Abwasserstollen im Schwarzwaldkristallin (Mai 2025).
Abwasserstollen im Schwarzwaldkristallin (Mai 2025).
Ein Stück Schwarzwald in der Schweiz
Die Stadt Laufenburg hat in geologischer Hinsicht eine Besonderheit aufzuweisen. Hier befindet sich einer der wenigen / der größte Aufschluss des Schwarzwaldkristallins auf der Südseite des Rheins.
Die Aufschlüsse am Schlossberg und am Rheinufer stehen als Geotope unter besonderm Schutz.
Schlossberg von Laufenburg
(Geotop Inventar-Nr. 64626800)
Der Schlossberg von Laufenburg besteht aus kristallinen Gesteinen des Schwarzwaldes. Gebankte, gegen NW einfallende metamorphe Gneise und Schiefer werden von Pegmatitgängen (Adern von grobkristallinen Erstarrungsgesteinen) durchschlagen.
Schwarzwaldkristallin am Rheinufer von Laufenburg
(Geotop Inventar-Nr. 64626700)
Die Ufer beidseits des Rheins von Laufenburg werden durch steile Wände von Schwarzwaldkristallin (vor allem Gneise) gebildet. Ihre Verbindung unter dem Wasser bildete vor dem Aufstau des Kraftwerks die Stromschnelle von Laufenburg.
Textquelle: Geotope der Schweiz (opendata.swiss)
Das Kristallin wird lithostratigraphisch als Laufenburg-Gneiskomplex bezeichnet.
„Mehrphasig metamorphisierte, von Gängen durchzogene metapelitische Gneise, die wahrscheinlich schon im Präkambrium enstanden. Sie sind durch eine amphibolitfazielle Metamorphose geprägt. Eine spätere retrograde Überprägung mit intensiver Tektonisierung führte zur Bildung von Hellglimmer und zu einer starken Verschieferung (Glimmerschiefer).“
Textquelle: Lithostratigraphisches Lexikon der Schweiz
Bis zur letzten Eiszeit floss der Rhein noch südlich des Schlossberges, etwa in Höhe der Bahnlinie. Das Flussbett wurde jedoch durch Ablagerungen großer Sedimentmassen verriegelt, so dass sich der Rhein nördlich des Schlossbergs im harten Kristallingestein ein neues Bett suchen musste. Es entstand eine Stromschnelle, der Laufen, der der Stadt ihren Namen gab
Die Stromschnelle ist seit dem Bau des Rheinkraftwerks 1914 durch den Wasseraufstau nicht mehr ausgebildet. Durch den Wasseraufstau sind auch die temporären Aufschlüsse, die 1908 bis 1911 durch Sprengarbeiten für das Kraftwerk geschaffen wurden, nicht mehr sichtbar.
Abwasserstollen im Schwarzwaldkristallin (Mai 2025).
Ein Abwasserstollen im Schwarzwaldkristallin
Datenquelle: Büchi, E., Buletti, M. & Niggli, E.: Neue Aufschlüsse im schweizerischen Anteil des Schwarzwälder Grundgebirges, Schweizerische mineralogische und petrographische Mitteilungen, 64: 49-65, 1984.
Die Stadt Laufenburg (CH) errichtete 1980 am südlichen Rheinufer (Schweiz) mit einer Tunnelbohrmaschine einen Stollen im Festgesteinssockel der Altstadt, der aus dem Kristallin des Schwarzwalds (Grundgebirge) besteht. Der 220 m lange Stollen wurde eigens zur Verlegung eines Abwasserkanals errichtet (an der Firste werden in einem Rohr auch Stromleitungen geführt).
Lageskizze des Abwasserstollen in Laufenburg (CH).
Datenquelle: Büchi, E., Buletti, M. & Niggli, E.: Neue Aufschlüsse im schweizerischen Anteil des Schwarzwälder Grundgebirges, Schweizerische mineralogische und petrographische Mitteilungen, 64: 49-65, 1984.
Der Stollen ermöglicht das Studium des Gneis-Grundgebirges, der vielen granitoiden Gänge und anderer Gesteine. Der Stollen ist zum grössten Teil nicht verkleidet; immerhin sind 30 m mit Spritzbeton abgedeckt (u. a. ist auch der Lamprophyr bei m 110 nicht mehr sichtbar).
Der Stollen wurde mechanisch mit einer Vollschnitt-Tunnelbohrmaschine aufgefahren und besitzt deshalb einen kreisrunden Querschnitt, mit einem Durchmesser von 2,25 m. Die stellenweise zu beobachtende Rillung in der Stollenwand ist auf die Bearbeitung durch die Warzen-Bohrwerkzeuge der Maschine zurückzuführen. Der Stollen hat gekrümmte Gestalt und verläuft mehr oder weniger parallel zum Rhein, mit einem seitlichen Abstand von 5 bis 35 m vom Fluss. Die Felsüberdeckung beträgt nur gerade 1 bis 5 m.
Geologische Aufnahme
Der Stollen wurde im Jahr 1980 durch E. Büchi und H.J. Moser geologisch und radiometrisch aufgenommen.
Hochmetamorphe Gneise und Amphibolite werden von zahlreichen hellen, granitoiden Gängen durchschwärmt; migmatische Gesteine sind häufig. Dunkle, lamprophyrische Gänge sind die jüngsten Magmatite dieses Kristallinbereiches.
Hinweis:
Zur Lokalisierung der im Folgenden beschriebenen Beobachtungen sind die Laufmeter im Stollen angegeben, beginnend beim Südportal (Laufmeter Null).
- Migmatite
- Biotitgneise
- Amphibolite
- Biotitgneise bis Glimmerschiefer
- Pegmatite
- Aplite
- Lamprophyre und Semilamprophyre
- Quarzgang
- Messung Radioaktivität
P. Niggli hat 1924 im Werk „Die Gesteinsmetamorphose“ von U. Grubenmann und P. Niggli die Migmatite von Laufenburg als Injektionsgesteine gedeutet.
Nach 1945 erschienen wichtige Arbeiten deutscher Petrographen über das Schwarzwälder Kristallin im Allgemeinen, mit einer neuen Interpretation der migmatischen Bildungen: sie wurden als Produkte partieller Aufschmelzung gedeutet und als „Anatexite“, unterteilt in
- Metatexite
- Diatexite
- Palingenite
bezeichnet.
Schon Hoenes (1948) hat nun aber mit allem Nachdruck darauf hingewiesen, dass die Laufenburger „Metatexite“ sich von den gewöhnlichen Schwarzwälder Anatexiten mit den meist eutektischen Quarzfeldspatbeständen unterscheiden. Das Laufenburger Gebiet darf daher sicher auch weiterhin das besondere Interesse der Petrographen beanspruchen.
Zur verwendeten petrographischen Nomenklatur ist zu bemerken, dass wir versuchten, Bezeichnungen zu verwenden, die nicht durch petrogenetische Interpretationen allzusehr belastet sind.
So werden Gesteinsnamen wie „Injektionsgneise“, „Metatexite“, „Gneisanatexite“ nicht verwendet, obwohl die beiden letzteren Bezeichnungen in der Schwarzwälder Literatur heute sehr viel gebraucht werden.
Wir verwenden dagegen u.a. den Terminus „Migmatit“, und zwar im Sinne Mehnerts (1968), der die ursprüngliche „Definition“ von Sederholm (1907) berücksichtigt. Wie Mehnert erwähnt, gibt es viele Definitionen und Redefinitionen des Gesteinsnamens Migmatit. Wir erlauben uns trotzdem, hier eine Modifikation der Mehnertschen Definition vorzuschlagen, nämlich:
Migmatite sind grobgemengte, endogene, nicht-vulkanische Gesteine, bei denen eine der aufbauenden Gesteinsarten granitoide Zusammensetzung hat und meist aplitisch oder pegmatitisch ist.
Textquelle: Büchi, E., Buletti, M. & Niggli, E.: Neue Aufschlüsse im schweizerischen Anteil des Schwarzwälder Grundgebirges, Schweizerische mineralogische und petrographische Mitteilungen, 64: 49-65, 1984.
Sehr oft sind diese hell- bis dunkelgrauen Gesteine gebändert; alle Übergänge zu migmatischen Gneisen sind zu beobachten. Es handelt sich meist um hornblendeführende Biotitgneise.
Hauptgemengteile
Quarz (um 40 Vol.-%), Plagioklas (Oligoklas; 30-35 Vol.-%), Kalifeldspat (5-10 Vol.-%), Biotit (rotbraun; teilweise chloritisiert, 10-15 Vol.-%), Chlorit (5-10 Vol.-%), grüne Hornblende (0-5 Vol.-%).
Nebengemengteile
Zirkon, Titanit, Apatit, Orthit, opake Gemengteile und in einem einzigen Schliff Granat, reliktisch in Plagioklas.
In stark pegmatitisch durchaderten Biotitgneisen scheint Kalifeldspat Plagioklas zu verdrängen.
Es handelt sich wohl um Metasedimente (Grauwacken), die einer metamorphen Umwandlung in der hochgradigen Amphibolitfazies unterworfen waren. In der neueren Literatur über das Schwarzwälder Grundgebirge wird diese katazonale Metamorphose in das Altpaläozoikum gestellt („kaledonisch“).
Textquelle: Büchi, E., Buletti, M. & Niggli, E.: Neue Aufschlüsse im schweizerischen Anteil des Schwarzwälder Grundgebirges, Schweizerische mineralogische und petrographische Mitteilungen, 64: 49-65, 1984.
Dem Biotitgneis (mit seinen migmatischen Varietäten) sind 2-30 cm mächtige Amphibolitbänder eingelagert. Stellenweise sind die Amphibolite von einer bis 1 cm breiten biotitreichen Zone begrenzt; im angrenzenden Gneis folgt dann meist ein 1-2 cm breites leukokrates Band.
Im frischen Handstück erscheint der Amphibolit dunkelgrün.
Hauptgemengteile
grüne Hornblende (55-65 Vol.-%), Plagioklas (um 30% An, 35 Vol.-%) und Biotit (inkl. Sekundärer Chlorit, bis 5 Vol.-%). Quarz ist nur in dünnen Quarzadern zu beobachten.
Nebengemengteile
reichlich Titanit, opake Gemengteile in z.T. grossen Körnern und gelegentlich Apatit und Zirkon. Opake Erzkerne werden manchmal von Titanit umsäumt.
Die Amphibolitbänder sind oft zerbrochen, von Staffelbrüchen in Blöcke zerlegt und ferner auch boudiniert. Zwischen den „Boudins“ sind oft granitoide «Metatekte» zu beobachten.
Die migmatischen Gneise sind im wesentlichen Bändermigmatite, die aber an vielen Stellen auch ader- bis netzartiges Leukosom zeigen (Proben von m 19 und m 50). Es ist sehr wohl möglich, dass ein Teil (aber nur ein Teil) der Bänderung primär-sedimentär ist. Die Metamorphose und die partielle Aufschmelzung akzentuierten dann diese Bänderung noch.
Die dunkleren Lagen stimmen mineralogisch mit den schon beschriebenen Biotitgneisen überein. Im Leukosom sind Quarz, Kalifeldspat (gelegentlich ist Mikroklingitterung sichtbar) und Plagioklas Hauptgemengteile. Myrmekitbildungen sind recht häufig. Biotit und Hornblende skelettartig ausgebildet) sind Nebengemengteile.
Für einen Teil der konkordanten, z.T. linsigen Leukosome konnte ein direkter Zusammenhang mit diskordanten Pegmatitgängen festgestellt werden. Das granitoide Material ist auf alle Fälle oft nicht aus der unmittelbaren Umgebung durch partielle Anatexis beziehbar. Es fanden Wanderungen mindestens im Dekameterbereich statt.
Textquelle: Büchi, E., Buletti, M. & Niggli, E.: Neue Aufschlüsse im schweizerischen Anteil des Schwarzwälder Grundgebirges, Schweizerische mineralogische und petrographische Mitteilungen, 64: 49-65, 1984.
Stark schiefrige, hellglimmerführende Biotitgneise bis Glimmerschiefer
Bei „190 m“ bis „204 m“ sind die Gneise sehr schiefrig und führen Hellglimmer.
Zonenweise ist eine ausgeprägte Kleinfältelung zu beobachten. Die Klüftung ist engständig; die Gesteine zeigen starke Verwitterungserscheinungen.
Hauptgemengteile
Quarz (0,6-0,8 mm gross, 35-40 Vol.-% des Gesteins), Plagioklas (0,3-1,2 mm, An-Gehalt 15, 30-35 Vol.-%), Biotit (5-10 Vol.-%), Hellglimmer (5-10Vol.-%) und Chlorit (5-10 Vol.-%). Kalifeldspat kommt vor, ist aber selten.
Der Hellglimmer ist wohl eine retrograde Bildung meist aus Sillimanit und mit einer Phase starker Deformation verknüpft. Daneben sind zu Schichtsilikaten zersetzte, ehemalige Cordierite zu beobachten.
Es handelt sich also um retrograd veränderte Sillimanit-Cordierit-Gneise.
Textquelle: Büchi, E., Buletti, M. & Niggli, E.: Neue Aufschlüsse im schweizerischen Anteil des Schwarzwälder Grundgebirges, Schweizerische mineralogische und petrographische Mitteilungen, 64: 49-65, 1984.
Diese grobkörnigen, granitoiden Gänge kommen in mindestens zwei Generationen vor.
Hauptgemengteile
Quarz (u.d.M. undulös auslöschend, mit suturierten Korngrenzen, mit vielen Fluid-Einschlüssen), Plagioklas (siehe weiter unten) und Kalifeldspat (z.T. perthitisch, manchmal mit schwach sichtbarer Mikroklingitterung).
Die älteren, weissen Pegmatite sind nach unseren vorläufigen Untersuchungen weniger reich an Kalifeldspat als die jüngeren, rötlichen Gänge. Biotit (z.T. chloritisiert) ist Nebengemengteil. Der Plagioklas ist fast immer von Hellglimmermineralien durchsetzt; polysynthetische Verzwillingung ist stets vorhanden.
Textquelle: Büchi, E., Buletti, M. & Niggli, E.: Neue Aufschlüsse im schweizerischen Anteil des Schwarzwälder Grundgebirges, Schweizerische mineralogische und petrographische Mitteilungen, 64: 49-65, 1984.
Rote bis blass gelbliche Aplite durchschlagen recht geradlinig die Gneise und die Pegmatite. Sie zerfallen beim Anschlagen mit dem Hammer in kleinwürfelige Bruchstücke.
Auch die Aplite bestehen im Wesentlichen aus Quarz, Plagioklas und Kalifeldspat. Nebengemengteile sind Biotit (z.T. chloritisiert), seltener Muskowit sowie opake Gemengteile.
Einmessungen der Gangwände der Aplite ergaben, dass diese einem alten Kluftflächensystem, das mit Fallwinkeln von 40-45° recht genau gegen Osten einfällt, folgen.
Textquelle: Büchi, E., Buletti, M. & Niggli, E.: Neue Aufschlüsse im schweizerischen Anteil des Schwarzwälder Grundgebirges, Schweizerische mineralogische und petrographische Mitteilungen, 64: 49-65, 1984.
An vier Stellen durchschlagen Gänge von basischem bis intermediärem Chemismus die Gneise und die sauren Gänge. Die Gangwände fallen mit 80-85° nach NNE ein.
Sie sind in «kaltes» Grundgebirge eingedrungen: sie zeigen schnell abgekühlte Ränder («chilled margins»). Jeder der vier Gänge ist verschieden von den anderen.
Makroskopisch ist oft Biotit erkennbar. Nach den chemischen und den mineralogischen Befunden handelt es sich um Lamprophyre und Semilamprophyre, wie sie im Schwarzwald sehr verbreitet sind.
Die Gänge besitzen Mächtigkeiten von 15-250 cm. Sie sind intensiv zerklüftet. Es handelt sich sicher um Spaltenfüllungsgänge; die geometrischen Kriterien von E. Niggli (1952) für intrusive Gänge können festgestellt werden.
Drei der Gänge wurden chemisch untersucht, nämlich diejenigen bei
- „110 m“
- „161 m“
- „182 m“
Textquelle: Büchi, E., Buletti, M. & Niggli, E.: Neue Aufschlüsse im schweizerischen Anteil des Schwarzwälder Grundgebirges, Schweizerische mineralogische und petrographische Mitteilungen, 64: 49-65, 1984.
Bei „96/97 m“ durchschlägt ein Quarzgang den Gneis. Er verläuft parallel zu einem Aplitgang und ist mit diesem in direktem Kontakt. Ob der Quarzgang jünger oder älter als die Lamprophyre ist, kann nicht entschieden werden. Wir halten ihn für das jüngste Gestein im Stollenaufschluss. Er ist ca. 30 cm breit.
Im Aufschluss war eine offene Kluft sichtbar, in welcher dünne, prismatische Quarzkristalle (bis1 cm lang) vorkamen.
Die mikroskopische Untersuchung zeigte, dass die Quarzkörner stark undulös auslöschen und z. T. zerbrochen sind; sie besitzen perlschnurartig aufgereihte Fluid-Einschlüsse. Äderchen sind mit feinkörnigem Quarzgewebe besetzt.
Die opaken Gemengteile (wenige Körner) sind nach dem röntgenographischen Befund Arsenopyrit. Die mikroskopischen Beobachtungen zeigen, dass auch das wohl jüngste Gestein im Stollen nach der Bildung noch Stress unterworfen war.
Textquelle: Büchi, E., Buletti, M. & Niggli, E.: Neue Aufschlüsse im schweizerischen Anteil des Schwarzwälder Grundgebirges, Schweizerische mineralogische und petrographische Mitteilungen, 64: 49-65, 1984.
Die Messungen wurden im Stollen direkt am Felsen mit einem Scintillometer Saphymo-Srat, SPP-2-NF, Serie 8, Nr. 483F durchgeführt.
Die höchstenStrahlungsintensitäten zeigen überraschenderweise die Lamprophyre. Die nachstehenden Werte geben die Durchschnittswerte für die verschiedenen Gesteinstypen wieder:
- Gneis:130 cps
- «alter» Pegmatit: 103 cps
- junger Pegmatit: 122 cps
- Aplit: 162 cps
- Lamprophyr: 344 cps
- Quarzgang: 87 cps
Textquelle: Büchi, E., Buletti, M. & Niggli, E.: Neue Aufschlüsse im schweizerischen Anteil des Schwarzwälder Grundgebirges, Schweizerische mineralogische und petrographische Mitteilungen, 64: 49-65, 1984.
75 m
roterAplit durchschlägt weissen konkordanten Pegmatit.
98 m
grosse liegende isoklinale „Falte“ eines weissen Pegmatits
146 m
Bändergneis mit Amphibolitband.
Zwei Generationen von Pegmatiten:
die jüngeren, deutlich diskordanten Pegmatite durchsetzen etwas grobkörnigere, konkordante Pegmatite.
Beim Zerbrechen des Amphibolitbandes Bildung granitoider Gänge.
188 m
Lamprophyrgang (geknickt, schwarz gezeichnet) durchschlägt Gneis und rosafarbenen Aplit
Textquelle: Büchi, E., Buletti, M. & Niggli, E.: Neue Aufschlüsse im schweizerischen Anteil des Schwarzwälder Grundgebirges, Schweizerische mineralogische und petrographische Mitteilungen, 64: 49-65, 1984.
Bildungsphasen der Laufenburger Gesteine
Phase 1
Sedimentation von Grauwacken (Ausgangsgesteine der Gneise)
Bildung basischer Tuffe oder/und Laven (Ausgangsgesteine der Amphibolite)
Altpaläozoikum oder Präkambrium
Phase 2
Metamorphose und Anatexis in der hochgradigen Amphibolitfazies, überleitend zu Phase 3
Phase 3
Intrusion der meist weissen Pegmatite, sowohl diskordant wie konkordant, z.T. „verfaltet“
Phase 4
Intrusion der meist rötlichen Pegmatite
Abwasserstollen im Schwarzwaldkristallin (Mai 2025).
Phase 5
Intrusion der roten bis gelblichen Aplitgänge
Phase 6
Intrusion der Lamprophyre und Semilamprophyre
Phase 7
Intrusion Quarzgang
Textquelle: Büchi, E., Buletti, M. & Niggli, E.: Neue Aufschlüsse im schweizerischen Anteil des Schwarzwälder Grundgebirges, Schweizerische mineralogische und petrographische Mitteilungen, 64: 49-65, 1984.
Geologische Exkursion durch den Abwasserstollen
Der Stollen kann im Rahmen einer geologischen Exkursion in der Altstadt besichtigt werden. Für die Teilnahme an der Exkursion ist eine Anmeldung bei der Tourist-Information Laufenburg (Schweiz) erforderlich.
Die Tour startet vor der Tourist-Info direkt an der Rheinbrücke, führt durch die untere Altstadt und auf den Schlosshügel. Aber der absolute Höhepunkt ist die „Befahrung“ (Begehung) des Stollens.
Ein ganz besonderer Ort im „Schwarzwald“ und das in der Schweiz.
Eine Führung für Gruppen ist bei der Stadt Laufenburg auf Anfrage jederzeit buchbar. Dauer ca. 1.5 Std.
Die außergewöhnliche Exkursion gibt einen phantastischen Einblick in die Gesteine des Schwarzwaldkristallis, auf denen Laufenburg aufgebaut ist.
Überzeugen Sie sich selbst, am besten vor Ort. Was genau Sie im Stollen erwartet sehen Sie in der folgenden 360°-Ansicht (externe Webseite).
Virtuelle „Befahrung“
Abwasserstollen im Schwarzwaldkristallin (2025).
Zahlen zum Stollenbau
Baubeginn: 18.08.1980
Fräsbohrarbeiten: 09.09.1980 bis 13.11.1980 (46 Tage)
Mittlere Bohrleistung: 4,35 m pro Tag
Länge: 200 m
Durchmesser: 227 cm
Lageabweichung: 5 cm
Höhenabweichung: 1,5 cm
Kostenschätzung: 800.000 Schweizer Franken
Tatsächliche Kosten: 620.000 Schweizer Franken (!!!)
Blick auf Laufenburg (Schweiz) im Mai 2025. Der Abwasserkanal verläuft bogenförmig parallel zum Rhein, unterhalb/im Bereich der auf dem Foto erkennbaren vorderen Gebäudezeile.
Textquellen
Büchi, E., Buletti, M. & Niggli, E.: Neue Aufschlüsse im schweizerischen Anteil des Schwarzwälder Grundgebirges, Schweizerische mineralogische und petrographische Mitteilungen, 64: 49-65, 1984.