Teil III: Känozoikum / Erdneuzeit

Paläozän und Eozän (vor 66,0 – 33,9 Millionen Jahren)

Die globale plattentektonische Entwicklung wurde von der Divergenz des Atlantiks und dem Zerfall von Pangäa bestimmt. In Südeuropa dominierte dagegen Kompressionstektonik. Die Adriatisch-Apulische Platte wurde an den Großkontinent Eurasia angeschweißt. Diese Kollision führte zur weitgehenden Subduktion der Neotethys. Die Nord-Süd-Kompression resultierte in der Auffaltung der Alpen und des Karpatengürtels.

Hauptgebiete der Sedimentation folgten tektonisch vorgezeichneten Senkungszonen. Das Nordseebecken und Teile des norddeutschen Flachlandes sowie der Niederrheinischen Bucht wurden zum Hauptsenkungsfeld mit Ost-West-Orientierung. Der Oberrheintalgraben, das Mainzer Becken und die Hessische Senke stellten dagegen Sedimentationsgebiete mit Nord-Süd-Orientierung dar.

Marine Eozän-Tone (Typ 21)

Zu Beginn des Eozän waren große Teile von Mitteleuropa Landoberfläche. Bis nach Skandinavien herrschte eine üppige Vegetation mit tropischen Bernsteinwäldern. Dann verschob sich die Strandlinie weiter nach Süden, sodass weite Teile des heutigen mitteleuropäischen Tieflandes von der eozänen Nordsee bedeckt waren. Hier kamen dunkle fette Tone mit expansiven Dreischichtsilikaten zum Absatz. Ein Vorkommen dieser Art stellt die Friedländer Blautonscholle in Mecklenburg-Vorpommern dar. Mineralogisch ähnliche Vorkommen haben sich im Gebiet zwischen Weser und Ems gebildet. Ziegeleitechnisch sind derzeit alle marinen Eozän-Tone ohne Bedeutung.

Paläogeographie im Eozän / Quelle: Meschede (2015)

Kontinentale Eozän-Kaoline/Tone (Typ 22)

Das südlich angrenzende Festland war ein ausgedehntes Senkungsfeld mit großen Sümpfen und tropischen Regenwäldern, ähnlich dem heutigen Brasilien. Auf den paläozoischen Mittelgebirgsrümpfen bildeten sich primäre Kaolinkrusten, wobei die Kaolinisierung oft schon in der Unterkreide begonnen hat. Ausgangsgesteine waren Granite, Granodiorite, Grauwacken, Pechsteine, Rhyolithe und Tonschiefer. Daneben stellten Arkosen aus dem Buntsandstein ein wichtiges Ausgangsgestein dar.

Die wichtigsten Kaolinlagerstätten Deutschlands liegen in Nordbayern und im südlichen Mitteldeutschland mit der Schwerpunktregion Mittelsächsisches Hügelland. Zu nennen sind hier insbesondere das oberpfälzer Revier Hirschau-Schnaittenbach sowie die mitteldeutschen Lagerstätten in der Region Halle-Leipzig, der Oberlausitz und im Raum Meißen. Kleinere Vorkommen an primären Kaolinen finden sich im Westerwald.

Das Tagebaurevier Hirschau-Schnaittenbach (mit frdl. Genehmigung)

Granodioritische Kaolinroherde im Kaolinwerk/Oberpfalz (2013)

Waschtrommeln und Hydrozyklone in der Kaolinaufbereitung (2013)

Im Laufe von Millionen Jahren wurden die bis zu 100 m mächtigen kaolinitischen Verwitterungskrusten weitgehend abgetragen. Durch Absatz der Sedimentfracht in flachen Lagunen, Ästuaren und Seen sind sekundäre Kaolintonlagerstätten entstanden. Bei der Ablagerung von eisenarmen Suspensionen im sauren/reduzierenden Milieu haben sich weißbrennende Tone gebildet. Solche Bedingungen waren in Sumpfwäldern und Mooren gegeben. Eine der größten Lagerstätten dieser Art befindet sich bei Roßbach im Geiseltal südwestlich von Halle.

Eine der größten Tongruben in Mitteleuropa/Revier Halle-Leipzig (2013)

Typische Paragenese von weißbrennenden Tonen mit Kohleflözen (2012)

Luckenauer Spezialton am frischen Tonstoß/Revier Halle-Leipzig (2012)

Zentrale Aufbereitungs- und Mischanlage/Revier Halle-Leipzig (2012)

Vorzerkleinerung des Tons im Walzenbrecher/Revier Halle-Leipzig (2012)

Rohkaolin-Ton-Mischungen für Fliesenwerke/Revier Halle-Leipzig (2012)

Spezielle Bildungsbedingungen mit partiell marinen Einflüssen haben im Mainzer Becken den Eisenberger Grünton/Engobeton entstehen lassen, der heute nur noch über Tage gewonnen wird. Feinteilige eisenreiche Glimmer der Glaukonit-Seladonit-Fazies sind Grund für die rotglänzende Brennfarbe dieses etwa 3 m mächtigen Tonhorizontes. Unterlagert wird der Grünton von Feuerfesttonen.

Glaukonitisch-seladonitischer Engobeton/Eisenberg Pfalz (2009)

Aufbereitungsanlagen in der Grube/Eisenberg Pfalz (2009)

Zerkleinerung und Vorhomogenisierung/Eisenberg Pfalz (2009)

Oligozän (vor 33,9 – 23,0 Millionen Jahren)

Im unteren Oligozän sank Norddeutschland unter den Meeresspiegel. Der Höhepunkt der Transgression wurde im Mittleren Oligozän erreicht, wo eine Meeresstraße vom Nordseebecken über das Oberrheingebiet bis hin zur Paratethys bestand. Der penninische Ozean war weitgehend geschlossen. Im Alpenvorland wurden die Untere Meeresmolasse und die Untere Süßwassermolasse abgelagert. Zeitgleich entstanden auf dem Festland Kaoline und illitisch-kaolinitische Tone. So vor allem im Westerwald und in den litoralen Randgebieten der paralischen Sumpfwälder.

Paläogeographie im Oligozän / Quelle: Meschede (2015)

Oligozäne Rupeltone (Typ 23)

Bei der Rupeltransgression waren weite Teile Deutschlands marines Sedimentationsgebiet. Hier bildete sich der über 100 Meter mächtige Rupelton, der früher die Rohstoffbasis zahlreicher Ziegeleien darstellte. Vorteile der Rupeltone liegen in der ausgeprägten Plastizität und in den hohen Tonmineral- und Flussmittelgehalten, die schon bei niedrigen Brenntemperaturen Dichtbrand und leuchtend rote bis blaue Brennfarben ermöglichen.

Großflächiger Neuaufschluss von Rupelton/Anhalt-Bitterfeld (2016)

Neuaufschluss Rupelton unter Geschiebelehm/Anhalt-Bitterfeld (2016)

Typisch fetter mariner Rupelton/Anhalt-Bitterfeld (2016)

Störend können zu hohe Anteile an Kohlenstoff und an innerkristallin quellfähigen Tonmineralen sein. Ebenso Septarien und Schwefel in Form von Pyrit/Markasit und/oder Marienglas/Gips. Als Faziesindikator für marines Milieu wird grünblauer Glaukonit angetroffen, der oft auch die Rohtonfarbe dominiert.

Oligozäne Braunkohlen-Tone (Typ 24)

Im Mittleren Oligozän wurden im Weißelsterbecken des Mitteldeutschen Reviers Wechselfolgen von Sand, Ton und Braunkohle sedimentiert. Im Liegenden von Braunkohle-Oberflöz IV wurden rund 15 Millionen Tonnen Ton gewonnen und bei Haselbach auf einer Großhalde abgelegt. Der Aufbau der Haselbacher Tonhalde erfolgte von 1963 – 1972.

Begleitrohstoffgewinnung im Tagebau Haselbach (um 1970)

Haselbach war früher Mitteleuropas größte Tonhalde (um 1985)

Heute bevorzugter Einsatz in Hintermauerziegelwerken (2005)

Haselbacher Ton ist kaolinitisch, ausgeprägt plastisch und gelbbrennend. Früher wurde er in fast allen Bereichen der Baukeramik eingesetzt, bevorzugt bei der Produktion von Mauerziegeln und Steinzeugröhren. Die Halde ist durch schwankende Sandgehalte und Beimengungen an Pyrit gekennzeichnet. Der Vorrat beträgt derzeit noch rund 8 Millionen Tonnen.

Im Oberen Oligozän begann durch Zunahme der Reliefenergie eine intensive Abtragung der Kaolinkrusten des südlich gelegenen Grundgebirges. Die Abtragungsprodukte sedimentierten in den nach Norden entwässernden Flussläufen sowie in Becken und Senken am nördlichen Meeresrand. In der Lausitz werden diese terrestrischen Schüttungen als Spremberger Schichten bezeichnet.

Spremberger Schichten im Tontagebau Wiesa/Thonberg (2007)

Im Liegenden weißer Rohkaolin auf Granodioritzersatz (2007)

Im Hangenden überwiegend mittelplastische Tone (2007)

Die oberoligozänen Tone sind meist hellbrennend, kaolinitisch und von mittlerer bis extrem hoher Bildsamkeit. Die Tone werden für die Herstellung von Fliesen, Fassadenplatten, Mauerziegeln, Klinkern und Schamotte eingesetzt.

Oligozäne Illit-Kaolinit-Tone (Typ 25)

Die Illitisch-kaolinitischen Tone des Westerwaldes und des südlich angrenzenden Taunus sind in mehreren Zeitphasen vom Eozän bis Pliozän entstanden, wobei sich die meisten Vorkommen während des Oligozän gebildet haben. Wegen Betretungsverboten ist die stratigraphische Einstufung vieler Tongruben jedoch unklar. Ausgangsgesteine waren meistens devonische Tonschiefer.

Autochthone Verwitterungslagerstätten, wie bei Eisenbach im Taunus werden als Saprolithe bezeichnet. Der größte Teil der primären Vorkommen wurde jedoch erodiert und in kontinentalen Becken unter Süßwasserbedingungen abgelagert. Exemplarisch zu nennen sind hier die Tongruben bei Meudt und Moschheim sowie die Tone des Gießener Beckens. Maximale Tonmächtigkeiten dieser sedimentären Tone liegen bei 80 bis 100 m.

Multimineralische Saprolith-Sequenz in Eisenbach (mit frdl. Genehmigung)

Illitisch-kaolinitischer Überlagerungston im Steinbruch Hahnstätten (2017)

Einer der größten Abnehmer von Westerwälder Tonmischungen (2014)

Im Westerwald fördern 13 Unternehmen aus 71 Gruben Tonrohstoffe mit ähnlicher Entstehung und ähnlichen Eigenschaften. Rotbrennende illitisch-kaolinitische Tone sind Zusatzstoffe, die meist in norddeutschen Klinker- und Dachziegelwerken eingesetzt werden. Aufgrund der überwiegenden Ablagerung im saustoffreichen Milieu tritt Pyrit vergleichsweise selten auf. Im Siebrückstand sind typischerweise Quarz, Gesteinsrelikte, Hämatit und/oder Goethit angereichert.

Miozän und Pliozän (vor 23,0 – 2,6 Millionen Jahren)

Im Miozän wurden gewaltige klastische Sedimentmassen abgelagert. Durch Aufstieg der Alpen vor allem die weitverbreiteten Sedimente der Oberen Süßwassermolasse im Voralpenland. Anfangs herrschte subtropisches Klima mit üppiger Vegetation und Kohlebildung. Erst am Ende des Pliozän setzte eine langsame aber stetige Abkühlung ein, die bis zu der letzten Eiszeit andauerte. Neben der Molasse stellen Braunkohlen-Tone der Niederlausitz und der Oberpfalz wichtige keramische Rohstoffe dar.

Marine Miozän-Tone (Typ 26)

Im Miozän transgredierte die Nordsee über Teile Nordwestdeutschlands. Insbesondere in der Reinbekstufe haben sich glimmerreiche Tone gebildet, die zur Herstellung von Mauerziegeln und Backsteinen eingesetzt wurden. Bis zu 50 m mächtige Glimmertone wurden im Raum Bocholt abgelagert. Die Tone sind tonmineralogisch uneinheitlich zusammengesetzt und unterliegen je nach Region großen qualitativen Schwankungen. Typisch sind hohe Anteile an Feinkorn und organischem Kohlenstoff. Aufgrund der problematischen Verarbeitung werden marine Miozän-Tone heute kaum noch in der Ziegelindustrie eingesetzt.

Paläogeographie im Miozän/Quelle: Meschede (2015)

Kontinentale Miozän-Tone (Typ 27)

Größere Bedeutung haben die kaolinitischen Braunkohlen-Tone, vor allem für die bayrische und ostdeutsche Ziegelindustrie. Sie wurden in flachen Becken und Rinnensystemen abgelagert. Wichtige Rohstoffe sind die älteren Miozäntone des Urnaabtals und der Hengersberger Bucht. Neben dem Einsatz für die Feuerfest- und Fliesenindustrie werden sie für Mauerziegel, Kaminrohre, Klinker, Klinkerriemchen und Dachziegel verwendet.

Historisches Dachziegelwerk bei Schwarzenfeld in der Oberpfalz (1924)

Anfänge der maschinellen Tonförderung in der Oberpfalz (um 1950)

Die Keramiker-Familie Bauer aus dem Firmenprospekt (1979)

Neuaufschluss der Tongrube durch die Familien Bauer und Ruchti (2001)

Gefördert wird eine 20 m mächtige Abfolge kaolinitischer Tone (2004)

Selektive Tonförderung und Aussonderung störender Goethit-Knollen (2004)

Durch Verwitterung und fluviatil-limnische Umlagerung devonischer Kaoline ist im unteren Miozän der hochplastische Witterschlicker Blauton entstanden. Untermiozäner Bitterfelder Spezialton wurde als Begleitrohstoff des ehemaligen Braunkohletagebaus Golpa Nord aufgehaldet. Die ehemals mehr als 10 Millionen Tonnen große Tonhalde ist heute weitgehend abgebaut.

Ein Tonpotenzial für den mitteldeutschen Raum findet sich in den höheren Miozäntonen der Niederlausitz, die vielerorts als Begleitrohstoffe der Braunkohle aufgehaldet wurden. Nach ihrer traditionellen Verwendung werden sie als Flaschentone bezeichnet. Heute überwiegt der Einsatz in der Ziegelindustrie bei der Tagebausanierung.

Bahnverladung von grobscholligem Flaschenton/Niederlausitz (2009)

Die größte Tonhalde Brandenburgs im Tagebau Welzow (2009)

Tonförderung mit Schaufelradbagger im Tagebau Welzow (2009)

Miozäne Flaschentone sind durch pleistozäne Eisvorstöße häufig tektonisch verschuppt. Das kann die Gewinnung örtlich kompliziert machen. Sie weisen hohe Tonmineralanteile und ausgeprägt plastische Eigenschaften auf. Dominantes Tonmineral ist Kaolinit vor Illit und Smektit. Flaschentone haben eine hohe Feuerstandsfestigkeit, meist helle Brennfarben und werden bei der Herstellung von Klinkern und Steinzeugröhren eingesetzt. Beimengungen von Kohle können problematisch sein. Oftmals ist der Haldenaufbau sehr inhomogen und von schluffigen Bereichen durchzogen.

Obere Süßwassermolasse (Typ 28)

In der Endphase der Alpenentstehung bildete sich an der nördlichen Alpenfront eine große Vorlandsenke, in der insgesamt bis zu 4.000 Meter mächtige Molassesedimente zum Absatz kamen. Der jüngste, der insgesamt vier Molassekomplexe ist die Obere Süßwassermolasse, die im Mittleren bis Oberen Miozän sedimentiert wurde. Flüsse verfrachteten große Mengen an Erosionsmaterial aus den sich erhebenden Alpen in das Vorlandbecken. Im Beckeninneren kamen feinkörnige Sedimente wie Tone, Tonmergel und Mergel zum Absatz.

Verbreitung oligozäner bis miozäner Molassesedimente / Quelle: Meschede (2015)

Die meist mittelplastischen Sedimente stellen für Hintermauerziegelwerke in Süddeutschland einen wichtigen Grundrohstoff mit niedriger Scherbenrohdichte dar. Typisch sind mittelhohe Tonmineralgehalte, die aus einer multimineralischen Tonmineralparagenese mit deutlichen Smektitgehalten resultieren. Charakteristisch ist ferner die Karbonatführung, die den Scherben leicht macht. Von Lagerstätte zu Lagerstätte können größere Variationen auftreten.

Pliozäne Tone (Typ 29)

Pliozäne Tone sind fluviatil-limnische Bildungen mit punktueller Verbreitung und einer vergleichsweise geringen Bedeutung für die Ziegelindustrie. Weltberühmt sind die fossilen Fundstücke in der ehemaligen Ziegeleitongrube Willershausen in Südniedersachsen. Als Klimazeuge der Erdgeschichte dient unter anderem ein Waldelefant. Heute ist die Tongrube Geopark und Naturdenkmal.

Pleistozän (vor 2,6 Millionen Jahren – 11.500 Jahren)

Die Ablagerungen des Pleistozän sind durch zyklische Klimaschwankungen gekennzeichnet, die sich in langen Kaltzeiten und kurzen Warmzeiten wiederspiegeln. Das Klima hat maßgeblich die Sedimentation gesteuert, wobei die Ablagerungen in einer genetisch bedingten Reihenfolge auftreten. Die skandinavischen Gletscher sind als geschlossene Eisdecken bis weit in das deutsche Vorland vorgestoßen. Dabei haben sie Gebirge abgeschliffen und Trogtäler entstehen lassen.

Plangeschliffene Flutbasalte und Trogtäler bei Akureyri/Island (2017)

Rezente Gletscher im Nordpolarmeer auf Jan Mayen/Norwegen (2017)

Rezente Moräne bei Longyaerbyen auf Spitzbergen/Norwegen (2017)

Der Erosionsschutt der Gebirge ist mit dem Eis bis ins Flachland verfrachtet worden. In Norddeutschland blieb nach Abtauen des über 2.000 m mächtigen Inlandeises eine bis zu 100 m dicke Sedimentschicht aus Moränenmaterial zurück. In den Gebieten vor den Gletscherrändern wurden Sande und Beckentone abgelagert. In den Periglazialgebieten kam Löß zum Absatz.

Eisrandlagen im Pleistozän / Aus: Meschede (2015)

Pleistozäner Lauenburger Ton (Typ 30)

Eines der wichtigsten pleistozänen Tonpotenziale stellt der Lauenburger Ton dar, der zum Ende der Elster-Kaltzeit in glazialen Becken und Rinnen abgelagert wurde. Es ist ein glazilimnisches Sediment, das sich beim Schmelzen der Gletscher in vorgelagerten Eisstauseen gebildet hat. Das Verbreitungsgebiet verläuft von Lauenburg an der Elbe in einem breiten, mehrfach unterbrochenem Band über Bremen bis nach Ostfriesland und zu den Niederlanden.

In der Mitte des 20. Jahrhunderts ist Lauenburger Ton von über 80 Ziegeleien abgegraben worden. Im Bereich glazialer Rinnen können Mächtigkeiten von bis zu 170 m erreicht werden. Vielerorts wurde der Lauenburger Ton durch spätere Eisvorstöße gestaucht oder mit älteren Tonen aus dem Tertiär verschuppt.

Es handelt sich um eine Abfolge von dunklen fetten Tonen, in die helle Bänder von Schluffen und Feinsanden eingeschaltet sein können. Vertikale und fazielle Übergänge zu schluffigen Beckensanden vermitteln zu glazifluviatilen Schmelzwassersedimenten. Die durchschnittlichen Ton-Mächtigkeiten betragen meist 30 - 40 m. Um eine konstante Qualität zu gewährleisten, muss der Rohstoff bei der Förderung vorhomogenisiert werden. Dabei hat sich das Abschieben mit Raupen oder Gradern/Erdhobeln bewährt.

Erkundung von Lauenburger Ton/Oldenburger Land (2019)

Förderung von Lauenburger Ton/Oldenburger Land (2019)

Produktion von Handstrichziegeln/Oldenburger Land (2015)

Tonmineralgehalte über 60 MA % verleihen dem Lauenburger Ton eine ausgeprägte Plastizität, eine hohe Rohbruchfestigkeit und hohe Trockenschwindungen bis zu 10 %. Die Tonmineralparagenese wird von Illiten dominiert, gefolgt von innerkristallin quellfähigen Wechsellagerungsphasen und Smektiten. Typisch sind Quarzgehalte um die 25 MA %. Ferner Beimengungen an feinverteiltem Kalk unter 10 MA %. Organisch gebundener Kohlenstoff tritt mit Gehalten von bis zu 5 MA % auf und sorgt für eine starke Blähneigung im Brennprozess. Lauenburger Tone müssen stark abgemagert werden. Am besten mit regional verfügbaren Schiefertonen.

Besonders hochwertig ist die oberflächennahe Verwitterungsschicht, die auch als Bockhorner Ton bezeichnet wird und traditionell den Basisrohstoff für den Bockhorner Klinker darstellt. Der Ton ist weitgehend frei von Kalk und organischem Kohlenstoff. Durch Mobilisierung und Oxidation des Eisens ist der Ton gelbbraun gefärbt. Eisengehalte von über 7 MA % sorgen für ein beliebtes Brennfarbenspektrum, wobei sich im reduzierenden Brand auch blaue Brennfarben realisieren lassen. Die Verwitterungsschicht ist meistens weniger als 2,5 m mächtig und geht schlagartig in dunklen Ton über.

Pleistozäne Bändertone (Typ 31)

Bändertone sind meistens in Eisstauseen vor dem Gletscherrand abgelagert worden. Genetisch handelt es sich um die abfraktionierte Feinfraktion der Moränensedimente. Die typische Bänderung entsteht durch jahreszeitlich schwankende Sedimentzufuhr, wobei die hellen Lagen aus der Eisschmelze im Sommer stammen. Hier wird schluffig-feinsandiges Material sedimentiert. Die dunklen Tonlagen kommen im Winter zum Absatz. Die Sedimentfracht ist deutlich geringer als im Sommer und oft reich an organischen Bestandteilen. Diese werden beim Überfahren warmzeitlicher Sedimente wie Mudden, Torfen und Kohlearealen in den Gletscher aufgenommen.

Entstehung von Bänderton in Eisstauseen / Aus: Meschede (2015)

Bändertone sind vor allem in Brandenburg verbreitet. Übergänge und Wechsellagerungen mit Beckenschluffen und feinkörnigen Sanden sind charakteristisch. Daneben finden sich Bändertone im niedersächsischen Flachland. Vor allem im Uelzener Becken, wo zahlreiche Ziegeleien Bändertone aus der Saale-Kaltzeit verarbeitet haben. Seltener sind Bändertone im Weserbergland. Bekannt sind ehemalige Ziegeleigruben bei Rinteln und Hameln. Da es während der Saale-Kaltzeit keine tiefen glazialen Rinnen gab, liegen die Mächtigkeiten der Tone meist unter 10 m.

Bändertone waren der Traditionsrohstoff zahlreicher Ziegeleien in Ostdeutschland. Heute werden Bändertone an zwei großen Ziegelstandorten in Brandenburg gefördert. Um Qualitätsschwankungen zu minimieren, empfiehlt sich das Abschieben mit Raupen oder Schürfkübelraupen. Infolge der Sandbänderung kann es zum Eintrag von oberflächennahem Schichtwasser in den Rohstoffkörper kommen. Erhöhte Grubenfeuchten müssen dann durch vorherige Tontrocknung oder durch Versatz mit trockenen Tonrohstoffen kompensiert werden.

Bändertongrube aus dem Saale-Komplex / Hoher Fläming (2011)

Förderung mit Schürfkübelraupen und per Band / Hoher Fläming (2016)

Bänderton als Basis für Hintermauerziegel / Hoher Fläming (2016)

Pleistozäne Geschiebemergel (Typ 32)

Saalezeitliche Geschiebemergel und entkalkte Lehme stellen ein Tonpotenzial dar, das früher von vielen Ziegelwerken genutzt wurde. Genetisch handelt es sich um den unsortierten Erosionsschutt des Gletschers, der beim Abschmelzen großflächig abgelagert wurde. Nach der Ablagerung erfährt die Moräne eine intensive Kornzerkleinerung durch physikalische Verwitterung, speziell durch Frostsprengung. Da beim Abschmelzen der Gletscher keine Sortierung nach Korngrößen erfolgt, reicht das Kornspektrum von tonigem Material über Sandkorn bis hin zu Blöcken/Findlingen. Typisch sind Ton-Sand-Gemische mit variablen Anteilen an Schluff und Feinkies.

Geschiebemergelhalde aus dem Saale-Komplex/Osternienburger Land (2016)

Glazifluviatile Rinne im Geschiebemergel/Bernburg (2016)

Neuaufschluss Geschiebemergel aus dem Saale-Komplex/Paderborn (2018)

Tonmineralgehalte von meistens unter 30 MA % verleihen dem Material in der Regel leicht plastische Eigenschaften. Dominate Tonmineralphasen sind Illite, Wechsellagerungsminerale und Smektite. Charakteristisch sind Gehalte von 50 – 70 MA % an freiem Quarz, die durch den hohen Sandgehalt verursacht werden. Höhere Kalkgehalte sorgen für gelbe Brennfarben und können problematisch werden, wenn der Gletscher Kalksteine aufgenommen hat. Geschiebemergel und Lehme können zum Abmagern eingesetzt werden.

Pleistozäne Lößlehme (Typ 33)

Ständig wehende Eisfallwinde haben aus den vegetationsfreien Sanderflächen und Urstromtälern die Feinanteile ausgeblasen und sie in der weiteren Umgebung in Form von äolischem Löß wieder abgelagert. Fast alle Lößvorkommen sind durch Verwitterung und Entkalkung in Lößlehme umgewandelt worden. Durch fluviatile Umlagerung dieser Lößlehme sind als weitere Lößderivate Schwemmlöß und Flottsand entstanden. Lößderivate sind von der Mittelgebirgsschwelle bis zum Alpenvorland anzutreffen.

Besonders in Baden-Württemberg und Bayern werden Lößderivate für die Herstellung von Hintermauerziegeln und Dachziegeln genutzt. In Baden-Württemberg erfolgt der Abbau vor allem in der Region Rhein-Neckar-Odenwald sowie im Neckarbecken. In Bayern bilden Lößderivate die Rohstoffbasis vieler Ziegelwerke. Hauptgebiete sind Mainfranken, sowie die Schotterterrassen der Flüsse des Alpenvorlandes. Vorkommen finden sich auch im rheinhessischen Hügelland, in der Wetterau sowie in der niederhessischen Senke.

Petrographisch sind Lößlehme als tonige und schwach feinsandige Schluffe anzusprechen. Sie stehen oberflächennah an und sind meist ohne größere Abraumbewegungen zu gewinnen. Störendes Grobkorn fehlt meistens. Ausgenommen hiervon sind Lößkindel/Kalkkonkretionen, die in tieferen Schichten als Sekundärbildung auftreten können. Die Mächtigkeiten einzelner Vorkommen variieren naturgemäß stark. Typisch sind Mächtigkeiten bis 10 m. Lößlehme weisen leicht plastische bis mittel plastische Eigenschaften auf. Bei hohen Gehalten an freiem Quarz stellen Illit/Glimmer und quellfähige Wechsellagerungsminerale die dominanten Tonminerale dar.

Holozän (vor 11.600 Jahren - Heute)

Das Holozän begann vor 11.600 Jahren mit einer abrupten Erwärmung der Erdatmosphäre. Der Meeresspiegel stieg dramatisch an, denn durch das finale Abschmelzen der nordischen Eismassen wurden gewaltige Wassermengen in die Ozeane freigegeben. Während des Höhepunktes der letzten Eiszeit lag der globale Meeresspiegel gut 100 m tiefer als heute. Das Ostseebecken lag trocken. Die Küstenlinie der Nordsee war um mehrere 100 km nach Norden verschoben. Und noch vor 9.000 Jahren waren die Britischen Inseln über das von Menschen bewohnte Doggerland mit dem europäischen Festland verbunden.

Holozäne Auelehme (Typ 34)

Als episodische Hochflutsedimente finden Auelehme vor allem in den Niederungen größerer Flüsse Verbreitung. Besonders in den Flussniederungen von Elbe, Havel, Rhein, Saale und Weser sind größere Potenziale zu finden. Auelehme stellten traditionell die Rohstoffbasis zahlreicher Ziegelwerke dar. Um 1930 existierten allein im Elbtal über 170 Ziegeleien. Während heute in Deutschland kein Auelehm mehr verziegelt wird, stellt er in vielen anderen Länder die ausschließliche Rohstoffbasis der Ziegeleien dar.

Formgebung und Trocknung bei Palod am Kim River/Indien (2011)

Traditioneller Ringofen in der Ziegelei Palod/Indien (2011)

Auelehmgrube bei Banda Aceh auf Sumatra/Indonesien (2006)

Auelehme sind stark tonige Schluffe, mit wechselnden Gehalten an Feinsand und Kalk. Selten auch schluffige Tone mit Tonmineralgehalten von bis zu 70 MA %. Starke Schwankungen in der Korngrößenverteilung und in den keramtechnologischen Kennwerten sind typisch. Haupttonmineral ist Illit/Glimmer gefolgt von Chlorit und Mixed-Layer-Mineralen. Aufgrund der innerkristallin expansiven Tonminerale sind Auelehme trocknungsempfindlich. Zudem haben fast alle Vorkommen Grundwasserzutritt, was die Grubenfeuchte nachteilig beeinflusst.

Holozäne Marschtone (Typ 35)

Die geologisch jüngsten Ziegelrohstoffe sind Marschtone, die auch als Marschenklei oder Klei bezeichnet werden. Es handelt sich um entwässerte Wattschlicke. Marschtone treten vor allem an der Westküste von Schleswig-Holstein und in der Marsch zwischen Ems, Weser und Elbe auf. Im Bereich der Küsten und Flussmündungen/Ästuare können sie größere Verbreitung aufweisen. Allerdings bei nur geringen Mächtigkeiten von rund 2 m.

Marschtone sind feinkörnige Sedimente mit Korngrößenmaxima im Schluffkornbereich. Dominantes Tonmineral ist Illit/Glimmer. Nennenswerte Gehalte an Smektit sorgen für eine gute Bildsamkeit, aber auch für hohe Trockenempfindlichkeit. Anteile an feinkörnigem Quarz verleihen dem Material eine ausreichende Standfestigkeit, können aber auch eine hohe Kühlrissempfindlichkeit zur Folge haben. Marschtone werden nur noch von zwei Werken für die Verblender- und Klinkerproduktion verwendet.