Schichtquellen im Volkspark Hiltrop

Zwischen Bochum, Herne, Castrop-Rauxel und Dortmund erheben sich die Castroper Höhen etwa 50 m über die Umgebung. Im Untergrund der Castroper Höhen finden sich Schotter, die von der Ruhr vor etwa 800.000 Jahren abgelagert wurden. Solche alten Flussablagerungen, die häufig hoch über dem heutigen Talgrund liegen, bezeichnet man als Flussterrassen. Die „Castroper Höhenschotter“ werden der Oberen Hauptterrasse zugeordnet. Das inselartige Terrassenvorkommen liegt weit nördlich der heutigen Ruhr und reicht bis in das Einzugsgebiet der Emscher hinein. Der damalige Ruhrverlauf ist nicht abschließend geklärt. Vermutlich floss die Ruhr von Witten nach Norden, wo sie auf großer Fläche die Castroper Höhenschotter ablagerte, und von dort weiter nach Westen. Erst bei Essen finden sich wieder Schotter, die ebenfalls der Oberen Hauptterrasse zugeordnet werden.

Unter den Castroper Höhenschottern liegt der kreidezeitliche Emschermergel. Der graue Mergel besteht überwiegend aus Ton und Kalk. Er wurde vor etwa 85 Millionen Jahren am Grund eines Meeres abgelagert, das in der Oberkreide von Norden bis in den Bereich des heutigen Ruhrgebiets vordrang. Überlagert werden die Castroper Höhenschotter von Löss aus der letzten Kaltzeit.

Nachdem die Castroper Höhenschotter abgelagert wurden, verlagerte die Ruhr ihren Lauf weiter nach Süden. Durch verstärkte Hebung des Gebirges begannen sich die Täler von Ruhr und Emscher einzuschneiden. Der weiche Emschermergel konnte der kaltzeitlichen Abtragung wenig entgegensetzen. Die Castroper Höhenschotter hingegen wirkten als abtragungsresistente Schutzschicht für den Mergel. So kam es zur Reliefumkehr: Das ehemalige Flussbett bildet heute eine Hochfläche.

An den Rändern der Castroper Höhen entspringen etwa 80–100 Quellen an der Grenze von wasserdurchlässigem Schotter zum wasserstauenden Emschermergel. Die Bäche entwässern in alle vier Himmelsrichtungen, wobei nur der Abfluss über den Oelbach (Harpener Bach) nach Süden zur Ruhr gelangt. Die übrigen Bäche münden in die Emscher.