Grundlinien der Tektonik des Erzgebirges

Von Oberstudienrat Prof. Dr. Paul Wagner, Dresden

Was versteht die Wissenschaft unter »Tektonik«? Die wörtliche Übersetzung des griechischen Wortes tektonike bedeutet »Kunst des Zimmermanns«. Mit dieser Worterklärung kommen wir aber dem tieferen geologischen Sinn nicht viel näher; wir müssen schon ein wenig in erdgeschichtliche Fragen eindringen: Auf dem Grunde eines Meeres lagern sich Schichten von Schlamm, Sand, Kalk ab und werden unter starkem Druck schließlich zu Schichtgesteinen verfestigt. Auf verschiedene Weise kann der ehemalige Meeresboden freigelegt werden, so daß er nun Landoberfläche bildet. Zahlreiche versteinerte Meerestiere in den Gesteinsschichten unserer Gebirge beweisen, daß hier einst Meer war. Die Ablagerung auf dem einförmigen Meeresboden bedingt, daß die Sedimente im wesentlichen wagerechte Schichtung aufweisen, und man müßte erwarten, daß diese ebene (in der Bergmannsprache »schwebende« oder »söhlige«) Lagerung auch in den landfest gewordenen Sedimentgesteinen zu finden sei. Das ist aber nur selten der Fall (z. B. teilweise im Elbsandsteingebirge). Meist stehen die Schichten mehr oder weniger schräg, bisweilen »auf dem Kopfe« oder gar soweit »überkippt«, daß die älteren Lagen oben sind. Wir beobachten ferner, daß sie hier stark verbogen, dort von Spalten durchzogen sind, plötzlich abbrechen und in ganz anderer Höhe wieder auftauchen. Kurz – die ursprüngliche Lagerung ist völlig gestört. Die Kräfte, die solche Störungen zuwege gebracht haben, äußern sich meist als starker Seitendruck innerhalb der Erdkruste, und die meisten Forscher sind geneigt, den Druck mit der Schrumpfung der Erdrinde als Folge ihrer Abkühlung in Zusammenhang zu bringen. Ohne auf die Frage der ersten Ursache einzugehen, bezeichnet der Geologe diese Kräfte als »tektonische Kräfte«, und das, was sie geschaffen haben, nämlich den stark gestörten, überaus mannigfaltigen Gerüstebau unsrer Erdrinde als die »Tektonik« der betreffenden Landschaft. Wenn die Gesteinsmassen durch Spalten in »Schollen« zerlegt werden, die sich aneinander – wenn auch nur in geringem Ausmaß – verschieben, so treten dabei oft merkliche Erschütterungen auf, die man »tektonische Erdbeben« nennt.

Nach dieser allgemeinen Einführung können wir zur Beantwortung der Frage schreiten: »Welche Ereignisse der Erdgeschichte haben den heutigen tektonischen Aufbau des Erzgebirges verursacht?« Im »Altertum« der Erde war Mitteldeutschland großenteils von einem seichten Meere bedeckt. Zur »Steinkohlenzeit« stieg der Meeresboden empor, und unter gewaltigem Seitendruck türmten sich die Schichten zu einem vielleicht alpinen Faltengebirge auf. Noch vor wenigen Jahrzehnten haben wir uns diese Auffaltung innerhalb Sachsens verhältnismäßig einfach vorgestellt; wir nahmen drei große »Sättel« an: 1. Erzgebirge, 2. Mittelgebirge, 3. nordsächsischer Sattel. Dazwischen zwei Mulden: 1. Zwickau–Chemnitz–Flöhaer Mulde mit einer Nebenmulde bei Potschappel–Döhlen, 2. nordsächsische Mulde. Heute wissen wir, daß die Gebirgsauffaltung weit gewalttätiger und komplizierter vor sich ging. Die alten Meeresschichten sind ganz unglaublich verbogen; aus der Tiefe aufsteigende Schmelzmassen haben sich dazwischen gedrängt, sind mit den echten, ebenfalls erweichten Schichtgesteinen durcheinandergeknetet, gleitend fortbewegt und ausgewalzt worden. Am Ostrande des heutigen Erzgebirges hat ein starker von Nordosten her kommender Druck bewirkt, daß die in Schollen zerlegte Erdkruste sich wie Schuppen übereinander schob und sich stellenweise mächtig aufbäumte. So entstand dort zwischen Gottleuba und Dohna ein kleines Sondergebirge, das Elbtalschiefergebiet. Das Empordringen gewaltiger Schmelzmassen, die als Granite oder Porphyre erstarrten, schloß diese revolutionäre Zeit ab.

In der Folgezeit wurde das Gebirge durch Verwitterung zerstört, abgetragen, und der Schutt diente zum Auffüllen der nördlich anstoßenden Mulde. Schließlich war vom alten Gebirge nur noch ein Sockel übrig, und das Meer überflutete erneut große Teile des »Gebirgsrumpfes«. Die Sandsteinschichten bei Freiberg, Tharandt, Höckendorf und anderen Orten beweisen die Meeresbedeckung von Teilen des alten Erzgebirges zur »Kreidezeit«.

Mit Beginn der »Neuzeit«, im »Tertiär«, setzten neue Revolutionen ein. Wieder wurde die Erdkruste starken Seitenpressungen ausgesetzt, wieder fingen die Schichten an, sich sanft aufzuwölben. Aber sie erwiesen sich diesmal als zu spröde: sie zersprangen in Schollen, und an den langausgedehnten Klüften verschoben sich die Rindenteile. Das sächsische Erzgebirge wurde schräg nordwärts geneigt; im Süden brach es stufenförmig ab, und es entstand die »Grabensenke«, in der heute die Eger und die böhmische Biela fließen. Das Karlsbader Gebirge entspricht wieder einer aufgerichteten Scholle. Seit jener Zeit haben die Flüsse, dem sanft geneigten Nordhange des Erzgebirges folgend, ihre nach Nordwesten gerichteten Täler eingegraben. Aber die Flußtäler des östlichen Erzgebirges – Weißeritz, Müglitz vor allem – zeigen im Mittellauf einen merkwürdigen Knick, eine Ablenkung gegen die Elblinie hin, und beweisen dadurch, daß die Schrägstellung der Erzgebirgsscholle in noch späterer Zeit einen Abfall nach Nordosten verursacht haben muß. Wieder waren die Krustenbewegungen begleitet von vulkanischen Ergüssen, die diesmal als basaltische Massen erstarrten, z. B. Geising, Sattelberg, Wilisch.

Mit den großen Umwälzungen der Tertiärzeit war das tektonische Bild des Erzgebirges, wie es uns heute entgegentritt, im wesentlichen vollendet. Die nun folgende Eiszeit mit ihren Schnee- und Gletschermassen konnte daran nicht viel mehr ändern.

Welche Folgen haben alle die tektonischen Störungen für unser heutiges Landschaftsbild? Wäre ein weites Gebiet aus völlig eben gelagerten Schichtgesteinen zusammengesetzt, so würde auch die Verwitterungsarbeit überall im gleichen Zeitmaß fortschreiten, und durch Abtragung des Schuttes käme immer wieder eine einförmige Ebene zustande. Anders im gestörten Schichtenbau. Hier liegen ganz unvermittelt die verschiedensten Gesteine nebeneinander an der Erdoberfläche und setzen den Verwitterungseinflüssen sehr verschiedenen Widerstand entgegen. Schwer verwitterbare Massen ragen allmählich als »Härtlinge« empor; in leicht zerstörbaren bilden sich Eintiefungen – das ganze Relief wird bewegt und spiegelt nun durch Höhenunterschiede die tektonischen Linien wider. Die Flüsse finden ebenfalls in den einzelnen Gesteinsstreifen wechselnden Widerstand und schaffen durch ihre Sägearbeit hier steilwandige Engtäler, dort Weitungen. Das erwähnte Elbtalschiefergebirge zeigt diesen Wechsel im Talcharakter ausgezeichnet, z. B. Seidewitz, Bahre. Aber auch Zschopau und Flöha haben ganz verschiedene Talformen in den Gneis- und Schiefergebieten des Erzgebirges, den schutterfüllten Mulden und dann wieder beim Eintritt in das Granulitgebirge.

Eine weitere höchst bedeutsame Folge der Tektonik ist die Grundwasserführung und Quellbildung eines Gebietes. Schichtgesteine sind entweder wasserdurchlässig oder wasseraufhaltend. In porösen Schichten sammelt sich das Oberflächenwasser als Grundwasser. Hätten wir überall ungestörten Schichtenbau, so wäre auch der Grundwasserhorizont in stets gleichbleibender Tiefe. Das Wasser würde die Erdoberfläche nur erreichen, wo etwa ein Fluß sich bis in die wasserführende Schicht einschnitte oder wo der Mensch es künstlich emporpumpte. Schichtenstörungen schaffen die mannigfaltigsten Grundwasserverhältnisse. Auf geneigter Unterlage entstehen Strömungen; in Faltenmulden sammelt sich das Wasser; von Faltensätteln fließt es weg, an Spalten kann es aufsteigen usw. Was diese Verhältnisse für die Trinkwasserversorgung einer Großstadt zu bedeuten haben, liegt auf der Hand. Und da die Anlage von Siedelungen oft an die Lage von Quellen geknüpft ist, ergibt sich eine weitere innige Beziehung zwischen Tektonik und Kulturlandschaft.

Wie die Grundwasserschichten sind auch die Kohlenflöze des erzgebirgischen Beckens von Störungslinien stark beeinflußt. Die im allgemeinen flach muldenförmigen Kohlenlager sind zerbrochen und längs der Bruchlinien in ganz verschiedenes Niveau geraten. Der Abbau muß sich darnach richten und wird selbstverständlich durch den Zwang, immer wieder andere Niveaus aufzusuchen, wesentlich verteuert. Im Erzbergbau spielen Flöze eine geringe Rolle. In unseren erzgebirgischen Silberbergbaurevieren treten die Erze als Kluftausfüllungen auf. Aber diese Klüfte sind wiederum tektonisch bedingte Zerreißungslinien.

Wir können auf alle diese Dinge hier nicht näher eingehen. Denn im Zusammenhange unseres Heftes kam es wesentlich auf das Problem an: Hat die Tektonik des Erzgebirges irgendwie ursächliche Beziehungen zu den verheerenden Wirkungen der letzten Hochwasserkatastrophe oder zur Frage der Hochwasserschutzbauten? Man könnte recht wohl einen Zusammenhang zwischen Gebirgsbau und Hochwasserwirkungen konstruieren, wenn man bedenkt, daß die Laufrichtung der Flüsse, der Wechsel enger und weiter Talstrecken, das Auftreten von Felsbarren im Flußbett, von felsigen Vorsprüngen im Gehänge mittelbar Folgeerscheinungen tektonischer Vorgänge sind, die wir oben andeuteten. Und es ist nur eine Fortsetzung dieser Schlußkette, wenn wir darauf hinweisen, wie stark der Abfluß eines Hochwassers durch solche Naturbedingungen im Zeitmaß, wie in der Größe der zerstörenden Wirkungen beeinflußt wird. Wer heute die Katastrophengebiete durchwandert, sieht diese verschiedenartige Wirkung noch immer auf Schritt und Tritt: hier Aufstau und damit Aufsammeln der Zerstörungskraft in drangvoller Enge, dort Verteilen und rascher Abfluß des Wassers; hier Transport von riesenhaften Felsblöcken (z. B. bei Zwiesel), dort Breitschütten von Geröllen und Sand. Der Mensch wird dieses Wechsels nie Herr werden; er wird nie die jugendlich wilden Gebirgsflüsse in gradlinige, schön auszementierte Ablaufrinnen umwandeln können – es wäre auch jammerschade um all die Naturschönheit, die er dabei vernichten müßte!

Viel näher liegt der zweite Teil der Frage: ob die jetzt viel besprochenen und geplanten Talsperrenbauten die tektonischen Verhältnisse berücksichtigen müssen und ob ihre Sicherheit durch sie gefährdet werden könnte. Der Wasserbauingenieur wird bei der Wahl des Ortes für eine Stauanlage zunächst klimatologische Untersuchungen heranziehen: er muß überlegen, an welcher Stelle er ein möglichst großes Niederschlagsgebiet in einer Abflußrinne mit möglichst kleinem Querschnitt abfangen kann. Er wird die Regenmengen in den einzelnen Flußabschnitten feststellen und Stauanlagen in erster Linie flußabwärts von den Hauptniederschlagsgebieten errichten. Dann wird er aber auch die Geländeformen genau studieren, das Wasser möglichst nicht in flach ansteigenden Becken stauen, wo bei jedem Senken des Wasserstandes große schlammige Flächen freigelegt werden. Vor allem aber wird er dafür sorgen, daß die Staumauer in gesundes Gestein eingreift. Und hier setzen – wie Pressenotizen zeigen – vor allem die Besorgnisse ein, ob ein tektonisch so gestörtes Gebiet wie unser Erzgebirge überhaupt für Talsperrenbauten sich eigne. Da ist zunächst die Angst vor tektonischen Erdbeben. Darüber ist kein Zweifel, daß zwischen dem Verlauf größerer Störungslinien und der Lage der Hauptschüttergebiete ein ursächlicher Zusammenhang besteht. Der Geologe ist in dieser Frage so sicher, daß er bisweilen geradezu aus dem Auftreten eines linearen Bebens auf das Vorhandensein von Störungslinien schließt, wenn er diese auch in den oberen Krustenteilen noch nicht nachzuweisen vermochte. Wir besitzen seit einigen Jahrzehnten genaue Aufzeichnungen und Karten über die Ausbreitung der sächsischen Erdbeben. Am meisten betroffen ist das Vogtland zwischen Plauen und Eger mit dem Mittelpunkt in der Gegend von Klingenthal. Kein Wunder – ist doch das Vogtland von Klüften in zwei Richtungen derart durchzogen, daß das ganze Gebiet aus schachbrettartig angeordneten Schollen zusammengesetzt erscheint. Ob längs dieser Risse Schollenbewegungen auftreten, die Erdbeben verursachen, oder ob solche Beben als Folgeerscheinungen von Bodenbewegungen zu betrachten sind, ist eine neuerdings viel erörterte Streitfrage. Uns interessiert aber mehr die feststehende Tatsache, daß Bodenbewegungen in diesem Störungsgebiet leicht auftreten können. Und wenn sie in ihrem Ausmaß auch gering sind, ist doch die Möglichkeit nicht ausgeschlossen, daß eine Sperrmauer durch die Spannungserscheinungen Sprünge bekommt und daß diese allmählich sich bis zu einer katastrophalen Zerstörung der Mauer erweitern könnten. Ein zweites Schüttergebiet liegt zwischen Crimmitschau und Greiz. Ein drittes folgt etwa der Elbrichtung von Dresden nach Zittau. Es ist dies ein uraltes Störungsgebiet, in dem Schollenbewegungen von der Steinkohlenzeit bis in die Eiszeit immer wieder aufgelebt sind. Das größte jüngere Erdbeben in diesem Gebiet (10. Jan. 1901) reichte mit der Zone stärkster Wirkungen bis an die Linie Dohna–Langenhennersdorf–Tetschen, also in das Katastrophengelände. Meßbare Krustenverschiebungen sind dabei allerdings nicht festgestellt worden, leichtes Schwanken der Möbel aber bis nach Altenberg und Böhmisch-Zinnwald. Gefährdet ist ferner der böhmische Abfall des Erzgebirges mit seinen staffelförmigen Abbrüchen. Im ganzen aber kann man sagen, daß die Hauptmasse des Erzgebirges von Erdbeben sehr wenig betroffen wird.

Etwas anderes ist es, ob die Gesteine im Gebiete großer Störungslinien nicht schon bei deren erster Anlage stark gelockert worden sind. Das ist zweifellos der Fall. Sehr gut läßt sich diese Erscheinung am Westrande des Lausitzer Granitgebietes beobachten. Wir kennen alle den trefflichen Lausitzer Granit, wie er bei Demitz-Thumitz gebrochen und zu Kopfsteinen oder großen Werkstücken verarbeitet wird. Im Gebiete der »Lausitzer Hauptverwerfung«, am Abbruche gegen das Elbtal, ist das Gestein kaum wiederzuerkennen. Es ist von zahllosen Rissen durchzogen, die eine Verwertung zu Kopfsteinen völlig ausschließen, und die »Trümmerstruktur« setzt sich selbst bis in die kleinsten Mineralkörnchen fort, die man unter dem Mikroskop beobachten kann. Würde man in solchem Gebiete eine Sperrmauer ansetzen – man sprach von einer Talsperre im Prießnitzgrunde bei Klotzsche – so könnte das aufgestaute Wasser sich allerdings unter starkem Druck seitlich und unter der Mauer in die Risse zwängen, sie mechanisch oder auch durch Lösungsvorgänge erweitern und sich einen Ausgang verschaffen. Daß dadurch schließlich die Mauer selbst gefährdet wird, ist nicht ausgeschlossen. Trümmerstruktur zeigen auch manche Gesteine im Elbtalschiefergebirge.

Eins ergibt sich aus diesen Erwägungen als unabweisbare Forderung: der Wasserbauingenieur hat nicht nur das eigentliche Baumaterial genau auf Struktur, Druckfestigkeit, Wasseraufnahmefähigkeit zu prüfen, sondern auch das anstehende Gestein im weiteren Umkreise der Sperrmauer. Wir sind in Sachsen in der glücklichen Lage, daß unser Land zu den geologisch am genauesten untersuchten Gebieten der Erde gehört; wir besitzen eine geologische Karte 1 : 25 000, unser geologisches Landesamt verfügt über eine sehr umfangreiche Dünnschliffsammlung aller sächsischen Gesteine, über genaue chemische Analysen – vor allem aber über einen ausgezeichneten Stab von Fachgelehrten, die ihre Erfahrungen jederzeit in den Dienst der Technik stellen. Da anzunehmen ist, daß unsre Talsperrentechniker von dieser Möglichkeit umfassenden Gebrauch machen und tektonisch gefährdete Gebiete meiden, dürfen wir hoffen, daß mit dem Gebirgsbau zusammenhängende Schädigungen von Staumauern kaum auftreten werden. Ob es uns jemals gelingen wird, ein Katastrophenhochwasser wie das zuletzt erlebte, hinter Sperrmauern abzufangen oder durch raschesten Abfluß unschädlich zu machen – das ist eine andere Frage!

Zerstörtes Wohnhaus in Glashütte

Blick vom Rand des Haberfeldwaldes bei Fürstenwalde auf die unbewaldete Kammhochfläche Ebersdorf–Mückentürmchen