mini|300px|Typischer Buchenwald im Elm

Der Elm ist ein 25 km langer, 3 bis 8 km breiter, maximal hoher und bewaldeter Mittelgebirgszug südöstlich von Braunschweig in den Landkreisen Helmstedt und Wolfenbüttel in Niedersachsen (Deutschland).

Das weitgehend siedlungsfreie Waldgebiet mit dem größten Buchenwald Norddeutschlands und dem Reitlingstal ist Teil des Naturparks Elm-Lappwald. Geologisch ist der Elm hauptsächlich aus fossilreichem Kalkstein der mittleren Trias (Muschelkalk) aufgebaut, der als Elmkalkstein seit dem Mittelalter ein begehrter Baustoff ist.

Geographie Lage Der Elm liegt als Teil der Lößbörden im Norddeutschen Tiefland im Naturpark Elm-Lappwald. Er breitet sich zwischen den Städten Königslutter im Norden, Schöningen im Südosten und Schöppenstedt im Süden aus. In Sichtweite des Höhenzugs befinden sich die rund 20 km entfernte Großstadt Braunschweig im Nordwesten, Wolfsburg in etwa 25 km Entfernung im Norden sowie Helmstedt im Osten und Wolfenbüttel im Westen.

Benachbart liegen die jeweils deutlich niedrigeren Höhenzüge Asse, etwa 10 km südwestlich, Dorm, rund 10 km nordöstlich und Lappwald, etwa 18 km nordöstlich. Bis auf die Asse gehören sie alle ganz oder teilweise zum Naturpark Elm-Lappwald.

Naturräumliche Zuordnung Der Mittelgebirgszug bildet in der naturräumlichen Haupteinheitengruppe Nördliches Harzvorland (Nr. 51), in der Haupteinheit Ostbraunschweigisches Hügelland (512) und in der Untereinheit Asse-Elm-Hügelland (512.1) den Naturraum Elm (512.15). Die Landschaft fällt nach Osten in den Naturraum Heeseberg (512.12), nach Süden in den Naturraum Schöppenstedter Lößmulde (512.13) und nach Westen in den Naturraum Sickter Hügelland (512.14) ab, die alle zum Asse-Elm-Hügelland zählen. Nach Norden fällt sie in den zur Untereinheit Helmstedt-Oscherslebener Mulde (512.2) gehörenden Naturraum Dormhügelland (512.20) ab. Im Nordwesten schließt sich in der Haupteinheitengruppe Weser-Aller-Flachland (62), in der Haupteinheit Ostbraunschweigisches Flachland (624) und in der Untereinheit Schunterwinkel (624.1) der Naturraum Lehrer Wold (624.12) an.

Erhebungen Die höchste Erhebung im Elm ist mit das nahe Erkerode gelegene Eilumer Horn. Diese und weitere Elm-Erhebungen und deren Ausläufer sind – sortiert nach Höhe in Meter (m) über Normalhöhennull (NHN; wenn nicht anders angegeben laut ): Eilumer Horn (), ostsüdöstlich von Erkerode Amplebener Berg (), Stelle an K 9, nordöstlich von Ampleben Osterberg (ca. ), zwischen Königslutter und Sambleben Drachenberg (ca. ), zwischen Erkerode und Lelm; mit drei Sendetürmen Burgberg (ca. ), zwischen Erkerode und Lelm, am Reitlingstal Herzberg (ca. ), nordwestlich des Osterbergs Kiefelhorn (ca. ), Südsüdost-Ausläufer des Drachenbergs Kleiner Tafelberg (ca. ), bei Destedt Großer Tafelberg (ca. ), nahe Honigkuchengrund Warberg (ca. ), bei Warberg und Schöningen

Fließgewässer Das Innere des Elmgebirges ist relativ arm an Quellen von Fließgewässern, weil das Niederschlagswasser sofort in einem feinen Kluftsystem im Kalkgestein in größere Tiefen versickert. Dieses Wasser tritt erst an den Rändern des Höhenzugs in Überlaufquellen wieder zutage. Die bedeutendsten Fließgewässer, die im oder am Elm entspringen, sind: Altenau, entspringt nordöstlich von Eitzum und ist ein Oker-Zufluss Schunter, entspringt nahe dem Forsthaus Brunsleberfeld bzw. an den Schunterquellen südwestlich von Räbke und ist ein Oker-Zufluss Lutter, entspringt südsüdwestlich von Königslutter und ist ein Schunter-Zufluss Schierpkebach, entspringt bei Langeleben und ist ein Schunter-Zufluss Wabe, entspringt östlich von Erkerode und ist ein Schunter-Zufluss Alle oben genannten Fließgewässer entspringen im Nordwestteil oder im flacheren Mittelteil des Elm und entwässern zur Oker, die den Elm etwa 10 km westlich passiert. Somit gehören die nordwestlichen drei Viertel des Elms zum Einzugsgebiet der Weser. Die im südöstlichen Viertel entspringenden Bäche, wie der Bremsenbach/Manebeek bei Groß Dahlum oder die Missaue bei Warberg, entwässern über die Schöninger Aue nach Osten zur Bode, die zum Flusssystem der Elbe gehört. Die Elbe-Weser-Wasserscheide verläuft also mehr oder weniger quer über die Kammlinie des Elm und nicht, wie für Wasserscheiden typisch, entlang der Kammlinie.

Geologie Geologische Geschichte hochkant=1.8|mini|Geologische Karte der Elm-Region mini|Unterer Muschelkalk in einem Steinbruch bei Königslutter. Gelb markiert sind zwei Werksteinbänke mit Elmkalkstein mini|Detailaufnahme des Trochitenkalks (Oberer Muschelkalk) von Erkerode. Die untere Bildkante ist etwa 10 cm lang. mini|Findling Goldener Hirsch bei Schöningen

Der Höhenrücken Elm wird aus relativ verwitterungs- und erosionsresistenten Kalksteinen aufgebaut. Diese Kalksteine entstanden vor etwa 240 Millionen Jahren, in der mittleren Trias in einem flachen Meer, das Mitteleuropa zu dieser Zeit bedeckte. Durch die Tätigkeit von Algen oder durch verdunstungsbedingte Übersättigung fielen feinste Partikel aus Kalziumkarbonat („Kalk“) im Wasser aus, die zusammen mit Tonpartikeln zum Meeresboden hin absanken und sich dort als Kalkschlamm ansammelten, der sich später zu Kalkstein verfestigte. Weitere Bestandteile des Kalksteins entstammen Meerestieren mit Schalen oder anderen Hartteilen aus Kalziumkarbonat, wie zum Beispiel Armfüßern, Muscheln oder Seelilien. Über etwa 10 Millionen Jahre hinweg entstand so in der mittleren Trias eine mächtige Schichtenfolge aus Kalkstein, die sich heute auch in anderen Regionen Mitteleuropas, vor allem in Mittel- und Süddeutschland, an der Erdoberfläche findet, und als Muschelkalk bezeichnet wird.

In den Erdzeitaltern nach Ablagerung des Muschelkalks wurden weitere Sedimentschichten zum Teil durch Flüsse und in Seen aber auch im Zuge späterer Meeresbedeckungen abgelagert: die Sand-, Ton- und Kalksteine der oberen Trias (Keuper), des Jura und der Kreidezeit. Der Muschelkalk selbst kam wiederum auf älteren Sedimentschichten zur Ablagerung, die sich bis dahin in der Elm-Region angesammelt hatten: die rötlichen Sandsteine des Buntsandsteins vor etwa 250 Millionen Jahren (untere Trias) und die Salzlager des Zechsteins vor etwa 255 Millionen Jahren (oberes Perm). Die Hebung des Elmgebirges wurde durch einen flachen Salzstock verursacht, der vermutlich ab der Trias-Jura-Wende, vor etwa 200 Millionen Jahren, aus ebendiesen Zechstein-Salzlagern aufstieg. Der Salzstock drückte in den nachfolgenden Jahrmillionen die Schichten, die auf dem Zechstein-Salz abgelagert wurden, langsam aber stetig nach oben. Dadurch entstand eine geologische Struktur, die als Sattel oder Dom bezeichnet wird. Zudem sorgte die Hebung dafür, dass in den letzten 60 Millionen Jahren die Sedimentgesteine des Jura und der Kreide wieder vollständig abgetragen wurden. Der Elm-Sattel ist in einer geologischen Karte sehr gut erkennbar. In seinem Kern treten Schichten des Oberen Buntsandsteins zutage, an die sich nach außen hin Unterer, Mittlerer und Oberer Muschelkalk anschließen. Das großflächige Ausbeißen des Muschelkalks sowie das flache Einfallen der Schichten an den Flanken der Sattelstruktur weisen den Elm als sogenannten Breitsattel aus. Nach außen folgt auf den Oberen Muschelkalk der Keuper, der aber nicht reliefbildend ist und sich daher bereits außerhalb des eigentlichen Höhenzuges befindet.

Vor Anbruch des Eiszeitalters, vor etwa 2 Millionen Jahren, war der Elm noch etwa 200 Meter höher als heute, wurde dann aber durch das Inlandeis abgeschliffen. Während der vorletzten Vergletscherung Mitteleuropas, der Saale-Kaltzeit vor etwa 200.000 Jahren, war der Elm letztmals von Gletschereis bedeckt, wovon Findlinge zeugen, die heute verstreut in der Region anzutreffen sind. Während der jüngsten Vergletscherung, der Weichsel-Kaltzeit, die bis vor etwa 10.000 Jahren anhielt, erreichte das Inlandeis nicht mehr die Elmregion. Es herrschte dennoch arktisches Klima. In diesem Zeitraum erhielt der Elm seine Löss-Schicht, die örtlich bis zu 60 Zentimeter mächtig ist. Die Lössdecke bildet in Verbindung mit dem darunter liegenden Kalkstein günstige Wachstumsbedingungen für die Wälder des Elm.

Gesteine Die Schichten des Oberen Buntsandsteins (abgekürzt: so) im Kern des Elm-Sattels bestehen aus Ton-, Silt- und Mergelsteinen sowie geringumfänglich Gips. Diese sind relativ erosionsanfällig, weshalb sich das Flüsschen Wabe dort verhältnismäßig tief in die Elm-Hochfläche einschneiden konnte (siehe → Reitlingstal).

Der Untere Muschelkalk (mu) besteht aus bis zu 200 Meter mächtigen Mergelkalksteinen, die wegen des welligen Aussehens der Schichtung auch als „Wellenkalk“ bezeichnet werden. Den Wellenkalkschichten zwischengelagert sind Bänke aus oft sehr hartem, relativ reinem Kalkstein. Zwei dieser Kalksteinbänke treten im Norden des Elms zu Tage und werden der Schaumkalkzone des Unteren Muschelkalks zugerechnet. Sie heißen daher auch Schaumkalkbänke, eignen sich gut als Werkstein und werden unter dem Handelsnamen „Elmkalkstein“ in Steinbrüchen bei Königslutter abgebaut.

Der Mittlere Muschelkalk (mm) besteht aus relativ weichen Kalkmergeln.

Der Obere Muschelkalk (mo) wird in zwei Gesteinseinheiten unterteilt: den sehr fossilreichen Trochitenkalk (mo1) und den feinkörnigen Ceratitenkalk (mo2). Der Trochitenkalk ist als relativ reiner Kalkstein besonders hart und erosionsbeständig. Das Eilumer Horn, die höchste Erhebung im Elm, besteht aus dieser Gesteinseinheit.

Fossilien In fast allen Schichten des Muschelkalks finden sich Überreste und Hinterlassenschaften von Lebewesen.

Unterer Muschelkalk Fossilien des Unteren Muschelkalks finden sich unter anderem im Steinbruch Metzner im Hainholz bei Königslutter. Das Meer, in dem sich diese Schichten bildeten, hatte aufgrund der warmen und trockenen klimatischen Bedingungen in der Region einen verhältnismäßig hohen Salzgehalt. Dadurch gab es nur wenige Arten, die aber durch eine hohe Anzahl an Individuen vertreten waren. Davon zeugen Kalksteinschichten mit massenhaftem Auftreten von Schnecken, wie Omphaloptycha oder Loxonema, und Muscheln, wie Hoernesia oder Myophoria.

Auch im Sediment am Meeresboden lebten Tiere. Würmer und Gliedertiere waren in den Kalkschlamm eingegraben. Daher sind heute im Gestein noch zahlreiche Grabgänge und Fressbauten zu finden, die zu den sogenannten Spurenfossilien zählen. Ein solches, meist als „U“, seltener mit mehreren Windungen auf Schichtflächen erhaltenes Spurenfossil ist Rhizocorallium. Der Name bezeichnet nur die Spur, nicht das Tier, das die Spur erzeugt hat, das aber ohnehin unbekannt ist.

Deutlich seltener im Unteren Muschelkalk, nicht nur des Elms, sind Zähne und Wirbel von Nothosaurus, einem etwa ein Meter langen räuberischen Meeresreptil, Zähne von Placodus, einem Vertreter der Placodontia (Pflasterzahnsaurier), sowie einige gut erhaltene Kelche der Seelilie Encrinus carnalli.

Mittlerer Muschelkalk Zur Ablagerungszeit des Mittleren Muschelkalks war der Salzgehalt im Muschelkalkmeer noch höher und daher die Lebensbedingungen noch schlechter als zur Ablagerungszeit des Unteren Muschelkalks. Deshalb finden sich im Mittleren Muschelkalk faktisch keine Fossilien.

Oberer Muschelkalk