Quaternary Science Journal - Glazial übertiefte Talabschnitte in den Bayerischen Alpen: Ergebni... by Geozon Science Media

35—48 Eiszeitalter

Gegenwart

6 Abb., 3 Tab.

Hannover

1979

Glazial übertiefte Talabschnitte in den Bayerischen Alpen Ergebnisse glazialgeologischer,

hydrologischer u n d geophysikalischer

Untersuchungen

K L A U S - P E T E R SEILER * )

Continental Quaternary, glacier, glacial erosion, glacial valley (overdeepening), glacial sedimentation, moraine, clay, drainage pattern, seismic method, German Alps, B a v a r i a K u r z f a s s u n g : In den Tälern der Bayerischen Alpen treten abschnittsweise glaziale Längsübertiefungen auf. Diese Übertiefungen sind an Gesteine gebunden, die von N a t u r aus leicht ero dierbar sind; sie treten aber auch in schwer erodierbaren Gesteinen auf, wenn sie intensiv zerklüftet sind und wenn diese Kluftzonen durch die wiederholte Be- und Entlastung des Gebirges im Zuge des wiederholten Vor- und Zurückweichens der Gletscher aufgelockert wurden. Die glaziale Über tiefung beträgt sehr häufig 200 bis 300 m ab heutiger Talhöhe. Wo es zusätzlich zu einer Ver einigung zweier Gletscherströme kam, liegen höhere Übertiefungsbeträge vor. Den Abschluß der Übertiefung bilden Schwellen, die teilweise aus der Talfläche herausragen, teilweise in 150 m unter Flur liegen. Die Talübertiefung scheint rißeiszeitlich ihr größtes Ausmaß erlangt zu haben. Die Talfüllung besteht ganz überwiegend aus wenig wasserwegsamen Lockergesteinen, wie Tonen und Moränen mit hohem Feinkornanteil; sie setzt sich in großflächiger Verbreitung wohl nur aus r i ß und würmeiszeitlichen Anteilen zusammen. [Glacial O v e r d e e p e n i n g in V a l l e y s of B a v a r i a n A l p s . Results of Glaciological, Hydrological and G e o p h y s i c a l Researchs.] A b s t r a c t : In parts of the Bavarian Alps there exists glacial overdeepening along v a l l e y axes. This overdeepening is bound on soft rocks; it also can be found in hard rocks with intensiv jointing, if loading and unloading of these rocks with repeated advances and retreats of glaciers caused a disaggregation of fissured zones. Glacial overdeepening is mostly about 200 to 300 m related to valley floor; if there is additionally a confluence of two glaciers overdeepening is higher. The ridges at the end of overdeepened parts of a v a l l e y are near v a l l e y floor up to a depth of 150 m. Glacial overdeepening was the highest during Riss-glaciation. The valley fill m a i n l y consists of less permeable rocks like clay and very fine grained moraines; in areal range the v a l l e y fill was built up in Riss- and Würm-time. I n h a l t s v e r z e i c h n i s 1.

Einleitung

2. P r o b l e m s t e l l u n g 3. O r t e d e r T a l ü b e r t i e f u n g 4. D i e Ü b e r t i e f u n g 4.1. Das Ausmaß der Übertiefung 4.2. D i e S c h w e l l e n a m A u s g a n g v o n übertieften T a l a b s c h n i t t e n 5. D i e K l ü f t i g k e i t u n d d i e E r o d i e r b a r k e i t des Gesteins 6. Q u a r t ä r e S e d i m e n t a b f o l g e n 7.

Schriftenverzeichnis

Einleitung

T a l ü b e r t i e f u n g e n entstehen d o r t , w o d i e T i e f e n e n t w i c k l u n g des H a u p t t a l e s rascher e r f o l g t a l s j e n e des N e b e n t a l e s , a l s o H ö h e n u n t e r s c h i e d e entstehen, d i e d a s N e b e n t a l bei s e i n e r M ü n d u n g i n z w e i G e f ä l l s k n i c k e n seiner B a c h s o h l e ü b e r w i n d e n m u ß . T a l ü b e r t i e f u n * ) Anschrift des Verfassers: Dr. K.-P. S e i l e r , Institut für Radiohydrometrie der Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung mbH, Ingolstädter Landstr. 1, 8042 Neuherberg. 3

Klaus-Peter Seiler

gen liegen a b e r auch l ä n g s d e r T a l a c h s e v o r , d. h. d i e T a l s o h l e w e i s t a b s c h n i t t s w e i s e r ü c k l ä u f i g e G e f ä l l e a u f . B e i d e F o r m e n d e r T a l ü b e r t i e f u n g sind i n d e n B a y e r i s c h e n A l p e n g e häuft a n T ä l e r g e b u n d e n , durch d i e d i e p l e i s t o z ä n e n Eisströme w i e d e r h o l t ins A l p e n v o r land hinausquollen. F ü r eine t e k t o n i s c h e D e u t u n g dieser b e i d e n F o r m e n d e r T a l ü b e r t i e f u n g m ü ß t e m a n eine H e b u n g u n d eine örtlich u n t e r s c h i e d l i c h e S e n k u n g fordern. D i e H e b u n g h ä t t e d e n E i n schnitt d e r H a u p t t ä l e r b e w i r k t , d i e S e n k u n g h ä t t e v e r u r s a c h t , d a ß d i e K i e s m ä c h t i g k e i t e n in gewissen A b s c h n i t t e n d e r A l p e n t ä l e r g r ö ß e r s i n d a l s i m V o r l a n d (RICHTER 1 9 4 8 ) . Im f o l g e n d e n soll n u r a u f d a s P r o b l e m d e r T a l l ä n g s ü b e r t i e f u n g e i n g e g a n g e n w e r d e n . A m E i n - u n d A u s g a n g solcher A u s f o r m u n g e n t r i t t Festgestein s i c h t b a r z u t a g e o d e r steht a l s S c h w e l l e oberflächennah u n t e r einer K i e s b e d e c k u n g a n ; i m Z e n t r u m reicht d a s F e s t gestein sehr tief u n t e r die h e u t i g e T a l h ö h e h i n a b .

Problemstellung

KNAUER ( 1 9 5 2 ) und WILHELM ( 1 9 6 1 ) haben g e z e i g t , d a ß zwischen Alpen und

Alpen

v o r l a n d k e i n e m a r k a n t e n S t ö r u n g e n p l e i s t o z ä n e r u n d p r ä p l e i s t o z ä n e r F l u ß g e f ä l l e auf t r e t e n . Diese F e s t s t e l l u n g e n b a s i e r e n i n d e n B a y e r i s c h e n A l p e n a u f d e r H ö h e n l a g e d e r Erosionsbasis ü b e r F e s t g e s t e i n s s c h w e l l e n a m A u s g a n g übertiefter T a l a b s c h n i t t e b z w . a u f m o r p h o l o g i s c h e n E l e m e n t e n ü b e r d e m h e u t i g e n T a l n i v e a u . D e m n a c h sind d i f f e r e n z i e r t e tektonische A u f - u n d A b w ä r t s b e w e g u n g e n i m P l e i s t o z ä n u n w a h r s c h e i n l i c h ; dies s c h l i e ß t l a n g s a m e , t e k t o n i s c h e G r o ß b e w e g u n g e n (WEHRLI 1 9 2 8 ) nicht a u s .

TALRICHTUNGEN

KLUFTRICHTUNGEN

S 58

S 29i7

(Haupttaler]

5°

TALRICHTUNGEN ? 72

Abb. 1 : Richtungsrose von Tälern mit ehemals großer (Haupttäler) und geringmächtiger Eisüber deckung (hochliegende Nebentäler) u n d Kluftrose aller eingemessenen Kluftrichtungen in den Bayerischen Alpen. Kreisradius 10 °/o.

Glazial übertiefte Talabschnitte in den Bayerischen Alpen

D i e e i g e n e n A r b e i t e n z e i g e n , d a ß d i e E i s s t r o m t ä l e r gleich v e r l a u f e n w i e die H a u p t k l u f t r i c h t u n g e n ( A b b . 1) u n d w i e d a s g e n e r e l l E — W - g e r i c h t e t e Schichtstrcichen. S t e l l t m a n diesem Ergebnis die Talrichtungsrose von mindestens 1 k m langen Entwässerungssystemen g e g e n ü b e r , für d i e k e i n e g r o ß e Eisbedeckung b e k a n n t ist, aber e i n e v e r g l e i c h b a r e G e s t e i n s a u s b i l d u n g w i e in d e n E i s s t r o m t ä l e r n besteht, so w i r d eine w e s e n t l i c h unschärfere B e z i e h u n g z u r K l ü f t i g k e i t s i c h t b a r ; es bleibt j e d o c h ein p a r a l l e l e r V e r l a u f zwischen d e n T ä l e r n u n d d e m E — W - g e r i c h t e t e n Schichtstreifen. H i e r n u n erscheint d i e Feststellung LEVY'S (1922) interessant, wonach die Talsysteme der Nördlichen K a l k a l p e n p r ä g l a z i a l s t ä r k e r E — W - a u s g e r i c h t e t g e w e s e n sein sollen a l s sie es h e u t e sind. Trifft dies zu, so h ä t t e d i e g l a z i a l e E x a r a t i o n t e k t o n i s c h e Trennflächen i n geologisch k u r z e r Zeit w i r k u n g s v o l l e r s k u l p t i e r t a l s es d i e f l u v i a t i l e E r o s i o n v e r m o c h t e . S o l l diese A r b e i t s h y p o t h e s e e r h ä r t e t w e r d e n , so g i l t es d a r z u l e g e n , w o g l a z i a l e L ä n g s ü b e r t i e f u n g e n a u f t r e t e n , w e l c h e B e z i e h u n g e n sie z u m E i s s t r o m n e t z , z u m

Gesteinsaufbau

u n d z u r T e k t o n i k a u f w e i s e n , w e l c h e U b e r t i e f u n g s b e t r ä g e für sie v o r l i e g e n u n d schließlich w e l c h e n g e n e r e l l e n A u f b a u d i e L o c k e r g e s t e i n s f ü l l u n g in solchen T a l a b s c h n i t t e n a u f z u w e i sen h a t . Es w i r d a l s o h i e r d a s P r o b l e m d e r E x a r a t i o n a u s der Sicht d e r E r o d i e r b a r k e i t des Gesteins, nicht a u s d e r Sicht des G l e i t v o r g a n g e s des Eises e n t l a n g seiner Sohlschicht a n gesprochen. 3. Orte der T a l ü b e r t i e f u n g Hydrogeologische Untersuchungen zum Wasserhaushalt einerseits und zum Isotopen g e h a l t v o n T a l q u e l l e n a n d e r e r s e i t s e r m ö g l i c h e n es g e m e i n s a m m i t geologischen A u f n a h m e n , übertiefte T a l a b s c h n i t t e a b z u g r e n z e n . Ü b e r S c h w e l l e n e n t s p r i c h t die U n t e r s c h i e d s h ö h e aus G e b i e t s n i e d e r s c h l a g u n d O b e r f l ä c h e n a b f l u ß w e i t g e h e n d d e r m i t t l e r e n G e b i e t s v e r d u n s t u n g (SEILER 1 9 7 7 a ) ; d i e s z e i g t a n , d a ß i m U n t e r g r u n d n u r e i n e sehr k l e i n e D u r c h flußfläche i m g u t d u r c h l ä s s i g e n L o c k e r g e s t e i n v o r h a n d e n sein k a n n ( d i e D u r c h l ä s s i g k e i t des Festgesteins ist u m z w e i bis drei G r ö ß e n o r d n u n g e n k l e i n e r a l s j e n e i m L o c k e r g e s t e i n ) . I m Z e n t r u m d e r T a l ü b e r t i e f u n g e n ergeben sich h i n g e g e n zu g r o ß e U n t e r s c h i e d s h ö h e n , d a in i h r s o w o h l d i e V e r d u n s t u n g s h ö h e als auch e i n e u n t e r i r d i s c h e A b f l u ß h ö h e e n t h a l t e n s i n d . Der Beitrag der Isotopenuntersuchungen liegt d a r i n , in aufeinanderfolgenden T a l q u e l l e n z u n e h m e n d ä l t e r e s G r u n d w a s s e r n a c h z u w e i s e n , w e n n m a n sich a u s d e m Z e n t r u m d e r T a l ü b e r t i e f u n g s t r o m a b w ä r t s in R i c h t u n g auf d i e S c h w e l l e n r e g i o n z u b e w e g t . Dieser S a c h v e r h a l t zeigt, d a ß s t r o m a b w ä r t s tiefes G r u n d w a s s e r m i t hoher V e r w e i l z e i t i m U n t e r g r u n d a u f s t e i g t u n d z u t a g e t r i t t (SEILER 1 9 7 7 b ) ; d i e s l i e g t i n der G e o m e t r i e des G r u n d w a s s e r k ö r p e r s b e g r ü n d e t u n d w i r d auch v o n der V e r t e i l u n g g r o b - u n d f e i n k ö r n i g e r L o c k e r s e d i m e n t e in den T ä l e r n a u s g e l ö s t . E i n besonders a n s c h a u l i c h e s B e i s p i e l h i e r z u h a t d a s L o i s a c h t a l i m R a u m O b e r a u — E s c h e n l o h e geliefert (SEILER 1 9 7 7 b ) . Übertiefte T a l a b s c h n i t t e s i n d auch aus r e f r a k t i o n s s e i s m i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n

bekannt.

Solche U n t e r s u c h u n g e n h a b e n sich in der V e r g a n g e n h e i t jedoch ü b e r w i e g e n d auf d e n M i t telabschnitt d e r T a l ü b e r t i e f u n g e n b e s c h r ä n k t . E i g e n e r e f r a k t i o n s s e i s m i s c h e

Untersuchun

gen haben sich d a g e g e n a u f d i e S c h w e l l e n r e g i o n e n a m E n d e v o n U b e r t i e f u n g e n

konzen

t r i e r t (SEILER 1 9 7 7 b ) . Ein solches Beispiel z e i g t A b b . 2 für d a s Eschenloher M o o s , R a u m O h l s t a d t ; d i e w e n i g e n F l y s c h - K ö g e l , die d o r t a u f t r e t e n , stellen sich a l s sichtbare S p i t z e n e i n e r v e r d e c k t e n u n d w e n i g t i e f g e l e g e n e n F e s t g e s t e i n s s c h w e l l e a u s K i e s e l k a l k e n in

den

Zementmergeln dar. M i t H i l f e a l l dieser U n t e r s u c h u n g s e r g e b n i s s e einschließlich geologischer A u f n a h m e n w u r d e n in A b b . 3 übertiefte T a l a b s c h n i t t e in d e n B a y e r i s c h e n A l p e n ohne A n s p r u c h a u f V o l l s t ä n d i g k e i t d a r g e s t e l l t . In diesen T a l a b s c h n i t t e n treten z. T. h e u t e noch Seen auf ( z . B . Kochelsee), o d e r es z e i g e n M o o r e einen v e r l a n d e t e n S e e an ( z . B . M u r n a u e r M o o s ) . D i e s e

Klaus-Peter Seiler

Abb. 2 : Geglätteter Verlauf der Oberkante des Festgesteins unter Kiesen nach hammerschlagseismischen Untersuchungen im Raum Ohlstadt—Großweil. Die Festgesteinsaufragungen sind dem nach die sichtbaren Zeugen einer Festgesteinsschwelle im Untergrund.

S e e n s i n d ein I n d i k a t o r für u n a u s g e f ü l l t e H o h l f o r m e n , d i e in d e r ü b e r w i e g e n d e n Z a h l a n F ä l l e n nicht m i t e i n e m M o r ä n e n k r a n z u n m i t t e l b a r in B e z i e h u n g g e s e t z t w e r d e n k ö n n e n . W o S e e n a m A l p e n r a n d m i t einem M o r ä n e n k r a n z vergesellschaftet s i n d , d a stellt sich d i e F r a g e , ob der S e e d i e F o l g e des M o r ä n e n k r a n z e s i s t o d e r die M o r ä n e d i e F o l g e einer Ü b e r t i e f u n g d a r s t e l l t , durch d i e d e r Gletscher sich selbst in seiner w e i t e r e n A u s d e h n u n g b e hinderte. Übertiefte T a l a b s c h n i t t e k o m m e n in a l l e n mesozoischen Gesteinen d e r B a y e r i s c h e n A l p e n v o r . B e s o n d e r s häufig sind sie i n der k a l k a l p i n e n R a n d z o n e , i m Flysch u n d i m H e l v e t i k u m z u finden ( z . B. P u l v e r m o o s - A A m m e r t a l , Eschenloher- u n d M u r n a u e r M o o s / L o i s a c h t a l , F i s c h b a c h a u e r - B e c k e n / L e i t z a c h t a l ) ; h i e r l i e g e n die T a l ü b e r t i e f u n g e n in t o n i g e n u n d dünnschichtig k a l k i g e n o d e r s a n d i g e n Gesteinen g r o ß e r M ä c h t i g k e i t u n d bilden s o w o h l b r e i t e a l s auch schmale T a l e b e n e n . I m K a l k a l p i n m i t seinen m ä c h t i g e n K a r b o n a t g e s t e i n e n t r e t e n h i n g e g e n stets schmale u n d g e s t r e c k t e T a l e b e n e n über tief a u s g e f o r m t e n T a l a b s c h n i t ten auf (z. B. A m m e r l ä n g s t a l , Oberau/Loisachtal, W a l l g a u - F a l l / I s a r t a l , BayrischzellGeitau/Leitzachtal, Schleching/Achental).

Glazial übertiefte Talabschnitte in den Bayerischen Alpen

In der k a l k a l p i n e n R a n d z o n e , i m Flysch u n d i m H e l v e t i k u m w a r e n S e i t e n - u n d T i e fenerosion des Gletschers offensichtlich g l e i c h b e d e u t e n d w i r k s a m g e w o r d e n u n d schufen b r e i t e T a l e b e n e n . Es haben jedoch d e k a m e t e r m ä c h t i g e H a r t g e s t e i n e , w i e die K i e s e l k a l k e i n den Z e m e n t m e r g e l n oder w i e d i e S c h r a t t e n k a l k e d i e E x a r a t i o n b e h i n d e r t , so d a ß d i e s e H a r t g e s t e i n e i m U n t e r g r u n d e i n e S c h w e l l e b i l d e n , d i e örtlich in K ö g e l n z u t a g e t r i t t . I m K a l k a l p i n g i n g die E x a r a t i o n v o r a l l e m i n d i e Tiefe u n d es e n t s t a n d e n gestreckte T a l e b e n e n . W o sie in leicht e r o d i e r b a r e n Schichten, d i e oberflächenhaft ausstreichen, w i r k s a m w u r d e , k a n n a n d e r Oberfläche eine k r ä f t i g e S e i t e n e r o s i o n a u s T a l a u s b u c h t u n g e n a b g e l e s e n w e r d e n ( z . B . T a l b u c h t bei O b e r a u / L o i s a c h t a l , Talbucht bei W a l l g a u / I s a r t a l , T a l bucht bei G e i t a u / L e i t z a c h t a l ) .

Klaus-Peter Seiler

Stets t r e t e n in übertieften T a l a b s c h n i t t e n i m K a l k a l p i n neben schwer e r o d i e r b a r e n G e s t e i n e n auch leicht e r o d i e r b a r e Gesteine auf. Diese leicht e r o d i e r b a r e n Gesteine s i n d e i n m a l a m E i n g a n g ( W a l l g a u - F a l l / I s a r t a l ) , e i n m a l a m A u s g a n g des übertieften T a l a b s c h n i t t e s ( G a r m i s c h - E s c h e n l o h e / L o i s a c h t a l , B a y r i s c h z e l l - G e i t a u / L e i t z a c h t a l ) z u finden. V e r e i n z e l t findet m a n i m K a l k a l p i n u n d v i e l seltener in d e r k a l k a l p i n e n R a n d z o n e , i m Flysch o d e r i m H e l v e t i k u m g l a z i a l e Ü b e r t i e f u n g e n im A n s c h l u ß an den Z u s a m m e n fluß v o n z w e i Eisströmen ( A b b . 4 ) . Die E x a r a t i o n k a n n sich a l s o in d e n B a y e r i s c h e n A l p e n p r i m ä r nicht a l s die F o l g e eines R a u m p r o b l e m s i m Z u g e der V e r e i n i g u n g v o n z w e i G l e t schern d a r s t e l l e n , sondern sie m u ß m i t der E r o d i e r b a r k e i t des G e s t e i n s z u s a m m e n h ä n g e n ; s e k u n d ä r k a n n jedoch das A u s m a ß der E x a r a t i o n durch den Z u s a m m e n f l u ß v o n z w e i E i s strömen verstärkt werden ( K a p . 4 ) .

EISSTROMNETZ IN DEN NORDLICHEN KALKALPEN 1200

.jjjSt

EISHOHEN ZU ZEIT DER HOCHSTVEREISUNG (RISS 1 IN m u NN AUSSERE MORÄNE IWÜRMI

20 km

GLAZIAL ÜBERTIEFTE T A L A B SCHNITTE

Abb. 4: Eisstromnetz in den nördlichen Kalkalpen mit Angaben zur Höhe der Eisoberfläche (in m ü. N N ) bei Eishöchststand (Rißeiszeit). Zusammengestellt nach Literaturangaben.

G l a z i a l e U b e r t i e f u n g e n t r e t e n v e r b r e i t e t i n leicht e r o d i e r b a r e n Gesteinen ( T o n e , d ü n n b a n k i g e K a l k s t e i n e u. a . ) auf. S c h w e r e r o d i e r b a r e Gesteine ( m a s s i g e u n d u n d e u t l i c h schich t i g e bis d i c k b a n k i g e K a l k s t e i n e u. a . ) w e r d e n v o m fließenden Eis jedoch e i n m a l überflössen u n d ein a n d e r e s M a l a u s g e r ä u m t . D a h e r k a n n auch a u s d e m b i s h e r i g e n D a t e n m a t e r i a l k e i n e R e g e l m ä ß i g k e i t für d i e O r t e u n d die T i e f e n l a g e v o n S c h w e l l e n a m A n f a n g u n d a m E n d e g l a z i a l e r Ü b e r t i e f u n g e n a b g e l e i t e t w e r d e n . Es stellt sich d i e F r a g e : w i e e r h a l t e n schwer e r o d i e r b a r e Gesteine i h r e A n f ä l l i g k e i t für e i n e b e d e u t e n d e A u s r ä u m u n g d u r c h d a s fließende Eis? B e v o r diese F r a g e a n g e g a n g e n w i r d , soll noch a u f d a s A u s m a ß d e r g l a z i a len Übertiefung eingegangen werden.

Glazial übertiefte Talabschnitte in den Bayerischen Alpen

4. Die Ü b e r t i e f u n g 4.1. D a s A u s m a ß VON KLEBELSBERG ( 1 9 1 3 , 1 9 1 4 ,

der

Übertiefung

1 9 3 5 ) , EBERS ( 1 9 3 9 ) , G A N S S ( 1 9 6 7 ) u n d

EROL ( 1 9 6 8 )

geben für v e r s c h i e d e n e E i s s t r o m t ä l e r den H ö h e n v e r l a u f d e r E i s ü b e r d e c k u n g z u r Z e i t d e r H ö c h s t v e r e i s u n g , d e r R i ß e i s z e i t , a n . D i e N e i g u n g d e r Gletscheroberfläche betrug d e m n a c h zwischen 1 */o u n d 7 % . Unter der Annahme, — d a ß d a s E i s v o l u m e n i n a u s g e d e h n t e n A b s c h n i t t e n der E i s s t r o m t ä l e r k o n s t a n t ist, d. h. w e d e r Z u - noch Abflüsse, noch b e d e u t e n d e D i c h t e v e r ä n d e r u n g e n a u f t r e t e n , — —

d a ß d i e N e i g u n g d e r Gletscheroberfläche A u s d r u c k d e r G l e t s c h e r b e w e g u n g ist, d a ß d i e E i s b e w e g u n g a n d e r S o h l e u n d d e r Oberfläche des E i s s t r o m e s in w e n i g v e r ä n d e r l i c h e m V e r h ä l t n i s z u e i n a n d e r stehen u n d

— d a ß d i e S t r o m l i n i e n d i c h t e i m Eisstrom a l s statistisch h o m o g e n a n g e n o m m e n den d a r f ,

wer

k a n n i m W e g e e i n e s M a s s e n v e r g l e i c h s unter B e r ü c k s i c h t i g u n g d e r E i s b e w e g u n g z w i s c h e n Gebieten b e k a n n t e n u n d solchen u n b e k a n n t e n E i s v o l u m e n s , a b e r b e k a n n t e r B r e i t e d e s U T a l e s , ein r o h e r W e r t für d i e T i e f e d e r E r o s i o n s b a s i s des Gletschers errechnet w e r d e n (SEILER 1 9 7 7 b ) . D a h i e r n u r k l e i n e V e r ä n d e r u n g e n d e r B e w e g u n g s g r ö ß e des Eises b e t r a c h tet w e r d e n , k a n n d i e Glen'sche B e w e g u n g s g l e i c h u n g durch eine l i n e a r e P r o p o r t i o n a l i t ä t zwischen B e w e g u n g s g r ö ß e u n d S c h u b s p a n n u n g a n g e n ä h e r t w e r d e n . D i e E r g e b n i s s e dieser B e r e c h n u n g e n z e i g t T a b . 1. D e m n a c h l a g d i e Erosionsbasis des R i ß g l e t s c h e r s durchschnittlich 2 0 0 bis 3 0 0 m tief u n t e r d e r h e u t i g e n T a l h ö h e . Zu e i n e m ä h n l i c h e n W e r t k o m m t BRANDECKER ( 1 9 7 4 ) m i t 2 5 0 m für d i e S a l z b u r g e r Bucht. L e d i g l i c h i m L o i s a c h t a l t r e t e n g r ö ß e r e T i e f e n a u f (s. u . ) . V e r g l e i c h t m a n d i e s e R e c h e n e r g e b n i s s e z u r T i e f e n l a g e d e r Erosionsbasis m i t d e n Ergebnissen d e r R e f r a k t i o n s s e i s m i k z u r T i e f e n l a g e d e r Festgesteinsoberfläche, so z e i g t sich ein hohes M a ß a n Ü b e r e i n s t i m m u n g zwischen d i e sen unterschiedlich e r m i t t e l t e n W e r t e n ( T a b . 1 ) ; d i e s l ä ß t den S c h l u ß z u , d a ß d i e R i ß v e r eisung in den B a y e r i s c h e n A l p e n d i e tiefste A u s r ä u m u n g b e w i r k t e o d e r , d a ß sie d i e g l e i c h e Erosionsbasis e r r e i c h t e w i e eine v o r a n g e g a n g e n e s t a r k e V e r e i s u n g .

Gebiet

Vergleichsgebiet

mittlere Mächtigkeit

(m) d e r Talverfüllung

Eismas senvergleich

nach

Refraktionsseismik

Ammertal Raum

Graswang

Oberammergau

Loisachtal Raum Oberau

Staffelsee

55o

45o-SSo

Eschenloher Moos

Staffelsee

2oo

25o

Murnauer Moos

Staffelsee

Isartal Wallgau-Vorderriß

Sylvenstein

210

Lenggries

Sylvenstein

3oo

Schleching

Marquartstein

3oo

Unterwössen

Marquartstein

2oo

3oo

Achental

Tab. 1 : Die Mächtigkeit der Talverfüllung gerechnet ab heutiger Talhöhe. Ergebnisse aus einem Massenvergleich des Eises und aus der Refraktionsseismik (REICH 1 9 5 4 , 1 9 6 0 ) .

Klaus-Peter Seiler

D i e F r a g e , ob ein G r e n z w e r t für d i e M ä c h t i g k e i t d e r h e u t i g e n T a l v e r f ü l l u n g b e s t e h t , d e r n u r a u s n a h m s w e i s e ü b e r s c h r i t t e n w i r d , k a n n m i t der v o r l i e g e n d e n D a t e n m e n g e noch nicht belegt w e r d e n . Diese F e s t s t e l l u n g w ä r e jedoch interessant, d a ein solcher G r e n z w e r t nicht durch d i e G e o l o g i e , s o n d e r n durch den G l e i t v o r g a n g des Eises b e d i n g t w ä r e . D i e s t a r k e A u s t i e f u n g des L o i s a c h t a l e s i m R a u m G a r m i s c h — E s c h e n l o h e h a t z w e i U r sachen. E i n m a l f a n d eine T a l a u s r ä u m u n g w i e ü b e r a l l an g e e i g n e t e n O r t e n statt u n d d a r ü b e r h i n a u s b e w i r k t e die E i n m ü n d u n g eines S e i t e n a s t e s des I s a r g l e t s c h e r s in den L o i s a c h gletscher bei G a r m i s c h eine z u s ä t z l i c h e , v e r s t ä r k t e A u s r ä u m u n g (HAEFELI 1 9 6 8 ) .

4.2.

Die

S c h w e l l e n am

Ausgang

von

übertieften

Talabschnitten

D i e T a l ü b e r t i e f u n g k a n n auch a u f die H ö h e n l a g e der h e u t i g e n F e s t g e s t e i n s s c h w e l l e n a m A u s g a n g übertiefter T a l a b s c h n i t t e bezogen w e r d e n . M a n e r h ä l t d a m i t z w a r nicht d a s A u s m a ß d e r E x a r a t i o n , w o h l a b e r eine V o r s t e l l u n g über v e r b l i e b e n e H ö h e n u n t e r s c h i e d e . Talabschnitt

Schwelle bei

Tiefe der Exaration (m u.Fl.) T -u j c u ,, im Zentrum über der Schwelle

D i f f e r e n z aus 3 und 4

Ettal

2?o

1 So

Eschenlohe

SSo

47o

Sylvenstein

21o

loo

11o

Marquartstein

2oo

1o-5o

Ammcrtal Raum Graswang

14o

Loisachtal Raum Oberau Isartal Wallgau-Vorderriß Achental Unterwössen

1So-19o

Tab. 2: Das Ausmaß der quartären Talübertiefung bezogen auf die Festgesteinsoberkante am Ausgang übertiefter Talabschnitte.

T a b . 2 f a ß t d i e v e r f ü g b a r e n Ergebnisse z u s a m m e n . Eine w e n i g v a r i a b l e H ö h e n d i f f e r e n z z w i s c h e n S c h w e l l e n r e g i o n u n d übertieftem T a l a b s c h n i t t m u ß durch w e i t e r e W e r t e p a a r e überprüft w e r d e n . Es b l e i b t d i e F r a g e , ob d i e S c h w e l l e n u n t e r der T a l f l ä c h e nicht v o n schwer a u f f i n d b a r e n Schluchten d u r c h z o g e n s i n d . Solche Schluchten sind v o n d e r Et t a l e r S c h w e l l e b z w . v o n d e r S y l v e n s t e i n - S c h w e l l e her b e k a n n t . In b e i d e n F ä l l e n reicht der B o d e n d e r Schlucht nicht h i n a b bis z u r Erosionsbasis i m o b e r s t r o m i g g e l e g e n e n , ü b e r t i e f t e n T a l a b s c h n i t t . D i e Basis der A m m e r - S c h l u c h t bei E t t a l liegt ü b e r d e m Loisachtal u n d fügt sich p r o b l e m l o s m i t den M ü n d u n g s h ö h e n der ü b r i g e n L o i s a c h - N e b e n t ä l e r zu einer G e f ä l l s l i n i e z u s a m m e n , d i e t o p o g r a p h i s c h höher l i e g t a l s d i e h e u t i g e T a l h ö h e u n d ein a u s g e g l i chenes G e f ä l l e a n z e i g t . D i e H ö h e des Bodens d e r Schlucht in d e r S y l v e n s t e i n - E n g e liegt e b e n f a l l s t o p o g r a p h i s c h h ö h e r a l s d e r o b e r s t r o m i g gelegene übertiefte T a l a b s c h n i t t i m I s a r t a l ; i h r e H ö h e h a t K N A U E R ( 1 9 5 2 ) m i t entsprechenden E r o s i o n s n i v e a u s im V o r l a n d zu einem ausgeglichenen Flußgefälle zusammenfügen können. Ob diese b e i d e n B e i s p i e l e s i n g u l a r e o d e r a l l g e m e i n e A u s s a g e n e r l a u b e n , b l e i b t offen. E i n e V i e l z a h l a n D e t a i l b e o b a c h t u n g e n v o r a l l e m d i e Tatsache, d a ß fast a l l e g l a z i a l ü b e r tieften T a l a b s c h n i t t e ü b e r w i e g e n d m i t u n d u r c h l ä s s i g e n L o c k e r g e s t e i n e n w i e T o n e n oder schlecht a u s g e s c h l ä m m t e n R ü c k z u g s m o r ä n e n v e r f ü l l t sind (s. K a p . 6 ) , sprechen d a f ü r , d a ß

Glazial übertiefte Talabschnitte in den Bayerischen Alpen

d e r E r o s i o n s b a s i s des Eises eine entsprechend tiefe E r o s i o n s b a s i s i m A l p e n v o r l a n d gefehlt h a b e n m u ß . O h n e d i e s e tiefe Erosionsbasis i m V o r l a n d k a n n a b e r auch k e i n e f l u v i a t i l e E r o s i o n d i e S c h w e l l e n r e g i o n e n n a c h t r ä g l i c h s c h l u c h t e n a r t i g eingetieft h a b e n . Ich v e r m u t e d a h e r , d a ß v e r d e c k t e Schluchten in S c h w e l l e n d i e A u s n a h m e d a r s t e l l e n u n d d a ß d i e w e n i gen Schluchten ü b e r w i e g e n d nach d e r E x a r a t i o n e n t s t a n d e n sind.

5 . D i e Klüftigkeit und die Erodierbarkeit des Gesteins T e k t o n i s c h e T r e n n f l ä c h e n u n d d i e E i s s t r o m t ä l e r v e r l a u f e n p a r a l l e l z u e i n a n d e r . In d i e sen E i s s t r o m t ä l e r n t r e t e n g l a z i a l übertiefte T a l a b s c h n i t t e auch in G e s t e i n e n auf, die a n d e r n o r t s S c h w e l l e n b i l d e n . Es l i e g t d a h e r n a h e , nach d e r R o l l e der t e k t o n i s c h e n T r e n n flächen für die A u f l o c k e r u n g des G e s t e i n s v e r b a n d e s a l s V o r a u s s e t z u n g für e i n e w i r k u n g s volle Exaration zu fragen. T e k t o n i s c h e T r e n n f l ä c h e n t r e t e n e n g geschart in Z e r r ü t t u n g s z o n e n a u f u n d b i l d e n hier i. a l l g . e i n e V o r s t u f e z u o d e r eine B e g l e i t e r s c h e i n u n g v o n tektonischen S t ö r u n g e n . Z e r r ü t t u n g s z o n e n sind jedoch nicht g l e i c h b e d e u t e n d m i t e i n e r Z o n e a u f g e l o c k e r t e n Gesteinsver b a n d e s . F ü r den s a x o n i s c h e n Bereich h a b e n S N O W ( 1 9 6 8 ) , KELLER ( 1 9 6 9 ) u n d SEILER ( 1 9 6 9 ) g e z e i g t , d a ß diese A u f l o c k e r u n g des G e s t e i n s v e r b a n d e s a u f o b e r f l ä c h e n n a h e Gesteinsbe reiche b e s c h r ä n k t ist ( e i n i g e D e k a m e t e r a b G e l ä n d e ) u n d v o n der G e b i r g s e n t l a s t u n g i m Z u g e v o n A b t r a g u n g s v o r g ä n g e n u n d / o d e r durch eine t i e f g r e i f e n d e V e r w i t t e r u n g des G e steins v e r u r s a c h t w i r d . I m A l p e n r a u m s p i e l t z u s ä t z l i c h noch d i e w i e d e r h o l t e B e - u n d Ent l a s t u n g des Gesteins (MÜLLER 1 9 6 9 ) d u r c h d i e v o r - u n d z u r ü c k w e i c h e n d e n Eisströme für die G e f ü g e a u f l o c k e r u n g e i n e R o l l e . D e r N a c h w e i s f ü r e i n e solche G e f ü g e a u f l o c k e r u n g k a n n ü b e r M e s s u n g e n d e r K l u f t w e i t e n u n d - a b s t ä n d e u n d über seismische G e s c h w i n d i g k e i t s w e r t e i m T a l - u n d i m T a l r a n d b e r e i c h e r b r a c h t w e r d e n . D a m i t ist j e d o c h noch nichts über i h r e Ursache a u s g e s a g t . M e s s u n g e n d e r K l u f t w e i t e n u n d - a b s t ä n d e e r g a b e n z . B . für das u n m i t t e l b a r e V o r l a n d des V e r n a g t g l e t s c h e r s , d a s v o n k e i n e n v e r g l e i c h b a r e n E i s m a s s e n ü b e r d e c k t w a r w i e die Eis s t r o m t ä l e r der B a y e r i s c h e n A l p e n , b e r e i t s eine s t ä r k e r e G e f ü g e a u f l o c k e r u n g a n der T a l s o h l e a l s a n den T a l f l a n k e n . Dies d r ü c k t sich in fünffach h ö h e r e n W e r t e n d e r Gebietsdurch l ä s s i g k e i t (SEILER 1 9 7 7 b ) a u f der T a l s o h l e i m V e r g l e i c h z u jener an d e n T a l f l a n k e n a u s . D i e seismischen L o n g i t u d i n a l g e s c h w i n d i g k e i t e n i m k a r b o n a t i s c h e n F e s t g e s t e i n b e t r a g e n nach großseismischen M e s s u n g e n 5,0 bis 5,5 k m / s . M i t L o c k e r g e s t e i n s b e d e c k u n g z e i g t j e doch d a s gleiche F e s t g e s t e i n i m Bereich seiner Oberfläche G e s c h w i n d i g k e i t s w e r t e z w i s c h e n 2,5 u n d 5,5 k m / s m i t e i n e m H ä u f i g k e i t s m a x i m u m bei 3,0 bis 4,0 k m / s . D i e s e n i e d r i g e n G e s c h w i n d i g k e i t s w e r t e z e i g e n eine G e f ü g e a u f l o c k e r u n g a n . W i e tief d i e s e G e f ü g e a u f l o c k e r u n g h i n a b r e i c h t , l ä ß t sich m i t den M i t t e l n d e r h i e r e i n g e s e t z t e n H a m m e r s c h l a g s e i s m i k nicht a n g e b e n . D a s tektonische T r e n n f l ä c h e n i n v e n t a r w e i s t in s e i n e m V e r l a u f s e l b s t v e r s t ä n d l i c h u n r e g e l m ä ß i g e V e r ä n d e r u n g e n der S c h a r u n g s d i c h t e auf. D o r t , w o die S c h a r u n g s d i c h t e d e r K l ü f t e n u r eine u n b e d e u t e n d e G e f ü g e a u f l o c k e r u n g z u l i e ß , h a t d a s f l i e ß e n d e Eis d a s Fest g e s t e i n t e i l w e i s e o d e r g a n z überflössen u n d h i n t e r l i e ß e i n e S c h w e l l e . G e f ü g e a u f l o c k e r u n g e n in Gesteinen, d i e a n sich s c h w e r e r o d i e r b a r s i n d , brauchen nicht a l l e i n a u s der w i e d e r h o l t e n B e - u n d E n t l a s t u n g des G e b i r g e s ( z . B . L o i s a c h t a l Abschnitt G a r m i s c h — E s c h e n l o h e ) z u r e s u l t i e r e n . S i e t r e t e n auch i m Bereich v o n F a l t e n - A c h s e n r a m p e n s o w i e i m S c h e i t e l v o n M u l d e n u n d S ä t t e l n a u f ( I s a r t a l Abschnitt W a l l g a u - S y l v e n s t e i n ) , a l s o in Bereichen m i t D e h n u n g s t e k t o n i k . I n d i e s e n s t r e i f e n f ö r m i g v e r l a u f e n d e n Zo nen ist d i e G e f ü g e a u f l o c k e r u n g durch c a . zehnfach h ö h e r e D u r c h l ä s s i g k e i t e n des Festge steins z u e r k e n n e n .

Klaus-Peter Seiler

Ein Beispiel für d i e B e d e u t u n g v o n eng gescharten T r e n n f l ä c h e n für die E r o d i e r b a r k e i t des Gesteins liefert d e r H a u p t d o l o m i t , d e r einerseits S c h w e l l e n b i l d e t , in d e m a n d e r e r s e i t s g l a z i a l e Ü b e r t i e f u n g e n erscheinen. In den A l p e n t r i t t er in B e r g s t u r z m a s s e n in F o r m g r o ß e r Blöcke auf u n d v e r w i t t e r t i m Bereich tektonischer u n d s e d i m e n t ä r e r T r e n n f l ä c h e n k l e i n s t ü c k i g . I n t e r e s s a n t e r w e i s e sind H a u p t d o l o m i t - F i n d l i n g e in den M o r ä n e n v i e l s e l t e n e r als z . B . W e t t e r s t e i n k a l k - F i n d l i n g e , o b w o h l b e i d e G e s t e i n s a r t e n in den B a y e r i s c h e n A l p e n sehr v e r b r e i t e t a u f t r e t e n . Offensichtlich w u r d e der H a u p t d o l o m i t bereits m i t s t a r k a u f g e l o c k e r t e m Gefüge v o m Eis a u s g e r ä u m t . D e r Z u s a m m e n h a n g z w i s c h e n G e f ü g e a u f l o c k e r u n g in s c h w e r e r o d i e r b a r e n G e s t e i n e n u n d i h r e E x a r a t i o n b e d e u t e t a b e r auch, d a ß d i e T a l ü b e r t i e f u n g nicht in den ä l t e s t e n V e r e i s u n g e n s t a t t g e f u n d e n h a b e n k a n n . V i e l m e h r haben diese V e r e i s u n g e n , die in d e n B a y e rischen A l p e n k a u m d i e Gletscherhöhen d e r R i ß e i s z e i t erreicht h a b e n , die V o r a r b e i t für e i n e t i e f g r e i f e n d e G e f ü g e a u f l o c k e r u n g g e l e i s t e t . S e l b s t v e r s t ä n d l i c h ist dieser Z u s a m m e n h a n g für sich a l l e i n nicht schlüssig g e n u g , d a d i e Eishöhen nicht d a s e i n z i g e K r i t e r i u m für e i n e t i e f g r e i f e n d e E x a r a t i o n d a r s t e l l e n ; er w i r d jedoch d u r c h d i e Tatsache, d a ß d i e E r o sionsbasis des R i ß g l e t s c h e r s u n d d i e F e s t g e s t e i n s b a s i s gleich t i e f u n t e r F l u r l i e g e n (s. K a p . 4 ) , w e i t e r h i n w a h r s c h e i n l i c h gemacht.

6 Quartäre S e d i m e n t a b f o l g e n In T ä l e r n m i t E i s s t r ö m e n , die n u r w e n i g ü b e r den m o r p h o l o g i s c h e n A l p e n r a n d h i n a u s reichten, ist ein w e s e n t l i c h h ö h e r e r F e i n k o r n a n t e i l in den K i e s e n z u beobachten a l s in T ä lern, die große Eisströme führten,

w i e d a s Loisach-, I s a r - o d e r A c h e n t a l , u n d w e i t ins

A l p e n v o r l a n d h i n a u s r e i c h t e n . Im ersten F a l l möchte ich v o n E i s n e b e n s t r o m t ä l e r n , i m z w e i ten F a l l v o n E i s h a u p t s t r o m t ä l e r n

sprechen.

D i e a n g e f ü h r t e n U n t e r s c h i e d e i m F e i n k o r n a n t e i l in den K i e s e n der T ä l e r k ö n n e n q u a l i t a t i v auch aus den B r u n n e n l e i s t u n g e n v o n W a s s e r b o h r u n g e n a b g e l e s e n w e r d e n . Z w e i f e l los ist d i e B r u n n e n l e i s t u n g , a u s g e d r ü c k t a l s spezifische E r g i e b i g k e i t p r o M e t e r F i l t e r s t r e c k e , ein W e r t , der in G r e n z e n v a r i i e r t . Es z e i g t sich jedoch (BAYERISCHES LANDESAMT FÜR WASSERVERSORGUNG UND GEWÄSSERSCHUTZ 1 9 4 9 — 1 9 7 3 ) , d a ß d i e B r u n n e n l e i s t u n g in Eis n e b e n s t r o m t ä l e r n g a n z ü b e r w i e g e n d u n t e r 1 1/s • m • m u n d in E i s h a u p t s t r o m t ä l e r n fast i m m e r w e i t über 1 1/s • m • m l i e g t . E i n e A u s n a h m e h i e r v o n machen die E i s n e b e n s t r o m t ä l e r d e r W e i ß e n T r a u n u n d m i t E i n s c h r ä n k u n g e n jene des R o t t a c h - u n d W e i ß a c h - T a l e s . D e r unterschiedliche A n t e i l an F e i n b e s t a n d t e i l e n in den K i e s e n v o n E i s h a u p t - u n d Eis nebenstromtälern hat verschiedene Ursachen: —

d i e E n t w ä s s e r u n g des E i s n e b e n s t r o m e s w u r d e häufig d u r c h den E i s h a u p t s t r o m

behin

d e r t ; d a b e i e n t s t a n d e n u. a. S t a u r a u m s e d i m e n t e ; —

d a s G e s t e i n s v o l u m e n i m E i s n e b e n s t r o m w a r i m V e r h ä l t n i s z u r Eismasse h ö h e r a l s i m E i s h a u p t s t r o m , d a h e r w u r d e n auch bei G l e t s c h e r r ü c k z u g d i e Kiese im E i s h a u p t s t r o m tal i n t e n s i v e r a u s g e s c h l ä m m t a l s i m E i s n e b e n s t r o m t a l ;

—

m i t d e m g e r i n g e n G e s t e i n s v o l u m e n i m E i s h a u p t s t r o m w a r e n auch die B i l d u n g s b e d i n g u n g e n für F e i n b e s t a n d t e i l e i m Gletschereis u n g ü n s t i g e r a l s i m E i s n e b e n s t r o m .

Ein h o h e r F e i n k o r n a n t e i l t r i t t auch in d e n R ü c k z u g s m o r ä n e n v o n E i s h a u p t s t r o m t ä l e r n d a n n auf, w e n n sich d e r M o r ä n e n s c h u t t in d e r T i e f e a b f l u ß l o s e r m o r p h o l o g i s c h e r H o h l f o r m e n a b l a g e r n m u ß t e u n d somit nicht a u s g e s c h l ä m m t w e r d e n k o n n t e . J e d e V e r e i s u n g h i n t e r l i e ß i m T a l e i n e b e s t i m m t e S e d i m e n t a b f o l g e , die g e g e n d i e v o r h e r g e h e n d e u n d d i e n a c h f o l g e n d e V e r e i s u n g a b g r e n z b a r ist d u r c h eine E r o s i o n s d i s k o r d a n z , die d e r v o r s t o ß e n d e Gletscher schuf.

Glazial übertiefte Talabschnitte in den Bayerischen Alpen

In d e n E i s h a u p t s t r o m t ä l e r n m i t L ä n g e s ü b e r t i e f u n g füllen die R ü c k z u g s m o r ä n e n d i e e r o d i e r t e H o h l f o r m häufig nicht aus u n d s i n d d a n n auch schlecht a u s g e s c h l ä m m t . Es v e r b l e i b e n Seen, u n d i n diesen entstehen S e e t o n e u n d S e e k r e i d e n , die sich m i t H a n g s c h u t t u n d m i t den D e l t a s v o n Flüssen seitlich v e r z a h n e n . Z u m H a n g e n d e n g e h e n die S e e s e d i m e n t e in V e r l a n d u n g s s e d i m e n t e oder d i r e k t in f l u v i a t i l e Kiese u n d S a n d e über. W o d i e M o r ä n e n d i e e r o d i e r t e H o h l f o r m des Gletschers v o l l s t ä n d i g ausfüllen, fehlen m ä c h t i g e r e S e e s e d i m e n t e ; d o r t l e g t sich fluviatiles L o c k e r g e s t e i n d i r e k t über die M o r ä n e . Eine solche P r o f i l a b f o l g e zeigt A b b . 5 ,

OUARTARE

SEDIMENTABFOLGE

IN EISHAUPT

STROMTÄLERN OHNE

MIT

GLAZIALER

LÄNG SÜ BERTIE FUNG UND OHNE

MIT

VERLANDUNGSSEDIMENTEN

E r o s io nsctiskor ganz O

Oo°o o ° o ; 0 ~ o ^ o ^ . VC 0 0 o 0 | 0 0 OO 0 T ! o o o q o 0 ° o or-S * A S L c L ° ° I O ° ° o o°n°°o' o

SSSCHOTTER

TORFE SANDE INTERGLAZIALE SEETONE EISRUCKZUGS MORÄNE

o_o_"o_o^oV6UlUJUJltt'o"o"o_o o o o_o_o_o o o o o'o o W o o o V f o o o"n "n ' - - ^ — Erosionsdiskordanz

GRUNDMORÄNE

Abb. 5: Idealisierte Profilabfolge des Quartärs in Eishauptstromtälern. Unterbrochene Linie = Erosionsdiskordanz.

In d e n E i s n e b e n s t r o m t ä l e r n ü b e r w i e g t ein h o h e r A n t e i l a n F e i n k l a s t i k a , u n d es k o m m t h i e r s o w o h l b e i m V o r s t o ß a l s auch b e i m R ü c k z u g des Gletschers z u r B i l d u n g v o n S t a u r a u m s e d i m e n t e n . D i e P r o f i l a b f o l g e h i e r ist in A b b . 6 schematisch d a r g e s t e l l t . P r o f i l a b f o l g e n d e r h i e r geschilderten A r t sind v o l l s t ä n d i g i m L o i s a c h t a l u n d l ü c k e n haft a u s B o h r - u n d Tagesaufschlüssen i m A m m e r - , L o i s a c h - , Isar- u n d L e i t z a c h t a l b e k a n n t . E n t s p r e c h e n d der b e s o n d e r e n H y d r o g r a p h i e eines j e d e n T a l e s t r e t e n s e l b s t v e r s t ä n d l i c h V a r i a t i o n e n u n d R e p e t i t i o n e n in dieser Schichtfolge auf, ohne jedoch z u e i n e m g e n e r e l l a n d e r s a r t i g e n Schichtaufbau zu führen. D i e v e r s c h i e d e n a l t e n u n d i m unterschiedlichen M i l i e u g e b i l d e t e n L o c k e r s e d i m e n t e k ö n n e n z . T. m i t H i l f e der H a m m e r s c h l a g s e i s m i k a n gesprochen u n d k a r t i e r t w e r d e n (SEILER 1 9 7 7 b ) . U m e i n e V o r s t e l l u n g z u e r h a l t e n , w i e s t a r k g u t d u r c h l ä s s i g e ( g r o b k ö r n i g e ) u n d schlecht d u r c h l ä s s i g e L o c k e r g e s t e i n e (hoher F e i n k o r n a n t e i l ) a m A u f b a u der T a l f ü l l u n g b e t e i l i g t s i n d , sollen h y d r o g e o l o g i s c h e B e r e c h n u n g e n b e m ü h t w e r d e n . D i e durchflossene T a l t i e f e H k a n n b e i b e k a n n t e r B r e i t e B des U - T a l e s , b e k a n n t e r D u r c h l ä s s i g k e i t k d e r Kiese, b e k a n n f

Klaus-Peter Seiler

AUSGANG

EINGANG

DES STAURAUMES IN EISNEBENSTROMTALERN

KIES Z

9.'X\ \WILDBACHSCHOTTER SANDE voRSToss SCHOTTER

::'::-:. >': INTERGLAZIALE SEETONE

MORÄNE.LEHMIG o o o o o O

_ o o o o o o o o o o

o o

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cTo'o

GRUNDMORANE

ErosfonscT^^nr Abb. 6: Idealisierte Profilabfolge des Quartärs in Eisnebenstromtälern. Unterbrochene Linie = Erosionsdiskordanz.

t e m u n t e r i r d i s c h e m A b f l u ß Q u n d b e k a n n t e m G r u n d w a s s e r g e f ä l l e i für das Z e n t r u m g l a z i a l ausgetiefter T a l a b s c h n i t t e berechnet w e r d e n a u s der K o n t i n u i t ä t s b e d i n g u n g u n d der Bewegungsgleichung Q H

= k

• B • i

D e r u n t e r i r d i s c h e A b f l u ß d a r f ohne g r o ß e n F e h l e r m i t d e m m i t t l e r e n N i e d r i g w a s s e r abfluß gleichgesetzt w e r d e n (SEILER 1 9 7 7 a ) . Eine solche B e r e c h n u n g e r b r i n g t M i n d e s t w e r t e für d i e M ä c h t i g k e i t w a s s e r w e g s a m e r Lockergesteine, da eine unveränderliche F l i e ß b e w e g u n g über die gesamte Durchflußtiefe v o r a u s g e s e t z t w i r d . I n W i r k l i c h k e i t n i m m t v i e l e r o r t s d i e F l i e ß b e w e g u n g des G r u n d w a s sers m i t d e r T i e f e a b . D i e E r g e b n i s s e dieser B e r e c h n u n g e n b a s i e r e n a u f l a b o r - u n d g e l ä n d e m ä ß i g b e s t i m m t e n D u r c h l ä s s i g k e i t s w e r t e n des L o c k e r g e s t e i n s . T a b . 3 g i b t die e r r e c h n e t e n durchflossenen M i n desttiefen d e r T ä l e r w i e d e r . D i e W e r t e ü b e r 1 0 0 m bedürfen sicher noch einer s o r g f ä l t i g e n Ü b e r p r ü f u n g . G e n e r e l l zeichnet sich jedoch k l a r a b , d a ß i m V e r g l e i c h z u r T i e f e d e r Festgesteinsoberfläche u n t e r F l u r u n d d a m i t z u r M ä c h t i g k e i t d e r T a l f ü l l u n g ( T a b . 1) w a s s e r w e g s a m e K i e s e n u r einen g a n z g e r i n g e n A n t e i l a n d e r T a l f ü l l u n g a u s m a c h e n ; d e r R e s t d e r T a l f ü l l u n g ist w e n i g d u r c h l ä s s i g : Er besteht a u s T o n e n u n d w e n i g a u s g e s c h l ä m m t e n R ü c k z u g s m o r ä n e n . Dies b e w e i s t e i n m a l m e h r , d a ß für d a s W a s s e r in den tief a u s g e f o r m t e n A l p e n t ä l e r n n u r e i n e h o c h g e l e g e n e Vorflut i m A l p e n v o r l a n d b e s t a n d e n h a b e n k a n n .

Gewässer

Meßstelle

MNQ

(m /s)

u n t e r i r d . Abf l u ß (+) u n d Zufluß (-) (m3/s)

mittlerer Durchlässigkeitsbeiwert i n 1o~3 (m/s)

mittleres Grundwassergefälle

mittlere Talbreite

(icO

(m)

durchflossene Mindesttiefe (m)

Loisach

Eschenlohe

5,8(-2,7)

+o,2

1125

Loisach

Schlehdorf

9,o(-5,8)

-1 ,0

25oo

+ 1,1

625

117

75o

1ooo

167

Ammer

Oberammergau

1,1

Leutasch

Mittenwald

1,4

Isar

Mittenwald

4,o

Rottach

0,08

-o,o5

1 000

Schlierach

Westenhofen

o, 2

+ 0,1

75o

Leitzach

Stauden

1,9

7oo

113

Prien

Hohenaschau

o,32

Siegsdorf

2,o

Weiße Rote

Traun

Wernleiten

o,7

Ramsauer Ache

Traun

Ilsank

2 ,o

Achental

Staudach

11,7

35o

~ 5

125o

~ 3

1 5oo

~ 5

1 3

375

1 25o

19o

+o,5

Tab. 3: Durchflossene Mindesttiefen der Lockergesteinsfüllung von Alpentälern. MNQ = mittlerer Niedrigwasserabfluß; mittlere Durchlässigkeiten nach eigenen Laborversuchen. Klammerwerte bei MNQ = Abflüsse im Oberstrom von Grundwasserreservoiren.

Klaus-Peter Seiler

Schriftenverzeichnis

BAYERISCHES LANDESAMT F. WASSERVERSORGUNG U. GEWÄSSERSCHUTZ (1949 bis 1973):

Geschäftsbe

richte. — München (Bayer. Staatsdruckerei). BRANDECKER, H. (1974): Hydrogeologie des Salzburger Beckens. — Steir. Beitr. Hydrogeol., 2 6 : 5—39; Graz. EBERS, E. (1939): Die diluviale Vergletscherung des bayerischen Traungebietes. — Veröff. Ges. bayer. Landesk., 1 3 — 1 4 : 55 S.; München. EROL, O. (1968): Geomorphologische Untersuchungen über das Zungengebiet des würmeiszeitlichen Leitzachgletschers und die Terrassen des oberen Leitzachtales. — Münchner geogr. Hefte, 3 3 : 69 S.; München. GANSS, O. (1967): Erl. geol. Karte von Bayern 1 : 25 000, Blatt Nr. 8240, Marquartstein. — Bayer, geol. L A : 276 S.; München. HAEFELI, R. (1968): Gedanken zum Problem der glazialen Erosion. — Felsm. u. Ingenieurgeol., Supl. IV: 3 1 — 5 1 ; Wien, New York. KELLER, G. (1969): Angewandte Hydrogeologie. — 412 S.; Hamburg (Wasser u. Boden). KLEBELSBERG, R. VON (1913): Glazialgeologische Notizen vom bayerischen Alpenrande I—II. — Z. Gletscherk., V I I : 225—259; Innsbruck. — (1914): Glazialgeologische Notizen vom bayerischen Alpenrande III—IV. — Z. Gletscherk., V I I I : 226—261; Innsbruck. — (1935): Geologie von Tirol. — 872 S.; Berlin (Bornträger). KNAUER, J . (1952): Diluviale Talverschüttung und Epigenese im südlichen Bayern. — Geologica Bavarica, 1 1 : 5—32; München. LEVY, F. (1922): Die quartäre Formenentwicklung der Schlierseer Berge und ihrer

Nachbarschaft.

— Ostalpine Formenst., 2 : 1—138; Berlin. MÜLLER, L. (1969): Geomechanische Auswirkungen von Abtragungsvorgängen. — Geol. Rdsch., 5 9 : 163—178; Stuttgart. REICH, H . (1954): Seismische Untersuchungen im Loisachtal zwischen Oberau und Garmisch. — Ber. Inst, angew. Geophys.; München. — [Unveröff.] — (1960): Seismische Untersuchungen des Flyschtroges bei Lenggries. — Nachr. A k a d . Wiss. Göt tingen II, math.-phys. KL, Nr. 1 1 : 205—255; Göttingen. RICHTER, M. (1948): Die größte Reliefüberschiebung der Nördlichen Kalkalpen zwischen Rhein und Donau. — Geol. Rdsch., 3 5 : 166—167; Stuttgart. SEILER, K.-P. (1969): Kluft- und Porenwasser im Mittleren Buntsandstein des südlichen Saarlandes. — Geol. Mitt., 9 : 7 5 — 9 6 ; Aachen. (1977a): Der unterirdische Abfluß in den Tälern der Bayerischen Alpen. — D V W W Fortbil dungslehrgang, M u r n a u : 13 S.; München. — (1977b): Hydrogeologie glazial übertiefter Täler der Bayerischen Alpen zwischen Lech und Wössner Tal. — Steir. Beitr. Hydrogeol., 2 9 : 5—118; Graz. SNOW, D. T. (1968): Rock fracture spacings, openings and porosities. — J . soil, mech. a n d found divis., 9 4 : 7 3 — 9 1 ; N e w York. —

WEHRLI, H. (1928): Monographie der interglazialen Ablagerungen im Bereich der nördlichen Ost alpen zwischen Rhein und Salzach. — J b . geol. B.-A., 78: 335—498; Wien. WILHELM, F. (1961): Spuren eines voreiszeitlichen Reliefs am Alpennordsaum zwischen Bodensee und Salzach. — Münchner geogr. Hefte, 2 0 : 3—176; Regensburg.