Die Fossilien von Emmershausen

Die
Fossilien
von
Emmershausen

Beschreibung einer Fossilfundstelle von aussergewoehnlich gut erhaltenen, versteinerten Meereslebewesen aus dem Zeitalter des Devon (Untere Ems Stufe - Singhofener Schichten) im mittleren Weiltale bei Weilrod – Emmershausen

Dipl. Biol. Peter Ulrich Zanger
CID-Forschung, Weilmuenster

Fotografien & Textredaktion - Dipl. Biol. Peter Ulrich Zanger
CID Forschung, Weilmuenster

13. Dezember 2011

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Nicht immer hatte die Erdoberflaeche dieselbe Gestalt, die wir heute sehen, wenn wir die Landschaft in unserer Umgebung betrachten. So wie durch Rodungen und Bodenerosion innerhalb weniger Jahrzehnte waldbestandene Bergtaeler sich in trockene Felswuesten verwandeln koennen, so formen der Einfluss von Regen und Wind, der Wechsel von Hitze und Kaelte zusammen mit den abfliessenden Gewaessern im Laufe der Jahrmillionen die Erdoberflaeche bestaendig neu.

Zusaetzlich zu diesen athmosphaerischen und klimatischen Modellierungen unseres Lebensraumes kommen die zumeist sehr langsamen aber immerwaehrenden Bewegungen im Erdinneren, die sogenannte Tektonik, die im Verlauf unvorstellbar langer Zeitraeume die urspruengliche Oberflaechengestalt unseres Planeten wiederholt vollstaendig umgeformt hat.

So muessen auch Teile der Erdoberflaeche, die vor dutzenden von Jahrmillionen mit Ozeanwasser bedeckt waren, durch tektonische Bewegungen im Erdinneren angehoben, aufgewoelbt und so zu Festland geworden sein. Dies leitet sich aus der Tatsache ab, das man heutzutage fernab von Meereskuesten und auf Hoehenlagen von hunderten bis tausenden von Metern ueber dem Meersspiegel Reste von Lebewesen aus einem ehemals wasserbedeckten Lebensraum finden kann.

Diese heute versteinerten Lebensspuren nennt man nach dem lateinischen Begriff `fossilis` (fossilis (lat.) = ausgegraben) Fossilien.

Ein Beispiel fuer gegenwaertige, schnelle Landschaftsumformung durch Entwaldung und Bodenerosion aus den Anden Suedamerikas (Kolumbien / Guatavita)

Die Entstehung von Fossilien

Als Fossilien bezeichnet man Reste der Koerper von Lebewesen (Pflanzen & Tiere) die durch Umgebungseinfluesse konserviert und ueber lange Zeitraeume erhalten werden. Dabei handelte es sich entweder um weniger schnell verwitternde Koerperbestandteile wie Knochen, Kalkschalen, Schuppen, Chitinpanzer, Holz, Fruchtschalen, etc. selbst, die durch chemische Umwandlung oder Umgebungsdruck mineralisert sind bzw. um Abdruecke der Koerperoberflaechen in plastischem Umgebungsmaterial oder ausgehaerteten Sedimentfuellungen der Koerperhohlraeume (Steinkerne), die nach Aufloesungen der verwitterbaren Koerperteile als mineralisiertes Spiegelbild des ehemaligen Lebewesens erhalten geblieben sind.

Die Entstehung von Fossilien ist nur unter Ausnahmebedingungen vorstellbar, bei denen Umweltsituationen vorgelegen haben, die Zersetzungs- und Verwitterungsprozesse der Tier- und Pflanzenkoerper verlangsamt oder unterbunden haben. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn organische Koerper unter Luftabschluss (Moor-, Sumpfboeden) bzw. durch schnelle Materialueberdeckung (Sedimentation auf einem Gewaessergrund) vor dem Zerfall bewahrt und langsamen Abformungs- oder mineralischen Umwandlungsprozessen ausgesetzt bleiben.

Dies erklaert auch, warum die haeufigste gefundene Erhaltungsform Fossilien von Meereslebewesen sind, deren Kalkgehaeuse oder Kalkskelette (Muscheln, Schnecken, Brachiopoden, Seeigel, Korallen, etc.) sich an geeigneten Stellen angesammelt haben und deren Abdruecke der Gehaeusereste so bisweilen in dichten Lagen organischer Ablagerungen am Meeresboden konserviert geblieben sind. Fossilien von Landlebewesen oder Voegeln sind dagegen weitaus seltener zu finden, da sie spezieller Umweltbedingungen bedurften, die zum Beispiel bei Bernsteineinlagerungen von Insekten oder bei der vollstaendigen Erhaltung von Wirbeltieren in Asphaltseen (Oelschiefergrube Messel) vorgelegen haben muessen.

Bruchstueck aus einem Gesteinshorizont aus Meeresboden-Sedimenten eines urzeitlichen Ozeanes mit uebereinanderliegenden Resten mariner Lebewesen. Fundort: Weilrod-Emmershausen / Weiltal im Taunus.

Stratigraphische Einordnung der Fossilien von Emmershausen

Zur Bestimmung der Fundstuecke ist zunaechst die zeitliche Einordnung der ehemaligen Lebenswelt der versteinerten Ueberreste notwendig. Dies geschieht zuerst durch die Suche nach Leitfossilien, das heisst charakteristischen Arten, die bestimmten Zeitabschnitten der Erdzeitalter zugeordnet werden. Sind solche Leitfossilien nicht sofort zu erkennen, sind die aufgeschlossenen Gesteinsschichten des Fundortes genauer zu untersuchen um deren Ursprungsalter zu bestimmen.

Man geht heute davon aus, das die Gesteine, aus denen das Taunus-Gebirge aufgebaut ist, vor etwa 440 bis 320 Millionen Jahren waehrend der als Silur, Devon und Karbon benannten Erdzeitalter gebildet wurden. In diesem erdgeschichtlichen Zeitraum herrschte im heutigen Mitteleuropa tropisches Klima, die Erdoberflaeche war von einem flachen Meer bedeckt.

Ueber urspruenglich vulkanischen Gesteinen lagerten sich auf diesem Meeresboden Sedimente ab, die in der Folge und im Laufe von Jahrmillionen durch tektonische Umlagerung, den Druck der ueber sie gelagerten Gesteine, chemische Umwandlungsprozesse und Verwitterung zu den heute an der Erdoberflaeche, in Bodenaufschluessen oder im geologischen Untergrund zu findenden Gesteinen wurden.

Waehrend des Erdzeitalters `Karbon`, also vor 345 – 285 Millionen Jahren, hoben die urzeitlichen Bewegungen im Inneren der Erdkruste den ehemaligen Meersboden an, woelbten ihn bis zu Mittelgebirgshoehe auf, wobei die uebereinandergelagerten Gesteinsschichten auseinanderbrachen, sich verwarfen, schraeg stellten und neu anordneten. Die auf die neuentstandene Festlandsflaeche einwirkenden athmosphaerischen Umwelteinfluesse formten dann waehrend der vergangenen 285 Millionen Jahre das heutige Landschaftsbild. Verwitterungsfestere Gesteine bilden so die heutigen Hoehenzuege der Gebirge, leichter erodierbares Material wurde von Wind, Regen und abfliessendem Wasser abgetragen und anderenorts sedimentiert, so dass Huegellandschaften, Taeler und Ebenen entstanden.

Experimentelle Modellbeispiele fuer dynamische Verformungen urspruenglich horizontal abgelagerter Sedimentschichten als Demonstration fuer die langfristige, klimatisch-tektonisch-thermodynamische Formgestaltung der Erdkruste (nach BAISHALI SAHA und C. DIETL, Inst. f. Geowissenschaften, Goethe Universitaet, Frankfurt).

Das Taunus-Gebirge bildet in der Gegenwart den suedoestlichen Teil des Rheinischen Schiefergebirges und ist von diesem im Norden durch die sogenannte Lahnmulde und im Westen durch den im Erdzeitalter Tertiaer entstandenen Rheintal-Graben abgeteilt. Mitbestimmend fuer die Aufformung und Gestaltung der Erdkruste zur Taunus-Erhebung war moeglicherweise der Vulkanismus in den angrenzenden Gebieten Eiffel, Westerwald und Vogelsberg.

Der geologische Untergrund des Taunus selbst besteht aus etwa vor 420 – 390 Mio. Jahren gebildeten Gesteinen des Unter Devons. Im Vordertaunus, dem Anstieg von der Mainebene her, sind dies sogenannte `Meta-Sedimente` und `Meta-Vulkanite` (= Gruenschiefer, Quarzite, phyllitische Tonschiefer, Graue Phyllite, Bunte Schiefer, Keratophyre). Der Hochtaunus ist aus verwitterungsbestaendigem Quarzit geformt, also aus aus Meeressanden gebildeten, hellgrauen bis weissen Sandsteinen, deren Sandkorn-Bauteile durch ein kieseliges Bindemittel sehr hart verkittet sind. Im noerdlich angrenzenden Hintertaunus ueberwiegen zuerst die Gesteinsschichten des Unter-Emsiums, etwa bis zur von Suedwesten nach Nordosten verlaufenden Grenzlinie zwischen dem Hochtaunus- und ehemaligen Oberlahnkreis und zusammengesetzt aus `schwarzen Gesteinsserien des Hunsrueck-Schiefers (= Ton- oder Dachschiefer), Plattensandsteinen, Ton- und Grauwacken-Schiefern und Porphyroiden (= geschieferter Keratophyrtuff), Silit- und Tonsteinen` mit Einlagerungen von Quarzit und Kieselgallen. Andere Gesteine sind im Hintertaunus nur bei Usingen und Oberkleen aufgeschlossen. Zur Lahnmulde hin folgen die oberflaechenbestimmenden Schichten des Ober-Emsiums mit Sandsteinen und Schiefern, durchbrochen von Basalt und Diabas. Letztere Gesteine bergen reiche Lagerstaetten von Eisenerz und anderen, in der Vergangenheit abbauwuerdigen mineralischen Rohstoffen.

Tabelle 1

Devonische Schichtenfolge des Taunus

Nach ANDERLE (1987) und JANSEN (2005), veraendert.

KARBON
DEVON	Famennium		Koepperner Riffkalk Ober Rosbacher Riffkalk Usinger Kalk
	Eifelium
	OberEmsium	Kondel Laubach Lahnstein	Kieselgallen Schiefer Burgschwalbach Sandstein Flaserschiefer Laubach-Schichten Hohenrhein-Schichten Emsquarzit
	Unter Emsium	Vallendar Singhofen Ulmen	Oppershofener-Schichten Spitznack-Schichten SINGHOFENER SCHICHTEN Schwall-Schichten Kaub-Schichten Bornich-Schichten Sauerthal-Schichten
	Unter-Ober Emsium		Lorsbach Folge Eppsteiner Schiefer
	Siegenium	Ober-S. Mittel-S. Unter-S.	Taunus Quarzit Hermeskeil-Schichten
	Gedinnium	Ober-G. Unter-G.	Bunte Schiefer
SILUR			Graue Phyllite

Stratigraphie der Emmershaeuser Fossilfundstelle

Die Fossilfundstelle bei Weilrod Emmershausen liegt in den devonischen Unter-Ems Schichten und hier im Bereich der weitgehend uniformen und grossflaechig anstehenden Singhofener Schichten und datiert in ihrer Entstehung somit in einen Zeitraum von 410 - 390 Millionen Jahren vor unserer Zeit. Dominantes, anstehendes Gestein am Aufschlussprofil sind Grauwackenschiefer mit geringen Kieselgallen bzw. Quarziteinlagerungen.

Schichten des Unteren und Mittleren Devon im Hintertaunus (Bereich Weiltal / Graevenwiesbach) laut Geologischer Karte von Hessen, Blatt 5616 im Massstab 1 / 25.000 herausgegeben vom Hessischen Landesamt fuer Bodenforschung, Wiesbaden im Jahre 1983. Die Fossilfundstelle ist durch einen schwarzen Kreis markiert.

Farbliche Darstellungen der devonischen Schichten laut Geologischer Karte von Hessen, Blatt 5616 im Massstab 1 / 25.000 herausgegeben vom Hessischen Landesamt fuer Bodenforschung, Wiesbaden im Jahre 1983.

Schichten des Unteren und Mittleren Devon in der unmittelbaren Umgebung der Fossilfundstelle bei Emmershausen laut Geologischer Karte von Hessen, Blatt 5616 im Massstab 1 / 25.000 herausgegeben vom Hessischen Landesamt fuer Bodenforschung, Wiesbaden im Jahre 1983.



Grauwackenschiefer mit zwischengelagerten, fossilfuehrenden Schichten an der Fossilfundstelle.


Die ehemals an der Oberflaeche des zur Weilstrasse hin ausstreichenden Schieferfelsens aufgeschlossene, reichlich fossilfuehrende Gesteinslage ist seit 1982 auf einer Flaeche von ca. 1/4 Hektar vollstaendig abgetragen, der Felsen beseitigt. Minimale Reste der ehemals bemerkenswert abundanten Fossillage sind heute nur noch als horizontale Fortsetzung mehrer, zentimeterstarker Fossil-Gesteins-Straten zwischen Blocklagen der anstehenden Grauwacke zu finden.

Das Fossilgestein unterscheidet sich deutlich von der dominanten Grauwacke als fast ausschliesslich aus versteinertem organischem Material zusammengesetzte, muerbe, sandig-koernige, leicht zerfallende, fett-sattbraune, farblich der Braunkohle aehnelnde Schicht.

Meeresboden-Sedimentgestein mit deutlich ausgepraegten Schalen-Abdruecken dicht uebereinandergelagerter, mariner Lebewesen. Fundort: Weilrod-Emmershausen / Weiltal im Taunus.

Die Palaeo-Fauna des Devon im Weiltal bei Emmershausen

Als `Devonische Formation` bezeichnet man geographische Raumeinheiten, in denen waehrend des Erdzeitalters DEVON entstandene, geologische Schichten an die Erdoberflaeche treten und dort das sogenannte `Anstehende Gestein` bilden. Benannt ist die Devonische Formation nach der englischen Grafschaft Devonshire. Ausgedehnte Devon-Gebiete findet man ausserhalb Englands in Russland und Nordamerika. In Europa sind die Bretagne und die Normandie (Frankreich), Asturien (Spanien), Luxemburg und Belgien teilweise devonischen Ursprungs. In Deutschland sind hier besonders die Regionen Westfalen, Nassau, Taunus, Hunsrueck, Eiffel, Harz, Fichtelgebirge sowie angrenzend Schlesien und Maehren zu nennen.

Der erdgeschichtlich systematische Zusammenhang dieser Regionen wird von Geologen und Palaeontologen mit den dort uebereinstimmend vorherrschenden Gesteinsarten und fossilen Lebewesen begruendet. Es sind dies vorwiegend Sandsteine, Quarzite, Konglomerate, Grauwacken, Kalksteine und Tonschiefer. Bei den in den Gesteinen `begrabenen`, fossilen Organismen handelt es sich zumeist um Meereslebewesen, weitaus seltener sind Pflanzenfunde, wobei hier Braunalgen (Fucus), Gefaess-Kryptogamen (Filices / Farne), Baerlappgewaechsen (Sigillaria) und Koniferen genannt werden.

Typische, fossile Meerestiere des Devon-Erdzeitalters sind:

• Corallia / Korallen
  Calceola, Cyathophyllum, Pleurodictyum
  
• Echinodermata / Stachelhaeuter
  Seeigel / Haplocrinus, Cupressocrinus - Seelilien / Crinoidea
  
• Brachiopoda / Armfuesser
  Spirifer, Rhynchonella, Spirigera, Merista, Atrypa, Orthis
  
• Bivalvia / Muscheln
  Pterinea, Actinodesma, Grammysia, Cypricardina
  
• Gastropoda / Schnecken
  Murchisonia, Euomphalus, Macrocheilus
  
• Cephalopoda / Kopffuessler
  Ammoniten / Orthoceras, Cyrtoceras, Gomphoceras, Goniatites
  
• Crustacea / Krebstiere
  Trilobiten
  
• Pisces / Fische
  Panzerfische / Pterichthys.

Die Fossil-Fauna des Weiltales und seiner Seitentaeler wurde im letzten Jahrhundert gut untersucht und die Artenzusammensetzung an mehreren dutzend Fundstellen bestimmt. Detaillierte Auflistungen der einzelnen, versteinerten Lebewesen sind in den Kommentaren zur Geologischen Karte von Hessen, Blatt Graevenwiesbach, veroeffentlicht. Diese Angaben stuetzen sich insbesondere auf die Aufsammlungen von Alexander Fuchs (ab 1899), E. (oder Fr.) Maurer (ab 1902), A. von Reinach (ab 1905), P. (oder A.) Dienst, R. & E. Richter, H. Moehrke, dem Bad Sodener Naturwissenschaftler Georg Dahmer (1935 - 1942) sowie auf die in den Palaeontologischen Sammlungen des Senckenberg-Museums (Frankfurt) und des Museums Wiesbaden zusammengetragenen Fossil-Fundstuecken. Aktuellste Uebersichten zur Artenzusammensetzung der Devonischen Fossilfauna und hier insbesondere der Brachiopoden findet man in den Publikationen des Frankfurter Palaeontologen Dr. Ulrich Jansen vom Senkenbergischen Forschungsinstitut.

Die hier erstmals praesentierte, erst Mitte der 1960er Jahre entdeckte Fossil-Fundstelle am alten Ortsrand von Emmershausen ist bisher in keiner hier bekannten Publikation erwaehnt worden. Die naechstgelegene, beschriebene Fossilfundstelle ist der 1.200 m in ostsuedoestlicher Richtung gelegene Steinbruch an der Lochmuehle (in Richtung Gemuenden). Hier fanden A. Dienst und A. Fuchs sowie R. und R. Richter bei Aufsammlungen folgende Fossil-Arten

Brachiopoda

• Chonetes semiradiatus SOWERBY = plebeja SCHNUR
• Chonetes sarcinulata SCHLOTHEIM
• Chonetes oblonga FUCHS
• Rhynchonella daleidensis ROEMER
• Spirifer arduennensis SCHNUR
• Spirifer subcuspidatus SCHNUR
• Trigeria confluentina FUCHS

Bivalvia

• Cypricardella elongata BEUSHAUSEN
• Palaeosolen simplex MAURER

Nahe des Nachbarortes Winden sind insgesamt 8 Fossil-Fundstellen beschrieben, alle im ca. 2.000 - 2.200 m noerdlich der Fundstelle parallel zum Weilabschnitt Emmershausen - Runkelsteiner Muehle verlaufenden Leistenbach-Tal gelegen. All diese Fundstellen befinden sich noerdlich der Grenzlinie zwischen den Unter-Ems (Singhofener Schichten) und den nach Norden anschliessenden Ober-Ems Schichten (Emsquarzit). Registriert sind hier u.a. die Gattungen und Arten

Brachiopoda

• Anoplotheca venusta
• Chonetes dilatata
• Chonetes plebeja
• Cyrtina sp.
• Orthis sp.
• Orthothetes sp.
• Retzia sp.
• Rhynchonella daleidensis
• Schizophoria vulvata
• Spirifer arduennensis
• Spirifer paradoxus
• Spirifer subcuspidatus

Corallia

• Pleurodictyum sp.
• Zaphrentis sp.

Trilobita

• Asteropyge sp.
• Homalonotus sp.
• Phacops sp.

In einem Steinbruch am westlichen Ortsausgang von Winden (1.780 m nordoestlich der Emmershaeuser Fossilfundstelle) und damit direkt an der Uebergangslinie zwischen den Singhofener Schichten des Unter-Emsiums zum Ems-Quarzit des Ober-Emsiums im Norden wurde, neben dem Fund eines fossilen Flossenstachelrestes, folgende Faunenzusammensetzung festgestellt

Brachiopoda

• Chonetes oblonga
• Chonetes plebeja
• Dielasma rhenana
• Rhynchonella daleidensis
• Spirifer arduennensis
• Spirifer hercyniae
• Spirifer subcuspidatus
• Trigeria gaudryi

Mollusca / Tentaculitoidea

• Tentaculites scalaris

Corallia

• Pleudodyctium problematicum

Trilobita

• Homalonotus (Digonus) rhenanus

Parallel zum Leistenbachtal verlaeuft ca. 2.000 m suedlich des Emmershaeuser Fundpunktes von Hasselbach ueber den Nordrande Weilrods bis Gemuenden eine zweite Achse weiterer Fossil-Fundstellen in den Singhofener Schichten des Unter- Emsiums vom `Gelenn` ueber den `Gilling`, das `Roeder Wasserwerk` zum `Lehnchen` und dem `Taelchen zum Sattelbach` mit folgender Artenzusammensetzung

Brachiopoda

• Chonetes plebeja
• Chonetes semiradiata
• Rhynchonella daleidensis
• Spirifer arduennensis

Bivalvia

• Carydium gregarium
• Carydium sociale
• Cypricardella elongata
• Cypricardella subovata
• Prosocoelus beushauseni

Trilobita

• Homalonotus (Burmeisteria) armatus
• Homalonotus cf. rhenanus

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