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Die Aggertalhöhle ist mit 1071m Gesamtlänge die längste Höhle im Rheinland (im Rheinischen Schiefergebirge). Der Gesamthöhenunterschied in der Höhle beträgt 31m. Sie liegt in einem Riffkalkzug der Hobräcker Schichten, die erdgeschichtlich dem unteren Mitteldevon zuzuordnen sind.
In der Höhle herrscht ganzjährig eine Temperatur von 6-8°C.
Zu Beginn der Entstehung (Mitteldevon) lag das Gebiet vollständig unter Wasser. Durch Eindringen des Wassers in die vorhandenen Meeresbodenerhebungen, enstanden Hohlräume.
Vor ca. 350 Mio Jahren (Beginn des Karbons) wurde das Gebiet, im Zuge der variskischen Gebirgsbildung, gehoben und trockengelegt.
Tonschieferschichten oberhalb der Höhle, verhindern das Eindringen von kalkhaltigem Wasser. Das eindringende Wasservolumen ist gering und durchfließt nur kalkarme Gesteinsschichten. Deshalb gibt es nur eine geringe Anzahl an Tropfsteinen.
Versteinerte Meeresfossilien, die an Gesteinsschichten haften geblieben sind, sind daher gut sichtbar.
Eine Besonderheit unter den Fossilienresten der Aggertalhöhle stellen die dort zahlreich vorhandenen kleineren Aragonit-Kristallnadeln an den Wänden dar, die an vielen Stellen großflächige Bündel bilden. Bei ihnen handelt es sich um Reste von Korallen aus magnesiumhaltigem Kalk.