterentwickelt. Bei kniffligen Fragen wendet er sich deshalb an klettern-Magazin-Mitbegründer Prof. Dr. Jörg Pross, der an der Uni Heidelberg das Institut für Geowissenschaften leitet.


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