Research Article |
Corresponding author: Birgit Niebuhr ( editor-stratigraphy@geologica-saxonica.de ) Academic editor: Nadine Janetschke
© 2021 Birgit Niebuhr, Frank Haubrich, Markus Fengler.
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Citation:
Niebuhr B, Haubrich F, Fengler M (2021) Der Grillenburger Sandsteinbruch am Flügel Jägerhorn (Cenomanium, Tharandter Wald, Sachsen) – historisch berühmt und geologisch verkannt. Geologica Saxonica – Journal of Central European Geology 67: 1-28. https://doi.org/10.3897/gs.67.e78579
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Der Steinbruch am Flügel Jägerhorn westlich von Grillenburg ist vermutlich der älteste Kreidesandsteinbruch des Tharandter Waldes, in Betrieb seit etwa 1170. Historisch belegt ist, dass beispielsweise 1225 die Goldene Pforte des Freiberger St.-Marien-Doms aus Grillenburger Sandstein gefertigt wurde. Die vom Universalgelehrten J. F.
Im Sandsteinbruch am Flügel Jägerhorn ist als unterster Abschnitt die über 5 m mächtige „Werksteinbank“ aufgeschlossen, der marine Werksandstein der oberen Oberhäslich-Formation (unteres Obercenomanium), der fälschlicherweise in den letzten über 130 Jahren der kontinentalen Niederschöna-Formation (Untercenomanium) zugeordnet und als fossilfreier Dünensandstein interpretiert wurde. Die obersten 1,50–2 m der „Werksteinbank“ beinhalten neben Glaukonit auch fünf verschiedene Spurenfossilien der Skolithos-Ichnofazies, die sandig-flachmarine Ablagerungsräume charakterisiert. Es folgt die Pennrich-Formation (oberes Obercenomanium) mit dem ca. 1,50 m mächtigen plenus-Horizont und einem Transgressionskonglomerat aus bis zu 15 cm großen, gut gerundeten Rhyolith-Geröllen an der Basis. Zuoberst sind im Steinbruch noch 3–7 m gut gebankte, spiculitisch-glaukonitische Siltsteine erhalten.
Diese lithostratigraphische Abfolge ist typisch für das Osterzgebirge: marines Mittel- und Obercenomanium überlagert fluviatiles Untercenomanium. Die mittlere und obere Oberhäslich-Formation im Tharandter Wald – auflagernd auf der fluviatilen, mittleren Niederschöna-Formation und überlagert von der tiefermarinen Pennrich-Formation – ist etwa 20 m mächtig; als einziger cenomanzeitlicher Werksandstein der sächsischen Kreide wurden jeweils die obersten 5–7 m gebrochen. Bei Grillenburg transgredieren die Abfolgen der Oberhäslich- und Pennrich-Formation auch direkt auf den permischen Rhyolith der Tharandter-Wald-Caldera. Äolische Sedimente sind aus der sächsischen Kreide nicht bekannt.
The sandstone quarry at Flügel Jägerhorn, west of Grillenburg is probably being the oldest Cretaceous sandstone quarry of the Tharandter Wald, already commenced operation in 1170. It has been historically proven that in 1225 the Golden Portal of the Freiberg St. Marien Cathedral was built of Grillenburg Sandstone, for example. The copperplate engravings of the bivalve Rastellum carinatum and the pectinid Merklinia aspera from the “sandstone quarry of the Grüllenburger Walde”, published by the polymath J.F.
Within the lowermost part of the sandstone quarry at the Flügel Jägerhorn the more than 5-m-thick “Freestone Bed”, the sandy freestone of the marine upper Oberhäslich Formation (lower Upper Cenomanian) is exposed, erroneously assigned to the continental Niederschöna Formation (Lower Cenomanian) for more than 130 years and interpreted as a fossil-free aeolian sandstone. In addition to glauconite, the uppermost 1.50–2 m of the “Freestone Bed” also contains five different trace fossils of the Skolithos Ichnofacies which characterizes sandy, shallow-marine environments. It is overlain by the Pennrich Formation (upper Upper Cenomanian) that starts with the ca. 1.50-m-thick plenus Horizon and a basal transgression conglomerate yielding well-rounded rhyolite cobbles of up to 15 cm. At the top of the outcrop, 3–7-m-thick well-bedded, spiculitic-glauconitic siltstones are preserved.
This lithostratigraphic sequence is typical for the Osterzgebirge: marine Middle and Upper Cenomanian are superimposed on continental Lower Cenomanian. The middle and upper Oberhäslich Formation of the Tharandter Wald – above the fluvial middle Niederschöna Formation and overlain by the deeper-marine Pennrich Formation – is about 20 m thick; however, just the topmost 5–7 m have been quarried as the only Cenomanian sandy freestone of the Saxonian Cretaceous. Near Grillenburg, strata of the Oberhäslich and Pennrich formations also directly transgress onto the Permian rhyolite of the Tharandter Wald Caldera. Aeolic sediments are unknown from the Saxonian Cretaceous.
Sachsen, Oberkreide, Lithostratigraphie, Sandstein, Skolithos-Ichnofazies, Steinbruch, historischer Werkstein, Geotop
Saxony, Upper Cretaceous, lithostratigraphy, sandstone, Skolithos Ichnofacies, quarry, historical freestone, geotope
Die Elbtalkreide des Sächsischen Kreidebeckens wurde in einer Nordwest-Südost-verlaufenden, recht engen Meeresstraße zwischen der großen Mitteleuropäischen Insel im Südwesten und der kleinen Westsudetischen Insel im Nordosten abgelagert. Im Nordwesten bestand eine Verbindung zum breiten, offen-marinen und kühl-temperierten borealen Schelfmeer, nach Südosten öffnet sich auf tschechischer Seite das wesentlich größere Böhmische Kreidebecken mit seiner Verbindung zum warmen Tethys-Meer. Erosionsrelikte dieser Ablagerungen, die lithostratigraphisch in der Elbtal-Gruppe zusammengefasst werden (
Zusammengesetztes geologisches Standardprofil des Cenomaniums auf dem Osterzgebirge mit stratigraphischer Reichweite der hier bearbeiteten Profile (grün). Die Niederschöna-Formation basiert auf der Bohrung Oelsa B7/1991 (
Figure 1. Composed geological standard section of the Cenomanian of the Osterzgebirge with the stratigraphic range of the sections measured herein (green). The Niederschöna Formation is based on the borehole Oelsa B7/1991 (
a Das Sächsische und nördliche Böhmische Kreidebecken in Deutschland und Tschechien (B. Niebuhr 02/2021, nach M. Fengler, www.kreidefossilien.de/1882) mit Lage des Arbeitsgebietes. b Digitales Höhenmodell (DGM;
Figure 2. a The Saxonian and northern Bohemian Cretaceous basins in Germany and Czechia (B. Niebuhr 02/2021, according to M. Fengler, www.kreidefossilien.de/1882) including the position of the study area. b Digital elevation model (DEM;
Ein erster Meeresvorstoß von Norden erfolgte im späten Untercenomanium vor etwa 97 Millionen Jahren (Ma) und erreichte das heutige Niederau nordöstlich von Meißen; dort wurde der flachmarine Klippensandstein der unteren Oberhäslich-Formation abgelagert (
Der zweite Meeresvorstoß im Mittelcenomanium vor etwa 96 Ma führte im Nordwesten zu den marinen Ablagerungen der tonig-mergeligen Mobschatz-Formation und des Roten Konglomerats der Meißen-Formation (
Der dritte Meeresvorstoß im frühen Obercenomanium vor etwa 95 Ma flutete auch die restlichen Areale des Sächsischen Kreidebeckens einschließlich der Verbindung zum Böhmischen Kreidebecken. Der Werksandstein der oberen Oberhäslich-Formation, ein massiger, hell-gelblicher, gut sortierter und reiner Quarzsandstein ohne Tonlagen, wurde lithologisch relativ einheitlich über einem ausgeprägten Paläorelief von Senken und Schwellen abgelagert und ist im Untergrund von Dresden über Pirna bis in die Sächsische Schweiz zu finden (
Die vierte Transgression im oberen Obercenomanium vor etwa 94,5 Ma erfolgte sehr rasch und führte zum Ertrinken vieler ehemaliger Inseln und auch zum direkten Auflager der sandigen Pennrich-Formation und der zeitgleichen, mergeligen Dölzschen-Formation auf vormals festländische, paläozoische Gesteine (
Der Tharandter Wald liegt fast zur Gänze auf den nördlichen Hälften der geologischen Kartenblätter 80/5046 Freiberg und 81 Tharandt / 5047 Freital (Abb.
Ausschnitt aus der ersten GK 25: 80 Freiberg um den Sandsteinbruch am Flügel Jägerhorn (
Figure 3. Detail of the first geological map GK 25: 80 Freiberg in the vicinity of the sandstone quarry at the Flügel Jägerhorn (
Die Grenzziehungen zwischen der marinen Oberhäslich-Formation im Hangenden und der fluviatilen Niederschöna-Formation im Liegenden wurde mit den sogenannten „Exogyrenbänken im unteren Quadersandstein“ gezogen, die charakteristisch für die mittlere Oberhäslich-Formation und ebenfalls bereits in der 1. Auflage der Kartenblätter eingezeichnet sind (
Grillenburg liegt im Zentrum des Tharandter Waldes, die Kartenblattgrenze 80/5046 Freiberg zu 81 Tharandt / 5047 Freital durchschneidet in Nord–Süd-Richtung den Zugangsweg zum Sandsteinbruch am Flügel Jägerhorn (Abb.
(1) Hartheberg – TK 25: 5047 Freital; (1a) 33U: E 397224 / N 5649271 (Nr. 119 bei
(2) Wismut-Bohrung Gug 1308/1962 – TK 25: 5047 Freital, 33U: E 395359 / N 5645849, nordöstlicher Ortsausgang Grillenburg, am Zentralparkplatz, Hauptstraße S 194 (Abb.
a Digitales Geländemodell (DGM;
Figure 4. a Digital elevation model (DEM;
Die Bohrung Gug 1308/1962 wurde erstmalig von der Wismut aufgenommen und später von Tröger (in
Der ca. 300 m südwestlich der Bohrung Gug 1308/1962 gelegene Brunnen der ehemaligen Grillenburger Schule (Abb.
(3) Grillenburger Sandsteinbruch am Flügel Jägerhorn – TK 25: 5046 Freiberg, 33U: E 394416 / N 5645611 (Nr. 56 bei
Solange der Sandsteinbruch in Betrieb war, erfolgte der Zugang von der Straße S 194 in Richtung Freiberg aus, des ehemaligen D-Flügels, ca. 200 m westlich des Abzweigs in den Flügel Jägerhorn (
(4) Wismut-Bohrung HtzFr 1307/1962 – TK 25: 5046 Freiberg, 33U: E 394315 / N 5645810, am Flügel Jägerhorn, 210 m nördlich des Sandsteinbruchs (Abb.
Die Bohrung HtzFr 1307/1962 wurde erstmalig von der Wismut aufgenommen und hier neu interpretiert. Sie durchteuft unter einer dünnen Lehmschicht (Quartär) gelbbraune, feinkörnige und schwach tonige Plänersandsteine, die durch Limonit zementiert sind, und darunter den 1,80 m mächtigen, graugelblichen, tonigen plenus-Horizont der Pennrich-Formation (2,20–11 m Teufe / 403–394 m ü. NHN). Von 11–23,20 m Teufe / 394–382 m ü. NHN treten graue Fein- bis Mittelsandsteine auf, die an der Basis ein 4 m mächtiges, polymiktes Transgressionskonglomerat mit Rhyolith-Geröllen aufweisen (mittlere und obere Oberhäslich-Formation). Die Kreidesandsteine liegen bei 382 m ü. NHN direkt dem Rhyolith auf.
In zwei weiteren Wismut-Bohrungen, nur ca. 500 m vom Sandsteinbruch entfernt (TK 25: 5046 Freiberg; HtzFr 637/1969, 33U: E 394073 / N 5645957 und HtzFr 595/1969, 33U: E 393977 / N 5645658), wurde der Rhyolith unter der Überdeckung durch 1–2 m Quartär und 3–4 m Plänersandsteinen der Pennrich-Formation auf 401 m resp. 410 m ü. NHN erbohrt (Abb.
(5) Alter Quaderbruch im Forstrevier 8 – TK 25: 5046 Freiberg, 33U: E 391629 / N 5645466 (Nr. 55 bei
In dem alten Quaderbruch wurden die obersten 3 m (ca. 408–411 m ü. NHN) der Oberhäslich-Formation gebrochen. Die wellige Dachfläche zeigt Gangquerschnitte mariner Spurenfossilien (
Der Horizont, mit dem die Kreidesandsteinprofile des Osterzgebirges korreliert werden können, ist die Dachfläche des Werksandsteins (Sequenzgrenze SB Ce 5;
Der Grillenburger Sandsteinbruch ist Zeugnis einer über Jahrhunderte andauernden Abbautätigkeit nach Werksandsteinen im Tharandter Wald (
Die Herkunft zahlreicher bedeutender Bauten und Skulpturen aus dem Sandstein des „Grillenburger Waldes“ wird in diesem Steinbruch verortet (
Die Goldene Pforte des Freiberger St.-Marien-Doms, erbaut 1225 aus dem Grillenburger Sandstein vom Flügel Jägerhorn (Foto: J. Czoßek 2020).
Figure 5. The Golden Portal of the Freiberg St. Marien Cathedral, built of Grillenburg Sandstone of the Flügel Jägerhorn in 1225 (photo: J. Czoßek 2020).
Auch für die sächsische Kreide-Paläontologie ist der Sandsteinbruch am Flügel Jägerhorn von Bedeutung. In
Das, was
Zwei der bisher bekannten drei ältesten Abbildungen von Fossilien aus der sächsischen Kreide zeigen eine linke Klappe der Hahnenkamm-Muschel Rastellum carinatum aus dem Grillenburger Sandstein;
Figure 6. Two of the three oldest images of fossils known from the Saxonian Cretaceous show a left shell of the bivalve Rastellum carinatum from the Grillenburg Sandstone;
Hahnenkamm-Muschel Rastellum carinatum aus der Oberhäslich-Formation in Dippoldiswalde-Oberhäslich (MMG: SaK 10662 aus den Senckenberg Naturhistorischen Sammlungen Dresden, Museum für Mineralogie und Geologie; Foto: R. Winkler 2014). Die linke Klappe ist als konvexer Steinkern (links) und die rechte Klappe als konkaver Außenabdruck erhalten (rechts oben).
Figure 7. Bivalve Rastellum carinatum from the Oberhäslich Formation in Dippoldiswalde-Oberhäslich (MMG: SaK 10662 in the Senckenberg Natural History Collections Dresden, Museum of Mineralogy and Geology; photo: R. Winkler 2014). The left shell is preserved as a convex mould (left) and the right shell as a concave outer imprint (top right).
Auch der abgebildete Pectinites fabulosus (
Der Grillenburger Sandstein wurde Ende des 18. Jahrhunderts zu Skulpturen, Fensterstürzen, Säulen, Trögen und Schleifsteinen verarbeitet (
Die dritte der bisher bekannten ältesten Abbildungen von Fossilien aus der sächsischen Kreide zeigt links den pectine aurio von
Figure 8. The third of the oldest known images of fossils from the Saxonian Cretaceous shows at the left side the pectine aurio of
Der Grillenburger Sandsteinbruch am Flügel Jägerhorn mit fertig auslieferbaren Schleifsteinen Ende des 19. Jahrhunderts (Foto: G. Rapp 1896. SLUB / Deutsche Fotothek, Nr. df_rp-c_0870056). Die Fotografie zeigt den Bereich des Ohrweiden-Biotops im heutigen Steinbruch Nr. 104 mit Blick nach Westen (vgl. Abb.
Figure 9. The Grillenburg sandstone quarry at the Flügel Jägerhorn with ready-to-deliver whetstones at the end of the 19th century (photo: G. Rapp 1896. SLUB / Deutsche Fotothek, Nr. df_rp-c_0870056). The photography shows the area of the willow tree biotope in the recent quarry no. 104 looking to the west (comp. Fig.
Der Sandsteinbruch am Flügel Jägerhorn ist in der geowissenschaftlichen Literatur vielfach erwähnt worden. Die Funde von pecten und insecti marini (
Angaben über die Stratigraphie der Kreide-Schichten, besonders der dort abgebauten „Werksteinbank“, sind rar. Auf der Suche nach einer Erklärung, warum der Grillenburger Werksandstein nicht in der „Oberen Stufe des unteren Quadersandsteins mit dem Pecten asper und der Ostrea carinata“ plaziert wurde, sondern in der „Stufe der Crednerien = Niederschönaer Schichten“, wird man bei
Profil im Sandsteinbruch am Flügel Jägerhorn (Nordwand des heutigen Bruchs Nr. 104). „Die gestrichelte Linie bezeichnet die Oberkante der terrestrischen Crednerien-Sandsteine“ (aus
Figure 10. Section of the sandstone quarry at the Flügel Jägerhorn (northern wall of the recent quarry no. 104). “The dashed line marks the upper edge of the terrestrial Crednerian Sandstones” (from
Auch bei
Seit nunmehr über 130 Jahren ist allen Interpretationen gemeinsam, dass der Grillenburger Werksandstein nicht als das angesehen wird, was er unserer Meinung nach ist: der Werksandstein der oberen Oberhäslich-Formation – an allen bekannten Lokalitäten ohne Tonlagen, Wurzelhorizonte, Pflanzenfossilien und Kohlen (wie sie für die kontinentale Niederschöna-Formation typisch sind;
Die erstmals von
Äolische Sedimente existieren in der sächsischen Kreide nicht (cf.
Der ersten, sehr präzisen Schichtenbeschreibung des Sandsteinbruchs am Flügel Jägerhorn (
1) ein sehr zerklüftetet, in lauter parallellopipedische Stücke zerspaltener Sandstein, welcher meist 3 Ellen [≙ 3,40 m] stark ist.
2) ein bunter weicher Sandstein, mit eingemengten Porphirtheilchen; er ist meist schmutzig lauch- und olivgrün, doch wechseln auch gelbe Streifen, die sich endlich ins grüne verlaufen, mit ihm ab. Diese Schicht ist ohngefähr 1½ Elle [≙ 1,70 m] stark.
3) ein Konglomerat, ohngefähr ½ bis ¾ Elle [60–86 cm] stark. Es besteht meisst aus Porphirkieseln, die mit dem in der vorherigen Schicht eingemengten Porphir gleichartig sind, und eine blaß pfirsichblütrothe thonige Hauptmasse haben, in welcher die nämlichen Theile und auch in dem nämlichen Verhältnisse eingemengt sind, wie in dem kurz zuvor beschriebenen Porphire. Die Geschiebe haben höchstens 4 bis 5 Zoll [≙ 10–13 cm] im Durchmesser, sind rundlich und meist glatt. Merkwürdig und aufklärend für die Entstehung dieser Gebirgsart ist es, daß die größten immer unten, und zunächst der folgenden Schicht liegen. Außer den Porphirgeschieben fanden sich blos noch sehr wenige und kleine Quarzkiesel. Das Bindemittel dieses Konglomerates, ist wie bei den vorherigen Flößen, sehr tonig. Noch ist zu bemerken, daß in dieser Schicht, und zwar nach oben zu, eine ½ Zoll [≙ 1,3 cm] starke Lage von sehr zerklüftetem, aber schönem gelblich braunen Bol erscheint, in dessen Klüften sich ein sehr fetter eisenschüssiger Thon findet.
4) der gute und eigentliche Sandstein. Er ist feinkörnig, gelblichweiß von Farbe, aber mit ziemlich häufigen braunen Flecken und Streifen. Sein Bindemittel ist zwar noch thonig, er wird aber niederzu immer fester, und wie es scheint quarziger. Er ist dermalen 5 bis 6 Ellen [≙ 5,70–6,85 m] abgebauet. Die besten und meisten Steine werden an der N W Seite des Steinbruchs gebrochen. Zerklüftet ist diese Schicht wenig, und wo sie es ist, blos senkrecht.“
Nach unserer Aufnahme (Abb.
Korngrößen-basiertes Profil des Sandsteinbruches am Flügel Jägerhorn westlich von Grillenburg. Das bekannte Rhyolith-Konglomerat, das im alten Steinbruch Nr. 92 eine ca. 80 cm mächtige, massive Bank aufbaut, ist im östlichen Abschnitt des heutigen Steinbruchs Nr. 104 nur noch ca. 25 cm mächtig. Korngrößen (unten): Ton (<0,002 mm), Silt (0,002–0,063 mm), Fs = Feinsand (0,063–0,2 mm), Ms = Mittelsand (0,2–0,63 mm), Gs = Grobsand (0,63–2 mm), K/G = Kies/Geröll (>2 mm). Legende siehe Abb. 1.
Figure 11. Grain-size-based section of the sandstone quarry at the Flügel Jägerhorn, west of Grillenburg. The famous rhyolite conglomerate that appears as a massive, 80-cm-thick layer in the old quarry no. 92, reaches only ca. 25 cm in the recent quarry no. 104. Grain sizes (below): clay (<0.002 mm), silt (0.002–0.063 mm), Fs = fine-grained sand (0.063–0.2 mm), Ms = medium-grained sand (0.2–0.63 mm), Gs = coarse-grained sand (0.63–2 mm), K/G = gravel/boulder (>2 mm). Legend see Fig. 1.
Gesteinsaufnahmen aus dem Sandsteinbruch am Flügel Jägerhorn. a, d, f–m heutiger Steinbruch Nr. 104; b, c, e alter Steinbruch Nr. 92; d–m Aufnahmen frisch gebrochener Gesteinsoberflächen (Fotos: B. Niebuhr 04/2021). a Gesamtansicht der Kreidesandsteine an der Westwand, Profilhöhe ca. 8 m; 1: Werksandstein der oberen Oberhäslich-Formation mit planarer Dachfläche; 2: tonige Mittel- bis Grobsandsteine mit dem Rhyolith-Konglomerat an der Basis, plenus-Horizont der unteren Pennrich-Formation; 3: gut gebankte, spiculitische Siltsteine (Plänersandsteine der mittleren Pennrich-Formation) (Foto: M. Wilmsen 2021). b Sequenzgrenze SB Ce 5, Bildbreite ca. 3 m; 1: Werksandstein der oberen Oberhäslich-Formation mit welliger Dachfläche; 2: grobes Rhyolith-Konglomerat als 80 cm mächtige, massive Bank (Foto: B. Niebuhr 04/2021). c polierte Oberfläche von wenig verwitterten Rhyolith-Geröllen aus dem Transgressionskonglomerat der Pennrich-Formation; links: phenokristallreicher Rhyolith („quarzreicher Porphyr“) und rechts: phenokristallarmer Rhyolith in Ignimbrit-artiger Entwicklung („quarzarmer Porphyr“) aus der Tharandter-Wald-Caldera (Fotos: F. Haubrich 2020). d FJ 1, sehr gut sortierter, mittelkörniger Quarzsandstein mit kieseligem Zement, Werksandstein der oberen Oberhäslich-Formation, Bildbreite 7,5 mm. e FJ 2, sehr gut sortierter, mittelkörniger Quarzsandstein mit wenig hell-gelblichgrünem Glaukonit (Pfeile) und kieselig-limonitischem Zement, Werksandstein der oberen Oberhäslich-Formation, Bildbreite 3,8 mm. f FJ 3, idiomorphe Quarzdihexaeder in einem glaukonitführenden, tonigen Grobsandstein, Rhyolith-Konglomerat der basalen Pennrich-Formation, Bildbreite 7,5 mm. g FJ 7, knollige, glaukonitische Feinsandsteine mit vielen verkieselten Bioklasten, untere Pennrich-Formation, Bildbreite 15 mm. h FJ 10, stark verkieselter, spiculitischer Siltstein mit Glaukonit und vielen, großen Hellglimmern sowie Lösungshohlräume kleiner Bioklasten (rechts), mittlere Pennrich-Formation, Bildbreite 7,5 mm. j FJ 13, monaxone Megaskleren als kreisrunde Löcher (schwarze Pfeile), teilweise mit sekundär verkieselter Füllung der Innenkanäle (rote Pfeile), oder in Längserstreckung (blaue Pfeile) im spiculitischen Siltstein, mittlere Pennrich-Formation, Bildbreite 5,8 mm. k FJ 10, augenförmige Verkieselung um einen kompaktierten Krebsgang herum (?Thalassinoides suevicus), mittlere Pennrich-Formation, Bildbreite 11 mm. l FJ 8, gelbfleckiger, inhomogener Fein- bis Mittelsandstein mit Glaukonit, großen isolierten Quarzkörnern, vielen Holzresten und weißen, feinsandig gefüllten Krebsgängen, untere Pennrich-Formation, Bildbreite 17 cm. m FJ 4, Transgressionskonglomerat der basalen Pennrich-Formation mit kaum verwittertem Rhyolith-Geröll (rechts) und vollständig kaolinisiertem Geröll (links, Pfeil), zwischen beidem eine verkieselte Schale von Rastellum carinatum (Rc), Bildbreite 8 cm.
Figure 12. Rock photographs from the sandstone quarry at the Flügel Jägerhorn. a, d, f–m, recent quarry no. 104; b, c, e old quarry no. 92; d–m images of fresh-brocken rock surfaces (photos: B. Niebuhr 04/2021). a General view of the Cretaceous sandstones at the western wall, section height ca. 8 m; 1: sandy freestone of the upper Oberhäslich Formation with planar top surface; 2: clayey, medium- to coarse-grained sandstones with the rhyolite conglomerate at the base, plenus horizon of the lower Pennrich Formation; 3, well bedded, spiculitic-glauconitic siltstones (Pläner Sandstones of the middle Pennrich Formation) (photo: M. Wilmsen 2021). b Sequence boundary SB Ce 5, width of photo ca. 3 m; 1: sandy freestone of the upper Oberhäslich Formation with wavy top surface; 2: coarse rhyolite conglomerate as 80 cm thick, massive bed (photo: B. Niebuhr 04/2021). c polished surface of rhyolite cobbles from the transgression conglomerate of the Pennrich Formation; left: phenocrystalline rhyolite (“quartz-rich porphyry”) and right: phenocrystalline rhyolite in ignimbrite-like development (“quartz-poor porphyry”) from the Tharandter Wald Caldera (photo: F. Haubrich 2020). d FJ 1, very well sorted, medium-grained quartz-sandstone with siliceous cement, sandy freestone of the upper Oberhäslich Formation, width of photo 7.5 mm. e FJ 2, very well sorted, medium-grained quartz-sandstone with a few light yellow-greenish glauconite (arrows) and siliceous-limonitic cement, sandy freestone of the upper Oberhäslich Formation, width of photo 3,8 mm. f FJ 3, idiomorphic quartz-dihexaeder in a glauconite-bearing, clayey coarse-grained sandstone, rhyolite conglomerate of the basal Pennrich Formation, width of photo 7.5 mm. g FJ 7, nodular, glauconitic fine-grained sandstone with several silicified bioclasts, lower Pennrich Formation, width of photo 15 mm. h FJ 10, strongly silicified, spiculitic siltstone with glauconite and several, large white mica flakes as well as dissolved cavities of small bioclasts (right), middle Pennrich Formation, width of photo 7.5 mm. j FJ 13, monaxone megascleres of siliceous sponges visible as circular holes (black arrows), partly with secondary silicified filling of their internal cavities (red arrows), or in longitudinal extension (blue arrows) in a spiculitic siltstone, middle Pennrich Formation, width of photo 5.8 mm. k FJ 10, eye-shaped silicification around a compacted crustacean burrow (?Thalassinoides suevicus), middle Pennrich Formation, width of photo 11 mm. l FJ 8, yellow-stained, inhomogeneous fine- to medium-grained sandstone with glauconite, large isolated quartz grains, several wood remains and white crustacean burrows filled with fine-grained sand, lower Pennrich Formation, width of photo 17 cm. m FJ 4, transgression conglomerate of the basal Pennrich Formation with scarcely weathered rhyolite pebble (right) and completely kaolinizied pebble (left, arrow), between both a silicified shell of Rastellum carinatum (Rc), width of photo 8 cm.
Neben den erwähnten Muscheln Rastellum carinatum und Merklinia aspera (siehe Abbildungen von
Marine Spurenfossilien aus den obersten 1,50–2 m des Werksandsteins im Sandsteinbruch am Flügel Jägerhorn, senkrecht zur Schichtung aufgenommen (Fotos: M. Wilmsen 2021). a Mehrere ?Palaeophycus tubularis in unterschiedlichen Winkeln zur Schichtung, die obere Bildkante zeigt die wellige Dachfläche des Werksandsteins; Bildbreite 23 cm. b Links drei Taenidium-cameronensis-Spuren mit meniskusförmigen Querstopfstrukturen (schwarze Pfeile), rechts eine Skolithos-linearis-Röhre (weiße Pfeile); Bildbreite 57 cm. c Schräg angeschnittener Ophiomorpha-saxonica-Gang, Bildhöhe 3 cm. d Thalassinoides-suevicus-Gang; Bildbreite 15 cm. e Unten eine Skolithos-linearis-Röhre, oben rechts ?Palaeophycus tubularis; Bildhöhe 43 cm. f Leicht geschwungene Skolithos-linearis-Röhre, Bildhöhe 14 cm. g Ein gerader und ein leicht gebogener Thalassinoides-suevicus-Schaft, die sich im rechten Winkel kreuzen, Bildhöhe 26 cm. h Zwei Skolithos-linearis-Röhren, die von der Dachfläche des Werksandsteins herunterführen; Bildhöhe 41 cm.
Figure 13. Marine trace fossils from the uppermost 1.50–2 m of the sandy freestone in the sandstone quarry at Flügel Jägerhorn, figured perpendicular to the bedding (photos: M. Wilmsen 2021). a Several ?Palaeophycus tubularis in different angles to the bedding plane, the upper edge of the picture shows the wavy top surface of the sandy freestone; width of image 23 cm. b Three Taenidium cameronensis traces to the left with meniscate backfill-structures (black arrows), to the right a Skolithos linearis tube (white arrows); width of image 57 cm. c Obliquely-cut Ophiomorpha saxonica burrow, height of image 3 cm. d Thalassinoides suevicus burrow; width of image 15 cm. e Below a Skolithos linearis tube, in the upper right ?Palaeophycus tubularis; height of image 43 cm. f Weakly curved Skolithos linearis tube, height of image 14 cm. g A straight and a weakly curved Thalassinoides suevicus shaft, crossing at right angles; height of image 26 cm. h Two Skolithos linearis tubes that were piped downwards from the top surface of the sandy freestone; height of image 41 cm.
Bei einigen Ophiomorpha- und Thalassinoides-Gängen ist die Füllung etwas grobkörniger als das umgebende Sediment, was auf die Bildung als Röhrentempestite (tubular tempestites) hindeutet. Dabei werden die weit verzweigten, offenen Gangsysteme der Zehnfußkrebse während einer Sturmflut mit erodierter, ursprünglich küstennäher abgelagerter Bodenfracht verfüllt (
Auf der teilweise welligen, im Allgemeinen aber planaren Oberfläche des Werksandsteins mit einigen Kolken (Abb.
An marinen Fossilien – teils verkieselt, meist als Lösungshohlräume – wurden aus dem Transgressionskonglomerat an der Basis der Pennrich-Formation Austern (Rastellum carinatum, Rhynchostreon suborbiculatum), Pectiniden (Neithea aequicostata) und Spondyliden (Spondylus hystrix) bestimmt, wobei die häufigen R. carinatum als Epibionten auch direkt den Rhyolith-Geröllen aufgewachsen gefunden wurden (
Im alten Steinbruch Nr. 92 werden in der dort ca. 80 cm mächtigen, massiven Bank (Abb.
Den Abschluss bilden mit einem deutlichen lithologischen Schnitt sogenannte Plänersandsteine (Abschnitt 3 auf Abb.
(1) Am Hartheberg tritt die ca. 20 m mächtige mittlere und obere Oberhäslich-Formation mit ein oder zwei „Exogyrenbänken“ (ca. 375–395 m ü. NHN, Mittel- und unteres Obercenomanium nach
Die beste Profilbeschreibung des Steinbruchs Nr. 121 am Südost-Hang lieferte
(2)–(4): Im zusammengesetzten Profil in und bei Grillenburg (Bohrung Gug 1308/1962, Brunnen der alten Grillenburger Schule, Sandsteinbruch am Flügel Jägerhorn, Bohrung HtzFr 1307/1962) ist die mittlere und obere Oberhäslich-Formation (Mittel- und unteres Obercenomanium nach
(5) Im alten Quaderbruch im Forstrevier 8, der heute fast vollständig überwachsen ist, wurden ursprünglich die obersten 3 m (ca. 408–411 m ü. NHN) der oberen Oberhäslich-Formation abgebaut (
Die Pennrich-Formation oberhalb von ca. 411 m ü. NHN (oberes Obercenomanium) beginnt oberhalb der Sequenzgrenze SB Ce 5 mit dem feinkörnigen plenus-Horizont, einem losen Sand mit vielen verkieselten, unverfüllten Brachiopoden-Gehäusen, in denen teilweise noch das Armgerüst erkennbar ist (
Die Kreidesandstein-Profile auf der Tharandter-Wald-Caldera zeigen viele Gemeinsamkeiten. Die durchschnittlichen Mächtigkeiten der mittleren und oberen Oberhäslich-Formation zusammen, aufliegend auf der mittleren Niederschöna-Formation und überlagert durch die Pennrich-Formation, liegen bei etwa 20 m (Hartheberg: 20 m – Grillenburg: 22 m – alter Quaderbruch: 21 m). Dies steht im Gegensatz zu einer angenommenen Mächtigkeit von nur ca. 10 m für die Oberhäslich-Formation auf den geologischen Karten 5046 Freiberg und 5047 Freital (geologische Karte und Tröger in
Die Oberhäslich-Formation auf dem Osterzgebirge zeigt in allen Profilen eine deutliche Zweiteilung (siehe z. B. Profil Sandberg in der Paulsdorfer Heide, Abb.
Als einziger cenomanzeitlicher Werksandstein der sächsischen Kreide wurden in den Sandsteinbrüchen des Osterzgebirges jeweils die obersten 5–7 m der Oberhäslich-Formation abgebaut (Abb.
Die genannte stratigraphische Einstufung gilt auch für weitere „Dünensandsteine“ von
„Exogyrenbänke“ scheint es in der mittleren und oberen Oberhäslich-Formation des Tharandter Waldes offenbar mehrere auf unterschiedlichen Niveaus zu geben. Häufig sind sie im unteren Abschnitt anzutreffen, im Werksandstein sind sie selten. Im alten Quaderbruch im Forstrevier 8 wurde die höchste Austernbank nur 1,50–2 m unterhalb der Werksandstein-Dachfläche bei ca. 409 m ü. NHN nachgewiesen, weitere Funde wurden am darunter liegenden Nordhang des Rodelandbaches bis auf ca. 390 m ü. NHN kartiert (
Die Pennrich-Formation des oberen Obercenomaniums wird in ihrer Typusregion, dem Osterzgebirge, im Allgemeinen 6–8 m mächtig, in Einzelfällen liegt die maximale Mächtigkeit bei 12–15 m (
In der Bohrung HtzFr 1307/1962 liegen die mittlere und obere Oberhäslich-Formation direkt auf dem Rhyolith der Tharandter-Wald-Caldera, der bei Grillenburg eine Brandungsklippe an einer bis nach Pohrsdorf reichenden Insel bildete (
Die gesamte lithologische Abfolge in Grillenburg beschreibt eine mittel- bis obercenomane Brandungsklippe, wie sie bereits aus anderen sächsischen Lokalitäten bekannt ist; so etwa auch im berühmten Steinbruch an der Heidenschanze in Dresden-Coschütz (
In dem flammenden Plädoyer für die Erhaltung von „Erdgeschichtlichen Natururkunden aus dem Sachsenlande“ (
Im April 2020 wurde zusammen mit der Leitung des Vereins GeoPark Sachsens Mitte, dem Staatsbetrieb Sachsenforst als Eigentümer und der Naturschutzbehörde beratschlagt, ob und wie der Sandsteinbruch am Flügel Jägerhorn wieder begehbar gemacht werden kann, um die anstehenden Kreidesandsteine der Bevölkerung und den Geowissenschaftlern wieder nahebringen zu können. Dabei wurde festgestellt, dass der zentrale Bereich des Sandsteinbruchs Nr. 104 weitgehend versumpft ist und eine moosartige Vegetation mit einer dominierenden Ohrweiden-Population aufweist (
Im August 2020 wurde das gesamte Grillenburger Steinbruchgebiet ausgiebig von Mitgliedern des Fördervereins Geologie im Tharandter Wald begutachtet. Dabei wurde festgestellt, dass in dem alten, südwestlich vorgelagerten Abbaubereich Nr. 92 die Plänersandsteine der Pennrich-Formation bereits teilweise abgeräumt wurden und somit das 80 cm mächtige Rhyolith-Konglomerat sowie die Dachfläche des Werksandsteins auf einer Fläche von 30×10 m nahezu frei liegen (Abb.
Die ca. 10 m hohe Nordwand des heutigen Sandsteinbruchs Nr. 104 im Sommer 2020 (Foto: F. Haubrich 2020). Der Werksandstein der oberen Oberhäslich-Formation im unteren Abschnitt ist über eine Länge von ca. 40 m komplett freigeräumt worden. Die hangenden spiculitischen Siltsteine der Pennrich-Formation sind gut sichtbar, aber nicht gefahrlos zu erreichen.
Figure 14. The ca. 10-m-high northern wall of the current sandstone quarry no. 92 in summer 2020 (photo: F. Haubrich 2020). The sandy freestone of the upper Oberhäslich Formation in the lower part has been completely exposed over a length of approximately 40 m. The overlying spiculitic siltstones of the Pennrich Formation are clearly visible, but not safely accessible.
Digitales Geländemodell (DGM;
Figure 15. Digital elevation model (DEM;
· Der Steinbruch am Flügel Jägerhorn westlich von Grillenburg ist vermutlich der älteste Kreidesandsteinbruch des Tharandter Waldes, mit Unterbrechungen in Betrieb seit etwa 1170, wie Werkstücke aus dem Lapidarium der Klosterkirche in Altzella belegen (Beeger in
· Aus Grillenburger Sandstein wurden beispielsweise Anfang des 13. Jahrhunderts die Goldene Pforte des Freiberger St.-Marien-Doms und das an der Westseite der Stadtkirche in Nossen befindlichen Portal, das ursprünglich aus dem Kloster Altzella stammt, gefertigt. Weiterhin wurde er bis ins 16. Jahrhundert hinein zum „schnellen Aufbau Freibergs zur damals größten Stadt Sachsens“ verwandt (
·
· Obwohl damit bereits vor 300 Jahren beide „Leitmuscheln“ der früheren „Oberen Stufe des unteren Quadersandsteins mit dem Pecten asper und der Ostrea carinata“ nachgewiesen waren, wurde die Grillenburger „Werksteinbank“ fälschlicherweise in den letzten über 130 Jahren der kontinentalen Niederschöna-Formation zugeordnet und als fossilleerer Dünensandstein interpretiert (
· Das Profil im Sandsteinbruch am Flügel Jägerhorn gliedert sich wie folgt: An der Basis liegt der über 5 m mächtige, massige Werksandstein der oberen Oberhäslich-Formation (unteres Obercenomanium), ein sehr gut sortierter, homogener, mittelkörniger Quarzsandstein. Es folgt mit ca. 1,50 m Mächtigkeit der fossilreiche, mittel- bis grobkörnige plenus-Horizont der Pennrich-Formation (oberes Obercenomanium), der an der Basis ein Transgressionskonglomerat aus Rhyolith-Geröllen von bis zu 15 cm im Durchmesser aufweist. Er wird überlagert von gut gebankten, spiculitisch-glaukonitischen Siltsteinen (sogenannte Plänersandsteine), von denen noch 3–7 m im Steinbruch erhalten sind.
· Besonders in den obersten 1,50–2 m des Werksandsteins am Flügel Jägerhorn wurden neben selten auftretendem Glaukonit auch fünf verschiedene marine Spurenfossilien gefunden (Ophiomorpha saxonica, Thalassinoides suevicus, ?Palaeophycus tubularis, Taenidium cameroniensis, Skolithos linearis), die mit einfachen, unverzweigten und überwiegend senkrechten Schäften die Skolithos-Ichnofazies des sandig-flachmarinen Ablagerungsraumes mit hoher Wasserenergie oberhalb der Sturmwellenbasis charakterisieren (cf.
· Im Gegensatz zu den dünnen, spitz zulaufenden und hohlen, pflanzlichen Röhren der fluviatilen Wurzelhorizonte bei Niederschöna (
· Die ursprüngliche Transportart der detritischen Quarze der „Werksteinbank“ (äolisch, fluviatil oder flachmarin, vgl.
· Der wesentliche Grund für die 130-Jahre-währende fehlerhafte stratigraphische Zuordnung im Steinbruch Flügel Jägerhorn liegt darin begründet, dass das dortige Rhyolith-Konglomerat an der Basis der Pennrich-Formation („der Plenus-Zone“) als altersgleich mit der dünnen Quarzkonglomeratlage an der Basis der Oberhäslich-Formation („des marinen Carinaten-Quaders“) im Steinbruch am Forsthaus Niederschöna angesehen wurde (vgl.
· Bei Grillenburg transgredierten sowohl die mittlere Oberhäslich-Formation (zwischen 370–375 m ü. NHN) als auch die Pennrich-Formation (oberhalb von etwa 395 m ü. NHN) direkt auf den permischen Rhyolith der Tharandter-Wald-Caldera. In Zusammenhang mit einer 1 km entfernt niedergebrachten Bohrung, die die Basis der mittleren Oberhäslich-Formation bei ca. 370 m ü. NHN transgressiv auf der fluviatilen, mittleren Niederschöna-Formation (Untercenomanium) erschließt (Tröger in
· Diese lithostratigraphische Abfolge ist typisch für das Cenomanium auf dem Osterzgebirge und vergleichbar mit umliegenden Lokalitäten identischen Alters (z. B. Hartheberg, alter Quaderbruch im Forstrevier 8), in denen die Oberhäslich-Formation – jeweils zwischen fluviatiler, mittlerer Niederschöna-Formation und Pennrich-Formation – ebenfalls etwa 20 m Mächtigkeit aufweist. Dies ist deutlich mehr als bisher angenommen (ca. 10 m; vgl.
· Es wird dringend empfohlen, den alten, südwestlich gelegenen Abbaubereich Nr. 92 in den Geotopschutz des heutigen Sandsteinbruchs Nr. 104 (Geotop Nr. 556 des Geotopkatasters Sachsen) zu integrieren, da nur so der Herkunftsort des historischen Grillenburger Werksandsteins auch in der Zukunft bewahrt wird.
Zusammenfassend sprechen folgende Argumente gegen die Interpretation der Grillenburger „Werksteinbank“ am Flügel Jägerhorn als Dünensandstein:
· Dem massigen, homogenen und vollständig bioturbat entschichteten Mittelsandstein fehlen sämtliche Sedimentstrukturen, insbesondere die bei Niederschöna „öfter erwähnte, ausgezeichnet sichtbare starke Diagonalschichtung großen Maßstabs, die eine alte Dünenstruktur noch deutlich erkennen läßt“ (cf.
· Auch pflanzenführende Tonlagen, Wurzelhorizonte und die „Systeme von dünnen Röhren“ dicht-an-dicht stehender pflanzlicher Reste (cf.
· Hingegen treten hell-gelblichgrüner Glaukonit und fünf verschiedene Taxa mariner Spurenfossilien in den obersten 1,50–2 m auf.
· Die „Werksteinbank“ am Flügel Jägerhorn liegt als vermeintlich „jüngstes Glied der Crednerien-Schichten“ (
· Es ist den Autoren keine Lokalität in der sächsischen Kreide bekannt, in der bei einem fortschreitendem Meeresspiegelanstieg von mehreren 10er Metern die Pennrich-Formation (mit dem plenus-Horizont = „Serpulasande“ resp. „Pennricher Sandstein“), unter Ausfall der Oberhäslich-Formation, direkt auf die Niederschöna-Formation transgredieren würde.
· Und zu guter Letzt: unvoreingenommen betrachtet unterscheidet sich der Sandstein der Grillenburger „Werksteinbank“ am Flügel Jägerhorn in nichts von den obersten 5–7 m der oberen Oberhäslich-Formation, wie er in den zahlreichen Steinbrüchen auf dem Osterzgebirge als einziger cenomanzeitlicher Werksandstein der sächsischen Kreide gebrochen wurde und auch in den Bohrungen der Elbezone in identischer Lithologie erscheint.
Der Grillenburger Sandsteinbruch am Flügel Jägerhorn hat eine große historische und geologische Bedeutung für das Landschaftsschutzgebiet Tharandter Wald. Wir danken dem Staatsbetrieb Sachsenforst als Eigentümer sowie den vielen ehrenamtlichen Helfern des GeoParks Sachsens Mitte und des Fördervereins Geologie im Tharandter Wald für ihre Unterstützung zur Wiederherstellung des Geotop-Charakters dieses berühmten Steinbruchs. Wir möchten mit dieser Arbeit auch die Initiative von Frank Stockmann und dem Verein GeoPark Sachsens Mitte bei der Zertifizierung zum Nationalen Geopark Deutschlands unterstützen. Weiterhin bedanken wir uns bei Axel Hiller, dem Leiter des Geologischen Archivs der Wismut GmbH in Hartenstein, für die Publikationsgenehmigung der verwendeten Bohrungen bei Grillenburg. Für rege Diskussionen und wertvolle Verbesserungsvorschläge sei Markus Wilmsen, Peter Suhr und Nadine Janetschke, Museum für Mineralogie und Geologie der Senckenberg Naturhistorischen Sammlungen Dresden, sowie Heiner Siedel, Institut für Geotechnik der TU Dresden, gedankt.