| Am besten lassen sich diese Abschnitte des Dolomits an den Kaiserklippen, die dem Massiv der Brandköpfe vorgelagert sind, studieren. Hier wird an den angewitterten Wänden die Schichtung und die Struktur des Gesteins deutlich. Man sieht, dass in die grobkörnigen Dolomite feinere bis ein Meter mächtige feinere Lagen eingeschaltet sind. Die groben Lagen sind schräggeschichtet. Auffällig sind auch - insbesondere in einigen Lagen - die zahlreichen bis zu mehrere Zentimeter großen Löcher im Gestein. Es sind von der Verwitterung herausgelöste Gipsknollen, die sich innerhalb des noch weichen, nicht verfestigten Sedimentes gebildet hatten. Fossilien kommen zwar vor, meistens liegen aber nur noch Bruchstücke vor. Zur Zeit des Zechsteins bildeten diese Onkoid-Sande Barren in einem flachen Nebenmeer, die von Stürmen und Strömungen häufig umverteilt wurden. In den flachen Wannen zwischen den Onkoid-Barren wurde feinkörniger Karbonat-Schlamm abgelagert. Infolge der hohen Verdunstung - bei geringen Niederschlägen - war der Salzgehalt des Meers so hoch, dass Organismen, die empfindlich auf hohe Salzgehalte reagieren, nicht mehr vorkamen. 
Abb. 4: Die Bohrung Einhornhöhle 1. Befund und Interpretation. K.G. = Kerngewinn Diese Onkoid-Sande verwittern leicht, da sie nicht stark zementiert sind. Die einzelnen Körner werden herausgelöst, zurück bleibt eine Art Schaumdolomit. An den Klippen ist deutlich zu sehen, wie sich Hohlkehlen herausbilden. Es überrascht nicht, dass besonders dieser Teil des Werra-Karbonates verkarstet ist, so dass sich hier die wesentlichen Teile, jedenfalls die heute freiliegenden Teile der Einhornhöhle, gebildet haben. Die obersten Meter des Zechstein-Karbonats sind im Plateau der Brandköpfe wohl bereits abgetragen. Sie lassen sich jedenfalls nicht nachweisen. Ein Querprofil, belegt durch die Kartierung und die Bohrung EH1, zeigt, dass die Höhle in oder nahe der Mitte einer präzechstein-zeitlichen Mulde oder eines Tales angelegt wurde (Abb. 5). Die Schichtflächen streichen parallel zur Längserstreckung der Höhle, das heißt, die Höhle folgte dem Lauf eines alten prä-existenten Tales. Das versickernde Wasser wurde durch die Neigung der Schichten zum Taltiefsten gelenkt und konnte dort besonders stark lösen. 
Abb. 5: Geologisches Querprofil durch das Plateau der Brandköpfe. Nach PAUL (1998)
Die Räume der Einhornhöhle ( s. Beilage 1 )
Der heutige Besucher betritt die Einhornhöhle über einen 1903 zur Abraumwältigung angelegten Stollen. Der ursprünglich recht hübsch versinterte Weiße Saal war zuvor der hinterste begehbare Teil der Höhle. Gleich rechts liegen in einer Trockenmauer zur Ansicht Kiese aus der 1968er Grabung von Duphorn. Nach Norden führt der von v. Alten 1893 und Jacob-Friesen 1925 freigelegte abgesperrte Hubertus-Gang mit seinen flach anstehenden Schichten fluvialer Herzyngerölle. Im Umfeld von dessen nördlichem Ende muß die ehemalige Bachschwinde zu suchen sein. Der östlichste Teil des Weißen Saales stellte einen zeitweiligen, sicher jungquartären Tageszugang zur Höhle durch Anschnitt von der übertägigen Steilwand ebendort dar. Die südliche Verlängerung des Weißen Saales ist die Struckmann-Grotte. Interessant sind hier Hinweise auf Paläokarst im Dolomit der Firste; auch dürfte diese Grotte dem ursprünglichen Hauptkluftverlauf der Einhornhöhle entsprechen. Die nachfolgende Wolfskammer mit dem Fund eines Wolfsskeletts vor ca. 120 Jahren vermittelt in den Virchow-Gang. Hier - wie auch zuvor - lassen sich an den Rändern die Reste der Sinterplatte und aufsitzender Stalagmiten (-reste) erkennen. Sie wurden im Zuge der Grabungen weitestgehend abgetragen und überwiegend mit Abraum überschüttet. Erst 1984/85 konnten sie vom Landkreis Osterode wieder freigelegt werden. Eine erste radiometrische Datierung der Sinter veröffentlichten KEMPE & ROSENDAHL (1999), die eine 150.000 Jahre umfassende Wachstumsphase an einem Fundstück aus einer früheren Grabung nachweisen und mit der jungquartären Klimageschichte korrelieren konnten. Innerhalb des Sinterstücks zeigten sich mehrere Schadensereignisse, möglicherweise hochglazial durch drückendes Höhleneis hervorgerufen. In der Hexenküche, einer östlichen Seitennische des Virchow-Ganges, hat sich ein Dekken-"Kolk" bis 7 m Höhe entwickelt. Diese mehrfach in der Höhle anzutreffende Raumformen gehen auf korrosives Sickerwasser der jüngeren vadosen Entwicklungsphase zurück, während der örtlich übliche Begriff Kolk an die frühere Theorie turbulent fließenden Wassers der phreatischen Phase anknüpft. Beachtenswert sind an den Wänden der Gänge die Inschriften, deren älteste heißt: "Georg und Paul von Walther 1559". Schon 1583 lieferte der Chronist Johannes LETZNER eine sehr exakte Höhlenbeschreibung mit der Erwähnung, er habe im (damals) hinteren Teil der Höhle zahlreiche Inschriften vieler berühmter Männer gesehen (REINBOTH & VLADI 1980). Der eindrucksvolle Schiller-Saal mißt 8 m Raumhöhe und 35 m Länge. Er ist nach einer Schillerfeier 1895 benannt, der Dichter hat die Einhornhöhle wohl nie betreten. Ausweislich der Nutsondierungen reichen die Wände des Saales mehr als 10 m in das mächtige Bodensediment hinein. Zuoberst liegen braune Lehme mit zahlreichen Knochen und Zähnen, dann folgen grobe Bruchstücke des Höhlendaches, als nächstes rotfarbene lehmige Flußschotterlager, die nach unten in rotbunte Tone übergehen. Bis zur Endteufe der Sondierung bei 10 m folgt grober Dolomitschutt. Die Ergebnisse der Kernbohrung Einhornhöhle 1 in der Leibniz-Halle lassen erwarten, dass auch im Schiller-Saal die Sedimentfolge noch mächtiger ist. Auch wenn der jetzige Hohlraum des Schillersaales demnach "nur" den oberen Teil einer weitaus größeren und höheren Höhle darstellt, darf daraus jedoch nicht gefolgert werden, dass zu irgendeinem Zeitpunkt ein solch hoher Hohlraum von über 20 m Höhe in seiner gesamten imposanten Größe existiert hat. Vielmehr ist der - ursprünglich eher kleinere - Hohlraum im Laufe der Jahrhunderttausende von unten nach oben durch das Felsgestein durchgebrochen, wie die Dolomitschuttfolgen der Sondierung belegen. Dem steht nicht entgegen, dass sich das ursprüngliche Höhlengerinne vor Ablagerung der Kiese korrosiv und erosiv zunehmend eingetieft hat. Auch im südwestlich anschließenden Bären-Gang sind wieder hohe Decken-"Kolke" entwickelt, in einem davon auch mit Spuren von Paläokarst völlig unbekannter Zeitstellung. Diese Brekzien innerhalb des kompakten Dolomits können noch zechsteinzeitlich entstanden sein. Die größte und eindrucksvollste Halle der Einhornhöhle ist die Leibniz-Halle. In dieser Halle fanden die meisten Grabungen statt. Sie hat sich leicht erkennbar entlang zweier SSW streichender Klüfte entwickelt. Teile des Höhlendaches sind zwischen diesen Klüften herabgefallen und ruhen innerhalb der mächtigen Sedimentfolgen. Einige Felsen liegen am Südostrand der Halle aufgetürmt. Hier zweigt auch der Jacob-Friesen-Gang ab. Benannt nach dem damaligen Leiter des hannöverschen Provinzialmuseums, der ihn als "Bisongang" 1925/26 freilegte (JACOB-FRIESEN 1926). Nur eine Handbreit unter seiner Grabungssohle wurden in Zuge der Grabungen von NIELBOCK ab 1985 die ersten paläolithischen Artefakte und begleitend mehrere Bärenschädel gefunden. Dieser Gang erwies sich dann als prähistorischer Zugang in die Einhornhöhle, sowohl für die hier überwinternde Bären und ihre Begleitfauna als auch - jedenfalls im Eingangsbereich - für den eem- und früh-weichselzeitlichen Menschen. Über den Hauptgang wird die Blaue Grotte erreicht (Abb. 6, 7). Das Licht hier unten in der Tiefe des Erdfalls erzeugt einen außerordentlichen Reiz. In den südlichen Nischen der Blauen Grotte bewiesen archäologische Funde, wie z.B. ein Frauengrab aus der Bronzezeit, die frühgeschichtliche Anwesenheit des Menschen. Da ältere als neolithische Funde nicht auftauchten, ist anzunehmen, dass der Deckeneinsturz erst im Mesolithikum erfolgte. Die Kellergänge unter der modernen Eingangstreppe enden im Blockversturz. Hier und im Westen der von-Alten-Kapelle bestehen wohl die besten Chancen, bisher unbekannte streichende Fortsetzungen der Einhornhöhle innerhalb des Dolomitplateaus zu finden. Vor dem Einsturz der Blauen Grotte muß der dortige Höhlenboden von einer soliden holozänen Sinterplatte bedeckt gewesen sein. Sie wurde später auf der Suche nach Einhornknochen partiell unterhöhlt. Eine solche Partie ist im eindrucksvollen Querschnitt bei BUCKLAND (1823) dargestellt und heute noch als Buckland-Gänge befahrbar (Abb. 7). Im Sinter sind eingebackene Knochen und Zähne von Großsäugern zu beobachten. 
Abb. 6: Querschnitt durch die Blaue Grotte. Aus BUCKLAND (1823). Die nach dem Oberforstmeister Paul von Alten benannte "Kapelle" ist der südlichste Raum der Einhornhöhle. Hier besteht die Sohle aus mehr als 7 m z.T. verwitterten Dolomitschutt. Tiefere Bohraufschlüsse gelangen bisher nicht. Ohne Zweifel dürften die kiesführenden Schichten auch hier im Untergrund hindurchziehen. Die nordwestlich an die von-Alten-Kapelle anschließende Martha-Grotte mit dem Bärenkirchhof wurde durch v. ALTEN 1891 freigelegt. Sie erwies sich als schachtartiger Zugang während des Weichselglazials für die Bären, deren Knochen hier massenhaft und z.T. noch im Verband anzutreffen und in ihren höheren Lagen in der holozänen Übersinterung eingebacken waren. 
Abb. 7: Die Blaue Grotte Die flache südliche Fortsetzung der von-Alten-Kapelle stellt möglicherweise die Firste eines verfüllten Höhlenganges dar, dessen anderes, ebenfalls fossilführendes Ende in der kleinen Höhle unter der südlich liegenden Kaiserklippe durch v. Alten um 1895 freigelegt wurde. Die Blaue Grotte ist heute der letzte Raum einer Höhlenführung. Historisch war er der erste Raum und hat - damals noch über eine Holztreppe, zuvor über einen behauenen Eichenstamm zu erklettern - die früheren Besucher, am 10. August 1784 auch Goethe, fasziniert. Auch dem heutigen Besucher sei der Höhlenbesuch mit Einstieg auf dieser Seite empfohlen.
Die Höhlensedimente Die begehbare Einhornhöhle bildet nur den oberen Rest eines fast verfüllten Höhlensystems. Die sedimentäre Füllung besteht sowohl aus Fremdgestein, das in die Höhle transportiert wurde, als auch aus anstehendem Dolomit, der als größere oder kleinere Blöcke von der Decke fiel oder dessen Korngefüge aufgelöst wurde und als dolomitischer Schluff oder Dolomitasche sich nach kurzem Transport wieder ablagerte. Hierzu zählen besonders auch die niveofluviatilen Sande (DUPHORN 1969). Weiterhin enthält das Sediment zahlreiche Säugetierrelikte. Die Bohrung Einhornhöhle 1 traf auch größere oder kleinere Hohlräume unter der begehbaren Höhle an, so bei 8,5'm und 22,5 m unter dem Höhlenboden (Abb. 4). Nach den Bohrungsdaten sind sowohl unter als auch über den Hohlräumen Höhlenlehm und Versturzbrekzien abgelagert worden. Es ist nicht klar, ob es ein größeres zusammenhängendes System von Hohlräumen gibt oder ob es nur einzelne Restkavernen sind, die von größeren Blöcken geschützt, der Auffüllung mit feinen Sedimenten entgangen sind. Aus technischen Gründen konnten die Höhlensedimente nicht im Kern gewonnen werden. Es bleibt somit unklar, ob sie fossil- oder kiesführend sind, offen bleibt damit auch ihre stratigraphische und genetische Stellung. In der Höhle sind die obersten Meter des Sedimentes durch die zahllosen Grabungen nach den Knochen des Einhorns hoffnungslos gestört worden, da nur ausnahmsweise der abgegrabene Boden ins Freie gebracht worden war. Dies geschah erst bei den Ausgrabungen der letzten Jahre und auch hier nur zum Teil. Eine Übersicht über die Verteilung und Zusammensetzung der Höhlensedimente läßt sich durch mehr als ein Dutzend von bis zu 13 m tiefen Sondierungen mit Peilstangen gewinnen, die von VLADI (1984) innerhalb der Höhle abgeteuft wurden (Abb. 3). Die obersten Meter des Sedimentes bestehen aus einem hellbraunen Schluff mit zahlreichen Knochen, Zähnen und brekziertem Dolomit. Darunter folgt ein bis zu 3,5 m mächtiger dunkelbrauner Schluff, der ebenfalls Knochen und Zähne enthält. Im nördlichen Teil der Höhle, im Bereich des Virchow-Ganges keilt dieser aus. Hier liegt direkt unter dem hellbraunen Schluff ein sandiger Kies, der bis über 5 m mächtig werden kann. Der Kies ist sehr interessant, denn er besteht hauptsächlich aus Gesteinen des Harz-Paläozoikums, vorwiegend Gerölle von Grauwacken und Kieselschiefern und Rotliegend-Porphyren. Die Kiese ließen sich durch Sondierungen im gesamten nördlichen und mittleren Teil der Höhle finden, nur südlich der Leibniz-Halle, in der die Kiese ab 9 m Teufe unter einer Sinterdecke noch angetroffen wurden, und in den dortigen Nebengängen konnten sie in der mit Nutsonden erreichbaren Teufe von ca. 10 m nicht erreicht werden bzw. lagen möglicherweise noch unter undurchdringlichem jüngeren Blockschutt. Es hat den Anschein, dass sich die Zusammensetzung der Korngrößen des Sedimentes und die Sortierung der Kiese ändert: nach Südwesten wird es toniger und die Korngröße nimmt ab. Im Norden der Höhle, so im Weißen Saal, folgt unter dem Kies ein überwiegend kalkfreier fluviatiler Sand mit einzelnen Dolomitbrekzien. Im Südwesten der Höhle hat die angetroffene Schichtenfolge eine andere Zusammensetzung. Hier wurde unter dunkelbraunem Lehm ein bis zu 4 m mächtiger rotbrauner, kalkfreier Ton angetroffen, der dünne Streifen von Dolomit-Schluff enthält. Fossilien wurden von VLADI (1984) nicht gefunden. Die Sondierungen im Bereich der Blauen Grotte und der von-Alten-Kapelle trafen bis zu 7 m mächtige Versturzbrekzien aus Dolomit und Knochen an. Das Material der Brekzie stammt sicherlich von der Decke der Höhle, die sich auf diese Weise nach oben erweiterte. Nach Norden verzahnt sich die Brekzie mit den oben erwähnten schluffigen Sedimenten. Über das Liegende der Versturzblocklagen liegen bis heute keine Kenntnisse vor. Die Kiese sind Ablagerungen turbulent fließenden Wassers, als paläozoische Harzgerölle hineingelangt durch eine noch nicht lokalisierte ehemalige Bachschwinde. In einigen Abschnitten, so unter der Sinterdecke der Leibniz-Halle in 9 m Teufe, sind die Kiese auch mit tonigen rotbraunen Lagen vergesellschaftet, die auf ruhigere hydrodynamische Bedingungen hindeuten. Die gut geschichteten Schluffe sind als niveofluviatile Schluffsande nur wenige Meter weit mit von außen hereinrinnenden Schmelzwässern oder solifluidal transportiert worden. Den allochthonen Bestandteilen sind, wie die Bohrung Einhornhöhle 1 zeigt, rasch wechselnde Anteile autochthonen Dolomitschuttes beigemengt, der manchmal auch die Hauptmasse bilden kann. DUPHORN (1969) stellte die in der Höhle vorkommenden Kiese zu den Schottern einer Ur-Oder. Das Plateau der Brandköpfe soll zu einem System von Verebnungsflächen gehören, die das Odertal auf der nördlichen Talseite zwischen Bad Lauterberg und Scharzfeld begleiten. Diese Verebnungsflächen, die er als Hochterrassen bezeichnete, sollen hier bei etwa +390 m und damit etwa 140 m über der rezenten Talsohle liegen. Außer den Schottern in der Höhle sind keine weiteren Ablagerungen dieser Hochterrasse bekannt. Es ist aber eher anzunehmen, dass die sanft nach Südsüdwest geneigte Fläche der tertiären Hebung und Kippung der Harzscholle folgt. Die spätere Erosion räumte die triadischen Sand- und Tonsteine und die permischen Sulfat- und Karbonat-Gesteine relativ rasch aus und verlangsamte sich dann, als die wesentlich festeren Grauwacken und Tonschiefer des Harz-Paläozoikums erreicht waren. Es handelt sich daher eher um eine Strukturfläche, die in etwa einem spättertiären Erosionsniveau entspricht. In diese Strukturfläche tieften sich dann im jüngeren Pleistozän die aus dem Harz kommenden Bäche, wie die Bremke, ein. Die noch vorhandenen Reste der Zechstein-Bedeckung mitsamt der darinnen liegenden Einhornhöhle und ihre Sedimente wurden so vor weiterer Erosion geschützt. Die in ihren Schottern vorkommenden Sandsteine und Porphyre des Rotliegenden könnten von den gut 2 km im Nordosten gelegenen Scheffeltalsköpfen stammen, deren Rotliegend-Kappe im älteren Pleistozän sicherlich noch ausgedehnter als heute war (Abb. 2). Damit stimmt die von DUPHORN (1969) getroffene Feststellung überein, wonach die Höhlenkiese, anders als die Kiese der Oder (Ober- bis Niederterrasse), keine Granit- und Hornfelsgerölle aufweisen.
Fossilien und das Alter der Höhlensedimente Knochen und Zähne sind in den karbonathaltigen Schluffen der Höhlensedimente besonders gut konserviert worden. Aus den zahlreich vorhandenen Kleinsäugerresten lassen sich die Umweltbedingungen und das Alter der jeweiligen Sedimente ermitteln. Die vorherigen Untersuchungen litten unter dem Mangel an horizontierten Aufsammlungen oder es waren nur die größeren Knochenreste berücksichtigt worden. Erst durch die Grabungen der letzten zwei Jahrzehnte ergaben sich detaillierte Informationen über das Alter und das Ablagerungsmilieu der obersten 2 - 3 m, die von NIELBOCK (1987, 1989, 1990, 1998) und VEIL (1989) veröffentlicht wurden. NIELBOCK (1989) legte an der Nordwestseite des Weißen Saales eine Schichtenfolge von etwa 2 m frei, die sich mit Hilfe der Säugerreste und einiger physikalischer Altersbestimmungen datieren ließen (Tab. 2 ). Unter holozänen und weichselzeitlichen Schluffen und Sinterbildungen folgten Brekzien, bestehend aus Dolomitblöcken, Sinterbruch, Knochen und Schottern in einer mergelig-tonigen Matrix. Die von NIELBOCK (1989) als "Bärenlehm" bezeichnete Schicht enthielt neben Wolfsknochen und Zähnen des Höhlenlöwen zahlreiche Bärenknochen und -zähne, die von ihm anhand der Evolution der Prämolaren in das letzte Interglazial, das Eem, eingestuft wurden. Er stellte die in dieser Schicht vorkommenden Bärenknochen zu einer Vorform des eigentlichen Höhlenbären, des Ursus spelaeus ROSENMÜLLER & HEINROTH 1793. Diese Einstufung steht im Gegensatz zu den Untersuchungen von SCHÜTT (1968), die nach biometrischen Messungen die Bärenknochen als Ursus deningerii V. RERCHENAU 1906 in das Cromer-Interglazial datierte. Die von Schütt untersuchten Knochen stammen allerdings aus verschiedenen Museumssammlungen, die sich nicht mehr stratigraphisch exakt definierten Schichten zuordnen lassen. So wäre es auch möglich, dass die von SCHÜTT (1968) untersuchten Exemplare aus älteren Schichten stammen und damit einen älteren Entwicklungstand repräsentieren. Tab.2:
Fossilinhalt und Alter der im Weißen Saal ergrabenen Sedimente. Nach NIELBOCK (1990).
Mächtigk.
(m) | Sediment | Fossilien | Alter | | 0 - 0,5 | Sinterkalk | Kleinsäuger | Holozän | | 0,2 - 0,3 | Schluff,
dol.,Tonlagen,
feinqeschichtet | Kleinsäuger | Holozän -Weichsel
14C: 25 ka | | - 0,3 | Sinterkalk | | | | 0,5 - 1,0 | Dolomitbrekzie, Ma-
trix schluffig | Groß- u. Kleinsäuger
(Höhlenbär, Höhlen-
löwe, Wolf) | ?Eem | | 0,2 - 0,5 | Ton, Schluff, feinge-
schichtet | Groß- u. Kleinsäuger
(Höhlenbär) | Eem U/Th: 100 -130 ka | | >0,3 | Kies, sandig, tonig | | ?Saale |
Sowohl paläontologisch als auch archäologisch wichtige Ergebnisse lieferten Grabungen aus dem Jakob-Friesen-Gang und dem davor außerhalb der Höhle liegenden Areal. Hier konnten NIELBOCK (1989, 1990) und VEIL (1990) einen schon lange vermuteten, zur Zeit aber verschütteten Höhleneingang nachweisen (Abb. 3). Im Bereich dieses Einganges wurden erstmals Stein-Artefakte gefunden, die von VEIL (1989) ins Levallois, ins mittlere Paläolithikum gestellt wurden. Im Jakob-Friesen-Gang wurde eine mehr als 2 m mächtige Schichtenfolge ergraben und detailliert dokumentiert. Sie läßt sich in 5 Schichtkomplexe gliedern (Tab. 3). Auch hier kann die Schichtenfolge bis in die Frühweichsel- bzw. EemZeit zurückverfolgt werden. Steinwerkzeuge kommen nur im untersten ergrabenen Schichtkomplex V vor. Insgesamt wurden mehr als 200 Gesteinsstücke mit Bearbeitungsspuren gefunden. Es kommen Schaber, Spitzen und Faustkeile vor. Abschlagstücke und auch -splisse belegen, dass die Werkzeuge vor Ort hergestellt wurden. Die Werkzeuge bestehen aus den verschiedenartigsten Materialien: Quarzit, Tonschiefer, Grauwacke, Kieselschiefer und Hornfels. Interessant sind Artefakte aus Flint, deren nächstes natürliches Vorkommen bei Seesen liegt, etwa 30 km von der Einhornhöhle entfernt. Die Werkzeuge lagen vom damaligen Eingang bis etwa 40 m weit ins Innere der Höhle verstreut. Sie kommen zusammen mit Bärenknochen vor. Es wurden aber bislang keine Knochen gefunden, die Bearbeitungsspuren aufweisen. Tab.3:
Profil der Ausgrabungen im Jacob-Friesen-Gang. Nach Nielbock (1990) und Veil (1989). Mächtigk.
(m) | Lithologie | Fossilien | Alter | | 0,01 - 0,25 | Dolomitschluff, graugelb,
feinqeschichtet | Wirbeltierreste | Holozän | | 0,05 - 0,30 | Schluff, tonig, geschich-
tet, dunkelbraun, Lagen
von kleinen
Dol.komponenten | Waldfauna | ?Holozän
14C: 25.000a | | 0,02 - 0,75 | Schluff, graugelb, unge-
schichtet, kantiger
Blockschutt | Ursus spelaeus | Weichsel | | 0,75-1,00 | Versturzbrekzie, mittel-
hell, grob- geschichtet | Ursus spelaeus | ?Weichsel | | >1,00 | Schluff, gebändert,
Lagen von Blockschutt | Ursus spelaeus Arte-
fakte | Frühweichsel -
Eem |
Genese und Alter des Höhlensystems Bislang wurden nur die obersten 2 m der Sedimentfüllung näher untersucht und datiert. Sie reichen bis in das letzte Interglazial zurück. Die darunter liegenden Schichten müssen entsprechend älter sein. Ihr Alter kann aber nur vermutet werden. Spätestens seit der vorletzten Kaltzeit, voraussichtlich aber schon seit der Elsterkaltzeit liegt die Höhle trocken, d.h. sie ist inaktiv. Es findet nur noch eine geringe Lösung durch zusitzende Sickerwässer statt, die aber nicht ausreichen, einen größeren Hohlraum zu schaffen oder größere Sedimentmengen umzulagern. Die Vorflut liegt bedeutend tiefer. Interessant sind rote Tone, die in der Bohrung Einhornhöhle 1 in Teufen von 14 und 24 m unter dem jetzigen Höhlenboden auftauchen. Unter dem gegenwärtigen Klima bilden sich in Mitteleuropa keine Rotsedimente. Sie könnten Zeugen eines wärmeren Klimas sein, wie es zeitweise im Altpleistozän oder auch im Tertiär herrschte. Es muß aber auch noch geprüft werden, inwieweit es sich um umgelagerte Rotliegend-Sedimente der Scheffeltalsköpfe handelt, die über anfänglich feine Spalten in die Höhle gelangt sein könnten. Das Zechstein-Plateau der Brandköpfe ist hydrographisch isoliert. Die Bremke fließt knapp 800 m nördlich der Höhle in einem Niveau von +310 m. Der östlich der Höhle fließende Hasenwinkelbach erreicht eine Höhe von +320 m. Beide Vorfluter isolieren das Plateau der Brandköpfe von den zuströmenden Wässern aus dem Harz-Paläozoikum. Die Oberfläche des Grundwassers wurde in der Bohrung Einhornhöhle 1 nicht angeschnitten. Das Plateau der Brandköpfe liegt daher über der Vorflut und ist vollkommen trocken. Schwierig abzuschätzen ist, wann und wie schnell sich die Harzbäche eingetieft haben. Folgendes Szenario zur Genese der Höhle ist am wahrscheinlichsten: Spätestens nach Hebung und Kippung der Harzscholle im Tertiär und der fortschreitenden Abräumung der hangenden Schichten gelangte das Werra-Karbonat in den Wirkungsbereich des Grundwassers. Vom Norden, vom Harz her, kam das Grundwasser mit den Abschnitten des Karbonates in Berührung, die besonders verkarstungsfreudig sind. Es folgte dabei im wesentlichen dem allgemeinen Schichtfallen des Zechsteins, das nach Süden bis Südwesten gerichtet ist. Dabei benutzte und erweiterte es auch die Klüfte und verlagerte sich nach unten, insbesondere dort, wo sich durch das nach Süden fortgesetzte Abdachungsgefälle für das Grundwasser ein Druckgefälle entwickeln konnte. Genau diese hydrographische und geomorphologische Position kennzeichnet auch heute die Entwässerungs- und Höhlenbildungsprozesse in der Gipskarstlandschaft des südlichen Harzrandes (VLADI 1998). Dort wo nach Süden abströmende Fließgewässer die Basiskarbonate des Zechsteins in seinem Anschnitt als Schichtstufenlandschaft kreuzen, finden bereits die ersten - und in Niedrigwasserzeiten vollständige - Versinkungen des noch sehr weichen Gewässers in den zunehmend verkarstenden Untergrund statt. Die Ergebnisse der Bohrung Einhornhöhle 1 erhärten nicht die These, dass die Höhle als Basiskluft-Höhle entstand (SOBOTHA 1966), nämlich dass die Lösung und Ausräumung von der Basis her erfolgte. Unter dem Boden der Höhle liegen noch mehr als 10 m zumindest partiell intakte Werra-Karbonate. Ins Altquartär oder noch ins ausgehende Tertiär muß der beginnende Zutritt der Tageswässer in die Höhle datiert werden. In diese Zeit, jedenfalls noch vor die Elsterkaltzeit, läßt sich das Eindringen der Kiese über eine Bachschwinde in die Höhle eingrenzen. Die harzrandnahen Erosionsniveaus des mittleren und jüngeren Quartärs liegen tiefer, das untere Randverebnungssystem (THIEM 1972) bei 335 m NN, ja selbst die Oberterrasse i.e.S. liegt nördlich Scharzfeld erst um 300 - 310 m NN (VLADI 1976). Durch die beschleunigte Lösung vertiefte sich die Höhle bis in das Niveau von heute +345 m NN. Die Raumerweiterungsprozesse verlangsamten sich erst, als die festeren Abschnitte des Werra-Dolomits erreicht waren. Eine ungefähre Vorstellung der hydrographischen und geomorphologischen Situation geben die Querprofile durch die Südharzregion (Abb. 8). Im Laufe des Quartärs erfolgte eine weitere Tieferlegung der Vorflut. Dabei blieb das Dolomitplateau der Brandköpfe als Höhenlage erhalten, die Bremke bzw. der Hasenwinkelbach verlagerten z.T. ihren Lauf und tieften sich westlich bzw. südöstlich der Höhle verstärkt ein, das Dolomitplateau fiel trocken. Der heutige Lauf des Hasenwinkelbachs muß als fossiler Unterlauf des Andreasbaches aufgefaßt werden, über dessen harzseitigem Oberlauf das Porphyr-Liefergebiet der Scheffeltalsköpfe angeschnitten war. Es kam schon innerhalb der Elsterkaltzeit in der Höhle nurmehr zur Sedimentation niveofluviatiler Sande und residualer Lehme. Gleichzeitig brachen Teile der Decke herunter und bildeten ihrerseits Sediment. Die Höhle fraß sich so durch den Dolomit nach oben. Auf der anderen Seite wurden die Ränder des trockengefallenen und mehrseitig angeschnittenen Dolomitplateaus von den Seiten her verstärkt durch periglaziäre Klimaeinflüsse zurückverlegt, so dass auch die ursprünglichen Fortsetzungen des Höhlenhauptstranges und der bekannten und unbekannten Seitenarme gekappt wurden. Das von NIELBOCK (1998) und VEIL (1998) beschriebene eem- bzw. weichselzeitliche Portal am Jacob-Friesen-Gang und die Höhle in der Kaiserklippe (VON ALTEN 1894/5) sind solche Kappungspositionen. An einigen Stellen ging dem sicherlich voraus, dass die Decke insgesamt instabil wurde und das Gewölbe einbrach. Noch innerhalb des Plateaus erhalten ist diese Situation im Blauen Saal. Dieses Ereignis läßt sich nach dortigen Bodenfunden auf die Zeit des Mesolithikums eingrenzen. Seit der Elsterkaltzeit ist die Höhle im wesentlichen trocken. Nur nach Starkregenfällen oder der Schneeschmelze gelangen Wässer in die Höhle. Durch die Rückverlegung der Ränder des Zechstein-Plateaus wird die Ausräumung kleinerer verschütteter Höhlengänge begünstigt, die ins Innere des Plateaus vorstoßen und sich mit der Haupthöhle vereinigen. Dies wird auch zukünftig für den Jakob-Friesen-Gang gelten. Insbesondere während der nachfolgenden Phasen boten sie Zugang zur Höhle für Mensch und Tier, die neben- oder nacheinander im Höhlengebiet lebten, schützten vor den Unbilden der Witterung und boten Gelegenheit zur gezielten Jagd.
Ausblick und offene Fragen Die Bohrung Einhornhöhle 1 zeigt, dass die jetzigen Hohlräume nur der oberste Bereich eines viel größeren und wahrscheinlich auch älteren Höhlensystems sind. Ein lohnendes Untersuchungsziel sind die Ein- und Ausgänge des die Brandköpfe durchquerenden Karstgerinnes, die bislang nicht bekannt sind. Insgesamt läßt sich nach den bisherigen Ergebnissen sagen, dass im Plateau der Brandköpfe neben und unter der Einhornhöhle wahrscheinlich noch zahlreiche Hohlräume mit offenen oder verfüllten Gängen zu finden sind. Die Erforschung der unteren, älteren Schichten, die vermutlich bis in das Altquartär reichen, ist bislang noch nicht in Angriff genommen worden. Wir wissen weiterhin nicht, inwieweit sich ein in der Tat zu erwartendes Ablagerungskontinuum durch das Quartär hindurchzieht und während welcher Zeitabschnitte die Fauna Zugang hatte. Die cromerzeitliche Eingruppierung (eines Teils) der Bärenfauna (SCHÜTT 1968) bedarf hier der Überprüfung durch horizontierte Grabung in tieferen Lagen. Die Bänderschluffe in den Seitengängen, von DUPHORN (1969) noch als elsterzeitlich beschrieben, haben sich durch die Grabungen von Nielbock als weichselzeitlich erwiesen. Auch radiometrische Datierungen tieferliegender Sinterschichten (Leibniz-Halle in 9 m Teufe) stehen aus. Hier lassen sich nicht nur neue Informationen über die Genese und das Alter des Höhlensystems und die Fauna seiner Umgebung finden, sondern auch allgemeine Informationen über die Umwelt des älteren Quartärs, das im Bergland nur schemenhaft bekannt ist. Offen geblieben ist für die bisherige Forschung auch die Frage nach der periglaziären Bildung von Höhleneis; war die sehr tagnahe Einhornhöhle in den Hochglazialen völlig oder teilweise mit gefrorenem Grund- und Sickerwasser plombiert? Welchen Einfluß hatte dies etwa auf die Fauna oder die Sinterbildung und wie lassen sich die Schichtstörungen in den Schluffen, die bisher als Eiskeile beschrieben wurden, aus der Druck- und Bewegungsentwicklung von Höhleneis ableiten? Die Bohrung hat gezeigt, dass weitere und dringend nötige Bohraufschlüsse der vorherigen Lösung technischer Fragen bedürfen. Zum einen kann nicht die weitere Exploration nur mit Bohrungen von der Geländeoberkante erfolgen, d.h. es müssen Kernbohrgeräte innerhalb der Höhle eingesetzt werden. Zum anderen müssen die Geräte in der Lage sein, im Wechsel zwischen Blockversturz und Weichschichten kontinuierlich zu kernen. Hierfür sind in jüngerer Zeit kleinere Geräte auf Anhängern entwickelt worden, die in der Altlastenerkundung zum Einsatz kommen. Ein Bohrprofil aus dem Jacob-Friesen-Gang heraus bis in die Tiefe der Leibnizhalle mit nachgewiesener Sinterschicht in 9 m Teufe und den darunter liegenden Kiesen wäre zur Schichtenkorrelation eine erste Aufgabe. 
Abb. 8: Schematischer geologischer Schnitt durch die Umgebung der Einhornhöhle und Rekonstruktion der Landoberfläche vor Beginn des Quartärs. 1 = Grauwacken; 2 = permische Rhyolithe und Sedimente; 3 = Zechstein-Karbonate; 4 = Zechstein-Sulfate, 5 = Ton- und Schluffsteine des Zechsteins und Unteren Buntsandsteins; 6 = quartäre Schotter; 7 = Lage des Grundwasserspiegels im Zechstein-Aquifer. Nach VLADI (1984)
Danksagung Für die Bohrung Einhornhöhle 1 sei der Fa. Gebr. Knauf, Westdeutsche Gipswerke, Iphofen, sowie ihren Mitarbeitern Prof. Dr. A. Herrmann (†) und Dr. M. Reimann herzlich gedankt. Auch dem Harzklub-Zweigverein Scharzfeld als Betreiber der Schauhöhle gehört an dieser Stelle der Dank der in der Höhle tätigen Wissenschaftler für sein stets freundliches Entgegenkommen. Dank gebührt auch den vielen hier nicht aufgeführten ehrenamtlichen Helfern bei den Vermessungsarbeiten, Nutsondierungen und Grabungen.
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Anschriften der Autoren: Prof. Dr. J. Paul, Göttinger Zentrum für Geowissenschaften, Abt. Sedimentologie/Umwelt, Goldschmidt-Str.3, 37077 Göttingen. e-Mail: jpaul@gwdg.de Dipl.-Geol. F. Vladi, Düna 9a, 37520 Osterode am Harz. E-Mail: fvladi@t-online Beilage 1 Historisch-synoptischer Grundriß der Einhornhöhle. Nach SCHEER (1986), VLADI (1987) |
