An keinem anderen Ort lässt sich die geologische Entwicklung des Bochumer Raumes besser nachvollziehen als im Geologischen Garten. Daher wurde die ehemalige Ziegeleigrube 1962 unter Naturschutz gestellt und 1972 als Naturdenkmal ausgewiesenen. Zu den vielfältigen aufgeschlossenen Strukturen zählt u. a. die berühmte Diskordanz zwischen Karbon und Kreide im Bereich einer kreidezeitlichen Küstenklippe.
Aufgeschlossen ist eine etwa 60 m mächtige Gesteinsfolge des Oberkarbons (Untere Bochumer Schichten, Westfal A). Der Standort befindet sich auf der Nordwestflanke des Weitmarer Sattels, einem Spezialsattel innerhalb der Bochumer Hauptmulde. Entsprechend fallen die Schichten nach Nordwesten ein. Die schräg stehenden Schichten des Oberkarbons werden von horizontal geschichteten Meeresablagerungen der Oberen Kreidezeit überlagert. Der Sandstein über Flöz Dickebank bildete zu dieser Zeit eine Küstenklippe.
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Ausstreichen von Flöz Wasserfall
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Steinkohle
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Das Flöz Wasserfall wird von einer Störung durchzogen, entlang dieser die Schichtpakete gegeneinander versetzt wurden, sodass das Flöz heute mächtiger erscheint, als es eigentlich ist. Aufgrund der schlechten Kohlequalität war es nicht abbauwürdig.
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Wurzelboden unter Flöz Wasserfall...
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... lagenweise angereichert mit Toneisensteinknollen, die sich in der Karbonzeit im Faulschlamm der Waldsümpfe bildeten.
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Es geht aber auch deutlich größer: eine Toneisensteinknolle mit einem Durchmesser von ca. 1 m, ein sogenannter Sargdeckel.
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Außerdem im Wurzelboden: Unzählige Pflanzenreste, insbesondere solche von den damals baumgroßen Schachtelhalmgewächsen.
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Strömungsrippeln (Rippelmarken) im feinsandigen Schluffstein bezeugen, ...
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... dass die Sedimente von einem fließenden Gewässer abgelagert wurden.
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Trogförmige Schrägschichtung im Dickebank-Sandstein: Die karbonzeitlichen Flüsse waren verwilderte Strömsysteme, die aus unzähligen kleineren Gerinnen bestanden, die ständig ihren Lauf veränderten und von dem eigens transportierten Sand immer wieder verfüllt wurden.
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Aufschlussskizze zum Foto links. Die fette Linie markiert den erosiven Kontakt zwischen zwei Gerinnen. Im linken Aufschlussbereich durchziehen Klüfte das Gestein. Dreht man die Abbildung um ca. 30° nach rechts (Situation vor der Gebirgsfaltung) und erweitert die Skizze fiktiv um zusätzliche Gerinne, ...
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... dann lässt sich erkennen, dass der Sandstein aus übereinander gestapelten Gerinnen (Trögen) besteht, wobei die jüngeren die darunter liegenden Gerinne schneiden.
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Eine kleine Überschiebung, an der die beiden Gesteinskörper gegeneinander versetzt wurden. Im Bereich der Störungszone (sog. Ruschelzone) wurden die Gesteine völlig zerrieben.
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Die schräg einfallenden Schichten des Oberkarbons (ca. 300 Mio. Jahre vor heute) werden diskordant von horizontal geschichteten Meeresablagerungen der Oberen Kreidezeit (Cenoman, ca. 100 Mio. Jahre vor heute) überlagert.
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Dazwischen liegt somit somit eine 200 Mio. Jahre umfassende Schichtlücke (= Hiatus).
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Der Dickebank-Sandstein bildete in der Oberen Kreidezeit eine Küstenklippe.
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Auf der vorgelagerten Brandungsplattform wurden die Sandsteinbrocken von der Brandung zugerundet. Diese Brandungsgerölle bilden das Basiskonglomerat.
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Über dem Basiskonglomerat folgt der Essener Grünsand.Der ursprünglich durch Glaukonit grün gefärbte, schwach verfestigte Sandstein hat aufgund der Verwitterung heute eine braune Farbe angenommen.
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Verstürzte Abbaustrecke von Flöz Dickebank (ursprünglich 1,35 m mächtig), das in diesem Bereich fast vollständig als Kohleneisenstein ausgebildet ist. Die Zeche Friederica baute hier von 1859-1941 (mit Unterbrechung von 1907-1936) etwa 2,5 Mio. Tonnen Eisenerz mit einem Eisengehalt von durchscnittlich 30 % ab.
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In Gedenken an die Zeit des Tertiärs: Ginkgo biloba.
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Die Findlinge hingegen erinnern an die vorletzte Eiszeit (Saale-Glazial), als das Inlandeis aus Skandinavien das Ruhrtal erreichte. In der letzten Kaltzeit (Weichsel-Glazial), in welcher das Inlandeis die Elbe nicht mehr überschritt, wurden hier, am Nordrand des Mittelgebirges, große Mengen Staub angeweht. Dieser Löss bildete das Ausgangssubstrat für die ertragreichen Böden im Bereich der Hellwegbörde.
