Erdgeschichte

ERDGESCHICHTE: TROCKENE HITZE BESTIMMT DAS GESICHT DER WELT • VOR 290 BIS 250 MIO. JAHREN : DAS PERM

DIE ZEITLICHE GLIEDERUNG

Das Perm umfasst  einen Zeitraum von 40 Mio. Jahren, der nach dem heutigen Stand der paläontologischen Forschung vor 290 Mio. Jahren beginnt und vor 250 Mio. Jahren endet. Die ältere Literatur setzt das Perm 20 Mio. Jahre später an, und zwar von 270 bis 230 Mio. Jahren vor heute. Die Bezeichnung Perm geht • nach Murchison, 1841 • auf die russische Provinz gleichen Namens westlich des Urals zurück. 1859 und 1861 unternahmen die Paläontologen Marcou und Geinitz den Versuch, das Perm in „Dyas“, die „Zweigeteilte“, umzubenennen, doch setzte sich dieser Begriff nicht durch. Das Wort wollte auf die alte Zweiteilung in Rotliegendes und Zechstein hinweisen. Termini, die für die mitteleuropäischen Verhältnisse sinnvoll sind und im Mansfelder Kupferschieferbergbau seit Jahrhunderten gebräuchlich waren. Als „rotes totes Liegendes“ bezeichneten die damaligen Bergleute den roten Sandstein, der oft unter dem von ihnen abgebauten Kupferschiefer lag. „Zechstein“ nannten sie den Kalkstein, aus dem sie ihre Zechengebäude errichteten. Heute belegen Geologen mit diesen Begriffen die rote Sandsteinformation im Unterperm und die typischen Carbonat- und Salzsedimente im Oberperm.

Diese Zweiteilung ist für den größten Teil der Nordhemisphäre kennzeichnend und geht auf klimatische Ursachen zurück:

Rotliegendes    290 • 270 Mio.          

.

Zechstein         270 • 250 Mio.

GEOGRAPHISCHE VERHÄLTNISSE

Paläomagnetische Messungen zeigen, dass sich die Lage der Ozeane, der Festlandblöcke und der großen Sedimentationsräume im Perm nicht wesentlich von jener im vorausgehenden Karbon unterscheidet. Der Nordpol liegt in unmittelbarer Nähe von Kamtschatka, der Südpol zentral in der Antarktika. Der Äquator verläuft durch das westliche „Urmittelmeer“ (Tethys), durch das nordamerikanische Golfgebiet und durch Nordafrika. Im Westen der Tethys berühren Nord- und Süderde einander. Die Norderde ist ein in sich mehr oder weniger geschlossener Großkontinent aus Asien, Europa und Nordamerika. Wie im Karbon bilden die heutigen Landmassen Afrikas, Südamerikas, der Antarktis, Australiens sowie Indiens und Arabiens zusammen den Südkontinent Gondwana, in den sich nur ein schmaler epikontinentaler Meeresarm zwischen Südafrika und Südamerika schiebt.

Typisch für das Perm sind vor allem auf der Nordhalbkugel weite, flache Sedimentationsbecken, die im Zechstein größtenteils aufgrund des trockenen Klimas auf der Norderde zu Eindampfungsbecken werden. Besonders ausgedehnt ist in Europa das Mitteleuropäische Permbecken, das sich von Schottland bis zu den polnischen Mittelgebirgen erstreckt und im Zechstein überflutet ist. Kleinere Sedimentationsbecken liegen südlich dieses Zechsteinbeckens in großer Zahl im gesamten Gebiet von der Iberischen Halbinsel bis zum Balkan. Eine besonders ausgedehnte Beckenlandschaft erstreckt sich hier längs der südosteuropäischen Nordküste des permischen Mittelmeers von der Toskana bis auf den Balkan. Den Osten Europas nimmt das Russische Permbecken ein, das über die Osthälfte des europäischen Russlands von Moskau bis zum Ural reicht. Im Inneren des heutigen Sibiriens, dem permischen Angara-Land, dehnen sich zwischen Bergketten die Becken von Kusnezk und Minussinsk, im Norden des Tunguska-Becken und im Südwesten das Becken der Kirggisischen Steppe aus. In Nordchina, im Cathaysia-Land des Perms, liegt das Schansi-Becken.

Zu einer mit der Ural-Vorsenke vergleichbaren Bildung kommt es in Nordamerika. Hier entwickelt sich die Appalachen-Vorsenke, die überflutet wird und sich zum Midcontinent-Becken ausweitet.

Die permischen Ozeane nehmen das Gebiet des heutigen Pazifiks und der heutigen Antarktis ein. Die Tethys, das permische Mittelmeer, reicht von den Pyrenäen entlang dem Gürtel der heutigen Alpen, Karpaten und des Himalaja bis nach Japan.

GEBIRGSBILDUNG UND VULKANISMUS

Während des Rotliegenden klingen regional die letzten Bewegungen der variszischenGebirgsbildung aus, soweit sie • wie etwa in Europa • nicht schon im Oberkarbon ein Ende gefunden haben. Im Zusammenhang damit kommt es auf der Nordhalbkugel zu heftigem Vulkanismus. In den Kernen der aufgefalteten Gebirgsmassive dringen vom Erdmantel her magmatische Gesteinsmassen empor. Besonders im Rotliegenden gelangen sie nur selten bis an die Erdoberfläche. Sie erstarren im Inneren der Erdkruste langsam zu oft mächtigen Granitmassiven. Im Oberperm erreichen die glutflüssigen Massen häufig die Erdoberfläche oder zumindest oberflächennahe Regionen. Dort erstarren sie teils subvulkanisch als Granitporphyre, teils fließen sie als Laven in mächtigen Strömen in Gebirgstäler und Randsenken, oder sie überdecken als Flugaschen (Tuffe) weite Gebiete. Häufig kommt es auch zu umfangreicher Gesteinsneubildung in Form von Schmelz-Tuffen. Da die Gebirgsbildung nicht kontinuierlich , sondern in Schüben verläuft, spielen sich auch die vulkanischen Prozesse zeitweise mehr oder weniger intensiv ab. Beide Vorgänge bewirken eine bedeutende Umgestaltung des Erdreliefs auf den Nordkontinenten. Durch vulkanisch bedingte Massenverteilung kommt es lokal zu Senkungen. Zahlreiche kleine „vulkanotektonische“ Becken bis zu 100 Q-KM Größe entstehen. In tektonischen Gräben bilden sich so genannte intramontane ( zwischen den Bergen gelegene ) Tröge bis zu 20000 Q-KM Größe die der Saale-Trog oder der Saar-Nahe-Lothringen-Trog. Die größten permischen Beckenlandschaften sind ihrem Charakter nach variszische Vorsenken, die sich längs der aufgefalteten Gebirgsmassen erstrecken.

KLIMATISCHE VERHÄLTNISSE

Bereits gegen Ende des Oberkarbons wandelt sich das Klima auf der Nordhalbkugel von feuchtwarm zu trockenwarm, zum ariden hin. Dieser Prozess setzt sich im Verlauf des Perms im großen und ganzen fort, wird aber von größeren und kleineren zyklischen Klimaperioden mehrfach überlagert. Im Gebiet der Meere kommt es zu Klimaverlagerungen, was ein Wandern des Riffgürtels belegt. In West-und Mitteleuropa geht die Kalkbildung in den Meeren zurück, dagegen entstehen mächtige Riffe in der Arktis (Spitzbergen, Ostgrönland, Alaska), in Osteuropa bis zum Ural, in Zentral-und Südasien und in Nordamerika. Doch ist das Perm im Allgemeinen kalkärmer als das Karbon.

Auf den Kontinenten der Nordhalbkugel kommt es regional zu großer Trockenheit, was sich in der Bilung von mächtigen Rotsedimenten und vor allem in den  umfangreichen Salzablagerungen dieser Zeit ausdrückt. Zunächst schieben sich mehrfach noch feuchtere Perioden ein (Kohlenbildung), bis sich gegen Ende des Rotliegenden die Trockenheit definitiv durchsetzt. Ihren Höhepunkt erreicht die Salzbildung durch Eindampfung im gesamten Zechstein in Mitteleuropa, auf der Russischen Tafel und in weiten Bereichen Nordamerikas.

Obwohl der Südkontinent als Ganzes dem Äquator näher rückt, ändert sich das Klima auf der Südhalbkugel gegenüber dem des Karbon nicht grundsätzlich. Zwar wird es im Norden Gondwanas etwas wärmer, doch bestehen die weiten Vereisungen auf diesem Großkontinent fort. Lediglich die Hauptvereisungszentren verschieben sich infolge der Wanderung des Südpols. Unter Gletschern begraben liegen nach wie vor große Gebiete in Vorderindien, Südafrika, Südamerka, Australien und der Antarktis.

BEDEUTENDE LAGERSTÄTTEN ENTSTEHEN

Aufgrund verschiedener Ursachen, vor allem klimatischer Besonderheiten, aber auch infolge des permischen Vulkanismus, kommt es zur Bildung umfangreicher Lagerstätten heute wirtschaftlich wichtiger Gesteine und Kohlenwasserstoffe.

In Mitteleuropa setzt sich bis zu einen gewissen Grad die Kohlenbildung fort. Größere permische Steinkohlenvorkommen entstehen in der Ural-Senke ( bei Ufa und im Petschora-Gebiet ), in Zentralsibirien ( Kirgisisches Becken, Kusnezk-und Minussinsk-Becken, Tunguska-Becken ) und im nordchinesischen Schansi-Becken. Vereinzelt kommt es auch auf dem Gondwana-Kontinent zu Steinkohlenbildung ( Südafrika,Indien,Australien ). Die permischen Kohlenvorkommen entstehen im Gegensatz zu den karbonischen nicht in tropisch-warmen Sumpfgebieten, sondern in Mooren gemäßigter Klimate, die sich periodisch • besonders im Rotliegenden • während der vorübergehenden regenreicheren Zeiträume bilden. Im mitteleuropäischen Zechstein-Becken ( bei Werra, Strassfurt, Leine und Nowa Sol ), im Vorural-Becken ( bei Solikamsk und in der Kaspischen Senke ) sowie im nordamerikanischen Midcontinent-Becken ( besonders in Texas ) lagern sich mächtige Kali- und Steinsalzmassen ab.

Entstehungsgeschichtlich mit den Salzformationen verbunden ist im Lagunenbereich die Bildung bedeutender Kohlenwasserstofflagerstätten. So führt der mitteleuropäische Zechstein in schmalen Gürteln Bitumen; in Texas und ebenso in der Kaspischen Senke werden bedeutende Erdöl- und Erdgasmengen gespeichert.

Im Raum von Niedersachsen bis zum Südharz sowie in Thüringen sedimentiert Calciumsulfat, das heute wirtschaftlich als Gips in der Baubranche und als Chemierohstoff bei der Herstellung von Schwefelsäure eine Rolle spielt. Sein Ursprung liegt im Zechstein. In diesem Zeitraum bilden sich auch bedeutende Dolomitvorkommen in Europa.

In Grenzbereichen zwischen den sauerstoffarmen Wässern der Steinkohlensümpfe oder der eindampfenden Lagunen und den trockenen Zonen mit sauerstoffreichem Grundwasser werden in großem Umfang Sulfide ausgefällt. Hier kommt es besonders zur Entstehung von Kupfer-,Blei-und Zinkerzen. Bedeutende Lagerstätten dieser Art bilden sich auch als Kupferschiefer bzw. Kupfermergel im Osten Mitteldeutschlands ( Mansfeld, Sangerhausen, Lausitz, Dolny-Stask ), als „Sanderz“ ( Richelsdorf ) und als Kupfersandstein in der Uralvorsenke. Ebenso entstehen die Uranerze Westsachens.

Auch im Umfeld von untermeerischen Vulkanen kommt es zu lebhafter Bildung sulfidischer Erze. Hier spielen hydrothermale Prozesse eine Rolle, wobei Meerwasser in Heißzonen der Erdkruste eindringt, sich erhitzt und Gestein anlöst. Die spätere Abkühlung führt zu Übersättigung, und die Erze fallen aus.

PFLANZEN • UND  TIERWELT

Die für das so genannte Paläophytikum charakteristische Vorherrschaft der Schachtelhalmgewächse ( Articulata ), der Bärlappgewächse ( Lycophyta ) und der Baumfarne ( Pteeridophylla ), die der Fachmann Pteridophyten-Flora nennt, erliegt schon während des Rotliegenden dem sich ändernden Klima, denn diese Pflanzengruppen vertragen die zunehmende Trockenheit schlecht. Zuletzt sind sie noch • bereits gemeinsam mit den in den Vordergrund tretenden Nacktsamern • an der Entstehung der unterpermischen Steinkohlenlager beteiligt. Kennzeichnend für die Weiterentwicklung der Nacktsamer ist vor allem die rasche Verbreitung der Nadelhölzer.

Unter den Einzellern setzt sich die schon im Karbon begonnene Blütezeit der Großforaminiferen fort. Riesenformen wie die Fusulinen und Schwagerinen dominieren. Vor allem Schwämme ( Spongia ) und Korallen ( Anthozoa ) sind als riffbildende Organismen auf der Nordahlbkugel weit verbreitet, und zwar sowohl in Flachmeeren wie in den weiten permischen Lagunen. In ihrer Bedeutung als Riffbildner werden sie speziell in den Lagunenbereichen aber noch von den Moostierchen ( Bryozoa ) und besonders von Bakterien ( Stromatolithen ) übertroffen.

Muscheln und Schnecken sind weiterhin verbreitet, während die Armfüßer sich nicht weitersntwickeln und arten- wie individuenmäßig stark zurückgehen. Bei den Kopffüßern treten bereits jetzt die im ganzen Mesozoikum dominierenden Ammoniten in den Vordergrund. Eine untergeordnete Rolle spielen im Perm die Stachelhäuter ( Echinodermata )). Die Gliederfüßer ( Arthropoden ) bringen die letzten TRILOBITEN hervor, im Meer entwickeln sich dafür stärker die Decapoden, im Süßwasser die kleinen Krebse der Ordnung Conchostraca. Auf dem Festland sind Insekten häufig. Die Wirbeltiere sind mit zahlreichen Meeres-,Lagunen- und Süßwasserarten vertreten, aber auch in kontinentalen Räumen finden sich weiterentwickelte Amphibien und zunehmend an das Landleben angepasste Reptilien.

An der Wende zum Zechstein kommt es zu weiträumigen Überflutungen und damit zur Entstehung ausgedehnter epikontinentaler Flachmeeresbecken. Dabei werden zahlreiche marine Tiere in die neuen Meeresgebiete mit eingespült, die aber im Lagunenmillieu nicht lebensfähig sind und rasch absterben. Sie sind vielfach fossil belegt.

ERDGESCHICHTE: REPTILIEN • KONKURRENTEN DER ERSTEN SÄUGETIERE • VOR 250 bis 210 MIO. JAHREN : DIE TRIAS

DIE ZEITLICHE GLIEDERUNG

Der Begriff Trias ( „Dreiheit“ ) • wurde 1834 von dem deutschen Geologen V. Alberti als zusammenfassender Terminus für die Schichtenfolgen von Buntsandstein, Muschelkalk und Keuper in Süddeutschland gewählt. Später übertrug man das Wort aufgleich alte Schichten in aller Welt. Auch die Dreiteilung in Buntsandstein, Muschelkalk und Keuper behielt man bei. Von manchen  Autoren wird der Muschelkalk auch nur bis vor rund 234 Jahrmillionen angesetzt. Sie siedeln zwischen ihm und dem Keuper noch eine Ära an, die sie Lettenkohle nennen, die aber allgemein zum Keuper gerechnet wird. International werden die dem Buntsandstein, dem Muschelkalk und dem Keuper entsprechenden erdgeschichtlichen Abschnitte heute oft als Unter-,Mittel- und Obertrias bezeichnet:

 1.Untertrias Buntsandstein ( 250 • 243 Mio. )

Skyth ( 250 • 243 Mio. )

2. Mitteltrias ( 243 • 230 Mio. )

Muschelkalk Anis ( 243 • 237 Mio. )

Ladin ( 237 • 230 Mio. )

3. Obertrias Keuper ( 230 • 210 Mio. )

Karn ( 230 • 225 Mio. )

Nor ( 225 • 218 Mio. )

Rhät ( 218 • 210 Mio. )

Zoologisch gesehen beginnt mit der Trias das Mesozoikum, das Erdmittelalter ( 250 • 66 Mio. ).

GEOGRAPHISCHE VERHÄLTNISSE

Die Verteilung der Kontinente und des Weltmeeres gleicht im großen und ganzen noch jener des vorausgehenden Perms ( 290 • 250 Mio. ) . Der Nordpol liegt bei Kamtschatka, der Südpol zwischen Antarktika und Australien. Der Äquator verläuft längs der Tethys, des „Urmittelmeers“, das die großen Landmassen von Nord-und Süderde weitgehend trennt. Am Malaiischen Archipel mündet die Tethys im Osten in den Pazifik. Dieser Ozean ist ein inselreiches Meer, das von einem Geosynklinalsystem umschlossen wird.

In Europa besteht das während des Perms entstandene große Sedimentationsbeckensystem fort. Meist als Germanisches Becken bezeichnet, gliedert es sich in zwei Teiltröge: Die von Westnordwest nach Ostsüdost verlaufende baltische Zone und die von Nordnordost nach Südsüdwest ausgerichtete rheinische Zone, beide stehen miteinander in Verbindung. Besonders in diesem Becken ist die für die Trias charakteristissche Dreigliederung in Buntsandstein, Muschelkalk und Keuper gut ausgebildet. Das Becken ist im Buntsandstein und Keuper flaches Festland und während des Muschelkalks ein seichtes Binnenmeer.

Schon während des Buntsandsteins greift das Meer, ausgehend vom Südalpenraum , auch nach Ungarn hinein und bildet dort eine weite Lagune. In den Karpaten erstreckt sich • ebenfalls von der Tethys abzweigend • ein Geosynklinaltrog. Ein weiterer, größerer geosynklinaler Meeresarm umfasst die Dinarischen Gebirge Jugoslawiens und den Apennin. Der Alpentrog stellt den Hauptteil dieser Geosynklinale dar.

Eine weitere bedeutende Geosynklinale durchzieht auch Nordamerika, und zwar im Gebiet der heutigen Kordilleren. Von ihr zweigt ein kleinerer, den Appalachen als Vorsenke folgender Meerestrog ab. Im Osten Nordamerikas entsteht eine Grabenzone, die sich als erstes Anzeichen für das Riftsystem auffassen lässt, das später Nordamerika und Europa trennt und sich zum Atlantischen Ozean ausweitet.

In allen Teilen der Süderde ( Gondwana ) weiten sich bereits seit dem Perm vorhandene Becken aus, und neue Becken entstehen.

SEDIMENTE UND GEBIRGSBILDUNGEN

Von tektonischen Bewegungen im Osten Asiens, wo sich im Ladin besonders in Japan Gebirgszüge auffalten, und von Australien abgesehen, ist die Trias eine hinsichtlich der Erdkrustenbewegungen  ruhige Periode. In erster Linie bilden sich Geosynklinalsysteme, in denen es zu kräftiger Sedimentation kommt. Diese triassischen Sedimente finden sich heute fast ausnahmslos in den erdgeschichtlich jüngeren Faltengebirgen wieder. In den Randgebieten der Geosynklinaltröge kommt es vereinzelt zu Vulkanismus, so im Südalpenraum und • ausgedehnter • in den Beskiden. Zum Teil starker Vulkanismus herrscht zeitweise auch in Argentinien und Nordamerika.

Die Sedimente des Buntsandsteins setzen sich • besonders im Germanischen Becken • vorwiegend aus Santsteinen, Tonsteinen, Mergelsteinen und Sulfaten sowie Carbonaten zusammen, wobei sich die Abfolge in dieser Reihenfolge mehrfach zyklisch wiederholt. Dazwischen ist immer wieder auch Steinsalz und gelegentlich Anhydrit eingelagert. Ähnliche Sedimente finden sich in anderen Becken der Nordkontinente.

Im Binnenmeer des Muschelkalks scheiden sich vorwiegend Kalksteine im Inneren und Dolomite in den Küstengebieten des Germanischen Beckens ab, wobei die unteren Muschelkalkschichten vorwiegend aus so genannten Wellenkalk ( Mergelkalke, körnige Kalksteinbänke und Kalkplatten ) aufgebaut sind, die mittleren aus Dolomiten, Kalksteinen, Tonsteinen und z. T. Anhydrit und Steinsalz bestehen und sich die oberen ( Hauptmuschelkalk ) aus körnigen Kalken und Mergelsteinen zusammensetzen.

Im Keuper dehnt sich der europäische Sedimentationsraum noch weiter aus. Hier lagern sich vor allem rote Mergelsteine, Sandstein und dolomitische Kalke unter Festlandbedingungen ab, bis gegen Ende dieser Ära ( Rhät ) von den Britischen Inseln bis in den Süden Deutschlands erneut ein Flachmeer vorstößt. Die kontinentalen Ablagerungen in anderen Gebieten der Norderde, gleichen weitgehend jenen in Mitteleuropa. Auf der Süderde treten an die Stelle der grauen Sedimente des Perms in der Trias bunte und vor allem rote Gesteine aus Erosionsschutt. Viele der triassischen Gesteine werden heute wirtschaftlich genutzt. So liefern Konglomerate des Buntsandsteins aus dem Germanischen Becken Schotter. Gröbere Sedimente dieser Zeit werden gebrochen und lassen sich als Natursteine, Bausand oder Zementzuschlagstoffe nutzen. Die Gesteine des Keupers liefern Gips und Zuschlagstoffe für Baumaterialien. Als Ziegeleirohstoffe verwendet man häufig die Tonsteine des Buntsandsteins und Keupers. Wellenkalke sind wertvolle Zementstoffe und Baukalke. Daneben wird auch das Steinsalz des Muschelkalks und Keupers ( in Deutschland und Frankreich ) wirtschaftlich genutzt. Speziell im triassischen Wettersteinkalk Österreichs und Jugoslawiens finden sich Blei • Zink • Erze. Verwandte Erze führt auch der Dolomit des Muschelkalks in Polen. In Jugoslawien und Ungarn liegen in Carbonaten der Trias ausgedehnte Bauxitlager. Manche Sandsteine und Carbonate aus Brackwasserlagunen stellen gute Speichergesteine für Erdöl und Erdgas dar.

KLIMATISCHE VERHÄLTNISSE

Mit der Trias beginnt ein klimatisch weitgehend uniformer Abschnitt der Erdgeschichte. Das liegt zum einen an der Ausweitung der Landflächen bei meist geringen Höhen, die großräumig ungehinderten Luftaustausch zulässt. Zum anderen beeinflusst eine globale Meeresströmung das Klima. Generell ist das Klima in der Trias weltweit warm. Selbst die Pole sind nicht vereist. Der Riffgürtel in den Meeren, in Indiz für wärmere Klimate, reicht in weit höhere Breiten als etwa heute. Bedeutende Riffkalkbildungen der Trias finden sich z.B. in den Südtiroler Dolomiten, im Dachsteinkalk und ganz generell in den Nördlichen Kalkalpen, außerdem auf der Balkanhalbinsel, in Südfrankreich, Spanien und auf Sardinien. Kalkreich sind auch die Triasmeere im Tethysbereich Südasiens ( bis Indonesien und Japan ).

Auf dem europäischen Festland belegen die Buntsandsteinsedimente, die weitgehend dem roten Sandstein des Rotliegenden ( Unterperm, 290-270 Mio.) entsprechen, dass hier wie in jener Epoche warmes und überwiegend trockenes Klima herrscht. Ganz ähnliche Verhältnisse bestehen in England, wo man jetzt vom „New Red“ spricht, in Südfrankreich, Westsardinien, auf den Balearen, in Ostspanien, im Atlasgebiet Nordafrikas und im westlichen Ural, während das östliche  ( russische ) Europa eher feuchtwarmens Klima aufweist. Besonders in den Ostalpen sind Steinsalzlager häufig und oft mächtig, etwa im „Haselgebirge“ des Salzkammergutes ( Hallein, Hallstatt usw. ). Daneben finden sich bedeutende Salzlager, die hohe Verdunstungsraten und damit trockenes Klima signalisieren, im Oberen Buntsandstein, im Mittleren Muschelkalk und im Mittleren Keuper besonders in England, Irland und Südfrankreich ( Kalisalze in den Voralpen ). In Spanien und Marokko sind vor allem die Keupersedimente salzreich.

In Nordamerika weisen typische Rotsedimente („red-beds“) vor allem in den Rocky Mountains auf ähnlich trockenwarmes Klima hin wie in Europa. Auch im Süden Nordamerikas, in Utah, Colorado und Arizona, ist es trocken, hier besonders in der Untertrias. Die Obertrias bringt vor allem im Osten der USA trockene Klimate bei vorherrschenden Westwinden.

Trockener und wärmer als während des vorausgehenden Perms wird es auf der Südhalbkugel, womit sich das Wetter dem der Nordhemisphäre angleicht. In wenigstens halbtrockenen Zonen entsteht im Süden Kohle. Der afrikanische Kontinent gehört gleich zwei Trockengürteln an : Während die Atlasländer in derselben ( nördlichen ) Trockenzone liegen wie Europa, gehören zentral- und südafrikanische Gebiete zur Trockenzone südlich des Äquators. In Südafrika signalisierte die Karroo-

Formation bereits im Perm trocken-gemäßigtes bis trocken-warmes Klima, ein Trend, der sich in der Trias generell fortsetzt, wobei sich allerdings jetzt auch feuchtere Zeitabschnitte einschieben.

Den sehr warmen Riffgürtel der Meere und den kontinentalen Trockengürteln stehen im hohen Norden und im extremen Süden die kühleren so genannten borealen Zonen gegenüber. Hier fehlen in den Meeren die Riffe. Auch diese Zonen sind aber weitaus wärmer als die borealen Zonen unserer Zeit ( vor allem die nördliche Nadelwaldzone ). Sie sind frostfrei. Auf der Nordhalbkugel beginnt die boreale Zone der Trias im nördlichen Nordamerika und im nördlichen Europa. Auf der Südhemisphäre umfasst sie neben den südlichen Anden, dem Graham-Land und den Seymour-Inseln vor allem Australien.

PFLANZEN • UND TIERWELT

Bezüglich der Flora lässt sich gegenüber dem Perm eine ruhige Weiterentwicklung beobachten. In den Meeren treten weiterhin kalkabscheidende Algen • jetzt vorwiegend in den alpinen Riffen • in Erscheinung ( Dasycladaceen;Wirtealgen usw. ). Die Festlandvegetation zeigt eine für trockene Klimate typische Artenarmut. Vor allem großblättrige Formen fehlen weitgehend. Weiterhin vertreten sind Schachtelhalmgewächse, Schizoneura und Koniferen, vor allem Voltzien. Danebeben entwickeln sich innerhalb der einzelnen Familien verstärkt sukkulente ( wasserspeichernde ) Formen. Erst gegen Ende der Mitteltrias ( in der Lettenkohle ) kündigt sich ein Wandel in der Flora an, der im Rhät, also gegen Ende der Obertrias, dann ausgeprägt zum Ausdruck kommt. Die typische Rhätflora wird von zahlreichen Farnen ( Marattialen, Osmundalen, Matoniaceen, Dipteridaceen ), von Cycadeen, Nilssonia-Arten und Bennettitalen bestimmt. Weit verbreitet sind in der ganzen Trias Flora auch Ginko-Gewächse und noch immer Farnsamer. Auf dem Gondwana-Kontinent besteht weitgehend die Glossopteris-Flora des Perms fort. Hier sind aber auch die zu den Caytoniales gehörenden Dicoridium-Arten häufig.

Unter den Einzellern treten in den Alpen besonders gegen Ende der Trias verstärkt die Foraminiferen mit neuen Formen auf. Die Korallen sind in erster Linie durch radialsymetrische Hexakorallen, Astraiden und Thamnastraiden, vertreten. Zugleich erscheinen zahlreiche neue röhrenbildende Meereswürmer. Die häufigsten Tiere des Meeresbodens sind jedoch Muscheln und Armfüßer ( Brachiopoden ). Unter den Gliederfüßern drängen sich im Wasser vor allem Muschelkrebse ( Ostracoden, Conchostraken ) und zehnfüßige Krebse ( Decapoden ) in den Vordergrund, auf dem Festland die Käfer. Weite Verbreitung finden nach wie vor die Meeresschnecken.

In der Obertrias sterben die letzten lang gestreckten Nautiliden ( Orthoceridae ) aus. Ihre Stelle nehmen die Dibranchiaten ein, die „zweikiemigen Tintenfische“ im engeren Sinne. Wichtig werden unter den Kopfüßern auch die AMMONITEN. Unter den Fischen treten erstmals Flugfische ( Knochenfischarten ) auf. Bei den Amphibien spielen nur die Labyrinthodonten eine • zudem eher bescheidene • Rolle. Dafür entstehen aber zahlreiche neue Reptilienformen, u. a. verschiedene SAURIERGRUPPEN, die Schildkröten und die Krokodile. Paläozoologisch am bedeutendsten ist aber das Auftreten erster, wenngleich nur rattengroßer Säugetiere.

ERDGESCHICHTE: SAURIER BEHERRSCHEN DIE MEERE, DAS LAND UND DIE LUFT • VOR 210 BIS 140 MIO. JAHREN : DER JURA

DIE ZEITLICHE GLIEDERUNG

Die Bezeichnung Jura wählte Alexander von Humboldt 1795 für den Kalk des Schweizer Juragebirges. Eigentlich ist der Name keltischen Ursprungs und bedeutet Waldgebirge. Der französische Geologe Alexandre Brongniart erweiterte den Begriff 1829 auf dessen heutige Bedeutung. Um die Mitte des 19. Jahrhunderts gliederten L. von Buch, F.A. Quenstedt und A. Oppel das System in Schwarzen ( Unteren ) , Braunen ( Mittleren ) und Weißen ( Oberen ) Jura. Diese bis heute beibehaltene Gliederung wird oft auch mit den aus der Sprache englischer Steinbrucharbeiter stammenden Begriffen Lias ( engl. Layers=Schichten ), Dogger und Malm bezeichnet. Die Feingliederung der einzelnen Jura-Epochen erfolgt anhand von Ammoniten-Fossilzonen:

UNTERJURA ( 210-184 Mio. )

Hettang ( 210-201 Mio. )

Schwarzer Jura/Lias Sinemur ( 201-195 Mio. )

Pliensbach ( 195-189 Mio. )

Toarc ( 189-184 mio. )

MITTELJURA ( 184-160 Mio. )

Aalen ( 184-177 Mio. )

Brauner Jura/Dogger Bajoc ( 177-172 Mio. )

Bathon ( 172-166 Mio. )

Callov ( 166-160 Mio. )

OBERJURA ( 160-140 Mio. )

Oxford ( 160-154 Mio. )

Weißer Jura/Malm Kimmeridge ( 154-145 Mio. )

Tithon ( 145-140 Mio. )

GEOGRAPHISCHE VERHÄLTNISSE

Bereits gegen Ende der Obertrias (im Rhät) begann das Meer, auf die Kontinente vorzudringen. Diese Entwicklung setzt sich im Jura zunächst verstärkt fort. Es bilden sich weite epikontinentale Flachmeere, die als risige Sedimentationsbecken überliefert sind. Zugleich breitet sich das „Urmittelmeer“ Tethys aus und vertieft die Tethys-Geosynklinale, während es im Bereich der den Pazifik umfassenden Geosynklinalsysteme teilweise zu Auffaltungen kommt.

Der Atlantik weitet sich zu einem breiten Ozean aus. Das Vordringen der Meere, das in einzelnen Schüben erfolgt, wird mit den so genannten altkimmerischen Bewegungen gegen Ende der Trias eingeleitet und kommt mit den nevadisch-jungkimmerischen Bewegungen gegen Ende des Juras zum Abschluss. Beides sind Phasen tektonischer Gebirgsauffaltungen, vorwiegend im asiatisch-pazifischen Raum. Große Gebiete Europas  liegen im Jura unter Wasser. Unmittelbar vor dem Südweststrand der Osteuropäischen Tafel liegt ein großes Flachmeeresgebiet, dessen Zentrum die Mitteleuropäische Senke ist. Sie steht in direkter Verbindung mit der Dänisch-Polnischen, der Norddeutsch-Polnischen und der England_Nordsee-Senke. Im Westen schließen sich das englische Flachmeer, Das Pariser Becken, im Süden die Süddeutsche Senke an.

Auch die osteuropäische Tafel ist zum großen Teil überflutet ( Moskauer Becken ). Begrenzt wird das ausgedehnte Sedimentationsgebiet im Norden vom Baltischen Schild, im Westen durch das Armorikanische Massiv und im Südosten durch das Böhmische Massiv. In seinem Inneren erheben sich mehrere alte Massive über den Meeresspiegel, darunter das Ardennisch-Rheinische Massiv, das London-Brabanter Massiv und das Zentralfranzösische Massiv. Diese Festlandgebiete werden durch verschiedene Meereströge voneinander getrennt. Zwischen dem Ardennisch- Rheinischen und dem Böhmischen Massiv verläuft die Hessische Straße, zwischen dem Baltischen Schild und dem Böhmischen Massiv die Baltische Straße.

Im Süden hat das europäische Epikontintinentalmeer Verbindung zur Tethys- Geosynklinalen mit den ihr angegliederten Trögen. Der Nordalpine  Geosynklinaltrog setzt sich im Südosten in die Karpaten •Geosynklinale fort, der Südalpine findet seine Fortsetzung in der Dinariden- Geosynklinalen. Ein Meerestrog erstreckt sich auch im Gebiet des nördlichen und mittleren Apennin. Im Kaukasus verläuft die Absenkung der Geosynklinalen so rasch, dass sich hier während des Juras über 15000 m mächtige Sedimente ablagern. In Asien gibt es weiter große Meereströge im Bereich der innerpersischen Bergketten, im Pamir und im Himalaja

mit Fortsetzung in das ostindische Inselgebiet. Die Sibirische Tafel ist weitgehend von einem Flachmeer bedeckt. In Nordwestafrika setzt sich die Tethys-Geosynklinale nach Westen in den Atlas-Trog fort. Ostsibirien liegt im Bereich des den Pazifik umfassenden Geosynklinalgürtels. Hier erstreckt sich zum Teil ein Meerestrog, zum Teil kommt es aber auch schon zu Auffaltungen, verbunden mit heftigem Vulkanismus und Plutonismus. Der zirkum.pazifische Geosynklinalgürtel berührt auch die nordamerikanische Westküste im Bereich des Kanadischen Schildes. Hier sind untermeerische Lavaausschüttungen überliefert.

Von den Südkontinenten ist die Westflanke Südamerikas Geosynklinalgebiet. Bei Madagaskar greift über Zentralarabien hinweg ein Flachmeer auf den Gondwana-Kontinent über. Gegen Ende des Juras beginnt sich im Gondwana-Raum der Indische Ozean herauszubilden.

DAS JURAMEER

Die epikontinentalen Flachmeere des Juras sind größtenteils Warmwassergebiete, in denen sich • regional unterschiedlich • sehr verschiedene arten und individuenreiche Faunen entwickeln. Zugleich sind sie bedeutende Sedimentationsräume. Im europäischen Jurameer fallen im Lias überwiegend tonige Sedimente an, im Dogger hauptsächlich sandig-tonig-kalkige und im Malm carbonatische Sedimente, darunter auch Riffe. Dagegen kommt es in der Norddeutsch-Polnischen Senke besonders im Lias im flachen Wasser zu ausugeprägter Faulschlammbildung ( Sapropel ), wobei bituminöse Massen entstehen. Sie werden später zum Muttergestein für Erdöl- und Erdgaslagerstätten in Norddeutschland. Im Dogger nehmen im selben Gebiet sandige Sedimente zu, die größtenteils vom nördlich vorgelagerten Cimbrischen Festland stammen. Sie erweisen sich später als ideale Speichergesteine für die aus den liassischen Bitumenschiefern unter Druck freigesetzten Kohlenwasserstoffe.

Gegen Ende des Doggers ( im Callov ) erreicht das europäische Jurameer seine größte Ausdehnung. Zu dieser Zeit besteht eine Verbindung mit dem Flachmeer des Moskauer Beckens, und so kommt es zu einem Faunenaustausch beider Großräume. Im Malm wird das Wasser flacher, und schließlich kommt es sogar wieder zur Bildung von Brackwasser-Sedimenten. Wird das Wasser abgeschnürt, entstehen Gesteinskomplexe, die überwiegend aus Salzgesteinen bestehen.

KLIMATISCHE VERHÄLTNISSE

Wie die Trias  ist auch der Jura weltweit eine ausgeprägte Warmzeit. Im Lias herrschen in Mitteleuropa Tempertaurmittel von 20 bis 25 °C, im etwas kühleren Dogger solche von 13 bis 18 °C, und der Malm ist mit 20 bis 27 °C  wieder deutlich wärmer. Allerdings gehen die Trockenzonen zurück. Das Klima wird feuchter. In den warmen Jurameeren herrscht folgerichtig eine intensive Kalkbildung. Zwar sind im Lias die mitteleuropäischen Meeresgebiete kalkärmer als während der Trias, doch entstehen mächtige Kalke im Apennin und im Norden Afrikas. Sehr kalkreich ist dann wieder der Mittel- und vor allem der Oberjura in Süddeutschland, in Westeuropa von Südfrankreich bis Portugal ind im Norden bis hinauf nach Schottland. Riffkalkbildungen sind auch in den warmen Meeren des südlichen Asiens ( Tethysbereich ) verbreitet. Fast über die ganze Länge der Japanischen Inseln erstreckt sich eine Riffkette.

Neben ausgeprägten Kalkbildungen zeugen auch ausgedehnte Salzlagerstätten von den hohen Temperaturen auf der Erde. In Europa nehmen solche salinaren Bildungen auf dem Festland zwar wegen der wachsenden Feuchtigkeit ab, doch in Nordamerika und Asien herrschen noch trockene Klimate. So lagern sich im Unterjura in den USA verbreitete Rotsedimente ab ( Arizona,New Mexico, Utah u. a. ), und auch Gips ist hier wie schon in der Trias ( 250-21- Mio. ) noch weit verbreitet. Viele hundert Meter mächtige Anhydrit-und Steinsalzschichten fallen besonders im hohen Jura an, so etwa im Kaukasus, im Hissar-Gebirge und in Turkestan. In Vorderindien weist die Panchet-Formation mit ihren Rotsedimenten im Unteren Jura auf trocken-heißes Klima hin.

Extrem trocken und heiß ist das Wetter, zumindest ab dem Oberjura, in Südamerika. Der hier sedimentierende Botucatü-Sandstein enthält viele Windkanter, das sind durch Winderosion geformte Steine, die nur in Wüsten entstehen.

In Nordafrika herrschen Klimaverhältnisse wie in Europa. Neben den warmen bis heißen Regionen besteht, vor allem ab dem Oberen Dogger,  aber auch eine feuchtgemäßigte Klimazone. Sie umfasst u.a. Nord-und Nordosteuropa sowie das nördliche Asien. Diese kühlere,“boreale“ Provinz erstreckt sich auch auf das nördliche Nordamerika und auf Grönland. Eine entsprechende Klimazone entwickelt sich gegen Ende des Juras auf der Südhemisphäre im Bereich der südlichen Anden, des Graham-Landes und der Seymour-Inseln.

PFLANZEN • UND TIERWELT

In den warmen Jurameeren sind unter den Pflanzen vor allem Algen verbreitet. Besonders die Braunalgen entwickeln im Malm einige sehr große Formen wie Goniolina iund Triploporella. Die Landvegetation bietet ohne überrschende Veränderungen weiter das aus der Trias gewohnte Bild. Vorherrschend sind Nacktsamer ( Gymnopermen ) und höhere Sporenpflanzen ( Pteridophyten ) vertreten. Im Einzelnen dominieren neben Schachtelhalmen und Farnen zahlreiche Koniferen und Ginkgo-Arten. Neu unter den Nadelbäumen sind die Zypressen und die Araukarien. Im asiatischen Raum entwickelt sich eine intensive Wald  und Sumpfflora, die zur Grundlage ausgedehnter Kohlenlager wird.

Die tierwelt des Jura gehört zu den am besten überlieferten und reichsten Faunen der Erdgeschichte. Zu den marinen zählen die Foraminferen, die mit neuen, erdgeschichtlich sehr langlebigen Gattungen ( Dentalina, Lenticulina, Vaginulina, Bolivina u.a. ) in Erscheinung treten. An den offenen Oberflächen der Geosynklinalmeere leben Radiolarien in derart großen Mengen, dass ihre Rückstände in den Tiefseesedimenten Kieselschiefer ( Radiolarit ) aufbauen. Schwämme, Korallen und Moostierchen (Bryozoa ) kommen vorwiegend in Flachmeeren, dort aber-aufgrund der Wärme-äußerst zahlreich vor. Die Stachelhäuter sind durch Seeigel, Seelilien,See-und Schlangensterne vertreten. Ausgesprochen rückläufig ist die Entwicklung der Armfüßer (Brachiopoden ), von denen allenfalls noch Rhynchonellen-und Terebratel-Arten in größerer Zahl vorkommen. Von besonderer Häufigkeit sind in den flachen Jurameeren Muscheln, von denen einige in den so genannten Schillbänken im Dogger sogar gesteinsbildend auftreten. Formenreich und weit verbreitet sind u.a. die Austern. Auch die Schnecken kommen zahlreich vor, und zwar sowohl im Salz- wie im Süßwasserbereich. Im Süßwasser treten oft große Ansammlungen von Lungenschnecken auf.

Eine ungeheuer beschleunigte Entwicklung zeigt sich bei den AMMONITEN, wobei die meisten Vertreter zur Ordnung Ammonitina zählen. Ihre Gehäusestrukturen übertreffen in ihrem differenzierten Aufbau alle vorherigen Formen. Eine andere gut repräsentierte Kopffüßer-Gruppe sind die BELEMNITEN („Donnerkeile“). Von einigen wenigen Vorläufern in der Trias abgesehen, beginnt jetzt ihre eigentliche Entwicklung.

Das große Reich der Insekten wird durch Schmetterling und Zweiflügler ergänzt. Bei den Krebsen treten die kleinen Muschelkrebse in den Vordergrund, die in zahlreichen Formen sowohl im Meer wie im Brack-und Süßwasser leben.

Sie warten u.a. mit beeindruckenden Spezialisierungen auf. So sind die ICHTHYOSAURIER und Sauropterygier hervorragend an das Leben im Wasser , die die Pterosaurier an die Beherrschung des Luftraums angepasst. Zu regelrechter Hochform gelangen die landlebenden zwei-und vierbeinigen DINOSAURIER. Einer ihrer gewaltigsten Vertreter im Jura ist BRACHIOSAURUS brancai aus dem Oberen Malm von Tendaguru in Tansania. Der im Jura bedeutenste Entwicklungsschritt bei den Wirbeltieren zeigt sich im Auftreten des Urvogels ARCHEOPTERYX. Dieses Übergangsglied zwischen Reptilien und echten Vögeln besitzt schon ein Federkleid und die Anlage der für die Vögel typischen leichten hohlen Knochen. Die Amphibien sind im großen und ganzen selten überliefert. Neu entwickeln sich unter ihnen die Frösche. In den Jurameeren tummeln sich neben den Knorpelfischen und haiähnlichen auch weiterentwickelte Formen der Knochenfische.

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