Karbonatgesteine im Gebiet der Lochen-Subformation

Verbreitungsgebiet: Hohe Schwabenalb bei Meßstetten–Hausen am Tann, Dotternhauen–Ratshausen und bei Lautlingen

Erdgeschichtliche Einstufung: Lacunosamergel-Formation (joL), Obere Lochen-Subformation (joLOo), Wohlgeschichtete-Kalke-Formation (joW), Mittlere Lochen-Subformation (joLOm), Impressamergel-Formation (joI), Untere Lochen-Subformation (joLOu), Oberjura

(Hinweis: Die Rohstoffkartierung liegt noch nicht landesweit vor. Der Bearbeitungsstand der Kartierung lässt sich in der Karte über das Symbol „Themenebenen“ links oben einblenden.)

Lagerstättenkörper

Die zur Herstellung von Zementrohstoffen nutzbaren Bankkalksteine und Mergelsteine sowie z. T. mergelflaserigen Massenkalksteine des unteren Oberjuras der südwestlichen Schwäbischen Alb bestehen aus einem flächenhaften, schichtig aufgebauten Rohstoffkörper (Schichtfazies), der mit der Lochenfazies im selben stratigraphischen Niveau verzahnt ist. Die Verzahnung dieser beiden Fazieseinheiten geht mit raschen lithologischen Übergängen auf kurzer Distanz und starken Schwankungen der Mächtigkeiten einher. Die Karbonatgesteine der Schichtfazies fallen üblicherweise mit wenigen Grad nach Osten bis Südosten ein. An den Rändern der einzelnen Bioherme (Schwammstotzen der Lochenfazies) fallen die Bank- und Mergelsteine dagegen deutlich steiler in unterschiedliche Richtungen ein. Durch Mischung dieser Gesteine, i. d. R. ergänzt durch Zuschlagstoffe wie z. B. Tonsteine der Opalinuston-Formation, kann die erforderliche Zusammensetzung des ofenfertigen Rohmehls für Portlandzement erreicht werden (77 % Gesamtkarbonat sowie 42 % CaO und < 3 % MgO (Lorenz & Gwosdz, 1998). Die rohstoffgeologische Abgrenzung der Vorkommen berücksichtigt die nutzbare Mindestmächtigkeit (30‒40 m) und den geforderten Mindestvorrat, der bei Zementrohstoffen über 100 Mio. t liegen sollte. Die Abgrenzungen der dargestellten Lagerstättenkörper sind von verschiedenen Kriterien abhängig. Zu den Ausschlusskriterien zählen Eintalungen, Störungszonen, ein zu hoher Grad der Dolomitisierung, häufiges Auftreten von Kieselknollen, große Eintalungen, Dolinen und Senken sowie ein ungünstiges Abraum-Nutzschicht-Verhältnis.

Gestein

In der westlichen Schwäbischen Alb können an den Oberläufen der Oberen Bära, der Schlichem und der Eyach vom Liegenden zum Hangenden folgende Gesteine des Oberjuras in Kombination als Zementrohstoffe gewonnen werden: (1) Hellgraue Mergelsteine mit eingeschalteten Kalk- und Kalkmergelsteinbänken der Impressamergel-Fm. (Mächtigkeit: 15–75 m). (2) Stark mergelflaserige Bioherme der Unteren Lochen-Subformation (Mächtigkeit: 15–60 m). (3) Monotone, dichte, hellgraubeige Bankkalksteine (10–50 cm mächtig) mit hellgraubeigen Mergelsteinzwischenlagen (0,2–30 cm mächtig) der Wohlgeschichtete-Kalke-Fm. (Mächtigkeit: 10–90 m). (4) Massige, z. T. dickbankige Kalksteine, untergeordnet mit linsenförmigen Mergelsteinlagen, der Mittleren Lochen-Subformation (Mächtigkeit: 30–150 m). Die Bankkalksteine der Mittleren Lochen-Subformation können in stark absandende, vollständig aus Dolomitstein bestehende Lagen umgewandelt werden. Dedolomit („Zuckerkornlochfels“) wurde lagenweise in den dickbankigen Kalksteinen im Steinbruch Plettenberg (RG 7718-1) und nesterförmig in den Massenkalksteinen der Mittleren Lochen-Subformation am Großen Vogelfels am Oberen Berg bei Lautlingen festgestellt. (5) Hellgraubeige Mergelsteine mit eingeschalteten, plattigen bis dünnbankigen Kalksteinlagen der Lacunosamergel-Fm. (Mächtigkeit: 5–55 m). (6) Plattig–dünnbankige, flaserig–knauerige ausgebildete, unregelmäßig aufspaltende Kalksteine der Oberen Lochen-Subformation (Mächtigkeit: 10–80 m).

Petrographie

Schichtfazies: Die Gesamtkarbonatgehalte betragen für die Wohlgeschichtete-Kalke-Fm. (Bankkalksteine inklusive Mergelsteinlagen) 91–94 % (Calcit), für die Mergelsteine mit eingeschalteten Kalksteinbänken der Lacunosamergel-Fm. 79–82 % (Calcit 77–79 %; Dolomit 0–5 %) und für die Mergelsteine der Impressamergel-Fm. 78–84 % (Calcit 68–78 %; Dolomit 6–10 %).

Geochemische Analysen ergaben folgende Werte:

Chemie	Anteil [%]
Chemie	Wohlgeschichtete-Kalke-Fm. aus den Steinbrüchen Geisingen (RG 8018-1) und Dotternhausen (RG 7718-1) an zwei Proben	Lacunosamergel–Fm. (15 Proben aus der LGRB-Rohstofferkundungsbohrung Ro7819/B3 bei Michelfeld/Oberdigisheim, GLA 1995)	Impressamergel–Fm. (8 Proben aus der LGRB-Rohstofferkundungsbohrung Ro7819/B1 bei Geyerbad/Oberdigisheim, GLA 1995)
CaO	50,36–51,4	42,2–44,2	41,9–45,4
MnO	0,01–0,02	0,05	0,04
MgO	0,60–0,72	1,2–1,6	1,60–2,26
Fe₂O₃	0,55–0,91	1,1–1,7	1,10–1,65
SiO₂	3,90–4,73	11,8–13,8	9,4–11,6
Al₂O₃	1,45–1,82	3,4–4,1	3,4–3,9
K₂O	0,30–0,36	1,1	0,9–1,0
Na₂O	0,01–0,21	0,03	0,25
TiO₂	0,08	0,2	0,18
P₂O₅	0,04–0,07	0,09–0,10	0,08–1,10

Lochenfazies: Der Gesamtkarbonatgehalt beträgt für die Massenkalksteine der Mittleren Lochen-Subformation 94–97 % (Calcit). Obere und Untere Lochen-Subformation weisen einen Gesamtkarbonatgehalt von 92 sowie 93 % (Calcit) auf.

Die Mittlere Lochen-Subformation besteht neben Calcit überwiegend aus Quarz (Unlöslicher Rückstand), geochemische Analysen:

Chemie	Anteil [%]
Chemie	Mittlere Lochen-Subformation: Kalksteinblock an der Wolfshalde bei Hossingen und an der LGRB-Rohstofferkundungsbohrung Ro7819/B1 [2,3–6,3 m] bei Geyerbad/ Oberdigisheim	Untere Lochen-Subformation: LGRB-Rohstofferkundungsbohrung Ro7819/B1 [6,3–38,5 m] bei Geyerbad/ Oberdigisheim	Obere Lochen-Subformation: LGRB-Rohstofferkundungsbohrung Ro7819/B3 [6–38,7 m] bei Michelfeld/ Oberdigisheim
CaO	52,3–53,8	51,5	51,0
MnO	0,03
MgO	0,6	0,7	0,6
Fe₂O₃	0,2–0,3	0,5	0,4
SiO₂	1,6–3,2	4,0	5,6
Al₂O₃	0,4–1,0	1,4	1,3
K₂O	0,1–0,4	0,4	0,5
Na₂O	0,2
TiO₂	0,02
P₂O₅	0,04–0,06	0,04	0,05

Mächtigkeit

Geologische Mächtigkeit: Die genannte Gesteinsfolge ist zwischen 100–150 m mächtig. Da an einigen Stellen die oberen Gesteinseinheiten bereits abgetragen wurden, ist die Mächtigkeit entsprechend reduziert. Da an anderer Stelle am Top der Schichtenfolge noch Massenkalksteine anstehen, steigt dort die Mächtigkeit auf etwa 200 m an.

Nahaufnahme von teils bräunlichem, teils bläulich geflecktem Gestein. Das Gestein ist knollig und wellig und hängt über. Die Zwischenräume sind bemoost. — Dünnbankiger, flaserig-knaueriger Kalkstein. Einzelne Mergelsteinlagen treten in der Böschung als Hohlkehle zurück

Genutzte Mächtigkeit: Im Steinbruch Plettenberg (RG 7718-1) werden die Karbonatgesteine der Impressamergel- und der Wohlgeschichtete-Kalke-Fm. (Bankkalksteine inkl. Mergelsteinlagen) sowie der Unteren und Mittleren Lochen-Subformation in einer Mächtigkeit von 55–60 m unter Zugabe von Opalinuston aus der nahe gelegenen Tongrube Schömberg (Withau, RG 7818-3) zu Rohmehl für Zementklinker verarbeitet. Die Obere Lochen-Subformation wurde in mehreren Seitenentnahmestellen an der Langen Halde nordöstlich von Nusplingen sowie am Schopfenlöchle südlich von Oberdigisheim in einer Mächtigkeit von 3–5 m für den einfachen Wegebau herangezogen.

Blick auf eine graue Steinbruchwand. Im mittleren Teil ist ein bogenförmiger Verlauf der Schichtung erkennbar, hervorgehoben auch durch dunklere Streifen. — Stark mergelflaserige Bioherme der Unteren Lochen-Subformation

Gewinnung und Verwendung

Blick auf eine graue bis leicht rötliche Steinbruchwand. Das Gestein liegt in dünn geschichteten, nach rechts geneigten Lagen auf. Im Vordergrund belädt ein Radlader einen Kipplaster. — Gebankte Kalksteine mit Mergelsteinlagen der Wohlgeschichtete-Kalke-Formation

Gewinnung: Eine Gewinnung ist im Hangabbau oder im kombinierten Hang-/Kesselabbau mittels Bohren und Sprengen möglich. Das Material kann über eine Brecheranlage im Steinbruch zerkleinert und mit Bandanlagen oder einer Materialseilbahn wie am Plettenberg zum Zementwerk transportiert werden. Die Dosierung der aufgemahlenen Gesteine für das ofenfertige Rohmehl erfolgt üblicherweise aus Silos und die Homogenisierung auf einem Mischbett, sodass die Produktanforderungen eingestellt werden können. Bestimmte Gesteine, wie dolomitische Karbonatgesteine oder Karstlehme, können nur in genau kontrollierten geringen Mengen ergänzt werden.

Verwendung: Die Eignung dieser Serie ist durch ihre langjährige Nutzung durch das Zementwerk Dotternhausen am Albtrauf der westlichen Schwäbischen Alb nachgewiesen. Die Gesteine können zu Portland- und Spezialzementen verarbeitet werden, die im Hoch- und Tiefbau, für Normalbeton und für sonstige Zementprodukte Verwendung finden.

Plattig-dünnbankiger, flaserig-knauerig ausgebildeter, unregelmäßig aufspaltender Kalkstein. Einzelne unregelmäßig linsenförmig-flaserige Mergelsteinlagen treten in der Böschung als Hohlraum zurück (rechts unten im Bild). Straßenböschung an der Rosshalde auf der Südseite des Hummelbühls, nordwestlich von Nusplingen.

Plattig-dünnbankiger, flaserig-knauerig ausgebildeter, unregelmäßig aufspaltender Kalkstein. Einzelne unregelmäßig linsenförmig-flaserige Mergelsteinlagen treten in der Böschung als Hohlraum zurück (rechts unten im Bild). Straßenböschung an der Rosshalde auf der Südseite des Hummelbühls, nordwestlich von Nusplingen.
Dickbankige Kalksteine der Mittleren Lochen-Subformation. Im unteren Teil ist eine stark absandende, vollständig in Dolomitstein umgewandelte Lage zu sehen. In den überlagernden Schichten kommt Dedolomit in den rotbraun gefärbten Bereichen vor. Höhe der Abbauwand: ca. 15 m.

Dickbankige Kalksteine der Mittleren Lochen-Subformation. Im unteren Teil ist eine stark absandende, vollständig in Dolomitstein umgewandelte Lage zu sehen. In den überlagernden Schichten kommt Dedolomit in den rotbraun gefärbten Bereichen vor. Höhe der Abbauwand: ca. 15 m.
Gebankte Kalksteine mit Mergelsteinlagen der Wohlgeschichtete-Kalke-Formation in einer Abbauwand im Steinbruch Dotternhausen (Plettenberg, RG 7718-1).

Gebankte Kalksteine mit Mergelsteinlagen der Wohlgeschichtete-Kalke-Formation in einer Abbauwand im Steinbruch Dotternhausen (Plettenberg, RG 7718-1).
Detailaufnahme der Mittleren Lochen-Subformation an der Hossinger Leiter: Brockig-massige–dickbankige, dichte, sehr harte, unregelmäßig aufspaltende Kalksteine mit einer linsenförmigen Mergelsteinlage (Hohlkehle in der Bildmitte).

Detailaufnahme der Mittleren Lochen-Subformation an der Hossinger Leiter: Brockig-massige–dickbankige, dichte, sehr harte, unregelmäßig aufspaltende Kalksteine mit einer linsenförmigen Mergelsteinlage (Hohlkehle in der Bildmitte).
Dünnbankiger, flaserig-knauerig ausgebildeter, unregelmäßig aufspaltender Kalkstein. Einzelne unregelmäßig linsenförmig-flaserige Mergelsteinlagen treten in der Böschung als Hohlkehle zurück (unten im Bild). Forstwegeböschung an der Langen Halde, nordöstlich von Nusplingen.

Dünnbankiger, flaserig-knauerig ausgebildeter, unregelmäßig aufspaltender Kalkstein. Einzelne unregelmäßig linsenförmig-flaserige Mergelsteinlagen treten in der Böschung als Hohlkehle zurück (unten im Bild). Forstwegeböschung an der Langen Halde, nordöstlich von Nusplingen.
Stark mergelflaserige Bioherme der Unteren Lochen-Subformation in einer Abbauwand im Steinbruch Dotternhausen (Plettenberg, RG 7718-1). Höhe der Abbauwand: ca. 20 m.

Stark mergelflaserige Bioherme der Unteren Lochen-Subformation in einer Abbauwand im Steinbruch Dotternhausen (Plettenberg, RG 7718-1). Höhe der Abbauwand: ca. 20 m.
Felswand an der Hossinger Leiter (Mittlere Lochen-Subformation): Brockig-massige bis dickbankige, dichte, sehr harte, unregelmäßig aufspaltende hellgraue Kalksteine mit ca. 10–40 cm starken, hellgrauen Mergelsteinfugen, welche in Felswänden als Hohlkehlen besonders deutlich in Erscheinung treten. Höhe der Felswand: 50 m.

Felswand an der Hossinger Leiter (Mittlere Lochen-Subformation): Brockig-massige bis dickbankige, dichte, sehr harte, unregelmäßig aufspaltende hellgraue Kalksteine mit ca. 10–40 cm starken, hellgrauen Mergelsteinfugen, welche in Felswänden als Hohlkehlen besonders deutlich in Erscheinung treten. Höhe der Felswand: 50 m.

Externe Lexika

Oberjura-Massenkalk-Formation

Literatur

Franz, M., Schaaf, D., Schmidt, S. & Schweizer, V. (1987). Erläuterungen zu Blatt 7719 Balingen. – Erl. Geol. Kt. 1 : 25 000 Baden-Württ., 146 S., 1 Taf., Stuttgart (Geologisches Landesamt Baden-Württemberg).
Lorenz, W. & Gwosdz, W. (1998). Bewertungskriterien für Industrieminerale, Steine und Erden, Teil 2: Karbonat- und Sulfatgesteine. – Geologisches Jahrbuch, Reihe H, 4, S. 1–97.
Rilling, K. (2004). Erläuterungen zu Blatt 8017 Geisingen. – Bodenkt. Baden-Württ. 1 : 25 000, 103 S., Freiburg i. Br. (Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau).
Schweizer, V. & Franz, M. (1994). Erläuterungen zu Blatt 7819 Meßstetten. – Erl. Geol. Kt. 1 : 25 000 Baden-Württ., 112 S., 1 Beil., Stuttgart (Geologisches Landesamt Baden-Württemberg).
Werner, W., Giese, S. & Bock, H. (1995b). Lagerstättenpotentialkarte für die Region Neckar-Alb. Rohstoffgeologische Untersuchung der Kalksteinvorkommen des Weißen Juras. 161 S., 5 Anl., Freiburg i. Br. (Geologisches Landesamt Baden-Württemberg). [unveröff.]