Perm

296 Ma bis 251 Ma vor heute

Name: Der englische Geologe Sir Roderick Impey Murchison benannte das Perm 1841 nach einem Gouvernement in Russland, wo im Ural gefundene Sedimentschichten dieses Zeitalters durch ihre Fossilien mit gleich alten Schichten in Deutschland verglichen werden konnten. In Deutschland wird das Perm in zwei Abteilungen gegliedert, die nach alten Bergmannsbezeichnungen Rotliegendes (oder Unterperm) und Zechstein (oder Oberperm) benannt sind. Die permischen Gesteine sind weltweit reich an Kohle-, Erdöl- und Erdgaslagerstätten.


Tektonik: Starker Vulkanismus weist auf das Ende der variszischen Gebirgsbildung hin, die zur Vereinigung aller Kontinente der Erde zum Superkontinent PANGÄA führt. Es war das einzige Mal in der Erdgeschichte, daß alle Landmassen zu einem einzigen Kontinent verbunden waren. Gleichzeitig setzt die Abtragung der variszischen Gebirge ein. Infolge einer Klimaerwärmung kommt es weltweit zu Meeresüberflutungen mit wiederholten Evaporationsphasen (Eindampfung mit Bildung mächtiger Salzlager). Durch Vorstoß des arktischen Meeres nach Mitteleuropa besteht über das Gebiet des Urals eine Verbindung zur Tethys. In Südeuropa bilden sich mächtige marine Kalkablagerungen in den flachen Trögen der westlichen Tethys (heutiges Alpengebiet). Ural faltet sich auf. Um den Pazifik herum bilden sich Geosyklinalsysteme (spätere Anden), Gebirge in der Antarktis, Bildung der japanischen Inseln.


Rotliegendes
Das heutige Deutschland lag relativ zentral in Pangäa. Bewegungen der Lithosphärenplatten, begleitet von Erdbeben und Vulkanausbrüchen, veränderten im ausklingenden Karbon und zu Beginn des Rotliegenden die Landoberfläche.

Das Variszische Gebirge zerfiel in einzelne Gebirgszüge und langgestreckte Beckenlandschaften. Lag Mitteleuropa zu Beginn des Perms noch in Äquartornähe, so driftete es im Laufe der Zeit nordwärts. Das feuchtwarme, tropische bis subtropische Klima wurde zunehmend trockener.

Flora und Fauna
Farnwälder und baumartige Schachtelhalmgewächse bildeten anfangs eine üppige Vegetation. Ein großer Teil des Wassers war in riesigen Eismassen auf den Kontinenten der Südhalbkugel gebunden. So stand für den globalen Kreislauf weniger zur Verfügung. Als Folge wurde das Klima trockener und heißer. An Stelle der Tropenwälder trat die nackte, meist (durch Eisenoxyde) rot gefärbte Erde (daher: Rotliegendes).

Die Pflanzen waren nur noch an den Ufern der Flüsse und Seen zu finden. In den trockeneren Gebieten bildeten frühe Nadelbäume (Walchien) und Samen tragende Baumfarne (Callipteriden) den kargen Bewuchs. Libellen, Netzflügler und erstmalig auch Käfer traten auf. In den Flüssen und Binnenmeeren lebten Muscheln, kleine Krebse, Fische (Palaeonisciden) sowie Süßwasser- und Stachelhaie. Ur-Lurche, Archegosaurus decheni, jagten in den Seen ihre Beute. Reptilien, wie der säugetierähnliche, pflanzenfressende Pelycosaurier, besiedelten die Nadelwälder und die Wüstengebiete.
Während des Perms entstanden neben den Stammgruppen der späteren Saurier auch bereits die Stämme, aus denen sich Millionen Jahre später die Säugetiere und Vögel entwickelten. Hitze, Trockenheit und der hohe Salzgehalt der wenigen stehenden Gewässer machten die Umwelt zum Ende des Rotliegenden zunehmend lebensfeindlicher und die Tier- und Pflanzenwelt immer artenärmer.

Zechstein
Im Zechstein kam es in Mitteleuropa durch das Absinken des Untergrundes zur Bildung des Germanischen Beckens. Nach Süden wurde das Becken durch die Vindelizische Schwelle vom Südmeer, der Tethys, abgetrennt. Von Norden konnte das Meer bis ins Beckeninnere vordringen und die eingeebnete Hügellandschaft überfluten.

Ältere Ablagerungen wurden im Meerwasser aufgearbeitet und als Zechsteinkonglomerat wieder abgelagert. Durch Einschnürung der Wasserstraße verwandelte sich das flache Zechsteinbecken in ein sauerstoffarmes Meer. Bei hoher Schwefelwasserstoffkonzentration bildete sich auf dem schlechtdurchlüfteten Meeresboden Faulschlamm. Es kam zu Ausfällungen zahlreicher Metalle, vor allem Kupfer, Blei und Zink. Ein abbauwürdiger Horizont, der sogenannte Kupferschiefer, wie bei Mansfeld im Harz, entstand. Unter dem Einfluss eines heißen Wüstenklimas trocknete das Flachmeer im Zechstein immer wieder aus, und es kam, vor allem in den Zentren der Becken, zu mächtigen Salzablagerungen.

Flora und Fauna
In Küstennähe lebten riffbildende Moostierchen (Bryozoen) mit einer artenreichen Meeresfauna. Ammoniten, Brachiopoden, Seeigel und Strahlenflosser, wie Palaeoniscum freieslebeni, bevölkerten das Zechsteinmeer. Bei den zunehmend schlechteren Lebensbedingungen gingen die Fische, wie auch alle andere Organismen, die sich nicht schnell genug anpassen konnten, massenhaft zugrunde. Am Ende des Perms und somit am Ende des Erdaltertums wurde die Tierwelt, insbesondere die des Meeres, von einem Massensterben betroffen, dem etwa 70-90 der Arten zum Opfer fielen. Das umgebende Festland war wahrscheinlich Halbwüste mit geringem Pflanzenbewuchs. Nadelbäume und Nacktsamer (Gymnospermen) trotzten den unwirtlichen Bedingungen. Die ersten Gingkogewächse, die Vorläufer der Laubbäume, entwickelten sich.

Bildung von Salzlagerstätten
Als Binnenmeer war das Zechstein-Becken in hohem Maße vom Zusammenhang mit der offenen See abhängig. Wiederholte Erweiterungen und Verengungen einer Verbindungsstraße zwischen Becken und Nordmeer führten zu verschiedenen Ablagerungszyklen. Man unterscheidet vier Hauptsedimentationsphasen: Werra-, Staßfurt-, Leine- und Aller-Serie. In jedem Zyklus wurden entsprechend ihrer Löslichkeit unterschiedliche Salzgesteine ausgefällt. Zuerst Kalke, dann Dolomit, Gips und Anhydrit, gefolgt von Steinsalz und den leicht löslichen Kalium- und Magnesiumsalzen. Die nord- und mitteldeutschen Salzgesteine erreichten im Inneren des Beckens Mächtigkeiten von über 450 Metern. Die Meerwasserzufuhr in das Zechsteinbecken wurde periodisch mehrmals unterbrochen, so dass eine völlige Eindampfung des Wassers erfolgen konnte. Anschließend kam es zur Senkung der Schwelle, und es begann ein neuer Ausfällungszyklus.

Salzaufstieg (Halokinese)
Über den Zechsteinsalzen lagerten sich die 2.000 2.500 Meter mächtigen Schichten des Erdmittelalters ab. Im Laufe der Jahrmillionen wanderte das Salz unter der Last dieser Deckschichten - die kritische Grenze liegt bei ungefähr 700 Meter Decklast - in Hebungs- und Schwächezonen, Sättel oder Spalten und stieg in der Kreide (135 - 60 Millionen Jahre vor heute) in Gestalt von Salzstöcken auf. Motor dieses Salzaufstiegs ist das geringere spezifische Gewicht des Salzes. Die darüber liegenden Gesteinsserien wurden beim Salzaufstieg aufgebogen, aufgewölbt und vielfach zerbrochen.


Salzvorkommen in Salzgitter
Die Zechsteinsalze, die im tiefen Untergrund im ganzen Stadtgebiet Salzgitters vorhanden sind, liegen in den Kalisalzstöcken bei Flachstöckheim, am Thieder Lindenberg sowie in den Kernzonen des Salzgitter Höhenzuges der Erdoberfläche am nächsten. Der Salzstock unter der Altstadt von Salzgitter-Bad, der durch den Salinenbetrieb viele Jahrhunderte von großer wirtschaftlicher Bedeutung war, speist heute das Solebad am Greif. Ebenfalls wirtschaftlich wichtig sind die von Erdöl begleiteten Salzstöcke in den Bereichen von Osterlinde, Lebenstedt und Broistedt.

 

Tier- und Pflanzenwelt: Im Perm zogen sich die Sporenpflanzen wie Schachtelhalme, Bärlappe und Farne zugunsten der Nacktsamer zurück. Neben Nadelhölzern traten Ginkgogewächse auf. Am Anfang des Perms gab es zahlreiche Arten wirbelloser Meereslebewesen, die in den warmen flachen Binnenmeeren gediehen; zu ihnen gehörten riesenhafte Muscheln. EryopsWichtige Leitfossilien sind die weit verbreiteten Schnecken, obwohl sie in ihrer Bedeutung allmählich hinter den Muscheln zurücktraten. Die Insektenfauna war durch Libellen, Käfer, Netzflügler und Schnabelkerfe charakerisiert. Amphibien waren noch individuenreich vertreten, hatten ihren evolutionären Höhepunkt jedoch bereits überschritten und gingen in der Artenzahl zurück. Die Reptilien dagegen, die im vorangegangenen Karbon erschienen waren, machten eine rasche evolutionäre Entwicklung durch. So erschienen im Perm die Vorgänger der Dinosaurier.

Ein massenhaftes Aussterben von Tierarten – es war das größte Massensterben der Erdgeschichte, das schätzungsweise 75 bis 90 Prozent aller Tierarten erfasste – löschte am Ende des Perms große Gruppen von Korallen, Moostierchen, Stachelhäutern und anderen Wirbellosen wie Trilobiten aus. Dieses Massensterben fand jedoch nicht in Form einer plötzlich eintretenden Katastrophe statt, sondern erstreckte sich über sehr lange Zeiträume.

Klima: In dieser Zeit waren große Teile der Südhemisphäre von Gletschern bedeckt, die bis weit nach Norden vorstießen. Die gewaltigen tropische Wälder rings um den Äquator bildeten mit ihrer Biomasse gewaltige Kohleflöze aus, genau wie die riesigen Wälder in den gemäßigten Zonen während der Warmzeiten. Das Klima war im Perm allgemein kühler als heute, jedoch ohne ausgeprägte Klimadifferenzierung. Mitteleuropa liegt mit heißem Wüstenklima fast am Äquator. Im Gegensatz dazu werden weite Teile der Südhalbkugel (Afrika, Indien, Südamerika, Australien) von riesigen Eismassen bedeckt. Eine Erwärmung führt im Oberperm teilweise zur Abschmelzung der Gletscher und läßt den Meeresspiegel ansteigen. Treibeis ist jedoch anscheinend noch bis zum Ende der Epoche vorhanden. Durch trockeneres Klima entstehen in Nordamerika und Mitteleuropa ausgedehnte Wüsten. Der Beginn des Perms in Mitteleuropa ist durch das Ende der Kohlebildungen und das Vorherrschen roter Sedimente gekennzeichnet (Rotliegendes). Der Abtragungsschutt des Variszischen Gebirges wird in langgestreckten grabenartigen Senken abgelagert. Im Gegensatz dazu ist das Oberperm durch helle Sedimentfarben gekennzeichnet (Zechstein). In einem weit ausgedehnten Binnenmeer werden Dolomite und Kalke abgelagert. Seine Verbindung zum offenen Weltmeer wird mehrfach unterbrochen. In den Flachwasserbereichen und Lagunen werden in heißem Wüstenklima durch Verdunstung bis zu 1000 Meter mächtige Salzablagerungen ausgefällt. Bildung der Kohlevorkommen Chinas und Russlands und im Bereich der Südkontinente.

nach Renate Vanis, Einblick in die Erdgeschichte, Veröffentlichung des Städtischen Museums Salder