Klima und Tektonik des Pleistozäns von Northeim by Geozon Science Media

Klima und Tektonik des Pleistozäns von Northeim *) Von Gerd

Lüttig

A m t für Bodenforschung, H a n n o v e r Zusammenfassung: Nachdem in einer anderen Arbeit pleistozäne tektonische Bewegungen aus dem G e biet nördlich von Northeim beschrieben worden sind, werden jetzt durch neue Bohrun gen Verstellungen nachgewiesen, die den elster/saale-interglazialen Ton von Northeim betroffen haben. Die durch eine der Bohrungen angetroffenen Sedimente werden petrographisch beschrieben und paläoklimatologisch ausgedeutet. Dabei werden die Begriffe p-Divergenz und p-Konvergenz verwendet; sie gestatten Rückschlüsse auf die Art des Transportmediums.

Abstract":, Having described the area north of Northeim (southern Hanover) as a region of pleistocene tectonic movements, the author now points on the district of Northeim town as faulted too in geological young time. N e w drilling results tell, that the elster/ saale-interglacial clay of Northeim is included into further sinking of the Leinetal graben. The sediments taken by one of the borings are subject to petrological and paleoclimatological discussion. In it the so called ^-divergence and ^-convergence (Q = degree of rounding) are used as indicators of the transporting medium.

In einer A r b e i t über Pleistozäntektonik nördlich Northeim (LÜTTIG 1954) konnten v o n mir j u n g e B e w e g u n g e n i m Grenzgebiet zwischen Leinetalgraben und Eifasachse wahrscheinlich gemacht w e r d e n . A u f die Ergebnisse dieser Unter suchung soll, s o w e i t diese für das Verständnis der folgenden Ausführungen wich tig sind, kurz eingegangen w e r d e n : A u s d e m Dünetal und d e m U h b e r g - G e b i e t nord-nordöstlich v o n Northeim sind altpleistozäne Rhumeschotter bekannt, die d e m vorelstereiszeitlichen O b e r terrassensystem der W e s e r und L e i n e angehören. Diese Schotter l i e g e n am Uhb e r g in einem Niveau, welches nicht der normalen Aufschotterungsfläche der Oberterrasse entspricht. Durch eine Neukartierung konnte die G R U P E S c h e V e r m u tung bestätigt werden, daß diese R h u m e k i e s e g e h o b e n w o r d e n sind. Das H e b u n g s gebiet liegt i m Fortstreichen der Eifasachse, einer Hebungszone, die stellenweise auch i m Pleistozän aktiv war. Zugleich mit der H e b u n g des Uhberggebietes w u r d e das Gebiet u m den Denkershäuser-Teich versenkt. Es liegt im Kreuzungsgebiet v o n Fiederspalten des Leinetalgrabens mit zugeordneten herzynisch streichenden Gräben. D i e tektonischen B e w e g u n g e n lassen sich an Hand der Gefällsentwick lung der Mittelterrasse in die Z e i t zwischen d e m frühen Elsterglazial und dem Ende des Elster/Saale-Interglazials einordnen. Das Vorhandensein v o n Oberterrassenkiesen der R h u m e westlich v o n Nort heim führt zu d e m Schluß, daß die R h u m e bereits kurz v o r der Elstervereisung ihren W e g über N o r t h e i m g e n o m m e n h a b e n muß. Offensichtlich w u r d e durch die beginnende H e b u n g der Uhbergscholle d e r W e g durch das Dünetal versperrt. O b der Durchbruch bei Northeim durch Seitenerosion v o m Leinetal her oder durch ein tektonisches Einsinken h e r v o r g e r u f e n wurde, konnte bisher nicht an Hand v o n Aufschlüssen erörtert werden. *) Unter dem Titel „Pleistozäntektonik südlich Northeim" auszugsweise vorgetragen auf der Jahresversammlung der Deuqua am 19. 9. 1953 in Stuttgart.

Klima und Tektonik des Pleistozäns von Northeim

Die Ergebnisse z w e i e r der Wassererschließung dienender Bohrungen südlich von N o r t h e i m haben neues Licht auf diese Fragestellung geworfen. W ä h r e n d die eine B o h r u n g die A b l a g e r u n g e n der Niederterrasse und des Saale/Weichsel-Interglazials durchteufte, hat die andere unter Mittelterrassensedimenten das .Inter glazial v o n Northeim in versenkter L a g e r u n g angetroffen. Damit w i r d — abge sehen v o n den bisher aus der Ziegelei Northeim bekannten unbedeutenden V e r werfungen — erstmalig auf ein weiteres Einsinken v o n Teilen des Leinetalgra bens aufmerksam gemacht. Da die Mittelterrasse in n o r m a l e m Niveau liegt, ist die Verstellung im wesentlichen bereits ausgangs des Elster/Saale-Interglazials vor sich gegangen u n d hat möglicherweise bereits v o r A b l a g e r u n g des Interglazials begonnen. Unter den interglazialen Tonen v o n Northeim ist nämlich eine geringmächtige Kiesschicht aufgeschlossen, die HECK (1928) für normale, BRINKMANN (1932) für verstellte und LÜTTIG (1954) für umgelagerte Oberterrassenschotter hielten. Die ser Kies ist auch in einer der Bohrungen angetroffen w o r d e n . Z u r Erörterung der Altersstellung ist es nötig, das Bohrprofil näher durchzusprechen.

-120 TA

Talaue V777i Auelehm Lehm der Niederterrasse N T r\ \ i Niederterrasse im allgem. B H Saale/Weichsel-Interglazial rrrm loss und Flugsand i i Fliesserden versch. Alters MT Em Mittelterrasse Elster/Saale -Interglazial E 3 Oberterrasse i.S.n. HECK E23 Prägiazial .. BJG liegende Tone y 3 mesozoischer Untergrund a

Abb.

1. Profil durch das Pleistozän südlich von Northeim.

Die in der Nähe des Güterbahnhofs Northeim liegende Bohrung II durchteufte folgende Schichten (vgl. A b b . 1): 0 — 0,6 m

Bodenkrume

0,6—

brauner bis rotbrauner L e h m der Niederterrasse

1,5 „

1.5—• 2,5 „

hellbrauner bis rotbrauner L e h m mit einzelnen Feinkiesgeröllen

2.5— 3

verlehmter Mittelkies der Niederterrasse

„

3 — 3,6 „

brauner plastischer, schwemmlößähnlicher T o n

3.6— 4,6 „

roter Feinsand der Leine

4,6— 5

brauner plastischer T o n mit einzelnen kleinen Gerollen

„

5 — 6,3 „ 6,3— 7 7 —-9

: I

brauner Mittelsand mit einzelnen kleinen Gerollen

„

blauer und grüner plastischer Ton, wahrscheinlich umgelagerter

„

Elster/Saale-Interglazialton Mittelkies der Niederterrasse

9 — 9,5 „

humoser Staubsand bis Grobton, Saale/Weichsel-Interglazial (Schicht „ a m " ) .•

9.5—10

blaugrauer Mittelsand

„

Gerd Lüttig

Die Schicht „ a m " enthält nach B e s t i m m u n g durch H . GREBE, A m t für B o d e n f o r schung Krefeld, folgende 67% 24% 6% 3%

Baumpollen: Betula Pinns Quercus (1 cf. Fagus) Picea

Nichtbaumpollen: Ericaceen 3% Corylus 3% Artemisia 12% 6% Compositen Umbelliferen 6% Gramineen 168% 12% Cyperaceen cf. Potamogeton 12% 21% Unbest. Kräuter Sphagnum 3% Farn 21%

Dieser Polleninhalt deutet auf den Beginn eines Interglazials hin. Nach der Überlagerung durch Niederterrassenkies und d e m Vorhandensein v o n Pinns, welche nach HECK (1928) im Elster/Saale-Interglazial v o n Northeim fehlt, zu ur teilen, kann es sich nur u m Saale/Weichsel-Interglazial handeln. Etwas weiter südöstlich als B o h r u n g II traf B o h r u n g I folgende Schichten an (vgl. A b b . 1):

.i k 1 m

0 -- 3,5m 3,5 - 4 „ 4 -- 5 „ 5 -- 6 „ 6 -- 7 „ 7 -- 8 „ 8 -- 9 „ 9 -- 1 0 „ 10 -- 1 1 » 11 -- 1 2 „ 12 -- 1 3 „ 13 -- 1 4 „ 14 -- 1 5 „

n o

15 -—15,5 „ 15,5-- 1 7 „

P q r s t u

17 - 1 8 „ 18 -- 1 9 „ 19 -- 1 9 , 5 „ 19,5-- 1 9 , 7 „ 19,7 —20,5 „ 20,5-—22 „ 22 -- 2 3 „ 23 -- 2 4 „ 24 -—25 „ 25 —26 „ 26 —28,5 „

a b c d e f h i

w X

y z

Ackerkrume, L ö ß und S c h w e m m l ö ß roter, etwas verlehmter Staubsand grobkiesige Fließerde tonige Fließerde brauner bis olivgrüner sandiger G r o b t o n Mittelsand der Mittelterrasse mit Grobkieslagen Grobkies der Mittelterrasse Fließerde aus Grobkies tonige Fließerde tonige Fließerde grobkiesige Fließerde hellbrauner plastischer Staubsand blaugrüner plastischer T o n des Elster/SaaleInterglazials brauner plastischer Staubsand dunkelblauer plastischer T o n mit einzelnen Kalkbrocken violettblauer sandiger G r o b t o n dunkelblaugrüner plastischer, glimmerreicher T o n dunkelblaugrüner plastischer T o n Mittelsand — Mittelkies-Wechsellagerung Mittelkies brauner C o n c h y l i e n - G r o b t o n bis Staubsand tonige Fließerde hellblaugrauer, glimmerreicher plastischer T o n dunkelviolett-brauner plastischer T o n brauner Staubsand brauner Staubsand, mittlerer K e u p e r

Unter V e r w e n d u n g der Ergebnisse dreier B o h r u n g e n westlich der Bahnlinie G ö t tingen—Kreiensen und des Profiles der T o n g r u b e a m Südausgang v o n Northeim ergibt sich das in A b b . 1 w i e d e r g e g e b e n e Profil.

s Schicht

1 Ai

240

3,4

600

4,7

340

3,0

3,2

1,5

170

290

2,5

(7,9)

2,8

2,1

3,5

88 h

2,7

D Ai

2,2

2,4

200

3,1

400

270

290

1,5

290

4,5

1,5

360

2,3

2,9

2,6

3,7

2,6

100

2,0

1,9

2,6

160

1,8

2,0

220

2,8

2,6

3,2

2,4

230

2,0

(7,4)

180

2,5

305

3,7

110

1,7

2,0

150

2,5

520 36 V

40 220

1,8

2,1

5,6

280 Tabelle 1. Zurundungs- und Abplattungsindices der Fraktion ) 20 m m 0 aus einzelnen Schichten von Bohrung I. N채here Erl채uterung im Text.

Gerd Lüttig

Wieder sind, w i e auch stellenweise in den Ziegeleiaufschlüssen, unter d e m Interglazialton K i e s e und die sogenannten vorglazialen Sande angetroffen w o r den. A b e r darunter liegen noch eine Fließerde u n d eine T o n - u n d Schluffolge. Leider enthalten diese Schichten k e i n e Pollen. Es soll daher versucht werden, aus dem Sedimentbestand die Rekonstruktion des Klimaablaufes innerhalb d e r Schichtserie v o n Bohrung I v o r z u n e h m e n . W i r stellen dieser Erörterung des k l i matischen A b l a u f e s die Ergebnisse d e r sedimentpetrographischen Untersuchun gen in ihrer Gesamtheit voraus. Die gröbste F r a k t i o n > 2 0 m m 0 ist leider nur in w e n i g e n Schichten vorhanden. D i e Zusammensetzung ist in Tabelle 1 dargestellt. Darin bedeuten: s = Buntsandstein D A i = durchschnittl. A b p l a t t u n g s i n d e x mk = mesoz. K a l k e i. a. A i = Abplattungsindex nach CAILLEUX m = Muschelkalk Z i = Z u r u n d u n g s i n d e x nach CAILLEUX km = mittlerer K e u p e r ko = oberer Keuper jl = Lias Die beiden Fraktionen v o n 6 , 3 — 2 0 und v o n 2—6,3 m m 0 sollen gemeinsam betrachtet w e r d e n , da die Erkennbarkeit der Gesteinstypen sich zwischen beiden nicht ändert. Interessant sind darin u. a. die Prozentsätze v o n mesozoischem K a l k u n d Lias (vgl. A b b . 2). Aus den i m Z u s a m m e n h a n g dargestellten Fraktionen v o n 0,6—2; 0,3—0,6 u n d 0,15—0,3 m m 0 verdienen besonders die Prozente des Quarzes (Abb. 3) und d e r in Salzsäure löslichen Karbonate ( A b b . 4; in der Hauptsache Kalziumkarbonat, daher in dieser A b b i l d u n g als K a l k bezeichnet) Beachtung, Die Wahl der genannten Fraktionen war von technischen Gegebenheiten abhängig. Da die Kurve der opaken Minerale sich jeweils gegensätzlich zu der Quarzkurve v e r hält, soll auf ihre Darstellung verzichtet werden. Die Restminerale (vor allem sind es salzsäureunlösliche Karbonate und Feldspäte) erreichen meist Prozentsätze unter 10 und werden daher in dieser Betrachtung vernachlässigt.

A n Hand der Diagramme lassen sich über den Klimaablauf w ä h r e n d der Sedi mentation d e r in Bohrung I angetroffenen Schichten die f o l g e n d e n Aussagen machen: Wir beginnen m i t d e m L i e g e n d e n , S c h i c h t z : Es handelt sich u m einen m ä ß i g gut sortierten braunen Staubsand. Entsprechend der relativ guten fluviatilen Aufbereitung u n d der vorherrschenden K o r n g r ö ß e steigt auch d e r durch schnittlich relativ hohe Quarzgehalt nach den feinen Fraktionen stark an. Die K u r v e n d e r A b r o l l u n g s g r a d e zeigen eine starke D i v e r g e n z . Das bedeutet, daß das Sediment in einem M e d i u m transportiert w o r d e n sein m u ß , in dem die K o r n g r ö ß e n g u t getrennt (in r o l l e n d e u n d s c h w e b e n d e Teilchen) u n d entspre chend verschieden stark abgerollt wurden. W i r nennen diese Erscheinung Q D i v e r g e n z (o = A b k ü r z u n g für den A b r o l l u n g s g r a d nach SZADECKI-KARDOSS). Sie ist ein A n z e i c h e n für ungestörten fluviatilen Transport. Eine © - K o n v e r g e n z liegt v o r , w i e w i r weiter u n t e n sehen w e r d e n , bei einem Transport in e i n e m Medium, i n d e m die S o n d e r u n g der Korngrößenklassen g e r i n g w a r , also z. B. i n einer Fließerde oder in e i n e m Geschiebemergel. Der Kalkgehalt d e r Schicht z ist gering, die chemische V e r w i t t e r u n g dürfte nicht unbedeutend gewesen sein. A l l e genannten Anzeichen sprechen für ein relativ gemäßigtes bis kaltgemäßigtes Klima. S c h i c h t y , ein feinschichtiger brauner Staubsand, ist w e n i g besser sortiert als Schicht z, auch sonst wenig unterschiedlich v o n dieser. In der gröbsten Frak tion sind G e r o l l e des Lias und mesozoische Kalke fast in gleicher M e n g e vorhan-

Klima und Tektonik des Pleistozäns von Northeim

den. Das bedeutet, d a ß ein Transport v o n S e d i m e n t m a t e r i a l aus der n ä h e r e n U m g e b u n g s c h o n m ö g l i c h w a r , daß aber das Pflanzenkleid noch dicht g e n u g war,

einem A b t r a n s p o r t mesozoischer K a l k e v o n den b e n a c h b a r t e n H ö h e n (vgl. F l i e ß erden w e i t e r unten) E i n h a l t zu g e b i e t e n . K l i m a : g e m ä ß i g t bis k a l t - g e m ä ß i g t . Schicht

ein d u n k e l v i o l e t t e r bis b r a u n e r plastischer T o n , ähnlich d e m

nltpleistozänen T o n v o n Bilshausen, ist ähnlich gut mesoz.Kalkin Lias

a r~n

Fraktion

in Fraktion

••

'•

i—i—i—i—i—i—i20 so

sortiert w i e Schicht y. D i e

6.3-20mm 2 —6.3 mm 6.3-20mm -6.3 mm -I 80

1 100

AbroHun^sgrad 10

30%

5-b-

cde-

fh10

f k

Jklm-

75-

7T-

i h

u--~ij

2 a

2 5 - m

Abb. 2. Verteilung der mesozoischen K a l k e und Lias-Gerölle in den Schichten des er bohrten Profils. In der linken Kolonne sind die einzelnen Sedimente nach dem in Abb. 1 wiedergegebenen Profil durch verschiedene Signaturen dargestellt. Die K u r v e n in der Mitte der Abbildung zeigen, daß vor allem in den Fließerden der Prozentsatz der K a l k gerölle zunimmt, daß aber, wie bei Probe c und v auch Liasgerölle sehr zahlreich ver treten sind, wenn das Bodenfließen zunächst die unmittelbare Nachbarschaft erfaßt hat. Es m u ß dazu bemerkt werden, daß Lias in der Nähe, Muschelkalk und mittlerer Keuper erst in weiterer Entfernung (Wieder-Berg) anstehen. - D a s AbroUungsdiagramm zeigt mit hohen W e r t e n bei fluviatilem, niedrigen bei solifluidalem Transport das erwartete Bild.

Gerd Lüttig

Q u a r z a b r o l l u n g s k u r v e n zeigen eine g r o ß e p - D i v e r g e n z . D e r

Quarzprozentsatz

steigt ein w e n i g , e b e n s o der K a l k g e h a l t . In den g r ö b s t e n Fraktionen n e h m e n die mesozoischen K a l k e zu. K l i m a : g e m ä ß i g t bis kühl. Schicht

ein h e l l b l a u g r a u e r plastischer, g l i m m e r r e i c h e r T o n , ähnlich

d e m H a n g e n d e n des altpleistozänen r o t e n T o n s v o n Bilshausen, zeigt eine A b n a h m e des Quarzgehaltes und b e g i n n e n d e p - K o n v e r g e n z des Quarzes, geringen Quarz in Fraktion it » n „

O.G-Zmm a 0.3 -0.6 mm 0 0.15-0.3 « % A brollungsgra - Durchschnitt in den 3 Fraktionen in % i

i 60

90 . w

i 30

d i

m bS — c-

1 5

~n-

P ------

rs 20-t-

uvwX-

25 — -

Abb. 3. Verteilung und Abrollung des Quarzes in den feineren Fraktionen der durch Bohrung II erschlossenen Schichten. Die Quarzgehaltskurven in der Mitte der A b b i l dungen bezeugen, daß vor allem in den warmzeitlichen Ablagerungen (z. B. o—q, w—y) infolge der stärkeren chemischen Verwitterung und in den fluviatilen Ablagerungen infolge des starken Abriebes der Gerolle hohe Quarzgehalte vorliegen. Beim Abrollungsdiagramm auf der rechten Seite fällt auf, daß bei den Fließerden die K u r v e n der ein zelnen Fraktionen stark konvergieren (p-Konvergenz), während sie bei fluviatilem Transport — infolge der dort eintretenden guten Trennung in gerollte (stark geriebene) und schwebende (schwacher Reibung ausgesetzte) Körner — divergieren.

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Kalkgehalt, der nach d e n gröberen Fraktionen hin ansteigt. Umgelagerter Scha lenbruch v o n Schnecken ist vorhanden. K l i m a : kühl-gemäßigt, kühler als in x. S c h i c h t v , eine t o n i g e Fließerde, zeigt eine sehr schlechte Sortierung. D e r durchschnittliche Z u r u n d u n g s i n d e x d e r Fraktion > 20 m m 0 liegt an der Unter grenze dessen, was CAILLEUX

als K r i t e r i u m für Frostsplitterimg a n n i m m t . D i e

gröberen Faktionen enthalten noch relativ viel Lias. Offensichtlich w a r die peri glaziale A b t r a g u n g noch nicht auf d e m H ö h e p u n k t angelangt. D e r Quarzanteil nimmt ab, der Kalkgehalt steigt. D e r Quarz zeigt p-Konvergenz. K l i m a : kalt. -

Kalk „ „ „ 0

m 5-

a -

in Fraktion „ „ „ —Durchschnitt 2 0

0.6-2 mm 0.3-0.6 mm 0.15-0.3 mm in den 3 Fraktionen Abrollunasgrad^ '

* 0 %

}

d-Zf.-

it ij i|

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70-

i75-

nO-X-JL

<7- : : r-20—%-''

25-

yZ-

-V

Abb. 4. Gehalt an HCl-löslichen Karbonaten und deren Abrollung. Infolge der gerin gen chemischen Verwitterung und der starken Anfuhr an Kalkgeröllen während der Kaltzeiten (Schichten h—k, b + c) sind in den betreffenden Ablagerungen auch die feinen Fraktionen reich an Kalkgeröllen. Die Kalkgehaltskurve ist also in gewissem Sinne gegensätzlich zur Quarzkurve. Die K u r v e der Abrollungsgrade zeigt bei den Kalken infolge deren großer Abriebempfindlichkeit auch in Fließerden hohe Werte.

Gerd Lüttig

S c h i c h t u, ein brauner G r o b t o n bis Staubsand, ist sehr gut sortiert. Succinea oblonga und Reste v o n P u p i d e n b e z e u g e n das w i e d e r sich ansiedelnde L e ben. Die gröbste Fraktion enthält v i e l K a l k e , aber auch 9 % Buntsandsteingerölle, die aber relativ schlecht abgerollt sind. D e r Quarzgehalt steigt, die p - K u r v e n sind divergent A u c h in d e n feinen Fraktionen ist d e r Kalkgehalt noch beträchtlich. Diese Schicht repräsentiert das s o g e n a n n t e Präglazial im Sinne v o n HECK, kann aber m. E. als glazial aufgefaßt w e r d e n , da noch eine Fließerde darunter liegt. K l i m a : k ü h l - g e m ä ß i g t bis gemäßigt. Schicht

ein Mittelkies, nach HECK u n d BRINKMANN O b e r t e r r a s s e n s c h o t

ter, ist mäßig gut sortiert. D e r A n t e i l v o n Muschelkalk und Buntsandstein ist relativ hoch, wenngleich auch n e b e n d e m ferntransportierten noch Material aus der Nähe sedimentiert wurde. D e r Buntsandstein ist relativ schlecht gerundet, w o r a u s auf Umlagerungserscheinungen geschlossen w e r d e n kann. Z u r u n d u n g und A b p l a t t u n g sprechen für einen Ü b e r g a n g zwischen periglazialem und g e m ä ß i g t e m K l i m a . Die Quarzabrollung d e r feinen Fraktionen n i m m t ab. D e r Quarz zeigt p-Divergenz. D e r Kalkgehalt n i m m t etwas a b . A b g e r o l l t e Schalenbruch stücke sind vorhanden. K l i m a : g e m ä ß i g t bis kühl-gemäßigt, w e n i g w ä r m e r als u. Die Frage, o b es sich bei diesem K i e s tatsächlich u m Oberterrassenkies h a n delt, ist nicht o h n e weiteres z u b e a n t w o r t e n . D i e aus d e m Leinetal südlich v o n N o r t h e i m bekannten Oberterrassenschotter enthalten wesentlich m e h r und besser gerundeten Buntsandstein, w a s aber auch auf sekundäre V e r w i t t e r u n g s v o r g ä n g e zurückgeführt w e r d e n kann. S c h i c h t s, ein Mittelsand m i t Mittelkieslagen, ist schlechter sortiert als das L i e g e n d e . In d e r gröbsten Fraktion n i m m t das aus der Nähe s t a m m e n d e M a terial stark zu. D i e A b r o l l u n g w i r d allgemein schlechter. D e r durchschnittliche A b p l a t t u n g s i n d e x spricht für Zersplitterung durch Frost bis Transport durch e i nen Fluß i m periglazialen Klima. D i e K a l k e , besonders die des mittleren Keupers, zeigen Auslaugungserscheinungen, wahrscheinlich infolge einer nachträglich ein getretenen Verwitterung. M ö g l i c h e r w e i s e sind auch d i e Pflanzenreste, die in d e n feinen Fraktionen gefunden w u r d e n , w ä h r e n d des Zeitraumes dieser V e r w i t terung ins Sediment gelangt. Schalenbruch ist in g e r i n g e m Prozentsatz v o r h a n den. D e r Quarzgehalt nimmt in d e n feinen Fraktionen sehr w e n i g zu, d e r K a l k gehalt ab. D i e Quarzkurven zeigen noch p-Divergenz. Klima: kühler als bei t. Danach wahrscheinlich Klimaverbesserung, i m Z u s a m m e n h a n g damit V e r w i t terung u n d Sedimentationsunterbrechung. Diese Schicht gehört ebenfalls zu d e n Oberterrassenschottern HECKS.

S c h i c h t r, ein dunkelblaugrüner plastischer T o n mit guter Sortierung, besitzt noch viel mesozoische K a l k e in d e r gröbsten Fraktion. Die A b r o l l u n g der selben ist schlecht. A u c h die Q u a r z e sind bei p - K o n v e r g e n z relativ w e n i g a b g e rollt. In d e n feinen Fraktionen sinkt d e r Kalkgehalt. K l i m a : kühl (lt. P o l l e n analyse HECKS: BetuZa-Picea-Phase). S c h i c h t q , ein dunkelblaugrüner, plastischer, glimmerreicher T o n m i t w e n i g Schalenbruch u n d mäßig guter Sortierung, zeigt zunehmenden Q u a r z g e halt b e i starker p-Divergenz. D e r K a l k g e h a l t b l e i b t etwa gleich. K l i m a : g e mäßigt-kühl, w ä r m e r als bei r. S c h i c h t p, ein violettblauer, sandiger G r o b t o n guter Sortierung, weist Z u n a h m e des Quarzgehaltes auf. D e r K a l k g e h a l t ist gering. D i e A n z e i c h e n für fluviatile A u f b e r e i t u n g sind w e n i g e r zahlreich als in q. K l i m a : gemäßigt, w ä r m e r als in q. S c h i c h t o ist ein blauer bis dunkelblauer, plastischer T o n m i t einzelnen eckigen B r o c k e n des Keupers und Lias. D i e A b r o l l u n g ist in d e n g r o b e n Frak-

K l i m a und Tektonik des Pleistozäns von Northeim

tionen gering, n i m m t aber in den feinen Fraktionen zu. D e r Quarzgehalt sinkt auf K o s t e n einer Kalkzunahme. D e r Quarz zeigt p-Divergenz. K l i m a : gemäßigt, kälter als in p . Wahrscheinlich liegt die Schicht in der Nähe der unteren v o n den beiden Emersionsflächen, die HECK i m Ziegeleiaufschluß festgestellt hat. S c h i c h t n, ein brauner, plastischer Staubsand mäßig guter Sortierung, weist unter den Interglazialsedimenten den höchsten Prozentsatz an Liasgeröllen in der gröbsten Fraktion auf. D e r A b r o l l u n g s g r a d ist b e i m g r o b e n K o r n schlecht, sehr gut aber b e i den Quarzen d e r feinen Fraktionen, deren Prozentsatz b e i guter p-Divergenz abnimmt. D e r Kalkgehalt ist gering. K l i m a : gemäßigt; W ä r m e m a x i m u m des Elster/Saale-Interglazials (vgl. auch Pollenanalyse HECK'S). S c h i c h t m , ein blaugrüner, plastischer T o n , enthält noch Gerolle v e r schiedener g r ö b e r e r K o r n g r ö ß e n u n d ist nur m ä ß i g gut sortiert. In den g r o b e n Fraktionen n i m m t der Pozentsatz an Liasgeröllen w i e d e r ab, w ä h r e n d die A b rollung gleich bleibt. Der Quarzgehalt steigt unmerklich, der Kalkgehalt sinkt. K l i m a : gemäßigt, etwas kühler als n. S c h i c h t l, ein hellbrauner, plastischer Staubsand sehr guter Sortierung zeigt gleichbleibenden Quarzgehalt. D i e A b r o l l u n g des Quarzes w i r d bei zuneh m e n d e r p - K o n v e r g e n z schlechter, der Kalkgehalt steigt. K l i m a : kühl gemäßigt (Betula-Endphase des Elster/Saale-Interglazials). S c h i c h t k ist eine grobkiesige Fließerde des mittleren K e u p e r s . Liasgerölle treten zurück. D i e A b r o l l u n g ist in groben w i e feinen Fraktionen schlecht, der Quarz p-konvergent. Der K a l k g e h a l t nimmt stark zu. K l i m a : kühl, periglazial. S c h i c h t j , eine tonige Fließerde, besitzt m ä ß i g schlechte Sortierung. Bei den mesozoischen K a l k e n ist eine ältere, gut gerundete Generation vorhanden. Der A n t e i l an Lias-Geröllen ist s e h r gering. Die Quarzprozentsätze n e h m e n nicht wesentlich ab. D e r Kalkgehalt sinkt ewas. K l i m a : kühl, periglazial. S c h i c h t i ist eine sehr schlecht sortierte t o n i g e Fließerde. D e r Gehalt an Liasgeröllen n i m m t zu. Die A b r o l l u n g ist sehr schlecht. D e r Z u r u n d u n g s i n d e x liegt b e i einem für Frostsplitterung charakteristischen Wert. D e r Quarzgehalt in den feinen Fraktionen nimmt b e i extremer p - K o n v e r g e n z ab, der Kalkgehalt steigt auf den Höchstwert. K l i m a : kalt, periglazial; das T e m p e r a t u r m i n i m u m ist erreicht. S c h i c h t h, eine grobkiesige Fließerde, besteht in den g r o b e n Fraktionen w i e d e r m e h r aus mesozoischen K a l k e n . Ein Fließerdestrom v o n der Muschelkalk umrahmung des Leinetals g e w i n n t die Oberhand. D i e A b r o l l u n g w i r d besser, w a s mit stärkerer Beteiligung v o n fließendem Wasser zusammenhängen mag. Dies drückt sich auch in der A b n a h m e der p - K o n v e r g e n z des Quarzes u n d des K a l k gehaltes aus. K l i m a : kühl, periglazial, w ä r m e r als i. S c h i c h t f g e h ö r t zum Mittelterrassenkörper. D e r Grobkies ist noch schlecht sortiert und besitzt, w i e sich auch in den Z u r u n d u n g s - und Abplattungsindices ausdrückt, noch eine gewisse Hangschutteinschaltung. A b r o l l u n g , p-Divergenz und Quarzgehalt n e h m e n zu, der Kalkgehalt ab. K l i m a : kühl, periglazial, w ä r mer als h. S c h i c h t e, ein Mittelsand der Mittelterrasse mit Grobkieslagen, besteht in seinen gröbsten Fraktionen z u m größten Teil aus ferntransportierten Gerollen. Ein Teil der Buntsandsteine ist gebleicht. Die K a l k e zeigen Auslaugungserscheinungen. Der durchschnittliche A b p l a t t u n g s i n d e x spricht für einen Fluß im peri glazialen Klima. D e r Kalkprozentsatz in den gröbsten Fraktionen n i m m t ab. Die K u r v e des Abrollungsgrades der gröbsten Fraktionen ist auf d e m Höhepunkt. In den feinen Fraktionen sind Quarzabrollung und -Prozentsatz sehr hoch, was aber, wie die extreme p-Divergenz zeigt, sicher nicht n u r klimatisch, sondern z u m

Gerd Lüttig

großen Teil durch den starken A b r i e b w ä h r e n d des fluviatilen Transportes b e dingt ist. D a ß die Quarzprozentsätze in d e n feineren Fraktionen ziemlich auf der selben H ö h e liegen, hat seinen Grund darin, daß P r o b e e eine Wechsellagerung erfaßt hat, die in einer B o h r p r o b e selbstverständlich nicht in die verschieden körnigen Sedimente d e r einzelnen L a g e n getrennt w e r d e n kann. K l i m a : kühl, periglazial, etwas w ä r m e r als f. S c h i c h t d ist e i n brauner bis olivgrüner, sandiger Grobton. T o n i g e bis schluffige Sedimente sind i m Leinegebiet ü b e r den interglazial-glazialen Mittel terrassenschottern nicht selten. Die ruhigen Sedimentations verhältnisse dieser Zeit drücken sich auch in d e r guten Sortierung der P r o b e d aus. Infolge des schwäche ren A b r i e b e s sinken Quarzabrollungsgrade und -Prozentsätze. D e r Kalkgehalt n i m m t ab. Vermutlich infolge der Undurchlässigkeit der Schicht hat sich reichlich Brauneisen darin gebildet. K l i m a : kühl. S c h i c h t c, eine tonige Fließerde m ä ß i g schlechter Sortierung, besteht in der gröbsten Schicht n u r aus Liasgeröllen, ist also, w o r a u f auch die schlechte A b rollung hindeutet, e n t w e d e r nur aus nächster Nähe angefrachtet o d e r sekundär durch V e r w i t t e r u n g an K a l k e n verarmt. In beiden Fällen ist mit einer gewissen Humidität während o d e r kurz nach der Sedimentation dieses Hangschuttes zu rechnen, zumal da das H a n g e n d e ein reines Periglazialklima bezeugt u n d , wenn erst viel später eine V e r w i t t e r u n g stattgefunden hätte, ebenfalls v o n dieser V e r witterung angegriffen sein müßte. Möglicherweise liegt zwischen b u n d c eine Schichtlücke (Emersionsfiäche). K l i m a : periglazial bis kühl-gemäßigt. S c h i c h t b zeigt i m Gegensatz zu c ein Zurücktreten des Liasanteiles. In der gröbsten Fraktion d e r grobkiesigen Fließerde sind n u r G e r o l l e des Muschel kalkes u n d Keupers, also auch v o n den H ö h e n u m das Leinetal herangefrachtetes Material, enthalten. Entsprechend steigt auch der K a l k g e h a l t in d e n feinsten Fraktionen, während sich die Quarzkurven w e n i g ändern. K l i m a : periglazial, Höhepunkt des Saale-Glaziais. S c h i c h t a, ein roter, verlehmter Staubsand m i t Kalkkonkretionen und Schalenbruch v o n Schnecken ist wahrscheinlich ein umgelagerter Flugsand. In der gröbsten Fraktion k o m m e n mesozoische Kalke u n d Lias als G e r o l l e v o r . Die Quarzkurven zeigen einen starken A n s t i e g bei g - K o n v e r g e n z . K l i m a : periglazial bis kühl-gemäßigt, w ä r m e r als bei b . O b m i t dieser Schicht oder mit der liegenden Fließerde das Saaleglazial a b schließt oder bereits nach einer Sedimentationslücke das Weichselglazial beginnt, welches auch durch einen Teil des hangenden Losses vertreten sein kann, ist nicht ohne weiteres festzustellen, da nicht sicher ist, o b ein Teil des Losses (saalegla zialer) älterer L ö ß ist. warm

z y

?E = ?Elster, p ="PräglaziaT,'OT'-Oberterrasse, MT = Mittelterrasse, 5 =Schichtlücke A b b . 5. Mutmaßlicher Klimaablauf für die erbohrte Schichtfolge.

Der Versuch, die g e w o n n e n e n Ergebnisse zu einer T e m p e r a t u r k u r v e (Abb. 5 ) zusammenzustellen, stößt auf folgende Schwierigkeiten: 1. Schichtmächtigkeit u n d Zeit sind einander nicht proportional; 2. die Schichtlücken sind wahrscheinlich zahlreicher als angenommen.

Klima und Tektonik des Pleistozäns von Northeim

Die K u r v e m u ß somit, j e nach der Fehlerhaftigkeit in der Erkennung der Zeit, stellenweise in der L ä n g e gestreckt o d e r z u s a m m e n g e d r ä n g t werden. Trotz dieser Mängel ergibt sich aber e i n e A n z a h l interessanter Feststellungen: 1. V o r d e m Elster/Saale-Interglazial liegt eine P e r i o d e mit kühl-gemäßigtem, sich bis z u m periglazialen a b k ü h l e n d e m Klima. O b die Kaltphase der Elster vereisung entspricht, ist fraglich. 2. Die „präglazialen S a n d e " und Oberterrassenschotter HECK'S liegen auf einem zum Interglazial hin ansteigenden A s t der T e m p e r a t u r k u r v e . Die Sande sind nicht präglazial. W e n n die Schotter d e r Oberterrasse angehören sollen und die unter 1. genannte Kaltphase der Elstervereisung entspricht, müßten die Schot ter sich i m Liegenden der Fließerde befinden, o d e r es fehlt im Hangenden der Schotter eine der Elstervereisung äquivalente A b l a g e r u n g . Es spricht aber vieles dafür, daß die Schotter jünger als die Oberterrasse sind (vgl. LÜTTIG 1953). 3. Bereits v o r der Mittelterrassensedimentation liegt eine Kaltzeit, die das El ster/Saale-Interglazial beendet. Erscheinungen, die darauf hinweisen, sind auch i m Leinegebiet nördlich von A l f e l d bekannt (LÜTTIG 1952). 4. Die b e i Northeim e r b o h r t e n Mittelterrassenschotter gehören nicht in die Zeit eines T e m p e r a t u r m i n i m u m s , sondern in eine Z e i t der Klimaaufbesserung. Danach w i r d das K l i m a bis zur Saalevereisung kälter. Daß die Aufschotterung der Flußterrassen nicht rein periglazial ist, darauf haben ZEUNER und WOLDSTEDT in letzter Zeit bereits hingewiesen. Eine w e i t e r e A u s d e u t u n g dieses Befundes soll vorläufig unterbleiben und m u ß Untersuchungen vorbehalten bleiben, die sich über ein größeres Gebiet erstrecken.

Schriftenverzeichnis BRINKMANN, R.: Morphogenie und jüngste Tektonik im Leinetalgrabengebiet. - Abh. preuß. geol. L A . N. F. 1 3 9 , Berlin 1 9 3 2 . CAILLEUX, A . : Morphoskopische Analyse der Geschiebe und Sandkörner und ihre Bedeu tung für die Paläoklimatologie. - Geol. Rdsch. 4 0 , S 1 1 . Stuttgart 1 9 5 2 . HECK, H. L.: Beiträge zur Talgeschichte der oberen Leine. - Jb. preuß. geol. L . A . 4 9 , I, Berlin 1 9 2 8 . - - Pollenanalytische Untersuchungen altdiluvialer Tone und Torfe von Northeim und Eichenberg im Flußgebiet der Leine. - Ebendort 4 9 , II, Berlin 1 9 2 9 . LÜTTIG, G.: Eisrandlagen zwischen Weser und Harz. - Diss. Göttingen 1 9 5 2 . - - Pleistozän-Tektonik nördlich Northeim. - Geol. Jb. 6 8 , S. 5 8 7 - 6 1 3 , Hannover 1 9 5 4 . WOLDSTEDT, P.: Problem's der Terrassenbildung - Eiszeitalter und Gegenwart 2 , Öhringen 1 9 5 2 . Manuskr. eingeg. 3 . 1 0 . 1 9 5 3 . Ansehr. d. Verf.: Dr. Gerd Lüttig, A m t für Bodenforschung, Hannover, Wiesenstr. 7 2 - 7 4 .

3 Eiszeit und Gegenwart