Gesteine im Geo-Naturpark Frau-Holle-Land

Vor rund 12 Millionen Jahren, im jüngeren Tertiär, führte Vulkanismus in Nordhessen zur Entstehung des Meißner-Plateaus und einzelner Basaltvorkommen wie der Blauen Kuppe bei Eschwege, sowie dem Steinberg und dem Bilstein im Kaufunger Wald. Die Kitzkammer am Hohen Meißner und die Blaue Kuppe bei Eschwege erlangten zu Beginn des 19. Jahrhunderts in der Wissenschaft Bedeutung. Sie waren Gegenstand der Auseinandersetzung zwischen “Neptunisten“ und “Plutonisten“ hinsichtlich der Entstehung des Basalts. Die bis dahin geltende Meinung (Neptunisten), dass die Entstehung der Basalte auf wässrige Lösungen zurückzuführen seien, stand im Widerspruch zur auch heute noch gültigen Ansicht jüngerer Geologen (Plutonisten), die die Entstehung durch Vulkanismus vertraten.

Zur Zeit der Ablagerung des Muschelkalks vor 235 - 243 Millionen Jahren war die Region des Geo-Naturparks von einem tropischen bis subtropischen Randmeer mit wechselden Wasserständen bedeckt. Bei ansteigendem Meeresspiegel wurden im Unteren Muschelkalk kalkige Sedimente abgelagert, die in unserer Region landschaftprägende Schichtstufen bilden und mehr als 100 Meter mächtig vorkommen. Die namensgebenden Muschelabdrücke und Bohrgänge sind häufiger zu finden. Im Mittleren Muschelkalk ging der Meeresspiegel zurück und Salze wurden mit den Kalken ausgeschieden. Diese leicht verwitterbaren Kalke erreichen im Geo-Naturpark nur Mächtigkeiten von 20 - 25 Metern. Der Obere Muschelkalk ist wieder kalkig geprägt. Seelilien (Crinoiden) gehörten zu den häufigsten Lebewesen am Meeresgrund. Die Stielglieder (Trochiten) der Seelilien kommen häufig vor und bilden deutliche Schichtstufen.

Viele Waldbereiche im heutigen Geo-Naturpark sind aus Gesteinen des Buntsandsteins aufgebaut. Es überwiegen die meist rot gefärbten Sandsteine des Mittleren Buntsandsteins. Vor 251 Millionen Jahren entwickelte sich ein Ablagerungsraum, in dem Abtragungsmaterial alter Hochgebirge sedimentiert wurde. Gewaltige Mengen Abtragungsschutt wurden mittels großer Flüsse und sogenannter Schichtfluten in die Ebenen transportiert. Typische Sedimentstrukturen in den entstandenen Sandsteinen sind Schrägschichtungen, die geradezu ein Markenzeichen des Buntsandsteins darstellen. Die überwiegend rote Färbung der Sandsteine stammt von dem Mineral Hämatit, das sich in Trockenphasen in den Sedimenten bilden konnte. Das örtliche Vorkommen von weißen bis gelblichen Sandsteinen ist auf eine spätere Entfärbung zurückzuführen.

Der Zechstein, ein Kalk- und Dolomitgestein, wurde aus marinen Sedimenten gebildet. Vor über 250 Mio. Jahren haben sich im Zechsteinmeer Kalk, Dolomit, Gips, Anhydrit (Gips, dem das Wasser entzogen wurde) und Salze abgelagert. Die verschiedenen Ablagerungen waren vom Wasserstand des sich immer wieder verändernden Zechsteinmeeres abhängig. Bei höherem Meeresspiegel wurden Kalke und Dolomite gebildet. Bei extrem niedrigem Wasserstand und hohen Temperaturen wurden Gips und Salze abgeschieden. Dolomite bildeten sich z. B. durch die Einlagerung von Magnesium in Kalkschlämmen. Diese Verbindung hat sich in der weiteren Entwicklung verfestigt. Durch Auslaugung von Gips- und Salzeinlagerungen neigt der Zechstein zur Verkarstung. Die sich dabei bildenden Einstürze werden Dolinen genannt und sind z. B. in den Hie- und Kripplöchern bei Frankershausen zu beobachten.

Zu den ältesten Gesteinen im heutigen Geo-Naturpark gehören die Grauwacken, die zwischen Albungen und Witzenhausen in einem 20 km langen und 2 km breiten sattelartigen Aufbruch zutage treten. Dieser Unter-Werra-Sattel wird auch Werra-Grauwackenaufbruch genannt. Seine Gesteine wurden im Devon abgelagert und bildeten sich vor ca. 360 Millionen Jahren aus dem Abtragungsschutt umliegender Gebirge am Rand eines Meeres. Die Grauwacke ist ein sehr hartes Gestein und wird den Sandsteinen zugeordnet. In den aufgelassenen Steinbrüchen bei Dohrenbach und Hilgershausen ist dieses graue, in der verwitterten Oberfläche bräunlich erscheinende, harte Gestein zu finden. Aufgrund seiner Härte eignet sich die Grauwacke sehr gut zur Schotterverarbeitung und wird noch heute bei Frankershausen im Höllental abgebaut.