Drei auf einen Streich

Eine geoarchäologische Prospektion in der Hornstein-Radiolarit Zone der Nördlichen Kalkalpen

von: Dipl.Geol.Univ. Alexander Binsteiner
veröffentlicht am
ÖsterreichNeolithikumHandelMontanarchäologie

Die vergangenen Jahre haben gezeigt, dass bei intensiver Suche auch in den silexführenden Kalkablagerungen nördlich des Alpenhauptkammes neue Spuren steinzeitlicher Bergbauaktivitäten nachweisbar sein können. Zuvor waren vor allem im Zuge einer Gesamtaufnahme alpiner Silexvarietäten während des Eismann-Projektes wie auch einer erneuten Suche in den bayerischen Alpen nur ansatzweise Hinweise auf abbauwürdige Hornstein- und Radiolaritvorkommen in den Nördlichen Kalkalpen entstanden. Wie so oft war es dann der Zufall, der sozusagen den Stein wieder ins Rollen brachte und gleich drei neue Abbaugebiete bescherte.

So führten die Funde von mesolithischen Artefakten im Kleinwalsertal unmittelbar zu einer ausgedehnten Prospektion in den verschiedenen Talzügen der Region, die mit dem Nachweis eines vorgeschichtlichen Radiolaritabbaues am »Feuerstein« unterhalb des Bärenkopfes belohnt wurde. Danach standen dann die bereits bekannten Radiolaritvorkommen im Rofangebirge auf dem Plan. Und schließlich konnten im Zuge der Materialbestimmungen an den Silexartefakten der Mondseekultur ein Rohstoffvorkommen größeren Ausmaßes lokalisiert werden.

Die Schichtenfolge

In den komplexen Decken- und Überschiebungsstrukturen der Nördlichen Kalkalpen, die in den tektonischen Vorgängen der alpidischen Gebirgsbildung begründet sind, lässt sich trotz aller regionaler Besonderheiten eine Zone mit Hornstein- und Radiolaritablagerungen über Hunderte von Kilometern verfolgen. Diese gilt es kleinräumig aufzuschlüsseln und auf abbauwürdige Vorkommen zu untersuchen.

Die primären Lagerstätten der sogenannten Kleinwalsertaler Radiolarite finden sich am Widderstein und am Bärenkopf. Hier liegen die Kalkgesteine des Oberostalpins, in unserem Fall die hangenden Aptychenschichten und die liegenden Allgäu-Schichten sowie die Radiolaritabfolgen des Oxfordiums, als verformte und stark beanspruchte Gesteinsabfolgen vor. Die tektonische Einheit ist die Bärenkopf-Synklinale, die zusammen mit der so genannten Feuerstein-Aufschiebung für höchst unterschiedliche Ausbildungen der Silexgesteine sorgt. Während in den Gipfelregionen des Faltungssattels die Radiolaritbänke gestört und klüftig vorliegen, sind an den Flanken der Auffaltungen partienwesie unverformete Gesteinspakete eingeschaltet. An diesen ausgesuchten Stellen treten die Radiolaritvorkommen in erstklassiger Qualität zu Tage.

Auch im Rofangebirge spielen die Aptychenschichten und liegenden Radiolaritvorkommen die entscheidende Rolle. Hinzu kommen die glazialen Prozesse eines eiszeitlichen Kares, die in der »Grubalacke« (Gruberlacke) zur sekundären Anreicherung qualitativ hochwertiger Radiolaritvarietäten führten. Diese Vorkommen wurden bei den ersten Begehungen der Region im Zuge des Eismann-Projektes nicht entdeckt.

Die silexführende Schichtenfolge im Salzkammergut beginnt an der Basis mit den Gesteinserien der Trias, die in den Reiflinger Schichten Hornsteinkalke führen. In den Formationen des Jura gibt es dann verschiedene Schichtpakete, in denen sich primäre Vorkommen von Radiolariten und Hornsteinen finden. So treten im Lias die Serien des Kirchsteinkalkes und des Scheibelbergkalkes auf, in denen partienweise Knollenhornsteine eingelagert sind. Zudem kommen auch in den roten Kieselkalken Radiolarite vor. Entscheidend aber sind die Radiolaritlagen der sogenannten Ruhpoldinger Schichten, die im Gelände bis zu 30m mächtig aufgeschlossen sein können. Die im Dezimeterbereich gebankten Schichtpakete sind im oberen Jura in tieferen Meeresbereichen abgelagert worden. Danach folgen die bis zu 800 m mächtigen Oberalmer Kalke, die partienweise reich an Hornsteinlagen sind. Als Sedimentationsbedingungen werden die Ablagerungsbedingungen einer Beckenfazies angenommen.

Die Gesteine

Radiolarite und Hornsteine sind biogene Gesteine; sie entstehen aus Organismen im marinen Milieu. Radiolarite gehen aus den einzelligen Radiolarien hervor, die planktonisch leben. Die meisten Radiolarien besitzen ein Skelett aus amorpher Kieselsäure. Die Größe liegt in der Regel zwischen 0,05 mm und 0,5 mm. Selten kommen größere Formen bis 4 mm vor. Die Formenfülle ist außerordentlich groß. Radiolarien treten bis heute in der Tiefsee auf. Zu den artverwandten Gesteinen des Radiolarits zählen die verschiedenen Hornsteine, Spiculite und Spongiolithe, die aus den Überresten von Kieselschwämmen entstehen. Demgegenüber stehen die reinen Mineralbildungen der Quarz-Opal Gruppe. Dazu zählen der Bergkristall, Milchquarz und Rauchquarz sowie der Rosenquarz und der gemeine Quarz. Der Chalcedon sowie Karneol und Jaspis, Achat und der Opal bilden die zweite Formation dieser Untergruppe von Kieselgesteinen. Unter den alpinen Silexvarietäten sind die Radiolarite neben den Hornsteinen die häufigsten Vertreter in steinzeitlichen Fundinventaren.

Im Kleinwalsertal gibt es eine Fülle von Radiolariten. Einige der Varietäten zeigen aber besondere Charakteristika, die nach unserem derzeitigen Kenntnisstand ausschließlich in den Vorkommen des Bärenkopfes und des Widdersteines zu finden sind. Im Wesentlichen handelt es sich dabei um sehr charakteristische gebänderte Radiolarite, um den »Walser Jaspis« und einen speziellen Typ der grünen Radiolarite.

Gebänderte Radiolarite treten nicht schichtgebunden und durchgehend über längere Distanz auf, sondern erscheinen vielmehr in eng begrenzten Lagen ohne erkennbare Regelhaftigkeit in den Gesteinschichten. Im Handstück alternieren helle und dunkle Quarzlagen mit biogenen Partien. Die Genese ist somit nicht primär als synsedimentär einzustufen. Vielmehr spielen offenbar diagenetische Prozesse bei der Gesteinsbildung die ausschlaggebende Rolle. Der »Walser Jaspis« ist vorrangig ein echter Radiolarit mit einem hohen biogenen Anteil. Sekundär sind ziegel- bis kaminrote Quarzadern eingeschaltet, die dem Gestein das Aussehen eines Jaspis oder Karneol verleihen. Die Bildungen sind sehr markant und nach allem, was wir wissen, auf das Kleinwalsertal beschränkt. Bei den grünen Radiolariten können sehr spezielle und qualitätsvolle Varietäten auftreten. Vor allem die intensiv blaugrün gefärbten Typen sind sehr homogen und eigen sich hervorragend zur Abspaltung von Klingen. Die meist ziegelroten Radiolarite des Rofan sind dahingegen körniger und rauer mit einer hellen und auf Entkieselungsprozesse zurückzuführenden Kortexbildung.

Die Plattenhornsteine des Oberalmer Reviers sind als Spiculite einzustufen. Im mikrosokpischen Bild zeigen sie meist dicht gepackte Lagen von Schwammnadeln, die in machen Fällen eine Schlierenbildung gelegentlich auch verschwommene Bänderungen hervorvorrufen können. Eine Verwechslung mit den Hornsteinen aus der bayerischen Mine von Baiersdorf im Altmühltal, die makroskopisch besonders bei stark patinierten Stücken für das ungeübte Auge möglich ist, lässt sich aber bei einem Blick durch das Mikroskop sofort ausschließen.

Die Abbaugebiete

Der Abbau am »Feuerstein« im Kleinwalsertal zeigte sich bereits bei der ersten Begehung der Fundstelle am Aufstieg zu den sogenannten »Feuersteinmähdern« an der Ostflanke des Bärenkopfes. Im steilen Hanggelände waren deutlich mehrere flache Hohlformen mit einigen Metern Durchmessern zu erkennen. Die Lokalität wird von den Einheimischen auch »Auf dem Feuerstein« genannt. Dieser Begriff wird auch heute wieder von der modernen Landestopographie verwendet. Die anschließenden Testgrabungen auf der grasbewachsenen Fläche inmitten eines lichten Baumbestandes und die Aufsammlungen an der Oberfläche des hangabwärts gelegenen Haldenareals erbrachten auf Anhieb eine Fülle von Artefakten, die ohne jeden Zweifel steinzeitlichen Ursprungs waren. Im Wesentlichen handelte es sich dabei um kleine Kerne und Restkerne, um Kernfragmente und Präparationsabschläge aller Art; aber auch Klingen und Abschläge waren im Aushub zu finden.

Auffällig war von Anfang an die Kleinteiligkeit des Artefaktmaterials. Sämtliche Schlagmerkmale konnten ohne jeden Zweifel auf die direkt harte oder direkt weiche Schlagtechnik zurückgeführt werden. Keines der Artefakte trug Spuren eines Metallhammers oder ähnlicher Geräte. Die Halde ist somit als rein steinzeitlich ohne jegliche neuzeitliche Verunreinigungen einzustufen. Das stimmt mit der umfangreichen historischen Recherche überein, die parallel zur geoarchäologischen Untersuchung durchgeführt wurde. Eine moderne Gewinnung von Radiolariten zur Herstellung von Schmuck fand an der steinzeitlichen Abbaustelle nie statt.

Bis auf eine Höhe von etwa 1540 Metern über Normalnull konnten sofort fünf Abbaustellen im Hang identifiziert werden und teilweise freigelegt werden, wobei die mit etwa 1520 Metern Meeresspiegelhöhe am tiefsten gelegene die besten montanarchäologische Befunde geliefert hat (s. Abb. links).

Nach der Entfernung der flachen Humus- und Lehmschichten lässt sich in den saiger stehenden Radiolaritbänken ein quadratmetergroßer Bereich eingrenzen, der deutlich die Spuren eines Abbaues zeigt. Eine Fülle von Trümmerstücken und Artefakten in der direkt unter der Abbaustelle gelegenen Halde belegt zusätzlich die menschlichen Aktivitäten. Das Abbauverfahren kann als Tagebau an einer Primärlagerstätte definiert werden. Es handelt sich aber um den Prototyp eines Bergwerkes in seiner einfachsten und ursprünglichsten Form. Mit einfachem Gerät konnten die Radiolaritbänke aufgestemmt und in kleinere Teile zertrümmert werden. Anschließend stellte man offenbar transportfähige Halbfabrikate und Kerne her. Der anfallende Gesteinsabfall blieb in der Halde zurück.

Um dem Vorkommen im Kleinwalsertal überregionale Bedeutung zuschreiben zu können, bedarf es in der Zukunft weiterer Untersuchungen und vor allem vergleichender Studien der Rohstoffe aus den Nachbarregionen. Dennoch zeigen erste Funde bei Koblach in Vorarlberg, dass die Kleinwalsertaler Radiolarite möglicherweise bis in das Alpenrheintal verbreitet wurden.

An der Gewinnungsstelle der »Grubalacke« im Rofangebirge fanden sich an der Oberfläche rund um den kleinen Schmelzwassersee auf Anhieb Hunderte von kleinteiligen Artefakten aus den typischen Radiolaritvarietäten. Meist handelte es sich um Absplisse und alle Arten von Präparationsabschlägen. Bodenformen und Strukturen, die auf einen tiefer greifenden Abbau schließen lassen, lagen nicht vor, zumal direkt an der Oberfläche der gewachsene Fels zu Tage kommt.

Mit der Entdeckung des Mondsee-Oberalmer Revier wird in der geo- und montanarchäologische Erforschung der Nördlichen Kalkalpen ein neuer Höhepunkt erreicht. Das Revier zählt zu den ergiebigsten seiner Art in Europa. Der Ausgangspunkt der Prospektionsarbeiten ist der unmittelbare Vergleich mit dem jungsteinzeitlichen Silexinventar aus der Pfahlbausiedlung von »See am Mondsee« in Oberösterreich.

Mit rund 240 Quadratkilometer Ausdehnung umfasst das Mondsee-Oberalmer Revier ein Viertel der Fläche der bayerischen Hornsteinabbaugebiete in der Südlichen Frankenalb. Dennoch liegt der mengenmäßige Anteil an abbauwürdigen Hornsteinen und Radiolariten weit über den entsprechenden Vorkommen in Bayern.

Denn Flächen- und Vorratsberechnungen zeigen, dass die Radiolaritvorkommen auf rund 5 Prozent des Gesamtreviers obertägig aufgeschlossen und zugänglich sind. Das bedeutet eine Ausgangsfläche von 12 Quadratkilometern Radiolarit. Bei durchschnittlich 20 Meter Mächtigkeit ergibt sich ein Vorrat von 240 Millionen Kubikmeter Radiolaritgestein. Die Menge an Hornsteinen errechnet sich aus 48 Quadratkilometern Fläche, also rund 20 Prozent des Gesamtreviere, und einer Mächtigkeit von 800 Metern für die Oberalmer Kalke.

Nach den Geländebeobachtungen kann man davon ausgehen, dass ein Kubikmeter Oberalmer Kalke durchschnittlich eine 1 Zentimeter starke Lage an Hornstein enthält. Daraus ergibt sich eine potentielle Gesamtmenge von 384 Millionen Kubikmeter Hornstein.

Selbst unter der Annahme, dass nur etwa 10 Prozent der Rohstoffe den Qualitätskriterien der steinzeitlichen Steinschmiede genügten, sind das immer noch gewaltige Vorratsmengen, die der jungneolithischen Mondseekultur des Salzkammergutes zur Verfügung standen.

Abbauverfahren

Der Abbau am »Feuerstein« im Kleinwalsertal ist nach den bisherigen Beobachtungen als Tagebau mit geringfügigen Erweiterungen in den primären Radiolaritschichten des Oberen Malm einzustufen. Dahingegen sind die Vorkommen an der »Grubalacke« im Rofan als Sekundärlagerstätte ausgebildet, die stark durch glaziale Vorgänge beeinflusst war. Hier ist allenfalls mit einer obertägigen Gewinnung der Radiolarit direkt an der Oberfläche ohne größere Eingrabungen zu rechnen.

Die Hornsteine im Mondsee-Oberalmer Revier liegen im festen Schichtverband mit den Oberalmer Kalken vor. In diesem Zustand sind sie für den steinzeitlichen Bearbeiter aber unbrauchbar. Vor allem die Plattenhornsteine müssen daher durch eine tiefgreifende Verwitterung und Verkarstung der anhaftenden Kalkgesteine vollständig herausgelöst werden. Es gilt also in der Zukunft Geländebereiche ausfindig zu machen, in denen eine Verwitterungslagerstätte in den Oberalmer Kalken ausgebildet werden konnte.

Zur genaueren Beurteilung der Verhältnisse kann das Vorkommen der Baiersdorfer Plattenhornsteine in der Altmühlalb Niederbayerns herangezogen werden. Der Tagebau auf der Albhochfläche über Schloss Prunn bei Riedenburg im Altmühltal war die wichtigste Bezugsquelle für die Altheimer Kultur, die nachweislich intensive Beziehungen zur Mondseekultur unterhielt. Unter anderem wurden eben aus der Baiersdorfer Lagerstätte Plattenhornsteine nach See am Mondsee verhandelt. Auf einer Fläche von nur 6 Hektar schürften die Bergleute der Steinzeit in bis zu 5 Metern tiefen Pingenanlagen nach den begehrten Hornsteinen. Teilweise finden sich in Baiersdorf an den Hornsteinplatten noch beidseitig anhaftende Kalkreste. Diese Bildungen wurden als Sandwichplatten definiert und können auch im Mondsee-Oberalmer Revier beobachtet werden. In der Baiersdorfer Lagerstätte war der Prozess der Kalklösung in den meisten Fällen aber vollständig, sodass die Plattenhornsteine in guter Qualität in einem etwa 5 Meter mächtigen Schichtpaket aus Verwitterungslehmen schwimmen. Rein rechnerisch ergibt sich ebenfalls bei der Annahme einer 1 Zentimeter starken Lage aus Hornstein pro Kubikmeter Lehm eine Vorratsmenge von 3000 Kubikmeter Silexgestein.

In der Südlichen Frankenalb sind bei einer gesamten Reviergröße von rund 1000 Quadratkilometern, als rund dem Vierfachen des Mondsee-Oberalmer Reviers, bislang vier Bergbaubetriebe eindeutig nachgewiesen worden. Hinzu kommen etliche Freilandbefunde, die einen Abbau vermuten lassen. Das bedeutet, dass statistisch gesehen auf dem Gebiet zwischen Mondsee und Salzach mindestens ein Bergwerk des Baiersdorfer Typs zu finden sein müsste. Theoretische Überlegungen und Berechnungen dieser Art können eine gewisse Vorstellung der Ausgangsbedingungen zu Beginn einer Prospektion vermitteln. Die bereits angelaufenen Geländearbeiten sollen überprüfen, ob sich diese Prognosen in der Praxis erfüllen lassen. Erste ermutigende Ergebnisse motivieren zu einem erneuten Aufbruch in die Alpen.

Literatur

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