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Regionale Bodendifferenzierungen während der Würmeiszeit ') V o n K A R L B R U N N A C K E R , München
Mit 3 Abbildungen im Text Z u s a m m e n f a s s u n g . Die verschiedenartige Ausbildung der würmeiszeitiichen Lößprofile wird auf Unterschiede in der zeitlichen und räumlichen Klimadifferenzierung unter Berücksich tigung des jeweiligen Einzelstandortes zurückgeführt. Demnach kann eine Profildifferenzierung von trockenen zu feuchten Landschaften unterschieden werden, sowie von einem kontinentalen zu einem ozeanischen Klimabereich. Infolge der zeitlichen Klimadifferenzierung von feucht zu trocken, mit Oszillationen, breitet sich im Laufe der Würmeiszeit die Lößfazies mit ein bzw. zwei eingeschalteten Tundrenböden aus dem kontinentalen Klimabereich auf Kosten des ozeani schen mit seiner scheinbar ungegliederten Fließerdefolge aus. Es tritt also ein vertikaler und horizontaler Fazieswechsel auf. S u m m a r y . The different structures of the Würm-Glacial loess-profiles seem to corre spond to differences in the climatic differentiation of time and room with respect to the parti cular position. According to that, we may distinguish a profile-differentiation as well from dry to humid soils, as from a continental to an oceanic climate. In consequence of the climatic diffe rentiation from dry to humid, with oscillations, the loess-facies increases in the course of the Würm-Glacial with one resp. two enclosed Tundra-soils from the continental climate at the cost of the oceanic climate with its Sjeemingly undivided „Fließerde". We have so the result of a vertical and a horizontal change of facies. Auf regionale Unterschiede in der A u s b i l d u n g der Lößprofile w u r d e schon mehrfach h i n g e w i e s e n ( R . LAIS 1 9 5 1 , F . BRANDTNER
1 9 5 4 , J. F I N K 1 9 5 4 , J. F I N K & H .
MAJDAN
1954, K . BRUNNACKER 1954a, 1955). V o r allem haben sich bei der Bearbeitung des würmeiszeitlichen Losses in B a y e r n Unterschiede gezeigt zwischen der A u s b i l d u n g der Lößprofile d e r trockeneren gegenüber d e r feuchteren Gebiete u n d weiter in d e r Ausbil d u n g in S ü d b a y e r n gegenüber der v o n M a i n f r a n k e n . Diese Unterschiede k ö n n e n z u r G r u n d l a g e einer w e i t r ä u m i g e r e n Betrachtung gemacht w e r d e n . N a c h d e m a n anderer Stelle d i e jungpleistozäne Bodenentwicklung in Bayern s o w o h l in ihrer zeitlichen wie räumlichen Differenzierung eingehend b e h a n d e l t werden w i r d ( K . BRUNNACKER 1954b), genügt hier eine Zusammenfassung der Ergebnisse. D i e G r u n d l a g e einer regionalen Betrachtung der Profilausbildung geht v o n Einzel profilen aus, die Ausdruck d e r jeweiligen heutigen Aufschlußlage u n d d a r i n wiederge spiegelten örtlichen Situation sind. Es ist also nötig, möglichst viele solche Einzelauf schlüsse innerhalb eines jeden Klimabereiches z u sammeln, u m daraus durch K o m b i n a t i o n N ä h e r e s über d e n typischen Aufbau d e r Lößprofile des jeweiligen Gebietes sagen zu k ö n n e n . U n t e r d e m würmeiszeitlichen L ö ß u n d seinen Fließerden liegt d e r r i ß - w ü r m i n t e r glaziale Boden. Dieser ist auf L ö ß der v o r l e t z t e n K a l t z e i t in ebener Lage als Pseudogley (gleyartiger Boden) u n d in H a n g l a g e a l s Braunerde entwickelt. Diese B r a u n e r d e ist allerdings in den allermeisten Fällen nicht m e h r vollständig anstehend e r h a l t e n , weil ihre obersten H o r i z o n t e durch das intensive Bodenfließen d e r beginnenden Würmeiszeit abgetragen wurden. Als Beispiel für den ü b e r d e m mehr o d e r weniger w e i t geköpfften r i ß - w ü r m - i n t e r glazialen Boden folgenden würmeiszeitlichen Profilaufbau möge die schematische A b b i l d u n g 1 genügen. Sie zeigt die A b h ä n g i g k e i t des Profilaufbaues v o n d e r Geländelage. D a d i e H a n g n e i g u n g , die H a n g r i c h t u n g , d a s Einzugsgebiet d e r Fließerden, die regionale Differenzierung u n d schließlich auch die örtlichen Aufschlußverhältnisse wechseln, kann m a n g a r nicht e r w a r t e n , d a ß ein Aufschluß d e m anderen gleicht. ') Referat auf der Hauptversammlung der Deutschen Quartärvereinigung in Laufen/Obby. am 4. September 1955, nebst Zusammenfassung der im Rahmen der anschließenden Exkursion nadi Niederösterreich gemachten Diskussionsbemerkungen.
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Posta/aziol r~
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Hießerde u FlieB/öß
Abb. 1. Beziehung zwischen Geländelage und Profilausbildung (schematisch) a) Donaugebiet zwi schen Regensburg und Isarmündung, b) Mainfranken, im Trockengebiet zwischen Schweinfurt und Würzburg, c) Mainfranken, im feuchteren Bereich, z. B. am Spessartstrand. Weirer ist es nötig, d e n vollständigsten Profilaufbau als G r u n d l a g e d e r zeitlichen Gliederung, d e r G e s e t z m ä ß i g k e i t e n i m faziellen Wechsel d e r einzelnen Schichten u n d H o r i z o n t e u n d deren Ursachen kennenzulernen. I m niederbayerischen Donaugebiet ist innerhalb Bayerns d e r würmeiszeitliche L ö ß am mächtigsten entwickelt. D o r t kann d e r Ablauf der letzten K a l t z e i t a m besten gegliedert w e r d e n : Vergleich m i t N o r d w ü r t t e m b e r g ( H . FREISING 1949):
WII : WI/II: WI : Frühglazial R/W
Oberer Löß Löß Illb Tundrenboden Naßboden III Unterer Löß Löß l i l a F w c ) Tundrenboden FließF w b) F l u g s a n d - S a n d l ö ß im Wechsel m i t Basisfließerde erde F w a) Lücke b z w . Solifluktionsdiskordanz Pseudogley o d e r A u e b o d e n auf sandig-lehmigen Deckschichten d e r jüngeren Hochterrasse (teilweise im F w a abgetragen).
D a z u k o m m e n für die Zeit des spätglazialen Eisrückzuges die schon e r w ä h n t e n U n terschiede in d e r A u s b i l d u n g d e r j u n g m o r ä n e n n a h e n N i e d e r t e r r a s s e n b ö d e n ( K . B R U N N ACKER
1954a).
D i e T u n d r e n b ö d e n sind teils in d e r trockenen Fazies des „Braunen V e r w i t t e r u n g s horizontes" entwickelt u n d teils in d e r nassen Fazies des „ T u n d r e n - N a ß b o d e n s " , o d e r sie w e r d e n durch Fließerden u n d F l i e ß l ö ß vertreten. V o m Regensburger Gebiet — d e m trockensten Bereich Südbayerns — ausgehend, treten nach Süden z u a n die Stelle des Braunen V e r w i t t e r u n g s h o r i z o n t e s im Fw c u n d
Regionale Bodendifferenzierungen während der Würmeiszeit
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W I / I I T u n d r e n - N a ß b ö d e n mit nach Süden z u n e h m e n d e r Intensität d e r Vergleyung. Auch der Untere L ö ß n i m m t in dieser Richtung an Mächtigkeit a b u n d w i r d d a m i t meistens k a l k a r m . M a n c h m a l ist dieser U n t e r e L ö ß aber auch schon in der Regensburger G e g e n d etwas durch N ä s s e in F o r m schwacher V e r g l e y u n g beeinflußt. A u f d e r klimati schen Breite v o n M ü n c h e n w i r d auch der Obere L ö ß durch z u n e h m e n d e N ä s s e e i n w i r k u n g eisenfleckig, grau v e r f ä r b t u n d p r i m ä r k a l k a r m . Diese Ausbildung leitet z u r Decklehm fazies über, in welcher eine Feingliederung der Profile nicht mehr möglich ist. Die früher gegebene Übersicht (K. BRUNNACKER 1954 a) k o n n t e also d a h i n g e h e n d ergänzt w e r d e n , d a ß sich in S ü d b a y e r n teilweise zwischen Basisfließerde u n d LJnterem L ö ß ein w e i t e r e r T u n d r e n b o d e n einschiebt. Dieser Boden w a r erst im Bereich der mächtigen L ö ß l a g e r des niederbayerischen Donaugebietes eindeutig nachzuweisen, weil dort der v e r h ä l t n i s m ä ß i g mächtige U n t e r e L ö ß die beiden B ö d e n trennt. D a g e g e n ist in dem Bereich m i t geringmächtigem U n t e r e m L ö ß u n d starker Vergleyung in W I / I I n u r schwer zu entscheiden, ob d e r vergleyte h a n g e n d e Teil der Basisfließerde durch eine eigene Bo d e n b i l d u n g (des F w c) ü b e r p r ä g t w u r d e oder ob es sich u m ein bodenkundliches Profil (des W I / I I ) auf geologisch zweischichtigem Substrat h a n d e l t . A u ß e r d e m liegen im Be reich zwischen S t r a u b i n g u n d I s a r e i n m ü n d u n g im H o r i z o n t des F w b kalkreicher Flug s a n d u n d Sandlöß. A b e r auch sonst ist der Zeitabschnitt F w a von dem F w b wenigstens in S ü d b a y e r n d a d u r c h unterschieden, d a ß im F w a d a s Bodenfließen viel stärker ent wickelt w a r als im F w b ; d. h. die I n t e n s i t ä t des Bodenfließens w a r zu Beginn der W ü r m e i s z e i t am s t ä r k s t e n u n d h a t d a n n bereits in d e r Zeit, aus der in S ü d b a y e r n die H a u p t m a s s e der abgelagerten Fließerde zu s t a m m e n scheint, nachgelassen. Hinsichtlich der zeitlichen Klimaabfolge w i r d aus d e m Aufbau der Lößprofile in S ü d b a y e r n geschlossen, d a ß das würmeiszeitliche K l i m a vom F w a z u m W II hin z u n e h m e n d trockener g e w o r d e n ist. I n n e r h a l b dieses Ablaufes w a r e n die Abschnitte F w a , F w c u n d W I / I I v e r h ä l t n i s m ä ß i g feucht u n d die Abschnitte F w b , W I u n d W I I v e r h ä l t n i s m ä ß i g trocken, wobei jeder Abschnitt gegenüber dem v o r h e r g e g a n g e n e n ver gleichbaren etwas trockener ausgebildet w a r . Es lassen sich d a m i t eine Reihe v o n Oszil l a t i o n e n innerhalb des zeitlichen Gesamtablaufes v o n Feucht zu T r o c k e n erkennen. r
I n M a i n f r a n k e n spielt gegenüber S ü d b a y e r n das Bodenfließen eine viel größere Rolle ( K . BRUNNACKER 1955). D o r t geht auch in den trockensten Gebieten die Basisfließerde in den U n t e r e n L ö ß ü b e r ohne A u s b i l d u n g eines dazwischengeschalteten T u n d r e n b o d e n s , so d a ß der Abschnitt F w c höchstens andeutungsweise manchmal zu e r k e n n e n ist. A n Stelle synsedimentärer Vergleyung des U n t e r e n Losses treten d o r t bei geeigneten G e l ä n d e l a g e n b e v o r z u g t Fließerden u n d Fließlösse auf. D e r W I / I I - B o d e n , der in den trockensten Gebieten M a i n f r a n k e n s noch in der Fazies des B r a u n e n V e r w i t t e r u n g s h o r i z o n t e s entwickelt ist, geht in den feuchteren Landesteilen in einen wenig ausge p r ä g t e n T u n d r e n - N a ß b o d e n über, a n dessen Stelle v e r h ä l t n i s m ä ß i g leicht Fließerden t r e t e n können ( A b b . 1 ) . I n den äußersten isolierten Lößflächen M a i n f r a n k e n s liegt teil weise sogar nur L ö ß auf ungegliederter Fließerde. K r y o t u r b a t i o n e n finden sich in S ü d b a y e r n e n t l a n g der U n t e r g r e n z e der beiden würmeiszeitlichen Lösse. Die I n t e n s i t ä t dieser Frostbodenerscheinungen n i m m t nach S ü d e n , also in den Bereich feuchteren Klimas hin, z u . Sie fehlen in M a i n f r a n k e n . D a gegen k o m m e n F r o s t s p a l t e n in M a i n f r a n k e n sehr häufig vor. Sie scheinen d o r t v o r allem im Bereich d e r frühglazialen Basisfließerde a u f z u t r e t e n . I n Südbayern zeigt also die Differenzierung d e r Lößprofile v o n den trockenen zu den feuchten G e g e n d e n eine z u n e h m e n d e T e n d e n z z u r V e r g l e y u n g ; selbstverständlich w i r d d a m i t die B e d e u t u n g des Bodenfließens nicht ausgeschaltet. I n M a i n f r a n k e n zeigt dagegen die Differenzierung v o n trockenen zu feuchten Gegenden einen zunehmenden Einfluß des Bodenfließens ohne die aus S ü d b a y e r n e r w ä h n t e z u n e h m e n d e T e n d e n z z u r Vergleyung. Ein Vergleich der südbayerischen A u s b i l d u n g mit der v o n M a i n f r a n k e n
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weist für M a i n f r a n k e n auf stärkeres Bodenfließen hin, a n dessen Stelle in S ü d b a y e r n teilweise eher T u n d r e n b ö d e n treten ( A b b . 2). Diese regionalen Unterschiede zwischen S ü d b a y e r n u n d M a i n f r a n k e n w e r d e n auf den Wechsel einer v e r h ä l t n i s m ä ß i g k o n t i n e n t a l e n K l i m a p r o v i n z zu einer v e r h ä l t n i s mäßig ozeanischen hin zurückgeführt, sowie darauf, d a ß es im Vergleich z u den heu tigen K l i m a d a t e n in M a i n f r a n k e n wenigstens w ä h r e n d d e r eiszeitlichen S o m m e r un verhältnismäßig k ä l t e r w a r als in S ü d b a y e r n . feucht
feucht
Südbayern
Main Fran ken Ob Löß
"T" um. Löß
/
/Fw
b
Fw (Lücke bzw Q
I d o o I Flugsand I
I
o o
u. Sandlöß
\{ltur im niederbiyen
j LOB fließerde
Sollflukllonsdiskordanz)
R/W
Donautal)
WSWW Tundren-Haßboden J| Brauner
l/erwitterungshorizont
Abb. 2. Gegenüberstellung des Fazieswechsels in der Profilausbildung von trockenen zu feuchten Gebieten in Südbayern und in Mainfranken. Auch die anderen, besser b e k a n n t e n Lößgebiete S W - D e u t s c h l a n d s lassen i h r e r bisher; gen Beschreibung nach ähnliche Verhältnisse wie in M a i n f r a n k e n erwarten. A u s dem seit langem untersuchten Lößstreifen, der südlich an das lößfreie Gebiet im U m k r e i s des nordischen Inlandeises a n g r e n z t , k o n n t e aber bisher die typische Abfolge d e r letzten K a l t z e i t in ihrer aus Süddeutschland b e k a n n t e n Differenzierung nicht nachgewiesen werden (vgl. H . POSER 1951). Es liegt d o r t ungegliederter L ö ß auf Fließerde, Fließlöß oder Steinpflaster. Die Differenzierung der Profile in B a y e r n macht es unwahrscheinlich, d a ß nach d o r t h i n der W I / I I - B o d e n im L ö ß auskeilt, s o n d e r n d a ß vielmehr die Fließ erdefazies d o r t zeitlich länger a n h ä l t ( A b b . 3). Das nördlich anschließende lößfreie G e biet ist d a n n als F r o s t s c h u t t u n d r a zu deuten, w o sich wegen der geringen S o m m e r w ä r m e nur spärliche Vegetation u n d damit kein L ö ß halten k o n n t e . Erst als es d o r t im zeit lichen Ablauf etwas w ä r m e r w u r d e — vielleicht weil das I n l a n d e i s zurückzuschmelzen begann — k o n n t e auch die Lößfazies etwas nach N o r d e n in den Bereich der u r s p r ü n g lichen Frostschuttundra transgredieren. M a n d a r f e r w a r t e n , d a ß der einfachere Profilaufbau in jedem Lößgebiet v o r k o m m t , d a ß aber die stärker gegliederten Profile O p t i m a l t y p e n für bestimmte Landschaften d a r stellen, m i t einer z u n e h m e n d e n Differenzierung von W nach O , b z w . N . nach S. Nach Niederösterreich hin, v o n w o eine Reihe neuerer L ö ß b e a r b e i t u n g e n vorliegen ( F . BRANDT NER 1954, J. FINK & H . M A J D A N 1954, Geologische Bundesanstalt 1955), m u ß m i t einer noch kontinentaleren K l i m a a u s b i l d u n g als in S ü d b a y e r n gerechnet werden, d. h. v o r allem m i t zurücktretendem Bodenfließen u n d einer weiteren Einengung des Bodenfließens auf das F w a.
Regionale Bodendifferenzierungen während der Würmeiszeit
103-Hordgrenie
Mainfnanken
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Südbayern
Abb. 3. Regionaler Fazieswechsel von Südbayern über Mainfranken zur Löß-Nordgrenze. Die an die D e u q u a - T a g u n g 1955 in Laufen anschließende E x k u r s i o n nach N i e d e r österreich h a t m . E. diese Auffassung bestätigt u n d h a t gezeigt — soweit eine d e r a r t i g e Exkursion zu einer Urteilsbildung ü b e r h a u p t geeignet ist — , d a ß die Lößprofile in Oberösterreich bis einschließlich Linz sich z w a n g l o s an die aus S ü d b a y e r n b e k a n n t e n Verhältnisse anschließen lassen. I n Niederösterreich h a t L ö ß a b l a g e r u n g auf d e n der Niederterrasse benachbarten Flächen zu Beginn der Würmeiszeit, z u m a l es d o r t bereits verhältnismäßig trocken w a r , stattgefunden. I m Laufe der noch trockener w e r d e n d e n Würmeiszeit w u r d e dort die Vegetation infolge Trockenheit aber soweit wieder r e d u ziert, d a ß die Deflation in den trockensten Bereichen die z u v o r abgelagerten Lösse er fassen k o n n t e . Der b r a u n e Basisboden m i t seinem C a - H o r i z o n t im „Stillfrieder B o d e n k o m p l e x " steht typologisch dem nächstälteren viel näher als dem „Stillfried B " . Er w i r d d e s h a l b unserem R / W - i n t e r g l a z i a l e n Boden gleichgestellt. Seine unterschiedliche Ausbildung ge genüber dem nächstälteren B o d e n k ö n n t e wie in S ü d b a y e r n — bei hier selbstverständ lich etwas feuchteren Bedingungen — auf e t w a s trockenere Verhältnisse im R i ß - W ü r m Interglazial gegenüber der v o r l e t z t e n W a r m z e i t zurückgeführt w e r d e n . Auf G r u n d der Beziehung zwischen T e r r a s s e n , warmzeitlichen Böden und L ö ß im niederbayerischen Donaugebiet w i r d diese v o r l e t z t e W a r m z e i t zwischen eine ältere u n d eine jüngere R i ß eiszeit gestellt. D e n in den oberen Teil des „Stillfrieder B o d e n k o m p l e x e s " eingeschal teten H u m u s z o n e n scheint ein C a - H o r i z o n t z u fehlen. Dies spricht zusammen m i t den Lagerungsverhältnissen in d e r Ortschaft Stillfried nicht für eine autochthone H u m u s bildung, sondern für durch W i n d verwehtes humoses B o d e n m a t e r i a l . Der in N i e d e r österreich als „Stillfried B " bezeichnete Boden zeigt die gleiche Ausbildung, die d e r aus Bayerns Trockengebieten e r w ä h n t e Braune V e r w i t t e r u n g s h o r i z o n t besitzt. Infolge des Z u s a m m e n w i r k e n s von zeitlichen u n d räumlichen Klimadifferenzierungen w ä h r e n d der W ü r m e i s z e i t k a n n m a n eine v e r h ä l t n i s m ä ß i g gute Feingliederung für den Beginn der W ü r m e i s z e i t in den k o n t i n e n t a l e r e n Klimabereidien durchführen; m i t dem Vordringen d e r Lößfazies v o n d o r t nach W u n d N verlagern sich die Gebiete der besten Feingliederung weiter nach dorthin.
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Karl Brunnacker Schrifttum
BRANDTNER, F . : Jungpleistozäner Löß und fossile Böden in Niederösterreich. - Eiszeitalter und Gegenwart 4/5, S. 49-82, Öhringen 1954. BRUNNACKER, K.: Der würmeiszeitliche Löß in Südbayern. - Geologica Bavarica 19, S. 258-265, München 1953. - - Löß und diluviale Bodenbildungen in Südbayern. - Eiszeitalter und Gegenwart 4/5, S. 83-86, Öhringen 1954 (1954a). - - Die jungpleistozäne Bodenent wicklung in Bayern. - Manuskript 1954 (1954b). - - Würmeiszeitlicher Löß und fossile Böden in Mainfranken. - Geologica Bavarica 25, S. 22-38, München 1955. BÜDEL, J.: Die räumliche und zeitliche Gliederung des Eiszeitklimas. - Die Naturwissenschaf ten 36, S. 105-112 u. S. 133-139, Berlin 1949. FINK, J.: Die fossilen Böden im österreichischen Löß. - Quartär 6, S. 85-107, 1954. FINK, J., & MAJDAN, H . : Zur Gliederung der pleistozänen Terrassen des Wiener Raumes. - Jb geol. Bundesanstalt 97, S. 211-249, Wien 1954. FREISING, H . : Löße, Fließerden und Wanderschutt im nördlichen Württemberg. - Diss. T H Stutt gart 1949. - - Gibt es in Hessen drei Würm-Löße? - Jber. u. Mitt. oberrh. geol. Ver., N F . 35, S. 54-66, Stuttgait 1954. GEOL- BUNDESANSTALT WIEN: Beiträge zur Pleistozänforschung in Österreich. - Verh. geol. Bun desamt., Sonderheft D, Wien 1955. LAIS, R. | : Uber den jüngeren Löß in Niederösterreich, Mähren und Böhmen. - Ber. naturforsch. Ges. Freiburg i. Br. 41, S. 119-168, Freiburg 1951. POSER, H . : Die nördliche Lößgrenze in Mitteleuropa und das spätglaziale Klima. - Eiszeitalter und Gegenwart 1, S. 27-55, Öhringen 1951. SCHÖNHALS, E.: Uber einige wichtige Lößprofile und begrabene Böden im Rheingau. - Notizbl. hess. Landesanst. f. Bodenforschung (6) 1, S. 244-259, Wiesbaden 1950. - - Über fos sile Böden im nichtvereisten Gebiet. - Eiszeitalter und Gegenwart 1, S. 109-130, Öhringen 1951. WEINBERGER, L.: Die Periglazial-Erscheinungen im österreichischen Teil des eiszeitlichen SalzachVorlandgletschers. - Göttinger geograph. Abh. 15, S. 11-84, Göttingen 1954. Manuskr. eingeg. 20. 9. 1955. Anschr. des Verf.: Dr. K. BRUNNACKER, Bayer. Geolog. Landesamt, München, Prinzregentcnstr. 28.