Grafenberg: Vier Vulkane auf einen Streich

Der sogenannte Schwäbische Vulkan ist ein durch tertiärzeitliche vulkanische Aktivität geologisch beeinflusstes Gebiet auf dem Plateau des mittleren Abschnittes der Schwäbischen Alb und dessen nördlichem Vorland.

In einem Umkreis von 56 km wurden dort bisher über 350 Vulkanschlote (Diatreme) identifiziert. Zahlreiche verborgene Schlote konnten nur mithilfe geophysikalischer Methoden kartiert werden. Da die vulkanischen Aktivitäten nur im Miozän (vor 17–11 Mio. Jahren) stattfanden, sind nach dieser langen Zeit Vulkanmerkmale nur noch in einigen Fällen wahrnehmbar, in noch weniger Fällen prägend für das Landschaftsbild und ganz selten sind Schlotspitzen an der Oberfläche sichtbar. Am „Scharnhauser Vulkanschlot“, rund 23 Kilometer nördlich des heutigen Albtraufs, wurden Gesteinsfragmente des Weißjura (Malm beta) vorgefunden, wo alle drei Jurastufen längst abgetragen sind. Im Miozän muss sich das Albplateau folglich noch bis kurz vor Stuttgart erstreckt haben.

Seit dem Erlöschen des Vulkanismus im Miozän ist es zu keinen weiteren Aktivitäten mehr gekommen. Nach dieser langen Zeit sind Vulkanmerkmale nur in einigen Fällen wahrnehmbar und in noch weniger Fällen prägend für das Erscheinungsbild der Landschaften. An der Oberfläche sichtbare Schlotspitzen sind selten. Rhenanische Erosion, Verwitterung und Abtragung des Reliefs des Albplateaus um bis zu 200 m, nördlich des heutigen Albtraufs oft 300 m oder mehr, haben die Tops der Vulkanschlote abgeräumt und die Landschaft überprägt. Ein Übriges haben menschliche Einflüsse bewirkt – Besiedlung, technisierte Landwirtschaft, extensive Flächennutzungen und Arbeitsmigration in das Vorland.

Nach der Stilllegung der wenigen Vulkan-Steinbrüche die es gab, sind auch deren Spuren durch Bewuchs, Zerfall oder Zuschüttung verwischt. Die wasserstauenden Schlottuffeigenschaften sind für die Siedlungen der verkarsteten Schwäbischen Alb seit der flächendeckenden Albwasserversorgung ab 1870 unwichtig geworden. Im Alb-Vorland bildet das vulkanische Gestein oft kuppen- oder kegelförmige Erhebungen, weil die Mitteljura-Schichten weniger verwitterungs- und erosionsresistent als der Schlottuff sind. An den sonnenexponierten Hängen dieser Vulkanit-Härtlinge befinden sich oft Weingärten und Streuobstwiesen.

Die Vulkangänge entwickelten sich entlang tiefer, tektonisch zerrütteter Klüfte und Spalten, d. h. bevorzugt in tektonischen Schwächezonen (Täler und Karstklüfte). Die Wege erweiterten sich zu fast lotrecht verlaufenden Gängen und Durchschlagsröhren. Die Schlote weisen Durchmesser zwischen wenigen zehn Metern und 1,2 Kilometern auf. Die Tuffe bestehen vorwiegend aus meist sehr kleinen Lapilli, mit einem kristallinen Kern von Olivin oder Melilith, oder beiden (Mineralen), umgeben von einer Glashaut.

Die ersten Vulkanaktivitäten dürften in vielen Fällen ähnlich abgelaufen sein:

Mehr oder weniger zahlreiche Einzeleruptionen pro Schlot, mehrere Tage bis Monate dauernd. Ablagerung von Auswurfmaterial als Kraterwall und lateral über einige Kilometer, auch einige vulkanische Bomben. Es gab keine Lavaablagerungen. Die Spuren an den Oberflächen sind längst abgetragen. Die juvenilen Pyroklasten in den Schloten – Asche, Lapilli – und kantige sowie gerundete Xenolithe sind im Laufe der Zeit verdichtet und abgesackt (Herkunft der Xenolithe: Oberer Erdmantel, variszisches Grundgebirge, mesozoisches Deckgebirge).

Heute liegen über den meisten Schloten dünne Jura-Deckschichten und darüber noch zumeist dünne, nährstoffarme Verwitterungsdecken, auf denen sich viele, diesen Verhältnissen gut angepasste Pflanzengemeinschaften angesiedelt haben: artenreiche Weidegräser, seltene, wertvolle Blumen wie z. B. Orchideen. Auf dem Albteil des Urach-Kirchheimer Vulkangebiets sind heute flächig ausgedehnte Buchenwälder prägend.

Beim Durchschlagen der (grund-)wasserführenden Schichten kam es zu heftigen Wasserdampfexplosionen, die Trichter bildeten. Dabei stürzte ein Teil der Tuffe zusammen mit Trümmern der durchschlagenen Juradeckschichten in die Schlotöffnungen zurück, und infolge von Tuffentgasung sackten die Trichterfüllungen ab. In den oberen, unverfüllten Teilen der Trichter bildeten sich wassergefüllte Maare. Bei späteren Ausbrüchen weiteten sich Schlotgänge und führten zu weiteren Dampfexplosionen, bis das Wasser überall aufgebraucht war. Nach den sehr langen Prozessen von Abtragung, Verwitterung, Sedimentation und Kompaktion findet man heute Tuffite in den Schlotresten in geschichteter und ungeschichteter Form vor (Pyroklasten und Nicht-Pyroklasten). So werden die Reste noch heute vorgefunden.

Im Fall der beiden Pseudo-Zeugenberge Jusi und Aichelberg hat Cloos bis zu 300 m große „Sinkschollen“ aus nicht mehr existierenden stratigraphisch höheren Juraschichten im Schlottuff festgestellt, die zwar mehr oder weniger zerrüttet, aber noch in ihrem ursprünglichen Schichtverband erhalten seien. Lorenz hat jedoch die von Cloos behauptete mechanische Genese dieser Sinkschollen – sie hätten sich langsam „aus ihrem ursprünglichen Gesteinsverbund“ gelöst und seien dann langsam im „aufsteigenden Gas-Aschen/Lapilli-Strom“ abgesunken – als unhaltbar verworfen. Wegen ihrer enormen Größe seien diese Schollen vielmehr in calderaartigen Erweiterungen der initialen Förderschlote ausgebrochen und dann mit abgesackt.

Nur in einigen wenigen Vulkanschloten intrudierte in Nachschüben auch Magmaschmelze in schmalen Kanälen bis in die heutigen Aufschlussbereiche der Tuffe. Cloos beschreibt eine Intrusion im Jusi. Die Intrusionen enthalten viele verschiedene Mineralien, u. a. auch Olivin und Melilith. In der Geokarte sind 22 Eruptionspunkte mit massigen Olivin-Melilithen eingezeichnet.

Der ursprünglich postulierte Zusammenhang zwischen Wärmeanomalie und dem Vulkanismus des Urach-Kirchheimer Gebiets (Thermalbäder von Beuren und Bad Urach) muss „auf andere Ursachen in erdgeschichtlich jüngerer Vergangenheit zurückgeführt werden.“