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Eiszeitalter und Gegenwart 44. Band 1994 Mit 70 Abbildungen und 10 Tabellen

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S f e U im. V;-

mm

Jahrbuch der Deutschen Quart채rvereinigung Schriftleitung: 1

JOSEF KLOSTERMANN

Vertrieb: E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung (N채gele u. Obermiller) - Stuttgart ISSN 0 4 2 4 - 7 1 1 6


Deutsche Quartärvereinigung Gegründet 1 9 4 8 Geschäftsstelle: 3 0 6 5 5 Hannover. Stilleweg 2. Postfach 5 1 0 1 5 3 Bankverbindungen: Postgirokonto: Postgiroamt H a n n o v e r , Konto-Nr. 4 5 3 0 3 - 3 0 8 . BLZ 2 5 0 1 0 0 3 0 oder Bankkonto: Kreissparkasse Hannover, Konto-Nr. 2 0 0 0 8 0 6 3 1 1 . BLZ 2 5 0 5 0 2 9 9

Vorstand (1991

- 1993)

Präsident:

P r o f . D r . H . HAGEDORN,

Würzburg

Vizepräsidenten:

P r o f . D r . L. EISSMANN, L e i p z i g . P r o f Dr. F . GRUBE. Kiel

Schriftleiter d e s J a h r b u c h s :

P r i v . - D o z . D r . J . KLOSTERMANN, K r e f e l d

Schatzmeister:

P r o f . D r . E . - R . LOOK,

Archivar:

P r o f D r . K . - D . MEYER, H a n n o v e r

D e m Vorstand gehören weiterhin

Hannover

an:

U n i v . - D o z . D r . D . v a n HUSEN, W i e n Prof. D r . L. B E N D A ,

Hannover

Dr. W . v . Bi'LOW•, S c h w e r i n Prof. D r . H . MÜLI.ER-BECK, T ü b i n g e n P r o f D r . W . SCHIRMER, D ü s s e l d o r f

O r d e n t l i c h e M i t g l i e d e r z a h l e n e i n e n J a h r e s b e i t r a g v o n 5 0 , — D M . b z w . in O s t ­ deutschland 2 5 , — D M (befristet). M i t g l i e d e r o h n e e i g e n e s E i n k o m m e n ( S t u d e n t e n u s w . ) 2 0 , — D M , b z w . in O s t ­ d e u t s c h l a n d 1 0 , — D M (befristet), k o r p o r a t i v e Mitglieder 6 0 , — D M . D e r J a h r e s b e i t r a g w i r d in D e u t s c h l a n d d u r c h E i n z u g s e r m ä c h t i g u n g , v o n a l l e n a n ­ d e r e n M i t g l i e d e r n d u r c h Ü b e r w e i s u n g , b i s 1. 3- d e s b e t r e f f e n d e n J a h r e s a u f e i n e s der o b e n g e n a n n t e n K o n t e n erbeten. Anmeldungen

n e u e r Mitglieder und Anfragen w e g e n fehlender J a h r b ü c h e r sind

a n d i e G e s c h ä f t s s t e l l e in H a n n o v e r ZLI r i c h t e n . S c h r i f t w e c h s e l , d e r s i c h a u f d a s J a h r b u c h b e z i e h t , an: P r i v . - D o z . D r . J . KLOSTERMANN, D e - G r e i f f - S t r a f s e 1 9 5 . 4 7 H 0 3 K r e f e l d .

T i t e l b i l d : Schliff- u n d G r u n d m o r ä n e n l a n d s c h a f t (Foto: M. KUHLE)

Gedruckt auf alterungsbeständigem

Papier

nördlich d e s h o h e n Himalaya


Eiszeitalter und Gegenwart


Eiszeitalter und Gegenwart Jahrbuch der Deutschen Quartärvereinigung 44. Band Mit 70 Abbildungen im Text, 10 Tabellen und 1 Beilage

Herausgeber und Verlag: Deutsche Quartärvereinigung Hannover Schriftleitung: J O S E F

KLOSTERMANN

Vertrieb: fSS) E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung §P (Nägele u. Obermiller) - Stuttgart

1994


Inhaltsverzeichnis

A. A u f s ä t z e

Seite

STRAHL,/.,

KEDLXG, E., STEINICH. G., FRKNZEL, P., STRAHL, II:

Eine Neubearbeitung d e r e e m - u n d frühweichselSLEBERTZ, H . : Chronostratigraphische

zeitlichen Abfolge a m Klein Klütz Höved,

Untersuchungen

Mecklenburger Bucht.

("C-Alter) an d e n Windablagerungen d e r „Towans" in der südwestenglischen Grafschaft Cornwall)

62-78

1—6 FRECHEN, M.: T h e r m o l u m i n e s z e n s - D a t i e r u n g e n an

Rom,

b i s s e n des T ö n c h e s b e r g e s aus der Osteifel

R.: D e c k s c h i c h t e n und B o d e n e n t w i c k l u n g

79-93

l ö ß b e d e c k t e n K a l k s e n k e n d e s Sauerlandes (Rheinisches Schiefergel rirge)

7-15

JUNGK, F. HZ., BAÜDENBACHHR,

R., EISSMANN, L.:

Gravitative D e f o r m a t i o n s e r s c h e i n u n g e n a u s d e m KOLSTRIP,

Älteren Quartär der Leipziger Tieflandsbucht

E . : E x a m p l e s o f Weichselian environments:

local versus regional developments

94-105

16—19 RÖHDE, P.: W e s e r u n d Leine am Berglandrand zur

SCHMIDT. R . & SKOWRONEK.

A.: Weichselzeitlicher L ö ß als

O b e r - und Mittelterrassen-Zeit

106-113

Rohstoff für die landwirtschaftliche Rekultivierung im Rheinischen Braunkohlentagebau

20-27

BLLDAI . W., Fi:i.i»iA\.\.

L:

G e o l o g i s c h e , g e o m o r p h o l o g i s c h e und pollen­ BROSCHE, K.-U.:

analytische U n t e r s u c h u n g e n zum T o t e i s p r o b l e m

A b t r a g u n g s m e s s u n g e n an periglazialen

Solifluktionsschuttdecken in vier H o c h g e b i r g e n d e r

a m Südende d e s Starnberger Sees

114-128

B. Berichte

129-133

C. B u c h b e s p r e c h u n g e n

154-148

Iberischen Halbinsel (Picos d e Europa, P e n a Prieta. Sierra d e Urbiön und Sierra Nevada) Seiisiw>I:R.

28-55

T.: Subnivale Kieinoserbildung. - Eine

B e o b a c h t u n g zur Schuttumlagerungsdynamik im Wimbachgries (Berchtesgadener Alpen)

56 bl

ISSN 0424-7116 ©Deutsche Quartärvereinigung, Hannover Schriftleitung: d . KLOSTERMANN Für d e n Inhalt d e r A r b e i t e n s i n d d i e V e r f a s s e r allein v e r a n t w o r t l i c h Herstellung: N i e d e r r h e i n - V e r l a g K. H. Hilbertz, W i n d m ü h l e n s t r . 4 0 , 4 7 8 0 0 Krefeld


Eiszeitalter

it.

1—6 1 Tab.

44

Gegenwart

Hannover

2 Abb..

1994

14

Chronostratigraphische Untersuchungen ( C-Alter) an den Windablagerungen der "Towans" in der südwestenglischen Grafschaft Cornwall HELMUT

SIEBERTZ*)

P l e i s t o c e n e , W e i c h s e l i a n , I l o l o c e n e . Stratigraphy, a e o l i a n d e p o s i t s , C o r n i s h c o a s t , S o u t h - W e s t - E n g l a n d

K u r z f a s s u n g : Z a h l r e i c h e B u c h t e n an d e r N o r d w e s t - K ü s t e

T h e a e o l i a n sand d e p o s i t s vary c o n s i d e r a b l y in a g e . T h e

C o r n w a l l s w e r d e n v o n a u s g e d e h n t e n S a n d s t r ä n d e n aufge­

y o u n g H o l o c c n e d u n e s a r e still active, w h e r e a s t h e o l d e r

baut, d i e d u r c h ä s t u a r i n - m a r i n e s o w i e fluviatile V o r g ä n g e

( m a i n l y ) P l e i s t o c e n e s e d i m e n t s arc l o c a t e d b e n e a t h t h e

entstanden

y o u n g e r d u n e s or in horizontal c o n n e c t i o n t o them; they

sind.

D i e S e d i m e n t e sind

Verwitterungspro­

dukte d e s umliegenden pelagisch-geosynklinalen devoni­

a r e n o w fossil.

s c h e n G e s t e i n s ( A b b . 1).

As t h e s e older d u n e s a n d s a r e divided tip b y s e v e r a l fossil

D i e litoralen A b l a g e r u n g e n d i e n e n als Liefergebiet für d i e

soil h o r i z o n s , a c l i m a t i c - m o r p h o l o g i c a l c o n n e c t i o n c a n b e

g r o ß e n D ü n e n g e b i e t e a n d e r Küste. Zti u n t e r s c h e i d e n sind

m a d e b e t w e e n the aeolian sediments o f t h e Cornish coast

j ü n g e r e ( r e z e n t e ) u n d ä l t e r e (fossile)

Dünenablagerungen,

a n d t h o s e o n the c o n t i n e n t . T h e 11 2 - h o r i z o n (Fig. 2 ) is ra­

d i e teils in s t r a t i g r a p h i s c h e r Abfolge ü b e r e i n a n d e r liegen;

d i o - c a r b o n dated at 2 0 . 3 0 0 ± 9 0 0 a B.P. ( W e i c h s e l i a n glaci­

die fossilen D ü n e n s a n d e

während

al p e r i o d ) and i n d i c a t e s a w a r m interval o f t h e Pleniglacial

die jüngeren Walldünen noch wandern. B e i d e Ablagerun­

w h i c h w a s c h a r a c t e r i s e d b y e r o s i o n o r solifluction o r p e ­

g e n z e i g e n die für D ü n e n s a n d e t y p i s c h e n K o r n g r ö ß e n z u ­

d o g e n e s i s . T h e H i - h o r i z o n is dated at 1 3 0 0 0 ± 4 0 0 a B . P.

sammensetzungen

( e t w a 7 0 - 9 5 % Mittelsand: 0 . 6 3 - 0 . 2

( e a r l i e s t D i y a s p e r i o d ) . II 2 divides an o l d e r l o w e r a n d a n

m m ) . Aufgrund d e r W i n d d y n a m i k im K ü s t e n b e r e i c h sind

o l d e r u p p e r flying s a n d : t h e o l d e r flying s a n d is c o m p a r ­

v e r e i n z e l t Feint.st)kiese. d i e im G r e n z b e r e i c h d e r 2 - m m -

a b l e t o sands l o c a t e d in t h e Netherlands. B e l g i u m and nor­

K o r n g r ö ß e liegen, a l s Gesteinssplitter in d e n S e d i m e n t e n

thern G e r m a n y . II 6 ( 4 . 4 1 0 ± 7 0 a B . P . ) originated in t h e

lagern d e c k e n f ö r m i g .

zu finden.

hue w a r m period o f t h e early S u b b o r e a l ( M i d - H o l o c e n e ) ,

D i e älteren D ü n e n s a n d e beinhalten fossile B ö d e n ; d e r ä l ­

a n d is thus older than t h e fossil soils w h i c h a r e generally

teste Horizont H 2 ( A b b . 2 ) hat ein " C - A l t e r v o n 2 0 . 3 0 0 ±

f o u n d in t h e c o n t i n e n t a l H o l o c c n e d u n e s .

9 0 0 a B . P.: dies e n t s p r i c h t

d e m Pleniglazial d e r J u n g -

W e i c h s e l k a l t z e i t . D e r H 4-Horizont w u r d e mit 1 3 . 0 0 0 ± 4 0 0 a B . P. datiert u n d lallt damit zeitlich in d i e Älteste D r y a s -

1 Einleitung und Fragestellung

zeit. Mit d i e s e n B e f u n d e n lassen sich - a n a l o g zu d e n U n ­ t e r s u c h u n g e n auf d e m K o n t i n e n t - ein ä l t e r e r unterer s o w i e ein älterer oberer Flugsand sedimentologisch-pedologisch gliedern. Vergleichende Untersuchungen an europäischen K ü s t e n d ü n e n l a s s e n d e n S c h l u ß zu, d a ß s o l c h alte W i n d ­

D i e Nordwest-Küste Cornwalls ist d u r c h z a h l r e i c h e B u c h t e n gegliedert, w e l c h e durch d i e m a r i n e Abra­ s i o n gebildet w u r d e n .

D e r litorale B e r e i c h

dieser

s e d i m e n t e für K ü s t e n r ä u m e die A u s n a h m e sind.

B u c h t e n wird von flüchenhaft weitläufigen Stränden

D e r H 6-Horizont ( A b b . 2 ) besitzt e i n " C - A l t e r v o n 4 . 4 1 0

eingenommen,

± " 0 a B . P. Dies e n t s p r i c h t zeitlich d e r s p ä t e n W ä r m e z e i t

(und

d e s frühen

Subboreals (Mittelholozän). Dieser Flugsand­

geringen

Mächtigkeit

die

sich v o r n e h m l i c h

Geröllanteilen)

zusammensetzen;

mit sie

aus

Sanden

beträchtlicher werden

durch

a b s c h n i t t findet b i s h e r w e n i g parallele A b l a g e r u n g e n im

ästuarin-marine u n d fluviatile P r o z e s s e d e m Strand

K ü s t e n r a u m o d e r a u f d e m Festland. D a s Profil wird im

zugeführt ( A b b . 1).

I kingenden von d e m rezenten Boden abgeschlossen.

Die

Strandsedimente

werden

bei

Niedrigwasser

[Chronostratigraphical explorations o f

d u r c h W e s t - S ü d w e s t - W i n d e verfrachtet ( V e r g a n g e n ­

'^C-ages i n t h e f o s s i l s o i l s o f t h e b l o w n s a n d

heit und G e g e n w a r t ) ; die älteren D ü n e n s a n d e liegen

deposits ( T o w a n s ) at t h eC o r n i s h c o a s t

in g e r i n g e r Mächtigkeit auf d e m Kliff u n d sind durch

(South-West-England)]

fossile B o d e n h o r i z o n t e gegliedert, w ä h r e n d die jün­

A b s t r a c t : T h e cliffs a l o n g t h e north-western c o a s t o f C o r n ­

g e r e n W a n d e r d ü n e n häufig an d e n flachen Küsten­

wall a r e interrupted

h ä n g e n lagern u n d als W a l l d ü n e n e i n e b e t r ä c h t l i c h e

b y low-lying s t r e t c h e s o f coast l i n e

( e s t u a r i e s , b a y s ) , w h i c h supply b l o w n s a n d for the forma­

Mächtigkeit

tion o f t h e coastal d u n e s (Fig. 1 ) .

d e c k e n sie oft g r ö ß e r e Areale ( A b b . 1).

erreichen

können.

An

der

Küste b e ­

Ältere und j ü n g e r e D ü n e n s a n d e l i e g e n häufig räum­ • ) Anschrift d e s V e r f a s s e r s : Dipl.-Geogr. Dr. H . SIEBERTZ. Landwirtschaftskammer

Rheinland,

E n d e n i c h e r Allee 6 0 , 5 3 1 1 5 B o n n

Gruppe

Landbau,

lich e n g z u s a m m e n o d e r s o g a r in stratigraphischer Abfolge

übereinander.

Beide

Ablagerungen

sind


2

HELMUT S I E B E R T Z

nicht durch den Materialbestand, sondern nur durch fossile B o d e n b i l d u n g e n zu gliedern, weil das Eckikt ( i m a l l g e m e i n e n ) die g l e i c h e Matrix aufweist. In Cornwall werden die a u s g e d e h n t e n Dünensand­ g e b i e t e als "Towans" b e z e i c h n e t . Auf d e m B l a c k Cliff ( A b b . 1 ) k o n n t e ein etwa 8 0 cm m ä c h t i g e s Decksedimentprofil durch drei fossile B o ­ d e n h o r i z o n t e gegliedert w e r d e n , w o b e i d e r älteste B o d e n mit d e m Pleniglazial des jüngeren W e i c h s e l 1 lochglazials gleichzusetzen ist und der Z w e i t ä l t e s t e B o d e n mit der Ältesten Dryaszeit zusammenfällt. Äolische D e c k s e d i m e n t e s o l c h h o h e n Alters sind für die Küstenräume völlig untypisch. Dies z e i g e n di­ verse Untersuchungen, w o pleniglaziale D e c k s e d i ­ mentbildungen mir auf die Kontinentalräume b e ­ schränkt sind und die Dünenbildting an europäi­ s c h e n Küsten frühestens im Boreal (Alt-Holozän) beginnt (s. Kap. 4 ) . Die Stellung dieses ( b i s h e r ) einmaligen Profils an der e n g l i s c h e n Südwestküste wird mit diversen Pro­ filen a u s unterschiedlichen e u r o p ä i s c h e n Küsten­

regionen sowie kontinentalen Gebieten innerhalb der Chronostratigraphie des mitteleuropäischen Quartärs diskutiert. 2 Physisch-geographischeBeschreibung des Untersuchungsgebietes Die Küste der Saint Ives B a y wird von v e r s c h i e d e n e n H a n g f o r m e n gebildet ( A b b . 1 ) . Das die B a y umla­ g e r n d e Gestein ist v o r n e h m l i c h aus differenzierten klastischen Gesteinsserien des Unter- u n d O b e r ­ d e v o n s z u s a m m e n g e s e t z t (turbiditischer Sandstein, Schiefer, Brekzien, K o n g l o m e r a t e ) . Der turbidische Sandstein kann als h e r z y n i s c h e Flyschfazies g e d e u ­ tet w e r d e n . Lokal befinden sich auf d e m Kliff Heads, die als periglazialer Solifluktionsschutt a n g e s p r o ­ c h e n w e r d e n (Abb. 1 ) . Die klastischen A b l a g e r u n g e n bilden die Hauptliefe­ ranten für die litoralen S e d i m e n t e der St. Ives B a y und damit auch für die D ü n e n in dieser B u c h t ( A b b . 1 ) . D a s relativ kurze Einzugsgebiet der Flüsse im


,4

Chronostratigraphische Untersuchungen ( C-Alter) an den Windablagerungen der "Towans" in der südwestenglischen Grafschaft Cornwall

Hinterland, a b e r auch die teils unregelmäßige W a s ­ serführung der kleinen Flüsse und B ä c h e läßt erken­ nen, d a ß das Liefergebiet für die D ü n e n s a n d e hauptsächlich im neritischen Raum zu s u c h e n ist.

3 Chronostratigraphische Analyse des D e c k s e d i m e n t p r o f i l s v o m B l a c k Cliff Die litoralen S e d i m e n t e werden vornehmlich v o n Sand aufgebaut. Es ist auffallend, d a ß der Kiesanteil an d e n Strandsedimenten sehr gering ist; dies hängt mit d e r lokalen Seclimentzusammensetzung im Raum d e r St. Ives B a y zusammen, die m e h r o d e r w e ­ niger v o n einer pelagisch-geosynklinalen Fazies g e ­ k e n n z e i c h n e t ist. cm 5-7 2 3

H7 H6

10

H5

9

H4

(Bh) < h.e).f

8

H3

B

4

H2 ' S R - ? R

A ,f

Oh ( A , e ) Bh Ah.e.f

rezent

h

•'S-/-

A

H1 *. O'.',

Iii: :

?>f. -<-••:

k

4 . 4 1 0 ± 7 0 (B.P.)

KN 4 1 6 1

13.000 ± 4 0 0 (B.P.)

KN4160

2 0 . 3 0 0 ± 9 0 0 ( B.P.)

Bh

h

h

A 35

KN 4 2 1 9

e

Bh (Ci) c

Devon

2

Auf d e m Black Cliff liegt e i n e dünne D e c k e aus äolis e h e n Sanden (Abb. 2 ) . Das a u f g e n o m m e n e Profil hat e i n e Mächtigkeit v o n k n a p p 8 0 cm; die Kliffhöhe beträgt hier etwa 15 - 2 0 m über NN. D i e Dünensan­ de liegen räumlich b e g r e n z t verteilt; sie w e r d e n mei­ stens im Hangenden v o n den j ü n g e r e n Walldünen abgelöst, s o daß ihre b a s a l e Lage nicht m e h r lokali­ siert w e r d e n kann. W o die j ü n g e r e n D ü n e n s a n d e fehlen, k o m m e n die d e c k e n f ö r m i g a b g e l a g e r t e n äl­ teren äolischen Sande zutage. Dies ist a u f d e m Black Cliff s o w i e in den nordöstlichen T o w a n s d e r Fall, w o die Flachküste von e i n e r Steilküste a b g e l ö s t wird ( A b b . 1). K o r n g r ö ß e n a n a l y s e n an diversen S t r a n d p r o b e n von Hayle ( s o w i e Perranporth nordöstlich v o n St. Ives) z e i g e n e i n e Z u s a m m e n s e t z u n g , die sich vornehm­ lich a u f die Mittelsandfraktion ( 0 , 6 3 - 0,2 m m ) b e ­ schränkt (Prozentanteile zwischen 7 1 , 8 u n d 9 1 , 4 % ) . E n t s p r e c h e n d sind die D ü n e n a b l a g e r u n g e n zusam­ m e n g e s e t z t (Tab. 1 ) . D i e Mittelsandfraktion b e w e g t sich dort zwischen 7 3 , 2 und 9 3 , 5 % , s o d a ß diese San­ de s o g a r eine g r ö b e r e Z u s a m m e n s e t z u n g aufwei­ sen, als dies bei kontinentalen D ü n e n d e r Fall ist. D a s Profil von Hayle ( A b b . 2) zeigt folgende Stratigraphie: der Untergrund des Black Cliffs wird aus unterdevonischen Gramscatho Beds (Konglomera­ te, Schiefer, turbiditischer Sandstein) aufgebaut; die­ s e n folgen im H a n g e n d e n die quartären Ablagerun­ g e n . Die Basis H i besteht aus e i n e m grauen Sand­ horizont, der nach o b e n e i n e Braunfärbung aufweist ( A ) . Ihm folgt der sandig h u m o s e H 2-Horizont mit e i n e m "C-Alter von 2 0 . 3 0 0 ± 9 0 0 a B . P . Der H 3Profilabschnitt beinhaltet grauen Sand, d e r mit Mu­ s c h e l n durchsetzt ist; H 4 besteht aus e i n e r im Hane

Aufnahme: 30.9.1988

A b b . 2: C h r o n o s t r a t i g r a p h i s c h e s Profil v o m B l a c k Cliff.

T a b . 1: K o r n g r ö ß e n a n a l y s e n (DIN 4 1 8 8 ) von Strand- u n d D ü n e n s a n d p r o b e n

( L o k a l i t ä t e n : Saint Ives B a y u n d

Perran­

porth). Kornfraktionen

P r o b e n von D ü n e n s a n d

P r o b e n von Dünensand

in m m

(Perranporth

d e r Towans

P r o b e n v o m B l a c k Cliff bei H a y l e

(nördlich von Hayle) 2-1 1-0,63

0.3

0.1

0,8

Hl

H 3

H 5

5,2

0,2

0,2

1,0

0.5

0,1

0,6

8,0

6,8

2,0

11,8

0,3

2,2

1.5

1.4

0,63-0,2

73,2

91,4

81,4

81,1

74,4

87,0

89,9

93,5

84,0

92,1

84,2

86,2

81,3

0,2-0,1

24,8

5.9

16,7

16,1

23,6

2,9

1.5

3,1

2.2

6,6

3,7

6,3

7,8

0,1-0,063

0,3

0.1

0.1

0,1

0,1

0,1

0.4

1.0

0,060-0,020

0,4

1,0

1,0

0,4

3,0

2,0

0,020-0,006

0,2

0,3

0,9

0,6

0.9

0,006-0,002

0,6

0.6

0,5

0,1

0.2

0,1

0,7

0,3

0,8

1,0

1,6

1,1

1,4

1,1

1,3

1,0

0,9

1,1

0.9

0,7

0,7

2,9

0,8

3,8

<

0,002

3


4

HELMUT S I E B E R T Z

genden

helleren,

im L i e g e n d e n d u n k l e r e n

Sand­

(vgl.

1 9 8 6 ) . D e r Küstenraum ist nicht das

SERAPHIM

schicht, die s c h w a c h h u m o s ist und ein " C - A l t e r von

k l a s s i s c h e Ablagerungsgebiet für pleniglaziale äoli­

1 3 . 0 0 0 ± 4 0 0 a B . P. aufweist. Der graue Sandhori­

s c h e Sedimente, s o n d e r n in dieser Hinsicht die Aus­

zont H 5 wird nach o b e n von einer schwarzen, san-

n a h m e , wie " C - D a t i e r u n g e n zeigen. D i e m e i s t e n

d i g - h u m o s e n Ablagerting H 6 abgelöst; d i e s e hat ein

Küsten werden d u r c h w e g - wie auch hier in Corn­

" C - A l t e r von 4 . 4 1 0 ± 7 0 a B . P . Das Profil wird im

wall - v o n h o l o z ä n e n äolischen S e d i m e n t e n geprägt.

Hangenden

S o k o n n t e n von

von e i n e m grauen Sandhorizont H

und schließlich v o m r e z e n t e n B o d e n a b g e s c h l o s s e n .

SIEBERTZ & SIEGBLRG

( 1 9 9 1 ) am Pas

d e Calais die ä o l i s c h e n Prozesse anhand fossiler B o ­ d e n h o r i z o n t e auch n u r bis an die W e n d e v o n S u b -

Die B o d e n h o r i z o n t e H 2 Lind H 4 sind mit kleinen K i e s e n durchsetzt, w a h r e n d die D ü n e n s a n d e H 1 und H 3 vereinzelt Gesteinssplitter enthalten, wel­ c h e aufgrund der Scharfkantigkeit die 2 mm Ma­ s c h e n w e i t e des S i e b e s nicht passieren u n d deshalb als Fein(st)kiesfraktion in Erscheinung treten. Glei­ c h e Aussage gilt für diverse Strandsedimente und re­ z e n t e D ü n e n s a n d p r o b e n v o n Hayle s o w i e Perran­ porth ( T a b . 1).

boreal-Subatlantikum zu rückverfolgt w e r d e n .

Dies

trifft a u c h für die U n t e r s u c h u n g e n in den Niederlan­ den

von

JELGERSMA

et al. ( 1 9 7 0 ) s o w i e von

KLIJN

( 1 9 9 0 ) zu. Ähnlieh j u n g e D ü n e n s a n d e w e r d e n nach MuNAUT ci G I L O T ( 1 9 7 7 ) v o m Pas de Calais, von T o o -

L E Y ( 1 9 9 0 ) für diverse Küsten G r o ß b r i t a n n i e n s , für die d ä n i s c h e n Küsten von C H R I S T I A N S E N ' e t al. ( 1 9 9 0 ) sowie

für

BRESSOLIER

die

französische

Küstenregion

von

et al. ( 1 9 9 0 ) b e s c h r i e b e n .

D a ß pleniglaziale W i n d s e d i m e n t e und j u n g h o l o z ä 4 Diskussion d e r Befunde

n e D ü n e n n e b e n e i n a n d e r oder sogar in stratigraphi­ s c h e r Abfolge an der Küste von Cornwall auftreten,

Weichsel-kaltzeitliche ä o l i s c h e S e d i m e n t e e i n e recht vielfältige Z u s a m m e n s e t z u n g (SIEBERTZ

1990). Aufgrund

können

aufweisen

der W i n d d y n a m i k

han­

ist d e s h a l b nicht typisch, sondern die

Ausnahme.

D e r relativ gute Erhalt der schwach a u s g e b i l d e t e n 1

fossilen Horizonte und deren

' C - D a t i e r u n g lassen

delt e s sich dabei tun Flugsancle und ä h n l i c h e Sedi­

e r k e n n e n , d a ß Parallelisierungen zu ä o l i s c h e n V o r ­

m e n t e im küstennahen R a u m sowie tun feinere Ab­

g ä n g e n a u f dem K o n t i n e n t möglich sind. D a die Kli-

(meistens L ö s s e l im B i n n e n l a n d . Für

maentwicklung

eines

Cornwall ist der Löß j e d o c h völlig u n b e d e u t e n d , w o ­

Verzögerungen

reagiert,

bei die geringmächtigen und vereinzelt auftretenden

oft nur mit E i n s c h r ä n k u n g e n untereinander verglei­

F u n d e nicht immer als ein d e m kontinentalen Löß

chen.

lagerungen

ä h n l i c h e s Sediment aufgefaßt werden k ö n n e n (vgl. CATT

&

STAINES

1 9 8 2 ) . In der Weichsel-Kaltzeit sind

b e s o n d e r s in den k ü s t e n n a h e n

Flachlandregionen

kontinentalen

Raumes

lassen sich die

1

mit

'C-Alter

Für d e n H 2-Horizont ( A b b . 2) lassen sich vergleich­ b a r e B e f u n d e i m zentralen Polen an nachweisen,

die ein

"C-Alter von

Dünensanden 21.900

± 220

gröbere

a B . P. zeigen (Goz.nziK 1991). Diese Zeit scheint all­

ä o l i s c h e Sedimente zur Ablagerung g e k o m m e n , ent­

g e m e i n mit einer B e r u h i g u n g der Sedimentation ein­

w e d e r als feinkörnigere D e c k s e d i m e n t e (Flugsancle,

h e r z u g e h e n , so d a ß je n a c h Lokalität und Klimaraum

T r e i b s a n d e ) oder als g r o b k ö r n i g e r e

entweder

i Belgien,

Niederlande.

Norddeutschland)

Dünensandab­

CATT

&

STAINES

Bodenbildung,

( 1 9 8 2 ) g e b e n für die weichselzeitli­

gemein

etwas

auch für die älteren F l u g s e d i m e n t e zutreffen

während

SEMMEL

Für

die

Abtra­

gen, data das Pleniglazial um etwa 2 0 0 0 0 a 15. F. all­

c h e n Lösse west- bis n o r d w e s t l i c h e W i n d e an, was

BARTON

Solifluktion o d e r

g u n g stattfand. Untersucluingen in Mitteleuropa zei­

lagerungen.

rezenten

Sandbewegungen

( 1 9 6 4 ) die v o r h e r r s c h e n d e

wird

dürfte. von

Windrichtung

mit Südwest a n g e g e b e n ; dies k ö n n t e synoptisch g e ­

wärmer

war

(MAARLEVELD

1976),

( 1 9 9 0 ) v o n einer b e d e L i t e n c l e n Zeit

der Lößabtragung spricht, die in diversen G e b i e t e n durch Solifluktion und Abtragung

gekennzeichnet

ist.

s e h e n für die G r u n d s c h i c h t zutreffend sein, zumal für die freie Atmosphäre im statistischen Mittel für

Mit

den J a n u a r Südwest- u n d für den Juli West-Nord-

phisch

w e s t w i n d e g e m e s s e n w e r d e n , denn die D ü n e n s a n ­

sinnvoll

de liegen ( v o r n e h m l i c h ) östlich der Ausblasungsge-

c h e n Sediment- und

biete, w i e dies für jungdryaszeitliehe S e d i m e n t e cha­

(vgl. S I E B E R T Z , 1992). D e r H 2-florizont ist mit d e m

rakteristisch ist (vgl.

SIEBERTZ

Hilfe dieser Z e i t m a r k e n nicht gliederbare der

stratigra-

mitteleuropäisch-jungweichselzeitli-

B e u n i n g e n - B o d e n von

1992).

lassen sich

äolische D e c k s e c l i m e n t e

Bodenstratigraphie HAMMEN

zuordnen

et al. ( 1 9 6 7 ) vergleich­

U n t e r s u c h u n g e n an D ü n e n s a n d e n auf d e m Konti­

bar, s o d a ß die Basis (H 1-Sedimentabschnitt) mit

nent lassen e r k e n n e n , d a ß die

d e m älteren F l u g d e c k s a n d I im Sinne von

Flugsandbewegun­

g e n häufig im o b e r e n Pleniglazial der Weichsel-Kalt­

PAEPE

zeit b e g i n n e n und sich oft bis ins Holozän verfolgen

unteren Flugsand von

lassen. D a b e i müssen D ü n e n b i l d u n g e n nicht u n b e -

derrheinischen

dingt e i n e r einzigen A b l a g e r u n g s p h a s e

kann.

angehören

ZAGWIJN

&

( 1 9 6 8 ) in d e n Niederlanden o d e r d e m älteren SIEBERTZ

Höhenzug

( 1 9 9 2 ) a u f d e m Nie-

gleichgesetzt

werden


Chronostratigraphische Untersuchungen (''C-Alter) an den Windablagerungen der "Towans" in der südwestenglischen Grafschaft Cornwall

5

Die

' ' C - D a t i e r u n g d e s H 4-Horizontes ( A b b . 2 ) fin­

D ü n e n s y s t e m " von D E C E U N Y N C K ( 1 9 8 5 ) b e s c h r i e b e n

det

vergleichbare

w o r d e n ( 4 . 2 7 0 ± 6 5 a B . P.; 4 . 3 0 0 ± 6 5 a B . P.), wel­

Parallelen in diversen

Untersu­

c h u n g e n Ost- und Nordosteuropas. S o w e r d e n von SCHLYTER

( 1 9 9 1 ) fossile B o d e n b i l d u n g e n in Windab-

lagerungen

S ü d - S c h w e d e n s n a c h g e w i e s e n , die ein

Alter v o n 1 2 . 9 0 0 s o w i e 12.700 a B . P . aufweisen. In

ches

durch fossile

stratigraphische

Bodenbildungen

eine

zeitlich

u n d klimatologische Einbettung in

d i e mittelholozänen V o r g ä n g e der S e d i m e n t a b l a g e ­ r u n g ermöglicht.

Zentralpolen sind fossile B ö d e n in D ü n e n mit einem " C - A l t e r von

1 3 . 6 7 0 ± 2 4 0 a B . P. v o n

( 1 9 9 1 ) , 13.500 ± 2 9 0 a B . P. von

CICHOSZ-KOSTECKA

et al. ( 1 9 9 1 ) s o w i e diverse Alter in der Warschauer S e n k e von

( 1 9 9 1 ) belegt, die eine

KONECKA-BETLEY

Zeitspanne von 1 3 . 3 4 0 ± 110 a B . P . bis 12.770 ± 130 a B . P . umfassen. D e r H 4-Horizont liegt im Alter an der G r e n z e von Ältester Dryas und nach

Bölling-Interstadial.

ZAGWIJN & PAEPE

II ( S t a b r o e k - B o d e n : 1 2 . 3 0 0 ± 100 a B . P . ) der Nieder­ lande, bzw. nach

SIEBERTZ

oberen

vom

( 1 9 9 2 ) mit d e m

Niederrhein

älteren

gleichzusetzen

ist. Damit ist die Flugsandstratigraphie

des

oberen

Pleniglazials bis ins frühe Spätglazial l ü c k e n l o s vor­ handen. Für die Windaktivitäten

der älteren u n d

jüngeren

Dryaszeit gibt es b i s h e r keine B e f u n d e . Wie weit hier e i n e stratigraphische Lücke vorliegt, kann auf­ grund der fehlenden Einsicht in den U n t e r g m n d der bisher nicht n a c h g e w i e s e n

Untersuchungen

an

w e r d e n . Neue

Küstendünen

( 1 9 9 0 ) in Großbritannien und von Nord-Irland allerdings

von

TOOLEY

WILSON

( 1 9 9 0 ) in

zeigen, d a ß g e s i c h e r t e " C -

Daten frühestens für das Boreal (frühe

Wärmezeit)

sowie für das Atlantikum

Wärmezeit)

II (mittlere

v o r h a n d e n sind. D a b e i k a n n Alter zurückgreifen,

TOOLEY

( 1 9 9 0 ) auf " C -

die den ZeitraLim vom Boreal

bis ins Mittelalter u m s p a n n e n . Die B e f u n d e lassen e r k e n n e n , daß die Bildung von Dünen

in K ü s t e n r ä u m e n

( s c h e i n b a r ) verstärkt

mit

d e m Altholozän beginnt und sich bis in die Neuzeit verfolgen läßt. D i e " C - D a t e n zeigen auch, daß seit d e m Pleniglazial in (fast) allen K l i m a e p o c h e n Dü­ n e n b i l d u n g e n stattgefunden haben. Sie treten aller­ dings räumlich i m m e r nur sporadisch

auf, so daß

( b i s h e r ) k a u m eine einheitliche Stratigraphie für ein G e b i e t erarbeitet w e r d e n konnte. Für das Profil v o n Hayle b e d e u t e t dies, d a ß die Stratigraphie

zeitlich

Lücken aufweist, die durch weitere B e f u n d e ergänzt w e r d e n müssen. S o liegt zunächst der S c h l u ß nahe, d a ß die A b l a g e r u n g e n der fehlenden

Klimaepochen

erodiert o d e r nie dort abgelagert w u r d e n . Der H 6-Horizont ( A b b . 2) weist ein " C - A l t e r auf, w e l c h e s der späten Wärmezeit des frühen Subboreals z u g e o r d n e t w e r d e n kann. Dünen- u n d Flugdecksandbilclungen

F r ü h g e s c h i c h t e der Universität zu Köln d a n k e ich für die "C-Altersbestimmungen

der fossilen

Bodenho­

rizonte vom Black Cliff in der Saint Ives B a y bei Hay­ le ( s ü d w e s t - e n g l i s c h e Grafschaft C o r n w a l l ) .

Dieses ist

im S i n n e der Autoren mit d e m älteren Flugdecksand

Dünen

H e r r n Dr. Jürgen Freundlich vom Institut für Ur- und

5 Schriftenverzeichnis

( 1 9 6 8 ) mit etwa 1 2 . 4 0 0 a B. P .

festgelegt, s o daß der basale Sedimentabschnitt H 3

Flugsand

Danksagung

GOZDZIK

sind a u c h dem Mittelholozän

nicht

fremd, j e d o c h fehlt e s häufig an absolut a L t s w e r t b a ren Zeitmarken. B i s h e r ist von B e l g i e n ein "älteres

B A R T O N , R. M . ( 1 9 6 4 ) : A n Introduction to t h e G e o l o g y o f Cornwall, 1 - 168; Truro (Barton). BRESSOLIER, C,

FROIDEFOND, J . - M . & THOMAS. Y . - F . (1990):

C h r o n o l o g y o f C o a s t a l D u n e s in t h e S o u t h - W e s t o f F r a n c e . - Catena, S u p p l . 18: 1 0 1 - 1 0 7 . 4 Fig.; Cremlin­ gen. B R O W N , G . M. (Dir.) ( 1 9 8 4 ) : British G e o l o g i c a l Survey 1 : 5 0 . 0 0 0 . P e n z a n c e , S h e e t 351 & 3 5 8 ; S o u t h a m p t o n . C A T T , J . A . & STAINES, S . J . ( 1 9 8 2 ) : Loess in C o r n w a l l . - P r o c . o f the Ussher S o c i e t y , 5: 3 6 8 - 3 7 5 , 3 Fig., 2 T a b . : Cam­ borne. C E U N Y N C K , R. D E ( 1 9 8 5 ) : T h e Evolution o f t h e Coastal Du­ n e s in the W e s t e r n B e l g i a n Coastal Plain. - Eiszeitalter u. G e g e n w a r t . 35: 3 3 - 4 1 , 3 Fig., 1 T a b . ; Stuttgart. CHRISTIANSEN,

CIE,

DALSGAARD,

K.,

MOLLER.

J.

T.

&

B O W M A N . D . ( 1 9 9 0 ) : Coastal D u n e s in D e n m a r k . Chro­ n o l o g y in Relation to S e a Level. - C a t e n a , S u p p l . 18: 6 1 7 0 , 6 Fig.. 2 Phot.; C r e m l i n g e n . CICHOSZ-KOSTECKA,

A.,

MYCIELSKA-DOWGIALLO,

E.

&

M A N T K O W S K A , B . ( 1 9 9 1 ) : Late Glacial a e o l i a n p r o c e s s e s in t h e light o f s e d i m e n t analysis from K a m i o n profile n e a r W y s z o g r ö d . - Zeitschrift f. G e o m o r p h o l o g i e , Sup­ pl. 90: 4 5 - 5 0 . 1 Fig.; Berlin. G O Z D Z I K , J . ( 1 9 9 1 ) : S e d i m e n t o l o g i c a l r e c o r d o f a e o l i a n pro­ c e s s e s from t h e U p p e r Plenivistulian a n d t h e turn of P l e n i - and Late Vistulian in Central P o l a n d . - Zeitschrift f. G e o m o r p h o l o g i e , S u p p l , 90: 5 1 - 6 0 , 4 Fig.; Berlin. H A M M E N , T. V A X D E R . M A A R L E V E L D , G.

C,

V O G E L . J . C.

&

Z A G W I J N , W. H. ( 1 9 6 7 ) : Stratigraphy. C l i m a t i c S u c c e s s i ­ o n a n d R a d i o c a r b o n dating o f the last Glacial in the Netherlands. - G e o l . e n Mijnb.. 46: 7 9 - 9 5 , 9 Fig.; s'Gravenhage. J E L G E R S M A , S., D E J O N G , J . . Z A G W I J N . W. H. & V A N R E G T E R E N

A L T E N A , J . F. ( 1 9 7 0 ) : T h e Coastal D u n e s o f t h e W e s t e r n Netherlands. G e o l o g y , V e g e t a t i o n a l H i s t o r y a n d Ar­ c h e o l o g y . - M e d e d . Rijks G e o l o g . D i e n s t N. S., 21: 9 3 167; Maastricht. K L I J N , J . A. ( 1 9 9 0 ) : T h e y o u n g e r D u n e s in t h e Netherlands; C h r o n o l o g y a n d C a u s a t i o n . - Catena, S u p p l . 18: 8 9 1 0 0 , 3 Tab., 4 Fig.; C r e m l i n g e n . K O N E C K A - B E T L E Y , K. ( 1 9 9 1 ) : Late Vistulian a n d H o l o c e n e fossil soils d e v e l o p e d from a e o l i a n a n d alluvial sedi­ m e n t s of the W a r s a w Basin. - Zeitschrift f. G e o m o r ­ p h o l o g i e , Suppl. 90: 9 9 - 1 0 5 , 2 Fig.; Berlin. M A A R L E V E L D , G. C. ( 1 9 7 6 ) : Periglacial p h e n o m e n a a n d the m e a n annual t e m p e r a t u r e during t h e last glacial time in t h e Netherlands. - B i u l . Peryglacjalny, 26: 5 7 - 7 8 , 10 Fig.; Lodz.


6

HELMUT SIEBERTZ

M U N A U T , A. V. & G I L O T , E. ( 1 9 7 7 ) : R e c h e r c h e s p a l y n o l o g i -

z u o r d n u n g d e r ä o l i s c h e n D e c k s e d i m e n t e a u f d e m Nie­

q u e s et datations 1 4 C d a n s l e s r e g i o n s c ö t i e r e s du n o r d

d e r r h e i n i s c h e n H ö h e n z u g . - Eiszeitalter u. G e g e n w a r t ,

d e la F r a n c e . - Bull, d e l'Assoc. F r a n c h i s e p o u r l'Etude

4 2 : 7 2 - 7 9 . 3 A b b . . 2 T a b . , 1 K U ; Stuttgart.

du Q u a t e r n a i r e , 52: 1 7 - 2 5 , 4 Fig., 2 T a b . ; Paris.

- &

S C H L Y T E R . P. ( 1 9 9 1 ) : R e c e n t a n d periglacial W i n d a c t i o n in S c a n i a a n d a d j a c e n t a r e a s o f S - S c h w e d e n . - Zeitschrift f. G e o m o r p h o l o g i e , S u p p l . 90: 1 4 3 - 1 5 3 , 3 Fig.; Berlin. S E M M E L , A. ( 1 9 9 0 ) : P e r i g l a z i a l e F o r m e n unci S e d i m e n t e . Eiszeitforschung,

250-260.

5 Abb.; Darmstadt

(Wiss.

Buchges.). SERAPHIM,

SIEGBURG, W . ( 1 9 9 1 ) : Sedimentologische und

dologische Untersuchungen

d e r B u c h t v o n W i s s a n t ( P a s d e Calais). - E r d k u n d e , 45: 17-27,

5 Abb., 3 T a b . ; Braunschweig.

T O O L E Y , M . J . ( 1 9 9 0 ) : T h e Chronology o f Coastal D u n e De­ v e l o p m e n t in t h e U n i t e d K i n g d o m . - C a t e n a , S u p p l . 18: 8 1 - 8 8 , 2 Fig.; C r e m l i n g e n .

T I E ( 1 9 8 6 ) : Spätglazial und Dünenforschung.

-

Westf. G e o g r . Stud., 42: 1 1 9 - 1 3 6 . 1 A b b . , f Phot.; Mün­ ster.

WILSON,

P. ( 1 9 9 0 ) : C o a s t a l D u n e C h r o n o l o g y in t h e North

o f Ireland. - C a t e n a , S u p p l . 18: 7 1 - 7 9 , 4 Fig.; Cremlin­ gen.

S I E B E R T Z , H. ( 1 9 9 0 ) : D i e A b g r e n z u n g v o n ä o l i s c h e n D e c k ­ s e d i m e n t e n a u f d e m N i e d e r r h e i n i s c h e n H ö h e n z u g mit Hilfe v o n K o r n g r u p p e n k o m b i n a t i o n e n .

- Decheniana.

Z A G W I J N , W . H. & P A E P E , R. ( 1 9 6 8 ) :

Die Stratigraphie

B e l g i e n . - Eiszeitalter u. G e g e n w a r t ,

19: 1 2 9 - 1 4 6 ,

Öhringen.

- ( 1 9 9 2 ) : N e u e B e f u n d e zu d e n s e d i m e n t o l o g i s c h - s t r a Lagerungsverhältnissen

u n d z u r Alters­

der

weichselzeitlichen Ablagerungen der Niederlande und Abb.;

143: 4 7 6 - 4 8 5 , 5 A b b . , 5 T a b . ; B o n n . tigraphischen

pe-

zur L a n d s c h a f t s g e n e s e in

Manuskript e i n g e g a n g e n am 29. 10. 1 9 9 2

6


Eiszeitalter

u.

7 — 15

44

Gegenwart

7

Hannover

Abb.

1994

Deckschichten und Bodenentwicklung in lößbedeckten Kalksenken des Sauerlandes (Rheinisches Schiefergebirge) REINHOLD

ROTH*)

P l e i s t o c e n e . W e i c h s e l i a n . H o l o c c n e . S t r a t i g r a p h y , periglacial seeiiments, loess, fossil soils, h e a v y m i n e r a l . H e m e r . Rhenish massif. N o r t h r h i n e - W e s t f a l i a

Kurzfassung:

Enter

L ö ß b e d e c k u n g liegen

lohner und Attendorn-Elsper Kalksenken

in d e n Iser­

oft

großflächig

2 Morphologischer und geologisch-bodenkundlicher Überblick

p l e i s t o z ä n e F l i e ß e r d e n , in d e n e n a u ß e r T e r r a e c a l c i s - R e l i k ten a u c h V e r w i t t e r u n g s m a t e r i a l d e r u m g e b e n d e n G e s t e i n s ­ e i n h e i t e n e i n g e a r b e i t e t s e i n k a n n . Mit Hilfe v o n T e r r a s s e n ­ relikten l a s s e n sich alt- u n d j u n g p l e i s t o z ä n e T e r r a

fusca-

F l i e ß e r d e n a u s w e i s e n , d i e sich in c h a r a k t e r i s t i s c h e r W e i s e u n t e r s c h e i d e n . Örtlich b e g r a b e n s i e ältere L ö s s e m i t fossi­ ler P a r a b r a u n e r d e e n t w i c k l u n g . I n n e r h a l b d e s W e i c h s e l l ö s ­ ses erlauben

Schwermineralanalysen

weitere Deckschichtengliederung

stellenweise

eine

u n d d i e Identifizierung

der jungtundrenzeitlichen Hauptlage.

Synthetische

Eisen-

Silikate w e i s e n a u f h o l o z ä n e U m l a g e r u n g e n u n d V e r h ü t ­ tungstätigkeiten b e i H e m e r hin.

[ C o v e r S e d i m e n t s a n d Soil D e v e l o p m e n t in Loess C o v e r e d L i m e s t o n e Areas o f the Sauerland (Rhenish

Massif)]

A b s t r a c t : linder the loess cover o f the limestone areas o f I s e r l o h n a n d A t t e n d o r n - E l s p e w i d e s p r e a d periglacial

cover

s e d i m e n t s o c c u r w h i c h a r e mostly including relics o f terrae c a l c i s a n d w e a t h e r e d material from t h e s u r r o u n d i n g r o c k formations. T e r r a c e s e d i m e n t s a r e useful to identify and

latepleistocene

characteristically

periglacial

differ.

sediment

early-

layers,

which

Locally t h e y c o v e r o l d e r

loesses

with a fossil P a r a b r a u n e r d e . Within t h e W e i c h s e l i a n

loess

c o v e r h e a v y m i n e r a l s locally a l l o w e d t h e identification o f t h e m a i n solifluction

layer o f t h e Y o u n g e r T u n d r a Period.

Die Attendorn-Elsper und Iserlohner K a l k s e n k e n sind mit durchschnittlichen H ö h e n l a g e n zwischen +300-340

tind

+240-300

m NN in die

umgebende

Landschalt eingenuildet. Ihr Untergrund besteht hauptsächlich aus mitteldevonischen Carbonatgesteinen, die als Z e u g e n ehemals a u s g e d e h n t e r Riffk o m p l e x e in unterschiedlicher Fazies ausgebildet sind. Meist handelt e s sieh u m sehr reine Massenkal­ ke, d i e stellenweise (z. B . Raum G r e v e n b r ü c k ) stark dolomitisiert sind. Unter meist .subtropisch bis tropisch humiden Klim a b e d i n g u n g e n kam e s seit dem M e s o z o i k u m zu ei­ n e r tiefreichenden Verkarstung und flächenhaften E i n e b n u n g der K a l k s e n k e n . W ä h r e n d die Verkarstung im Norden durch die Oberkreide-Transgressio n vermutlieh bis ins Tertiär hinein unterbrochen wurde, konnten Verwitterting und E i n e b n u n g im B e r e i c h der Attendorn-Elsper K a l k s e n k e n ungehin­ dert fortschreiten. D a b e i entstanden großflächig re­ siduale Kalksteinverwitterungslehme. d i e als Terrae calcis-Reste (Terra fusea, vereinzelt Terra rossa) in­ terpretiert

werden

(DAHM-ARENS

1978).

Daneben

k a m e s ab d e m E n d e d e s Tertiärs zur Ausbildung

N e a r b y H e m e r t h e iron s m e l t i n g s i n c e t h e 10th c e n t u r y l e d

verschiedener

to a c o n s i d e r a b l e e n r i c h m e n t o f synthetic ironsilicates in

KAMP VON 1972).

the u p p e r m o s t layers.

D i e Kalksenken w u r d e n in der letzten Kaltzeit mit L ö ß überweht, d e s s e n Mächtigkeit h e u t e allerdings nur selten über 2 m hinatisgeht. Daraus entstanden durch Entkalkung. Verwitterung u n d z. T . Tonverlag e r u n g tiefgründige Parabraunerden u n d Braunerden, die z. T. p s e u d o v e r g l e \ l u n d erodiert sind ( D A H M - A R E N S 1 9 7 6 : 3 8 7 ; W I R T H 1 9 7 6 ) . In O b e r h a n g u n d Kuppenlagen treten Braunerden u n d Rendzin e n mit ihren S u b t y p e n auf.

1 Einleitung Die

bodenkundlichen

schaftlichen

Kartierungen zur landwirt­

Standorterkundung

(1:5000)

u n d für

die b o d e n k u n d l i c h e Landesaufnahme ( 1 : 5 0 0 0 0 ) d e s G e o l o g i s c h e n Landesamtes NRW erfaßten z w i s c h e n 1 9 8 8 und 1 9 9 1 u. a. T e i l b e r e i c h e d e r Iserlohner K a l k s e n k e u n d der Attendorn-Elsper K a l k s e n k e n im Sauerland. Dabei e r g a b e n sich Hinweise a u f mehre­ re Terra fusca- und Lößgenerationen s o w i e a u f in­ tensive periglaziale Umlagerungen der e n t s p r e c h e n ­ den Substrate. *) Anschrift d e s Verfassers: D r . R . ROTH. G e o l o g i s c h e s Land e s a m t N o r d r h e i n - W e s t f a l e n , De-Greiff-Straße Krefeld.

195. 47803

Lenneterrassen

(CLALISEN 1 9 7 8 :

283;

3 Iserlohner Kalksenke E i n e n guten Überblick über Eigenschaften u n d T y ­ p o l o g i e n der Beiden d e r Iserlohner K a l k s e n k e gibt W I R T H ( 1 9 7 6 ) , s o d a ß für nähere Informationen auf d i e s e Arbeiten v e r w i e s e n sei. Zur Verdeutlichung d e r vielfältigen B e z i e h u n g e n


8

REINHOLD Ron i

A b b . 2: G e o l o g i s c h e Karte d e r I s e r l o h n e r K a l k s e n k e z w i s c h e n H e m e r und B e c k u m ( L ö ß l e h m e n t d e c k t ) .

zwischen Morphologie, fossiler Verwitterung, Fließerdebildung, Verkarstung, Wasserhaushalt, Lößseclimentation und -erosion und der Boclenentwicklung bieten sich die östlich von H e m e r g e l e g e ­ ne Deilinghofener H o c h f l ä c h e und die B a l v e r S e n k e

an (vgl. Abb. 1). Dort erreicht der M a s s e n k a l k seine größte Ausstrichbreite Lind ist durch g r o ß e Stein­ b r ü c h e gut aufgeschlossen. Morphologisch wird die­ ser B e r e i c h als Durchfltißpolje gedeutet ( S C H M I D T 1975: 1 2 1 ) , das von der Hönne klammartig zer-


Deckschichten und Bodenentwicklung in lößbedeckten Kalksenken des Sauerlandes (Rheinisches Schiefergebirge)

9

abgeschoben Lößfließerde

Fließerde mit Terra fusca-Material

Lößlehm Terra fusca

Massenkalk

, 6

Abb. 3: f o s s i l e P s e u d o g l e y - P a r a b r a u n e r d e ans L ö ß l e h m u n t e r T e r r a f ü s c a - F l i e ß e r d e ( D e i l i n g h o f e n r * 1 6 0 9 5 , h 9 4 2 3 0 )

schnitten wird. In diesem B e r e i c h werden zwei V e r e b n u n g s n i v e a u s b e s c h r i e b e n , d e r e n Verwitterungsl e h m e sich m i k r o m o r p h o l o g i s c h in charakteristi­ scher W e i s e unterscheiden ( B U R G E R 1983). 3.1 Fossile Bodenrelikte, L ö ß u n d Fließerden Zti den ältesten mesozoisch-tertiären Verwitterungsbildungen d e s M a s s e n k a l k e s w e r d e n reine b u n t e T o n e gezählt, die sieh als T e r r a r o s s a - Relikte deuten lassen ( C L A U S E N & R O T H in Vorb.) und sich durch sehr h o h e T o n g e h a l t e ( > 9 0 % ) auszeichnen. T o n ä r m e r e Hämatit und Kaolinit führende Terra r o s sa-Relikte w e r d e n bei W E N Z E N S ( 1 9 7 4 : 1 3 8 ) aus d e m F e l s e n m e e r b e s c h r i e b e n . D i e Kartierung zeigte, d a ß sie nur sporadisch in erosionsgeschützten Hohlfor­ men v o r k o m m e n und boclenbildend kaum in Er­ scheinung treten. Nach B U R G E R ( 1 9 8 3 : 7 4 ) sind d i e s e Kalkstein-Rotlehme im B e r e i c h d e r Iserlohner Kalk­ s e n k e an e i n e V e r e b n u n g s f l ä c h e ( 2 8 0 - 3 0 0 m Niveau) g e b u n d e n , die ins O l i g o z ä n gestellt wird. Eine wesentlich weitere Verbreitung n e h m e n d a g e ­ g e n bratine lehmig-tonige Kalksteinverwitterungs­ lehme ein, die im wesentlichen aus T e r r a f u s c a Relikten b e s t e h e n . Großflächig sind sie im B e r e i c h der Verebnungsflächen erhalten geblieben, im B e ­ reich der T ä l e r und R a n d h ö h e n fielen sie d a g e g e n meist der Erosion ztim O p f e r (vgl. Abb. 2 ) . Die T e r ­ ra tüsca-Relikte sind in der Regel solifluktiv verla­ gert, w o b e i Terra rossa-Relikte, älterer Lößlehm o d e r ortsfremdes Sandsteinmaterial beigemischt sein können. D i e s o entstandenen Terra füsca-Fließerden

k ö n n e n m e h r als einen Meter mächtig werden, w o ­ bei sieh stellenweise m e h r e r e G e n e r a t i o n e n von Terra füsca-Fließerden unterscheiden lassen. Ver­ einzelt z e i g e n sie eiskeilähnliche Froststrukturen und A n z e i c h e n einer Lessivierung (Abb. 3 ) . Nur un­ tergeordnet findet sich reine Terra fusca mit T o n g e ­ halten bis zu 7 8 %. Die Terra füsca-Relikte k ö n n e n kaolinitfrei sein ( W E N Z E N S 1 9 7 4 ) oder a b e r n e b e n IIlit auch Kaolinit ( m ö g l i c h e r w e i s e z. T. Meta-Halloysit, B e s t i m m u n g : H. G R Ü N H A G E N , Geol. L.-Amt Nordrh.-Westf.) enthalten. Ü b e r d e n Terra fusca-Fließerden liegt a u f d e r Südflanke d e r D e i l i n g h o f e n « ' Hochfläche (s. A b b . 2 und 4 ) eine jüngere, skelettreiche l e h m i g - S t e i n i g e F 1 i e ß e r d e. Diese enthält weniger Terra fusca-Ma­ terial u n d besteht meist a u s Verwitterungsmaterial der mitteldevonischen s a n d i g e n H o n s e l - S c h i c h t e n des a n g r e n z e n d e n Balver W a l d e s . V o n dort greift sie bis zu 8 0 0 m weit nach Norden auf die Deilinghofe­ ner H o c h f l ä c h e über. Im O s t e n wairde diese Fließer­ de v o n d e r H ö n n e und im W e s t e n vom Sundwiger bzw. Nieringser B a c h a b g e r ä u m t (Abb. 2 ) . Die leh­ mig-steinige Fließerde ist meist sehr dicht gelagert und stellt im Gegensatz zu den Terra fusca-Fließerden häufig einen Staukörper für das anfallende S i e k e r w a s s e r dar. 1 linsichtlich der I. ö ß a b 1 a g e r u n g e n waren bei den Kartierungen zwei L ö ß g e n e r a t i o n e n e r k e n n ­ bar: Die ältere Lößgeneration ist stellenweise unter Terra füsca-Fließerden erhalten g e b l i e b e n u n d z e i c h n e t sich durch hellgelbe F a r b t ö n e aus. D e r vermutlich


10

REIM IOI.D ROTH

e h e m a l s kalkhaltige L ö ß w u r d e unter warmzeitli­ c h e n B e d i n g u n g e n vollständig entkalkt und verwit­ terte zu L ö ß l e h m . Relikte e i n e r fossilen PseudogleyParabraunercle ließen sich in einer B a u g r u b e bei Deilinghofen b e o b a c h t e n ( A b b . 3 ) . Der jüngere weichselzeitliche Löß ist in der Iserloh­ ner K a l k s e n k e heute n o c h flächenhaft verbreitet, wobei unverwitterter kalkhaltiger Löß mit bis zu 15 % C a C O t nur vereinzelt auftritt (ein kleines Vor­ k o m m e n findet sich bei R i e m k e , U'18575, h ' 9 5 3 6 0 ) . Meist ist der L ö ß vollständig entkalkt und zu Löß­ lehm verwittert. Auffällig ist die deutliche A s y m m e ­ trie in der Mächtigkeitsverteilung auf der Deiling­ hofener H o c h f l ä c h e (vgl. A b b . 4 ) . Während die Löß­ lehmmächtigkeiten auf der Südflanke meist unter ei­ n e m Meter liegen, erreicht der Lößlehm auf der Nordflanke Mächtigkeiten bis zu zwei Metern und mehr. Dort finden sich auch ausschließlich die Vor­ k o m m e n von kalkhaltigem Löß. was darauf hin­ weist, d a ß diese Mächtigkeitsunterschiede primär angelegt w o r d e n sein könnten. Auch der W e i c h s e l l ö ß zeigt durch Grus- oder Stein­ gehalte A n z e i c h e n von Umlagerungen. V o r allem auf der Südflanke der Deilinghofener Hochfläche findet sich w i e d e r reichlich Fremdmaterial d e s B a l ver Waldes. s<

3.2 Bodengesellschaften d e r Deilinghofener Hochfläche u n d der Balver Senke Aus den o b e n b e s c h r i e b e n e n g e o l o g i s c h e n Substra­ ten entwickelten sich nun je nach Mächtigkeit. Lage.

Exposition und Wasserverhältnissen unterschiedli­ c h e Bodengesellschaften, w o b e i sich auf der D e i ­ linghofener H o c h f l ä c h e von Süden n a c h Norden fol­ g e n d e Zonen e r k e n n e n lassen (vgl. A b b . 4 ) : Z o n e der S t a u - und H a n g nä s s ebeeinflußt e n Bö d e n. Dieser etwa 100 - 3 0 0 m breite Streifen schließt un­ mittelbar an den südlich bzw. südwestlich aufragen­ d e n Balver Wald an. Im tieferen Lintergrund tritt zwar bereits Massenkalk auf, dieser ist jedoch durch mächtige Fließerden doppelt a b g e d i c h t e t und p l o m ­ biert. Die aus d e m Balver Wald zuziehenden Hang­ wässer und B ä c h e k ö n n e n zunächst nur sehr lang­ s a m im Untergrund versickern. Es bildete sich d a h e r weit verbreitet Pseudogley. der mit z u n e h m e n d e n L ö ß l e h m m ä c h t i g k e i t e n hangabwärts in P s e u d o g l e y B r a u n e r d e übergeht. B e i sehr starker H a n g n ä s s e und geringen Lößlehmmächtigkeiten k a m es verein­ zelt zur Bildung v o n Stagnogley. Zone der ü b e rw ie g e n d e n B r a u n e r d e n. Hangabwärts wird die w a s s e r s t a u e n d e lehmig-stei­ nige Fließerde geringmächtiger und wasserdurch­ lässiger. Stellenweise kann sie a u c h g a n z ausfallen. Da die unterlagernden Terra fusca-Fließerden die Versickerung d a g e g e n kaum n o c h behindern, k o m m t es zu e i n e r zügigen Abfuhr der Sickerwässer, die durch die Verkarstung des Untergrundes zusätz­ lich gefördert wird. Eine b e s o n d e r e Rolle spielt da­ bei die Dolinenkette. die sich von B r o c k h a u s e n

N

s

Riemke

Balver Wald Braunerden

Ulrichshöhle

Dolinenfüllung

jüngerer Löß und Lößlehm

\ yA I

Sand- und Tonstein (Ober­ devon)

Abb. 4: T e i l s c h e m a t i s c h e r g e o l o g i s c h e r Schnitt und B o d e n c a t e n a d u r c h die D e i l i n g h o f e n e r H o c h f l ä c h e ( V e r t i k a l m a ß s t a b gilt nur für M o r p h o l o g i e . D e c k s c h i c h t e n m ä c h t i g k e i t

überhöbt)


Deckschichten und Bodenentwicklung in löfsbedeckten Kalksenken des Sauerlandes (Rheinisches Schiefergebirge)

1 I

n a c h D e i l i n g h o f e n erstreckt. S i e wirkt z u s a m m e n mit den d a z u g e h ö r i g e n H ö h l e n s y s t e m e n w i e e i n g r o ß d i m e n s i o n a l e r Fangdrän, d e r die H a n g w ä s s e r abfängt und in d e n Untergrund leitet. Hangabwärts ü b e r w i e g e n B r a u n e r d e n aus L ö ß l e h m , deren Mächtigkeit jedoch meist unter einem M e t e r liegt. A n z e i c h e n für eine P a r a b r a u n e r d e e n t w i e k l u n g mit T o n a n r e i c h e r u n g s h o r i z o n t e n sind nur unterge­ ordnet e r k e n n b a r . K e n n z e i c h n e n d für diese B ö d e n sind die G n i s - und Steinanteile, die auf Umlagerun­ g e n h i n w e i s e n . Stellenweise k o m m e n Erosionspro­ file und Kolluvien vor.

h ö h e n umrahmt, die z. T. ebenfalls n o c h aus Mas­ s e n k a l k b e s t e h e n (vgl. A b b . 2 ) . Es h e r r s e h e n E r o ­ s i o n s p r o z e s s e vor, w o b e i d e r Massenkalk häufig freigelegt w u r d e . B o d e n t y p o l o g i s c h finden sich dort R e n d z i n e n mit allen Ü b e r g ä n g e n zu R e n d z i n a B r a u n e r d e n und B r a u n e r d e n . Vereinzelt treten Pararendzinen aus kalkhaltigem L ö ß auf. D i e s e B ö d e n sind meist a u s g e s p r o c h e n e Trockenstanclorte, s o d a ß sie ü b e r w i e g e n d als W a l d genutzt w e r d e n .

Zone der ü b e r w i e g e n d e n P a r a b r a i i n c r d e n.

Um H i n w e i s e auf eine m ö g l i c h e D e c k s c h i c h t e n g l i e ­ derung zu erhalten, w u r d e n zwei L ö ß b ö d e n der Deilinghofener Hochfläche (Pseudogley-Braunerde und P a r a b r a u n e r d e ) hinsichtlich der S c h w e r m i n e r a ­ logie (Untersuchung: U. W E F E L S , Geol.-L.-Amt Nordrh.-Westf.) untersucht. D a b e i stellte sich heraus, d a ß die v u l k a n o g e n e n Minerale nur sehr s c h w a c h ver­ treten sind und eine weitere Lintergliederung d e s w e i c h s e l z e i t l i c h e n Lösses nicht e r m ö g l i c h e n . Allerdings ließ sich in e i n e r P s e u d o g l e y - B r a u n e r d e nördlich v o n B r o c k h a u s e n ( r ' l 8 9 2 5 , h 9 4 2 3 0 ) e i n e starke a n t h r o p o g e n e B e e i n f l u s s u n g in d e n mittleren B o d e n h o r i z o n t e n n a c h w e i s e n , die in der Aufgra­ b u n g mit b l o ß e m Auge nicht e r k e n n b a r war. Dort findet s i c h ein synthetisches Eisensilikat (Fayalit), das b e i d e r Eisenverhüttung entsteht (vgl. A b b . 5 ) . Z u s a m m e n mit der s c h w a c h e n O b e r f l ä c h e n b e s t r e u ung grünlich-glasiger S c h l a c k e n r e s t e auf d e r Sücl-

Diese Z o n e n i m m t flächenmäßig d e n größten Anteil ein und erstreckt sich ü b e r die Nordflanke der D e i ­ linghofener H o c h f l ä c h e bis in die Balver S e n k e unci ist durch fruchtbare A c k e r b ö d e n g e k e n n z e i c h n e t . Der Untergrund ist in der R e g e l gut durchlässig. D i e Lößmächtigkeiten liegen häufig ü b e r e i n e m Meter. Anzeichen für T o n v e r l a g e r u n g e n und T o n a n r e i c h e rungshorizonte lassen sich häufig b e o b a c h t e n . B o ­ d e n t y p o l o g i s c h ü b e r w i e g e n Parabraunerden, die unterschiedlich stark erodiert und gekappt sein k ö n ­ nen. A b g e s p ü l t e s B o d e n m a t e r i a l sammelte sich in S e n k e n und R i n n e n zu tiefreichend h u m o s e n Kollu­ vien. Zone

der

Rendzinen.

Die K a l k s e n k e n w e r d e n n a c h Norden von

Rand-

3.3 S c h w e r m i n e r a l o g i s c h e U n t e r s u c h u n g e n

1

Korngrößenverteilung Deckschichten/Horizonte/ Tiefe 0 Ap

holozäne

5 6

Schwerminerale

(cm)

A h Bv

Oberlage

S w Bv

?

Sw

Gasislage

HSd 140 0%

20%

40%

60%

80%

100

0

20

[Gew.-%]

I

0,2-2 mm

i=l

0,006-0,02 mm

mW

Fayalit

ÜH

0,002-0,006 mm

BO

Titanit

BW

< 0,002 mm

Lnnil

0,02-0,06 mm

60

80

100

%

I 0,06-0,2 mm

fi-'-'i

40

DJTJJJ f

]

Grüne Hornblende

Granat WM

ÜH

St.Di Tu,Zi,Ru,An

Epidot

Abb. 5: K o r n g r ö ß e n , S c h w e r m i n e r a l e u n d D e c k s c h i c h t e n g l i e d e r u n g e i n e r P s e u d o g l e y - B r a u n e r d e aus L ö ß l e h m ü b e r l e h ­ ,J

mig-steiniger F l i e ß e r d e ( B r o c k h a u s e n r 3 0 9 0 0 ,

,

h "94230)


12

RKIMIOI.D ROTH

flanke d e r D e i l i n g h o f e n e r H o c h f l ä c h e weist dies a u f eine intensive Verhüttungstätigkeit hin, deren Min­ destalter im Raum B r o c k h a u s e n n a c h H E R C H E N R Ö D E R ( 1 9 6 7 ) in das 1 0 . Jahrhundert datiert. 4 Attendorn-Elsper Kafksenken Die B ö d e n d e r Attendorn-Elsper K a l k s e n k e n w e r ­ den

bei

CLAUSEN

(1978)

und

DAHM-ARENS

(1978,

1 9 8 6 ) ausführlich b e s c h r i e b e n . Sie ähneln in vieler­ lei Hinsicht d e n B ö d e n d e r Iserlohner Kalksenke. Er­ g ä n z e n d e und z.T. n e u e A s p e k t e e r g a b e n sieh durch jüngere Aufgrabungen u n d Aufschlüsse, von d e n e n der D o l o m i t s t e i n b r u c h G r e v e n b r ü c k e i n g e h e n d e r untersucht u n d b e p r o b t wurde. Im folgenden wird er n ä h e r vorgestellt. 4.1 Aufschlußbeschreibung Tk

2 5 : 4 8 1 4 Lennestadt;

^30900-31050,

6

1T 68550-

68650

Der a u f g e s c h l o s s e n e Profilabsehnitt (vgl. Abb. 6 ) er­ streckt sich ü b e r e i n e n NW-exponierten, sehr s c h w a c h g e n e i g t e n Mittel- bis O b e r h a n g , der vor der Abgrabung a c k e r b a u l i c h genutzt wurde. Den o b e r e n Abschnitt bildet eine 5 0 bis 1 8 0 c m mächtige D e c k e aus kalkfreiem l e h m i g e m bis stark l e h m i g e m Schluff ( L ö ß l e h m ) . B o d e n t y p o l o g i s c h lie­ gen im B e r e i c h d e r Profile 1 u n d 2 Pseudogley-Parabraunerden vor, b e i d e n e n d i e Stauwirkung meist von d e n etwas dichter gelagerten T o n a n r e i c h e ­ rungshorizonten ( S d B t - H o r i z o n t e ) ausgeht. D i e s e zeigen g e g e n ü b e r d e n Ahl- und SwAl-I lorizonten

Abb. 6: D e c k s e d i m e n t e u n d B o d e n e n t w i c k l u n g

Tongehaltsdifferenzen v o n 5 bis 1 0 Gew.-%. E i n ( S w ) B v - H o r i z o n t ist bei diesen B ö d e n im a l l g e m e i ­ n e n nur b e i g r ö ß e r e n L ö ß l e h m m ä c h t i g k e i t e n e n t ­ wickelt. B e i geringeren Mächtigkeiten h a b e n d i e V o r g ä n g e d e r Tonverlagerung d e n g e s a m t e n L ö ß ­ l e h m erfaßt; e i n e B e o b a c h t u n g , d i e auch D A H M A R E N S ( 1 9 8 6 : 3 9 1 ) b e s c h r i e b e n hat. Hangaufwärts liegen g e k a p p t e Erosionsprofile (Profil 3 in A b b . 6 ) vor. S c h l e p p u n g e n an aufragenden Eelsköpfen u n d eingelagerte D o l o m i t s c h o l l e n w e i s e n a u f h a n g a b ­ wärts gerichtete F l i e ß b e w e g u n g e n hin. Mit scharfer G r e n z e liegt unter d e m Lößlehm e i n e 2 0 - 4 0 c m m ä c h t i g e Fließerde ( I l B v T - bzw. I I B t T - H o rizont; B o d e n f ä r b e meist 1 0 Y R 3 / 3 ) aus lehmig-to­ nigen Terra fusca-Relikten mit T o n g e h a l t e n zwi­ s c h e n 4 6 u n d 6 1 Gew.-%. D i e h ö h e r e n T o n g e h a l t e w e r d e n dort erreicht, w o d e m Verwitterungslehm (Sd)Bt-Horizonte unmittelbar aufliegen. Dort watrde ein Teil der durchschlämmten Feinsubstanz aus d e m überlagernden L ö ß l e h m bis in d e n Verwitterungsl e h m hinein transportiert. Mit deutlicher Diskordanz folgt darunter eine W e c h ­ sellagerung v o n fluviatilen Sanclen u n d kieshaltigen tonigen F l i e ß e r d e n (IIIBv-Horizont; B o d e n f a r b e n v o n dunkelbraun [ 7 , 5 Y R 4 / 4 ] bis d u n k e l g e l b l i c h braun [ 1 0 Y R 4 / 6 ] ) , in d e n e n Terra-Material aufgear­ beitet ist. D e n Kiesanteil stellen im w e s e n t l i c h e n gut gerundete G e r o l l e aus Gangquarz. Dieses Material ist z. T. mit d e n unterlagernden älteren Terra fuscaRelikten kryoturbat verwürgt, w o b e i sich stark aus­ g e p r ä g t e nordwestvergente Fließfalten ausgebildet h a b e n (s. Abb. 6 ) . Die älteren Terra fusca-Relikte a u s lehmigem T o n ( I V B v T - H o r i z o n t ) sind ebenfalls umgelagert, w i e

(

im D o l o m i t s t e i n b r u c h b e i G r e v e n b r ü c k ( r ' 3 0 9 0 0 - 3 1 0 5 0 , I F ' ' 6 8 5 5 0 - 6 8 6 5 0


Deckschichten und Bodenentwicklung in lößbedeckten Kalksenken des Sauerlandes (Rheinisches Schiefergebirge)

vereinzelte Q u a r z g e r ö l l e b e w e i s e n . Ihre Mächtigkeit k a n n in Schlotten m e h r e r e Meter erreichen. D i e B o ­ denfarben liegen z w i s c h e n dunkelgelblichbraun ( 1 0 Y R 3 / 4 ) tincl s c h w e r p u n k t m ä ß i g dunkelbraun (7,5 YR 3/4). Die Untergrenze z u m Dolomitsand u n d Dolomit­ stein ist in d e r Regel scharf und deutlieh ausgeprägt. D e n tieferen Untergrund bildet ein massiger grauer Dolomitstein mit zuckerkörnigem Gefüge. Im Sinter enthält dieser nach C L A U S E N ( 1 9 7 8 : 3 9 2 ) 5 7 , 5 % C a O u n d 3 7 , 0 % MgO. Im o b e r e n B e r e i c h ist der Dolomit­ stein häufig zu s c h w a c h lehmigem S a n d bis S a n d ( ( B v ) C v - H o r i z o n t ) verwittert (vgl. H E I L M A N N 1 9 8 9 : 59).

4.2

Die

Mineralogische und bodenchemische Untersuchungen

Schwerminerale (Untersuchung: LJ. W E F E L S , G e -

ol. L.-Amt Nordrh.-Westf.) erlauben im Profil 1 e i n e Gliederung in 3 Abschnitte (vgl. Abb. 7 ) : Der o b e r e Abschnitt reicht bis etwa 1 0 0 c m Tiefe und umfaßt die Ap-, Ahl- und SwAl-Horizonte. N e ­ b e n d e n lößtypischen Mineralen d e s Rheinspek­ trums (Epidot. Granat, Zirkon, Rutil u. a.) ist dieser Abschnitt durch d a s Auftreten d e r v u l k a n o g e n e n B r a u n e n H o r n b l e n d e g e k e n n z e i c h n e t , die dort 1 , 5 bis 4 , 5 % erreicht. Der mittlere B e r e i c h erstreckt sich über che SdBt-, S w B v - und IIBvT-Horizonte und reicht bis 1 8 0 c m Tiefe. Dort ähnelt das Schwermineralspektrum d e m

13

des o b e r e n Abschnittes, w o b e i d i e B r a u n e Horn­ b l e n d e j e d o c h stark zurücktritt. Auffällig ist ferner, d a ß sich die j ü n g e r e n Terra fusca-Relikte (IIBvT-Horizont) trotz d e r petrographisch g r o ß e n Unterschie­ d e hinsichtlich d e r S c l w e r m i n e r a l f u h r u n g nicht v o m überlagernden Löß a b h e b e n . Im unteren Abschnitt zeigen d e r fluviatile Feinsand und die älteren Terra fusca-Relikte das gleiche Schwermineralspektrum. Es z e i c h n e t sich durch b e ­ sonders h o h e Anteile d e r stabilen Schwerminerale Zirkon, Rutil u n d Turmalin aus. S t e l l e n w e i s e k ö n n e n tonreichere Partien a u s d e m Terrassenabschnitt trotz d e s h o h e n Kiesanteils auch fast schwermineralfrei sein. Unter den T o n m i n e r a l e n dominiert b e i d e n Terra fusca- und Terrassen-Relikten d e r Illit g e g e n ü b e r Kaolinit. D a n e b e n enthält die j ü n g e r e Terra fuscaFließerde n o c h Chlorit, der in d e n älteren Schichten fehlt (Untersuchung: H. G R Ü N H A G E N , G e o l . L-Amt N o r d r h . - W e s t f ) . W e i t e r e Unterscheidungsmöglich­ keiten zwischen jüngeren und älteren Terra fuscaFließerden e r g e b e n sich aus der b e r e c h n e t e n poten­ tiellen Austauschkapazität der Tonfraktion (AKT o n ) , die b e i d e n jüngeren Terra fusca-Fließerden aufgrund d e r e t w a s niedrigeren Kaolinitgehalte er­ h ö h t ist. Die j ü n g e r e Terra fusca-Fließerde zeichnet sich zudem d u r c h geringere W e r t e a n dithionitlöslic h e m Eisen ( F e | ) u n d durch h ö h e r e Aktivitätskoef­ fizienten ( F e / F e | ) atis, die absolut g e s e h e n jedoch immer n o c h s e h r niedrig sind ( c a . 0 , 1 ) . An Eisenmi­ neralen tritt G o e t h i t auf, Hämatit k o n n t e nicht nach­ c

0

t

Korngrößenverteilung

Schwerminerale

Deckschichten/Horizonte/Tiefe (cm) 0 Ap Ah 1 H a u pt l ä g e SwAl SdBt Mittellage Sw Bv

IMBvT

200

IIKBv(T) Basislagen 1 VIBvT 300 0%

20%

40%

60%

80% 100

0

20

Gew.-%

lüüüj 0,2-2 mm LTTJ 0,2-0,06 mm HJID 0,06-0,02 mm

Abb. 7 : Korngrößen, Schwerminerale

40

60

80

100

% 0,02-0,006 mm 0,006-0,002 mm < 0,002 mm

LTTJ

Epidot

EH13 Granat

HH Titanit MM Braune Hornblende

St.Di.And

WM

Tu,Zi,Ru,An,Br [ = ] Grüne Hornblende

u n d D e c k s c h i c h t e n g l i e d e r u n g zu Profil 1 in A b b . 6

1

Klinopyroxen


14

REINHOLD R O T H

g e w i e s e n werden. Die Fe^C^-Gehalte n e h m e n von den j ü n g e r e n ZLI den älteren Terra füsca-Fließerden von 1 6 , 7 atif 2 7 , 3 G e w . - % ZLI. 5 Diskussion d e r Ergebnisse 5.1

Deckschichtengliederung im Lößlehm

Auffällig sind die H i n w e i s e a u f Umlagerungen, die sich in allen Lößgebieten d e s Sauerlandes b e o b a c h ­ ten lassen. Dabei stellt sich die Frage, o b die von z a h l r e i c h e n Autoren aus a n d e r e n Landschaftsteilen b e s c h r i e b e n e Gliederung d e r pleistozänen Lind holozänen D e c k s c h i c h t e n im Sauerland wiedergefun­ den w e r d e n kann. In A n l e h n u n g

an

SEMMEL

(1968),

KLEBER

(1991),

u. v. m. w e r d e n die pleistozänen D e c k s c h i c h t e n in Hauptlage, Mittellage Lind Basisla­ ge gegliedert. Die Basislage läßt sich auch im Sauer­ land p r o b l e m l o s identifizieren. Hierbei handelt es sich in d e n Lößgebieten meist um die unter d e m Löß l i e g e n d e n Fließerden, in d e n e n nur n o c h geringe L ö ß l e h m k o m p o n e n t e n e n t h a l t e n sind. Eine w e i t e r e Gliederung in Haupt- und Mittellage war v o n den untersuchten Profilen mit einiger Si­ cherheit lediglich b e i d e m Profil G r e v e n b r ü c k m ö g -lich (s. Abb. 6 und 7 ) . Dort dürfte der im o b e r e n B o d e n m e t e r erhöhte Anteil an B r a u n e r H o r n b l e n d e auf beigemengte allerödzeitliehe Tuffkomponenten h i n w e i s e n , so daß die Ap-, Ahl- Lind SwAl-Horizonte der Hatiptlage e n t s p r e c h e n , deren Bildting auf den JLingtuncIrenzeitlichen Kälteeinbruch zurückge­ führt wird. WITTMANN (1991)

Dies bedeutet, daß die S w A l / S d B t - G r e n z e in etwa mit der G r e n z e Hauptlage/Mittellage zusammenfällt; eine B e o b a c h t u n g , die a u c h in anderen L ö ß g e b i e t e n an Parabraunerden g e m a c h t w u r d e ( F R I E D 1 9 8 4 ; 8 2 ) . Darüber hinaus sind im L ö ß l e h m die S c h w e r m i n e ralassoziationen allerdings relativ ähnlich. W e i t e r e Horizontunterschiede e r g e b e n sich lediglich in d e m n a c h unten z u n e h m e n d e n Granat/Epidot-Verhältnis, das a u f sekundäre Verwitterung zurückgeführt w e r d e n kann. Weiter nördlich im B e r e i c h H e m e r konnte e i n e al­ lerödzeitliehe T u f f k o m p o n e n t e des Laacher S e e Vulkanismus im O b e r b o d e n bisher nicht n a c h g e ­ w i e s e n werden. Wie in vielen landwirtschaftlich genutzten L ö ß g e ­ bieten ist auch auf den H o c h f l ä c h e n des Sauerlandes die a n t h r o p o g e n e Ü b e r p r ä g u n g der o b e r e n B o d e n ­ h o r i z o n t e weit intensiver als zunächst im B o h r s t o c k e r k e n n b a r . Die L ö ß b ö d e n wtirden im Zuge d e r jahr­ hundertelangen landwirtschaftlichen Nutzung häu­ fig erodiert, wobei der dichtere Untergrund aLif der Südflanke der D e i l i n g h o f e n e r Hochfläche O b e r ­ flächenabfluß und E r o s i o n erhöht h a b e n dürfte. Ein weiterer b o d e n b i l d e n d e r Faktor war die intensive Eisenverhüttungstätigkeit südlieh von B r o c k h a u s e n

seit d e m 1 0 . Jahrhundert; wahrscheinlich handelt e s sich b e i den n a c h g e w i e s e n e n Verhüttungsplätzen um die g r ö ß t e n der e h e m a l i g e n Grafschaft Mark ( H E R C H E N R Ö D E R 1 9 6 7 ) . D e r e n o r m e Holzbedarf führ­ te schließlich zur Entwaldung von T e i l b e r e i c h e n des Balver W a l d e s , was auch dort den Abtrag v o n B o ­ denmaterial begünstigte, das a m Hangfuß a u f der Deilinghofener Hochfläche w i e d e r abgelagert wtirde. D u r c h dieses N e b e n e i n a n d e r von B o d e n a b t r a g und Bodenauftrag kam es ztir Entstehung der Fayalith führenden h o l o z ä n e n O b e r l a g e . Die weite VerbreitLing v o n S c h l a c k e n r e s t e n auf der Südflanke der Deilinghofener H o c h f l ä c h e läßt zudem vermuten, d a ß S c h l a c k e n r e s t e v o n h o f e i g e n e n Rennöfen über den Stallmist auf die Felder gebracht w u r d e n (HERCHENRÖDER

5.2

1967).

T e r r a fusca- u n d Fließerde-Bildung

Terra fusca-Relikte wrirden aus den Sauerländer K a l k s e n k e n s c h o n öfter b e s c h r i e b e n ( M E I N E C K E 1966,

WIRTH

CLAUSEN

1978.

1970.

WENZENS

DAHM-ARENS

1974, 1978,

SCHMIDT WIRTH

1975.

1982

in

et al. 1 9 8 2 , B U R G E R 1 9 8 3 u .a.), w o b e i für diese B o d e n r e l i k t e ein tertiäres bis quartäres Bil­ dungsalter a n g e n o m m e n wird. W I R T H (in: von K A M P 1 9 7 2 ) b e o b a c h t e t e z u d e m im Nordsauetiand m e h r e r e Terra fusca-Varietäten mit deutlichen farb­ lichen und bodenartlichen Unterschieden, die a u f unterschiedliche B i l d u n g s b e d i n g u n g e n und Alter s c h l i e ß e n lassen. BRUNNACKER

Einen ersten Hinweis auf d e r e n Alterseinsttifüng gibt die t o n m i n e r a l o g i s c h e Ztisammensetzung dieser B o d e n r e l i k t e , w o b e i sich die präpleistozänen TerraB ö d e n durch h o h e Kaolinit-Gehalte und die pleisto­ zänen dtirch Illit-Dominanz auszeichnen ( M Ü C K E N ­ H A U S E N & S C H A L I C H in:

B R U N N A C K E R et

al.

1982:

179).

Ähnliche B e o b a c h t u n g e n m a c h t B U R G E R ( 1 9 8 3 ) , der p r ä o l i g o z ä n e kaolinithaltige Terrae calcis-Relikte v o n p o s t o l i g o z ä n e n kaolinitf'reien Verwitterungsbild u n g e n unterscheidet. Zeitliche Einstufungen sind j e d o c h angesichts der häufigen UmlagerLingen u n d der T a t s a c h e , d a ß reine Terra fusca relativ selten ist, stets mit e r h e b l i c h e n Lmsicherheiten behaftet. Eine der w e n i g e n datierbaren Einstufungen im nördli­ c h e n Sauerland stammt v o n W I R T H ( 1 9 7 0 ) , der für Terra fusca-Relikte ein post-altpliozänes Alter an­ nimmt. Im Aufschluß G r e v e n b r ü c k bieten nun die m e h r oder w e n i g e r umgelagerten T e r r a s s e n a b l a g e r u n g e n weitere Datiertingshilfen. Hierbei handelt es sich u m Bildtingen im Talrandbereich, bei denen es zu e i n e r e n g e n V e r z a h n u n g z w i s c h e n fluviatilen S a n d e n Lind tonigen Fließerden kam, die im wesentlichen aus aufgearbeitetem Terra-Material Lind Terrassenresten entstanden. D i e s e A b l a g e r u n g e n w e r d e n atifgrund ihrer H ö h e n l a g e ( 6 5 m über Lenneniveau) der alt-


Deckschichten und Bodenentwicklung in lößbedeckten Kalksenken des Sauerlandes (Rheinisches Schiefergebirge)

15

(CLAUSEN

BURGER, D . ( 1 9 8 3 ) : M i k r o m o r p h o l o g i s c h e U n t e r s u c h u n g e n

1 9 7 8 : 2 8 5 ) . Für das Ausgangsmaterial d e r darunter l i e g e n d e n altpleistozänen Terra fusca-Fließerde kann also e i n tertiäres Alter a n g e n o m m e n werden. K e n n z e i c h n e n d für die ältere Terra fusca sind n e b e n der Färbung ( 7 , 5 Y R ) die h ö h e r e n Kaolinit- und Ei­ sengehalte, das Fehlen v o n Chlorit s o w i e d i e über­ w i e g e n d stabile Schwermineralassoziation (s. o . ) . Die g e n a u e zeitliche Einstufung der j ü n g e r e n Terra fusca-Relikte, die deutlich braunere F a r b t ö n e zei­ gen, läßt sich nur vermuten. Ihr relativ horizontbe­ ständiges und flächenhaftes Auftreten - e i n ver­ gleichbares Profil wurde 5 0 Ü m entfernt aufgegraben - und das V o r k o m m e n an d e r Basis des W e i c h s e l l ö s ses spricht für eine eemzeitliche Bildung als Kalk­ steinverwitterungslehm, in d e m ältere Terra fuscaRelikte wahrscheinlich mit aufgearbeitet wurden ( h i e r a u f w e i s e n die Kaolinit-Gehalte hin). W ä h r e n d des frühen Weichselglazials wurde dieses Material solifluktiv umgelagert, w o b e i es zur V e r m i s c h u n g mit L ö ß l e h m kam. Dies zeigen das lößtypische Schwermineralspektrum, die günstigeren Kationenaustauschkapazitäten s o w i e die Chloritgehalte. Auch im B e r e i c h d e r Iserlohner K a l k s e n k e n ist eine m e h r p h a s i g e Terra fusca-Bildung a n z u n e h m e n , die bis in die pleistozänen Warmzeiten hineinreichte. Dabei k a m es in e x p o n i e r t e n Kuppen u n d Hangla­ g e n i m m e r wieder zu e i n e m Abtrag d e s Kalksteinverwitterungslehmes, w a s dazu führte, d a ß in Erosio n s l a g e n Terra fusca-Relikte kaum n o c h flächenhaft auftreten (vgl. Abb. 2 ) . D i e s e r Abtrag erfolgte je nach Klima u n d Morphologie entweder fluviatil, w o b e i sich abgespültes Terra-Material in Höhlen u n d Del­ len s a m m e l t e ( C L A U S E N & R O T H in Vorb.) o d e r durch periglaziale Fließvorgänge.

d e r V e r w i t t e r u n g s r e s i d u e n im B e r e i c h d e r I s e r l o h n e r

p l e i s t o z ä n e n Drüfel-Terrasse z u g e o r d n e t

K a l k m u l d e n . - Karst u n d I löhle

1982/83:

7 3 - 7 5 , 1 Abb..

1 T a b . . 1 Tat'.; M ü n c h e n . C L A U S E N , C . - D . ( 1 9 7 8 ) , m i t Beitr. v o n F U C H S , W „ G W O S D Z , W.,

JÄGER, B., von

KAMP,

IL, KREBS. W.. W I R T H , W „

W O L F , M., E r l ä u t e r u n g e n zu Blatt 4 8 1 4 L e n n e s t a d t . - G e ­ ol. Kt. Nordrh.-Westf,

1 : 2 5 0 0 0 , 4 7 4 S „ 2 9 Abb., 2 8 Tab.,

4 Taf.; Krefeld. D A H M - A R E N S , H. ( 1 9 7 8 ) : Ü b e r Reste tertiärzeitlicher B o d e n ­ b i l d u n g e n im M a s s e n k a l k d e s s ü d l i c h e n S a u e r l a n d e s . Fortschr.Geol.

Rheinld. u. Westf.. 28: 1 0 3 - 1 1 0 . 1 A b b . :

Krefeld. D A H M - A R E N S , H. ( 1 9 8 6 ) : D i e B ö d e n d e s M a s s e n k a l k e s v o n

Attendorn.- D e c h e n i a n a . 139: . 3 8 4 - 3 9 4 , 3 A b b . ; B o n n . F R I E D . G . ( 1 9 8 4 ) : G e s t e i n . Relief und B o d e n i m B u n t s a n d ­ stein-Odenwald.- Frankf.Geow.Arb.,

D,4: 2 0 1 S . . 5 7

A b b . , 11 Tab.; Frankfurt a. M. H E I L M A N N , I I . ( 1 9 8 9 ) , mit Beitr. v o n V O G E L , A., E x k u r s i o n A.

'Feil 1 Sauerland.- Mitt. D e u t s c h e B o d e n k u n d l . G e s . , 5 8 : - T 3 - 8 2 . 12 A b b . : G ö t t i n g e n . HERCHENRÖDER,

G.

(1967):

Mittelalterliche

Eisenverhüt­

tungsanlagen bei Brockhausen-Bäingsen.-

D e r Schlüs­

sel, 1 2 / 4 : 1 - 5 , 2 A b b . : H e m e r . KAMP

vox.

SCHERL.

H.

(1972),

mit

A.. W I R T H .

Beitr.

von

W . , WOLF,

KUHN-VELTEN,

H.,

M . , Erläuterungen

zu

Blatt 4 6 1 1 H o h e n l i m b u r g . - G e o l .

Kt. Nordrh.-Westf.

1 : 2 5 0 0 0 , 1 8 2 S., 1 8 Abb.. 1 6 Tab.. 5 Taf.: Krefeld. KLEBER,

A,

(1991):

Gliederung

und

Eigenschaften

der

I l a n g - S c h u t t d e c k e n u n d ihre B e d e u t u n g für die B o ­ d e n g e n e s e . - Mitt. dt. b o d e n k d l . G e s . ,

66,11:

807-810;

Göttingen. M E I N E C K E , F. ( 1 9 6 6 ) : D a s V o r k o m m e n v o n T e r r a rossa u n d Gelblehm

auf d e m

Massenkalk

im

Sauerland.- Z .

deutsch. Geol. Ges., 115: 7 1 5 - 7 2 6 ; H a n n o v e r . SCHMIDT. K.-H, ( 1 9 7 5 ) : G e o m o r p h o l o g i s c h e U n t e r s u c h u n ­ g e n im Karstgebiet d e s B e r g i s c h - S a u e r l ä n d i s c h e n

Ge­

b i r g e s . Ein Beitrag z u r T e r t i ä r m o r p h o l o g i e d e s Rheini­ s c h e n Schiefergebirges.-

Bochumer

Geogr.

Arb.. 22:

1 5 7 S., 1 7 Tab., 1 Kt; Paderborn. S E M M E L , A. ( 1 9 6 8 ) : S t u d i e n ü b e r d e n V e r l a u f j u n g p l e i s t o z ä -

Datierungen d e r e i n z e l n e n Fließerdegenerationen sind zur Zeit nicht möglich. Ein gewisser Hinweis für die Datierung der lehmig-steinigen F l i e ß e r d e ist die T a t s a c h e , d a ß sie im B e r e i c h der linksseitigen Vere b n u n g d e s Hönnetales s o w i e im B e r e i c h d e s Sund­ wiger u n d Nieringser B a c h e s weitgehend abgeräumt ist ( s . A b b . 2 ) . Wahrscheinlich fand dieser Abtrag statt, b e v o r sich die H ö n n e tiefer in die Hochfläche einschnitt, was für ein mindestens saalezeitliches Al­ ter d e r lehmig-steinigen Fließeide spricht. D i e dar­ unter l i e g e n d e n Terra fusca-Fließerden u n d Lößre­ likte w ä r e n c l e m e n t s p r e c h e n d älter.

n e r F o r m u n g in H e s s e n . - Frankfurter g e o g r . H., 45: 1 3 5 S.. 3 5 Abb.: Frankfurt a. M. W E N Z E N S , G. ( 1 9 7 4 ) : M o r p h o g e n e s e d e r I s e r l o h n e r Kalk­ s e n k e . - D e c h e n i a n a , 126, 1 / 2 : 1 3 3 - 1 5 0 ;

Bonn.

W I R T H . W . ( 1 9 7 0 ) : E i n e tertiärzeitliche Karstfüllung b e i Eis­ b o r n im S a u e r l a n d . - Fortschr.Geol.

R h e i n l d . u. W e s t f ,

17: 5 7 7 - 5 8 8 , 6 T a f . . 4 A b b . . 2 T a b . ; K r e f e l d . W I R T H , W . ( 1 9 7 6 ) , mit B e i t r . v o n KCl i W E L T E N . H., S T A D ­ LER,

G., V O G L E R , I L . V O N K A M P , I L : E r l ä u t e r u n g e n

9 6 S., 9 Abb., 4 T a b . ; Krefeld. WITTMANN, O. ( 1 9 9 1 ) :

B e r i c h t e aus d e m A r b e i t s k r e i s für

Bodensystematik

d e r D B G . - Mitt.

Ges.,

Göttingen.

66,1: 6 9 - 7 4 ;

Dtsch.

Manuskript e i n g e g a n g e n am 9. 11. 1 9 9 2 6 Schriftenverzeichnis B R U N N A C K E R , K., B U T Z K E , IL,

DUBBER,

Ii.-f.,

H., D A U M , ERKWOH.

H.-D., F.-D..

DAHM-ARENS, MERTENS,

H..

M U C K E N H A U S E N , F . , P A A S , W . . SCHALICH, J . , S E L L I N . K . . WILL.

K.-FL,

WIRTH.

W., von

ZEZSCHWITZ,

F.. ( 1 9 8 2 ) :

P a l ä o b ö d e n in N o r d r h e i n - W e s t f a l e n . - G e o l . J b . , F14: 1 6 5 - 2 5 3 , 2 6 Abb., 5 T a b . ;

Hannover.

zur

B o d e n k a r t e d e s K r e i s e s u n d der Stadt I s e r l o h n 1 : 5 0 0 0 0 .

bodenkdl.


Eiszeitalter

u.

16-19 4 Fig.

44

Gegenwart

Hannover

1994

Examples of Weichselian environments: local versus regional developments ELSE

KOLSTRUP*)

W e i c h s e l i a n . climate, p a l a e o e n v i r o n m e n t ,

A b s t r a c t : In this p a p e r s o m e factors o f u n c e r t a i n t y to the reconstruction of ice age palaeoenvironments

a r c discus­

sed. T h e discussion u s e s t w o e x a m p l e s o f d e v e l o p m e n t o n land, n a m e l y the e x a m p l e s o f frost m o u n d s a n d fires, and e m p h a s i s e s t h e d e v e l o p m e n t s with relation t o l o c a l versus regional e n v i r o n m e n t a l c h a n g e s . It is d e m o n s t r a t e d

that a

c h a n g e in local, n o n - c l i m a t i c factors c a n result in deposits w h i c h c a n b e mistaken as Ixjing the result o f climatic change. It

is

proposed

that

future

investigations

can

provide

m u c h additional i n f o r m a t i o n o n past e n v i r o n m e n t a l

deve­

l o p m e n t s a n d their c o m p l e x cause-effect r e l a t i o n s h i p s o n land, b u t in order to m a k e holistic r e c o n s t a i c t i o n s it is ne­ c e s s a r y to l o o k out for t h e p o s s i b l e effects o f b o t h climatic and

non-climatic

developments

when

environmental

c h a n g e s are r e c o n s t r u c t e d .

[Beispiele weichselzeitlicher Umweltbedingungen: lokale Entwicklungen i m Gegensatz zu regionalen] K u r z f a s s u n g : In der v o r l i e g e n d e n Arbeit w e r d e n einige Unsicherheitsfaktoren Umweltbedingungen

bei der Rekonstruktion

v o n Paläo-

diskutiert. In d e r D i s k u s s i o n w e r d e n

z w e i B e i s p i e l e aus d e m terrestrischen B e r e i c h n ä m l i c h Frosthügel und B r ä n d e : w o b e i d e r

angeführt,

Schwerpunkt

der U n t e r s u c h u n g e n auf d e m G e g e n s a t z v o n l o k a l e n zu re­ gionalen

Umweltveränderungen

striert, d a ß l o k a l e V e r ä n d e r u n g e n ,

liegt.

E s wird

die k e i n e

demon­

klimatischen

Ursachen haben, Ablagerungen entstehen lassen

können,

die d e n Eindruck e r w e c k e n , als seien sie d a s E r g e b n i s kli­ matischer Veränderungen. ge Untersuchungen über

Es wird festgestellt, d a ß

e i n e F ü l l e zusätzlicher

Paläo-Umweltentwicklungen

Beziehungen

hinsichtlich

und

ihre

Lirsache und

künfti­

Informationen komplexen

Wirkung

liefern

k ö n n e n . Um aller s c h l ü s s i g e R e k o n s t r u k t i o n e n m a c h e n zu k ö n n e n , ist e s n o t w e n d i g , m ö g l i c h e Effekte s o w o h l klima­ tisch als a u c h nicht k l i m a t i s c h induzierter zu

Entwicklungen

untersuchen.

1 Introduction F r o m various sources, s u c h as for e x a m p l e d e e p sea c o r e s a n d ice cores, it is k n o w n that temperature c h a n g e s took place during the ice age, a n d b y n o w a g o o d temperature framework has b e e n established (e. g. J O H N S E N et al., 1 9 9 2 ) . However, the temper­ ature is only o n e environmental parameter, and it is b e c o m i n g increasingly understood that if g o o d palae*) A d r e s s o f t h e author: Frau Dr. E. KOLSTRUP, M o s e v e j 12 Blans, DK - 6400 Sonderborg,

Denmark

frost m o u n d s , fires, l o c a l c o n d i t i o n s

o e n v i r o n m e n t a l reconstructions are to b e made, o t h e r environmental parameters will a l s o have to b e included with the reconstructions. In particular the d e v e l o p m e n t s that t o o k place on land can give information on c o m p l e x cause-effect interrelation­ ships. In present landscapes there is a great diversity o f e n v i r o n m e n t s and subenvironments, s o m e t i m e s within short distance, and there is n o reason lo p r e s u m e that there w a s less complexity in the past. T h e r e f o r e , by increasing the efforts o n p a l a e o e n v i r o n m e n t a l reconstmction from land d e p o s i t s it may, apart from temperattires, also b e c o m e p o s s i b l e to in­ c l u d e and understand hydrology- and w i n d conditi­ o n s , as well as various geological p r o c e s s e s from dif­ ferent types o f areas. In turn such factors c a n b e seen in relation to soil, vegetation and fauna. O n e of the problems in the reconstructions is that g e o l o g i c a l localities c a n b e regarded as points in the l a n d s c a p e and that deposits from different localities c a n b e difficult to correlate in time and with relation to their p a l a e o g e o g r a p h i c development. Y e t , it is crucial that deposits a n d p h e n o m e n a that are used for reconstruction o f a certain time span elate from the s a m e period, so that similar e n v i r o n m e n t s from different periods are not correlated in time. In o t d e r to m a k e realistic palaeoenvironmental re­ constructions it is n e c e s s a r y to k n o w h o w various p h e n o m e n a d e v e l o p u n d e r relatively s t a b l e climat­ ic c o n d i t i o n s today, a n d further to m a k e qualified e s t i m a t e s o f the g e o l o g i c a l effects o f m a j o r climatic c h a n g e s . In other worcis, if regularities o f single en­ vironmental factors through time, as d e d u c e d from c o m p l e x palaeosituations, are to be outlined, it is nec­ essary to find out what could have t a k e n p l a c e as a result o f regional climatic changes on t h e o n e hand, a n d w h a t could have h a p p e n e d owing t o local de­ v e l o p m e n t s that o c c u r e d without climatic c h a n g e on the other. In t h e following, two e x a m p l e s are given o f devel­ o p m e n t s which might at first sight b e t a k e n as indi­ cations o f climatic, i. c \ , regional c h a n g e ; but o n c e additional information o n underlying factors are in­ c l u d e d with the interpretation, it appears that their d e v e l o p m e n t might equally well b e interpreted as the result o f local, site specific conditions.


E x a m p l e s o f W e i c h s e l i a n e n v i r o n m e n t s : local v e r s u s regional d e v e l o p m e n t s

2 T h e e x a m p l e o f frost m o u n d s

17

A pollen diagram from S t o k e r s d o b b e in the Nether­ lands (Fig. 2 ) represents a vegetation radiocarbon

The first e x a m p l e relates t o t h e d e v e l o p m e n t a n d d e ­ dated to around 18.000 ± 2 0 0 B P with dwarf birch, cay o f frost mounds. From palaeogeographic investi­ gations it is k n o w n that frost m o u n d s existed during the last i c e a g e in N W - E u r o p e ( D E G A N S , 1 9 8 1 , PisS A R T , 1 9 8 3 , W A T S O N , 1 9 7 7 ) . Frost mounds o f various kinds, such as pingos a n d palsas, develop a n d d e ­ cay naturally within permafrost e n v i r o n m e n s t o d a y without c h a n g e s o f climatic conditions ( M A C K A Y ,

Figure 2: L o c a t i o n o f S t o k e r s d o b b e ( S ) , F r o s l e v ( F ) a n d Vittarp ( V ) .

grasses, s e d g e s and herbs ( P A R I S et al., 1 9 7 9 ) . A sim­ plified version o f this diagram is s h o w n in Fig. 3 . If n o further information h a d b e e n available from this locality it might have b e e n suggested that this v e g e -

ETJ ic. ORGANIC D I R E C T I O N OF F L O W

Figure 1: S c e m a t i c outline o f g r o w t h a n d d e c a y o f a frost m o u n d . T h e y o u n g e s t part is at t h e t o p . and the a g e o f t h e form i n c r e a s e s d o w n w a r d o f t h e figure.

1 9 7 9 ) . Figure f shows t h e s c e m a t i c d e v e l o p m e n t o f a frost m o u n d under present periglacial c o n d i t i o n s . Frost m o u n d s have a c o r e o f ice, and with time this core g r o w s in hight rather than in diameter ( M A C K A Y , 1 9 7 9 ) . With time the sides b e c o m e steeper, s o that o p e n c r a c k s d e v e l o p at t h e summit, and the sedi­ ment a n d vegetation o n t h e sides b e c o m e unstable and c r e e p s / s l u m p s d o w n w a r d w h e r e it a c c u m u l a t e s along the perimeter o f t h e form. O n c e the i c e c o r e has b e c o m e e x p o s e d to t h e air a n d sun, melting o c curs ( M A C K A Y , 1 9 7 9 ) . W h e n t h e i c e core has m e l t e d ,

a lake remains surrounded b y a ring wall, a rampart, o f sediments a n d plant r e m a i n s that originate from the sides o f the p i n g o ( M A C K A Y ,

1986).

Figure 3: Simplified pollen d i a g r a m f o n n S t o k e r s d o b b e . T h e d e p t h s are in c m a b o v e s e a level. After PARIS et al. ( 1 9 7 9 ) .


IS

ELSE KOLSTRUP

tation c o u l d represent a relatively warm phase b e ­ tween t w o colder periods. H o w e v e r , the geological information provided b y P A R I S et al. ( 1 9 7 9 ) indi­ cates that the organic material w a s found in a pingo rampart. Therefore it is p r o b a b l e that the vegetation represented by the pollen diagram should b e s e e n as a slope product, w h i c h represents the time o f pingo growth. T h e o n s e t a n d termination o f accumulation o f organic material might c o n s e q u e n t l y b e interpret­ ed as t h e result o f a local p h e n o m e n o n without c h a n g e o f climatic conditions. This c o n c l u s i o n d o e s not e x c l u d e the possibility o f climatic c h a n g e as an underlying factor for the devel­ opment, but o n c e there are natural, non-climatic al­ ternative explanations to the reconstruction o f a s u c ­ cession o f events, a proposal o f climatic change from such data n e e d s additional e v i d e n c e from c o n t e m ­ poraneous comparable developments. 3 T h e e x a m p l e o f fires In the Taiga o f NW-Canada a n d Alaska natural fires ignited b y lightning o c c u r regularly ( V I E R E C K ,

1983).

This m e a n s that in areas with thLtnderstorms and p r e s e n c e o f w o o d y material, there is a possibility o f fires a n d s u b s e q u e n t deposition o f btirnt organic material. It is s o m e w h a t umisual t o find traces of fires in ice age sediment, but during the last years, 3 Weichseli­ an localities with burnt w o o d o r charcoal particles have b e e n found in D e n m a r k . O n e locality is located near Froslev in southern Den­ mark (Fig. 2 ) . In that area large p i e c e s o f btirnt w o o d of juniper (Juniperus) w a s found with regular intervals over s o m e kilometers ( K O L S T R U E & H A V E M A N N , 1 9 8 4 ) . In most localities the w o o d w a s found within fluvial sediments and therefore redeposited, but in two lo­ calities it w a s found in situ overlain by aeolian sedi­ ment. Radiocarbon dates o f c. 5 0 . 0 0 0 BP places the burning o f a vegetation with juniper growth within the Weichselian. In t w o localities near Varde in western Jutland microscopic charcoal particles w e r e found during pollen countings o f a deposit which may b e o f O d derade

or

post-Odderade

age ( K O L S T R U P

1992).

A

simplified pollen diagram from the locality, Vittarp 1, is shown in Fig. 4 . T h e diagram has s o m e Pinus a n d Betula as well as C y p e r a c e a e a n d P o a c e a e . Further there is p r e s e n c e o f Calluna w h i c h has a m a x i m u m in sample 4 coinciding with a m a x i m u m o f charcoal particles longer than 1 0 pm. A b o v e that level the per­ centage o f Pinus decreases a n d that o f Betula in­ creases. It is thought that a fire d a m a g e d the vegeta­ tion in the surroundings. Calluna w h i c h can reestab­ lish itself relatively well after fires benefited from the fire in the competition with other taxa. It is possible that Pinus b e c a m e d a m a g e d b y the fire, and that the

,

50'/^

L . ' . ' l SILT.SMC

W vi Figure

a::::

4 : Simplified

pollen

diagram

from

Vittarp.

After

KOLSTRUP ( 1 9 9 2 ) .

c h a n g e in the p o l l e n diagram represents a c h a n g e in the local vegetation after the fire. I f that was the c a ­ se, it m e a n s that c h a n g e s in local vegetation a n d e n ­ vironment, c o u l d h a v e taken p l a c e without c h a n g e o f climatic conditions. It is also p o s s i b l e that the ter­ mination o f deposition o f organic material might merely represent a supply of m i n e r o g e n i c sediment owing to e x p o s e d soil surfaces. Also this kind o f situation has c o n s e q u e n c e s for the palaeoclimatic reconstruction; b e c a u s e , if a c c u m u l a ­ tion o f organic material was intermpted due t o soil surface instability (in this case restilting from fire), it m e a n s that t h e reconstruction o f past vegetational developments m a y turn out to b e very c o m p l e x , a n d that great care h a s to b e taken w h e n using, for e x ­ ample, the mutual AP and NAP p o l l e n p e r c e n t a g e relationship for climatic reconstruction ( s e e also KOLSTRUP,

1990).

It follows that a l s o the example with carcoal points to the necessity t o include and integrate a n u m b e r o f c o n t e m p o r a n e o u s developments in order t o d e c i d e if a recorded c h a n g e was the result o f climatic o r local c h a n g e . 4 T h e importance o f dating T h e possibilities o f alternative interpretations as t o local versus regional palaeoenvironmental c h a n g e s put a hard pressure o n the available dating m e t h o d s , but s o m e results with relation t o the present discus­ sion have already b e e n obtained. F r o m radiocarbon datings it s e e m s as if there is, for e x a m p l e , n o l o n g e r a clustering o f clatings within what w a s previously thought to b e Middle Pleniglacial interstadials. Instead the datings are more e v e n l y distributed ( R A N , 1 9 9 0 ) an argument in favour o f t h e idea o f vegetations having b e e n dependant o n local condi­ tions in addition t o climatic c h a n g e ( s e e also KOLSTRUP,

1990).

Future investigations might, apart from the 1 4 C m e ­ thod, also m a k e u s e o f the t h e r m o l u m i n e s c e n c e a n d the optically stimulated light m e t h o d s o n W e i c h s e l i ­ an aeolian s e d i m e n t s collected at geologically thorougly investigated localities.


E x a m p l e s o f W e i c h s e l i a n e n v i r o n m e n t s : local v e r s u s regional d e v e l o p m e n t s

J.,

5 Conclusions T h e a b o v e e x a m p l e s are o n l y s i n g l e o n e s , and m a n y m o r e form o t h e r g e o l o g i c a l situations, such as for e x a m p l e d u n e slacks and a b a n d o n e d stream c h a n ­ nels, c o u l d h a v e b e e n m e n t i o n e d . B e s i d e s , b o t h t h e e x a m p l e o f frost m o u n d a n d fire are r e p r e s e n t e d b y single localities, a n d t h e r e f o r e t h e y provide insuffi­ cient data t o m a k e general c o n c l u s i o n s from. It fol­ lows that t h e present p a p e r c a n only b e regarded as a basis for d i s c u s s i o n with relation to future s y s t e m ­ atic investigations. If s u c h investigations c a n

take

into a c c o u n t t h e discussion o n local versus r e g i o n a l conditions from land data for a n u m b e r o f localities, it may b e c o m e possible to establish holistic p i c t u r e s o f past e n v i r o n m e n t s at a g i v e n time, and

subse­

quently to a r r a n g e these p i c t u r e s c h r o n o l o g i c a l l y s o that m a n y - s i d e d , detailed d e v e l o p m e n t s c a n b e re­ c o n s t r u c t e d . I f such an a p p r o a c h o f effect-cause r e ­ lationship c a n b e successfully m a d e , it will lead to an i m p r o v e d understanding of t h e c o m p l e x i t y that w a s also p r e s e n t in the nature o f the past, and t h e r e b y it can serve as a strong tool in t h e prediction o f future climatic a n d e n v i r o n m e n t a l c h a n g e s .

Acknowledgements I am very grateful to Dr. J . Klostermann w h o stimu­ lated m e t o write this p a p e r b a s e d o n a lecture g i v e n at the D E U Q I I A meeting in Kiel and for his translati­ on o f t h e Kurzfassung. T h e field investigations that provided t h e D a n i s h data w e r e financially s u p p o r t e d by the C a r l s b e r g Foundation a n d the Danish Natural S c i e n c e R e s e a r c h Council.

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D E GANS. W .

JOHNSEN,

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Irregular

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S. J.. CLAUSEN, H. B . , DANSGAARD, W . , FUHRER,

K . , G U N D E S T R U P , N . , H A M M E R , C . U . . EVERSEN, P . J O U Z E L ,

19

Manuscript a c c e p t e d 19. 1 1 . 1 9 9 2


Eiszeitalter

u.

20 — 27

44

Gegenwart

2

Abb.. 3 T a b .

Hannover

1994

Weichselzeitlicher Löß als Rohstoff für die landwirtschaftliche Rekultivierung im Rheinischen Braunkohlentagebau RAINER SCHMIDT & ARMIN SKOWRONEK*)

W e i c h s e l i a n l o e s s , agriculture reclamation, soil p h y s i c s , soil c h e m i s t r y . Rhine B r o w n c o a l Area

K u r z f a s s u n g : Im R h e i n i s c h e n B r a u n k o h l e n t a g e b a u d e n seit d e m schaftlichen

wer­

19. J a h r h u n d e r t g r o ß e F l ä c h e n der landwirt­ Nutzung e n t z o g e n und nach der Auskohlung

e i n e r W i e d e r n u t z b a r m a c h u n g zugefühlt. Aufgrund d e r rei­ chen Lößvorkommen

in d e r N i e d e r r h e i n i s c h e n B u c h t b e ­

steht die M ö g l i c h k e i t , a g r a r i s c h e Nutzflächen mit guten b o ­ denkundlichen Eigenschaften chung

eines

im

Tagebau

herzustellen. Die Untersu­ Garzweiler

I

anstehenden

getragen werden müssen: hier ist e r das am b e s t e n g e e i g n e t e Rekultivierungsmaterial für die W i e d e r ­ nutzbarmachung der entstandenen B e r g b a u f l ä c h e n . Die im Bereich d e s Rheinischen B r a u n k o h l e n t a g e ­ baus v o r k o m m e n d e n Lösse w e r d e n deshalb ü b e r ­ w i e g e n d zur Herstellung agrarisch genutzten Neu­ landes verfügbar g e m a c h t .

lung d e r R e k u l t i v i e r u n g s e i g n u n g d e r L ö s s e fuhren. A n h a n d

D e r g r o ß t e c h n i s c h e Abbau im R h e i n i s c h e n Revier hat e i n e e r h e b l i c h e Ausdehnung erreicht und s c h o n ü b e r 2 3 0 0 0 ha Land beansprucht (s. A b b . 1 ) . Die bis

der E r g e b n i s s e lassen sich a u c h Rekultivierungs- und B e a r ­

zum J a h r 2 0 2 0 g e p l a n t e und g e n e h m i g t e F ö r d e r u n g

beitungseffekte

wird weitere 1 0 8 5 0 ha Fläche b e n ö t i g e n . Flächen­ bilanzen lassen e r k e n n e n , daß hauptsächlich w i e d e r die Landwirtschaft betroffen sein wird ( T a b . 1). D i e landwirtschaftliche Rekultivierung und das Rekultivierungsmaterial müssen daher auch in Zukunft b e ­ achtet werden.

Lößprofils hältnisse

soll d i e aufzeigen

bodenpbysikalisch/-chemischen und

zu e i n e r differenzierten

Ver­

Beurtei­

in N e u l a n d b ö d e n ( K u l t o s o l e n ) b e s s e r ein­

schätzen.

[Weichselian loess as natural r e s o u r c e for agriculture reclamation in t h e R h i n e B r o w n c o a l Area] A b s t r a c t : S i n c e the 19th c e n t u r y in the Rhine Area large lands are e l i m i n a t e d

Browncoal

for agricultural treatment

a n d r e c l a i m e d after the c o a l - m i n i n g . B e c a u s e o f the a b u n ­ dant loess in the L o w e r R h i n e B a s i n it is p o s s i b l e to reclaim agricultural l a n d s with g o o d soil qualities. Soil physicalsc h e m i c a l p r o p e r t i e s a r e s h o w n by the investigalion

of a

loess profile in the b r o w n c o a l m i n e G a r z w e i l e r 1. It provi­ des a valuation for the a p t i t u d e o f the loess. With t h e s e re­ sults it is e v e n p o s s i b l e to e v a l u a t e the effects o f the recla­ mation a n d l a n d s t r e a t m e n t .

1 Einleitung Unter den mineralischen Rohstoffen spielt der pleistozäne Löß w e r t e m ä ß i g e i n e untergeordnete Rolle, da er im w e s e n t l i c h e n nur in der Ziegelherstellung V e r w e n d u n g findet ( E G G E R T et al. 1 9 8 6 : 3 5 6 ) . G r o ß e

Bedeutung erlangt er j e d o c h dort, w o man andere o b e r f l ä c h e n n a h e Lagerstätten im T a g e b a u ausbeutet und dazu vorher wertvolle A c k e r b ö d e n aus Löß ab*) Anschrift d e r Verfasser: Dipl.-Ing. Agr. R. SCHMIDT u n d Prof. Dr. A. SKOWRONEK, Institut für B o d e n k u n d e d e r Uni­ versität, Abt. E x p e r i m e n t e l l e

Bodenkunde.

N u ß a l l e e 13,

53115 Bonn *) Erweiterte F a s s u n g e i n e s Vortrags d e s Erstautors a m 16. S e p t e m b e r 1992 in Kiel a n l ä ß l i c h d e r 2 6 . J a h r e s t a g u n g der Deutschen

Quartärvereinigung.

Nach den "Richtlinien des L a n d e s o b e r b e r g a m t s Nordrhein-Westfalen für das Aufliringen von kultur­ fähigem B o d e n m a t e r i a l bei landwirtschaftlicher R e ­ kultivierung für die im Tagebau b e t r i e b e n e n Braun­ k o h l e n w e r k e " sollen nur die zuoberst a n s t e h e n d e n L ö ß l e h m e , also die holozänen, n i c h t - h y d r o m o r p h e n O b e r f l ä c h e n b ö d e n , und der darunter folgende kalk­ haltige W e i c h s e l l ö ß verwendet werden ( L A N D E S O B E R B E R G A M T N W 1 9 7 3 ) . Die G e w i n n u n g erfolgt mit Schaufelradbaggern in einer Mächtigkeit von 4 bis 6 m. Dann wird das Bodenmaterial auf Förder­ b ä n d e r n zum Bestimmungsort transportiert und dort verkippt. Unmittelbar nach der Planierung beginnt die landwirtschaftliche Erstbewirtschaftung. D i e s o hergestellten K u l t o s o l e (vgl. AG B O D E N K U N D E 1 9 8 2 : 2 6 2 - 2 6 3 ) werden durch den B e r g b a u t r e i b e n d e n für etwa 7 J a h r e zwischenbewirtschaftet, b e v o r sie d e r Bodenschätzttng unterzogen werden. Da Entwicklung und Bewertung rekultivierter L ö ß b ö d e n in m e h r f a c h e r Hinsicht problematisch werden können ( S C H R Ö D E R & S T E P H A N & SCHULTEK A R R I N C . 1 9 8 5 ) , a u f d e r anderen Seite a b e r bisher nur s e h r wenige Qualitätsuntersuchungen von anste­ h e n d e n Lössen vorliegen, soll im folgenden der Fra­ g e n a c h g e g a n g e n werden, wieweit primäre L ö ß ­ m e r k m a l e die Eigenschaften und die Entwicklung


W e i c h s e l z e i t l i c h e r L ö ß als Rohstoff für die landwirtschaftliche Rekultivierung im R h e i n i s c h e n Braunkohlentagebau

21

Abb. 1: A u s d e h n u n g d e s R h e i n i s c h e n B r a u n k o h l e n t a g e b a u s und l i n k s r h e i n i s c h e L ö ß v e r b r e i t u n g . T a b . 1: F l ä c h e n b i l a n z im R h e i n i s c h e n B r a u n k o h l e n r e v i e r für 1 9 9 0 u n d 2 0 2 0 in ha (aus S T A R K E 1 9 9 0 : 9 )

Landwirt­ schaft

Forstwirt­ schaft

15 320 6 490

6 350 6 270

23 000 15 010

8 580 8 990

sonstige Flächen

Summe

70 600

1 460 1 010

23 200 14 370 8 830

80 740

2 390 1 260

34 0 5 0 26 000 8 050

Wasser­ flächen

Stand: 1.1.1990 Landinanspruchnahme Wiedernutzbarmachung Betriebsfläche Stand: 1.1.2020 Landinanspruchnahme Wiedernutzbarmachung Betriebsfläche

junger Kultosole zu beeinflussen vermögen. D a z u werden b o d e n p h y s i k a l i s c h e und b o d e n c h e m i s c h e Untersuchungsergebnisse vorgestellt, die an e i n e m für die Rekultivierung v o r g e s e h e n e n Löß g e w o n n e n wurden. Ü b e r den V e r g l e i c h mit G e m i s c h e n aus Lößlehm u n d carbonathaltigem Löß, mit K u l t o s o l e n aus Löß u n d mit h o l o z ä n e n L ö ß b ö d e n erfolgt d a n n eine differenzierte B e w e r t u n g der Rekultivierungs­ eignung des untersuchten W e i c h s e l l ö s s e s . 2 D e r Löß im Tagebau Garzweiler I Der Aufschluß von G a r z w e i l e r liegt im n ö r d l i c h e n

Teil e i n e r z u s a m m e n h ä n g e n d e n L ö ß d e c k e , die zwi­ s c h e n Krefeld, B o n n und A a c h e n dreiecksförmig die südliche Niederrheinische B u c h t erfüllt (s. A b b . 1 u. K L O S T E R M A N N 1992: Abb. 2 8 ) . Am Nordoststoß er­ kennt m a n e i n e m e h r o d e r w e n i g e r g l e i c h b l e i b e n d e Mächtigkeit des h a n g e n d e n Lösses von 8 bis 10 m. Die S e d i m e n t e liegen hier unmittelbar d e n g r o b e n Quarzschottern einer Hauptterrasse des Rheins a u f Veifärbungshorizonte u n t e r der h o l o z ä n e n Par a b r a u n e r d e zeigen an, d a ß die Lößakkumulation mehrfach von einer B o d e n b i l d u n g u n t e r b r o c h e n wurde. An einigen Stellen w u r d e eine fossile, w a h r -


22

RAINER SCHMIDT & ARMIN

scheinlich die e e m z e i d i c h e Parabraunerde gefun­ den, w e l c h e im S a a l e l ö ß , a b e r a u c h im liegenden Rheinschotter entwickelt ist. D e r Lößvorrat im T a g e ­ bau Garzweiler I wird auf 180 Mio. m veranschlagt

SKOWRONEK

-640

C

hell gelblich b r a u n e r ( 1 0 Y R 6 / 6 ) , c a r b o n a t r e i c h e r , mittel lehmiger Sehluff; Kohärent­ gefüge

- 700

2.fGoC

hell gelblich b r a u n e r ( 1 0 Y R 6 / 8 ) , c a r b o n a t r e i c h e r , stark lehmiger Sehluff. o b e n stark kryoturbat verwürgt; z. T. s c h w a c h plattiges Gefiige

- 745

GoCv

gelblich b r a u n e r ( 1 0 YR 5 / 6 ) , carbonatreicher, stark lehmi­ ger Sehluff, stellenweise MnKonkretionen; Kohärentgefüge

- 780

GroCv

gelblich b r a u n e r ( 1 0 YR 5 / 6 ) , carbonathaltiger, stark lehmi­ ger Sehluff, F e - und Mn-Konkretionen; Kohärentgefüge

3

( H Ö C H T 1990:

Tab.

3).

Die B e p r o b u n g des L ö ß p a k e t e s erfolgte an einer Stelle, die wenig später zur G e w i n n u n g von Rekulti­ vierungsmaterial a b g e b a u t w u r d e und die keinen fossilen Bt-Horizont aufwies, die also im Sinne des L A N D F - S O B L R B E R G A M T S NW ( 1 9 7 3 ) nur Lößlehm und kalkhaltigen Löß enthielt. Das Profil, dessen O b e r ­ fläche bei 9 4 m ü. NN lag und ackerbaulich genutzt wurde, war wie folgt aufgebaut. Tiefe cm

Horizont

0-33

Ap

dunkelbrauner ( 1 0 YR 3 / 4 ) , carbonatfreier, stark lehmiger Sehl uff Krümelgefüge

-

Bt

mattbrauner ( 7 . 5 Y R 5 / 4 ) , carbonatfreier, stark lehmiger Sehluff, deutliche T o n a n r e i ­ cherung: Polyedergefüge

- 860

3.fBv

hellbrauner ( 7 . 5 Y R 5 / 8 ) , stark lehmiger Sehluff; durch Umlagerting beeinflußtes Kohärent­ gefüge

Bvt

hellbrauner ( 7 . 5 Y R 4 / 6 ) . carbonatfreier. stark lehmiger Sehluff; sehr s c h w a c h aus­ geprägtes Polyedergefüge

> 860

HC

Schotter der Rheinhaupttemisse

60

-IIS

Kurzbeschreibung

-178

Bbt

brauner (7.5 Y R 4 / 6 ) , carbonat­ freier, stark lehmiger Sehluff, mit T o n b ä n d e r n ; Subpolyedergefüge

- 190

Bv

gelblich brauner ( 1 0 Y R 5 / 6 ) , carbonatfreier, stark lehmi­ ger Sehluff; Subpolyedergefüge

- 280

C

gelblich brauner ( 1 0 Y R 5 / 6 ) , carbonatreicher, mittel lehmi­ ger Sehluff, an Basis kryoturbat verwürgt; Kohärentgefüge

- 375

f .fGcoCv

hell gelblich brauner ( 1 0 Y R 6 / 6 ) , carbonatreicher, mittel lehmiger S e h l u f f mit Sekun­ därkalk angereichert; an der Grenzfläche zum H a n g e n d e n mit s c h w a c h plattigem Gefüge

- 400

GcoC

hell gelblicher brauner ( 1 0 Y R 6 / 6 ) , carbonatreicher, mittel lehmiger Sehluff, z. T. deutli­ c h e Fe-Konkretionen; Kol lärentgefüge

Der unterste fossile Horizont (3,fBv) würde in der stratigraphischen Gliederung v o n P A A S ( 1 9 6 8 : T a b . 2) einer "braunerdeartigen B o d e n b i l d u n g " der älte­ ren Weichselzeit entsprechen, die darunter auch n o c h H u m u s z o n e n aufweisen kann. D i e hangenden fossilen B o d e n h o r i z o n t e sind d a n a c h genetisch als Tundragleye a n z u s p r e c h e n und g e h ö r e n s o w o h l zum älteren als a u c h zum jüngeren W e i c h s e l l ö ß . D a ß an der P r o b e n e n t n a h m e s t e l l e in Garzweiler I nicht die m a x i m a l mögliche Anzahl fossiler W e i c h ­ s e l b ö d e n erhalten ist, zeigen Sammelprofile aus d e m Rheinland v o n B R Ü N N A C K E R & H A H N ( 1 9 7 8 : Abb. 1) mit 3 H u m u s z o n e n an der Basis, gefolgt von 2 bis 3 V e r b r a u n u n g s z o n e n und 3 N a ß b ö d e n . In der über­ regionalen stratigraphischen Korrelation von R I C K E N ( 1 9 8 3 : Abb. 1 1 ) k ö n n t e der 3.fBv-Horizont identisch sein mit d e m Niedervellmarer B o d e n k o m p l e x (Mit­ telweichsel) N o r d h e s s e n s bzw. S ü d n i e d e r s a c h s e n s , der 2. fossile G l e y mit d e m Kirchberger B o d e n (ebenfalls Mittelweichsel) oder bereits mit einem der J u n g w e i c h s e l - N a ß b ö d e n , d e n e n zumindest der 1. fossile G-Horizont angehören dürfte. Mangels geeig­ neter Zeitmarken (Eltviller Tuff) k a n n das aber nicht sicher e n t s c h i e d e n werden. 3 Laboranalytische Kennzeichnung Da rekultivierte B ö d e n in ihrer Leistungs- und Ertragsfähigkeit g e w a c h s e n e n B ö d e n e n t s p r e c h e n sol-


Weichselzeitlicher Löß als Rohstoff für die landwirtschaftliche Rekultivierung im Rheinischen Braunkohlentagebau

23

Tiefe

in c m

Korngrößenverteilung

Fe ,Fe 0

Fe /Fe

d

Q

d

m

0

100

Bt Bvt Bbt

200-

300

gu

mU

Bv

|-[IJ r

400

l.fGcoCv GcoC

500

C 600

2.fGoC

I

700

GoCv GroCv

800

3.fBv 0%

20%

40%

60%

80%

2%o

6%o

10%o

0,1 0 , 2 0 , 3 0 , 4

A b b . 2 : T i e f e n f u n k t i o n e n d e r K o r n g r ö ß e n , d e s r ö n t g e n a m o r p h e n ( F e ) u n d g e s a m t e n freien E i s e n s ( F e ) s o w i e Akti­ vitätsgrad ( F e / F e | ) d e s Profils G a r z w e i l e r 0

0

c l

t

len ( L A N D E S O B E R B E R G A M T NW 1 9 7 3 ) , wird das Rekul­ tivierungsmaterial, hier W e i c h s e l l ö s s e , mit den glei­ c h e n Methoden untersucht w i e Naturböden. Im fol­ g e n d e n w e r d e n d a h e r die E r g e b n i s s e einiger b o d e n physikalischer und - c h e m i s c h e r Standardanalysen des Lößprofils Garzweiler mitgeteilt. 3.1 B o d e n p h y s i k a l i s c h e E i g e n s c h a f t e n

auch durch unterschiedliche Grobschluffanteile ( g U ) angezeigt. D i e Bodenart bleibt a b e r immer ein lehmiger Sehluff (Ul). Der G r o b s c h l u f f dominiert a b ­ solut, s e i n e mengenmälsfge Verringerung geht zu­ mindest in der h o l o z ä n e n Parabraunerde ("Löß­ lehm") und im 2. fossilen B o d e n (Tundragley) a u f p e d o g e n e T o n b i l d u n g zurück. Dafür spricht a u c h der Verlauf des dithionitlöslichen Eisens ( F e ) , w ä h r e n d die oxalatlösliche Fraktion ( F e ) die p e d o c h e m i s c h e T o n b i l d u n g nicht m e h r so stark n a c h ­ zeichnet, vermutlich weil das r ö n t g e n a m o r p h e F e p o s t p e d o g e n gealtert ist (vgl. dazu B R O N G E R 1 9 7 4 ) . D e r sog. Aktivitätsgrad des B o d e n e i s e n s , a u s g e ­ drückt durch das Verhältnis von F e zu F e , ist des­ halb im h o l o z ä n e n Lessive am h ö c h s t e n . Die von den Sedimentationsbedingungen, v o n s e ­ kundären U m l a g e r u n g e n und v o n B o d e n b i l d u n g e n verursachten I n h o m o g e n i t ä t e n der T e x t u r hat a u c h H E I D E ( 1 9 5 4 : 3 9 - 5 5 ) an zwei Aufschlüssen und a n vier T r o c k e n b o h r u n g e n im b e n a c h b a r t e n T a g e b a u Fortuna b e s c h r i e b e n . Trotzdem erweist sich die K o r n g r ö ß e n z u s a m m e n s e t z u n g w e g e n der h o h e n Schluffgehalte ( > 6 0 % ) hier als s e h r günstig für die Rekultivierung. Im T a g e b a u I n d e n werden v o n H Ö C H T (1990: T a b . 2) im W e i c h s e l l ö ß (Schicht 3 u. 4 ) und in d e n aufliegenden Kolluvien vergleich­ bare B o d e n a r t e n festgestellt. d

G

D e r Aufnahme b o d e n p h y s i k a l i s c h e r Parameter k o m m t erhöhte B e d e u t u n g zu, weil diese die b o ­ d e n c h e m i s c h e n und - b i o l o g i s c h e n Eigenschaften beeinflussen k ö n n e n , und weil im Icheinischen Braunkohlenrevier außer Korngrößenanalysen u. W. bisher k e i n e weiterführenden bodenphysikali­ s c h e n Untersuchungen an Lößprofilen durchgefühlt wurden (vgl. H E I D E 1954: 9 3 - 9 4 od. H Ö C H T 1 9 9 0 : Tab. 2).

Körnung Die Korngröfsenverteilung im Profil Garzweiler s p i e ­ gelt sowohl die g e o l o g i s c h e Entwicklung der Lösse als auch deren p e d o g e n e t i s c h e Überprägung w i d e r (Abb. 2 ) . Periglaziale und kolluviale Umlagerungen w e r d e n durch w e c h s e l n d e Sandgehalte ( S ) , a b e r

( )

Q

d


24

RAINER SCHMIDT & ARMIN SKOWRONEK

Tab.

2: B o d e n p h y s i k a l i s c h e P a r a m e t e r

Horizont

Tiefe

Lagerungs­ dichte

cm

g/cm

Gesamtporenvolumen

Poren > 50//m

3

Poren 50-10/ym

Poren < 10-0,2/vm

Poren <0,2j/m

Ges. Wasserleit­ fähigkeit cm/d

Vol.-%

33

1,44

49,7

13,6

5,5

18,7

11,9

60

1,55

44,2

6,8

4,3

18,4

14,7

55,3

Bvt

- 115

1,50

46,7

6,0

5,6

22,5

12,6

32,8

0-

Ap Bt

-

76,9

Bbt

- 178

1,41

51,4

8,0

9,3

23,3

10,8

77,8

Bv

- 190

1,34

55,9

11,1

13,9

20,9

10,0

267,8

c

- 280

1,41

52,7

7,9

13,0

22,2

9,6

22,6

1TGcoCv

- 375

1,46

52,2

5,7

8,6

28,0

9,9

25,1

fGcoC

- 400

1,40

54,3

7,1

14,4

25,0

7,8

24,2

C

- 640

1,44

54,6

7,2

11,9

29,0

6,5

17,3

3,9

6,6

34,2

9,1

14,7

2.fGoC

- 700

1,51

53,8

fGoCv

- 745

1,48

49,2

3,0

3,2

31,9

11,1

18,1

fGroCv

- 780

1,56

45,6

4,1

4,4

25,3

11,8

19,9

3.fBv

- 860

1,55

46,0

3,8

8,9

23,1

10,2

57,0

Lagerungsdicht

e 3

Sie reicht von 1,34 bis 1,56 g / c m (Tab. 2 ) u n d liegt damit in e i n e m Bereich, der für Lösse mit e i n e m K o r n v e r t e i l u n g s m a x i m u m bei 3 0 um D u r c h m e s s e r typisch ist (vgl. R O H D E . N B U R G & M E Y E R 1966: 'Lab. 8 ) . Die HohlraLtmveränderungen g e g e n ü b e r der l o c k e r ­ sten Schüttung ( 1 , 3 4 g / c m ) g e h e n auf S a c k u n g s ­ u n d Einlagerungsverdichtung zurück, sicher w e r d e n aber a u c h K o m p a k t i e r u n g e n infolge Kiyottirbation zu berücksichtigen sein. Zumindest für den l.fGcoCv- u n d den 2.fGoC-Horizont ist d i e s e auch m a k r o s k o p i s c h im Aufschluß n a c h z u w e i s e n (s. o . ) . E b e n s o erzeugte der W e c h s e l von Gefrieren und AuftaLten ü b e r Preß- und K n e t v o r g ä n g e VerdichtLingen, w e l c h e die unterschiedlichen R a u m g e w i c h t e L i n t e r h a l b der h o l o z ä n e n Parabraunerde b e d i n g e n . In letzterer h a b e n T o n d u r c h s c h l ä m m u n g L i n d B o ­ d e n b e a r b e i t u n g zu einer E r h ö h u n g der Lagerungsdiehten beigetragen. Ä h n l i c h e Lagerungsclichten sind aus der Normandie bekannt, w o die D i c h t e t r o c k e n e r Lösse zwischen 1,38 und 1,69 g / c m , die nasser Lösse zwischen 1,60 und 2,04 g / c m s c h w a n k t 3

3

3

( L A U T R I D O U & M A S S O N & V O I M E N T 1987:

18).

Unter B e r ü c k s i c h t i g u n g d e s T o n g e h a l t e s k a n n die effektive Lagerungsdichte rechnerisch ermittelt wer­ den aus: Ld ff = Ld + 0 , 0 0 9 T (Ld = Lagerungsdichte; e

T = T o n g e h a l t ) (AG B O D E N K U N D E : 1982: 1 2 8 ) . Für

das

Profil G a r z w e i l e r e r g e b e n sich daraus W e r t e von 1.50 ( B v Li. I G c o C ) bis 1,75 ( B t ) .

als auch im G e s a m t p o r e n v o l u m e n z. T. e r h e b l i c h e vertikale Unterschiede e r k e n n e n . Die sekundär ent­ s t a n d e n e n G r o b p o r e n ( D u r c h m e s s e r > 10 um, p F < 2,5) b e s i t z e n im Bv-Horizont des H o l o z ä n b o d e n s ein Maximum, mit 6,2 % im GoCv-Horizont (2,f) ein Minimum. Generell nimmt dieser für die Wasserleit­ fähigkeit wichtige Porenanteil mit z u n e h m e n d e m Alter der Lösse ab. D i e geringeren Gehalte im B t und Bvt-Horizont der Parabraunerde sind d a g e g e n durch Einlagerung von T o n in die G r o b p o r e n zu er­ klären. Eine gegenläufige T e n d e n z ist b e i den Mittelporen ( D u r c h m e s s e r 10 - 0,2 um, p F 2,5 - 4,2) festzustellen, w ä h r e n d die Gehaltsunterschiede der F e i n p o r e n ( D u r c h m e s s e r < 0,2 um, pF > 4,2) offensichtlich w i e ­ der mit d e n jeweiligen T o n a n t e i l e n k o r r e s p o n d i e r e n (vgl. A b b . 2). Der für die Wasserversorgung von Kul­ turpflanzen e n t s c h e i d e n d e mittlere P o r e n b e r e i c h scheint d a g e g e n m e h r v o m p e d o g e n e t i s c h e n Zu­ stand b z w . vom Kalkgehalt a b z u h ä n g e n : das l o c k e ­ re SchüttLingsgrundgefüge v o n Lössen erzeugt w e ­ gen der h o h e n (Grob-)Schluffmengen auch e i n e n verhältnismäßig g r o ß e n Mittelporenraum, der dtirch primäres u n d / o d e r s e k u n d ä r e s Carbonat s o w i e durch T o n stabilisiert wird. Nur m e c h a n i s c h e Durch­ k n e t u n g b e i höherer F e u c h t e führt zur Reduktion dieses Hohlraumanteils. Damit k ö n n e n Lösse stärker komprimiert w e r d e n als a n d e r e L o c k e r s e d i m e n t e ( R O H D E N B U R G & M E Y E R 196:

Gesättigte P o r Li n g Sie läßt s o w o h l in allen W a s s e r s p a n n u n g s b e r e i c h e n

98).

Wasserleitfähigkeit

Als Materialeigenschaft hängt die Wasserleitfähig­ keit des B o d e n s sehr stark von Porenform und -kon-


Weichselzeitlicher Löß als Rohstoff für die landwirtschaftliche Rekultivierung im Rheinischen Braunkohlentagebau

tinuität a b , s o d a ß vor a l l e m die Boclenstruktur bzw. die A u s p r ä g u n g der S e k u n d ä r p o r e n ü b e r die H ö h e der Permeabilität e n t s c h e i d e n . Die LJnterschiede der vertikalen gesättigten Wasserleitfähigkeit im Profil Garzweiler stehen in deutlicher B e z i e h u n g zu d e n jeweiligen S u m m e n a n t e i l e n der schnell ( D u r c h m e s ­ ser > 50 p m ) und der langsam ( D u r c h m e s s e r 50 - 10 p m ) d r ä n e n d e n G r o b p o r e n , d o c h nicht gleich­ mäßig, weil auch d e r e n Kontinuität v e r s c h i e d e n ist. Das e r k e n n t man u. a. an der sehr h o h e n , mehrfach gemessenen Permeabilität des h o l o z ä n e n Parabraunerde-Bv-Horizontes (267,8 c m / d ) , welche um d e n Faktor 3,4 b z w . 18,2 größer als die zweit­ h ö c h s t e ( 7 7 , 8 c m / d ) b z w . die niedrigste ( 1 4 , 7 c m / d ) Wasserleitfähigkeit ist. A u c h eine G e g e n ü b e r s t e l ­ lung v o n Permeabilität u n d P o r e n d u r c h m e s s e r > 50 pm b e l e g t die vertikalen Porendiskontinuitäten. Insgesamt g e s e h e n s c h e i n e n die boclenphysikalis c h e n Eigenschaften v o n Profil Garzweiler ü b e r w i e ­ g e n d p e c i o g e n o d e r postgenetisch e r w o r b e n zu sein, da die A k k u m u l a t i o n e n carbonathaltigen Lösses m e n g e n m ä ß i g s o viel Grobschluffkomponenten enthielten, d a ß v o n e i n e r weitgehend h o m o g e n e n Primärdisposition der S e d i m e n t e a u s g e g a n g e n wer­ d e n k a n n . Die Erkenntnis, d a ß mächtige L ö ß d e c k e n d e n n o c h b o d e n p h y s i k a l i s c h differenziert sind, er­ weist sieh auch in der Praxis als sehr nützlich (vgl. z. B . H A S E & M E Y E R 1969, MASSON

&

3-2

VOIMENT

L I T T 1980

od.

LALTRIDOU

&

1987).

Bodenchemische Eigenschaften

Die m e n g e n m ä ß i g v o n d e n Liefergebieten abhängi­ gen und w ä h r e n d der ä o l i s c h e n Ablagerung h o m o ­ genisierten L ö ß k o m p o n e n t e n ( T I L L M A N N S & B R U N N ­ A C K E R 1987: 5 3 ) alterieren in B o d e n b i l d u n g s p h a s e n , w e l c h e vor allem durch Carbonatmetabolik ausge­ z e i c h n e t sind. T i e f e r r e i c h e n d e Silikatverwitterung ist j e d o c h an das A b s i n k e n der Kalkgrenze g e b u n d e n ( R O H D E N B U R G & M E Y E R 1966:

72).

Im Profil Garzweiler lassen sich daher verschieden stärke Intensitäten der P e d o g e n e s e am C a C O ^ - G e halt a b l e s e n ( T a b . 3 ) . D a b e i m u ß aber a u c h die Mög­ lichkeit e i n e r Bildung v o n S e k u n d ä r c a r b o n a t in B e ­ tracht g e z o g e n werden, w a s auch s c h o n b e i der feldb o d e n k u n d l i c h e n Unterstichung g e s c h a h . D e m z u ­ folge sind die pH-Werte ( C a C l ) in der entkalkten, a b e r a c k e r b a u l i c h gentitzten (!) O b e r f l ä c h e n p a r a b r a u n e r d e niedriger als in den primär kalkhaltigen bzw. s e k u n d ä r mit C a C O * a n g e r e i c h e r t e n F o s s i l b ö ­ den. D i e kleineren G e h a l t e im 2. fossilen Tundragley s p r e c h e n z u s a m m e n mit einer h ö h e r e n effektiven Kationenaustauschkapazität für eine intensivere Mi­ neralverwitterung und V e r l e h m u n g , w a s a u c h durch die verstärkte T o n b i l d u n g und F.isenfreisetzung un­ terstrichen wird (s. Abb. 2 ) . Das läßt m ö g l i c h e r w e i s e eine stratigraphische Z u o r d n u n g in das Mittelwürm 2

25

( K i r c h b e r g e r B o d e n ?) zu, weil in d i e s e m Abschnitt die p e d o g e n e Ü b e r p r ä g u n g mit der Lößakktimulatio n Schritt halten k o n n t e (vgl.

ROHDENBURG

&

MEYER

1966: 3 D . D i e K A K f ist nicht b e s o n d e r s hoch. B e i e i n e r h o h e n Basensättigung von w e i t ü b e r 9 0 % bleibt sie in allen H o r i z o n t e n der h o l o z ä n e n Parabraunerde relativ ge­ ring. Immerhin w e r d e n in "Braunerden hoher B a s e n s ä t t i g u n g aus W ü r m l ö ß " und in fossilen L ö ß b ö d e n S-Werte b i s zu 27 m v a l / 1 0 0 g erreicht (vgl. H E I D E 1954: 8 4 - 1 0 0 ) . D o c h zeigt die H E i D E s c h e B o d e n t y p e n k a r t e des A b b a u g e b i e t e s Fortuna-Nord a u c h , d a ß trotz g l e i c h b l e i b e n d e r B o d e n a r t (feinsancliger L e h m ) e r h e b l i c h e Standortunterschiede beste­ hen, die sich typologisch und b o d e n c h e m i s c h aus­ w i r k e n , Lind die d i e R e k L t l t i v i e r u n g s e i g n u n g b e g r e n ­ zen können. e f

W a s die Gehalte a n o r g a n i s c h e r Substanz im Profil G a r z w e i l e r betrifft, s o zeigt sich die zu erwartende A b n a h m e mit z u n e h m e n d e r Entfernung von der h e u t i g e n Oberfläche. I n d e n F o s s i l b ö d e n dürfte der nicht mineralisierte H u m u s fest an die Tonfraktion g e b u n d e n sein. 4 Beurteilung d e r Rekultivierungseignung Im R h e i n i s c h e n B r a u n k o h l e n t a g e b a u w e r d e n große F l ä c h e n d e r landwirtschaftlichen Nutzung e n t z o g e n unci n a c h Auskohlting e i n e s T a g e b a u s rekultiviert (s. T a b . 1 ) . Für eine o r d n u n g s g e m ä ß e Rekultivierung ist s o w o h l eine ausgereifte T e c h n i k als a u c h die g e n a u e B e u r t e i l u n g der zur Verfügung s t e h e n d e n B o d e n ­ materialien notwendig. Ersteres besteht in e i n e r g e ­ t r e n n t e n Ab- und ÄLiftragLing verschiedenartiger Re­ kultivierungsmaterialien s o w i e in e i n e r s c h o n e n d e n Umlagerung. Die B e u r t e i l u n g der B o d e n - b z w . Sedi­ menteigenschaften m u ß sieh zunächst a m V e r w e n ­ d u n g s z w e c k der Neulandflächen orientieren. Für ei­ n e landwirtschaftliche Nutzung m ü s s e n d a h e r die Anforderungen von K L i l t u r p f l a n z e n h e r a n g e z o g e n w e r d e n . Neben quantitativen kommt a u c h d e n qua­ litativen Parametern b e s o n d e r e B e d e u t u n g ZLI, die d u r c h die Rekultivierungstechnik in h o h e m Maße negativ beeinflußt w e r d e n können. D a L ö s s e im all­ g e m e i n e n gut k o m p r i m i e r b a r sind u n d z u d e m der Rekultivierungserfolg u n d damit auch d e r W e r t die­ ser K u l t o s o l e in erster Linie an den b o d e n p h y s i k a l i s c h e n Eigenschaften b e m e s s e n wird (vgl. S C H R Ö D E R 1 9 8 8 ) , sind diese P a r a m e t e r im G e g e n s a t z zu den b o d e n c h e m i s c h e n u n d -biologischen v o n b e s o n ­ d e r e r Relevanz. Für d a s Lößprofil G a r z w e i l e r schwankt die rechne­ risch ermittelte effektive Lagerungsclichte (AG B O D E N K U N D E 1982: 1 2 5 - 1 2 8 ) zwischen 1,50 g / c m 3 u n d 1,75 g / c m 3 und ist damit ausschließlich in die K l a s s e Ld3 (mittel) e i n z u o r d n e n . Die W e r t e der ge-


26

RAINER SCHMIDT & ARMIN SKOWRONEK

Tab. 3 : Bodenchemische Parameter

Horizont

Tiefe

pH (CaCI )

CaC0

3

c

KAK

^org

eff

Ca + +

2

cm

Ap

0-

33

%

6,32

Kationen-Belegung Mg + +

-

K+

Na +

mval/IOOg

%

0,9

10,1

8,2

0,4

0,6

0,1

Bt

- 60

6,63

-

0,3

11,7

10,0

0,6

0,4

0,1

Bvt

- 115

6,80

-

0,1

11,0

9,3

0,7

0,2

0,1

Bbt

- 178

6,92

-

0,1

9,7

8,2

0,8

0,2

0,1

1,1

0,2

0,1

Bv

- 190

7,02

-

0,1

10,8

9,0

C

- 280

7,80

14,5

0,1

10,4

10,8

0,8

0,2

0,1

1 .fGcoCv

• 375

7,84

16,9

0,1

10,7

11,9

0,9

0,2

0,1

fGcoC

-400

7,85

19,2

0,1

9,1

10,4

0,9

0,1

0,1

C

- 640

7,85

16,7

0,1

8,8

10,2

0,9

0,2

0,1

2.fGoC

- 700

7,87

13,6

0,1

11,8

11,9

1,4

0,2

0,2

fGoCv

- 745

7,80

10,4

0,1

13,0

12,5

1,7

0,2

0,2

fGroCv

- 780

7,80

4,9

0,1

13,6

12,8

2,0

0,2

0,2

3.fBv

- 860

7,57

-

-

11,4

9,3

2,0

0,2

0,1

sättigten Wasserleitfähigkeit sind n a c h A G B O D E N ­ K U N D E ( 1 9 8 2 ; 1 5 3 ) für d e n carbonathaltigen Weich­ s e l l ö ß als mittel, für d e n carbonatfreien Löß (mit A u s n a h m e d e s Bvt-Horizontes) als h o c h bis sehr h o c h zu klassifizieren. Als weiteres Merkmal zur Charakterisierung des B o d e n g e f ü g e s ist d i e nutzba­ re Feldkapazität anzuführen ( P o r e n d u r c h m e s s e r 5 0 0 , 2 p m ) . Dieser Porenanteil variiert z w i s c h e n 2 2 , 7 % (Bt-Horizont) tind 4 0 , 9 % (liegender C-Löß des 1. Tundragleys). Für e i n e effektive Durchwurzelungstiefe von 1 0 d m resultieren daraus nutzbare Feldkapazitäten von 2 2 7 bis 4 0 9 mm, w e l c h e nach der fünfstufigen Skala ( A B B O D E N K U N D E 1 9 8 2 : 1 5 0 ) als s e h r h o c h e i n g e o r d n e t werden. O b w o h l b o d e n p h y s i k a l i s c h e und a u c h b o d e n c h e ­ m i s c h e Linterschiede i m Lößprofil G a r z w e i l e r fest­ zustellen sind, diese a b e r nur z. T. in der Klassifizie­ rung zum Ausdruck k o m m e n (s. o.), e r w e i s e n sich alle untersuchten Horizonte als gut bis s e h r gut ge­ e i g n e t e s Rekultivierungsmaterial. D a d e r i m Rheini­ s c h e n B r a u n k o h l e n t a g e b a u a n s t e h e n d e Weich­ sellöß in einer Mächtigkeit von jeweils 4 bis 6 m ab­ getragen wird, entsteht ein G e m i s c h , dessen Primäreigenschaften v o n d e n ungestörten holozä­ nen B ö d e n und carbonathaltigen L ö s s e n sowie se­ kundär durch die Mischung u n d U m l a g e r u n g b e ­ stimmt werden. Unterstellt man aus qualitativer und quantitativer (!) Sicht e i n e h o m o g e n e Mischung, s o ist dieses L ö ß - B o d e n - G e m i s c h e b e n s o w i e die ein­ z e l n e n Horizonte d e s Profils Garzweiler für einen Kulturpflanzenstandort als gut g e e i g n e t zu beurtei­ len. D u r c h d e n Vergleich d e r vorliegenden Ergebnisse mit Kultosolen unterschiedlicher B e w e r t u n g ( S C H R Ö ­ D E R 1 9 8 8 : T a b . 2 u. 3 ; S C H R Ö D E R & S T E P H A N & S C H U L -

1 9 8 5 : T a b . 2 ) ist festzustellen, d a ß die Bodenstruktur durch d a s Umlagerungsverfahren in­ tensiv gestört w e r d e n kann. Die m e c h a n i s c h e B e l a ­ stung und vor allem die durch h o h e B o d e n f e u c h t i g ­ keit verminderte Stabilität der L ö ß - B o d e n - G e m i s c h e führt zu einer Reduzierung des G e s a m t p o r e n v o l u m e n s bis auf 3 5 . 1 % ( S C H R Ö D E R 1 9 8 8 : T a b . 2 ) . Mit der v o r l i e g e n d e n differenzierten Untersuchung des un­ g e s t ö r t e n W e i c h s e l l ö s s e s wird e r k e n n b a r , d a ß ungünstige B o d e n e i g e n s c h a f t e n v o n Kultosolen nicht ausschließlich auf eine u n s a c h g e m ä ß e Rekulti­ vierungstechnik o d e r fehlerhafte B o d e n b e a r b e i t u n g zurückzuführen sind, sondern d u r c h a u s mit den Primäreigenschaften d e r Lösse erklärt w e r d e n kön­ nen. S o weisen S C H R Ö D E R & S T E P H A N & S C H I T . T E - K A R R I N G ( 1 9 8 5 : Tali. 2 : Profil 2 ) ein schlecht rekultivier­ tes Profil mit e i n e m G r o b p o r e n v o l u m e n v o n 6 , 2 % aus, das genau d e m W e r t des fGoCv-Horizontes im Profil Garzweiler entspricht. TE-KARRING

T e n d e n z i e l l ist ersichtlich, daß die Lagerungsdichten d e r Kultosole stets h ö h e r ( 1 , 4 7 bis 1 , 8 5 g / c m ) sowie die gesättigten Wasserleitfähigkeiten vielfach gerin­ ger sind ( 0 , 8 bis 3 8 , 9 c m / d im U n t e r b o d e n ) als b e i m ungestörten Weichsellöß (SCHRODER & S T E P H A N & S C H U I / E E - K A R R E N G 1 9 8 5 : T a b . 2 ) . Dies unterstützt die A n n a h m e , daß rekultivierte B ö d e n z. T . e r h e b l i c h e Porendiskontinuitäten aufweisen. D e n n o c h k ö n n e n mit d e n guten Primäreigenschaften d e r zur Verfü­ g u n g stehenden L ö s s e und der mittlerweile ausge­ 1

reiften

Rekultivierungstechnik

(SCHRÖDER

1988: 2 )

im Rheinischen B r a u n k o h l e n t a g e b a u Neulandb ö d e n erstellt w e r d e n , die durch e i n e d i e Rekulti­ vierung a b s c h l i e ß e n d e B o d e n s c h ä t z u n g mit B o d e n z a h l e n zwischen 5 0 und 7 0 P u n k t e n bewertet werden.


Weichselzeitticher Löß als Rohstoff für die landwirtschaftliche Rekultivierung im Rheinischen Braunkohlentagebau

5 Ausblick Löß b e d e c k t als periglaziales Staubsediment etwa 20 % der heutigen Landoberfläche ( C A T T 1992: 5 2 ) .

Aus i h m h a b e n sich die ertragreichsten B ö d e n der Erde entwickelt. Im R h e i n i s c h e n B r a u n k o h l e n t a g e b a u w e r d e n daher kalkhaltige W e i c h s e l l ö s s e im G e m i s c h mit d e n h o l o ­ z ä n e n B ö d e n zur Herstellung v o n Kultosolen ver­ w e n d e t . D a die hier a n s t e h e n d e n h o l o z ä n e n , nicht h y d r o m o r p h e n B ö d e n und der weichselzeitliche Löß fast a u s n a h m s l o s günstige bis sehr günstige Eigenschaften aufweisen, ist der Umlagerung und Auftragung, a b e r auch d e r B o d e n b e a r b e i t u n g b e ­ sondere Bedeutung beizumessen. 6 Schriftenverzeichnis AG

B O D E N K U N D E ( 1 9 8 2 ) : B o d e n k u n d l i c h e Kartieranlei­ tung. - 3 3 1 S . , 1 9 A b b . , 9 8 T a b . ; H a n n o v e r ( E . S c h w e i zerbart'sche Verlagsbuchhandlung).

27

d e n m a t e r i a l . - B r a u n k o h l e , 42: 1 1 - 1 5 , 4 A b b . , 3 T a b . ; Düsseldorf (Zeitschriftenverlag R B D V ) . K L O S T E R M A N N , J . ( 1 9 9 2 ) : D a s Quartär d e r N i e d e r r h e i n i ­ s c h e n B u c h t . - 2 0 0 S., 3 0 A b b . , 8 T a b . , 2 T a f e l n ; Krefeld ( G e o l . Landesamt). L A N D E S O B E R B E R G A M T N W ( 1 9 7 3 ) : Richtlinien d e s Land e s o b e r b e r g a m t s N o r d r h e i n - W e s t f a l e n für d a s Auf­ b r i n g e n von kulturfähigem B o d e n m a t e r i a l b e i land­ wirtschaftlicher R e k u l t i v i e r u n g für d i e i m T a g e b a u b e ­ t r i e b e n e n B r a u n k o h l e n w e r k e v o m 2 1 . 1. 1 9 7 3 in der F a s s u n g v o m 2. 3. 1 9 8 4 . - 4 S.; D o r t m u n d . L A U T R I D O U , J . P., M A S S O N , M. & V O I M E N T , R. ( 1 9 8 7 ) : L o e s s et

geotechnique: l ' e x e m p l e des limons d e Normandie. C a t e n a S u p p l e m e n t , 9: 1 1 - 2 5 , 9 Fig.; C r e m l i n g e n - D e ­ stedt (Catena). L U F T , G . ( 1 9 8 0 ) : Abfluß u n d Retention im L ö ß , dargestellt a m B e i s p i e l d e s h y d r o l o g i s c h e n V e r s u c h s g e b i e t e s Rip­ p a c h . Ostkaiserstuhl. - B e i t r ä g e z u r H y d r o l o g i e , S o n ­ derheft f, 2 4 1 S., 5 1 A b b . , 2 5 T a b . , 6 5 A n l a g e n ; Kirch­ zarten (Nippes). P A A S , W . ( 1 9 6 8 ) : S t r a t i g r a p h i s c h e G l i e d e r u n g d e s Nieder­ r h e i n i s c h e n L o s s e s u n d s e i n e r fossilen B ö d e n . - D e ­ c h e n i a n a , 121: 9 - 1 8 , 10 A b b . . 2 T a b . ; B o n n ( S e l b s t v e r ­ lag d e s Naturhistorischen V e r e i n s ) .

B R O N G E R . A. ( 1 9 7 4 ) : Z u r p o s t p e d o g e n e n V e r ä n d e r u n g b o ­ denchemischer Kenndaten insbesondere von pedogen e n E i s e n o x i d e n in fossilen L ö ß b ö d e n . - T r a n s a c t . 10th Internat. Congr. Soil Sei.. V : 4 2 9 - 4 4 1 . 1 A b b . , 2 T a b . ; Moskau.

R I C K E N , W. ( 1 9 8 3 ) : Mittel- u n d j u n g p l e i s t o z ä n e L ö ß d e c k e n im s ü d w e s t l i c h e n H a r z v o r l a n d . Stratigraphie, P a l ä o p e d o l o g i e , fazielle D i f f e r e n z i e r u n g u n d K o n n e k t i e r u n g in Flußterrassen. - C a t e n a S u p p l e m e n t . 3: 9 5 - 1 3 8 , 12 Abb., 2 Tab.; Cremlingen-Destedt (Catena).

BRUNNACKER, K. & H A U N , J . ( 1 9 7 8 ) : D e r j u n g p l e i s t o z ä n e L ö ß s a m t p a l ä o l i t h i s c h e n Kulturen in d e n R h e i n l a n d e n als G l i e d e i n e r z e i t l i c h e n u n d r ä u m l i c h e n F a z i e s ä n d e ­ rung. - In: N A G L , H. ( H r s g . ) : B e i t r ä g e zur Quartär- u n d L a n d s c h a f t s f o r s c h u n g . Festschrift z u m 6 0 . G e b u r t s t a g v o n J u l i u s Fink, XVI + 6 8 7 S.; W i e n (Hirt).

R O H D E N B U R G , H. & M E Y E R , B . ( 1 9 6 6 ) : Z u r

CATT, J . A. ( 1 9 9 2 ) : A n g e w a n d t e Q u a r t ä r g e o l o g i e . - 3 5 8 S., 1 2 9 A b b . . 1 4 Tafeln. 31 T a b . ; Stuttgart ( E n k e ) . E G G E R T , P., H Ü B E N E R , J . A., P R I E M , J . , S T E I N , V , V O S S E N , K. &

W E I T I G , E. ( 1 9 8 6 ) : S t e i n e u n d Erden in d e r B u n d e s ­ r e p u b l i k D e u t s c h l a n d - Lagerstätten, P r o d u k t i o n u n d V e r b r a u c h . - G e o l . J b . , D 82: 8 7 9 S., 17 Abb.. 156 T a b . ; Hannover (Schweizerbart'sche Verlagsbuchhand­ lung). HASE, D.

&

MEYER, B.

(1969): F e u c h t e - J a h r e s g a n g , W a s s e r -

B e w e g u n g e n u n d - B i l a n z e n in d i c k e n W ü r m l ö ß D e c k e n u n d ihren h o l o z ä n e n B ö d e n ( P a r a b r a u n e r d e , Griserde, Feuchtschwarzerde) bei unterschiedlichem G r u n d w a s s e r s t a n d im K a u m N i e d e r s a c h s e n . - Göttin­ ger Bodenkundl. Ber., 11: 85-183, 7 Abb.. 7 Tab.; Göt­ tingen. HEIDE, G. (1954): Die bodenkundlichen Voraussetzungen für d i e landwirtschaftliche R e k u l t i v i e n i n g d e r B r a u n ­ k o h l e n t a g e b a u e in d e r Ville. - Diss. Univ. B o n n , 105 S.. 13 Abb. H Ö C H T , F. V O N DER ( 1 9 9 0 ) : I m R h e i n i s c h e n B r a u n k o h l e n r e ­ v i e r a n s t e h e n d e s , für d i e Rekultivierung n u t z b a r e s B o ­

Feinstratigraphie

Lind P a l ä o p e d o l o g i e d e s J u n g p l e i s t o z ä n s n a c h Unter­ s u c h u n g e n an s ü d n i e d e r s ä c h s i s c h e n u n d n o r d h e s s i ­ s c h e n Lößprofilen. - Mitteilgn. D t s c b . B o d e n k u n d l . G e s e l l s c h a f t , 5: 1-135, 2 5 A b b . , 12 T a b . ; G ö t t i n g e n . S C H R Ö D E R , D. (1988): B o d e n s c h o n e n d e Rekultivierung von L ö ß b ö d e n in B r a u n k o h l e t a g e b a u e n . - In: R O S E N K R A N Z , D., E I N S E L E , G. & H A R R E S S , H.-M. ( H r s g . ) : B o d e n s c h u t z .

Ergänzbares Handbuch der Maßnahmen u n d Empfeh­ l u n g e n für Schutz, P f l e g e u n d S a n i e m n g v o n B ö d e n . Landschaft u n d G r u n d w a s s e r , 2. B a n d , 7 2 3 0 . 1. Lfg. X I / 8 8 , 2 2 5., 3 A b b . , 5 T a b . ; Berlin ( E r i c h S c h m i d t Verlag). S C H R Ö D E R , D., S T E P H A N . S. & S C H U L T E - K A R R I N G , H.

(1985):

E i g e n s c h a f t e n , E n t w i c k l u n g u n d W e r t rekultivierter B ö d e n aus L ö ß im G e b i e t d e s R h e i n i s c h e n B r a u n k o h ­ l e n - T a g e b a u e s . - Z . P f l a n z e n e r n a e h r . B o d e n k d . , 148: 131-146, 1 Abb.. 5 T a b . ; Weinheim ( V C H Verlagsge­ sellschaft). S T A R K E , R. ( 1 9 9 0 ) : W i e d e r n u t z b a r m a c h u n g i m R h e i n i s c h e n Braunkohlenrevier. - Braunkohle, 42: 4 - 1 0 , 4 Abb., 1 Tab.; Düsseldorf (Zeitschriftenverlag R B D V ) . T I L L M A N N S , W. & B R U N N A C K E R , K. ( 1 9 8 7 ) : T h e L i t h o l o g y a n d

Origin o f Loess in W e s t e r n Central E u r o p e . - C a t e n a S u p p l e m e n t , 9 4 7 - 5 4 , 7 Fig., 1 T a b . ; C r e m l i n g e n - D e ­ stedt ( C a t e n a ) .

Manuskript e i n g e g a n g e n a m 18. 1. 1 9 9 3


Eiszeitalter

u.

Gegenwart

28-55 18 Abb., 2 Tab.

44

Hannover

1994

Ergebnisse von Abtragungsmessungen an periglazialen Solifluktionsschuttdecken in vier Hochgebirgen der Iberischen Halbinsel (Picos de Europa, Pena Prieta, Sierra de Urbiön und Sierra Nevada) KARL-ULRICH

Meinen Eltern

BROSCHE*)

gewidmet

Actual m o v e m e n t o f solifluction c o v e r s , quantification, e x p e r i m e n t a l sites, i n f l u e n c e o f rock material, v e g e t a t i o n , height, s l o p e i n c l i n a t i o n , humidity o f e x p e r i m e n t a l sites, s n o w c o v e r , four h i g h m o u n t a i n r e g i o n s , S p a i n

K u r z f a s s u n g : In vier s p a n i s c h e n H o c h g e b i r g e n ( P i c o s d e E u r o p a , P e n a Prieta - K a n t a b r i s c h e s G e b i r g e , Sierra d e Ur­ biön - Nördliches Iberisches Randgebirge, Hauptmassiv der Sierra N e v a d a - B e t i s c h e K o r d i l l e r e ) w u r d e n i n s g e s a m t 33 M e ß f e l d e r zur Ermittlung d e r B e w e g u n g s g e s c h w i n d i g k e i t v o n Solifluktionsschuttdecken a n g e l e g t und ü b e r e i n e n Zeit­ r a u m von 3 bis 4 J a h r e n m e i s t e n s e i n m a l jährlich v e r m e s s e n (Tab. 1). Vermessene Steinmarkierungen und

Holzpflöcke

lieferten z. T. a u s s a g e k r ä f t i g e E r g e b n i s s e , d i e d u r c h a u s im R a h m e n der Ergebnisse a n d e r e r Autoren liegen ( T a b . 2). D e r Einfluß der a b s o l u t e n H ö h e , d e r V e g e t a t i o n s b e d e c k u n g , der I l a n g n e i g u n g . der E x p o s i t i o n , d e r D u r c h f e u c h t u n g des Ma­ terials und der D a u e r der S c h n e e d e c k e

wurden berück­

sichtigt.

[Results o f m e a s u r e m e n t s o f solifluidal

denudation

processes in four recent periglacial high

mountain

areas o f Spain (Picos de Europa, Peiia Prieta, Sierra de Urbion a n d Sierra Nevada)] A b s t r a c t : In four S p a n i s h h i g h m o u n t a i n a r e a s ( P i c o s d e E u r o p a , P e n a Prieta - C a n t a b r i a n m o u n t a i n s , Sierra d e Ur­ b i ö n - Northern Iberic b o r d e r m o u n t a i n s , m a i n m a s s i f o f the Sierra N e v a d a ) there w e r e m a d e investigations a b o u t the v e ­ l o c i t y o f m o v e m e n t o f solifluidal d e p o s i t s . 33 e x p e r i m e n t a l sites w h i c h w e r e m e a s u r e d o n c e e v e r y y e a r o r ( i n s o m e c a ­ s e s ) every two years o v e r a period o f three or four years b r o u g h t a b o u t a lot o f results ( t a b l e 1) w h i c h a r e c o m p a r a ­ ble with the results o f other authors in other parts o f the world ( t a b l e 2). M e t h o d i c a l l y s p e a k i n g , t h e r e w e r e u s e d b o t h sta­ k e s o f w o o d (with a length o f 20 c m ) a n d p a i n t e d rocks. T h e significance o f height a b o v e s e a level, v e g e t a t i o n cover, slo­ p e inclination, e x p o s i t i o n , h u m i d i t y , rock material, and

du­

ration o f s n o w c o v e r w e r e c o n s i d e r e d .

1 Einleitung Im R a h m e n mehrjähriger periglazialmorphologischer U n t e r s u c h u n g e n a u f der I b e r i s c h e n H a l b i n s e l ( B R O ­ SCHE

1971 a. Li. b., 1972, 1974, 1978 a. u. b., 1983, 1986),

*) A n s c h r i f t

des

Verfassers:

Prof.

Institut f. G e o g r a p h i s c h e Wissenschaften

Dr.

K.-U

BROSCHE,

der F L ) Berlin, Fach­

richtung P h y s i s c h e G e o g r a p h i e , G r u n e w a l d s t r a ß e 35, 1 2 1 6 5 Berlin

die a u f 5 3 G e b i r g e mit H ö h e n von m e h r als 2 0 0 0 m ausgedehnt worden sind, trat zwangsläufig die Frage n a c h e i n e r quantitativen Erfassung der Abtragtingsprozesse, besonders der Soliffuktionsprozesse, in das F o r s c h u n g s i n t e r e s s e . D i e s e r Frage w u r d e s y s t e m a ­ tisch seit 1971 nachgegangen, als mehr und mehr auch der vorzeitliche periglaziale F o r m e n s c h a t z , küsten­ m o r p h o l o g i s c h e und b o d e n g e o g r a p h i s c h e Studien in das Forschungsprogramm aufgenommen wurden. Als b e s o n d e r s geeignet für quantitative U n t e r s u c h u n g e n ZLI l a n g s a m e n solifluiclalen M a s s e n b e w e g u n g e n er­ w i e s e n sich die Picos d e Europa ( 2 6 4 8 m ) im Kantab r i s c h e n G e b i r g e Nordspaniens, das G e b i e t nördlich der P e n a Prieta ( 2 5 3 1 m ) südlich der P i c o s d e Euro­ pa, die Sierra de Urbiön ( 2 2 5 5 m ) im nördlichen Ibe­ rischen Randgebirge und die Nord- Lind Südseite der Sierra Nevada (3467 m ) im Süden Spaniens. Alle G e ­ birge sind nämlich entweder zu Fuß oder mit d e m Au­ to gut zugänglich und ließen sich zu N a c h m e s s u n g e n relativ leicht e r r e i c h e n , w o b e i allerdings z. T. a u c h w e i t e F u ß m ä r s c h e nötig waren. In d e n Picos de Europa steht devonischer Massenkalk ("caliza de montana") an, der ein lehmig-toniges Ver­ witterungssubstrat bis in Höhen von über 2 4 0 0 m lie­ fert, im nördlichen Vorland der Pena Prieta tritt über­ w i e g e n d T o n s c h i e f e r u n d Phyllit an die O b e r f l ä c h e , in der Sierra de Urbiön steht als Schichtstufen-Sockel­ g e s t e i n Mergel, als Schichtstufenbildner kreidezeitlicher Sandstein an. In der Sierra Nevada d o m i n i e r e n G l i m m e r s c h i e f e r und Granatglimmerschiefer. Es w u r d e n in drei v o n vier G e b i r g e n ( n i c h t in der Sierra de Urbiön) Meßfelder bereits in d e r potentiel­ len b z w . realen Waldstufe angelegt. In d e n P i c o s de E u r o p a installierten wir zwischen 1 7 0 0 Lind 2 4 0 0 m insgesamt 7 Meßfelder; in der Sierra Nevada wanden a u f d e r N-Seite z w i s c h e n ca. 2 3 0 0 und 3 1 5 0 m fünf Meßfelder, auf der S ü d s e i t e zwischen 1 7 5 0 u n d c a . 3100 m 13 Meßfelder eingerichtet. Bis z u m Beginn der 5 0 e r J a h r e gab es n e b e n einigen e h e r zufälligen M e ß e r g e b n i s s e n n o c h k e i n e g e n a u e n


Ergebnisse von Abtragungsmessungen an periglazialen Solifluktionsschuttdecken in vier Hochgebirgen der Iberischen 1 lalbinsel

29

(Picos de Europa. Pena Prieta. Sierra de Urbiön und Sierra Nevada)

V o r s t e l l u n g e n ü b e r d i e Intensität p e r i g l a z i a l e r Massenverlagerungen. Forseher wie H Ö G B O M ( 1 9 1 4 ) , P O S E R (1932), TROLL (1944), PELTIER (1950), J A H N (1951) Lind DYLIK ( 1 9 5 3 ) h o b e n die b e s o n d e r e Intensität der periglazialen Prozesse hervor, w o b e i P O S E R ( 1 9 3 2 ) s c h o n früh a u f die b e s o n d e r e B e d e u t u n g der fluvialen P r o z e s s e in rezenten Periglazialgebieten hinwies. H Ö G B O M ( 1 9 1 4 , S. 3 6 9 ) schreibt z. B. ztir Intensität der Solifluktion wörtlich: "Ich g l a u b e .... d a ß e i n e jährli­ c h e V e r s c h i e b u n g , die e i n i g e Zentimeter o d e r Dezi­ meter beträgt, als ziemlich mäßig betrachtet w e r d e n kann, a b e r w o sie e i n e n o d e r einige Meter erreicht, d a ß die G e s c h w i n d i g k e i t g r o ß ist." B Ü D E L ( 1 9 4 8 ) for­ mulierte, o h n e b e s o n d e r s a u f die B e d e u t u n g der S o ­ lifluktion einzugehen, in s e i n e m Aufsatz ü b e r die kli­ m a m o r p h o l o g i s c h e n Z o n e n d e r P o l a r l ä n d e r : "Die F r o s t s c h u t t z o n e zeigt d a h e r unter allen k l i m a m o r ­ p h o l o g i s c h e n Z o n e n d e r Erde die g r ö ß t e Abtra­ gungsintensität." B Ü D E L ( 1 9 4 8 ) äußerte diese Ansicht, wie o b e n angedeutet, ZLI einer Zeit, als n o c h keine sy­ stematischen U n t e r s u c h u n g e n vorlagen. V o r h e r hat­ te D E G E ( 1 9 4 1 ) in seiner Arbeit über "Landformende V o r g ä n g e im eisfreien G e b i e t Spitzbergens" b e r i c h ­ tet, d a ß im August nach Regenfällen ein Schuttstrom an e i n e m Hang in B e w e g t i n g gesetzt w u r d e und in­ nerhalb von knapp drei T a g e n maximal 9 - 1 9 cm ver­ frachtet w u r d e . Bei dieser Art der Verlagerung han­ delte e s sich offenbar nicht Lim Gelifluktion im Sinne W A S H B I RNS ( 1 9 7 9 ) , s o n d e r n um ein Durchtränkungs­ fließen i. S. S O R E N S E N S ( 1 9 3 5 ) , das nicht k l i m a g e b u n ­ den I.SL.

Ü b e r b l i c k über l a u f e n d e F e l d m e s s u n g e n ZLir Natur u n d zur Geschwindigkeit periglazialer P r o z e s s e gibt F R E N C H ( 1 9 7 6 ) , wobei alle Prozesse der saldierten O b ­ j e k t e u n d alle b e n u t z t e n M e t h o d e n tabellarisch auf­ gelistet ( 1 9 7 6 : T a b . 1) u n d die Projekte in Kurzform vorgestellt werden ( T a b . 2 ) .

Intensive B e m ü h u n g e n u m die quantitative Erfassung von Verwittemngs- Lind Abtragungsvorgängen in den rezenten Periglazialgebieten sind erst seit 1952 zu ver­ zeichnen. Es seien hier vor allem Arbeiten von S I G A E O O S & H O P K I N S ( 1 9 5 2 - Alaska), von W I L L I A M S ( 1 9 5 7 N o r w e g e n . 1 9 6 6 - K a n a d a ) , R U D B E R G ( 1 9 5 8 - 1964 S k a n d i n a v i e n ) . J A H N ( 1 9 6 1 ) und B Ü D E L (1961 - beide Spitzbergen), R V P P (1961 bis 1970 - Skandinavien), W A S H ­ B U R N ( I 9 6 0 . 1967. 1973. 1 9 7 9 - Grönland) unci I I A R R I S ( 1 9 7 3 , 1 9 8 1 ) genannt. Ähnlich intensive Untersu­ c h u n g e n a u s d e n A l p e n l i e g e n trotz e i n i g e r Vorar­ beiten von M l C H A U D ( 1 9 5 0 ) und M l C H A U D & C A I L L E U X ( 1 9 5 0 ) erst seit 1972 mit F U R R E R S ( 1 9 7 2 ) Arbeit ü b e r "Bewegungsmessungen auf Solifluktionsschuttdecken" und mit S T O C K E R S ( 1 9 7 3 ) Arbeit über B e w e g u n g e n auf Schrägterrassen in der Kretizeckgruppe vor. Speziel­ len P r o b l e m e n , n ä m l i c h d e r K o m b i n a t i o n d e r Mes­ sung rezenter BewegLingen auf Solifluktionsloben mit D a t e n , d i e a u s fossilen, ' G - d a t i e r t e n B ö d e n u n t e r g r o ß e n Solifluktionsloben g e w o n n e n w u r d e n , wor­ aus a u c h ihre B e w e g u n g im Laufe des H o l o z ä n s er­ s c h l o s s e n w u r d e , g i n g e n seit 1 9 6 6 B E N E D I C T ( 1 9 6 6 , 1976), W O R S L E Y & HARRIS (1976), A L E X A N D E R & PRICE ( 1 9 8 0 ) , G A M P E R ( 1 9 8 1 , 1 9 8 2 , 1983. 1 9 8 5 ) und V E I T (1987) nach.

e ) Sind die jährlichen B e w e g u n g s b e t r ä g e etwa gleich, o d e r e r g e b e n sich v o n J a h r zu J a h r d e u t l i c h e Un­ terschiede?

Den m e i n e s Wissens letzten

D i e M e ß f e l d e r wairden h a n g a b w ä r t s mit d e m stärk-

zusammenfassenden

Zur Iberischen Halbinsel liegen m. W. n o c h k e i n e Er­ g e b n i s s e zur Messung d e r A b t r a g u n g s g e s c h w i n d i g ­ keit in Solifluktionsschuttdecken vor, sieht m a n ein­ mal v o n einigen k u r z e n B e m e r k u n g e n b e i B R O S C H E ( 1 9 7 8 a und b. 1 9 8 3 ) u n d bisher unveröffentlichten E r g e b n i s s e n von B R O S C H E ( 1 9 7 4 ) ab. Es ist zu b e m e r k e n , d a ß fast alle hier zitierten Autoren ihre Untersuchungen in Permafrostgebieten durch­ geführt haben, w ä h r e n d die Meßfelder a u f der Iberi­ s c h e n H a l b i n s e l w a h r s c h e i n l i c h alle in Nichtpermafrostgebieten l i e g e n . Im R a h m e n m e i n e r U n t e r s u c h u n g e n w u r d e folgen­ d e n , z. T. ineinander ü b e r g e h e n d e n Fragestellungen nachgegangen: a) G i b t e s bereits in d e r Waldstufe o d e r in Aufforstungsgebieten n a h e d e r natürlichen W a l d g r e n z e m e ß b a r e solifluidale B o d e n v e r l a g e r u n g e n ? b ) W e l c h e B e w e g u n g s b e t r ä g e ergeben sich in für die j e w e i l i g e n Gebirge typischen Solifluktionsreliefs? c ) Läßt sieh mit z u n e h m e n d e r Höhe und a b n e h m e n ­ d e r Vegetation eine Ztinahme der solifhiidalen Mass e n v e r l a g e r u n g e n feststellen? d) W e l c h e F e i n b e o b a c h t u n g e n zu a n d e r e n Verlagerungsvorgängen u n d zu anderen als solifhiidalen P r o z e s s e n lassen sich m a c h e n ?

f) Lassen sich Aussagen ü b e r die Rolle d e r Vegetati­ o n und die B e d e t i t L i n g des Feuchtigkeitsangebots machen? g) W e r d e n o b e r f l ä c h e n n a h e Steine s c h n e l l e r b e w e g t als bis in 20 cm Tiefe e i n g e s c h l a g e n e I lolzpllöcke? h ) L a s s e n sich A u s s a g e n ü b e r die Rolle d e r S c h n e e ­ b e d e c k u n g und ihrer D a u e r bei der M e s s u n g der Bewegungsgeschwindigkeit machen? 2 Methodisches Vorgehen Die z w i s c h e n 1971 und 1 9 7 5 durchgeführten Unter­ s u c h u n g e n beinhalten die Messung der jährlich, z. T. j e d o c h in zwei Jahren erfolgten B e w e g u n g von 2 0 c m l a n g e n Holzpflöcken ("stakes", "dowels"), die n a c h der Installation 1 - 2 c m aus dem B o d e n schauten, und die B e w e g u n g s m e s s u n g v o n mit F a r b e m a r k i e r t e n S t e i n e n . In m a n c h e n dafür g e e i g n e t e n M e ß f e l d e r n w u r d e n Pflöcke und S t e i n e v e r m e s s e n , in schuttigs t e i n i g e m Material nur S t e i n e , in R a s e n g e l ä n d e nur P f l ö c k e , zusätzlich in e i n e m Falle a u c h n o c h W a n ­ derblöcke.


KARL-ULRICH BROSCHE

30

sten Gefälle etwa in einer Fluchtlinie angelegt und mit e i n e m 3 0 bzw. 5 0 m l a n g e n N i r o s t a - S t a h l m e ß b a n d v e r m e s s e n . Der Ausdehnungskoeffizient für NirostaStahlmeßbänder beträgt 10,2 x 10"'' bei Temperaturen z w i s c h e n 2 0 ° und 5 0 ° . D a alle M e s s u n g e n a m Som­ merbeginn bzw. im H o c h s o m m e r v o r g e n o m m e n wur­ den, dürften k e i n e M e ß f e h l e r g e m a c h t w o r d e n sein, die mit d e m Ausdehnungskoeffizienten z u s a m m e n ­ hängen. Ausgewertet w u r d e n nur die Messungen, die bei stramm a n g e z o g e n e m Meßband ermittelt wurden, o h n e d a ß ein Stein o d e r e i n V e g e t a t i o n s b ü s c h e l das Meßband auf der Meßstrecke berührte. Windstille wur­ de bei der Messung i m m e r abgewartet. Auf Strukturbodenfeldern mit Miniaturstreifenböden w u r d e n 10 c m l a n g e R u n d p f l ö c k e installiert, deren G e b r a u c h sich im G e g e n s a t z zu d e n 2 0 c m langen quadratischen Pflöcken als ungünstig erwies. Sie fro­ ren meistens nach e i n e m J a h r s o weit heraus, d a ß sie im folgenden J a h r b e i d e r beabsichtigten N a c h m e s ­ sung umgekippt w a r e n . Als Markieaingsptinkte dienten in allen Fällen feste Felsausbisse. Quermeßfelder, wie sie z. 13. W A S I I B U R N (1967, 1979) in Grönland anlegte und von festen Punk­ ten von der Seite her mit d e m Theodolithen vermaß, wurden infolge einer meistens ungenügenden Gelän­ desituation nicht angelegt. Die Messungen w u r d e n in der Regel im Abstand von ca. einem J a h r (11,5 bzw. 12,5 Monaten) durchgeführt.

n i e m e h r m a l s in e i n e m J a h r . Somit k o n n t e n u r d e r jährliche Bewegungsbetrag ermittelt werden; e s konn­ ten d a g e g e n k e i n e g e n a u e r e n Detailstiidien zu d e n e i n z e l n e n Prozessen w i e "jump" ("frost c a u s e d creep" i. S. J A H N S 1961), "gelifluction" ("viscous flowage" i. S. J A H N S 1 9 6 1 ) u n d " S e p t e m b e r m o v e m e n t " s o w i e "re­

trograde movement" (alles i. S. W A S H B U R N » 1967, 1979) durchgeführt werden. - Vor e i n e r N a c h m e s s u n g wur­ d e n die Holzpflöcke, die fast alle jährlich j e w e i l s um ca. 2 c m aufgefroren w a r e n , in ihr L o c h z u r ü c k g e d rückt. Die 2 0 c m langen quadratischen H o l z p f l ö c k e erwie­ sen sich als gLites Instrument zur MessLing d e r B e w e g u n g s g e s c h w i n d i g k e i t . Allerdings w u r d e n s i e in e i ­ n i g e n M e ß f e l d e r n ( z . B . in d e r Sierra d e U r b i ö n ) w ä h r e n d meiner A b w e s e n h e i t - w a h r s c h e i n l i c h v o n Hirten - entfernt und vermutlich für FeLieningszwecke verwendet. Das hatte zttr Folge, d a ß m a n c h e Meßfel­ der nach einem J a h r ganz "ausfielen" o d e r d a ß in meh­ reren Meßfeldem einige Pflock-Jahresmessungen "aus­ fielen" Lind häufig n e u e P f l ö c k e installiert w e r d e n m u ß t e n . So versteht sich die unterschiedliche Anzahl d e r Meßwerte in v e r s c h i e d e n e n J a h r e n ( T a b . 1 ) . D e r Meßfehler läßt sich für die a n g e w e n d e t e M e t h o ­ d e nicht exakt ermitteln. Er w i r d atifgrund d e r unten aufgeführten Erfahrungen auf ± 0,5 c m geschätzt. Es fiel a u f d a ß in vielen Meßfeldem, i n d e n e n allgemein n u r minimale B e w e g u n g s b e t r ä g e vermutet u n d auch

A b b . 1: Meßfeld 3 in d e n P i c o s d e Europa. S ü d f u ß d e r P e n a Vieja (südl. d e s W e g e s R e f u g i o de Aliva z u m T e l e f e r i c o F u e n te D e ) . 1 9 2 0 - 19.30 m. W a n d e r b l o c k mit W u l s t u n d Negativform o b e r h a l b d e s B l o c k e s i m g e s c h l o s s e n e n R a s e n . T o n s c h i e ­ fer u n t e r K a l k w a n d . N N W - E x p o s i t i o n . 3 1 ° . Fig. 1: E x p e r i m e n t a l site 3 in t h e P i c o s d e Europa. S o u t h e r n foot o f t h e P e n a Vieja, south o f the path from Refugio d e Aliva t o t h e T e l e f e r i c o F u e n t e D e . H e i g h t 1 9 2 0 to 1 9 3 0 m . " W a n d e r b l o c k " with "Wulst" a n d n i c h e u p w a r d s t h e b l o c . C l o s e d turf-vegetation, schists o f marl u n d e r a chalk-wall. E x p o s i t i o n NNW, 31 °.


Ergebnisse von Abtragungsmessungen an periglazialen Solifluktionsschuttdecken in vier Hochgebirgen der Iberischen 1 falbinsel

31

(Picos de Europa, Pena Prieta, Sierra de Urbiön und Sierra Nevada)

ermittelt w u r d e n , v i e l e J a h r für J a h r durchgeführte M e s s u n g e n e x a k t d e n g l e i c h e n o d e r n u r e i n e n um w e n i g e Millimeter differierenden Betrag ergaben. Es dürften also alle erzielten W e r t e nicht absolut e x a k t e W e r t e sein - w i e ü b r i g e n s b e i den U n t e r s u c h t i n g e n der F o r s c h e r vor W A S H B U R N ( 1 9 6 7 ) ebenfalls nicht vgl. T a b e l l e 2 -, s o n d e r n w o h l fundierte T e n d e n z e n der B e w e g u n g s g e s c h w i n d i g k e i t anzeigen. An ausgewählten B e i s p i e l e n wurden unter A n n a h m e d e r E x a k t h e i t der M e ß e r g e b n i s s e statistische E r h e -

m ö g l i c h war, ist die A n z a h l der für d e n Gesamtjah­ resdurchschnitt der g e s a m t e n Meßreihe v e r w e n d e t e n D a t e n geringer als die Anzahl der Daten, die z. B . für e i n e einjährige M e ß r e i h e ( 1 9 7 1 / 7 2 ) g e w o n n e n wur­ d e n . Zusätzlich w u r d e n die Minimal- u n d Maximal­ w e r t e vermerkt. E b e n s o wotrde in T a b e l l e 2 verfah­ ren, sofern die e i n z e l n e n mit d e n g l e i c h e n Untersuchungen b e f a ß t e n Autoren ü b e r h a u p t n e b e n J a h r e s m i t t e l w e r t e n Minimal- und M a x i m a l w e r t e an­ g e b e n . Problematisch bleibt in j e d e m Fall die Einbe-

HP

Abb.

2: M e ß f e l d 7 in d e n P i c o s d e E u r o p a . S ü d f u ß der B e r g k e t t e P i c o T e s o r e r o ( 2 5 7 0 m ) - T o r r e B l a n c o ( 2 5 5 1 m ) . Amor­

pher, u n g e b u n d e n e r W a n d e r s c h u t t aus "caliza d e m o n t a n a " b e i 2 4 0 0 m, 25 - 2 8 ° , S - E x p o s i t i o n . D e r W a n d e r s c h u t t , in e i n e l e h m i g e b r a u n e Matrix e i n g e b e t t e t , fließt in R i c h t u n g a u f e i n e R i e s e n d o l i n e . Fig.

2: E x p e r i m e n t a l site 7 in the P i c o s d e E u r o p a . S o u t h e r n foot o f the mountain c h a i n e P i c o T e s o r e r o ( 2 5 7 0 m ) - T o r ­

re B l a n c o ( 2 5 5 1 m ) . A m o r p h solifluction layer w i t h o u t v e g e t a t i o n , formed by "caliza d e montana", h e i g h t 2 4 0 0 m. in­ clination 2 5 - 2 8 ° , S - e x p o s i t i o n . T h e solifluction layer, b e d d e d into a loamy b r o w n matrix, m o v e s d o w n s l o p e to a big ctoline.

b u n g e n n a c h dem T-Test unter Benutzung der 3-Sigma-Regel b e i m Mittelwertsvergleich zur A n w e n d u n g gebracht, um z. B. zu testen, o b sich in e i n e m M e ß ­ feld 1 8 c m tief eingeschlagene Holzpflöcke und ober­ flächlich " s c h w i m m e n d e " S t e i n e , statistisch a b g e s i ­ chert, unterschiedlich o d e r gleich schnell b e w e g e n . E b e n s o wurde in ausgewählten Vergleichen ermittelt, o b z w i s c h e n den e i n z e l n e n Mittelwertsergebnissen der Meßreihen signifikante Unterschiede im Sinne der A n w e n d u n g der 3-Sigma-Regel vorliegen. In Tabelle 1 w u r d e n die Mittelwerte für ein o d e r / u n d zwei J a h ­ re u n d die jährlichen Mittelwerte für die g a n z e dreio d e r vierjährige M e ß r e i h e eingetragen; hierfür wur­ den n u r die M e ß e r g e b n i s s e v e r w e n d e t , die b e i d e r jährlichen o d e r zweijährigen N a c h m e s s u n g ermittelt wurden und durchgehend Werte ergaben. Da dies bei etlichen Pflöcken, weil sie verschwunden waren, nicht

Z i e h u n g v o n s o g e n a n n t e n "Ausreißern". D a s sind b e i s p i e l s w e i s e in e i n e m Meßfeld mit e i n e m J a h r e s ­ durchschnittswert von 1 . 4 6 c m / J a h r Einzelwerte von 0 , 5 bis 0 , 6 m. Diese w u r d e n nicht für die Errechnung d e r Mittelwerte v e r w e n d e t , da von i h n e n a n g e n o m ­ m e n w e r d e n m u ß , d a ß s i e durch d e n E i n f l u ß von Gemsentritt, durch A b s p ü l u n g oder durch menschli­ c h e n Fußtritt, d u r c h d e n ein Gleiten ausgelöst wurde, verursacht wurden. E i n i g e p r o b l e m a t i s c h e Fälle von "Ausreißern" wurden in T a b e l l e 1 vermerkt. Z u m Schluß muß n o c h b e m e r k t werden, d a ß die ei­ g e n e n M e ß f e l d e r s e h r w a h r s c h e i n l i c h a l l e in permafrostlosen G e b i e t e n liegen; für die h ö c h s t e n M e ß ­ f e l d e r in H ö h e n u m 2 9 0 0 - 3 1 0 0 m ü b e r NN in der Sierra Nevada ist dies allerdings n o c h n i c h t ganz si­ c h e r . B e i m Vergleich v o n M e ß e r g e b n i s s e n im Kapi­ tel 4 wird das jeweils zu berücksichtigen sein.


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KARL-ULRICH BROSCHE

3 Ergebnisse v o n drei- bzw. vierjährigen Meßreihen in d e n Picos de Europa, in d e r P e n a Prieta, in d e r Sierra d e Urbion u n d in d e r Sierra Nevada 3.1 P i c o s d e E u r o p a (Nördliches Kantabrisches Gebirge) Hier w u r d e n im Zentralmassiv M e ß f e l d e r zwischen 1 7 0 0 m H ö h e ( 1 0 0 m südlich des Paradors "Refugio d e Aliva") und 2 4 0 0 m H ö h e (Südfuß d e s T e s o r e r o 2 5 7 0 m. T o p . Karte v. S p a n i e n 1 : 5 0 0 0 0 , Bl. 8 0 B u ronju. Spezialkarte P i c o s d e Europa, M a c i z o Central) angelegt. Die H a n g w i n k e l differieren a u f den einzel­ n e n Feldern nur z w i s c h e n 2 5 ° und 3 2 ° . D i e Meßfel­ der 1 - 4 befinden sich, zwischen 1 7 0 0 m und 1 9 4 0 m H ö h e ü b e r NN, im B e r e i c h g e s c h l o s s e n e n o d e r fast g e s c h l o s s e n e n Rasens Lind sind gut mit e i n e m gelän­ d e g ä n g i g e n Fahrzeug e r r e i c h b a r . Kalk, T o n s c h i e f e r und Kalk oder Tonschiefer allein bilden in diesen Meß­ feldern ein tonig-lehmiges Verwitterungssubstrat, in das häufig Kalkblöcke eingebettet sind. Ein deuüicher Formenschtitz der g e b u n d e n e n SoliflLiktion tritt hier a b e r nicht auf, sieht m a n e i n m a l v o n e i n i g e n W a n ­ d e r b l ö c k e n (Abb. 1 ) in d e n b e i d e n o b e r e n Feldern (Meßfeld 3 und 4 ) dieser vegetationsbestandenen Stu­ fe ab. Die Messungen in diesen vier Feldern mit Ra­ s e n b e d e c k u n g e r g a b e n , d a ß hier d u r c h a L i s schon mit flächenhaften Massenverlagerungen zu r e c h n e n ist einige Holzpflöcke zeigten jährliche B e w e g u n g e n von 2 , 5 bis 3 . 6 cm. Da diese G e b i e t e beweidet werden, ist es nicht ausgeschlossen, d a ß Viehtritt (Pferde, Rinder, Z i e g e n . Schafe) d i e s e recht g r o ß e n jährliehen Wan­ d e r u n g s b e t r ä g e h e r v o r g e r u f e n hat. D i e j ä h r l i c h e n D u r c h s c h n i t t s w e r t e in den vier M e ß f e l d e m sind j e ­ d o c h , w e n n die g a n z e dreijährige M e ß p e r i o d e b e ­ trachtet wird, n o c h relativ gering ( 0 , 3 4 cm; 0 , 3 2 cm; 0 , 2 1 cm; 0 , 8 5 cm). Der höchste Weit von 0 , 8 5 cm/Jahr w u r d e im offenbar recht fließfähigen T o n s c h i e f e r er­ mittelt (Meßfeld 4 ) . Ein Vergleich der Meßfelder 3 und 4 ergibt, daß bei sonst nahezu gleichen sonstigen Fak­ toren offenbar der Gesteinseinfluß ( T o n s c h i e f e r und Kalk zu T o n s c h i e f e r ) durchschlägt. W i e s c h o n in Kapitel 2 in a l l g e m e i n e r F o r m a n g e ­ deutet, kam es in den Meßfeldern 3 u n d 4 zu größe­ ren Ausfällen von Holzpflöcken. Die Meßfelder 5 bis 7 liegen am S-Fuß des T e s o r e r o ( 2 5 7 0 m ) im "caliza de montaha" ( d e v o n i s c h e r Mas­ s e n k a l k ) b e i ca. 2 4 0 0 m H ö h e im H ö h e n s t o c k w e r k der u n g e b u n d e n e n Solifluktion ( S c h e r b e n k a r s t ) ; sie k ö n n e n erst nach e i n e m längeren F u ß m a r s c h erreicht w e r d e n . Die Hänge sind ungegliederte Solifluktionsh ä n g e (Abb. 2 ) , in d e n e n an Kleinformen höchstens Wanderungsstaublöcke (i. S. H Ö L L E R M A N N S 1 9 6 4 ) vor­ k o m m e n . Der "caliza d e montana" liefert e i n e n quellund nitschfähigen rotbraunen Verwitterungslehm, auf d e m die Steine g e r a d e z u "schwimmen". In den M e ß ­

feldern 5 und 7 w u r d e n markierte S t e i n e u n d Holz­ pflöcke vermessen, im Meßfeld 6 nur Steine. B e i Süd­ e x p o s i t i o n variieren d i e H a n g n e i g u n g e n z w i s c h e n 2 5 ° und 2 8 ° . Der Schutt fließt in allen drei Fällen in Richtung auf g r o ß e D o l i n e n ("hoyos") zu, die auf ei­ n e m recht breiten Sattelgelände z w i s c h e n z w e i Talsystemen liegen. V o m Meßfeld 6 a b g e s e h e n , e r g e b e n sich in der Frostschuttzone des Scherbenkarstes detitlich h ö h e r e jährliche B e w e g u n g s b e t r ä g e als im Ras e n g e l ä n d e 7 0 0 bis 3 5 0 m tiefer (Meßfelder 1 - 4 ) . Ein V e r g l e i c h der E r g e b n i s s e von Meßfeld 4 ( M e ß r e i h e 1 9 7 2 - 1 9 7 5 - P f l ö c k e ) mit d e n e n v o n M e ß f e l d 7 ( M e ß r e i h e 1 9 1 - 1 9 7 5 - Pflöcke) ergibt e i n e n signifi­ kanten Unterschied. Allerdings sind d i e s e beiden M e ß r e i h e n streng g e n o m m e n nicht v e r g l e i c h b a r , da sie nicht ü b e r den g l e i c h e n Zeitraum hin Ergebnisse lieferten. 7

Das MelSfeld 7 k o n n t e im J a h r e 1 9 7 2 n i c h t n a c h g e ­ m e s s e n w e r d e n , da e s am 2 5 . 7 . 1 9 7 2 n o c h u n t e r S c h n e e lag. Vergleicht man die Ergebnisse für Stein­ b e w e g u n g e n der M e ß f e l d e r 5 ( 1 , 8 8 c m / J a h r ) und 7 ( 1 , 6 0 c m / J a h r ) mit d e n Ergebnissen der P f l o c k b e w e ­ g u n g e n in den Meßfeldern 1 - 4 , so e r g e b e n sich eindetitige signifikante Unterschiede. D i e u n g e b u n d e n e Solifluktion, von B Ü D E L ( 1 9 4 8 ) auch freie Solifluktion g e n a n n t - wobei b e i d e B e z e i c h n u n g e n m. E. in glei­ c h e r W e i s e unglücklich bzw. irreführend sind -, geht offenbar schneller vonstatten als die g e b u n d e n e So­ lifluktion. Nach den n e u e n Ergebnissen v o n G A M P E R ( 1 9 8 3 . 1 9 8 5 ) kann dies j e d o c h nur mit V o r b e h a l t ge­ sagt werden, d e n n in m e i n e n Untersuchungen konn­ te die Rolle, die die S c h n e e d e c k e n d a u e r spielt, nicht untersucht w e r d e n . S e h r w a h r s c h e i n l i c h ist j e d o c h , d a ß die niedrigen durchschnittlichen B e w e g u n g s b e ­ träge in Meßfeld 6 a u f die hier vorliegende T e n d e n z zu e i n e r langanhaltenden S c h n e e d e c k e im Vergleich zu d e n M e ß f e l d e r n 5 u n d 7 z u r ü c k z u f ü h r e n ist. So k o n n t e n im J a h r e 1 9 7 2 bei der ersten N a c h m e s s u n g nur die Pflöcke 1 - 7 n a c h g e m e s s e n w e r d e n , die in der Nähe der W ä r m e schnell a u f n e h m e n d e n u n d re­ flektierenden hellen F e l s e n gelegen w a r e n , w ä h r e n d a b P f l o c k 8 das g a n z e Meßfeld n o c h u n t e r e i n e r S c h n e e d e c k e lag. D a s bestätigt die g e n e r e l l e n Ergeb­ nisse von G A M P E R ( 1 9 8 3 , 1 9 8 5 ) . Die Frage, o b sich 1 8 c m tief e i n g e s c h l a g e n e Holz­ pflöcke schneller b e w e g e n als oberflächlich "schwim­ m e n d e " (also in das l e h m i g e Veiwittertingssubstrat s c h w a c h e i n g e l a g e r t e ) Steine und kleine B l ö c k e läßt sich folgendermaßen beantworten: Der T-Test für das Meßfeld 6 hat ergeben, d a ß sich die Holzpflöcke ( 0 , 2 5 c m / J a h r ) g e g e n ü b e r d e n markierten S t e i n e n ( 0 , 6 2 c m / J a h r ) in signifikanter W e i s e w e n i g e r s c h n e l l b e ­ w e g t e n und somit d i e M a s s e n v e r l a g e r u n g in c a . 2 0 cm Tiefe bereits auf d e m offenbar schneereichen Meßfeld w e n i g e r intensiv ist. D e r V e r g l e i c h d e r B e w e ­ gungsgeschwindigkeit der Holzpflöcke ( 1 , 3 3 c m / J a h r ) Lind Steine ( 1 , 6 0 c m / J a h r ) im Meßfeld 7 e r g a b dage-


Ergebnisse von Abtraglingsmessungen an periglazialen Solifluktionsschuttdecken in vier Hochgebirgen der Iberischen Halbinsel

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(Picos de Europa, Pena Prieta. Sierra de t'rbion und Sierra Nevada)

gen, d a ß kein signifikanter Bewegungsunterschied in d i e s e m offenbar lange Zeit schneefreien, insgesamt g e s e h e n m o b i l e r e n Meßfeld vorliegt. 3.2 Gebiet n ö r d l i c h d e r P e n a P r i e t a ( F a r o R o b a d o r i o u n d Alto de Cubil d e C a n ) i m K a n t a b r i s c h e n Gebirge Das G e b i e t liegt auf Blatt 81 Potes der spanischen to­ p o g r a p h i s c h e n Karte 1:50 0 0 0 und ist über e i n e n län­ geren Fußmarsch vom Dorfe Llanaves de la Reina aus, das an der Straße Riaho - Panes liegt, erreichbar. Das Meßfeld 8 liegt westlich des Passes z w i s c h e n F a ­ ro R o b a d o r i o ( 2 1 9 2 m ) und d e m B e r g Alto cle Cubil de Can ( 2 4 0 7 m ) in 1800 - 1830 m Höhe (Abb. 3 ) . W i e Abb. 3 erahnen läßt, läge hier o h n e Beweidung durch

tentiellen montanen Stufe bereits flächenhafter B o ­ denversatz auf 12 - 15° geneigten T o n s c h i e f e r h ä n g e n n a c h g e w i e s e n w e r d e n k a n n . D a s s c h e i n t mit den D u r c h s c h n i t t s w e r t e n v o n 0 , 8 5 cm (für 1 9 7 2 - 1 9 7 3 ) b z w . mit dem Durchschnittswert von 0 , 1 4 c m für die P e r i o d e 1973 - 1975 zumindest zeitweilig der Fall zu sein. B e i diesem Formenschatz in NW-Exposition und d e r völlig g e s c h l o s s e n e n R a s e n d e c k e in d e r U m g e ­ b u n g wird allerdings n o c h k e i n e u n t e r e Solifluktio n s g r e n z e angesetzt, s o n d e r n erst bei e i n e m flächenhaft e n t w i c k e l t e n , viel d e u t l i c h e r e n F o r m e n s c h a t z , wie

er in Abb.

5 und

bei

B R O S C H E (1978

a, 3 2 ff. u.

Abb.

8 - 1 7 ) dokumentiert ist. D a s in Abb. 4 sichtbare Rasengirlandenfeld am Ran­ de e i n e s Tälchens entspricht dem Meßfeld 9 und liegt zwischen 2050 und 2 0 8 0 m. ü. M., also ca. 2 5 0 m höher

A b b . 3: V o n Viehtritt in Stufen aufgelöste R a s e n d e c k e in e i n e m l a i c h e n westlich d e s P a s s e s z w i s c h e n Faro R o b a d o r i o ( 2 1 9 2 m ) u n d Alto d e Cubil d e C a n ( 2 4 0 7 m ) im P e n a P r i e t a - G e b i e t (südl. d e r P i c o s d e E u r o p a ) . Stufen z. T. zu R a s e n g i r l a n d e n w e i t e r e n t w i c k e l t . 1 8 0 0 - 1 8 3 0 m. T o n s c h i e f e r . 12 - 1 5 ° , N W - E x p o s i t i o n ( M e ß f e l d 8 ) . Fig. 3: T u r f c o v e r put into s t e p s by the i n f l u e n c e o f cattle in a little valley west o f t h e p a s s b e t w e e n F a r o R o b a d o r i o ( 2 1 9 2 m ) a n d Alto de Cubil d e Can ( 2 4 0 7 m ) in t h e P e n a Prieta r e g i o n (south o f t h e P i c o s d e Europa. N o r t h e r n Spain. C a n t a b r i a n M o u n t a i n s ) . S t e p s partly f o r m e d to g u i r l a n d s o f t u r f ( " R a s e n g i r l a n d e n " ) , h e i g h t 1 8 0 0 - 1 8 3 0 m, s c h i s t s o f marl, inclination 12 - 13°. N W - e x p o s i t i o n , e x p e r i m e n t a l site 8.

K ü h e u n d Kleinvieh w a h r s c h e i n l i c h e i n e g e s c h l o s ­ s e n e R a s e n d e c k e vor, zu d e r e n Auflösung in Stufen wahrscheinlich der Viehtritt beigetragen hat. Das läßt sich u. a. auch aus dem Minimalwert von - i , 0 c m für den Zeitraum von 1973 bis 1975 und d e m Maximal­ wert von + 3 , 5 c m für d e n g l e i c h e n Zeitraum w a h r ­ scheinlich machen. Bei Ixiclen Werten dürfte ViehtritteinflufS mitgewirkt haben. B e i diesem Meßfeld sollte lediglich getestet werden, o b 150 - 2 0 0 m unterhalb der r e z e n t e n Solifluktionsgrenze in der o b e r e n p o -

als d a s zuvor b e h a n d e l t e Meßfeld. M e ß f e l d 9 weist a u c h im Tonschiefergestein, allerdings in S W - E x p o sition entwickelt, bei deutlich größerer 1 langneigung ( 2 5 ° g e g e n ü b e r 12 - 15° bei Meßfeld 8 ) deutlich aus­ g e d e h n t e r e Rasengirlandenvorkommen auf. Der Paß z w i s c h e n Faro R o b a d o r i o (links o b e n a u ß e r h a l b der A b b . 4 g e l e g e n ) und Alto d e Cubil cle C a n . 2 4 0 7 m ( r e c h t s o b e n außerhalb der Abb. 4 g e l e g e n ) , liegt in F o r t s e t z u n g des T ä l c h e n s in hangaufwärtiger Rich­ tung. D i e H y p o t h e s e lautete, d a ß das h ö h e r e M e ß -


KARL-ULRICH BROSCHE

34

A b b . 4: Rasengirlanden d e r g e h e m m t e n Solifluktion bei 2 0 5 0 - 2 0 8 0 m a m Rande eines T ä l c h e n s . Gleiche Lokalität w i e Abb. 3. Tonschiefer. 25°. SW-Exposition (Meßfeld 9 ) . Fig. 4: T u r f guirlands ("Rasengirlanden") o f t h e " g e h e m m t e " solifluction in a height o f 2 0 5 0 - 2 0 8 0 m at t h e ridge o f a little valley. S a m e locality as in Fig. 3. S c h i s t s o f marl, inclination 2 5 ° , S W - e x p o s i t i o n ( e x p e r i m e n t a l site 9 ) .

feld 9 mit seiner viel flächenhafteren Entwicklung von R a s e n g i r l a n d e n der g e h e m m t e n Solifluktion deutli­ c h e r e B e w e g u n g s b e t r ä g e als das Meßfeld 8 aufwei­ sen müsse, zumal es ca. 2 5 0 m höher liegt als Meßfeld 8. D i e s e H y p o t h e s e wird durch die M e ß e r g e b n i s s e bestätigt. Im Zeitratim 1 9 7 2 / 7 3 wurde hier bei 11 Mes­ s u n g e n an H o l z p f l ö c k e n ein D u r c h s c h n i t t s b e w e ­ g u n g s w e r t von 1,48 c m / J a h r ermittelt, für d e n Zeit­ raum von 1973 bis 1 9 7 5 ( 2 Pflöcke w a r e n zwischen 1 9 7 3 u n d 1 9 7 5 v e r s c h w u n d e n ) w u r d e e i n Durchs c h n i t t s b e w e g u n g s w e i t v o n 0,52 c m ermittelt. Auch hier also wieder ein relativ h o h e r W e r t i m Zeitraum 1 9 7 2 / 7 3 ( 1 , 4 8 c m / J a h r ) w i e b e i Meßfeld 8 ( 0 , 8 5 c m ) und ein relativ niedriger jährlicher Wert für 1973 - 1975 (0,52 c m / J a h r ) wie im Meßfeld 8 ( 0 , 1 4 c m ) . Falls man dies nicht auf Intensitätsunterschiede in der B e w e i dung o d e r qualitative Unterschiede ( m e h r Schaf- und Z i e g e n b e w e i d u n g g e g e n ü b e r 1 9 7 2 / 7 3 m e h r Rinderb e w e i d u n g ) z u r ü c k f ü h r e n m u ß , w o z u k e i n e Erhe­ b u n g e n angestellt w u r d e n , m ü ß t e der S c h l u ß g e z o ­ g e n w e r d e n , d a ß I n t e n s i t ä t s u n t e r s c h i e d e in der Bewegungsgesehwindigkeit in verschiedenen Zeiträtim e n - 1 9 7 2 / 7 3 einerseits, 1973-75 andererseits - vor­ liegen. Die übrigen 4 Meßfelder (Meßfeld 1 0 - 1 3 ) dieses G e ­ b i e t e s w u r d e n a u f e i n e m flach g e n e i g t e n R ü c k e n ­ g e l ä n d e zwischen d e m niedrigen nördlich g e l e g e n e n B e r g Faro Robadorio ( 2 1 9 2 m ) und d e m stattlich ho­ hen Berg Alto de Cubil d e Can ( 2 4 0 7 m - vgl. Abb. 7 -

14 b e i B R O S C H E 1978 a, 3 2 ff.) angelegt. Das im Glimmerschiefer entwickelte P a ß g e l ä n d e liegt fast gleich hoch ( z w i s c h e n 2 1 3 0 und 2 1 5 0 m ) u n d ist ü b e r w i e g e n d flach g e n e i g t (3 - 6 ° ) . Nur das Meßfeld 13 weist 12 - 15° H a n g n e i g u n g a u f Aufgrund der B e w e i d u n g , der windausgesetzten R ü c k e n l a g e und der b e r e i t s beträchtlichen H ö h e ist das G e b i e t nur n o c h sporadisch von Vegetation bestanden, so d a ß sich ein F o r m e n s c h a t z der g e h e m m t e n Solifluktion mit R a ­ sengirlanden vom Miniaturtyp und v o n g e r a d e n Ra­ senstufen und girlandenförmig d u r c h g e b o g e n e n Ra­ s e n s t u f e n v o m M e s o t y p o d e r Makrotyp ergibt (vgl. B R O S C H E 1978 a, Abb.

8, 9, 10, 11).

Zwischen der paramoartigen Polstervegetation, die aus festuca-Gräsern, Zwergwacholder u n d Zwerg­ kieferrelikten besteht, treten große Flächen o h n e V e ­ getation auf (Abb. 5 ) , a u f denen der Fein- u n d Grob­ schutt fast "frei" wandert (Abb. 13 und 14 b e i B R O S C H E 1978 a). Hier waren einmal heute kaum erkennbare Grobschutt-Feinschuttstreifen entwickelt, die durch Viehtritt zerstört sind. B e i Entfernung des oberfläch­ lich auflagernden Schuttes kommt j e d o c h in der Fein­ erde ein Waschbrettmuster zum Vorschein (vgl. B R O S C H E 1978 a, Abb. 15, Fig. 2 und 3). D i e GrobschuttFeinschuttstreifen lassen eine Feineide- und Schuttwanderung vermuten. Diese läßt sich auch bereits daraus ablesen, daß sich der Grobschutt vor den hang­ abwärts gelegenen Vegetationsbändem an SchuttStufen (Abb. 5 rechte Seite) ansammelt, was sich


Ergebnisse von Abtragungsmessungen an periglazialen Solifluktionsschuttdecken in vier Hochgebirgen der Iberischen Halbinsel

35

(Picos de Europa, Pena Prieta, Sierra de Urbion und Sierra Nevada)

A b b . 5: P a ß g e l ä n d e z w i s c h e n F a r o R o b a d o r i o ( 2 1 9 2 m ) u n d Alto d e Cubil d e Can ( 2 4 0 7 m ) . Schuttfelder z w i s c h e n M e s o stufen d e r g e h e m m t e n Solifluktion. 2 1 3 0 m, G l i m m e r s c h i e f e r , 5 ° , N - E x p o s i t i o n ( M e ß f e l d 1 0 ) . B e w e g u n g erfolgt v o n links o b e n n a c h r e c h t s unten. Fig. 5: P a s s r e g i o n b e t w e e n F a r o R o b a d o r i o ( 2 1 9 2 m ) a n d Alto d e Cubil d e C a n ( 2 4 0 7 m ) . W a s t e fields b e t w e e n "Mesostufen" o f t h e " g e h e m m t e " solifluction. 2 1 3 0 m, schists o f g l i m m e r , inclination 5 ° , N - e x p o s i t i o n ( e x p e r i m e n t a l site 1 0 ) . T h e m o v e m e n t o f w a s t e and l o a m t a k e s p l a c e from t h e u p p e r left part t o t h e l o w e r right part.

nur durch ein relativ schnelleres Wandern d e s G r o b ­ schutts a u f d e m tonig-erdigen Basismaterial (vgl. auch Abb. 10 u. 11 bei B R O S C H E 1 9 7 8 a ) erklären läßt. In fast allen Meßfeldern u n d in allen zeitlichen Peri­ o d e n w u r d e n auf diesen Schuttfeldern zwischen d e n V e g e t a t i o n s b ä n d e r n deutlich m e ß b a r e B o d e n b e w e ­ gungsbeträge gemessen. Es zeigt sich - wie in d e n Pi­ cos d e Europa in Lagen v o n ü b e r 2400 m im B e r e i c h der u n g e b u n d e n e n Solifluktion (Meßfelder 5 - 7 ) - die T e n d e n z , d a ß sich a u f d e m Feinmaterial " s c h w i m ­ mende" Steine im Meßfeld 11 offenbar schneller b e ­ w e g e n als b i s in Tiefen v o n c a . 18 c m hineingetrie­ b e n e Holzpflöcke. Als Problem tauchten mehrere sogenannte "Ausreißer" auf (Meßfeld l t und 13), die einen deutlichen Einfluß a u f d e n Mittelwert a u s ü b e n k ö n n e n . W e g e n d i e s e r "Ausreißer" wurde auf statistische B e r e c h n u n g e n ver­ zichtet, die bestimmte Mittelwerte als signifikant un­ terschiedlich zu anderen a u s w e i s e n würden (vgl. T a ­ belle 1, F u ß n o t e n 1 bis 3). Allgemein läßt sich a m Beispiel des Meßfeldes 11 zei­ gen, d a ß d i e B e w e g u n g s b e t r ä g e nicht in j e d e m J a h r gleich h o c h sind. D i e s e A u s s a g e ist j e d o c h dahinge­ h e n d e i n z u s c h r ä n k e n , d a ß d i e alljährlich erfolgten N a c h m e s s u n g e n nicht in j e d e m J a h r exakt zur glei­

c h e n Zeit erfolgt sind (vgl. Kapitel 2 ) . S o k a n n in ei­ n e m J a h r die N a c h m e s s u n g recht früh erfolgt sein, n a c h d e m die S c h n e e d e c k e gerade abgetaut war, der B o d e n n o c h gefroren w a r u n d somit k a u m Massen­ b e w e g u n g e n bis in 15 - 2 0 c m Tiefe erfolgen k o n n ­ ten. Im Meßfeld 13 scheint d e r geringe B e w e g u n g s b e t r a g ( 0 , 2 7 c m b z w . 0 , 0 8 ) im Zeitraum z w i s c h e n 1 9 7 3 b i s 1975 erfolgt zu sein g e g e n ü b e r höheren B e w e g u n g s ­ b e t r ä g e n im J a h r e s r h y t h m u s 1 9 7 2 / 7 3 ( 0 , 6 b z w . 0 , 8 5 c m ) - hier vermessene Holzpflöcke. D i e H a n g n e i g u n g s u n t e r s c h i e d e (Vergleich d e r M e ß ­ felder 10 bis 12 - 3 bis 6 ° - mit Meßfeld 13 - 1 2 bis 15°) s c h e i n e n sich nicht a u f d i e Intensität d e r d u r c h ­ s c h n i t t l i c h e n B e w e g u n g s b e t r ä g e a u s z u w i r k e n . An­ gesichts der Gleichförmigkeit der Meßfelder - ge­ m e s s e n wurden im w e s e n t l i c h e n die B e w e g u n g e n in d e n Schuttfeldern z w i s c h e n d e n s c h m a l e n u n d brei­ teren V e g e t a t i o n s b ä n d e r n - überrascht e s nicht, d a ß sich trotz d e r Expositionsunterschiede k e i n e wesent­ lichen allgemeingültigen Aussagen m a c h e n lassen. Es e r s c h e i n t allerdings v o l l b e r e c h t i g t , d i e s e R ü c k e n ­ flächen zwischen Faro R o b a d o r i o u n d Alto d e Cubil d e C a n zur S o l i f l u k t i o n s z o n e zu r e c h n e n ( B R O S C H E

1978 a, S. 32 - 43).


T a b e l l e 1: E r g e b n i s s e d e r B e w e g u n g s m e s s u n g e n in Feinmaterial- und S c h u t t d e c k e n in der m o n t a n e n und periglazialen Stufe a u s g e w ä h l t e r G e b i r g e d e r I b e r i s c h e n H a l b i n s e l Meßfeld L o k a l i t ä t Nr.

I.

Höhe ü.N.N.

Gestein

gung

Nei

Expo­ sition

Solifluktionstyp

1.

Refugio de Aliva

1700-1710

Kalk

32"

SE

gebunden

2.

Ost-Fuß der Pena Vieja

1790-1800

Kalk u. Tonschiefei

25-28"

ENE

gebunden

Süd-Fuß der Pena Vieja

1920-1930

Kalk Li. Tonschiefer

31"

4. 5. 6.

7.

II. 8.

9.

Zeitraum der Messungen

Zahl der Messungen n

Durch­ B e m e r k u n g e n Minimal- M a x i n schnitts­ wert wert wert X cm / Jahr

X X X

1972-1975

17

0.34

1972-1973

21

0,70

1973-1975

17

0,21

X X X

1972-1973

32

0.56

1972-1975

27

0,32

1973-1975

Picos de E u r o p a

i

3.

Art d. M e ß ­ punkte HolzSteine pflöcke

Süd-Fuß der Pena Vieja

1930-1940

Fuß T e s o r e r o / Torre B l a n c o

2.380

Fuß T e s o r e r o / Torre Blanco

2380

Fuß T e s o r e r o / Torre B l a n c o

2400

Tonschiefei Kalk Kalk

Kalk

NNW

29-30"

NNW S

25"

25-28"

25-28"

Pena Prieta Westl. Paß am 1 8 0 0 - 1 8 3 0 Faro Robadorio

Ton­ schiefer

12-IS"

Westl. Paß am 2 0 5 0 - 2 0 8 0 Faro Robadorio

Ton­ schiefer

25"

Südl. Faro Robadorio

2130

Glimmer­ schiefer

5

Südl. Faro Robadorio

2150

Glimmer­ schiefer

5,5-6"

S

S

NW

SW

gebunden/ gehemmt gebunden

28

0.35

X X X

1972-1973 1973-197S

18

0.31

7

0,23

1972-1975

7

0.21

X X

1972-1973 1972-197S

33

1.40

19

0,85

ungebunden

X X

ungebunden

wie 1

0,3 - 0,1 -

2,0

- 0,5

3,0 5,0

- 0,8

3,2

- 0,9

1.5

0,0

1,4

0,3

3,6 4,1

-

wie

2,5 2,5 2,3

1

0,1

-

0,7 0.3

0.25 0.62

ungegliedert wie 5

-

0,2

2.5

0.1

12,2

33

1.15

ungegliedert

0.6

25,1

33 6

1,60

29.1

1,33

wie

3,5 4,5

geschlossener Rasen, von Rin­ dern aufgelöst

1

1971-1975

1 1

X

1971-1975

29

X

1973-1975

X

1971-1975

1,88 1

1971-1975

X X

1972-1973

8

0,85

1973-1975

1(1

0,14

X X

1972-1973

11

1,48

1973-1975

9

0,52

gehemmt/ X ungebunden X

1972-1973

11 1 1

0,29

gehemmt

1

-

0,3 0,4

ungegliedert

47

X

gebunden

wie

0,2 -

1,41

1972-1975 1972-1973

ungebunden X

ohne Solifluktionsformen

5

Rasengirlanden d. gehemmten

24,0 6,7

6,5

0,5

1,1

- 1.0

3.5

- 0.2

5,4 2,5

0,0

Solifluktion 10.

11.

12.

Südl. Faro Robadorio

2150

Glimmer­ schiefer

13.

Südl. Faro Robadorio

2150

Glimmer­ schiefer

" Mit einem "Ausreißer", ohne diesen "Ausreißer":

N

s

1973-1975

ungebunden X X X X

0,62

1971-1972

9

0.36

1971-1972

26

0,70

1972-1973

26

1.69

1971-1975

26

1.74

11

"

Mesostufen d. gehemmten Solifluktion

-

- 0,2

1,3 5,5

FeinschuttGrobschutt­ streifen

- 1,1 - 0,1

(6.3)

- 0,2

5,2

0,5

13,5

-0,7

2,9

0,0

2,2

0,0

6,0

- 0,5

1,3

3"

WNW

ungebunden X

1971-1972

20

0.20

wie 11

12-15

\

gehemmt

1972-1973

21

0.6 «

1972-1975

17

0.27

1972-1973

22

0 , 8 5 -"

Girlanden der gehemmten Solifluktion

1973-1975

18

0,08

0,48

cm;

21

X X X X

Mit einem "Ausreißer :

;

o h n e "Ausreißer . der 6 , 0 cm ergab.

0,3

1,8


Ergebnisse von Abtragungsmessungen an periglazialen Solifluktionsschuttdecken in vier Hochgebirgen der Iberischen Halbinsel i l'icos de Europa. Pena l'rieta, Sierra de Urbiön und Sierra Nevada)

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37


Zahl der Messungen

1972-1973 1972-1975

1 1 14

gehemmt

1972-1973 1972-1973

27 27

0,09 0,25

Miniaturtcrras-0,7 setten .1. Ginster - 0,8 55 %. trocken

S

gehemmt,z.T. \ ungebunden x

1971-1972 1972-1973 1971-1975

30 27 21

0.61 0,33 0,3

Ginstern.-0.2 1.9 festuea in Stufen. - 0.5 1.4 Girlanden 11. - 1.2 3.2 Schuttfelder aufgelöst, trocken

E

ungebunden (vorwiegend) x

1972-1975 1972-1975

20

9

0.62 0.51

weitgehend 0,2 (3 Jahre) 6,8 ungebundene 0,9 (3 Jahre) 2,5 amorphe Soli­ fluktion, wenig Ginstei

S

gehemmt,z.T. ungebunden

1971-1972 1971-1975 1971-1972 1971-1975

1 1 13 30 25

0.74 0,31 0.99 0.34

trockenes Meßleid, 20% Vegetation (Ginster u. festueaRaseninseln)

S

ungebunden

1971-1972 1971-1975 1971-1972 1971-1975

28 33 11 12

ungebunden

1972-1975 1972-1973

25 26

tingebunden

1972-1975 1972-1973

38 38

ungebunden

1971-1975 1971-1072

Höhe ü.N.N.

Gestein

Neigung

Exposition

Solifluktionstyp

25.

Nördl. Capileira

2400-2410

GlimmerSchiefer

16"

WNW

gehemmt

26.

Nördl. Capileira

2460

GlimmerSchiefer

15" 12"

SSW

27.

Nördl. Capileira

2465

GlimmerSchiefer

16-17"

28.

Nördl. Capileira westl. El Chorillo

2720-2730

GlimmerSchiefer

6"

29-

El Chorillo

2765-2775

GlimmerSchiefer

18-19"

30.

S-Seite des Mulhacen

2950

GlimmerSchiefer

18"

31.

W-Seite des Mulhacen

3055

GranatGlimmerSchiefer

30.5"

WSW

32.

W-Seite des Mulhacen

3060

GranatGlimmerSchiefer

23-25"

WSW

33.

Westl. Laguna de Caldera

3085-3105

GlimmerSchiefer

27"

SSE

z

T

B e m e r k u n g e n Minimal- Maximal­ Durch­ wert wert schnitts wert x cm / Jahr in oberstem Vor- -0,3 1,2 0.67 kommen von 0,3 5,4 0,71 Zwergkiefern, an natürlicher Waldgrenze

Zeitraum der Messungen

Meßfeld Lokalität Nr.

Art d. M e ß punkte HolzSteine pflöcke x x

-

1.0 2,7

0,5 0,2 0,2 0,5

1,5 2,7 3,5 4,3

0,49 0,76 0.3a 0,67 3,76 3,63

- 0.3 -0.5 - 1,0 -0,2

13,3 1,4 4,5

2,7 0.6

27.8 8.8

2.62

Lage 50 m ober­ 0,8 halb d. Straße 0,2 Capileira-Veleta, oberh. km-Stcin 28

26.3 10,3

1,69 0.91

1,6 0,0

26,0 10,8


Ergebnisse von Abtragungsmessungen an periglazialen Solifluktionsschuttdecken in vier Hochgebirgen der Iberischen Halbinsel

39

(Picos de Europa. Pena Prieta, Sierra de Urbiön und Sierra Nevada)

3.3 Sierra de U r b i ö n Die B e r g w e l t der Sierra d e Urbiön ist von C o v a l e d a (nordwestl. der Provinzhatiptstadt Soria g e l e g e n ) ü b e r Forstwege gut mit d e m Auto zu erreichen ( T o p . Kar­ te v. S p a n i e n 1:50 0 0 0 , Blatt 3 1 6 Quintanar de la Sier­ ra). D i e Sierra de Urbion g e h ö r t zum nördlichen I b e ­ rischen Randgebirge und w u r d e bei BROSCHE ( 1 9 7 8 a, 6 0 - 6 2 , A b b , 2 5 , 26) ausführlich behandelt u n d a b ­ gebildet. E i n e an der V o r d e r - und Rückseite glazial überprägte mächtige Sandsteinschichtstufe b z w . ein S a n d s t e i n s e h i e h t k a m m , b e s t e h e n d aus M e r g e l n im S o c k e l b i l d n e r und m ä c h t i g e n , z. B . b a n k i g e n S a n d ­ steinen im Stufenbildner - o b e r h a l b der W a l d g r e n z e gelegen - weist einen lebhaften Formenschatz der ge­ b u n d e n e n Solifluktion auf. D i e s gilt besonders für die steile Vorderseite, w e n i g e r für die flach ( 8 - 1 5 ° ) a b ­ fallende Rückseite. An den windausgesetzten Rücken­ lagen d a g e g e n ist die V e g e t a t i o n aufgelockert, u n d ein F o r m e n s c h a t z d e r g e h e m m t e n Solifluktion stellt sich hier häufig ein. Abb. 6 gibt einen guten Eindruck v o n der r a s e n b e w a c h s e n e n Vorderseite der Schicht­ stufe, an d e r n e b e n Solifluktionszungen, - h a l b z u n gen, L o b e n und Schrägterrassen der g e b u n d e n e n S o ­

lifluktion a u c h riesige W a n d e r b l ö c k e v o r k o m m e n , die v e r m e s s e n wurden. W e n n in der Einleitung (Kap. 2) von Holzpflöcken die R e d e war, die vermutlich von Hirten entfernt worden sind, s o b e z o g e n sich die B e ­ m e r k u n g e n vor allem auf d i e s e s Gebiet. Nicht auszu­ schließen ist allerdings auch, daß die Holzpflöcke von Rasenstraten innerhalb e i n e s J a h r e s "überflössen" und damit verdeckt worden sind (s. u.). O b w o h l hier ur­ sprünglich in mehreren Meßfeldern m e h r e r e hundert Holzpflöcke installiert und vermessen w o r d e n waren, k o n n t e n nur ganz wenige ( 5 Exemplare - Meßfeld 14) ü b e r e i n e n Zeitraum von 2 J a h r e n 1971 bis 7 3 nach­ g e m e s s e n werden. Die E r g e b n i s s e mit e i n e m Durch­ schnittswert von 6,54 c m / J a h r e n t s p r e c h e n d e r Ver­ mutung, d a ß an diesem H a n g bei 25 bis 3 1 ° Neigung ein intensives Fließen vorliegt. D a b e i kann e s sich al­ lerdings u m eine K o m b i n a t i o n von Gelisolifluktion und D u r c h t r ä n k u n g s f l i e ß e n handeln, d e n n b e i NEExposition hält sich hier d e r S c h n e e bis l a n g e in den S o m m e r u n d liefert reichlich S c h n e e s c h m e l z w a s s e r . Eindeutige W a n d e r u n g s b e t r ä g e wiesen hier auch die W a n d e r b l ö c k e von einer G r ö ß e a u f w i e sie in Abb. 1 zu s e h e n ist. Da sie viel tiefer in den lehmig-tonigs t e i n i g e n U n t e r g r u n d h i n e i n r e i c h e n als d i e instal-

A b b . 6 : N E - S e i t e der Llanos d e la Sierra ( 2 1 8 3 m ) in d e r Sierra d e U r b i ö n ( w e s t l . Soria, n ö r d l i c h e s I b e r i s c h e s R a n d g e b i r g e ) . A b c a . 2 0 3 0 m im S a n d s t e i n s c h u t t und roten M e r g e l ( M e r g e l stellt S o c k e l b i l d n e r e i n e r S a n d s t e i n - S c h i c h t s t u f e ) e i n lebhaf­ ter F o r m e n s c h a t z der g e b u n d e n e n Solifluktion mit S o l i f l u k t i o n s l o b e n , H a l b z u n g e n und S c h r ä g s t u f e n . Im o b e r e n Teil 2 5 3 1 ° , N E - E x p o s i t i o n ( M e ß f e l d e r 1 4 und 15). Fig. 6 : NE side o f t h e Llanos d e la Sierra ( 2 1 8 3 m ) in t h e Sierra de U r b i ö n (west o f Soria, n o r t h e r n Iberic ridge m o u n t a i n s - N ö r d l i c h e s Iberisches R a n d g e b i r g e ) . A b o v e 2 0 3 0 m in s a n d s t o n e w a s t e a n d red marl vivid forms o f t h e " g e b u n d e n e Solifluktion" with solifluction l o b e s . "Halbzungen" ( h a l f t o n g u e s ) a n d "Schrägstufen" ( o b l i q u e s t e p s ) . In t h e u p p e r part 25 - 3 1 ° , NE-exposition ( e x p e r i m e n t a l sites 1 4 a n d 1 5 ) .


40

KARL-ULRICH BROSCHE

Merten I [olzpflöcke, erfahren sie offenbar eine nicht so schnelle B e w e g u n g w i e die sich an der Hangober­ fläche recht schnell b e w e g e n d e n Straten aus rasenb e s t a n d e n e m l e h m i g e m Material. An steileren Hän­ g e n von 25 bis 3 1 ° b e w e g e n s i c h die d i c k e n W a n d e r b l ö c k e , was nicht verwunderlich ist, offenbar schneller ( 2 , 5 3 c m J a h r ) als an nur 2 0 - 2 5 ° g e n e i g t e n Hangpartien ( 1 . 2 2 c m J a h r ) . Alle hier g e n a n n t e n Da­ ten w i e s e n signifikante U n t e r s c h i e d e auf. Insgesamt läßt sich sagen, d a ß sich die Vermutungen bezüglich einer intensiven Massenverlagerung an die­ s e m Stufenhang voll durch die Messungen bestätigen ließen. Neben dem Formenschatz der gebundenen Solifluktion, w i e e r a u c h in A b b . 6 z u m Ausdruck k o m m t , w u r d e zusätzlich die F e i n b e o b a c h t u n g g e ­ macht, d a ß sich selbst bei flacheren Neigungen von 10 bis 13° am Übergang des Hanges zum schwach g e ­ neigten Hangfuß R a s e n d e c k e n regelrecht in d ü n n e n Straten v o n e i n i g e n Z e n t i m e t e r n D i c k e überfließen. Dabei ist stellenweise und temporär eine starke Durch­ tränkung des G e l ä n d e s festzustellen. Alle o b e n mitgeteilten tincl in T a b . 1 aufgeführten Da­ ten s t a m m e n allerdings v o n d e m o b e r e n Abschnitt

des Stufenhanges. d e r nur ca. 8 - 15 m von der anste­ h e n d e n Felswand ( M e ß p u n k t ) entfernt liegt. Am mitt­ leren und unteren Hang wären vermutlich unter d e m starken Wirken des Durchtränkungsfließens ganz ähn­ liche Beträge zu ermitteln, wie sie z. B . D E G E ( 1 9 4 1 ) mitgeteilt hat (vgl. Kap. 1). 3.4 Sierra Nevada ( N o r d s e i t e ) Auf der N-Seite der Sierra Nevada Spaniens ( B l . 1:30 0 0 0 : 1027 G u e j a r Sierra) wurden fünf Meßfelder in H ö h e n zwischen 2 3 0 0 und 3 1 6 5 m ü. M. angelegt. Die unteren Meßfelder 16 und 17 liegen bei 2.500 und 2425 m ü. M. im B e r e i c h des schwach aufgelösten Ra­ sens. Die Abb. 7 (Meßfeld 16) steht stellvertretend für das Meßfeld 17 und läßt Kleinstufen u n d schwach ent­ wickelte Girlanden der gehemmten Solifluktion er­ k e n n e n (links unten) bzw. vermuten. Aufgrund die­ ses Fonnenschatzes der gehemmten Solifluktion an mittelsteilen Glimmerschieferhängen v o n 16 bis 20° bei einer Vegetationsbedeckung von ca. 50 % wairde von B R O S C H E ( 1 9 7 8 a: 74 ff, S. 1 1 0 ) die untere Solifluktionsgrenze bei 2.300 m angesetzt. Der Hang o b e r

A b b . 7: Unterstes Meßfeld a u f N-Seite d e r Sierra Nevada nördl. d e s Parador ( S t r a ß e G r a n a d a - Veletagipfel) b e i 2 2 8 0 - 2 3 0 0 m. Stufiger H a n g mit f e s t u c a - R a s e n und Zwergginster, V e g e t a t i o n c a . 3 0 "/«. G l i m m e r s c h i e f e r . 16°. S W - E x p o s i t i o n ; s c h w a c h e n t w i c k e l t e G i r l a n d e n d e r g e h e m m t e n Solifluktion k a u m e r k e n n b a r . Meßfeld e t w a parallel zum u n t e r e n B i l d r a n d verlau­ fend. Im Hintergrund Skistadt d e r Sierra N e v a d a im E n t s t e h e n begriffen b e i c a . 2 2 0 0 m. lag. 7.: Lowest e x p e r i m e n t a l site o n t h e northern side o f the Sierra Nevada, north o f the parador ( r o a d G r a n a d a - V e l e la s u m m i t ) at 2 2 8 0 - 2300 m. Stepped s l o p e with festuca-turf a n d b r o o m , v e g e t a t i o n c o v e r s 5 0 % o f t h e soil. Schists o f g l i m m e r . 16°. S W - e x p o s i t i o n ; w e a k d e v e l o p e d guirlands o f t h e " g e h e m m t e Solifluktion" can hardly b e n o t i c e d . E x p e ­ rimental

site ± parallel t o the l o w e r ridge o f the picture. In the b a c k g r o u n d "skicity" o f the Sierra N e v a d a at 2 2 0 0 m just

b e i n g built.


Ergebnisse von Abtragungsmessungen an periglazialen Solifluktionsschuttdecken in vier Hochgebirgen der Iberischen Halbinsel

41

(l'icos de Europa, Pena Prieta, Sierra de Urbiön und Siemi Nevada)

halb d e r S t r a ß e wird von Skifahrern nicht b e n u t z t , dient jedoch als Weidegebiet. W i e die variierende Zahl der M e s s u n g e n in Meßfeld 16 für die verschiedenen M e ß z e i t r ä u m e zeigt, g a b e s mehrfach V e r l u s t e d e r Holzpflöcke. Für den dreijährigen Meßzeitraum von 1 9 7 2 b i s 1 9 7 5 k o n n t e b e i 12 ständig v e r m e s s e n e n Holzpflöcken ein Mittelwert v o n 0,17 c m / J a h r ermit­ telt w e r d e n . Im Zeitraum 1 9 7 2 - 73 lag der J a h r e s durchschnittsbetrag bei 14 Holzpflöcken aber b e i 0 , 3 6 cm. Die Minimal- und Maximalwerte zeigen keine B e ­ s o n d e r h e i t e n , d. h. k e i n e b e m e r k e n s w e r t e n "Aus­ reißer". D a s v e r w u n d e r t b e i 1 8 c m tief e i n g e s c h l a ­ g e n e n Holzpflöcken auch nicht. Das Hauptergebnis zu d i e s e m Meßfeld lautet, d a ß hier bereits m e ß b a r e , wenn auch n o c h geringe Bodenbewegungsbeträge v o r l i e g e n , d i e vermutlich a u c h ein w e n i g d u r c h Viehtritt mitverursacht w e r d e n . Das ca. 125 m h ö h e r g e l e g e n e Meßfeld 17 weist b e i gleicher S W - E x p o s i t i o n 2 8 - 3 0 ° Neigung a u f A u c h hier liegt stufiger Rasen mit festtica-Girlanden der ge­ hemmten Solifluktion vor. Die Vermutung, daß in die­ sem Meßfeld, ebenfalls aus Holzpllöcken aufgebaut, höhere durchschnittliche Jahresbewegungsbeträge vorliegen w ü r d e n als im Meßfeld 16, bestätigte sich für d e n e r s t e n M e ß z e i t r a u m 1 9 7 2 / 7 3 mit B e w e ­

g u n g s b e t r ä g e n von nur 0 , 1 3 c m / J a h r b e i 7 M e s s u n ­ gen nicht. B e i nur 3 kontinuierlich vermessenen Holz­ p l l ö c k e n bestätigt sich allerdings diese Vermutung für den 3-Jahreszeitraum von 1972 bis 1975. Da die Durch­ s c h n i t t s w e r t e / J a h r in b e i d e n Meßfeldern s e h r stark von einzelnen Maximalwerten beeinflußt werden kön­ nen und die Zahl der M e s s u n g e n in b e i d e n Meßfel­ dern s e h r gering ist, wird d i e s e n Aussagen w e n i g B e ­ deutung beigemessen. Auch auf eine statistische Überprüfung dieser W e r t e wird verzichtet. S o bleibt lediglich die Feststellung zu treffen, daß auch im Meßfeld 17 bei 2425 m nachweisbar mit flächenhaften B o ­ d e n b e w e g u n g e n zu r e c h n e n ist, die bis in ± 18 c m Tiefe hinabgehen. Dabei sind die B o d e n b e w e g u n g e n e i g e n t l i c h nur für die S c h u t t f e l d e r z w i s c h e n d e n Rasenstufen und -girlanden der g e h e m m t e n Solifluk­ tion n a c h w e i s b a r . Die Meßfelder 1 8 - 2 0 liegen wenigstens 5 0 0 m höher als das Meßfeld 17. In d i e s e n Höhen herrscht bereits weitflächig u n b e w a c h s e n e r Glimmerschieferschutt vor, der zur Höhenstufe d e r u n g e b u n d e n e n Solifluk­ tion zu zählen ist ( B R O S C H E 1978 a: 110 f.). Das rasenbew a c h s e n e muldenförmige G e l ä n d e der Abb. 8 ( M e ß ­ feld 1 8 ) stellt in dieser H ö h e v o n 2 9 5 0 m ü. M. e i n e A u s n a h m e dar. da hier l a n g e Zeit im J a h r S c h n e e -

A b b . 8: M e ß f e l d 1 8 bei 2 9 5 0 m an d e r Nordseite d e s V e l e l a g i p f e l s . G l i m m e r s c h i e f e r . 22 - 2 5 ° . S-Exposition. g e b u n d e n e S o ­ lifluktion mit e i n i g e n s c h w a c h e n t w i c k e l t e n R a s e n z u n g e n , d i e k u p p i g e s M i k r o r e l i e f enthalten; f e u c h t e s M e ß f e l d u n t e r h a l b e i n e s l a n g e a n h a l t e n d e n S c h n e e f l e c k s . Lokalität liegt n a h e d e n o b e r s t e n m i n a s , westl. d e r I l a u p t s t r a ß e zum V e l e t a g i p f e l n a h e e i n e m W e g , der bei 3 0 0 0 m nach W zu d e n m i n a s führt, w e n i g nördl. e i n e s kleinen S t a u s e e s , d e r in K a r b e c k e n an­ gelegt w u r d e . Fig. 8: E x p e r i m e n t a l site 18 at 2 9 5 0 m on the n o r t h e r n side o f t h e V e l e t a summit. Schists o f glimmer, 22 - 2 5 ° , S - e x p o 11

sition, " G e b u n d e n e " solifluction with s o m e w e a k l y d e v e l o p e d turf t o n g u e s , w h i c h c o n t a i n "kuppiges Mikrorelief ; moist e x p e r i m e n t a l s i t e below a l o n g lasting snow spot. Locality is situated n e a r to the u p p e r "minas", west o f t h e m a i n r o a d to V e l e t a summit, in the n e i g h b o u r h o o d to a dirt road, w h i c h l e a d s t o t h e "minas" at 3 0 0 0 m in a westerly direction.


42

KARL-ULRICH BROSCHE

d e c k e n e i n f l u ß besteht (vgl. auch S O U T A D E und B A U D I E R E 1970, deren Ergebnisse bei B R O S C H E 1978 a: 7 5 f. ausführlich z t i s a m m e n g e f a ß t w e r d e n ) . D a s Haupt­ e r g e b n i s zu d e n dreijährigen M e s s u n g e n in d i e s e m Meßfeld lautet: bei 22 - 2 5 ° g e n e i g t e m z u s a m m e n ­ h ä n g e n d e m Rasen mit s c h w a c h e n t w i c k e l t e n Rasen­ l o b e n herrscht in S - E x p o s i t i o n bereits e i n e deutliche

c m . W i e sich b e i d e r Betrachtung d e r Meßfelder d e r Südseite der Sierra Nevada noch zeigen wird, sind die e b e n mitgeteilten jährlichen B e w e g u n g s b e t r ä g e recht niedrig; sie w ü r d e n sogar noch deutlich geringer sein, w e n n nicht zwei "Ausreißer" (9,6 c m - 1973 - 1975 bzw. 10,2 c m - 1972 bis 7 5 ) auftreten w ü r d e n . Der Schlüs­ s e l zur D e u t u n g d i e s e r g e r i n g e n j ä h r l i c h e n D u r c h -

A b b . 9: M e ß f e l d 1 9 . A m o r p h e r W a n d e r s c h u t t d e r u n g e b u n d e n e n Solifluktion. 3 0 0 0 m, G l i m m e r s c h i e f e r , o b e r e r Teil 3 0 ° , unterer Teil 3 4 - 3 5 ° . B l i c k s c h r ä g h a n g a b w ä r t s a u f das M e ß f e l d , S S W - E x p o s i t i o n , k a u m Feinmaterial; M e ß f e l d , d e s s e n o b e ­ rer Punkt bei 3 0 0 0 m liegt, ist fast e i n e S c h u t t h a l d e . Fig. 9: E x p e r i m e n t a l site 19. A m o r p h solifluction w a s t e o f t h e free solifluction, 3 0 0 0 m, schists o f g l i m m e r , u p p e r part 3 0 ° , l o w e r part 3 4 - 3 3 ° . View o b l i q u e d o w n w a r d s at t h e e x p e r i m e n t a l site, S S W - e x p o s i t i o n , little fine material: this e x p e r i m e n t a l site is nearly a "Schutthalde".

flächenhafte B o d e n b e w e g u n g von 0,74 em/Jahr ( 1 9 7 2 / 7 3 ) b z w . 0 , 7 8 c m / J a h r ( 1 9 7 2 / 7 5 ) . D a b e i blieb die Fflockzahl von 10 konstant. D i e aus der Makrobetrachtung ( s c h w a c h entwickelte L o b e n der g e b u n ­ d e n e n Solifluktion) h e r a u s g e w o n n e n e V e r m u t u n g zur B o d e n b e w e g u n g wird durch die M e s s u n g e n ein­ drucksvoll bestätigt tind in etwa quantifiziert. Das u m 5 0 m höher, b e i 3 0 0 0 m l i e g e n d e Meßfeld 19 (Abb. 9 ) liegt unterhalb großer glatter Felsflächen mit e i n e m klar e n t w i c k e l t e n W a s s e r e i n z u g s g e b i e t u n d wird durch die ausführliche Bildcharakterisiening aus­ r e i c h e n d v o r g e s t e l l t . Es liegt b e r e i t s in d e r Frosts c h u t t z o n e , also im B e r e i c h der u n g e b u n d e n e n S o ­ lifluktion. Hier wurden 16 Steine auf e i n e m 3 0 bis 3 5 ° steilen Hang markiert, die von w e n i g o d e r von k e i ­ n e m Feinmaterial ummantelt waren. Der durch­ schnittliche B e w e g u n g s b e t r a g für d e n Zeitraum von 1972 bis 1975 betrug 0,82 cm, für den Zeitraum 1972 bis 7 3 0 . 4 9 c m , für d e n Zeitraum 1 9 7 3 bis 1975 0 , 9 8

schnittswerte liegt in der bereits e r w ä h n t e n F e i n m a ­ terialarmut, d. h. in der Tatsache, d a ß hier bei 3 0 - 3 5 ° Neigung bereits fast Schutthaldenverhältnisse vorlie­ gen. Somit handelt e s sich nicht um ein typisches M e ß feld der u n g e b u n d e n e n Solifluktion. D a s Meßfeld 2 0 d a g e g e n liegt bei 3 1 6 5 m direkt un­ terhalb einer W a n d des Veletagipfels in N N W - E x p o ­ sition (ein Bild l i e g t nicht v o r . ) B e i n u r 19° H a n g ­ neigung und reichlich Feinmaterialanteil w u r d e n 22 (Zeitraum 1 9 7 1 / 7 2 ) , 25 (Zeitraum 1 9 7 2 / 7 3 ) b z w . 21 S t e i n e (Zeitraum 1 9 7 1 - 1 9 7 5 ) v e r m e s s e n . Ü b e r das Meßfeld lief 1971 u n d 1972 n o c h k e i n e Skipiste; das Veletagebiet w u r d e erst, wie Abb. 7 zeigt, ab 1 9 7 1 / 7 2 zu einem Skipisten-Zentnim ausgebaut. W i e o b e n b e ­ reits angedeutet, k o n n t e n im B e r e i c h der u n g e b u n ­ d e n e n Solifluktion selbst bei nur 1 9 ° H a n g n e i g u n g bereits ganz deutliche jährliche durchschnittliche B e ­ w e g u n g s b e t r ä g e ( 1 9 7 1 - 1972: 1,05 c m / J a h r ; 1 9 7 2 1973: 1,19 c m / J a h r 1971 - 1975; 1,42 c m / J a h r ) regi;


Ergebnisse von Abtragungsmessungen an periglazialen Solifluktionsschuttdecken in vier Hochgebirgen der Iberischen Halbinsel

43

i l'ieos lie Europa. Pena Prieta. Sierra de Urbion und Sierra Nevada) Abb. 10: M e ß f e l d 21 a u f d e r S ü d s e i t e d e r Sierra N e v a d a b e i 1 7 5 0 m. G l i m m e r s c h i e ­ fer, 2 0 " , W - E x p o s i t i o n .

Kiefernauffor­

s t u n g s g e b i e t mit v e r k r ü p p e l t e n E i c h e n r e ­ sten,

Ericaarten

Oberhalb

und

festuca-Rasen.

der aufgegebenen

höchsten

Gehöfte gelegen. Schuttdecke 2 0 - 3 0 c m mächtig.

Noch

kein solifluidaler

For­

m e n s c h a t z e r k e n n b a r . 3 k m o b e r h a l b Ca­ pileira a n P i s t e Capileira - V e l e t a g i p f e l . Fig. 1 0 : E x p e r i m e n t a l s i t e 2 1 o n t h e s o u t h e r n side o f the Sierra N e v a d a at 1 7 5 0 m. Schists o f glimmer, 2 0 ° , W - e x p o s i t o n . A f f o r e s t e d p i n e t r e e s with crippled oaks, ericaceen plants and festuca turf. Simated a b o v e t h e highest f o r m e r little farms. W a s t e 2 0 - 3 0 c m thick. Solifuidal forms n o t yet v i s i b l e 3 k m u p w a r d o f Capileira o n t h e r o a d Capileira-Veleta.

Strien werden. Sie bleiben auch bemerkenswert, w e n n man die "Ausreißer" ( 1 1 , 0 cm: 1972 - 1973 bzw. 1 9 , 0 c m : 1 9 7 1 - 1 9 7 5 ) b e r ü c k s i c h t i g t . Aber die M i n i m a l ­ werte ( 1 9 7 1 - 72: 0,3 c m / J a h r ; 1972 - 73: 0,5 c m / J a h r und 1971 - 1 9 7 5 : 1,2 c m / J a h r ) zeigen an, daß alle Stei­ n e in diesem Meßfeld in deutlicher Hangabbewegung sind. D i e h i e r ermittelten jährlichen B e w e g u n g s b e ­ träge w e r d e n bei der B e t r a c h t u n g des Abtragungsge­ s c h e h e n s a u f der S-Seite d e r Sierra Nevada, w o 1 3 Meßfelder v e r m e s s e n w u r d e n , zum Vergleich h e r a n ­ zuziehen sein. 3.5 Sierra Nevada (Südseite) Die Meßfelder 21 - 33 k o n n t e n von der Piste Capileira-Veleta-Gipfel aus relativ gut erreicht w e r d e n . B e i den Meßfeldern 21 - 24 handelt es sich vermutlich in­ sofern um einzigartige Untersuchungsobjekte, als e s in der Literatur etliche V e r m u t u n g e n und Ä u ß e r u n ­ g e n zu flächenhaften B e w e g u n g s v o r g ä n g e n in d e r oberen montanen Stufe gibt, jedoch m. W. bisher keiner­ lei Q u a n t i f i z i e r u n g e n o d e r e x a k t e M e ß e r g e b n i s s e vorliegen. D i e Meßfelder 21 - 2 4 (siehe Abb. 10 - 1 2 ) w e r d e n h i e r g e m e i n s a m b e t r a c h t e t . Die M e ß f e l c l e r wurden, w i e T a b . 1 zeigt, zwischen 1750 m ( o b e r h a l b

der höchsten, 1971 bereits aufgegebenen G e h ö f t e mit e h e m a l i g e m G e t r e i d e a n b a u ) und 2300 m ü. M. ange­ legt. B e i g l e i c h e m G e s t e i n ( G l i m m e r s c h i e f e r ) , etwa g l e i c h e r Hangneigung ( 1 8 - 2 2 , 5 ° ) , ähnlicher Exposi­ tion (dreimal W-, einmal S-Exposition) liegt ein Kie­ fernaufforstungsgebiet vor, das s c h w a c h terrassiert ist ( k ü n s t l i c h e Aufforstung) u n d z. T. n o c h E i c h e n in Krüppelwaichsform enthält. D i e O b e r f l ä c h e ist durch ein A b w e c h s e l n von Schuttfeldern (z. T. v o n niedri­ g e n Rasenterrassen b e g r e n z t ) und Vegetationsinseln g e k e n n z e i c h n e t . Lediglich b e i Untersuchungsfeld 2 4 ( 2 2 9 0 - 2 3 0 0 m ) kann m a n bereits v o m B e g i n n des Auftretens von F o r m e n d e r g e h e m m t e n Solifluktion s p r e c h e n . Aus B e o b a c h t u n g e n in der w e i t e r e n Um­ g e b u n g geht hervor, d a ß die o b e r e natürliche Wald­ g r e n z e mit Kiefern etwa b e i 2 4 0 0 m ü. M. liegt ( B R O ­ S C H E 1 9 7 8 a: 7 4 ) . Bis etwa zu dieser H ö h e betreibt der M e n s c h auch die künstliche Aufforstung - j e d o c h an­ s c h e i n e n d nicht mit durchgreifendem Erfolg. D i e Ein­ zelcharakterisierung der Meßfelder sei d e n B e s c h r e i ­ b u n g e n d e r A b b i l d u n g e n 1 0 - 13 e n t n o m m e n . Als Hauptergebnis sei herausgestellt, daß w i e bei den un­ tersten M e ß f e l d e m a u f d e r Nordseite d e r Sierra Ne­ vada (Meßfelder 16 u n d 17 o b e r h a l b der Skistation H ö h e n s i e d l u n g ) auf d e n Schuttfeldern z w i s c h e n den


KARL-ULRICH BROSCHE

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Abb.

11: Meßfeld 22 b e i 1 8 2 0 m, S t r a ß e

Capileira - Veletagipfel ( S ü d s e i t e der Sier­ ra N e v a d a ) , 1 5 0 m o b e r h a l b km-Stein 1 0 , 2 2 , 5 ° , W-Exposition, t r o c k e n e s Meßfeld, 3 5 - 4 0 % von V e g e t a t i o n b e d e c k t , K i e fernaufforstungsgebiet,

z. T . n o c h

alte

Zwergeichen. Eig. 11: Experimental site 22 on 1 8 2 0 m, road from Capileira to Veleta ( s o u ­ thern side o f Sierra N e v a d a ) , 1 5 0 m a b o v e km rock 10, 2 2 , 5 ° , W - e x p o s i t i on, dry experimental site, 3 5 - 4 0 % c o v e r e d by vegetation, pines affore­ sted,

interspersed

with

some

old.

crippled oaks.

Abb.

12: M e ß f e l d 2 3 a u f S-Seite d e r Sierra N e v a d a z w i s c h e n 2 0 4 0 u n d 2 0 5 0 m. 1 8 ° , G l i m m e r s c h i e f e r , W - E x p o s i t i o n , K i e ­

fernaufforstungsgebiet mit 5 - 1 0 J a h r e alten Kiefern, künstlich terrassierter H a n g . O b e r h a l b km-Stein 1 3 d e r S t r a ß e C a p i ­ leira - V e l e t a g i p f e l . H o l z p f l ö c k e a u f f l ä c h e n h a f t e n T e i l e n d e r T e r r a s s e n v e r s e n k t . S c h u t t 2 0 - 3 0 c m m ä c h t i g , P f l ö c k e in e i n e m J a h r um 4 - 6 c m g e h o b e n . Fig. 12: E x p e r i m e n t a l site 2 3 at t h e s o u t h e r n part o f the Sierra Nevada b e t w e e n 2 0 4 0 and 2 0 5 0 m. 1 8 ° , schists o f glim­ mer, W - e x p o s i t i o n , p i n e s planted 5 to 10 y e a r s a g o , artificially t e r r a c e d s l o p e . A b o v e k m stone 13 o f t h e r o a d C a p i l e i ­ ra - Veleta. W o o d e n s t a k e s put into soil o n t h e plain parts o f t h e terraces. W a s t e 2 0 - 3 0 c m thick, s t a k e s e l e v a t e d 4 - 6 c m in o n e year.


Ergebnisse von Abtragungsmessungen an periglazialen Solifluktionsschuttdecken in vier Hochgebirgen der Iberischen Halbinsel

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(l'ieos de Europa, Pena Prieta. Sierra de Urbiön und Sierra Nevada)

Vegetationsinseln e n t w e d e r faktisch keine o d e r nur g e r i n g f ü g i g e j ä h r l i c h e B e w e g u n g s b e t r ä g e (- 0 , 0 6 cm/Jahr bis maximal 1,41 c m / J a h r ) zu registrieren sind. Die relativ h o h e n Beträge dürften allerdings durch die "Ausreißer" (Maximalwerte in T a b . 1) verursacht sein. Die "Ausreißerbeträge" liegen zwar "nur" bei 8,0 b z w . 10,2 cm. Sie dürften j e d o c h die relativ h o h e n J a h r e s ­ durchschnittswerte zu e i n e m e r h e b l i c h e n Teil verur­ sachen. Für ihr Z u s t a n d e k o m m e n dürfte am e h e s t e n G e m s e n - , V i e h - o d e r Hirtentritt in Frage k o m m e n . Von einer weitflächigen Hangabwärtsverlagemng der gesamten 1 8 - 2 0 c m m ä c h t i g e n Schuttschicht ( i n c l . des v e g e t a t i o n s b e s t a n c l e n e n T e i l s ) kann m a n n o c h nicht s p r e c h e n . Damit kann man die oberste montane Satfe wohl n o c h nicht - allenfalls bedingt - zur Solifluktionszone ( r e ­ zente Periglazialzone) r e c h n e n . Die Festsetzung der unteren Solifluktionsgrenze a u f der S-Seite der Sierra Nevada bei 2450 - 2500 m ü. M. durch B R O S C H E ( 1 9 7 8 a: 7 6 ) scheint also, wie die Ergebnisse der Meßfelder 2 5 27 zeigen w e r d e n , voll b e r e c h t i g t g e w e s e n zu s e i n . Allgemein läßt sich feststellen, d a ß im untersten M e ß ­ feld 21 b e i 1 7 5 0 m n o c h k a u m - in k e i n e m Z e i t a b ­ schnitt - v o n flächenhaften B e w e g u n g e n g e s p r o c h e n w e r d e n kann, in den Meßfeldern 22 - 24 j e d o c h zu­ mindest in m a n c h e n M e ß p e r i o d e n s c h o n d e u t l i c h m e ß b a r e W e r t e festgestellt w e r d e n können. Ab 2460 m (Meßfeld 2 6 ) treten vermehrt Miniaturterrassetten mit festuca-Umrandung auf, die z. T. girlan­

denförmig d u r c h g e b o g e n sind; von diesem Solifluktionstyp der g e h e m m t e n Solifluktion, der a u f s e i n e n Schuttfeldern Erdknospen u n d kurze Erdstreifen auf­ weist, m a n c h m a l sogar k l e i n e S t e i n n e t z w e r k e , fin­ det m a n z. T. kleine z u s a m m e n h ä n g e n d e V o r k o m ­ m e n , w a s das A n s e t z e n der u n t e r e n Soli­ fluktionsgrenze rechtfertigt. In e i n e m a b r u p t e n An­ steigen d e r B e w e g u n g s b e t r ä g e äußert sich dies aller­ dings nicht, wie die Betrachtung der jährlichen Durch­ schnittswerte der Meßfelder 25 - 27 zeigt. D i e s e liegen z w i s c h e n 0 , 0 9 cm/Jahr (Meßfeld 26 - 1972 b i s 7 3 und 0,71 c m (Meßfeld 25: 1972 - 1 9 7 5 ) . Die für die "Aus­ reißer" registrierten Maximalwerte verlieren b e i die­ sen drei M e ß f e l d e r n deutlich an G e w i c h t , w a s ihre E i n f l u ß n a h m e auf den jährlichen Mittelwert betrifft. Zusammenfassend läßt sich j e d o c h hervorheben, d a ß die m a k r o s k o p i s c h feststellbare flächenhafte B o d e n ­ verlagerung der g e h e m m t e n Solifluktion (Miniaturterrassetten und -girlanden) u n d die auf Schuttfeldern sichtbare frostdynamische Aktivität (Erdknospen und kurze Erdstreifen) in dieser H ö h e n z o n e ( a b c a . 2 4 5 0 - 2 5 0 0 m ü. M.) sehr auffallend sind. Im B e r e i c h der ü b e r w i e g e n d u n g e b u n d e n e n Soli­ fluktion befindet man sich bereits bei 2 7 2 0 - 2 7 3 0 m im Meßfeld 2 8 westlich der Lokalität "El Chorillo" (die­ ser N a m e taucht u. a. an Straßenschildern an d e r Pi­ ste zweimal auf). Abb. 13 und die Bilderläuterung cha­ r a k t e r i s i e r e n d i e s e s M e ß f e l d a u f nur 6 ° g e n e i g t e m G e l ä n d e ausreichend. Unterhalb dieses Meßfeldes b e -

mm

A b b . 13: M e ß f e l d 2 8 , nördl. Capileira an der Straße Capileira - V e l e t a g i p f e l b e i 2 7 2 0 - 2 7 3 0 m, w e s t l . d. nördl. S c h i l d e s mit d e r Aufschrift "El Chorillo" a u f d e r S ü d s e i t e der Sierra N e v a d a . G l i m m e r s c h i e f e r , 6 ° , E - E x p o s i t i o n . T r o c k e n e s M e ß f e l d mit a m o r p h e r u n g e b u n d e n e r Solifluktion. Fig. 1 3 : E x p e r i m e n t a l site 2 8 , n o r t h o f Capileira o n t h e road Capileira - V e l e t a at 2 7 2 0 - 2 7 3 0 m, west o f the n o r t h e r n shield with t h e inscription "El Chorillo". Southern s i d e o f Sierra N e v a d a . Schists o f g l i m m e r . 6 ° , E-exposition. D r y e x ­ p e r i m e n t a l site with a m o r p h free solifluction.


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finden sich weit a u s g e d e h n t e Miniaturstreifenfelder, wie sie sonst nirgends mehr in dieser Ausdehnung a u f der Iberischen Halbinsel gefunden worden sind ( B R O ­ SCHE: 1978 a: Abb. 36, S. 7 8 ) . Hier wurden sowohl Stei­ ne als a u c h Holzpflöcke v e r m e s s e n . G e m e s s e n wur­ de in den J a h r e n 1972 (Erstmessung), 1973 und 1 9 7 5 . Die E r g e b n i s s e lauten: Für 2 6 markierte Steine wur­ de als J a h r e s d u r c h s c h n i t t s w e r t d r e i e r J a h r e ( 1 9 7 2 1975) ein Wert v o n 0,62 c m / J a h r , für 9 H o l z p f l ö c k e

J a h r herausgefroren und umgekippt waren. D a s Meßfeld 2 9 ( A b b . 14 charakterisiert e s ) liegt öst­ lich des oberen Schildes "El Chorillo" auf der Piste C a pileira-Veletagipfel. Die u n g e b u n d e n e Solifluktion wird durch e i n e paramoartige Vegetation (aus Zwerg­ ginster und e i n e r festuca-Art b e s t e h e n d ) ein w e n i g g e h e m m t . B i s w e i l e n treten e i n i g e Schuttstufen auf, meistens liegt amorpher Schutt vor, in d e m einige Erd­ knospen sichtbar sind. Obwohl es Anzeichen von Spü-

A b b . 14: Meßfeld 2 9 . Lokalität "El C h o r i l ­ lo" östl. der Piste Capileira - V e l e t a g i p f e l , S-Seite der Sierra N e v a d a , 2 7 6 5 - 2 7 7 5 m, 18 - 19°, Glimmerschiefer,

S-Exposition.

T e i l s u n g e b u n d e n e Solifluktion, teils P a ramo-artige Polstervegetation. Steine u n d P f l ö c k e im t r o c k e n e n M e ß f e l d

vermes­

sen. Fig. 14: E x p e r i m e n t a l site 2 9 . L o c a l i ­ ty "El Chorillo" e a s t o f t h e road C a p i ­ leira - Veleta, s o u t h e r n side o f Sierra N e v a d a , 2 7 6 5 - 2 7 7 5 m, 1 8 - 1 9 ° , schists o f g l i m m e r , s o u t h - e x p o s i t i o n . Partly free s o l i f l u c t i o n , partly p a r a ­ mo-like bolster vegetation. Stones a n d s t a k e s m e a s u r e d in t h e d r y e x ­ p e r i m e n t a l site.

für den g l e i c h e n Zeitraum ein J a h r e s d u r c h s c h n i t t s ­ wert v o n 0,51 c m ermittelt. Die Maximalwerte (Stein: 6,8 c m für 3 J a h r e bzw. Pflock: 2,5 c m für 3 J a h r e ) fal­ len k a u m ins G e w i c h t . D i e B e w e g u n g s b e t r a g e sind bei der d o c h nur g e r i n g e n H a n g n e i g u n g von 6 ° als recht b e d e u t e n d anzusehen. In dieses Bild einer l e b ­ haften f r o s t d y n a m i s c h e n Aktivität p a s s e n a u c h d i e über Hunderte von Quadratmetern ausgedehnten, selbst im H o c h s o m m e r n o c h s e h r frisch w i r k e n d e n Miniatur-Strukturböden v o m Erdstreifentyp (s. o . ) . In diesen Erdstreifen 8 - 9 c m tief eingeschlagene, 10 c m lange runde Holzpflöcke (vgl. Kap. 2 ) erbrachten lei­ der keine M e ß e r g e b n i s s e , da sie sämtlich nach e i n e m

lung gibt (etliche locker liegende Steine w e i s e n dar­ a u f h i n ) , liegt h i e r offenbar d o c h e i n e w e i t g e h e n d undifferenzierte W a n d e r s c h u t t d e c k e vor, in der a u c h e i n i g e " B r e m s b l ö c k e " i. S. H Ö L L E R M A N N S ( 1 9 6 4 ) vor­ k o m m e n , die v o m Schutt u m f l o s s e n w e r d e n . A u c h Vegetationsinseln werden vom Schutt umflossen, w i e sich an der Stauchung und Kantenstellung des Schuttes erkennen läßt. S o w o h l Holzpflöcke als auch markierte Steine wurden vermessen. Die Minimalwerte zeigen, d a ß hier die S t e i n e und H o l z p f l ö c k e z. T . ü b e r d e n Zeitraum von 4 J a h r e n unbeweglich b l i e b e n bzw. d a ß vielleicht s o g a r Tiertritt ( G e m s e n ) a m W e r k war. In der Periode 1 9 7 1 - 72 wurden s o w o h l bei den Holz-


Ergebnisse von Abtragungsmessungen an periglazialen Solifluktionsschuttdecken in vier Hochgebirgen der Iberischen Halbinsel

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(Pico-, de Europa, l'ena l'rieta. Sierra de l'rbiön und Sierra Nevada)

Abb. 15: Metsfeld 3 0 . S-Seite des Mulhacen in 2 9 5 0 m H ö h e , S - E x p o s i t i o n , 1 8 ° N e i ­ gung. Glimmerschiefer, u n g e b u n d e n e S o ­ lifluktion, 2 2 0 m o b e r h a l b M e ß f e l d 2 9 ; Holzpflöcke und Steine wurden vermes­ sen. M e ß f e l d o f f e n b a r gut d u r c h f e u c h t e t infolge l a n g e r S c h n e e s c h m e l z w a s s e r z u fuhr. Fig. 15: Experimental site 30. Southern side o f M u l h a c e n in a height o f 2 9 5 0 m, S - e x p o s i t i o n . 1 8 ° , schists o f glim­ m e r , free s o l i f l u c t i o n , 2 2 0 m a b o v e e x p e r i m e n t a l site 2 9 ; s t a k e s a n d sto­ nes w e r e m e a s u r e d . E x p e r i m e n t a l si­ te a p p a r e n t l y well moistened b e c a u ­ se o f l o n g - l a s t i n g i n p u t o f m e l t i n g water.

Abb. 16: M e ß f e l d 3 2 an d e r W - S e i t e d e s M u l h a c e n , 3 0 6 0 m . G r a n a t g l i m m e r s c h i e f e r , 2 3 - 2 5 ° , W S W - E x p o s i t i o n , 5 0 m o b e r ­ halb km-Stein 2 8 d e r Piste C a p i l e i r a - Veletagipfel, a m o r p h e r W a n d e r s c h u t t d e r u n g e b u n d e n e n Solifluktion. Fig. 16: E x p e r i m e n t a l site 3 2 o n t h e W-side o f M u l h a c e n , 3 0 6 0 m, "Granatglimmerschiefer", 2 3 - 2 5 ° , W S W - e x p o s i t i o n , 5 0 m a b o v e k m - s t o n e 2 8 o f t h e r o a d Capileira - V e l e t a . A m o r p h solifluction waste o f free solifluction.


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pflöcken ( 0 , 7 4 cm/Jahr) als auch bei den Steinen ( 0 , 9 9 c m / J a h r ) ' h ö h e r e durchschnittliche B e w e g u n g s b e t r a ­ g e registriert als im J a h r e s d u r c h s c h n i t t der vierjähri­ g e n M e i s p e r i o d e v o n 1 9 7 1 bis 1 9 7 5 ( 0 , 3 1 c m / J a h r Pflöcke, 0,34 cm/Jahr - Steine). Die Maximalwerte sind nicht als "Ausreißer" einzustufen, d. h. sie n e h m e n keinen b e m e r k e n s w e r t e n Einfluß auf die Mittelwert­ bildung. Bis in k n a p p 2 0 c m Tiefe ist hier der B o d e n s c h w a c h b e w e g l i c h , wie sich aus den kaum differie­ r e n d e n Durchschnittswerten für P f l ö c k e und Steine ergibt. Die Messungen wurden ganz überwiegend auf den Schuttfeldern z w i s c h e n der V e g e t a t i o n v o r g e ­ n o m m e n . Die recht mäßigen B e w e g u n g s b e t r ä g e ent­ sprechen den Erwartungen, die man an ein trockenes S - e x p o n i e r t e s M e ß f e l d mit mittlerer H a n g n e i g u n g stellt. Die Meßfelder 3 0 - 3 3 (Abb. 1 5 - 1 8 ) liegen allesamt im B e r e i c h der u n g e b u n d e n e n Solifluktion, in der nur vereinzelt auftretende Vegetationsflecken die Schuttb e w e g u n g nicht mehr zu behindern scheinen. D a s u. a. durch die B i l d b e s c h r e i b u n g ( A b b . 1 5 ) charakteri­ sierte Meßfeld 3 0 ist durch e i n e geringe Vegetations­ b e d e c k u n g und dadurch gekennzeichnet, daß hier im H ö h e n s t o c k w e r k der fast s c h o n d u r c h g ä n g i g wir­ k e n d e n u n g e b u n d e n e n Solifluktion g r ö ß e r e B r e m s ­ b l ö c k e n e b e n feinem und mittelgrobem Schutt vor­ k o m m e n . B i s .3050 m ü. M. sind hier n o c h Zwergginsterflecken möglich. Im Gegensatz zum M e ß ­ feld 2 9 zeigen hier die M e s s u n g e n für 1971 bis 1 9 7 2

s o w o h l bei d e n Holzpflöcken als a u c h bei den Stei­ n e n deutlich geringere Werte ( 0 , 3 4 c m / J a h r - Pflöcke, 0,49 c m / J a h r - Steine), als sie für die vierjährige Peri­ o d e 1971 - 1 9 7 5 als Jahresdurchschnittswert ermittelt w e r d e n k o n n t e n (Pflöcke: 0,67 c m / J a h r ; Steine 0 , 7 6 c m / J a h r ) . W i e im Meßfeld 2 9 g e h t hier die flächen­ hafte Schuttverlagerung bis mindestens 2 0 cm tief hin­ unter, wie sich aus den kaum variierenden Wetten für Pflöcke und S t e i n e a b l e s e n läßt. D e r e t w a s h ö h e r e Jahresdurchschnittswert für den Zeitraum 1971 - 1975 für Steine erklärt sich m ö g l i c h e r w e i s e durch den Ma­ ximalwert von 1 3 , 3 c m eines S t e i n e s in vier J a h r e n . Die g e g e n ü b e r d e n Meßfeldern 31 - 3 3 ( w o die Hän­ g e 23 - 30.5° abfallen) geringere Hangneigung ist ver­ mutlich der G r u n d für die i n s g e s a m t g e s e h e n n o c h recht m ä ß i g e n jährlichen S c h u t t b e w e g u n g s b e t r ä g e . Die drei letzten Meßfelder (31 - 3 3 - vgl. Abb. 16 - 1 8 ) wurden in der eindeutig zur Frostschuttzone gehören­ den höchsten periglazialen Stufe d e r Sierra Nevada angelegt. Sie liegen alle in etwa in der gleichen H ö h e zwischen 3055 m und 3105 m ü. M. B e i gleichem Aus­ gangsgestein (Granatglimmerschiefer) liegt zweimal (Meßfeld 31 und 3 2 ) WSW-Exposition, einmal (westl. d. Laguna de Caldera) SSE-Exposition vor. In allen M e ß f e l d e r n wurden S t e i n e markiert, die in der Regel im Feinmaterial "schwammen". Es ist damit zu rechnen, d a ß das Feinmaterial im Laufe der J a h r e der M e s s u n g e n in v e r s c h i e d e n e n F ä l l e n durch A b spülung verlagert wurde und S t e i n e ihre erdige Un-

Abb. 17: M e ß f e l d 3 1 . W - S e i t e d e s M u l h a c e n , 3 0 5 5 m, G r a n a t g l i m m e r s c h i e f e r , 3 0 , 5 ° ( i m o b e r e n Bildteil unterhalb der F e l ­ s e n ) , W S W - E x p o s i t i o n . 5 0 m östlich d e s km-Steins 2 8 , a u f G l a t t h a n g unterhalb d e s M u l h a c e n ( 3 4 7 8 m ) g e l e g e n . A m o r p h e u n g e b u n d e n e Solifluktion. Fig. 17: E x p e r i m e n t a l site 3 1 . W - s i d e o f M u l h a c e n . 3 0 5 5 m, "Granatglimmerschiefer", 30,5° (in t h e u p p e r part o f the p i c ­ ture b e l o w the r o c k s ) , W S W - e x p o s i t i o n , 5 0 m east o f the k m - s t o n e 28, situated o n a "Glatthang" b e l o w M u l h a c e n ( 3 4 7 8 m ) . A m o r p h free solifluction.


Ergebnisse von Abtragungsmessungen an periglazialen Solifluktionsschuttdecken in vier Hochgebirgen der Iberischen Halbinsel

49

(Picos de Europa, Pena Prieta, Sierra de Erbion und Sierra Nevada)

Abb.

18: M e ß f e l d 3 3 . Sierra Nevada-Südsei­

te zwischen M u l h a c e n ( 3 4 7 8 m ) und Veleta ( 3 3 9 2 m ) . westl. d e r L a g u n a de Caldera o b e r ­ halb der Piste Capileira-Veleta. 3 0 8 3 - 3 1 0 5 m, 26,1

Glimmerschiefer,

2 7 ° . SSE-Exposition,

km o b e r h a l b Capileira.

Ungebundene

Solifluktion. Im Feinmaterial "Kräuselboden" i. S. TROLLS fenboden

(1944)

entwickelt,

und

Kammeisenstrei­

daneben

Feinerde­

knospen, Fig.

18: Experimental site 3 3 . Southern si­

ele o f Sierra Nevada b e t w e e n Mulhacen ( 3 4 7 8 m ) and Veleta ( 3 3 9 2 m ) . west o f Laguna d e Caldera a b o v e the road Ca­ pileira - Veleta, 3085 - 3 1 0 5 m. schists o f glimmer, 2 7 ° , SSE-exposition, 26,1 k m a b o v e Capileira. Eree solifluction. In the finer material "Kräuselboden" in the sen­ se o f T R O L L ( 1 9 4 4 ) and "Kammeisstreifenboden" with "Erdknospen".

terlage verloren haben. D i e A n n a h m e vor Anlage der M e ß f e l d e r lautete, d a ß hier r e c h t deutliche S c h u t t d e c k e n b e w e g u n g s b e t r ä g e zu ermitteln seien, d i e d e ­ nen in der Frostschuttzone der Picos de Europa ( M e ß ­ felder 5 und 6 ) n a h e k o m m e n würden. Die ermittelten jährlichen B e w e g u n g s b e t r ä g e : Meßfeld 3 1 : 3 0 , 5 ° Neigung 1972 - 1975: 3,67 1972 - 1973: 3,63 Meßfeld 32: 23 - 25° Neigung 1972 - 1975: 2.62 1972 - 1973: 2,54 Meßfeld 3 3 : 2 7 ° Neigung 1971 - 1975: 1,69 1971 - 1972: 0,91

cm/Jahr cm/Jahr cm/Jahr cm/Jahr cm/Jahr cm/Jahr

b e s t ä t i g e n d i e s e A n n a h m e in eindringlicher W e i s e . A u ß e r d e m ist zweifelsfrei abzuleiten, daß die H ä n g e mit der g r ö ß t e n Hangneigung ( 3 0 , 5 ° ) bei sonst glei­ chen Bedingungen auch die höchsten jährlichen durchschnittlichen Bewegungsbeträge erbrachten

(3,76 c m / J a h r bzw. 3,63 c m / J a h r ) . In allen Fällen han­ d e l t e e s sich um a m o r p h e S o l i f l u k t i o n s h ä n g e , die d u r c h W a n d e r u n g s s t a u b l ö c k e und b e i m Ü b e r g a n g vom steileren zum etwas flacheren Hang durch Schutt­ z u n g e n g e k e n n z e i c h n e t w a r e n . Bis in die h ö c h s t e n H ö h e n der Meßfelder ( u n d auch der h ö c h s t e n B e r g e Veleta 3 3 9 2 m und M u l h a c e n 3 4 7 8 m ) stellt der Gra­ natglimmerschiefer - ähnlich wie der devonische Kalk der P i c o s de Europa - ein feinkörniges, lehmig-toni­ ges Verwitterungssubstrat zur Verfügung, das auf Frost­ w e c h s e l entsprechend reagiert. In allen drei Meßfel­ dern w u r d e n s o w o h l für d i e drei - b z w . vierjährige M e ß p e r i o d e ä h n l i c h h o h e M a x i m a l w e r t e ermittelt ( 2 7 , 8 c m ; 2 6 , 3 cm; 2 6 , 0 c m ) wie a u c h für e i n e ein­ jährige Meßperiode ( 8 , 8 c m ; 10,3 cm; 10,8 c m ) . N ä h m e m a n nur e i n e n "Tiefgang" der S c h u t t b e w e ­ g u n g v o n 0,2 m an, w i e e r (vgl. H o l z p f l o c k m e ß e r g e b n i s s e der M e ß f e l d e r 2 9 und 3 0 ) a u c h für den H ö h e n b e r e i c h von 3 0 5 0 b i s 3 1 0 5 m H ö h e als Min­ destwert zu erschließen ist, so könnte m a n den jähr­ l i c h e n Massentransport für 2 3 - 3 0 , 5 ° g e n e i g t e Gra­ natglimmerschieferhänge quantitativ bilanzieren. Auf


50

KARL-ULRICH BROSCHK

a l l e n in A b b . 16 - 1 8 d a r g e s t e l l t e n H ä n g e n w u r d e mehrfach bis aufs Anstehende, das in 0,5 - 0,8 m Tie­ fe lag, o d e r auf ä h n l i c h e Tiefen g e g r a b e n , o h n e das Anstehende zu erreichen. Ein Permafrostboden konn­ te j e d o c h nicht festgestellt werden. 4 Ergebnisse 1. D e r Frage, o b bereits in der m o n t a n e n Z o n e oder in Aufforstungsgebieten nahe der natürlichen Wald­ grenze m e ß b a r e solifluidiale Massenbewegtingen vor­ l i e g e n , w u r d e in d e n P i c o s de Europa, in der P e n a Prieta und auf der Südseite der Sierra N e v a d a nach­ gegangen. Die Frage konnte positiv beantwortet wer­ den. J e d o c h ist die Einschränkung zu m a c h e n , daß im feuchten Norden die m o n t a n e Stufe mit flächenhaft e n t w i c k e l t e m Rasen bestanden ist und damit der B e weidung durch Großvieh unterliegt. Der Viehtritt dürf­ te damit e i n e n g e w i s s e n Einfluß a u f die H a n g a b b e ­ w e g u n g e n h a b e n , tn d e r Sierra N e v a d a ( S - S e i t e ) d a g e g e n liegt w e g e n der spärlichen V e g e t a t i o n kein Großviehauftrieb vor. Hier sind frostdynamische Pro­ z e s s e (Gesteinsauffrieren, E r d k n o s p e n b i l d u n g , Bil­ dung k u r z e r Erdstreifen) bereits m a k r o s k o p i s c h er­ k e n n b a r . Im u n t e r e n M e ß f e l d bei i 7 5 0 m (die natürliche Waldgrenze liegt bei ca. 2 4 0 0 m ) sind n o c h fast k e i n e bzw. sehr geringe jährliche Verlagerungs­ beträge e r k e n n b a r ( 0 , 0 2 bzw. 0,23 c m / J a h r ) . Im o b e ­ ren T e i l der m o n t a n e n Stufe, e i n e m Kiefernauffor­ s t u n g s g e b i e t , sind d i e H a n g a b w ä r t s b e w e g u n g e n s c h o n deutlicher (Meßfelder 22 bis 24 : 0,67 bis ma­ ximal 1,41 cm, aber auch keine B e w e g u n g k o m m t vor - Meßfeld 2 4 , Zeitraum 1 9 7 3 - 7 5 ) . 2. Die h ö c h s t e n B e w e g u n g s b e t r ä g e w u r d e n im gut wasserdurchtränkten Rasengelände der Sierra de Ur­ bion mit Werten von 6,5 c m / J a h r ermittelt. Allerdings dürfte hier ein Durchtränkungsfließen i. S. S 0 R K N S E N S ( 1 9 3 5 ) n a c h der S c h n e e s c h m e l z e e i n e n g r o ß e n Ein­ fluß a u s ü b e n . In d e n P i c o s d e E u r o p a w u r d e n im H ö h e n s t o c k w e r k der u n g e b u n d e n e n Solifluktion bei 25 - 2 8 ° geneigten a m o r p h e n Solifluktionshängen bei S-Exposition m a x i m a l e jährliche B e w e g u n g s b e t r ä g e von 1,66 c m / J a h r bzw. 1,8 cm/Jahr ennittelt. Hier liegt n o c h k e i n Dauerfrostboden vor. Auf v e r g l e i c h b a r e n Solifluktionshängen in der Sierra Nevada Südspani­ e n s liegen die W e r t e deutlich h ö h e r (die fünf h ö c h ­ sten jährlichen Bewegungsbeü-äge lauten 1,69 cm/Jahr; 2 , 5 4 c m / J a h r ; 2,62 c m / J a h r ; 3 , 6 3 c m / J a h r ; 3 , 7 6 c m / J a h r ) . Hier lag W S W - bzw. SSE-Exposition vor. 3. Aus d e m R a h m e n fallende geringere jährliche B e ­ w e g u n g s b e t r ä g e im H ö h e n s t o c k w e r k der u n g e b u n ­ d e n e n Solifluktion l i e ß e n sich in Einzelfällen durch eine längere S c h n e e d e c k e n d a u e r erklären, womit die Ergebnisse G A M P E R S ( 1 9 8 3 , 1 9 8 5 ) erhärtet werden. 4. Es s c h e i n t mir e r w i e s e n zu sein, d a ß im H ö h e n ­ stockwerk der ungebundenen Solifluktion eine größe­ re Hangneigung auch höhere Bewegungsbeträge her­

vorruft (vgl. die M e ß f e l d e r 31 und 32 - A b b . 16 u n d 17). 5. Mit z u n e h m e n d e r H ö h e und a b n e h m e n d e r V e g e ­ tation nimmt die Intensität der solifludialen Massen­ verlagerungen e i n d e u t i g zu. L e d i g l i c h d u r c h S c h m e l z w ä s s e r gut v e r s o r g t e g e s c h l o s s e n e R a s e n ­ flächen über e i n e m tonigen Vetwitterungssubstrat (Sierra de U r b i ö n ) b e w e g e n sich d u r c h D u r c h t r ä n ­ kungsfließen (s. o . ) s c h n e l l e r als a m o r p h e W a n d e r ­ s c h u t t d e c k e n im H ö h e n s t o c k w e r k d e r u n g e b u n d e ­ n e n Solifluktion. 6. N e b e n den flächenhaften solifluidalen B o d e n v e r ­ lagerungsprozessen führen weitere P r o z e s s e zur V e r ­ l a g e r u n g v o n F e i n m a t e r i a l o d e r S t e i n e n . Viehtritt, Durchtränkungsfließen (s. o.), A b s p ü l u n g von Fein­ material, U n t e r s p ü l u n g v o n Steinen u n d daraus r e ­ sultierendes Rutschen. Vermutlich spielt auch S c h n e e ­ druck und Abgleiten v o n S c h n e e ( b e i d e s konnte a u f d e n Meßfeldern n i c h t n a c h g e w i e s e n w e r d e n ) z u m Herabgleiten v o n Schutt eine Rolle. A u c h Schuttrut­ schen auf Schneefeldern ist zu berücksichtigen, konn­ te j e d o c h bei den v e r m e s s e n e n Steinen und Pflöcken nicht n a c h g e w i e s e n werden. Im R a h m e n der B e o b ­ achtung des Durchtränkungsfließens in der Sierra d e LJrbiön wurde bewiesen, wie mehrere Rasenhorizonte übereinander geflossen waren, die durch dünne T o n schichten voneinander getrennt waren, o h n e daß die k l a s s i s c h e n R a s e n ü b e r w ä l z u n g e n der Stirn von L o ­ b e n entstanden w ä r e n . 7. Die B e w e g u n g s b e t r ä g e waren in j e d e m J a h r nicht i m m e r gleich o d e r a n n ä h e r n d gleich. D a s kann sei­ n e n Grund darin h a b e n , daß die M e s s u n g e n zu ver­ s c h i e d e n e n Zeiten d e s Sommers v o r g e n o m m e n w o r ­ d e n sind, als das A b t a u e n der S c h n e e d e c k e unterschiedlich weit vorangeschritten war. Der Vor­ g a n g der "gelifluction" i. S. W A S H B U R N . S (1969) b z w . das "viscous flowing" i. S. J A H N S (1961) k o n n t e also b e i m a n c h e n M e s s u n g e n n o c h nicht ins G e w i c h t fallen. Eng mit einer lange anhaltenden S c h n e e d e c k e n d a u ­ er h ä n g e n das von o b e n eindringende T a u e n des B o ­ d e n s tind seine B e w e g l i c h k e i t z u s a m m e n . 8. Zur Rolle der V e g e t a t i o n läßt sich s a g e n , d a ß b e i n o r m a l e n "trockenen" Meßfeldern e i n e g e s c h l o s s e n e V e g e t a t i o n s d e c k e o f f e n b a r h e m m e n d a u f die s o l i ­ fluidalen Massenverlagerungen wirkt. D i e h ö c h s t e n B e w e g u n g s b e t r ä g e a u f trockenen S-, S W - und S S W exponierten Hängen wurden, wie s c h o n erwähnt, im B e r e i c h der u n g e b u n d e n e n Solifluktion (Sierra N e ­ v a d a ) registriert (s. o . ) . Andererseits hindert eine g e ­ s c h l o s s e n e R a s e n d e c k e bei sehr feuchten Meßfeldern in NE-Exposition nicht das Herabgleiten g e s c h l o s s e ­ ner dünner Rasendecken (Durchtränkungsfließen), zumal bei tonigem Ausgangssubstrat (s. o . ) . 9. In einem Meßfeld (Meßfeld 6 in d e n Picos de E u ­ r o p a ) b e w e g t e n sieh die oberflächlich im Feinmate­ rial "schwimmenden" Steine in signifikant schnellerer W e i s e (0,62 c m / J a h r ) als die k n a p p 20 c m e i n g e -


Ergebnisse von Abtragungsmessungen an periglazialen Solifluktionsschuttdecken in vier Hochgebirgen der Iberischen Halbinsel

51

(Picos de Europa, Pena Prieta, Sierra de Urbiön und Sierra Nevada)

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Lokalität

H ö h e ü.

Gestein

NN in m

Nei­

Solifluk-

Z a h l u n d Art d.

Zeitraum der

Durchschnitts­

gung

tionstyp

Meßpunkte

Messungen

wert

Holz-

Max.

Min.

Bemerkungen

cm/Jahr

Steine

pflöcke Washburn

Mesters V i g

Grundmoräne

(1960)

District

(feinsandiger

(Nordost-

Lehm)

25-5

21"

I )auerfrost oberste 25 Cm

25-71

abwechselnd 10 c m . 20 c m i m Boden

Grönland) W a s h b u r n Mesters V i g (1960)

S3

Grundmoräne

District

(feinsandiger

(Nordost-

Lehm i

2,5"

gebunden/ ungebunden

x (Kegel auf

1956-61

Holzpflöcken)

1,0

I )auerfrost

(Querlinie)

Meßfeld 6 (feucht)

Grönland)

12,5"

1956-61

0,9 (Querlinie)

1956-61

Theodolith auf Eels

Meßfeld 7 (trocken) Meßfeld 7 (feucht)

3.4 (Querlinie)

"

12,5"

1956-61

gebunden

Meßfeld 8 (trocken)

2,9 (Querlinie)

11,5"

1956-61

gebunden

Meßfeld 8 (feucht)

3,7 (Querlinie)

3,5"

1957-60

gebunden ungebunden

"

1957-60

3.0" 12.0"

ungebunden

x (Kegel auf

1957-59

1 lolzpflöcken) 12.0" Grus

25.0"

1957-60

ungebunden

Meßfeld 15 (Lohns, feucht)

3,1

Meßfeld 15

(Längslinie)

(Lobas, feucht)

7,6

Minimalwerte

Meßfeld 17 (Lobus, feucht)

(Querlinie) 1957-59

ungebunden

1,1 (Querlinie)

12,4

Meßfeld 17

(Längslinie)

(Lobus, feucht)

1.1

Meßfeld 16 (trocken)

(Querlinie) Furrer

Munt Chavagl

(1972)

(Schweiz.

2400

Dolomit

3"

gebunden/un-

Nägel (5 c m u n d

g e b u n d e n (Erd-

10 c m lang)

1 Jahr

2.9

Westteil des Lohns

6,9

mittlerer Teil des

4,2

Ostteil des Lobus

ströme mit Rasenstirn)

Nat. Park) 9

:

Lobus 10" ELSASSER

Fuorcla de

(1968)

Faller

2830

Bündner schiefer

12"

ungebunden

Holzplättchen a u f

' Tage

18,0

Oberfläche

55,0

Strukturboden Zwischenstreifen über Permafrost

9,0


Autor

Lokalität

H ö h e ü. NN i n m

Gestein

Nei­ gung

Solifluk tionstyp

GRAF

Cordillera Real

5000

Tonschiefer

24"

gehemmt-

(nach

(Bolivien)

FURRER

Cerro Thacaltaya

Z a h l u n d A r t d. Meßpunkte Holz- S t e i n e pflöcke

Südl. Schwee!. Lappland (Nora Störfjell) Nora Störfjell

Bemerkungen

Durchschnittswert cm/Jahr

34 Tage

20-45

Steinzungen

34 Tage

20-28

Steinzungen (Zentraler B e r e i c h )

34 Tage 5 Wochen

60-70

ungebunden

(1972)

RUDBERG (1964)

Max.

Min.

Zeitraum der Messungen

r90()

20"

-1800 5000

23" 24"

ISOO

23"

1355

Glimmer­ schiefer LI. Gneis

15"

5 cm lange Nägel

6 24

ungebunden

x (58)

1962-63

x (53) x (62)

(18)

1957-63 1957-63 1957-63 1955-63 1955-63

1,0

0,0

0,1 0.1 0.2 0,5 2,1

0,5 0,5 07 1.1 2,8

0,0 0,0 0,0 0

1320 1285 1260 1300 805

9" 10" 14" 25" 5"

805

5" 5" 20"

x (22) x (17) x(24)

1955-56 1956-57 1955-62

3,8 0,9 3,5

6,5 3,5 i,3

15"

N I 18)

1957-63

0,8

2,6

10" 15"

x (63) x (38)

1957-63 1957-63

1,3 1,7

2,6 3,7

81)5

\ (

_

II

x (52) gebunden

x

1,4

905

895

feuchter Rasenhang, Werte sind Minimum­ werte

2.0 0 0

930

900

B e w e g u n g erst nach Herausfrieren der Nägel (nur Kammeissolilluktion) nur Oberflächen­ bewegung gemessen in Steinstreifen

0 0,5

Lobus am Ruß eines h o h e n Hanges dünne Solifluktionsdecke, teils schwache Loben, teils Mikrosolifluktion Mikrosolifluktion der­ selbe Hang wie oben


54

KARL-ULRICH BROSCHE

S C H L A G E N E R I Holzpflöcke (Kalk Picos cle Europa). Even­

-

tuell t a u t h i e r i n f o l g e e i n e r r e c h t l a n g e n S c h n e e ­

rezenten und vorzeitlichen periglazialen Formenschatz

d e c k e n d a u e r , die z u w e i l e n d a s N a c h m e s s e n d e s u n ­

auf der Iberischen Halbinsel. - Biuletyn Peryglacjalny.

teren Meßfeldteiles unmöglich machte, der B o d e n recht spät erst bis in 2 0 c m Tiefe auf, s o d a ß die o b e r ­ sten B o d e n s c h i c h t e n bis c a . 1 0 c m T i e f e b e w e g l i c h e r

( 1 9 7 8 b ) : E r g e b n i s s e einer v e r g l e i c h e n d e n Studie z u m

27: 5 3 - 1 0 3 , 1 6 A b b . , 4 Fig.. 2 T a b . ; Lodz. -

( 1 9 8 3 ) : D a s Glatthangrelief a u f d e r Iberischen Halb­

insel - V e r b r e i t u n g , A u l b a u u n d G e n e s e . - M e s o f o r m e n d e s Reliefs im h e u t i g e n P e r i g l a z i a l r a u m . B e r i c h t ü b e r

sind. D i e s e s Ergebnis k a n n j e d o c h nicht v e r a l l g e m e i ­

ein S y m p o s i u m . A b b a n d l u n g e n d e r A k a d e m i e d e r W i s ­

nert w e r d e n , w i e die Ergebnisse der Meßfelder 2 9 u n d

s e n s c h a f t e n in G ö t t i n g e n . M a t h e m a t i s c h - P h y s i k a l i s c h e

3 0 ( S ü d s e i t e der Sierra N e v a d a ) z e i g e n . Hier e r g a b e n

Klasse - H e r a u s g e g e b e n v o n H a n s P o s e r u n d E k k e h a r d

sich k e i n e signifikanten

Unterschiede der

g u n g s g e s c h w i n d i g k e i t d e r S t e i n e und

Bewe­

Pflöcke.

S c h u n k e , 3. F o l g e Nr. 35: 2 1 4 - 2 4 0 ; G ö t t i n g e n . -

( 1 9 8 6 ) : P l e i s t o z ä n e Periglazialstrukturen in d e n E b r o -

terrassen b e i Zaragoza. B i u l e t y n P e r y g l a c j a l n y , 30: 4 5 56; Lodz', 5

Danksagung

BÜDEL, J . ( 1 9 4 8 ) : D i e k l i m a m o r p h o l o g i s c h e n Z o n e n d e r P o ­ larländer. - E r d k u n d e 2: 2 2 - 5 3 ; B o n n .

Bei d e r Installation, Erstvermessung und

mehrfachen

-

(1953): Die "periglazial"-morphologischen

Wirkun­

N a c h m e s s u n g von m e h r als 3 4 Meßfeldern waren mir

g e n d e s Eiszeitklimas a u f d e r g a n z e n Erde. - E r d k u n d e

behilflich: Herr Studienrat G . B a l d s c h u n . Berlin, Herr

7: 2 4 9 - 2 6 6 ; B o n n .

R e a l s c h u l l e h r e r G. S c h l i c h t h o l z t, B e r l i n , Herr Priv.-

-

Doz.

l o q u i u m GeografiCLim 6: 1 0 5 S.; B o n n .

Dr. M. Walther, Berlin, m e i n e Ehefrau und m e i ­

( I 9 6 0 ) : D i e Frostschuttzone Südostspitzbergens, - C o l ­

n e Eltern. Allen gilt m e i n b e s o n d e r e r D a n k .

- (1961): Die Abtragungsvorgänge a u f Spitzbergen im

D e m F a c h b e r e i c h G e o w i s s e n s c h a f t e n der FL1 B e r l i n

Umkreis der Barentsinsel. - Deutscher Geographentag

d a n k e i c h für m e h r e r e R e i s e z u s c h ü s s e zur D u r c h ­ führung g e o m o r p h o l o g i s c h e r ,

bodengeographischer

und k ü s t e n m o r p h o l o g i s c h e r U n t e r s u c h u n g e n a u f d e r I b e r i s c h e n Halbinsel, in d e r e n V e r l a u f a u c h die M e s ­ sungen zum vorliegenden Beitrag gemacht

werden

konnten.

Köln, T a g u n g s b e r i c h t e u n d W i s s e n s c h a f t l i c h e A b h a n d htngen: 3 3 7 - 3 7 5 ; W i e s b a d e n . DECK. W . ( 1 9 4 1 ) : L a n d f o r m e n d e V o r g ä n g e im e i s n a h e n G e ­ biet Spitzbergens. - Petermanns G e o g r . Mitteilungen, 87: 8 1 - 9 7 u n d 1 1 3 - 1 2 2 ; G o t h a , DYLIK, J . ( 1 9 5 3 ) ; Periglacial investigations in P o l a n d . - Bull. S o c . Sei. Lettr. IV. 2. Lodz. ELSASSER, I I . ( 1 9 6 8 ) : U n t e r s u c h u n g e n an S t r u k t u r b ö d e n im

6

Schriftenverzeichnis

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A L E X A N D E R , C. S. & P R I C E , L . W . ( 1 9 8 0 ) : R a d i o c a r b o n dating

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o f t h e rate o f m o v e m e n t o f t w o solifluction l o b e s in t h e

West-Spitzbergen. - G e o g r a p h i c a Helvetica, 26: 148-152;

Ruby R a n g e . Y u k o n Territory. - Quaternary Research, V. 13: .365 - 3 7 9 ; Seattle. B E N E D I C T , J . B . ( 1 9 6 6 ) : R a d i o c a r b o n dates from a s t o n e b a n k ­

Bern. FRENCH, I I . M. ( 1 9 7 4 ) : Mass wasting at S a c h s Harbour, B a n k s Island, N W T , C a n a d a . - Arctic a n d A l p i n e R e s e a r c h , 6:

e d t e r r a c e in t h e C o l o r a d o R o c k y M o u n t a i n s , U S A . -

7 1 - 7 8 ; Boulder.

G e o g r a f i s k a Annaler. V. 4 8 A: 2-t - 3 1 .

- ( 1 9 7 6 ) : T h e Periglacial Environment. - 3 0 9 S.; L o n g m a n

-

( 1 9 7 6 ) : Frost c r e e p and gelifluction features: A review.

- Q u a t e r n a r y R e s e a r c h , v. 6: 5 5 - 7 6 ; Seattle. BROSCHE, K.-U. (1971 a): B e o b a c h t u n g e n an rezenten P e -

London and New York. Fl'RRER, G . ( 1 9 7 2 ) : B e w e g u n g s m e s s u n g e n a u f Solifluktio n s d e c k e n . - Zeitschr. f. G e o m o r p h o l o g i e . N.F., S u p p l .

riglazialerscheinungcn in einigen H o c h g e b i r g e n d e r I b e ­

Bd. 13: 8 7 - 1 0 1 ; Berlin, Stuttgart.

r i s c h e n H a l b i n s e l (Sierra S e g u r a , Sierra d e G r e d o s , S e r -

-

ra d a Estrela. Sierra del M o n c a y o ) . - D i e Erde 1 0 2 : 3 4 - 5 2 ;

gel fossiler B ö d e n : Ein V e r s u c h im S c h w e i z e r i s c h e n Na­

Berlin.

tionalpark. In: F R E N Z : ' . B . ( e d . ) D e n d r o c h r o n o l o g i e u n d

-

( 1 9 7 1 b ) : N e u e B e o b a c h t u n g e n zu vorzeitlichen P e -

( 1 9 7 7 ) : K l i m a s c h w a n k u n g e n im Postglazial im S p i e ­

p o s t g l a z i a l e K l i m a s c h w a n k u n g e n in E u r o p a . E r d w i s ­

r i g l a z i a l e r s c h e i n u n g e n i m E b r o b e c k e n . - Zeitschrift f.

s e n s c h a f t l i c h e F o r s c h u n g , v. 13: 2 6 7 - 2 7 0 .

G e o m o r p h o l o g i e . N. F. 15: 1 0 7 - 1 1 4 ; Berlin.

- B A C H M A N N , F. & E I T Z E . P. ( 1 9 7 1 ) : E r d s t r ö m e a l s F o r m ­

-

( 1 9 7 2 ) : Vorzeitliche Periglazialerscheinungen im E b r o ­

e l e m e n t e v o n S o l i f h i k t i o n s d e c k e n im R a u m Munt C h a -

b e c k e n in d e r U m g e b u n g v o n Z a r a g o z a s o w i e ein B e i ­

vagl/Munt Buffalova (Schweizerischer Nationalpark):

trag z u r A u s d e h n u n g v o n Schutt- u n d B l o c k d e c k e n i m

E r g e b n i s s e d e r W i s s e n s c h a f t l i c h e n U n t e r s u c h u n g e n im

Zentral- u n d Westteil d e r I b e r i s c h e n H a l b i n s e l . - H a n s -

S c h w e i z e r i s c h e n Nationalpark. V . 1 1 : 189 - 2 6 9 ; B e r n .

Poser-Eestschrift. G ö t t i n g e r G e o g r . A b b . 60 : 34-52;

- L E N Z I N G E R , H. & A M M A N N , K . ( 1 9 7 5 ) : K l i m a s c h w a n ­

Göttingen.

k u n g e n w ä h r e n d d e s a l p i n e n P o s t g l a z i a l s im S p i e g e l

- ( 1 9 7 4 ) : Ergebnisse von Messungen von Abtragungs­

fossiler B ö d e n . Vierteljahresschrift cl. N a t u r f o r s c h e n d e n

v o r g ä n g e n in r e z e n t e n P e r i g l a z i a l g e b i e t e n . M a n u s k r i p t Habil.-Vortrag vom 23.10.1974.

G e s e l l s c h a f t in Zürich. V. 120. 1 5 - 3 1 ; Zürich. G A M P E R , M. ( 1 9 8 1 ) : H e u t i g e S o l i f l u k t i o n s b e t r ä g e v o n E r d ­

( 1 9 7 8 a ) : Beiträge z u m r e z e n t e n u n d vorzeitlichen p e ­

s t r ö m e n u n d k l i m a m o r p h o l o g i s c h e Interpretation f o s ­

riglazialen F o r m e n s c h a t z a u f d e r I b e r i s c h e n H a l b i n s e l .

siler B ö d e n : E r g e b n i s s e d e r W i s s e n s c h a f t l i c h e n U n t e r ­

- A b h a n d l u n g e n d e s G e o g r a p h i s c h e n Instituts, S o n d e r ­

s u c h u n g e n im S c h w e i z e r i s c h e n N a t i o n a l p a r k . V. 15.

hefte, B d . 1 : 2 8 7 S.; Berlin.

355-443; Bern.

-


Ergebnisse von Abtragungsmessungen an periglazialen Solifluktionsschuttdecken in vier Hochgebirgen der Iberischen Halbinsel

55

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Manuskript e i n g e g a n g e n am 2 5 . 1 . 1 9 9 3


Eiszeitalter

u.

56 — 6 1

44

Gegenwart

Hannover

7 Abbildungen

1994

Subnivale Kleinoserbildung Eine Beobachtung zur Schuttumlagerungsdynamik im Wimbachgries (Berchtesgadener Alpen) THOMAS

SCHNEIDER*)

M a s s transport, d o l o m i t e debris, r o c k flow p r o c e s s e s , intraniveal d e b r i s transport, s u b n i v e a l m i c r o - e s k e r s , B e r c h t e s g a d e n Alps, G e r m a n y

K u r z f a s s u n g : Die U m l a g e r u n g s d y n a m i k a u f d e n g r o ß e n Dolomit-Schuttflächen

des

Wimbacbgries

(Berchtes­

g a d e n e r A l p e n ) ist in e r s t e r Linie an starke s o m m e r l i c h e Gewitterregen gebunden,

durch welche die Aufnahme­

fähigkeit d e s m ä c h t i g e n S c h u t t k ö r p e r s ü b e r s c h r i t t e n u n d somit oberflächlicher Abgang v o n Wasser und Lockerma­ terial, m e i s t in Eorm v o n M u r e n , b e w i r k t wird. Durch Ausaperung werden jedoch regelmäßig g e g e n Ende d e s W i n t e r h a l b j a h r e s F o r m e n freigelegt, w e l c h e a u c h a u f Schuttumlagerungsvorgänge

in b z w . unter

d e c k e h i n w e i s e n . Aufgrund

d e u t l i c h e r P a r a l l e l e n zu d e n

entsprechenden

der Schnee­

Großformen werden diese als subnivale

K l e i n o s e r a n g e s p r o c h e n . S i e s c h e i n e n b e v o r z u g t dort vor­ z u k o m m e n , w o aufgrund

der topographischen

Situation

größere Schmelzwassermengen bei noch gefrorenem Un­ t e r g r u n d anfallen; für ihre B i l d u n g ist offensichtlich d i e re­ lativ h o m o g e n e u n d f e i n k ö r n i g e Natur d e s "Gries"-Materials f ö r d e r l i c h .

[Subniveal Micro-Eskers - A Contribution t ot h e D y n a m i c s o f Debris T r a n s p o r t in t h e W i m b a c h g r i e s Valley, B e r c h t e s g a d e n Alps]

Abb. 1: T o p o g r a p h i s c h e Ü b e r s i c h t Fig. I: Topographic'sketch schalten

A b s t r a c t : M a s s transport o n t h e vast d o l o m i t e d e b r i s sur­ f a c e o f t h e " W i m b a c h g r i e s " h a s vastly b e e n attributed t o s u m m e r t h u n d e r s h o w e r s , with a m o u n t s o f p r e c i p i t a t i o n w h i c h c a n n o t i m m e d i a t e l y b e s w a l l o w e d b y t h e large d e -

der

Nordalpen.

Durch einen

Tributärarm

d e s p l e i s t o z ä n e n S a a l a c h g l e t s c h e r s überformt u n d in Stufen übertieft ( B A D E R 1 9 8 1 ) . weist das d e r K ö n i g s s e e f u r c h e w e s t l i c h parallel verlaufende W i m b a c h t a l

trital valley filling, thus l e a d i n g t o torrential r o c k flow p r o ­

im k o m p a k t e n D a c h s t e i n k a l k o b e r h a l b s e i n e r M ü n -

cesses.

d u n g s k l a m m zunächst e i n d r u c k s v o l l e T r o g f o r m auf,

H o w e v e r , spring s n o w m e l t regularly e x p o s e s a c c u m u l a t i ­

um sich im T a l i n n e r e n s c h l i e ß l i c h im B e r e i c h

v e forms w h i c h indicate that s u b n i v e a l o r intraniveal d e b r i s

Ramsaudolomit

transport must have t a k e n p l a c e . D u e to a striking r e s e m ­

Der

b l a n c e t o t h e i r m a c r o e q u i v a l e n t s , t h e s e forms a r e c a l l e d

auf die r e i c h e Schuttanlieferung von d e n d a s i n n e r e

s u b n i v e a l m i c r o - e s k e r s . T h e y a p p e a r in p l a c e s w h i c h r e ­

Wimbachgebiet

c e i v e h i g h a m o u n t s o f m e l t w a t e r w h i l e t h e u n d e r g r o u n d is

Wänden

still frozen; t h e grain size o f t h e "Gries" material s e e m s t o

zirkusartig

zu

weiten

des

(s. A b b . 2 ) .

N a m e "Gries" (= k a n t i g e r D o l o m i t s c h u t t ) w e i s t

hin,

umrahmenden

unter

welcher

Ramsaudolomit-

dieses

förmlich

"er­

trinkt".

b e f a v o u r a b l e for this t y p e o f p r o c e s s .

2 Die Hauptschuttumlagerungsvorgänge i m Wimbachgries

1 Einführung Das

W i m b a c h g r i e s in d e n

B e r c h t e s g a d e n e r Alpen

zählt zu d e n b e k a n n t e s t e n

Schuttumlagerungslancl-

Der

anfallende

schlagrinnen

Dolomit"gries"

mächtigen

wird

Schutthalden

über

Stein­

zugeführt,

*) Anschrift d e s Verfassers: D r . T . SCHNEIDER, Lehrstuhl für

w e l c h e , die g e s a m t e W i m b a c h u m r a h m u n g

D i d a k t i k d e r G e o g r a p h i e . Universität A u g s b u r g ,

z e n d , s i c h v e r z a h n e n u n d zu e i n e m m ä c h t i g e n , ü b e r

sitätsstr. 1 0 . 8 6 1 3 5 A u g s b u r g .

Univer-

bekrän­

viele K i l o m e t e r talauswärts r e i c h e n d e n S c h u t t k ö r p e r


Subnivale Kleinoserbildung - Eine Beobachtung zur Schtittumlagerungsdynamik im Wimbachgries (Berchtesgadener Alpen)

57

Hochk.

Trisch.

x "•V.

. o

u

r

g

x x x x x x x x x x x x N x x x x x x \ *X

v \

"65

x

x

X

x

X v

x X

X

x X

X

X, X ,5

69

Abb. 2: G e o l o g i s c h e Ü b e r s i c h t ü b e r das W i m b a c h t a l ( v e r e i n f a c h t n a c h GANSS & G R Ü N F E L D E R , 1 9 7 4 ) 1= Schutt ("Gries"); 2 = S c h u t t k e g e l ; 3= M o r ä n e ; 4 = W i m b a c h - " S e e k r e i d e " , Schotter; 5= D a c h s t e i n k a l k ; 6 = R a m s a u d o l o ­ mit m. Raibier S c h i c h t e n . z.T. Muschelkalk. - D e r Pfeil gibt die L a g e der "Engstelle" Cef. A b b . 4 und 7 ) w i e d e r . I ig. 2: Geologie sketch of the Wimbachtal valley (after GANSS & GRÜNFELDER, 1974). 1= debris ("Gries"); 2« debris cones; 3= moraine; 4 - Wimbach "chalk", gravel; 5= "Dachstein" limestone; 6 - "Ramsau" dolomite incl. "Raibl" stratum, partly Muschelkalk. - The arrow indicates the site of the constriction (ravine) - cf. fig. 4 and 7.


58

T H O M A S SCHNEIDER

verbinden. W ä h r e n d an den Ausgängen der Stein­ schlagrinnen die Halden mit deutlich ü b e r 3 0 ° n o c h maximale Neigungswerte gravitativ erfolgter Schuttanhäufung aufweisen, geht der W e r t im lan­ g e n unteren B e r e i c h der Schuttzunge (unterhalb des "Schlosses") auf w e n i g e Grad zurück u n d beweist somit die Beteiligung fluvialer P r o z e s s e . In der Regel ist j e d o c h W a s s e r erst am untersten En­ de des Schuttkörpers b e i rund 8 0 0 m NN zu sehen; o b e r h a l b verläuft der den W i m b a c h ( u n d die Quell­ fassung d e s Marktes B e r c h t e s g a d e n ) s p e i s e n d e W a s ­ serstrom innerhalb der "Gries"massen, und nur b e i äußerst ergiebigen Starkregenfallen, w i e sie im Ver­ lauf kräftiger s o m m e r l i c h e r Gewitter auftreten k ö n ­ nen, wird der Schuttkörper bzw. T e i l e d e s s e l b e n in kürzester Zeit derart mit W a s s e r durchtränkt, d a ß dieses a u c h an seiner Oberfläche m o r p h o l o g i s c h wirksam werden k a n n und die das o b e r e Gries d u r c h z i e h e n d e n Schuttrinnen weitergebildet wer­ den. D a z u nötige innerhalb kurzer Zeit fallende Re­ g e n m e n g e n sind j e d o c h nur an w e n i g e n T a g e n im J a h r g e g e b e n ; e x t r e m e derartige Ereignisse, bei d e ­ nen a u c h der untere Schuttzungenteil schichtflutartig "aufschwimmt" ( F I S C H E R 1 9 8 4 : 4 8 ) , treten gär nur nach jahrelangen Ruheperioden auf. Eng g e ­ b u n d e n an s o l c h e Starkregen ist auch die G e r ö l l b e ­ lastung d e s W i m b a c h s L i n t e r h a l b s e i n e r "Quellen"; a u ß e r h a l b dieser episodisch auftretenden Ereignisse wird offensichtlich k a u m Material aus d e m Schutt­ körper durch den aus d i e s e m entspringenden B a c h weitertransportiert (s. A b b . 3 ) .

A b b . 3: G e r ö l l t r i e b d e s W i m b a c h s ( v e r ä n d e r t n a c h SCHLE­

s i n g e r , 1974. Abb. 5 ) lag. 3: Gravel transport of Wimbach stream (modified after SCifi.ivsrNCER, 1974, fig. 5)

Vor allem im o b e r e n , steileren Bereich o b e r h a l b des "Schlosses" kommt es im Gries bei starker Durch­ tränkung des Materials auch immer w i e d e r zum Ab­ gang von Muren; diese n e h m e n ihren Ausgang in

d e n steilen, in der U m r a h m u n g w u r z e l n d e n Halden und latifen auf den flacheren B e r e i c h e n d e s Grieses aus. N e b e n den Zerstörungen, w e l c h e die Scluittrinn e n aufgrund seitlich-erosiver P r o z e s s e b e w i r k e n , sind e s vor allem a u c h diese M u r a b g ä n g e , w e l c h e durch immer w i e d e r erfolgende Ü b e r s c h ü t t u n g von T e i l e n des W i m b a c h g r i e s die M o r p h o d y n a m i k in d i e s e m Tal b e s t i m m e n . D a s Resultat ist e i n Mosaik v o n Arealen, die die unterschiedlichen Zustände in­ n e r h a l b dieser E n t w i c k l u n g s g ä n g e w i d e r s p i e g e l n Lind - scharf v o n e i n a n d e r abgegrenzt - die verschie­ d e n s t e n Vegetations-Sukz.essionsstadien v o n kahlen SchLittflächen bis hin zum H o c h w a l d zeigen (SCHLESINGER 1974, THIELE

1978).

3 Die Rolle subnivaler U m l a g e r u n g s v o r g ä n g e Auch in der Literatur wird betont, d a ß "die Massen­ v e r l a g e r u n g e n im W i m b a c h - G r i e s im w e s e n t l i c h e n an Starkregen g e b u n d e n " sind ( S C H L E S I N G E R 1 9 7 4 : 2 8 ) ; sie spielen sich somit episodisch u n d s c h u b w e i ­ se, d e m Klimagang folgend, vor allem in d e n Som­ m e r m o n a t e n ab. B e o b a c h t u n g e n , die der Verfasser seit vielen J a h r e n im W i m b a c h g r i e s m a c h e n konnte, l e g e n allerdings den S c h l u ß nahe, d a ß i n s b e s o n d e r e g e g e n E n d e des Winterhalbjahres typische Llmlager u n g s e r s c h e i n u n g e n auftreten, w e l c h e z w a r men­ g e n - und g r ö ß e n o r d n u n g s m ä ß i g deutlich hinter den o b e n geschilderten zurückstehen, d u r c h ihre auffäl­ lige Erscheinungsform und ihr r e g e l m ä ß i g e s , peri­ o d i s c h e s Auftreten j e d o c h b e s o n d e r e B e a c h t u n g verdienen. J e w e i l s im Spätfrühling/Frühsommer treten b e i m A b t a u e n der S c h n e e d e c k e auf dem Gries Mikro- bis Mesoformen zum Vorschein, w e l c h e auf frische, un­ ter der S c h n e e d e c k e ablaufende Akktimtilationsvorg ä n g e hindetiten. Es handelt sich u m langgestreckte, aus einiger Entfernung betrachtet M u r z u n g e n nicht unähnliche, an m a n c h e n Stellen j e d o c h atich unter­ b r o c h e n e R ü c k e n f o r m e n mit einer S c h e i t e l h ö h e von einigen Dezimetern ( m a x i m a l b e o b a c h t e t w u r d e et­ w a ein halber Meter) und bis zu m e h r e r e n Dutzend Metern Längserstreckung. Diese verlaufen g e w u n ­ den, j e d o c h i. a. in Richtung des Gefälles d e r flach­ g e n e i g t e n Griesfläche, der sie aufsitzen, u n d verä­ steln sich in auffälliger W e i s e g e g e n ihr unteres En­ de, um meist mit steiler Stirn zu e n d e n . Sie setzen zum Teil unvermittelt ein. oft ist a b e r ihr Ursprung bei n a c h o b e n w a n d e r n d e r Ausaperung n o c h unter der g e s c h l o s s e n e n S c h n e e d e c k e v e r b o r g e n . Im Querschnitt w e i s e n sie meist gerundete, stellenwei­ se a u c h annähernd trapezförmige b z w . abgeflachtprismatische Form auf. Ihr Material stimmt mit d e m des Grieses überein, aus d e m es a u f g e n o m m e n wtirde, h e b t sich j e d o c h i n s b e s o n d e r e g e g e n ihr unteres E n d e durch gröbere K o m p o n e n t e n von d i e s e m ab (s. A b b . 4 ) .


Subnivale Kleinoserbildung - Eine Beobachtung zur Schuttumlagerungsdymimik im Wimbachgries (Berchtesgadener Alpen)

59

A b b . 4: K l e i n o s u n t e r h a l b d e r "Engstelle" im W i m b a c h g r i e s , c a . 1 0 0 0 m NN. B l i c k r i c h t u n g S W . Aufn. 1 6 . 0 4 . 9 3 . Fig. 4; Micro-esker below constriction of Wimbach valley (ravine), around 1000 m above sea level. Photograph taken April 16, 1993. viewing SW.

A b b . 5: A u f älterer S c h n e e sc hiebt abgelagerte, frisch a u s g e a p e r t e F o r m . Im Hintergrund clie "Kngstelle", d u r c h w e l c h e die S c b n e e s c h m e l z w ä s s e r a u s d e m o b e r e n G r i e s stark g e b ü n d e l t w e r d e n , davor j ü n g e r e Aufschüttung. B l i c k r i c h t u n g S S W . Aufn. 16.04.93. Fig. 5: Micro-esker recently emerged from under snow, showing its deposition on older snow layer. In the background the ravine-like constriction through which concentrated snowmelt runoff from the upper "Gries" takes place. Photograph taken April 16, 1993. viewing SSW.


60

THOMAS SCHNEIDEN

I n s g e s a m t e n t s p r e c h e n d i e s e durch Ausaperung z u m Vorschein k o m m e n d e n Formen, w e l c h e im Verlauf d e s S o m m e r s i m m e r v e r w a s c h e n e r bzw. g a n z zerstört werden, in ihrer Erscheinungsform und ihrer offensichtlichen Entstehung derart d e n ent­ s p r e c h e n d e n M a k r o f o r m e n der g r o ß e n Vereisungs­ g e b i e t e , d a ß m a n sie als subnivale K l e i n o s e r b e ­ z e i c h n e n kann. Sie l e g e n nahe, d a ß sich a u c h unter der g e s c h l o s s e n e n S c h n e e d e c k e im B e r e i c h der fla­ c h e r e n Griespartien Schuttumlagerungsvorgänge abspielen. Auf deren fluviale Natur d e u t e n die o. a. Sortierung hin, d e s g l e i c h e n e i n e s t e l l e n w e i s e zu b e ­ o b a c h t e n d e Schichtung durch eingelagerte feinere Lagen, sowie eine zumindest im Kern d e r Kleinoser a n d e u t u n g s w e i s e zu e r k e n n e n d e Längsausrichtung der K o m p o n e n t e n . Insgesamt k ö n n e n s i e zu d e n "Nivationsvollformen, d i e in d e n ersten T a g e n nach intensiver S c h n e e s c h m e l z e das Mikrorelief d e r Aperflächen ... bestimmen" ( B E R G K R 1 9 6 7 : 4 4 ) , gezählt werden. Ihre Entstehung läßt sich f o l g e n d e r m a ß e n deuten: B e i Einsetzen der S c h n e e s c h m e l z e s a m m e l t sich das anfallende W a s s e r a m unteren Rand d e r durchlässi­ g e n S c h n e e l a g e und läuft in gerichteten B a h n e n ab. D a ß e s nicht im p o r ö s e n Material d e s Grieskörpers versickert, ist nur dadurch zu erklären, d a ß dieser durch gefrorenes B o d e n w a s s e r offensichtlich noch abgedichtet sein m u ß . J e n a c h M e n g e d e s anfallen­ d e n S c h m e l z w a s s e r s w e r d e n in diesen subnivalen K a n ä l e n G e s t e i n s k o m p o n e n t e n abgelagert bzw. weitertransportiert, w a s durch die relativ feinkörni­ g e Struktur d e s Dolomit"gries" unterstützt wird. Führt starke Schuttbefrachtung zu einer Verstopfung der subnivalen Abflußrinne, s o wird weiter aufwärts ein n e u e r W e g angelegt, d e r v o m ursprünglichen in spitzem Winkel abzweigt, w i e dies auch b e i d e n gla­ zialen Osern zu b e o b a c h t e n ist ( K L E B F E S U E R G 1 9 4 8 : 2 9 2 ) . Unter Umständen sind die relativ steilen Enden e i n z e l n e r "Zungen" a u c h Hinweise a u f plötzlich n a c h l a s s e n d e Transportkraft d e s Wassers, w i e sie an Stellen auftreten m u ß , a n d e n e n es im Untergrund versickern kann (vgl. A b b . 6 ) b z w . in d e n S c h n e e perkoliert. Alle diese V o r g ä n g e müssen sich in recht k u r z e n Zeiträumen a b s p i e l e n .

Q

A b b . 6 : S c h e m a d e s s u b n i v a l e n Abflusses b e i V o r l i e g e n e i ­ n e r s t a u e n d e n g e n e i g t e n Eisschicht ( v e r ä n d e r t u. ü b e r s e t z t n. C O L B E C K 1 9 8 0 , Fig. 3 3 / S. 3 8 2 ) . - A = S c h m e l z w a s s e r a n ­

r e i c h e r u n g , Q = Abfluß ü b e r durchlässige S t e l l e n , W = Perkolation durch Poren. - D i e wasserstauende Funktion kann ebenso

von der winterlich

gefrorenen

Griesoberfläche

b z w . e i n e r k o m p a k t e r e n ä l t e r e n .Schneeschicht

übernom­

men werden. Fig. 6: Sketch o f subniveal r u n o f f over inclined f r o z e n

layer

( m o d i f i e d after C O L B E C K . 1 9 8 0 , f i g . 3 3 / p 3 8 2 ) . A = A c c r e t i o n , Q = F l o w t h r o u g h drains, W = F l o w t h r o u g h pores. - T h e f u n c t i o n o f t h e i m p e r m e a b l e layer c a n a l s o b e t a k e n b y f r o z e n "Gries" surface i n w i n t e r , o r dense o l d e r s n o w .

1

Einzelne kleinere F o r m e n liegen sogar nicht direkt d e m Gries auf, s o n d e r n .einer k o m p a k t e n älteren S c h n e e l a g e , w e l c h e somit ebenfalls als Stauschicht gedient h a b e n m u ß ( s . A b b . 5 ) . Noch lange nach d e m Ausapern der u m g e b e n d e n Flächen k ö n n e n in d i e s e n Fällen d u r c h g e h e n d e S c h n e e l a g e n unter den Kleinosern ergraben w e r d e n , w ä h r e n d b e i d e n di­ rekt d e m Gries aufsitzenden Formen teilweise in de­ ren randlichen B e r e i c h e n S c h n e e l e i s t e n durch seit­ lichen Versturz d e r K l e i n o s e r beim Ausapern einge­ bettet b l e i b e n ( v e r g l e i c h b a r d e n "Eisleisten" d e r Ma­ kroformen - G R I P P 1 9 7 8 : 9 8 ) .

A b b . 7: B ü n d e l u n g d e s o b e r f l ä c h l i c h e n

Abflusses an der

"Engstelle" o b e r h a l b d e s W i m b a c h s c h l o s s e s ( s . P f e i l ) . D e r P u n k t b e z e i c h n e t d e n S t a n d o r t d e r A u f n a h m e n A b b . 4 u. 5 - Ausschnitt

aus der Topographischen

Karte 1 : 2 5 0 0 0 . B l .

8 4 4 3 ; W i e d e r g a b e mit frdl. G e n e h m i g u n g d e s B a y e r i s c h e n L a n d e s v e r m e s s u n g s a m t s M ü n c h e n , Nr. 7 8 0 5 / 9 3 F i g . 7 : C o n c e n t r a t i o n o f s u r f a c e r u n o f f at t h e c o n s t r i c t i o n a b o v e t h e W i m b a c h s c h l o s s ( s e e a r r o w ) . T h e d o t i n d i c a t e s t h e site o f fig. 4 a n d 5. - D e t a i l f r o m t o p o g r a p h i c m a p 1 : 2 5 0 0 0 , s h e e t 8 4 4 3 ; b y courtesy o f Bayerisches Landesvennessungsamt Nr. 7 8 0 3 / 9 3 .

München,


Subnivale Kleinosetbildung - Eine Beobachtung zur Schuttumlagemngsdynamik im Wimbachgries (Berchtesgadener Alpen)

Das Material wird o b e r h a l b der Ablagerungsberei­ che durch das S c h m e l z w a s s e r direkt a u f g e n o m m e n , zum Teil a b e r auch, bedingt durch die topographi­ sche Lage d e s Auftretens dieser Formen, von weiter o b e n h e r eingespült, interessanterwei.se k o n n t e n derartige K l e i n o s e r nämlich b i s h e r fast ausschließ­ lich u n t e r h a l b der durch B e r g s t u r z - R i e s e n b l ö c k e im Schneeiahnerwald verursachten "Engstelle" der Hauptabflußrinne mit kurzer Schluchtstrecke in rund 1 0 0 0 m NN (vgl. Abb. 5 u n d 7 ) beobachtet wer­ den. D i e s e r Teil ist aufgrund s e i n e r engen, steilen E i n s c h n e i d u n g sehr beschattet (Bodenfrost!), und zudem Hauptabflußbahn der im oberhalb g e l e g e ­ nen G r i e s b e r e i c h anfällenden S c h m e l z w ä s s e r - letz­ tere verlaufen sich schließich a m Ausgang der kur­ zen Schluchtstrecke unter der S c h n e e d e c k e unter Ablagerung der von ihnen transportierten Schutt­ massen in der geschilderten W e i s e . Mit voll e i n s e t z e n d e r S c h n e e s c h m e l z e bzw. durch stärkere Regenfälle fallen d i e s e Formen nach der Ausaperung schließlich recht rasch der Abtragung oder Überschüttung anheim. D e r Bereich ihres Auf­ tretens darf somit zu den am häufigsten tind inten­ sivsten v o n L'mlagerungsprozessen betroffenen ties gesamten "Grieses" g e r e c h n e t werden.

61

4 Schriftenverzeichnis B A D E R , K. ( 1 9 8 1 ) : D i e g l a z i a l e n Ü b e r t i e f u n g e n im S a a l a c h ­ g l e t s c h e r - G e b i e t z w i s c h e n Inzell und K ö n i g s s e e . - Eis­ zeilalter u. G e g e n w a r t . 31:

37-32, 6 Abb.; Hannover

BERGER, H. ( 1 9 6 7 ) : V o r g ä n g e u n d F o r m e n d e r Nivation in d e n Alpen: Ein Beitrag zur g e o g r a p h i s c h e n S c h n e e f o r ­ s c h u n g . - B u c h r e i h e d. L a n d e s m u s . f. K ä r n t e n , 17: 112 S., 14 A b b . . 11 Tab.. 2 0 Tat.; Klagenfurt. COLBECK, S. C , Ed. ( 1 9 8 0 ) : D y n a m i c s o f S n o w a n d I c e M a s ­ ses. - 4 6 8 S., 174 Abb., 13 T a b . ; N e w Y o r k . FISCHER.

K. ( 1 9 8 4 ) :

Erläuterungen

zur

Geomorphologi-

s c h e n Karte 1 : 2 3 0 0 0 d e r B u n d e s r e p u b l i k D e u t s c h ­ land: G M K 2 5 . Bl. 16, 8 4 4 3 K ö n i g s s e e . - 5 8 S., 13 A b b . . 5 Tab.; Berlin. G A N S S , O. & GRÜNFELDER, S. ( 1 9 7 4 ) : G e o l o g i e d e r B e r c h t e s ­ g a d e n e r und R e i c h e n h a l l e r Alpen. - 152 S.. 117 A b b . ; Berchtesgaden. G R I P P , K. ( 1 9 7 8 ) : Die E n t s t e h u n g von G e r ö l l - O s e r n ( E s k e r ) . - Eiszeitalter u. G e g e n w a r t . 28: 9 2 - 1 0 8 . 4 A b b . . 5 Tat'.; Hannover. KLEBELSBERG, R. V. ( 1 9 4 8 ) : H a n d b u c h tier G l e t s c h e r k u n d e und G l a z i a l g e o l o g i e . I. - 1 0 2 8 S., 55 Abb.; W i e n . SCHLESINGER,

B . (1974): Ü b e r d i e Schutteinfüllung im W i m ­

b a c h - G r i e s und ihre V e r ä n d e r u n g , - M ü n c h n e r G e o g r . Abb., 14: 7 4 S.. 9 A b b . . 12 lab.. 6 Kart.; M ü n c h e n . T H I E L E , K. ( 1 9 7 8 ) : V e g e t a t i o n s k u n d l i c h e und p f l a n z e n ö k o ­ l o g i s c h e U n t e r s u c h u n g e n im W i m b a c h g r i e s . - Aus d e n Naturschutzgebieten

B a y e r n s . 1:

7.3 S., 5 4 A b b . . 18

l a b . . 3 Kart.; M ü n c h e n .

Manuskript e i n g e g a n g e n a m 18. 6. 1993


Eiszeitalter

it.

62 — 7 8 5 Abis., 2 T a b .

44

Gegenwart

Hannover

1994

Eine Neubearbeitung der eem- und frühweichselzeitlichen Abfolge am Klein Klütz Höved, Mecklenburger Bucht J A Q U E U N E STRAHL, ELMAR K E D I N G , G E R H A R D STEINICH, PETER FRENZEL, U W E STRAHL * )

G e o l o g i c a l s e c t i o n , Late S a a l i a n , E e m i a n , Early W e i c h s e l i a n . o r g a n o g e n e s e d i m e n t s , till, p o l l e n d i a g r a m , botanical macro remains, molluscs, ostracodes

m e e r wird im G e g e n s a t z zu a n d e r e n Profilen aus d e m M e c k ­

gen Aufnahme durch L U D W I G ( 1 9 6 4 ) w i e d e r möglich. Erste H i n w e i s e a u f ein I n t e r g l a z i a l v o r k o m m e n am Klein Klütz H ö v e d lieferte K L E N G E L ( 1 9 5 4 ) . Eine pol­ lenanalytische Auswertung wurde durch H E C K ( 1 9 5 5 ) vorgelegt, die j e d o c h nur unbefriedigende Ergebnis­ se lieferte. K a r p o l o g i s c h e U n t e r s u c h u n g e n w u r d e n durch N Ö T Z O l . l ) ( 1 9 6 5 ) durchgeführt. N a c h f o l g e n d e Arbeiten ( H E C K I 9 6 0 , G E H L 1961, 1969. L U D W I G 1964) befaßten sich wiederholt mit der g e o l o g i s c h e n u n d stratigraphischen Einordnung d e s Profils. W ä h r e n d Kartierungsarbeiten z w i s c h e n 1988 u n d 1991 erfolg­

lenburger Raum für die a u s g e h e n d e Z o n e 4 u n d / o d e r 5 n a c h

te e i n e e r n e u t e g e o l o g i s c h e D o k u m e n t a t i o n ( S C H Ü T ­

Eni) ( 1 9 7 3 ) a n g e n o m m e n .

ZE,

K u r z f a s s u n g : Es wird ein a m Kliff d e s Klein Klütz H ö v e d a u f g e s c h l o s s e n e s Profil, das S e d i m e n t e v o n d e r S a a l e v e r e i s u n g b i s in d a s F r ü h w e i c h s e l g l a z i a l u m f a ß t ,

besprochen.

Von

b e s o n d e r e r B e d e u t u n g sind l i m n i s c h e S e d i m e n t e d e s

Eem,

d i e d u r c h s a n d i g e A b l a g e r u n g e n mit m a r i n e n Fossili­

en i n n e r h a l b e i n e s W ü r g e b o d e n h o r i z o n t e s ü b e r l a g e r t w e r ­ d e n . In d e n l i m n i s c h e n A b l a g e r u n g e n k o n n t e n n e b e n e i n e r reichen Mikroflora auch Früchte. S a m e n . Mollusken

und

Ostrakoclen n a c h g e w i e s e n w e r d e n . Die Entstehung d e s Wür­ g e b o d e n s ist a u f f r ü h w e i c h s e l z e i t l i c h e zurückzuführen.

Periglazialvorgänge

D e r T r a n s g r e s s i o n s k o n t a k t mit d e m E e m -

[A r e v i s i o n o f t h e E e m i a n a n d E a r l y W e i c h s e l i a n s e q u e n c e o f t h e K l e i n K l ü t z H ö v e d cliff, Mecklenburg Bay]

U. S T R A H L lunveröff. Ergebn.l, U I . L E R I C H 1 9 9 1 ) und eine Untersuchung des Fossilinhaltes durch J . S T R A H L ( P o l l e n ) . K E D I N G (Makroflora), F R E N Z E L ( O s t r a k o d e n , Foraminiferen), S T E I N I C H (Mollusken, Fischreste; S T E P MICH 1992:

A b s t r a c t : It is discussed a natural o u t c r o p at the cliff o f Klein Klütz H ö v e d , from w h i c h s e d i m e n t s b e l o n g t o a Late Saali­ an -Early W e i c h s e l i a n s e q u e n c e . E s p e c i a l l y t h e limnic sedi­ ments o f t h e E e m i a n . w h i c h are c o v e r e d by sandy layers with marine fossils inside a strangling horizon are very significant. In t h e s e limnic s e d i m e n t s c a n b e found b e s i d e a rich m i c r o ­ flora a l s o fruits, s e e d s , m o l l u s c s a n d o s t r a c o d s . T h e o r i g i n o f t h e strangling h o r i z o n is traced b a c k t o Early W e i c h s e l i ­ an periglacial p r o c e s s e s . T h e c o n t a c t o f transgression b y t h e E e m i a n - S e a is s u p p o s e d , in contrast t o o t h e r profiles in t h e M e c k l e n b u r g area, in z o n e 4 a n d / o r S after E R D 0 9 7 3 ) .

36 -

42).

Der Kliitzer W i n k e l wird m o r p h o l o g i s c h im w e s e n t ­ lichen durch die R a n d l a g e n d e s P o m m e r s c h e n und Mecklenburger Stadiums geprägt. Die zentralen Teile e r r e i c h e n mit d e m H o h e n S c h ö n - B e r g H ö h e n bis zu + 9 2 m NN. Zur Zeit des letzten Eisvorstoßes bil­ dete der Hohe Schön-Berg einen Nunatak ( H E C K I 9 6 0 ) . Mit d e m v o r l i e g e n d e n Artikel wird ein A b r i ß der S e d i m e n t a t i o n s - u n d V e g e t a t i o n s g e s c h i c h t e für das 1 , - Z w i s c h e n s e d i m e n t am Klein Klütz H ö v e d vor­ gelegt. 2 Das Normalprofil zwischen d e m Klein u n d G r o ß Klütz H ö v e d

1 Einleitung Durch die Grenzöffnung z w i s c h e n der BRD und der DDR im J a h r e 1989 wurde die B e g e h u n g des Kliffbe­ reiches im Kliitzer Winkel ( A b b . 1) seit der letztmali*) Anschriften d e r Autoren: Dr. J . STRAHL, B u n d e s a n s t a l t für G e o w i s s e n s c h a f t e n und R o h s t o f f e . A u ß e n s t e l l e B e r l i n , Invalidensiralse 4 4 , 1 0 1 0 6 Berlin; Dipl. G e o l . F. KEDING, B e i m lerstr. « 3 . 1 7 4 9 1 G r e i f s w a l d ; Dipl. G e o l . P. FRENZKL, F a c h ­ richtung G e o w i s s e n s c h a f t e n an d e r E.-M.-Arndt-Universität Greifswald, F.-L.-Jahn-Str. 1 7 a, 1 7 4 8 9 Greifswald; Prof. D R . G. STEINICH, Am St. G e o r g s f e l d 3 6 , 1 7 4 8 9 Greifswald; Dipl. G e o l . U. STRAHL. T e u p i t z e r Str. 2 4 , 1 2 6 2 7 Berlin

Am Kliff z w i s c h e n d e m Klein Lind G r o ß Klütz H ö v e d w e r d e n n a c h L a g e r u n g s v e r h ä l t n i s s e n und K l e i n g e schiebeanalysen ( 4 - 10 m m ) fünf G e s c h i e b e m e r g e l ­ horizonte L i n t e r s c h i e d e n , die v o n u n t e n n a c h o b e n mit M, - M, b e n a n n t sind. Bis einschließlich M„ sind d i e s e M o r ä n e n k ö p e r durch s a n d i g e Z w i s c h e n s e d i ­ m e n t e v o n e i n a n d e r g e t r e n n t , die a n a l o g d i e B e ­ zeichnung I, -1,,, tragen (Abb. 2 ) . Am Kliff a u s s t r e i c h e n d e r M, ist a u f d e n B e r e i c h des Klein Klütz I Iöved beschränkt. D e r M, ist s c h w a c h röt­ lich b r a u n gefärbt, stark b i n d i g u n d g e s c h i e b e a r m . Die oberen B e r e i c h e sind, w i e auch an der Stoltera im


E i n e N e u b e a r b e i t u n g d e r e e m - u n d f r ü h w e i c h s e l z e i t l i c h e n A b f o l g e a m Klein Klütz H ö v e d , M e c k l e n b u r g e r B u c h t

63

Schwerin Abb.

1: L a g e d e s A u f s c h l u ß p u n k t e s K l e i n K l ü t z H ö v e d a n d e r L ü b e c k e r b z w . M e c k l e n b u r g e r

Bucht.

F i g . 1: P o s i t i o n o f t h e o u t c r o p K l e i n K l ü t z H ö v e d at t h e L ü b e c k r e s p e c t i v e l y M e c k l e n b u r g B a y

M , - G e s c h i e b e m e r g e l , g r ü n l i c h g r a u gefärbt. N a c h K l e i n g e s c h i e b e a n a l y s e n besitzt der M, ein baltisches G e s c h i e b e s p e k t r u m , j e d o c h o h n e spürbaren D o l o ­ mitanteil. W a r t h e z e i t l i c h e s Alter ist w a h r s c h e i n l i c h . Eine baltische Fazies der D r e n t h e erscheint möglich. Im I | - Z w i s c h e n s e d i m e n t ist lithologisch e i n e g r o b e Dreiteilung v o r h a n d e n (vgl. dazu Pkt. 3 ) . Ü b e r d e n S a n d e n d e s I, und t e i l w e i s e d i e B a s i s d e s M „ - G e s c h i e b e m e r g e l s bildend, sind rotbraune Schlufftone verbreitet. D i e s e fuhren e i n e K i e s k o m p o n e n t e , d i e dem Material e i n e n g e s c h i e b e m e r g e l ä h n l i c h e n Cha­ rakter g e b e n k ö n n e n . K l e i n g e s c h i e b e z ä h l u n g e n er­ g e b e n e i n e d e m M, ä q u i v a l e n t e Z u s a m m e n s e t z u n g . Der Mn-Geschiebemergel ist unverwittert grau gefärbt, s c h w a c h sandig, führt S c h o l l e n und Schlieren v o n Kreidematerial und fällt d u r c h s e i n e starke P r ä s e n z von Flint auf. An s e i n e r Basis ist e i n e rotbraune L o ­ k a l m o r ä n e ausgebildet, die M,- und I -Material auf­ gearbeitet hat (s. o . ) . In Analogie zur Stoltera ist die Zuordnung zum B r a n d e n b u r g e r u n d / o d e r Frankfur­ ter Stadium a n z u n e h m e n ( M U L L E R , mdl. Mitt.). Im I„Z w i s c h e n s e d i m e n t läßt sich ebenfalls eine g r o b e lithologische Dreiteilung e r k e n n e n . Über d e m M„ folgt ein G e m e n g e v o n grauem Sehluff, rotbraunem Sehluff (teilweise g e b ä n d e r t ) , schluffigem Feinsand, sandig sehluffigem Feinkies s o w i e Fetzen und Schlieren v o n M - G e s c h i e b e m e r g e l . D a r ü b e r s c h l i e ß e n sich schlufn

n

fige F e i n s a n d e an, die schräg- und r i p p e l s c h r ä g g e s c h i c h t e t sind. D e n o b e r e n Teil d e s I„ b i l d e n stark schluffige Feinsande und sandige Schluffe mit organ o g e n e n Anteilen, die intensiv kryoütrbat gestört sind. S T E I N I C H (mdl. Mitt.) wies darin Dauereier v o n Daphnia n a c h . D e r M - " G e s c h i e b e m e r g e l " ist als stark schluffiger, sehr s c h w a c h feinkiesiger F e i n s a n d aus­ gebildet. Er besitzt ein s c h w a c h ausgeprägtes Scherflächengefüge. Zum H a n g e n d e n treten s e h r deutlich S c h i c h t u n g s m e r k m a l e hervor. Das Im-Zwischensedim e n t baut sieh ü b e r w i e g e n d aus mächtigen Feinsand e n mit Horizontal- und Rippelschrägschichtung a u f N a c h b i s h e r i g e m Kenntnisstand ist [„, nur dann vor­ handen, w e n n darüber sicher kein M n - G e s c h i e b e ­ mergel nachweisbar ist. Fehlt I„„ liegt direkt über dem M,„ e i n mächtiger, grauer, sandiger M - G e s c h i e b e m e r g e l , der im Habitus n a h e z u d e m M, gleicht. M und M entsprechen d e m P o m m e r s c h e n Stadium der W e i c h s e l k a l t z e i t ( M a x i m a l - und H a u p t v o r s t o ß ) . Im Z u s a m m e n h a n g mit den S c h i c h t d e f o n n a t i o n e n (M, u n d / o d e r M -zeitlich) k a m es unter Auftaubedingtin­ g e n zu erheblichen Materialwanderungen u n d Fließ­ b e w e g u n g e n , die in m e h r e r e n D e c k e n ü b e r e i n a n d e r liegen k ö n n e n (Abb. 2 ) . D i e bisherige Abfolge wird, nicht i m m e r zweifelsfrei, diskordant v o n e i n e m sehr unterschiedlich mächtigen G e s c h i e b e m e r g e l ( M ) ab­ gedeckt, der an Störungen mit versetzt sein kann. M m

l v

IM

IV

v

x

v

x


64

J . STRAHL, E . K E D I N G , G , STEINICH, P . FRENZEL, LI. STRAIN.

Stoltera

Klein Klütz Höved Mecklenburger Stadium Pommersches Stadium -Hauptvorstoß-

Pommersches Stadium -Maximalvorstoß-

Brandenburger u./o. Frankfurter Stadium

mm«

Eem Warthe-Stadium (Drenthe)—

1c' W N X

m

K

\ \ \

als Schölle

Abb. 2: Normalprofil im B e r e i c h d e s Klein Klütz H ö v e d u n d d e r Stoltera Fig. 2: Normal profile of the Klein Klütz Höved and the Stoltera

G e s c h i e b e m c T g e l ist rostbraun gefärbt, stark sandig und läßt b e i größerer Mächtigkeit durch e i n g e s c h a l ­ tete S a n d l i n s e n e i n e e v e n t u e l l e Zweiteilung e r k e n ­ nen. Der M repräsentiert die Grundmoräne des Meck­ lenburger Stadiums der Weichselkaltzeit. N

3 Das 1,-Zwischensediment Der durch K L E N G E L ( 1 9 5 4 ) erstmals b e a r b e i t e t e Interg l a z i a l a u f s c h l u ß b e f i n d e t sich c a . 1 k m östlich d e s

K l e i n Klütz H ö v e d , c a . 160 m ö s t l i c h d e r T r e p p e Elmenhorst (Abb. 1, 3 ) . Abb. 3 zeigt die Lage des Interglazialhorizontes zwischen zwei G e s c h i e b e m e r ­ geln (M, - M„). D a s zwischen M, und M„ lagernde, c a . 5 m mächtige I - Z w i s c h e n s e d i m e n t wird in vier Sedi­ m e n t k o m p l e x e (I - IV (ILLERICH 1 9 9 1 , A b b . 3 ) unter­ teilt. Ü b e r d e m M, folgt ein F e i n k i e s - F e i n s a n d - P a k e t ( S e d i m e n t k o m p l e x I ) mit s c h i c h t u n g s l o s e r , g e r ö l l führender Basis. Daran schließt sich ein Rippelhorizont, ü b e r d e m im W e c h s e l parallel- u n d s c h r ä g g e -


E i n e N e u b e a r b e i t u n g d e r e e m - u n d f r ü h w e i c h s e l z e i t l i c h e n A b f o l g e a m K l e i n Klütz Elöved , M e c k l e n b u r g e r B u c h t 6 5

m u.Oberfl.Mj 6 MN ( G e s c h i e b e m e r g e l )

TL24l3kaBP

EU

Basis

UJ ME

Sehluff

b a

= roter Ton

gelb- bis gelbbraunes

einfacher

Rippelhorizont

gravitativ

vertropffes

gestörter

Schluffhorizonl

2. W ü r g e b o d e n h o r i z o n t , _ Sehluff in F e i n s a n d

E3

Basis -

hellgraues

(V'i.!'l

Sehluff- und

l-°A'ool

gestörte

|:

Mittelsandlage

0

I ,^' K\

3

U

0

[^V-. :! h?Q~CJ

mit s c h w a n k e n d e r

« —

II — II —

•>C

40ka BP

Ii

Ii

n

Ii

Ii

Ii

•»__•»_"

Ii

u

Ii

Ii

II

Ii

II

ill

ll_n_ii_ii/

F e i n k i e s - M i t J e l s a n d - L age graugrüne

Schluf f k o r p e r

in s c h l u f f i g e m Basis

Feinsand mit Feinkies und Gerollen

- 1. W ü r g e b o d e n h o r i z o n t ,

i| " i| „.». ,.11 Ii " ii • • "

.Ii Ii•

Ii •

:»•'.'

ii .'

• ii . . . ii

• •

i i .,' ii . ii

Sehluff,

mit T o r f h o r i z o n t :

6": toniger Sehluff, d u n k e l b r a u n ,

[—n.-^j

"Mudde

5"; t o n i g e r - f e i n s a n d i g e r

I I

"Mudde

Fossilien

Schlutf. braun, s t a r k

karbonatisch

Tonmudde

I' I j]

Torf

I I

" M u d d e 3": Tonmudde,

schwarzbraun, stark

t-TJiiZJ]

"Mudde

[•• — l

hellgelbgraue

ii .

» \ ii/

ii

"Mudde

zersetzt

und inkohlt

feingeschichtet

2": toniger g r a u b r a u n e r

Sehluff

m. u n d t l .

Schichtung

Feinsandlage

ii

dunkelbrauner

F e i n s a n d m. u n d t l .

Schichtung

i b a s a l s c h r ä g g e s c h i c h f e t e r hellbrauner bis hellgrauer grünlich grauen Schlufflagen ( - 3 c m )

. « ' n\

. •'. • • i •

USAn an an o.

1": s c h l u f f i g e r

Feinkies-Feinsand-Paket:

ii •• ii

. ; i i : ii*. i r ' i . '

o

= toniger

-ri'

Ii •

TL108±12ka BP OSL106i12ka BP

Ii _ Ii"

Taschenfüllungen

Fossilien

"Mudde

I

auskeilend

III

it —j

j

Feinsand

Mächtigkeit, lokal

Feinsand

Muddenkomplex

I

Horizonten:

Feinkies-Mittelsand-Lage

Feinsand, Feinkies,

i;^-'': ii'-'.-c'.'.itii;

mit f o l g e n d e n

Feinkies-Mittelsand-Lage

schuftiger |°o;? .j

IV

T a s c h e n f ü l l u n g e n = b r a u n e r Sehluff u n d Feinkies

M i t t e l s a n d - A n h ä u f u n g e n ( L i n s e n u n d F e t z e n ) in Mi!teisandlage

f?o'.°o':l

Schiuffband

Feinsandpakel

|:'::-.:..|

v|

mit S p e z i a l h o r i z o n t e n :

Rippelhorizont

f.:J

>'l

TL63±8ka BP

Feinsandpaket

in F e i n s a n d

*. o • . ; o 0. •' o o • o . o- o • . . o o r ' o - . o f t

gebänderte ^QjPpl.j

tonige Schicht

F e i n s a n d mit

mii Kohleflittern u n d Feinkies

Wechsel von normal-

• o • o

O .

und s c h r ä g g e s c h i c h f e t e m

Feinkies und Feinsand

Rippelhorizont | £ o «|

schichtungsloser

Feinkies- Feinsand-Horizont

mit G e r o l l e n

M j (Geschiebemergel)

Abb. 3: L i t h o l o g i s c h c s Profil d e s I n t e r g l a z i a l v o r k o m m e n s a m Klein Klütz H ö v e d ( u m g e z e i c h n e t u n d erweitert n a c h ULLERICH 1991) Fig. 3: L i t h o l o g i c a l p r o f i l e o f t h e i n t e r g l a c i a l d e p o s i t at K l e i n K l ü t z H ö v e d ( m o d i f i e d a n d e n l a r g e d a f t e r ULLERICH 1 9 9 1 )


66

J . STRAHL, F.. K E D I N G , G. S T E I N I C H , P . FRENZEL, U . STRAHL

00 Abb.

4: Pollendiagramm des interglazialvorkommens a m Klein Klütz Fig.

10 10 10

30

20 10 10

Höved

4 : P o l l e n d i a g r a m o f t h e i n t e r g l a c i a l d e p o s i t at K l e i n K l ü t / . H ö v e d

schichtete Feinkies- bis Feinsandhorizonte lagern, an. Im d a r ü b e r f o l g e n d e n , n u r n o c h basal s c h r ä g g e ­ schichteten Feinsandhorizont mit vereinzelten, z. T. o r g a n o g e n e n Schlufflagen, z e i c h n e t sich e i n e B e r u ­ higung d e s S e d i m e n t a t i o n s g e s c h e h e n s ab. Aus die­ s e m H o r i z o n t s t a m m e n die e r s t e n P r o b e n , die für floristische b z w . faunistische U n t e r s u c h u n g e n ent­ n o m m e n w u r d e n ( A b b . 4, S T R A H L Pr. 1 - 7; K E D I N G Pr. K 2 - 3 ) . Datierungen v o n Seclimentproben o b e r h a l b des Rippelhorizontes b e l e g e n mit e i n e m TL-Alter v o n 108 ± 12 ka B P bzw. OSL-Alter von 106 ± 12 ka B P das

a u s g e h e n d e Saale-Glazial ( K R B E T S C H E K , schrftl. Mitt.; TL.: F r e i b e r g , O S L : Tallin; A b b . 3 ) . D e r S e d i m e n t k o m p l e x II ( A b b . 3 ) setzt mit schluffigen F e i n s a n d e n b z w . s a n d i g e m Sehluff ("Mudde 1") ein. D i e D a t i e ­ rung dieses Sedimentes mittels "C ergab ein Alter v o n > 4 0 ka BP ( K R B E T S C H E K , schrftl. Mitt.). B e i ca. 1 6 0 c m ü b e r d e m M, b e f i n d e t sich ein F e i n s a n d b a n d o h n e Fossilinhalt. Der als "Mudde 2" b e z e i c h n e t e Horizont darüber ist durch graubraunen tonigen Sehluff mit Lindeutlicher Schichtung charakterisiert. Im H a n g e n d e n n i m m t der Schiuffanteil a b und g e h t in e i n e f e i n g e


E i n e N e u b e a r b e i t u n g d e r e e m - u n d f r ü h w e i c h s e l z e i t l i c h e n A b f o l g e a m Klein Klütz H ö v e d , M e c k l e n b u r g e r B u c h t

67

480 501 526 504 493 511

3289 832 542 547 551 531 523 580 561 638 587

10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10%

schichtete T o n m u d d e an d e r B a s i s e i n e s darüberla­ g e r n d e n , stark k o m p r i m i e r t e n und inkohlten Hori­ zontes mit zahlreichen, z. T. s e h r g r o ß e n Holzresten, der hier als " T o r f ausgehalten wird, über. Der "Torf" verzahnt sich im untersuchten Kliffabschnitt mit T o n ­ mudde. Ü b e r d e m "Torf" folgen toniger bis feinsan­ diger ("Mudde 5") bzw. toniger, durch seine i m m e n ­ se Fossilführung auffallender Sehluff ("Mudde 6 " ) . Darüber bricht die Sedimentation ab und die Mudden werden diskordant durch d e n W ü r g e b o d e n h o r i z o n t 1, der bis in die unterlagernde "Mudde 6" eingreift und

10 10 10 10 10 10

25 10 10 10 10

25% 10

20 10

30%

den S e d i m e n t k o m p l e x III einleitet, überlagert. D e r S e d i m e n t k o m p l e x II w u r d e bis zum W ü r g e b o d e n ­ h o r i z o n t 1 im 5-cm-Abstand unter A u s l a s s u n g d e s Feinsandbancles für die Pollenanalyse b e p r o b t ( A b b . 4, S T R A H L Pr. 8 - 2 6 ) . Aus d i e s e m B e r e i c h s t a m m e n e b e n s o die Proben von K E D I N G (Pr. K 4 - 1 3 ) , aus de­ n e n n e b e n den Makroresten z. T. auch die nachfol­ g e n d b e s p r o c h e n e n Mollusken- und Ostrakodenfaunen bestimmt wurden. Für die Untersuchung der F a u n e n z u s a m m e n s e t z u n g wurden a u ß e r d e m durch S T E I N I C H die Proben S 1/1 - 2 2 / 1 g e w o n n e n . D i e T a -


68

J . STRAHL, E . K K W S G . G . S T E I N I C H , P. FRENZEL, I,'. STRAHL

Tab.

1: F o s s i l t a b e l l e d e r m a k r o b o t a n i s c h e n Reste ( F r ü c h t e e n d S a m e n s o w i e C h a r a c e e n ) Tab. 1: Table of fossil macrobotanical remains (fniits and seeds as well as characees)

Proben-Nr. 1

2

3

BcUila pubcsccns EHRI-I.

4

5

6

7

8

9

XXX

XXX

XX

XX

XX

XX

XXX

XX

XXX

Bcluln nana L.

XX

XX

XX

Carcx aculiformis EURH.

XXX

XX

Carcx aqufitilis WAIILF.NB.

X

XX

Carcx cf. ccspitosa L-.

XX

10 a

11

12

XX

XX

XX

xxx

X

XX

XX

X

X

X

Carcx pscndocypcms L>

X

Carcx riparin CURTIS

X

Carex vcsicaria L.

yy

C!arcx ssp.

XX

X

XXX

XX

XX

x X

X

xxxx

XXXX

XX

X

XXX

X

X

XX XX

XXX

X

XX

XX

X

Ceralophylliim dcmcrsuin L. Cbara ssp.

X

XXX

XXXX

XXXX

XXX

XX

Cladium marisctis (L.) POHL Comarum palus(rc L.

X

Elcocbaris palustris (I..) R. et SCH,

X

X XX

XX

XX

XXX

XX

XXX

XXX

XXX

XX

XX

XX

XX

XX

X

llippirris vulgaris L.

XX

XXX

XX

XXX

IlyJroch.irJs uicrstis-ranac L.

X

Lcituia minor L.

XX

Lycopns cnropacits L.

X

Mentha arvensis L. vcl aquatics L.

X

Myrmpbylliim spicalmn L.

X

XXX

XXX

XXX

MyriopliyHum vcrticiltatuni L.

XX

Najas marina L.

XX

Najas minor ALLNilctlopsis oblusa (DESV.) J . GROVES

XXXX

Nyuiphaca alba I.. Potamogclon coioraltis IIORNEM. X

X

X

X

XX

XX

X

X

X

XX

Polamogclon Intens L, Polamogclon pccliualus I,.

XX

Polamogclon pcrfoltahis L.

X

Polamogclon praclougus WULFEN

X

X

XXXX

XXX

XXX

X

XX

Potcnlilla sp.

X

Ranunculus aquafilis L. 1.1.

X

X

XX

Ranunculus scolcratns I..

X

XX

XX

X

X

Rnbus sp.

X

Salix sp.

X

X

X

X

Salvinia natans ( L . ) ALL. Scbocnoplcctus lacuslris (I..) PALLA

XX XXX

XXX

XX

X XX

X

X

XX

XX

X

XX

XXX

XXX

X

XXX

XXX

X

X

XX

Sparganium creclum L. cm. RCHB.

X

Spargauhtm oiiuiimmi WAl.L.

X

XX

X

Typlia sp.

X

X

Uflica dioica L. Azolla ssp. (Umlagcruugcu)

X

X

Varia (weitere »ingelagerte Mcgasporen, v. a. Tcrltär)

XX

XX

Oislalella mucedo CUVIER (Slaloblaslcu)

XX

Dapbnia sp. (Ephippicii)

X

= einzelne (ein bis zwei Exemplare) = einige = viele = massenweise

XX

XX X

Polamogcton fricsii RUPR.

x xx xxx xxxx

XXX

XX

XX

Potnmogcton filifonnis PERS.

Sclagiticlla sclaginoidcs (L.) LINK

13

X

Carcx Cf. gracilis CURTIS

Ccnococciim gcopbilmn HUES (Sklcrolict)

10

XX

XXX

XX

XXX

XX

X

XXXX

XXX

X

XX

XXX

XXX

XXX

X

XX


E i n e N e u b e a r b e i t u n g der e e m - u n d f r ü h w e i c h s e l z e i t l i c h e n A b f o l g e a m Klein Klütz H ö v e d , M e c k l e n b u r g e r B u c h t

g e w o n n e n e n P r o b e n von S T E I N I C H (Pr. S 1 9 / 1 - 2 2 / 1 ) . Das 1 , - Z w i s c h e n s e d i m e n t w i r d d u r c h d e n M „ - G e s c h i e b e m e r g e l überdeckt.

sehen des W ü r g e b o d e n s enthalten aufgearbeitete Par­ tien der "Mudde 6" (Abb. 4, S T R A H L Pr. 2 7 ) und z. T. tonigen Sehluff, Feinsand und Feinkies mit einem h o ­ h e n Anteil an marinen Fossilien ( S T E I N I C H Pr. S 1 4 / 1 1 6 / 1 ) s o w i e für die U n t e r s u c h u n g der O s t r a c o d e n fauna die Pr. U 14 und 15 ( U L I . E R I C H , 1991). Ü b e r d e m W ü r g e b o c l e n s c h l i e ß t sich ein F e i n s a n d ­ paket mit v e r s c h i e d e n e n m a r k a n t e n Horizonten an. Z u n ä c h s t t r e t e n g r a u g r ü n e S c h i u f f k ö r p e r in e i n e r schluffigen F e i n s a n d m a t r i x mit F e i n k i e s a n t e i l u n d G e r o l l e n auf, die durch w e c h s e l l a g e r n d e F e i n k i e s e bis Mittelsande b z w . schluffigen Feinsand überlagert werden. D a r ü b e r folgt ein Feinsand-Mittelsand-Hori­ zont mit einer gestörten Feinkies-Mittelsand-Lage u n d lokal a u s k e i l e n d e n reinen Mittelsandlagen. D e n A b ­ schluß des Feinsand-Paketes b i l d e n Sehluff- und Mit­ telsandanhäufungen. Aus d e m S e d i m e n t k o m p l e x I I I stammen die Proben 28 - 29 ( S T R A H L ) und S 17/1 - 1 8 / 1 ( S T E I N I G i, A b b .

69

4 Fossilführung Die f o l g e n d e n Abschnitte b e s p r e c h e n die in d e n S e ­ d i m e n t k o m p l e x e n I - III n a c h g e w i e s e n e n Floren u n d F a u n e n d e s 1,-Zwischensedimentes und d e s W ü r g e b o d e n h o r i z o n t e s 1. Die durch S T E I N I C H und K E D I N G faunistisch und floristisch untersuchten P r o b e n (S 4 / 1 - 17/1; K 1 - 1 3 ) wurden zu d e n pollenanalytisch aus­ g e w e r t e t e n ( S T R A H L Pr. 1 - 2 7 ) im P o l l e n d i a g r a m m (Abb. 4 ) in B e z i e h u n g gesetzt. D i e durch F R E N Z E L b e ­ stimmten O s t r a k o d e n f a u n e n s t a m m e n aus d e n P r o ­ b e n von K E D I N G ( K 1 - 1 3 ) s o w i e von U L L E R I C H ( 1 9 9 1 , U 1 4 - 15).

4).

4.1

Der sich a n s c h l i e ß e n d e S e d i m e n t k o m p l e x I V h e b t sich durch d a s ALiftreten e i n e s 2. W ü r g e b o d e n h o r i zontes heraus, d e m basal ein Rippelhorizont mit über­ l a g e r n d e m schluffigen F e i n s a n d v o r a u s g e h t . D i e Taschenfülkingen werden hier durch braunen Sehluff u n d F e i n k i e s g e b i l d e t . D a r ü b e r folgen f e i n s a n d i g e Schluffe mit e i n e m gravitativ vertropften Schluffband u n d e i n w e i t e r e r R i p p e l h o r i z o n t . D a s TL-Alter d e r B a s i s p a r t i e u n t e r h a l b des R i p p e l h o r i z o n t e s b e t r ä g t 63 ± 8 ka B P u n d weist w i e die Datierung mit 2 4 ± 3 ka B P ( K R B E T S C H E K , schrftl. Mitt.) der Schluffe unter­ halb des M G e s c h i e b e m e r g e l s weichselfrüh- b z w . weichselhochglaziales Alter aLis. Aus diesem Abschnitt stammen die letzten für faunistische Untersuchungen

Pollenanalytische Untersuchungs­ ergebnisse 4.1.1

Lokale P o U e n z o n e n

Für die Untergliederung d e s P o l l e n d i a g r a m m s w e r ­ d e n l o k a l e P o l l e n z o n e n (LPAZ = Local P o l l e n As­ samblage Z o n e s ) eingeführt, die nachfolgend mit d e n regional gültigen E e m - A b s c h n i t t e n n a c h E R D ( 1 9 7 3 ) korreliert w u r d e n . 4 . 1 . 2 . 1 LPAZ 1 - NAP-Birken-Kiefern-Zeit

i r

Die S e d i m e n t k o m p l e x e I u n d z. T. I I (Abb. 3; A b b . 4, S T R A H L Pr. 1 - 19) des 1,-Zwischensedimentes w u r d e n

Tab. 2: V e r t e i l u n g d e r O s t r a k o d e n a r t e n im Profil d e s I n t e r g l a z i a l v o r k o m m e n s a m Klein Klütz H ö v e d . ( D i e Z a h l e n g e b e n j e w e i l s die K l a p p e n z a h l a n ) . Tab.

2: D i s t r i b u t i o n o f o s t r a c o d s p e c i e s i n t h e p r o f i l e o f t h e

interglacial d e p o s i t of K l e i n Klütz H ö v e d (the

numbers declare t h e quanti­

ty of valves).

Arten

/

Candona

Probennummern Candida

K

4

K

5

K

6

3

0

11

K

7

17

K

8

14

K

9 0

K

10 4

K

11 0

K

12

K

13

0

0

U 14

U

15

0

0 0

Candona

compressa

0

0

0

0

0

0

0

3

0

0

0

Candona

oicicatricosa

0

0

0

10

7

0

0

0

0

0

0

0

Candona

negtecta

0

0

0

6

6

0

0

0

0

0

0

0

C a n d o n a protzi ? juv.

0

0

1

3

1

0

1

0

0

0

0

0

C a n d o n a wettneri var. obtusa

2

2

4

10

1

0

3

0

0

0

0

0

C a n d o n a s p . juv.

compressa-Gruppe

1

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

0

C a n d o n a s p , juv.

D

0

0

2

38

0

27

6

12

5

1

0

Cyclocypris

0

0

0

1

0

0

5

2

0

3

0

0 0

Candona

sp.

serena

Cyclocypris

ftnpressopunctata

0

0

2

15

20

0

0

23

10

0

0

Cyclocypris

laevis

0

0

0

0

0

0

0

0

2

0

0

0

C y p r i d e i s t o r o s a f. t o r o s a

0

0

0

2

2

1

6

27

476

691

24

7

C y p r i d e i s t o r o s a f. litoralis

D

0

0

0

2

0

0

5

10

163

10

3

Ityocypris d e c i p i e n s

0

0

3

2

18

0

0

0

0

0

0

Limnocythere inopinate

D

0

0

0

5

0

0

0

0

0

0

0

Limnocytnere

0

0

0

0

0

0

0

0

0

4

0

0

sanctipatricii

Metacyprts cordate

0

0

0

0

0

0

1

10

10

6

0

0

Herpotocypris

0

o

1

2

0

0

0

3

1

0

o

reptans

Darwinula s t e v e n s o n i

0

0

0

0

0

0

0

0

2

1

0

0

gen.

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

' 7

2

21

70

118

1

47

78

873

35

10

et s p . indet.

Klappenanzahl

gesamt

S2S>

j


70

J . STRAHL, E . K E D I N G , G . S T E I N I C H , P . FRENZEL, U . STRAHL

a n h a n d der pollenanalytischen Befunde zur lokalen P o l l e n z o n e 1 (LPAZ 1) zusammengefaßt. Die G r e n z ­ ziehung zur undeutlich a u s g e b i l d e t e n LPAZ 2 ( B i r k e n - K i e f e r n - Z e i t ) e r f o l g t e mit d e m l i t h o l o g i s c h e n W e c h s e l toniger Schlurfe zu schwarzen T o n m u d d e n (Pr. 19). Aufgrund des hohen Anteils an Umlagerungen (v. a. Neogen, thermophile AP) und Dinoflagellaten ist die Interpretation des Pollendiagramms zumindest für den S e d i m e n t k o m p l e x I p r o b l e m a t i s c h . Unter d e n B a u m p o l l e n (AP) dominiert Pinus g e g e n ü b e r Betula (max. 66 %), Salixgehl über 7 % nicht hinaus. Das Feh­ len von Makroresten von Pinus\äik eine Rückführung der hohen Anteile im Pollendiagramm auf Fernflug ver­ muten. Wichtige Elemente der NAP-Flora sind u. a. z4rtemisia, Helianthemum, Hippophae und Poaceen. L o k a l v e g e t a t i o n : Potamogeton, Myriophyllum spicatum, Cyperaceen und Equisetum. Die h o h e n W e r t e v o n p e r i s p o r l o s e n Pteridophyten und sicher auch von Sphagnum sind auf Umlagerun­ gen zurückzuführen. i

4.1.2.2

LPAZ 2 - Birken-Kiefern-Zeit

Die P o l l e n k u r v e n , v. a. von Betula, Pinns und ins­ b e s o n d e r e der Poaceens o w i e die Sumpf- bzw. W a s serpflanzenkurven weisen einen sehr unnihigen und untypischen Verlauf auf. Betula sinkt im Verlauf der LPAZ 2 n a c h i h r e m a n f ä n g l i c h e n M a x i m u m v o n 30 % beständig a b und erreicht nach e i n e m Tiefstand von 6 % an der G r e n z e zur LPAZ 3 (Kiefern-Birken[LJlmen-Eichen-JZeit) nur 11 %. D i e in LPAZ 1 n o c h reichlich vertretenen Spätglazialelemente klingen bis auf Artemisia und Juniperus rasch aus. lllmus und Quercus setzen im Verlauf der LPAZ 2 mit Werten un­ ter 1 % ein, Alnus wird in Pr. 21 mit 0,1 % n a c h g e ­ wiesen.

L o k a l v e g e t a t i o n : Die V e g e t a t i o n offener W a s s e r ­ flächen tritt g e g e n ü b e r LPAZ 1 zurück. Dagegen steigt die Kurve von Typha bei gleichzeitiger Zurückdrän­ gung der in LPAZ 1 noch dominierenden Cyperaceen an. Equisetum erreicht sein Maximum in Pr. 20 ( 2 1 % ) und verliert d a n n an Bedeutung.

4.1.2.3

LPAZ 3 - K i e f e r n - B i r k e n (Ulmen-Eichen-)Zeit

Für die Grenzziehung der LPAZ 3 w u r d e der Anstieg der Pinus-Kurve auf Maximalwerte und die Z u n a h ­ m e der EMW-Elemente Ulmusund Quercus g e w ä h l t . Quercus e r s c h e i n t im U n t e r s u c h u n g s r a u m und e r ­ reicht an der G r e n z e zu LPAZ 4 3 % vor ihrem M a x i ­ malanstieg. Ulmus pendelt um 3 %• D e r Anteil der NAP-Flora sinkt teilweise unter 2 0 %, nur Artemisia besitzt n o c h n e b e n Poaceen und Cy­ peraceen Kurvenschluß. L o k a l v e g e t a t i o n : Typha, Myriophyllum spicatiun, Potamogeton und Ranunculaceen (Ranunculus trichophyllos-Typ). Pediastrum horyanum erlangt, n a c h bereits b e d e u ­ tenden Werten in LPAZ 1 und 2. wieder Kurvenschluß. D i e in großer Anzahl erfaßten F a r n s p o r e n e r r e i c h e n ein Maximum v o n 68 %.

4 . 1 . 2 . 4 LPAZ 4 - K i e f e r n - E M W (Eichen-Ulmen)-Zeit In diesem Abschnitt hält die Sedimentation von Mudd e n an. Die u n t e r e G r e n z e z w i s c h e n LPAZ 3 u n d 4 wird in Pr. 25 und die Grenze zu LPAZ 5 in Pr. 27 g e ­ zogen. Charakteristisch für LPAZ 4 ist das ständige Ab­ sinken der Pinus- und Betula-Kurve s o w i e eine D o ­ m i n a n z v o n Quercus unter d e n E M W - E l e m e n t e n . Quercus steigt a m Übergang zur LPAZ 4 auf 1 5 % a n

Pr. Nr. U

15 14 13

Q ohne Angaben Brackwasserform

12

I

1 1

H polyhalophil

10

9

M mesohalophil

8

D oNgohalophil

7

(ffiJ Süßwasserform

6

C

reine Süßwasserform

5 4

A b b . 5: P r o z e n t u a l e Anteile d e r O s t r a k o d e n a r t e n jeweiligen Salinitätsansprüchen.

im Profil d e s I n t e r g l a z i a l v o r k o m m e n s am Klein Klütz H ö v e d mit i h r e n

F i g . 5: P r o c e n t u a l p o r t i o n o f o s t r a c o d s p e c i e s i n t h e p r o f i l e o f t h e i n t e r g l a c i a l d e p o s i t at K l e i n K l ü t z H ö v e d w i t h t h e i r d e m a n d s o n s a l i n i t y


Eine N e u b e a r b e i t u n g der e e m - u n d f r ü h w e i c h s e l z e i t l i c h e n A b f o l g e a m Klein Klütz H ö v e d , M e c k l e n b u r g e r B u c h t

und erreicht in Pr. 27 (LPAZ 5 ) maximal 2 4 %. A u c h Ulmus zeigt e i n e n s t e t i g e n K u r v e n a n s t i e g . An d e r Grenze zur LPAZ 5 setzt Corylus schlagartig mit h o ­ hen Werten ein, im vorhergehenden Abschnitt lag die Hasel unter 1 %. In der NAP- u n d S u m p f - / W a s s e r vegetation v o l l z i e h e n sich g e g e n ü b e r LPAZ 3 k e i n e gravierenden V e r ä n d e r u n g e n .

4.1.2.5 L P A Z 5 - E M W - H a s e l - Z e i t Pr. 27 r e p r ä s e n t i e r t als e i n z i g e d i e LPAZ 5 im D i a ­ gramm. D a s b e p r o b t e S e d i m e n t gehört bereits d e m die Mudden diskordant ü b e r l a g e r n d e n W ü r g e b o d e n 1 an und w u r d e den durch aufgearbeitete Horizonte der 'Mudde 6" gebildeten T a s c h e n b ö d e n entnommen. Zur Kontrolle w u r d e n m e h r e r e P r o b e n parallel u n ­ tersucht, die alle das gleiche Bild zeigten: Corylus er­ reicht h o h e W e r t e und Quercus dominiert die ü b r i g e Baumpollenflora (in einer P r o b e mit 4 0 % ) . Aus den S e d i m e n t e n o b e r h a l b d e s W ü r g e b o d e n s 1 wurden aus Schlufflagen die Pr. 2 8 und 29 n e b e n zwei weiteren, im D i a g r a m m n i c h t a b g e b i l d e t e n P r o b e n e n t n o m m e n . Aufgrund des h o h e n Anteils an U m l a ­ gerungen sind diese Proben nur ganz allgemein einer schon w i e d e r kühlen P h a s e z u z u o r d n e n und sollen hier keiner w e i t e r e n Auswertung unterliegen. 4.2

tilis s o g a r nur bis P r o b e K 5. D i e W a s s e r v e g e t a t i o n wurde von Chara- und Potamogeton-Arten bestimmt. In der jüngeren Hälfte des Abschnittes n a h m die Ar­ tenvielfalt der Wasserpflanzen zu (u. a. Myriophyllum spicatum). Die Anzahl der C/?ara-Oosporen nimmt e b e n s o w i e die Häufigkeit der Statoblasten der S ü ß w a s s e r b r y o z o e Cristatella mucedo im Ü b e r g a n g zum " T o r f ab. Gleichzeitig treten Potamogeton friesii und Hippuris vulgarishinzu. 4.2.3 A b s c h n i t t III ("Torf"; P r o b e n K 10 u n d K 10 a ) D a sich die P r o b e K 10 als sehr artenarm erwies, wur­ de 8 0 m östlich des Profils e i n e weitere P r o b e - die P r o b e K 10 a - aus dem g l e i c h e n "Torf-Horizont ent­ n o m m e n , die das Artenspektrum für den Abschnitt III ergänzt. D i e Artenarmut der P r o b e K 10 ist aus d e m m a s s e n h a f t e n Auftreten der T e g m e n v o n Typha sp. zu erklären. D e r w a h r s c h e i n l i c h kurzzeitige Hiatus zum Liegen­ den wird durch die weitgehende I Imstellung der Ufer­ v e g e t a t i o n deutlich. B e i den W a s s e r p f l a n z e n verlo­ ren die Characeen an B e d e u t u n g , e s k a m e n u. a. Salvinia nutans, Nymphaea alba, Sparganium erectumund Lemna minordazu.

Botanische Großrestanalyse

Die A b l a g e r u n g e n des Saalespät-Glazials und E e m Interglazials lieferten eine R e i h e von pflanzlichen Makroresten, v o r allem S a m e n und Früchte (Tab. 1 ) . Sie lassen e i n e t e i l w e i s e R e k o n s t r u k t i o n der l o k a l e n Vegetationsverhältnisse und Rückschlüsse a u f die k l i m a t i s c h e n V e r h ä l t n i s s e zu. D i e V e g e t a t i o n s e n t ­ wicklung läßt sich dabei in vier deutlich voneinander unterschiedene Abschnitte gliedern. 4.2.1

71

A b s c h n i t t I ( S e d i m e n t k o m p l e x I; P r o b e n K 1 - K 3)

Der Abschnitt I repräsentiert das a u s g e h e n d e Glazi­ al. Die b e s t i m m b a r e n Reste b e s t e h e n vor allem aus u m g e l a g e r t e m älteren F o s s i l m a t e r i a l . Als w a h r ­ scheinlich p a r a u t o c h t h o n w e r d e n die M e g a s p o r e n von Selaginella selaginoides angesehen. In P r o b e K 3 massenhafter Nachweis v o n Sklerotien des Pilzes Cenococcum geophilum. 4.2.2 A b s c h n i t t II ( " M u d d e 1 - 4 " i m S e d i m e n t k o m p l e x II; P r o b e n K 4 - K 9) Umgelagerte ältere Fossilien treten in diesem w i e in den folgenden Abschnitten nicht mehr auf. In P r o b e K 4 erscheint Cenococcum geophilum noch massen­ haft, in Probe K 5 n e h m e n die Sklerotien bereits deut­ lich ab. Die nordische Betula nana (Zwergbirke) w u r d e sel­ tener und nur bis Probe K 6 gefunden, Carex aqua-

4.2.4

A b s c h n i t t IV ( " M u d d e 5 - 6" i m S e d i m e n t k o m p l e x II; P r o b e n K 11 - K 13)

Die Ufervegetation blieb a u c h in diesem Abschnitt in ihren biotopbestimmenden Arten erhalten. D o c h kam es zu e i n e r drastischen Änderung der W a s s e r v e g e t a ­ tion (.Salvinia nutans weiterhin häufig, Characeen j e d o c h n u n die a b s o l u t e D o m i n a n t e b i l d e n d ) . An Samenpflanzen waren Ceratophyllum demersum und Najas marina die b e s t i m m e n d e n Arten. Die zwei der bei N O T Z O L D ( 1 9 6 5 ) makrofloristisch b e ­ s c h r i e b e n e n P r o b e n s t a m m e n offenbar aus d i e s e m Horizont. 4.3

Ostrakodenfauna

D a das P r o b e n m a t e r i a l v o n K E D I N G b z w . U L L E H I C H ü b e r n o m m e n wurde und die P r o b e n a h m e nicht un­ ter d e m G e s i c h t s p u n k t e i n e r quantitativen A n a l y s e der F a u n a erfolgte, k ö n n e n die in T a b . 2 a n g e g e b e ­ n e n G e s a m t - K l a p p e n a n z a h l e n nur als g r o b e r Richt­ wert für d e n Vergleich der Häufigkeiten v o n Ostrak o d e n in den Proben dienen. Im Profil Klein Klütz H ö v e d k o n n t e n 16 Ostrakoden­ arten n a c h g e w i e s e n werden: Candona candidaiO. F. M Ü L L E R 1 7 7 6 ) Candona compressa ( K O C H 1837)


72

J . STRAHL, E . K E D I N G , G . S T E I N I C H , P . FRENZEL, L J . STRAHL

Candona neglecta ( S A R S 1 8 8 7 ) Candona protzi ( F L A R T W I G 1 8 9 8 ( ? ) Candona tricicatricosa ( D I E B E L & PIETRZENTUK 1 9 6 9 ) Candona weltneri var. obtusa (G. W . M Ü L L E R 1 9 0 0 ) Cyclocypris impressopunctata (HIRSCHMANN 1 9 0 9 ) CyclocyprislaevisiO. F. M Ü L L E R 1 7 7 6 ) Cyclocypris serena ( K O C H 1 8 3 7 ) Cyprideis torosa ( J O N E S 1 8 5 0 ) Darwinula stevensoni (BRADY & ROBERTSON 1 8 7 0 ) Herpetocypris reptans (BMKD 1 8 3 5 ) llyocypris decipiens (MASI 1 9 0 6 ) Limnocythere inopinata (BAIRD 1843) Litnnocytbere sanctipatricii (BRADY & ROBERTSON 1869) Metacypris cordata (BRADY & ROBERTSON 1870) Die ö k o l o g i s c h e n A n g a b e n zu d e n hier aufgeführten Ostrakodenarten entstammen den Arbeiten von N Ü C H ­ T E R L E I N ( 1 9 6 9 ) , H I L L E R ( 1 9 7 2 ) , V E S P E R ( 1 9 7 5 ) und

an­

derer Autoren. Die n a c h g e w i e s e n e n Ostrakodenfaunen (vgl. T a b . 2 ) w e r d e n im Abschnitt 5 diskutiert. Abb. 5 zeigt die Salinitätsansprüche der Ostrakoden in den P r o b e n des Profils. 4.4

MoUusken- u n d Piscesfauna

Nach unbestimmbaren Gastropodenbrtichstücken im S e d i m e n t k o m p l e x I ( K E D I N G Pr. K 1 - 3 , S T E I N I C H Pr. S 1 / 1 - 6 / 1 , Abb. 4 ) wurden im unteren Teil des Sedi­ m e n t k o m p l e x e s II in den P r o b e n K 4 - 5 und S 7 / 1 9 / 1 (Abb. 4 ) Vallonia pulchellaiO. F. M Ü L L E R ; ca. 3 0 % des Materials), Papilla muscorum(X-), Columella co­ lumella ( M A R T E N S ; ca. 3 0 % des Materials), Vallonia tenuilabris(BRALN), Succinea oblonga(DRM>.) sowie Pisidium lilljeborgi ( C L E S S I N ) und Valvatapiscinalis antiqua(Sow.) nachgewiesen. Ab Profilmeter f . 6 (Pr. K 6 - 9 , S 1 0 / 1 - 1 1 / 1 ; Abb. 4 ) sind V a l v a t a piscinalis piscinalis(O. F. M Ü L L E R ) und Gyraulus (Armiger) crista f. cristatus ( D R A R . ) häufig. D a z u k o m m e n Sphaerium sp., Pisidium milium ( H E L D ) , P. hibernicumW., große Exemplare von Unio sp., nur n o c h vereinzelt tritt Succinea oblongaauL In den M u d d e n unterhalb des W ü r g e b o d e n h o r i z o n tes 1 (Pr. K 1 2 - 1 3 , S 1 3 / 1 ; Abb. 4 ) sind Valloniapulchella ( O . F. M Ü L L E R ) , Galba truncatula ( O . F. M Ü L ­ L E R ) und Valvata piscinalis (O. F. M Ü L L E R ) vertreten und e s k o m m e n m a s s e n h a f t O p e r c u l a r d e c k e l v o n Bithynia tentaculata(L.) vor. Unio sp. ist selten. Vor­ handen sind ferner Pisidium nitidumJv.NYNS, P. tenuiHneatum S T E L F O X , Sphaerium sp. Von Süßwasserfischen b e l e g e n Schlttnclzähne die Ar­ ten Rutilus rutilus(L.), Tinea tincaiL.), Scardinius erytbrophtalmus (L.) und Z ä h n e Esox lucinusiL.). Die m a r i n e Fauna des W ü r g e b o d e n h o r i z o n t e s (Sedi­ m e n t k o m p l e x III, S 1 4 / 1 - 1 6 / 1 ) enthält Hinia reticu­ lata (L.), Bittium reticulatum ( C ) , Venerupis senescensiC), Cerastoderma edulis(X.), Ostrea edulis(L.), Mytilus edulisiL.), Mysella bidentataQA), (?) Arctica islandica(L.), Balanussp.

5 Diskussion der Untersuchungsergebnisse 5.1 V e g e t a t i o n s e n t w i c k l u n g u n d Sedimentati­ o n s a b l a u f a m Klein Klütz H ö v e d i m Z e i t r a u m Saale-Spätglazial bis W e i c h s e l - F r ü h g l a z i a l

5.1.1

Saale-Spätglazial

Das S a a l e - S p ä t g l a z i a l umfaßt im 1,-Profil d i e S e d i ­ m e n t k o m p l e x e I und z. T. II (Abb. 3 , 4 ) . Temperatur­ anstieg n a c h d e m Z u r ü c k w e i c h e n d e n I n l a n d e i s e s und dadurch bedingtes erhöhtes Wasserangebot durch S c h m e l z w ä s s e r und Niederschläge führten im G e b i e t zu veränderten Strömungsverhältnissen, die eine ver­ stärkte A b s c h w e m m u n g fein- u n d g r o b k l a s t i s c h e n Materials v e r u r s a c h t e n . E r g e b n i s u n r u h i g e r S e d i ­ mentation unter wahrscheinlich arktischen bis s u b ­ a r k t i s c h e n B e d i n g u n g e n ist der F e i n k i e s - F e i n s a n d Horizont des S e d i m e n t k o m p l e x e s I mit w e c h s e l n d e r Schräg- und Parallelschichtung und e n t s p r e c h e n d e m G r o b k i e s a n t e i l an der Basis. F e h l e n d e h u m o s e B e ­ standteile im unteren B e r e i c h des S e d i m e n t k o m p l e ­ x e s I lassen a u f e i n e n o c h g e r i n g e o r g a n i s c h e P r o ­ d u k t i o n und f e h l e n d e floristische u n d f a u n i s t i s c h e B e l e g e auf die Existenz einer Kältewüste s c h l i e ß e n . Im o b e r e n Teil des S e d i m e n t k o m p l e x e s I deutet sich eine Beruhigung der Sedimentation an. Feinklastische Ablagerungen l ö s e n die Schmelzwassersedimente im Liegenden ab. Die pollenanalytischen Befunde belegen ein limnisches Milieu. Das Pollendiagramm weist im B e r e i c h des S e d i m e n t k o m p l e x e s I ( S T R A H L Pr. 1 - 7 ) e i n e n h o h e n Anteil an Umlagerungen aus. Auf n o c h nicht festgelegtes Bodensubstrat v e r w e i s e n u m g e l a ­ gerte Großreste aus dem Tertiär u . / o . älteren Pleistozän s o w i e M e g a s p o r e n von Azolla (Pr. K 1 - 3 ) . Ein Klappenfund v o n Cyprideis torosa f. litoralis s c h e i n t aus B r a c k w a s s e r m i l i e u e i n g e s p ü l t w o r d e n zu sein, wofür auch die e r h ö h t e n Anteile v o n Botryococcus brauniiund Dinoflagellatensprechen. D i e Glühver­ lustkurve (Abb. 4 ) zeigt für die Pr. 1 - 7 ( S T R A H L ) k e i ­ n e n b z w . nur e i n e n Minimalanteil o r g a n i s c h e r S u b ­ stanz in den Sedimenten. Aufgrund der angeführten Fakten werden die Ablagerungen im o b e r e n Abschnitt d e s S e d i m e n t k o m p l e x e s I als F l u ß a b l a g e r u n g e n an­ g e s e h e n . D i e Sedimentation erfolgte in e i n e r d u r c h den z u r ü c k w e i c h e n d e n Saalegletscher e n t s t a n d e n e n E n t w ä s s e r u n g s b a h n (fluviatile Erosionsstruktur im Sinne ELSSMANN'S [ 1 9 9 0 ] ) eines wahrscheinlich weit verzweigten Entwässerungssystems unter arktischen bis subarktischen B e d i n g u n g e n . Mit d e m Einsetzen der Muddesedimentation ( S T R A H L Pr. 8 ; Abb. 4 ) z e i c h n e t sich n a c h den pollenanalyti­ s c h e n , k a r p o l o g i s c h e n und faunistisehen E r g e b n i s ­ s e n sowie d e m Ansteigen der Glühverlustkurve (Abb. 4 ) e i n e fortschreitende Klimabesserung v o n subark­ t i s c h e n bis z u n ä c h s t b o r e a l e n B e d i n g u n g e n ab, die


E i n e N e u b e a r b e i t u n g d e r e e m - und f r ü h w e i c h s e l z e i t l i c h e n A b f o l g e a m Klein Klütz H ö v e d , M e c k l e n b u r g e r B u c h t

zu einer erhöhten organischen Produktion führte. Die offene V e g e t a t i o n in der U m g e b u n g des F l u ß a r m e s wurde im wesentlichen durch spätglaziale Sippen und Poaceen geprägt, in der s i c h l i c h t l i e b e n d e G e h ö l z e wie Juniperus und Hippophae neben Betula nana, b e l e g t d u r c h F r u c h t s c h u p p e n und N ü ß c h e n , und baumförmigen Birken ausbreiten konnten. Aufgrund d e s relativ h o h e n B a u m p o l l e n a n t e i l s im D i a g r a m m sind e c h t e S t e p p e n b e d i n g u n g e n abzulehnen, vielmehr dürfte es sich u m offene, parkartige Land­ schaften gehandelt haben. Für n o c h subarktische B e ­ d i n g u n g e n w ä h r e n d der A k k u m u l a t i o n d e s S e d i ­ m e n t k o m p l e x e s I sprechen unter den d u r c h w e g heliophilen Spätglazialelementen die k ä l t e z e i g e n d e n Pioniere Selaginella selaginoides, Botrychium cf. lunariaund evtl. Lycopodium annotinum. Mehr trocke­ n e als kalte Bedingungen indizieren Artemisia, Ephe­ dra cf. distachya, Hippophae rbamnoides, Helianthemum, Ruhiaceae, Polygonum persicaria sowie z. T. Umbelliferae und Chenopodiaceae. Im G e ­ b i e t z e i c h n e t e sich mit d e r W a n d l u n g v o n s u b ­ arktischen zu borealen Verhältnissen (steigender An­ teil borealer Elemente, w ä r m e z e i g e n d e Mollusken ab Pr. K 6 u n d S 1 0 / 1 ) a u c h e i n e z u n e h m e n d e O z e a nitätsbindung der Flora ab. Juniperus, Betula nana, Hippophae, Thalictrum und Pinus mit k o n t i n e n t a l e r V e r b r e i t u n g s t e n d e n z s t e h e n n e b e n Selaginella, Bo­ trychium, Helianthemum, Lycopodium annotinum, z. T. Chenopodiaceenxxnd unter den Wasserpflanzen Ranunculus aquatilis, Nuphar lutea, Nymphaea al­ ba und Myriophyllum spicatum sowie vor allem Ericaceen und Empetrum mit ozeanischer Verbreitungs­ t e n d e n z g e g e n ü b e r . Mit d e m D i c h t e r w e r d e n d e r Vegetation n a h m die B o d e n e r o s i o n ab. Der Anteil an U m l a g e r u n g e n sinkt im P o l l e n d i a g r a m m u n t e r 10 % ( S T R A H L Pr. 12). Auch die A b n a h m e von Cenococcum geophilum spricht für e i n e F e s t l e g u n g d e s B o d e n ­ substrates einschließlich der Humusschicht. D e r An­ stieg der CaC0,-Kurve (Abb. 4 ) dürfte größtenteils auf organischer Fällung beruhen ( v o r allem Characeen). Die Ufervegetation war d u r c h G r o ß s e g g e n r i e d e mit ebenfalls stärker ozeanisch geprägten Elementen, wie karpologisch durch Carex vesicaria und C. acutiformis belegt, repräsentiert. Die an kühlere Klimate g e ­ b u n d e n e nordische Carex aquatilis v e r s c h w a n d wie Betula nana recht bald aus d e m U n t e r s u c h u n g s g e ­ biet ( b e i d e h e u t e mit s u b k o n t i n e n t a l e m V e r b r e i ­ tungsschwerpunkt). Im R i e d b e r e i c h traten a u ß e r d e m s c h o n recht regelmäßig die wärmebedürfte Typha latifoliaund Sparganium erectum, die erst etwas h ö h e r a u c h k a r p o l o g i s c h n a c h z u w e i s e n sind, hinzu. Unter d e n Wasserpflanzen dominiert zunächst e i n e Potametalia-Vergesellschaftung, in der n e b e n Potamoge­ ton perfoliatus vor allem P.filiformis und P.praelongusi'üi kühles und klares W a s s e r sprechen. D a s bald hinzutretende submerse Myriophyllum spicatum, im höheren Abschnitt der F l a c h w a s s e r b e w o h n e r Hippu-

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ris vulgaris und reichlich v o r k o m m e n d e CharaceenArten v e r w e i s e n auf kalkoligotrophe Verhältnisse a m Standort. Die a b Pr. K 4 angetroffene O s t r a k o d e n f a u n a w e i s t mit Candona Candida u n d c7. weltneri var. obtusa auf ein flaches G e w ä s s e r u n d niederige T e m p e r a t u ­ ren hin. D i e s korrespondiert gut mit d e m karpologis c h e n N a c h w e i s v o n Potamogeton praelongus und Carex aquatilis. Z u n ä c h s t m u ß es sich u m ein ste­ h e n d e s G e w ä s s e r o h n e Salzwassereinfluß g e h a n d e l t haben, da Candona weltneri var. obtusa einen g r ö ß e ­ ren Teil d e r O s t r a k o d e n f a u n a ausmacht. B i s zur Pr. K 8 zeichnet sich eine Entwicklung ab, die durch einen z u n e h m e n d e n Salzwassereinfluß (Abb. 5 ) , wahr­ scheinlich leicht ansteigenden Temperaturen und Was­ sertiefe s o w i e z u n e h m e n d e n Pflanzenwuchs in die­ s e m G e w ä s s e r g e k e n n z e i c h n e t ist. In Pr. K 7 e r s c h e i n e n mit Limnocythere inopinata, Candona neglecta und Cyprideis torosa die e r s t e n p o l y h a lophilen Arten bzw. die erste Brackwasserart. In Pr. K 8 lag die Salinität nicht weit unter 0.5 %o, w o r a u f das gleichzeitige V o r k o m m e n der glattschaligen und der gebuckelten Form von Cyprideis torosa hinweist ( F R E N ­ ZEL 1 9 9 1 ) . Candona weltneri var. obtusa als einzige reine Süßwasserart trat, w i e auch oligohalophile Ar­ ten, in ihrer Häufigkeit zurück. Die höchste Diversität der O s t r a k o d e n f a u n e n innerhalb des Profils b e s t e h t in Pr. K 8, die günstigsten LJmweltbedingttngen wur­ den hier erreicht. Die in d e n Pr. K 4 - 5 und S 7/1 - 9/1 n a c h g e w i e s e n e n Mollusken, u. a. die trocken-kaltklimatischen Offenlandgastropoden Vallonia pulchella und Columella columella n e b e n Süßwasser- und mesophilen Feuchtlandarten ( S u c c i n e a ohlonga) sowie die Kaltwasser­ arten Valvata piscinalis antiqua und Pisidium lilljeborgi, b e l e g e n einen n o c h kaltklimatischen Abschnitt. Bereits in den Pr. K 6 und S 1 0 / 1 treten mit Valvata piscinalis piscinalis und Gyraulus crista f. cristatus wärmeliebende Formen hinzu. Dies führt zu einer Tie­ ferlegung der G r e n z e S a a l e - E e m n a c h d e n faunistis c h e n B e f u n d e n . Die G r e n z z i e h u n g zwischen SaaleSpätglazial und Eem-Interglazial wurde hier aufgrund der P o l l e n a n a l y s e v o r g e n o m m e n . Sie entspricht den Kriterien der Grenzziehung bei M E N K E & T Y N N I ( 1 9 8 4 ) . Hier wird j e d o c h betont, d a ß der Beginn der endgül­ tigen B e w a l d u n g ( B e g i n n d e s E e m ) g e g e n ü b e r der d e u t l i c h e n K l i m a v e r b e s s e r u n g verzögert sein kann. Eine s o l c h e Verzögerung ist für das Profil Klein Klütz H ö v e d deutlich e r k e n n b a r . D e r Ü b e r g a n g v o n ark­ tisch-subarktischen zu b o r e a l e n K l i m a b e d i n g u n g e n war a m B e g i n n der A b l a g e r u n g des S e d i m e n t k o m ­ plexes II bereits vollzogen, w i e aus den zahlreichen Makroresten von B a u m b i r k e n g e g e n ü b e r den w e n i ­ gen Zwergbirkenresten hervorgeht. Auch h a b e n die g e f u n d e n e n S e g g e n a r t e n mit A u s n a h m e der v o r al­ lem b o r e a l verbreiteten Carex aquatilis h e u t e ihren Verbreitungsschwerpunkt im G e b i e t des g e m ä ß i g t e n


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J . STRAHL, E . K E D I N G , G . S T E I N I C H , P . FRENZEL, U . S T R A H L

Klimas. Sie k o m m e n zwar auch in Skandinavien vor, j e d o c h nicht im h o h e n Norden. Da sich mit d e r M a k r o r e s t a n a l y s e e h e r k l i m a t i s c h e Aussagen erzielen lassen als der B e g i n n der endgül­ tigen B e w a l d u n g p o l l e n a n a l y t i s c h festzustellen ist, würde somit e i n e rein m e t h o d i s c h b e d i n g t e Diskre­ panz in der Grenzziehung erfolgen. B e i der Mollus­ k e n a n a l y s e e i g n e t sich das A u s s e t z e n der L ö ß ­ s c h n e c k e n als Merkmal zur Grenzziehung, die danach noch etwas höher als die Grenze nach karpologischen Befunden liegen w ü r d e (Abb. 4 ) . In Pr. K 8 ist das Auftreten e i n e s m ä n n l i c h e n E x e m plares v o n Limnocythere inopinata ein Hinweis für e i n e zeitliche Einstufung in das Eem, da a m p h i g o n e Populationen dieser Ostrakodenart, die sich rezent in unserem Gebiet rein parthenogenetisch vennehrt, ty­ pisch für das E e m sind ( P I E T R Z E N I U K 1 9 9 1 ) . A b n e h m e n d e Anzahl der Statoblasten v o n Cristatella mucedo und indirekt a u c h die s t e i g e n d e n W e r t e von Pediastnim boryanum ( E u t r o p h i e r u n g ) verwei­ sen n e b e n Potamogeton friesi auf e i n e z u n e h m e n d e V e r f l a c h u n g d e s S e d i m e n t a t i o n s r a u m e s im o b e r e n Teil des S e d i m e n t k o m p l e x e s II. A n h a n d der faunistischen und floristischen Befunde dürften die M u d d e n Altwasserbildungen darstellen. O f f e n b a r erfolgte im V e r l a u f d e s Saale-Spätglazials e i n e V e r l e g u n g des Flußlaufes und ein v o m Haupt­ wasserlauf abgeschnürter Altwasserarm, in d e m Stillwassersedimente abgelagert wurden, entstand. Durch Salzwassereintrag, belegt durch die O s t r a k o d e n der Pr. K 7 und 8, ist eine küstennahe Lage des Profils an­ zunehmen. 5.1.2 Eem-Interglazial (LPAZ 2 - 5 Z 1 - 4 n. E R D 1 9 7 3 ) 5.1.2.1 Birken-(Kiefern-)Zeit (LPAZ 2 Z 1 n.

ERD

1973)

Mit d e m Sedimentationswechsel von limnischen fein­ k l a s t i s c h e n zu o r g a n o g e n e n A b l a g e r u n g e n ( T o n ­ m u d d e ) unter fortschreitender Verflachung des Seclim e n t a t i o n s r a u m e s bis zur B i l d u n g v o n "Torf", setzt pollenanalytisch die birkenreiche Phase (Z 1) des EemInterglazials ein. Der Übergang v o m Saale-Spätglazial erfolgte nicht kontinuierlich b z w . Z 1 ist nicht v o l l ­ ständig im D i a g r a m m erfaßt. An der l i t h o l o g i s c h e n Grenze zwischen T o n m u d d e und " T o r f zeigt sich ein ausgeprägtes P o a c e e n - M a x i m u m ( 8 5 % ) , das das Bild der übrigen Flora stark verzerrt. In der weiteren U m ­ g e b u n g d e s A l t w a s s e r s traten die B a u m b i r k e n g e ­ genüber Pinus, die unter d e m zunächst herrschenden b o r e a l e n Einfluß optimale Verbreitungsbedingungen vorfand, rasch zurück. Die heliophile Spätglazialflora verliert durch sich v e r ä n d e r n d e Lichtverhältnisse an B o d e n , lediglich Artemisia u n d Juniperus konnten sich h a l t e n . D i e n o c h s e h r l o c k e r e B e w a l d u n g g e ­ stattete d e m W a c h o l d e r e i n e B e s i e d l u n g n i c h t b e ­

schatteter Standorte (Waldsäume, Liclrtungen) bis zum Beginn der Z 2, an deren unterer G r e n z e er im G e b i e t nicht mehr v o r h a n d e n war. In der Lokalvegetation vollzog sich ein W e c h s e l v o n G r o ß s e g g e n r i e d e n zu 7 j ^ / ? a - R ö h r i c h t e n im Uferbe­ reich, die w e c h s e l n d e W a s s e r s t ä n d e u n d auch län­ geres Trockenfallen schadlos überdauern konnten. Die pollenanalytisch n a c h g e w i e s e n e Massenausbrei­ tung von Equisetum zu B e g i n n der Z 1 wände durch d e n Ü b e r g a n g zu s e d e n t ä r e n V e r h ä l t n i s s e n infolge Verflachung d e s S e d i m e n t a t i o n s r a u m e s , u. a. a u c h durch die Abnahme der Chara-Oospoven und der Sta­ toblasten v o n Cristatella mucedobelegt, gefördert. Mit dem Einsetzen des "Torfes" w u r d e n die F o r m e n offener Wasserflächen eingeschränkt (Myriophyllum spicatum und Potamogeton-Arten pollenanalytisch und karpologisch in der T o n m u d d e n o c h mit Maxi­ malwerten n a c h g e w i e s e n ) . Die Molluskenfunde zeigen Flachwassermilieu an. In Pr. K 9 fehlen, a b g e s e h e n von e i n e r Klappe von Cy­ prideis torosa, O s t r a k o d e n . Vermutlich wurde diese Klappe umgelagert Lind könnte atis den tieferen Teilen der Mudde s u m m e n . Der "Torf" weist keine wesentlich andere Ostrakodenfauna auf als die liegende Mudde, lediglich die Diversität ist geringer. D e r Salzgehalt des Wassers ging leicht zurück, mit Metacypris cordata er­ schien eine zweite reine Süßwasserart. Wahrscheinlich schwankte der Salzgehalt zeitweise, da gleichzeitig die Brackwasserart Cyprideis torosa v o r k a m (Tab. 2). Der " T o r f an sich dürfte nicht rein sedentär entstan­ den sein, sondern z u m größten Teil aus zusammen­ g e s c h w e m m t e m Material bestehen, wofür sehr g r o ß e Holzreste, das pollenanalytische Poaceen-M'dximum zu Beginn der Z 1 s o w i e die karpologisch massenhaft n a c h g e w i e s e n e n 7/y/j/)«-Tegmen sprechen. Durch die e x t r e m e Verfestigung lassen sich nur schwerlich g e ­ n a u e r e R ü c k s c h l ü s s e zur G e n e s e z i e h e n . Pollenana­ lytische und k a r p o l o g i s c h e B e f u n d e s o w i e der o b e n b e s c h r i e b e n e Zustand des "Torfes" lassen auf e i n e n Hiatus in der S e d i m e n t a t i o n zu B e g i n n des E e m - I n terglazials schließen. Für die weitgehende Verlandung d e s G e w ä s s e r s a m Standort als V o r a u s s e t z u n g der Torfbildung sind v e r s c h i e d e n e U r s a c h e n d e n k b a r . Zum einen kann die Verflachung zunächst soweit fort­ geschritten sein, d a ß e i n e U n t e r b r e c h u n g der Muddensedimentation erfolgte und der Standort zeitwei­ s e bis auf kleine S c h i e n k e n b e r e i c h e trockenfiel u n d somit ein Teil der Z I im Diagramm nicht seinen Nie­ derschlag findet. Ztim anderen sind ständige Grundw a s s e r s p i e g e l s c h w a n k u n g e n als U r s a c h e denkbar.

5 . 1 . 2 . 2 K i e f e r n - B i r k e n - E M W - Z e i t (LPAZ 3 Z 2 n. E R D 1 9 7 3 ) Mit fortschreitender T o r f a k k u m u l a t i o n ( o r g a n i s c h e Produktion erreicht Werte um 8 0 % , m a x . 8 4 % ; A b b . 4 ) vollzog sich der Übergang v o n e i n e r durch Birken


E i n e N e u b e a r b e i t u n g d e r e e m - u n d f r ü h w e i c h s e l z e i t l i c h e n A b f o l g e a m K l e i n Klütz H ö v e d , M e c k l e n b u r g e r B u c h t 7 5

und Kiefern zu e i n e r zunächst rein d u r c h Pinus d o ­ minierten Landschaft. Pinus steigt zu B e g i n n der Z 2 r a s c h auf M a x i m a l w e r t e an u n d s c h e i n t a u f K o s t e n von Betula in der weiteren U m g e b u n g des S e d i m e n ­ tationsraumes endgültig Fuß gefaßt zu haben. Betu­ la w u r d e a u f d i e ärmeren und w a h r s c h e i n l i c h staun a s s e n U f e r b e r e i c h e zurückgedrängt. Die s c h o n mit g e r i n g e n W e r t e n in der Z 1 auftretenden E M W - E l e m e n t e Ulmus u n d Quercus e t a b l i e r t e n sich mit sich v e r b e s s e r n d e n Klimaverhältnissen z u n e h m e n d . D a die Werte d e s s c h l e c h t e n Pollenspenders Ulmus u m 3 % liegen, k a n n mit einer sicheren Präsenz im G e b i e t gerechnet w e r d e n ( H U N T L E Y & B I R K S 1983). Dabei wur­ den durch Ulmus anspruchsvollere und von Quercus saure, auch d u r c h h o h e Grundwasserstände g e k e n n ­ z e i c h n e t e Standorte bevorzugt. An übrigen Laubhöl­ zern traten s c h o n vereinzelt Corylus, Fraxinus und Acer im V e r l a u f d e r Z 2 hinzu. N e b e n den L a u b ­ gehölzen s p r e c h e n Hedem helix und Hex aquifolium in der zweiten Hälfte der Z 2 für den Übergang von b o ­ realen zu atlantisch beeinflußten temperaten Verhält­ nissen zum E n d e der Z 2. Durch die Ausbreitung thermophiler, ozeanisch geprägter Laubmischwälder wurde Pinus i m m e r m e h r zurückgedrängt. Betula konnte durch Ulmus und Quercus offenbar g e m i e d e n e Stand­ orte, wenn a u c h nur kurzzeitig, zurückerobern. In der z w e i t e n Hälfte von Z 2 k a m e s zur e r n e u t e n Vernässung d e s Standortes, die sich b e s o n d e r s durch V e r ä n d e r u n g e n in der L o k a l v e g e t a t i o n b e m e r k b a r machte. Der "Torf" wurde überschwemmt und es wur­ den wiederholt Mudden akkumuliert. Durch die e n ­ g e V e r z a h n u n g d e r S e d i m e n t e ist e i n Hiatus n i c h t wahrscheinlich. Die sehr w ä r m e b e d ü r f t i g e , r e z e n t in M e c k l e n b u r g V o r p o m m e r n w e g e n ungünstiger Temperaturver­ hältnisse ausgestorbene Salvinia natans wurde in der Z 2 massenhaft a b Pr. K 10 karpologisch n e b e n p o l ­ lenanalytisch b e l e g t e n Polypodiales (max. 6 8 % ) nach­ g e w i e s e n u n d spricht, wie die die Uferregionen b e ­ s i e d e l n d e u n d l e d i g l i c h durch z a h l r e i c h e F r ü c h t e b e l e g t e Cladium mariscus und a b Pr. K U ebenfalls nur k a r p o l o g i s c h b e l e g t e Najas marina, für z u n e h ­ m e n d e Erwärmung unter steigendem atlantischen Ein­ fluß. Salvinia ist e i n e wichtige Kennart von Schwimm­ blattgesellschaften n e b e n d e m w i e d e r e i n s e t z e n d e n Myriophyllum spicatum und Ranunculus aquatilis als Besiedler erneut vorhandener Wasserflächen. D i e sehr hohen Makrorestnachweise von Salviniaund die Polypodiaceen-Wene im D i a g r a m m s o w i e die Zu­ s a m m e n s e t z u n g d e r O s t r a k o d e n f a u n a der Pr. K 1 0 ( h o h e r Anteil m e s o r h e o p h i l e r A r t e n ) stützen d i e A n n a h m e , d a ß e s sich bei d e m "Torf" u m m e h r z u ­ s a m m e n g e s c h w e m m t e s als s e d e n t ä r e n t s t a n d e n e s Material handelt. Potamogeton perfoliatus, die wär­ mebedürftigen Lemna minor, Nymphaea alba, Sparganium erectum s o w i e Ceratophyllum demersum treten als w e i t e r e W a s s e r p f l a n z e n hinzu. D i e

Artenzusammensetzung der Wasservegetation spricht für die Ausbildung meso- bis eutropher, alkalischer Ver­ hältnisse. Im offenen Wasser dominant sind jedoch Cha­ raceen, vor allem Nitellopsis obtusa. Die Anhäufung von Cbaraceen-Oogorivin, die reiche Ostrakodenfauna und massenhaftes Auftreten von Opercula der Süßwasser­ s c h n e c k e Bithynia tentaculata verursachen eine star­ ke Zunahme des C a C 0 - G e h a l t e s ( m a x . 8 6 %, Abb. 4 ) im Sediment. D a s im Wasser gelöste CaCO, wurde or­ ganisch gefällt. Die n a c h g e w i e s e n e n Mollusken bele­ gen ebenso wie die botanischen Untersuchungsergeb­ nisse warmklimatische Verhältnisse im Gebiet. Nach Schuppenresten erreichten die in Pr. S 13/1 nach­ g e w i e s e n e n Süßwasserfische ein Mindestalter von 4 bis 6 Jahren. Tinea tinca verlangt zur Fortpflanzung s o m m e r w a r m e s W a s s e r ( > 20°C, pH 6,5 bis 8). Da die Laichzeit von Esox lucinus, Scardinius erythrophtalmus und Rutilus rutilus im Mai endet, m u ß das G e ­ w ä s s e r zu d i e s e m Zeitpunkt eisfrei und mindestens 10°C warm g e w e s e n sein. Alle genannten Fische, auch der stationäre Uferfisch Esox lucinus, m e i d e n rasche Strömung. Pflanzen und Schlamm als Substrat bevor­ zugende Ostrakodenarten wie Cyclocypris Serena und Herpetocypris reptans werden in Pr. K 10 und der sich anschließenden hangenden Mudde relativ häufig. Der Salzwassereinfltiß n a h m bis zur Pr. K 13 zu, wie sich aus d e m s t e i g e n d e n Anteil von Cyprideis torosa a b ­ lesen läßt (Abb. 5, T a b . 2 ) . Es m u ß j e d o c h ein w e c h ­ selnder Eintrag v o n Süß- und B r a c k w a s s e r bestanden haben, da immer n o c h Metacypris cordata vorkommt. Die Dominanz der Form Cyprideis torosa f. torosa (ge­ buckelte F o r m ) läßt auf einen Salzgehalt bis zu 0,5 %o schließen ( F R E N Z E L 1 9 9 1 ) , der Salzgehalt lag damit an der Grenze z w i s c h e n Süß- und B r a c k w a s s e r . In Pr. K 13 wird die g r ö ß t e Individuenhäufigkeit b e i geringer Diversität d e r O s t r a k o d e n f a u n a e r r e i c h t . Die U m ­ w e l t b e d i n g u n g e n m ü s s e n bereits relativ schlecht ge­ w e s e n sein, da s i c h die sehr a n p a s s u n g s f ä h i g e Cy­ prideis torosa o h n e w e s e n t l i c h e K o n k u r r e n z derartig vermehren konnte. Nach den faunistischen Befunden wird für den Sedimentkomplex II (Pr. K 12 - 1 3 , S 1 3 / 1 ) auf ein nahrungs- und fischreiches G e w ä s s e r gerin­ ger Tiefe u n d S t r ö m u n g mit s c h l a m m i g e m G r u n d , reichlich P f l a n z e n w u c h s und e i n g e s c h r ä n k t e r Ver­ bindung zum offenen Meer, im unmittelbaren Einfluß­ bereich eines Süßwassereinstroms geschlossen. Im Uferbereich dominiert weiterhin Typha unter Aus­ bildung breiter Röhrichtgürtel bei nur geringer Cyperaceew-Beteiligung, die hier größtenteils durch Cladium mariscus vertreten sein dürften. Die wechselnde Was­ serstände t o l e r i e r e n d e n Typha und Cladium korrespondieren gut mit der auf extreme Ablagerungszustände verweisenden Ostrakodenfauna der Pr. K 13. Die erneute Einstellung v o n F l a c h w a s s e r b e d i n g u n ­ g e n und der w a c h s e n d e o z e a n i s c h e Einfluß im Un­ tersuchungsgebiet deuten die unmittelbar bevorste­ h e n d e Transgression des E e m - M e e r e s an. 3


76

J . STRAHL, E . K E D I N G , G . STEINICH, P . FRENZEL, U . STRAHL

5.1.2.3

Kiefern-EMW-Zeit und EMW-Hasel-Zeit ( L P A Z 4 u n d 5 - Z 3 u n d 4 n. E R D 1973)

Die

K i e f e m - E M W ( Q « e r c M S - < 7 / m « 5 ) - Z e i t ist im Profil

n u r d u r c h d i e Pr. 26 ( S T R A H L ) und K 13 ( K E D I N G ) re­

präsentiert. Sie bildet den A b s c h l u ß der l i m n i s c h e n Entwicklung im Llntersuchungsgebiet u n d wird durch d e n d e n S e d i m e n t k o m p l e x III e i n l e i t e n d e n W ü r g e ­ b o d e n h o r i z o n t 1 diskordant überlagert ( A b b . 3, 4 ) . Aus d e n T a s c h e n b ö d e n d e s W ü r g e b o d e n s ("Mudde 6") wurden Pr. 27 ( S T R A H L ) , deren Spektrum bereits in die Z 4 nach E R D ( 1 9 7 3 ) gehört sowie Pr. U 14 u n d 15 (ULLERICH),

entnommen.

In Z 3 breitet sich der E M W mit vornehmlich Quercus zuungunsten von Pinus u n d Betula aus. Quercus er­ s c h e i n t g e g e n ü b e r Ulmus mit deutlich h ö h e r e n W e r ­ ten ( m a x . 1 5 % ) . Da Ulmus nicht mehr als 3 % erreicht, scheint sie kei­ n e g r ö ß e r e n reinen B e s t ä n d e im G e b i e t g e b i l d e t zu h a b e n . Auch die Poaceen g e w a n n e n bei B e s i e d l u n g o f f e n e r Standorte ( W a l d s ä u m e , L i c h t u n g e n ) e r n e u t an B e d e u t u n g . Die Lokalvegetation zeigt g e g e n ü b e r Z 2 k a u m Ver­ ä n d e r u n g e n . In der Uferregion trat lediglich w i e d e r Equisetum mit g e r i n g e n W e r t e n und k a r p o l o g i s c h b e l e g t . Urtica dioica n e b e n der andauernd domi­ n a n t e n Typha ( T e g m e n ) auf. Polypodiaceen gingen nach En'eichen ihres zweiten Maximums an der Gren­ ze Z 2 / 3 stetig zurück, w o h i n g e g e n Pediastrum ein M a x i m u m zu v e r z e i c h n e n hatte. Characeen, vor allem Nitellopsis obtusa, b e h e r r s c h t e n weiterhin die V e g e t a t i o n des offenen W a s s e r s . Die Untersuchung der Pr. 2 7 zeigt, daß die S e d i m e n ­ tation v o n Mudden bis in die Z 4 anhielt. D a hier nur der unterste Teil der Z 4 nachgewiesen wurde (Cotyliis erreicht kein pollenanalytisches M a x i m u m ) , wird die Z o n e als Z 4a im D i a g r a m m ausgehalten. D i e EMWHasel-Zeit ist durch das schlagartige E i n s e t z e n und die r a s c h e Ausbreitung der Hasel im G e b i e t g e k e n n ­ zeichnet. Ihr Erscheinen liegt in der für das E e m typi­ s c h e n F o l g e nach d e m E i n w a n d e r n v o n Ulmus u n d Quercus. Hedera Lind Acer wtirden in d i e s e r P r o b e nicht nachgewiesen, e r s c h i e n e n aber in den zur K o n ­ trolle untersuchten Proben. Quercus erreichte ein Ma­ x i m u m von 2 3 % . Pinus verlor weiter an B o d e n und die durch die Birke besiedelten Standorte wurden nun bevorzugt durch Corylus e i n g e n o m m e n . D a n e b e n trat Picea mit n o c h geringen Werten in die Vegetation ein. N e b e n der Ostrakodenfauna (Pr. K 1 3 ) b e l e g e n auch Dinoßagellaten den sich seit Z 3 z u n e h m e n d b e ­ m e r k b a r m a c h e n d e n m a r i n e n Einfluß. Pollenanalytisch k a n n das E e m - O p t i m u m , das n a c h E R D ( 1 9 7 3 ) die Z o n e n 5 - 7 umfaßt, nicht b e l e g t wer­ den. D i e im W ü r g e b o d e n 1 e n t h a l t e n e n F e i n s a n d e u n d Schluffe führen M o l l u s k e n und Foraminiferen, die die marine Transgression im E e m repräsentieren. Die T r a n s g r e s s i o n erfolgte unter o z e a n i s c h e n , tem-

peraten B e d i n g u n g e n evtl. n o c h in Z 4 o d e r kurz da­ n a c h . B e i d e r Überflutung d u r c h das M e e r sind die o b e r e n Horizonte der l i m n i s c h e n Ablagerungen e r o ­ diert u n d diskordant durch marine S e d i m e n t e ü b e r ­ lagert w o r d e n . Somit liegt a u c h hier ein Hiatus in der Sedimentation vor. Unter d e n Mollusken ( S T E I N I C H Pr. S 1 4 / 1 - 16/1) wurden die marinen Formen Hinia re­ ticulata, Bittium reticulatum, Venerupis senescens, Cerastoderma edulis, Ostrea edulis, Mytilus edulis und auch (?) Arctica islandica nachgewiesen. Sie sind o l f e n b a r sekundär angereichert, da die Arten ö k o l o ­ gisch nicht z u s a m m e n p a s s e n und auch e i n e n unter­ s c h i e d l i c h e n E r h a l t u n g s z u s t a n d aufweisen. E i n i g e Muschelschalen lassen Windschliffbeanspruchung er­ kennen. D a s gilt besonders für den Kiesanteil der B r o ­ d e l t a s c h e n , hinzu k o m m e n B l e i c h u n g u n d b r a u n e Verfärbung der Fetiersteine, s o d a ß auch hieraus auf e i n e s u b a e r i s c h e Phase n a c h der marinen S e d i m e n ­ tation g e s c h l o s s e n w e r d e n kann. Die aus d e n Pr. U 14 u n d 15 g e w o n n e n e Ostrakodenfauna umfaßt n e ­ b e n e i n e r juvenilen Ostrakoclenklappe, die zur Gat­ tung Candona gestellt w e r d e n kann, nur b e i d e For­ m e n von Cyprideis torosa. D a s Zahlenverhältnis dieser b e i d e n F o r m e n weist a u f m i x o o l i g o h a l i n e s B r a c k ­ wasser hin. Da dieses Verhältnis aber auf der Zählung nur w e n i g e r K l a p p e n beruht, k ö n n t e n auch Salzge­ halte v o n bis zu 6 oder 7%o b e s t a n d e n h a b e n . D i e s würde a u c h m e h r d e m V o r k o m m e n der Foraminife­ ren Elpbidium alhiumbilicatum (8 E x e m p l a r e in Pr. U 14 u n d 22 in Pr. U 1 5 ) u n d Bucella frigida (3 Ex­ emplare in Pr. LI 15) entsprechen. Über die D a u e r der Transgression kann nur im Vergleich mit weiter süd­ lich g e l e g e n e n Profilen e i n e Aussage g e m a c h t w e r ­ den. S i c h e r ist lediglieh, d a ß die Transgression n o c h vor d e m Klimaoptimum o d e r kurz nach s e i n e m B e ­ ginn erfolgt sein muß. Aufgrund des Z u s t a n d e s der Fauna w e r d e n lange T r a n s p o r t w e g e a u s g e s c h l o s s e n und p a r a u t o c h t h o n e Lagerung a n g e n o m m e n . Insgesamt erscheint die pollenanalytisch b e l e g t e Ent­ wicklung des I,-Profils am Klein Klütz Höved sehr stark gerafft. Dies ist größtenteils a u f die bereits erörterten S e d i m e n t a t i o n s u m s t ä n d e zurückzuführen.

5.1.3

Früh-Weichselglazial

Der d e n S e d i m e n t k o m p l e x III (Abb. 3 ) e i n l e i t e n d e u n d d u r c h periglaziäre E r s c h e i n u n g e n e n t s t a n d e n e W ü r g e b o d e n h o r i z o n t 1 wird zeitlich d e m W e i c h s e l Frühglazial zugeordnet. Er repräsentiert e i n e n Hiatus zwischen e e m - und weichselzeitlichen Ablagerungen. Ein gradueller Übergang z w i s c h e n E e m und W e i c h ­ s e l - K a l t z e i t ist p o l l e n a n a l y t i s c h nicht b e l e g t . D e r W ü r g e b o d e n h o r i z o n t 1 und der über z w i s c h e n g e schalteten glazifluviatilen Sedimenten folgende Wür­ g e b o d e n h o r i z o n t 2 deuten a u f klimatische K ä l t e e i n ­ b r ü c h e zu B e g i n n der Weichselvereisung hin. Die z w i s c h e n den W ü r g e b ö d e n 1 und 2 befindlichen


E i n e N e u b e a r b e i t u n g d e r e e m - und f r ü h w e i c h s e l z e i t l i c h e n A b f o l g e a m Klein Klütz H ö v e d . M e c k l e n b u r g e r Bucht

Sedimente sind frei von periglaziären Spuren. D i e CaC G y K u r v e (Abb. 4 ) weist nur geringe Werte auf und die Glühverlustkurve setzt zeitweise ganz aus. Auch makrofaunistisch und -floristisch liegen k e i n e Nach­ w e i s e vor. Für w i e d e r intensiv einsetzende Umlager u n g s p r o z e s s e s p r e c h e n die Pollenspektren der aus Schlufflagen g e w o n n e n e n P r o b e n ( S T R A H L Pr. 28 und 29). D i e größtenteils u m g e l a g e r t e n Pollen und S p o ­ ren s o w i e h o h e Dinoflagellaten-Werte verzerren das r e a l e V e g e t a t i o n s b i l d völlig und s p r e c h e n für an­ w a c h s e n d e B o d e n e r o s i o n durch Zurückweichen der Vegetation aus dem Gebiet. Die Glühverlustkurve (Abb. 4 ) verweist auf stark nachlassende o r g a n i s c h e Produktion infolge Klimaverschlechterung. D i e Sedi­ m e n t e z w i s c h e n den W ü r g e b ö d e n w e r d e n als glazifluviatile Bildungen, deren Akkumulation unter ark­ tischen bis subarktischen B e d i n g u n g e n erfolgte, interpretiert. 6 Vergleich des Eem-Interglazials a m K l e i n Klütz H ö v e d mit a n d e r e n E e m Vorkommen Mecklenburg-Vorpommerns

77

mergeln, in einer T e u f e v o n -26,5 bis - 4 0 , 0 m NN er­ faßt. Nach S C H U L Z ( 1 9 5 5 , unveröff. B e r . G e o l . Dienst S c h w e r i n ) k ö n n e n für das E e m die P o l l e n z o n e n f - h n a c h J E S S E N & M I L T H E R S ( 1 9 2 8 ) , die d e n Z 4 - 7 nach E R D ( 1 9 7 3 ) e n t s p r e c h e n w ü r d e n , a u s g e h a l t e n wer­ den. D i e Z 1 - 3 sind nicht erfaßt: o b die diese Zonen repräsentierenden S e d i m e n t e evtl. erodiert sind o d e r die Akkumulation v o n w a r m z e i t l i c h e n S e d i m e n t e n erst kurz vor dem Klimaoptimum in diesem Raum ein­ setzte, kann hier nicht entschieden werden. Nach der Lage d e s Transgressionskontaktes fallen lokal Klima­ o p t i m u m Lind Transgression zusammen. G e n e r e l l ist hier e i n e ärmere Makrofauna als in d e n B o h r u n g e n bei Rostock und am Klein Klütz Höved festzustellen. O s t r a k o d e n und Foraminiferen treten in quantitativ g r o ß e r Anzahl auf, repräsentieren a b e r nttr. bei Ver­ w e i s a u f brackische bis marine Verhältnisse, eine g e ­ ringe Artenzahl. Von der ALisbilcking der Sedimente her g l e i c h e Ver­ hältnisse zeigen sich in der KartieningsbohrLing Herrn­ burg 1/58. Das Eem liegt hier bei -.37,2 bis -45 m NN. Pollenanalytisch sind die Z o n e n e - h (?) nach J E S S E N & M I L T H E R S (1928: Z 3 - nach E R D 1973) belegt. Sei it i.z ( 1 9 5 8 ) nimmt eine sehr geraffte Widerspiegelung der Eem-Wannzeit ähnlich d e m Klein Klütz Höved bei Er­ reichen temperater. atlantisch geprägter Verhältnisse in den Z o n e n e - g (Z 3 - 6 n a c h E R D 1 9 7 3 ) an. Die d u r c h S C H W A R Z E N H O L Z . ( 1 9 5 8 ) u n t e r s u c h t e Diato­ meenflora widerspiegelt für die über d i a t o m e e n l e e ren l i m n i s c h e n T o n m u d d e n l a g e r n d e n S e d i m e n t e b r a c k i s c h e bis marine Verhältnisse und darüber eine z u n e h m e n d e Aussüßung, angezeigt durch Hinzutre­ ten limnischer Formen. Auch hier fallen Transgressio n s k o n t a k t und Klimaoptimum z u s a m m e n . In d e r Hydrobohrung Herrnburg 1/74 letztlich wird durch S E I F F E R T ( 1 9 7 4 ) über .saalezeitlichen Ablagerun­ gen in -30 bis -34 m NN Eem der Z 4 - 5b nachgewiesen. Insgesamt ist für die tingeführten Profile und das Klein Klütz H ö v e d ein gleicher Charakter der Sedimentati­ o n festzustellen. Z w i s c h e n zwei G e s c h i e b e m e r g e l n ist das E e m zunächst d u r c h limnische und nachfol­ g e n d marine Sedimente, in denen sich m e h r oder w e ­ n i g e r r e i c h e F a u n e n als R e p r ä s e n t a n t e n der Trans­ gression des E e m m e e r e s in den m e c k l e n b u r g i s c h e n R a u m n a c h w e i s e n l a s s e n , vertreten. F u n d e von Venerupissenescensgelten nach H E C K ( I 9 6 0 ) als eindeLitiger Eemnachweis. T

Eine Konzentration von bisherigen Eem-Funclpunkten in Mecklenburg-Vorpommern ist im Raum Rostock (Bereich der Unterwarnow, Diedrichshäger Berge) und im N W im Hinterland der L ü b e c k e r B u c h t bei E l m e n h o r s t u n d H e r r n b u r g zu v e r z e i c h n e n . Eine detaillierte B e s c h r e i b u n g der Warmzeitsedimente f ü h r e n d e n Profile aus der U m g e b u n g v o n R o s t o c k g e b e n G K H I . ( 1 9 6 1 ) und L U D W I G ( 1 9 6 4 ) . Das Eem ist in den durch G E H L ( 1 9 6 1 ) b e s c h r i e b e n e n B o h r u n g e n in ursprünglicher Lagerung in einer Teufe von -20 bis -30 m NN stets zwischen zwei G e s c h i e b e m e r g e l n an­ zutreffen. Von diesen wie auch der Hydrobohrung El­ menhorst 1958 liegen k e i n e pollenanalytischen Aus­ wertungen vor. Lediglich in den stets über limnischen Ablagerungen folgenden marinen Sanden finden sich M o l l u s k e n - , O s t r a k o d e n - und F o r a m i n i f e r e n v e r g e sellschaftungen. die zu e i n e r Einstufung in das E e m b e r e c h t i g e n . Die gleichen Lagerungsverhältnisse w i e im Raum Rostock finden sich auch in der Bohrung El­ menhorst, 2 km (!) südlich des Klein Klütz. Höved, in der ebenfalls über tonigen limnischen Ablagerungen s a n d i g e s m a r i n e s E e m z w i s c h e n zwei G e s c h i e b e mergeln folgt. Durch d e n g e o l o g i s c h e n Dienst Schwerin wurden in den fünfziger J a h r e n u n d 1 9 7 3 / 7 4 m e h r e r e hydrog e o l o g i s c h e und K a r t i e r u n g s b o h r u n g e n b e i Herrn­ burg (unveröff. B e r . G e o l . Dienst S c h w e r i n ) nieder­ gebracht. Von diesen B o h r u n g e n sind die H y d r o b o h r u n g Herrnburg 1 9 5 5 (Hy 1 9 5 5 ) , die B o h ­ rungen 1/58 und 5 / 5 8 des Kartieningsbohrprogramms 1958 s o w i e die H y d r o b o h r u n g Herrnburg 1 9 7 4 (Hy 1974) faunistisch und pollenanalytisch untersucht. Im Profil Herrnburg 1955 ( T e u f e 1 0 6 , 0 m ) ist limnisches und marines Eem, wieder z w i s c h e n zwei G e s c h i e b e ­

G e g e n ü b e r d e m Aufschluß des 1,-Prof ils befindet sich das E e m in allen anderen b e s p r o c h e n e n B o h r u n g e n in ursprünglicher Lage. Dafür sprechen die Teufen in -20 bis --i5 m NN. die gut mit Angaben aus d e m nord­ westdeutschen Raum harmonieren ( H Ö F L E et al. 1985, M E N K E 1985). Ursache für das h o h e Lagerungsniveau a m Klein Klütz H ö v e d dürften S t a u c h u n g s p r o z e s s e w ä h r e n d der Weichselvereisung sein, die auch ZLI in sich gestörten Lagertingsvehältnissen d e s g e s c h l o s ­ senen Profils am Kliff führten. L U D W I G ( 1 9 6 4 ) vemiutet


J . STRAHL. E . KEDING, G . STEINICH, P . FRENZEL, LI. STRAHL

7S

für

d a s Eemvorkommen

Schollencharakter

und

damit k e i n e u r s p r ü n g l i c h e Lagerung. D i e p o l l e n a n a ­ lytischen Nachweise der B o h r u n g e n u m

Herrnburg

z e i g e n für das S a a l e s p ä t g l a z i a l ( H e r r n b u r g 1 9 7 4 ) s o ­ w i e die Z 3 - 4 n a c h E R D ( 1 9 7 3 ; H e r r n b u r g 1 9 5 5 , 1/58, 1974) eine generell übereinstimmende Vegetations­ e n t w i c k l u n g mit l o k a l b e d i n g t e n , k l e i n e r e n A b w e i ­ chungen.

S.; C a m b r i d g e ( C a m b r i d g e P r e s s ) . JESSEN »MILTHERS ( 1 9 2 8 ) : Stratigraphical a n d P a l e o n t o l o g i c a l S t u d i e s o f I n t e r g l a c i a l F r e s h - W a t e r D e p o s i t s in J u t l a n d a n d North w e s t G e r m a n y . - D a n m . g e o l . U n d e r s . . II. R „ 4 8 : 3 7 9 S . , 4 8 Fig., 4 0 Taf. (Atlas); K o b e n h a v n . KLENGEL, J . ( 1 9 5 4 ) : B e o b a c h t u n g e n zur Stratigraphie d e s Plei­ s t o z ä n s an d e r Steilküste d e s K l e i n - K l ü t z - H ö v e d . - B e r g ­ a k a d e m i e , 11: 4 9 6 - 4 9 8 , 2 A b b . , 1 T a b . ; F r e i b e r g . KOSAK, B.& LANGE, W . ( 1 9 8 5 ) : D a s E e m - V o r k o m m e n v o n Of­

S t i m m e n die s t r a t i g r a p h i s c h e n Einstuhangen in Her­

fenbüttel 'Schnittlohe u n d die Ausbreitung d e s E e m - M e e ­

renburg, s o erreichte das E e m - M e e r d i e s e n Raum erst

res z w i s c h e n Nord- u n d O s t s e e . - G e o l . J b . , A 8 6 : 3 - 1 7 ,

kurz vor ( Z 5 b , H e r r n b u r g 1 / 7 4 ) b z w . z u m K l i m a o p ­

2 A b b . , 1 Taf.; H a n n o v e r .

t i m u m ( Z 6, H e r r n b u r g 1 9 9 5 , 1 / 5 8 , 5 / 5 8 ) , da T r a n s -

LUDWIG, A. O . ( 1 9 6 4 ) : Stratigraphie d e s P l e i s t o z ä n s d e r Ost­

g r e s s i o n s k o n t a k t und Z 6 z u s a m m e n f a l l e n . D a n n ist

s e e k ü s t e v o n d e r L ü b e c k e r B u c h t bis R ü g e n . - G e o l o g i e ,

für d a s K l e i n Klütz H ö v e d b e i A n n a h m e d e s Einset­ z e n s der T r a n s g r e s s i o n n o c h in der Z 4 o d e r nur kurz d a n a c h d a s KlimaoptiniLim u n d d i e d a r ü b e r

hinaus

13. Beiheft. 13: 1 4 3 S . ; Berlin. MENKE, B . S TYN.NI, R. ( 1 9 8 4 ) : D a s E e m - I n t e r g l a z i a l u n d d a s Weichsel-Frühglazial v o n R e d d e r s t a l l / D i t h m a r s c h e n u n d i h r e B e d e u t u n g für d i e m i t t e l e u r o p ä i s c h e J u n g p l e i s t o -

folgenden Abschnitte d e s E e m Z L i m i n d e s t bis zur Fich­

zän-Gliedening. - G e o l . J b . , A 76: 120 S., 18 Abb., 7 T a b . ,

ten-Zeit ( Z 7 ) durch die im W ü r g e b o d e n e n t h a l t e n e n

9 Taf.; H a n n o v e r .

Fossilien b e l e g t . Zu d i e s e m Z e i t p u n k t e n t s p r a c h das

MENKE, B . ( 1 9 8 5 ) : P a l y n o l o g i s c h e U n t e r s u c h u n g e n z u r Trans­

Niveau der Eem-Basis n o c h dem d e s Hinterlandes.

g r e s s i o n d e s E e m - M e e r e s im R a u m

Für d i e B o h r u n g e n d e s R o s t o c k e r R a u m e s k a n n auf­

Ostsee-Kanal. - G e o l . J b . . A 86: 6 3 - 9 9 . 1 Abb.. 1 Taf.;

grund d e r f e h l e n d e n p o l l e n a n a l y t i s c h e n B e l e g e k e i ­ n e g e n a u e r e Aussage zu Zeitpunkt u n d Datier der m a ­ rinen T r a n s g r e s s i o n g e m a c h t w e r d e n , als d a ß sie w i e s c h o n durch G E H E ( 1 9 6 1 ) a n g e g e b e n , im mittleren Ab­

Offenbüttel/Nord-

Hannover. MÜLLER, H. ( 1 9 8 3 ) : F i s c h e Europas. - 3 2 0 S . ; L e i p z i g - R a d e b e u l (Neumann). NÖTZOLD, T. ( 1 9 6 5 ) : E a z i e l l - ö k o l o g i s c h e A u s s a g e n a u f G m n d von Pflanzenfossilien aus d e m Riß-Würm-Interglazial

schnitt d e r W a r m z e i t erfolgte.

v o m Klein Klütz H ö v e d in d e r L ü b e c k e r B u c h t . - Beitr. M e e r e s k u n d e . - 12-14: 1 1 9 - 1 2 8 .

7 Schriftenverzeichnis

NÜCHTERLEIN, I I . ( 1 9 6 9 ) : S ü ß w a s s e r o s t r a c o d e n a u s F r a n k e n .

EISSMANN, L. ( 1 9 9 0 ) : D a s m i t t e l e u r o p ä i s c h e U m f e l d d e r E e m ­ v o r k o m m e n des Saale-Elbe-Gebietes und Schlußfolge­ rungen zur Stratigraphie

des Jüngeren

Quartärs.

-

Altenbg. nat. wiss. F o r s c h g . , 5: 11 - 4 8 , 12 Abb., 3 Taf.; Altenburg. E R D , K. ( 1 9 7 3 ) : P o l l e n a n a l y t i s c h e G l i e d e r u n g d e s Pleistozäns d e r D e u t s c h e n D e m o k r a t i s c h e n R e p u b l i k . - Z. geol. Wiss.. 1: 1 0 8 7 - 1 1 0 3 , 8 A b b . . 1 T a b . ; B e r l i n . FRENZEL. P. ( 1 9 9 1 ) : D i e O s t r a c o d e n f a u n a d e r tieferen T e i l e der O s t s e e - B o d d e n g e w ä s s e r V o r p o m m e r n s . - Meyniana, 4 3 : 1 5 1 - 1 7 5 , 7 A b b . . 6 T a b . , 2 Taf.; Kiel. GEHL, O. ( 1 9 6 1 ) : N e u e E r g e b n i s s e ü b e r d a s m a r i n e E e m u n d zur G l i e d e r u n g d e s J u n g p l e i s t o z ä n s in N W - M e c k l e n ­ burg. - G e o l o g i e . 10: 3 9 6 - 4 0 8 . 6 A b b . ; B e r l i n . -

( 1 9 6 9 ) : D i e stratigraphische Stellung u n d m ö g l i c h e D e u ­ t u n g d e r r o t b r a u n e n T o n e im P l e i s t o z ä n M e c k l e n b u r g s u n d a n g r e n z e n d e r G e b i e t e . - G e o l o g i e , 1 8 : 550-562, 2 Abb., 2 T a b . ; Berlin.

HECK, H.-L. ( 1 9 5 5 ) : U n v e r ö f f . B e r . G e o l . D i e n s t S c h w e r i n , 4 S.; S c h w e r i n . -

( 1 9 6 0 ) : F r ü h w ü r m im Kliffprofil d e s K l e i n - K l ü t z - H ö v e d (Lübecker Bucht). - G e o l o g i e . 9 788-798, 7 Abb.; Ber­ lin.

HILLER, D . ( 1 9 7 2 ) : U n t e r s u c h u n g e n zur B i o l o g i e u n d zur Ö k o ­ logie limnischer Ostracoden aus der U m g e b u n g von H a m b u r g . - Arch. f. H y d r o b i o L , Suppl.. 4 0 : 4 0 0 - 4 9 7 , 2 0 Abb., 3 T a b . ; Stuttgart. HÖELE. H. C , MERKT, J . , MÜLLER, H. ( 1 9 8 5 ) : D i e Ausbreitung d e s E e m - M e e r e s in N o r d w e s t d e u t s c h l a n d . - Eiszeitalter u n d G e g e n w a r t , 35: 4 9 - 5 0 , 4 A b b . ; H a n n o v e r .

Ein Beitrag zur Systematik und Ö k o l o g i e d e r O s t r a c o d e n . - Int. Revue G e s . 1 lydrobiol., 54: 2 2 3 - 2 8 7 , 3 7 Abb.; Berlin. PIETRZENIUK, E. ( 1 9 9 1 ) : D i e O s t r a c o d e n f a u n a d e s E e m - I n t e r glazials v o n S c h ö n f e l d , Kr. Calau ( N i e d e r l a u s i t z ) . - Na­ tur u n d Landschaft in d e r Niederlausitz, Sonderheft: E e m v o n Schönfeld I, 9 2 - 116, 3 Abb., 5 T a b . , 5 Taf.; Cottbus. SCHULZ, W . ( 1 9 5 5 ) : K a r t i e r u n g s b o h r p r o g r a m m

SCHWARZENHOLZ, H. ( 1 9 5 8 ) : K a t t i e n i n g s b o h r p r o g r a m m Herrn­ burg 1958. - Unveröff. Ber. Geol. Dienst Schwerin; Schwerin. SEIFFERT, M. ( 1 9 7 4 ) : K a r t i e r u n g s b o h r p r o g r a m m

Herrnburg

1 9 7 4 . - Unveröff. B e r . G e o l . Dienst S c h w e r i n ; S c h w e r i n . STEINICH, G . ( 1 9 9 2 ) : Q u a r t ä r g e o l o g i e d e r O s t s e e k ü s t e M e c k ­ l e n b u r g - V o r p o m m e r n s (Rügen, Fischland, Stoltera, KleinK l ü t z - H ö v e d ) . - E x k u r s i o n s f ü h r e r z u r D e u q u a ' 9 2 , 12. 2 1 . S e p t e m b e r 1 9 9 2 in Kiel: 5 - 4 6 . STRAHL, J . ( 1 9 9 1 ) : Pollenanalytische U n t e r s u c h u n g e n

imjung-

qtiartär der m e c k l e n b u r g - v o r p o m m e r s c h e n Küste. - Diss. Univ. G r e i f s w a l d , 1 4 3 S.j Greifswald. ULLERICH, EI. ( 1 9 9 1 ) : D i e sandig-siltigen

Zwischensedimen­

te a m Kliff d e s K l e i n - K l ü t z - H ö v e d ( M e c k l e n b u r g e r B u c h t ) . - Dipl. Arb. Univ. Greifswald, 7 0 S.; G r e i f s w a l d . VESPER, B . ( 1 9 7 5 ) : Ein B e i t r a g zur O s t r a c o d e n f a u n a

Schles­

wig I lolsteins. - Mitteiltingen d e s Z o o l o g i s c h e n M t i s e u m s Lind Institutes H a m b u r g , 72: 9 7 - 1 0 8 ;

Hamburg.

WIEGANK, F. ( 1 9 7 2 ) : Ö k o l o g i s c h e A n a l y s e q u a r t ä r e r F o r a m i niferen. B e i t r a g z u r Quartärstratigraphie

in d e r nördli­

chen Deutschen Demokratischen Republik. - Geologie, 2 1 , Beiheft 77: I I I S . ; Berlin.

HUNTLEY, B . , & BIRKS, H. J . B . ( 1 9 8 3 ) : An atlas o f past and pre­ sent p o l l e n m a p s for E u r o p e : 0 - 1 3 0 0 0 y e a r s a g o . - 6 6 7

Herrnburg

1 9 5 5 . - L'nveröff. B e r . G e o l . Dienst S c h w e r i n ; S c h w e r i n .

M a n u s k r i p t e i n g e g a n g e n am 1 3 . 0 4 . 1 9 9 3


Eiszeitalter

u.

Gegenwart

79 — 93 7 Abb., 1 Tab.

44

Hannover

1994

Thermolumineszenz-Datierungen an Lössen des Tönchesberges aus der Osteifel MANFRED FRECHEN*)

P l e i s t o c e n e , W e i c h s e l i a n , Saalian, Stratigraphy, l o e s s , t h e r m o l u m i n e s c e n c e dating, T o e n c h e s b e r g , East Eitel, G e r m a n y

K u r z f a s s u n g : A n h a n d v o n 61 P r o b e n w u r d e n d i e G r e n z e n

additive d o s e m e t h o d , r e g e n e r a t i o n m e t h o d a n d a f e w sam­

der Anwendbarkeit der Thermolumineszenz(TL)-Datie-

p l e s b y t h e partial b l e a c h m e t h o d . 1 2 6 i n d e p e n d e n t TL a g e s

rungsmethode

w e r e e s t i m a t e d in o r d e r t o study t h e g e o l o g i c a l stratigraphie

für L ö ß d e c k s c h i c h t e n d e s T ü n c h e s b e r g

S c h l a c k e n k e g e l s aus der Osteifel untersucht. Z u r Bestim­ mung

der akkumulierten

Dosis

kamen

sowohl

die

r e l i a b i l i t y o f t h e r m o l u m i n e s c e n c e d a t i n g o v e r t h e last 2 0 0 0 0 0 years.

Regenerientngs-Methocle als a u c h d i e Additive M e t h o d e und

At T ö n c h e s b e r g t h e TL a g e s u p to 9 0 ka a n d just within t h e

für e i n i g e w e n i g e P r o b e n d i e R - G a m m a - M e t h o d e z u r A n ­

dating uncertainty at 1 2 0 k a a r e in g o o d a g r e e m e n t with t h e

wendung. D i e geologisch-stratigraphische Verläßlichkeit

i n d e p e n d e n t l y inferred stratigraphy a n d t h e e x p e c t e d g e o ­

von TL-Altern für die letzten 2 0 0 0 0 0 J a h r e w u r d e a n h a n d

l o g i c a l a g e s . " A r / ' A r - d a t e s at 2 3 8 ± 2 ( ) ka a n d at 2 4 3 ± 6 5 ka

von 1 2 6 v o n e i n a n d e r u n a b h ä n g i g e n T L - D a t e n u n t e r s u c h t .

from t h e volcanic tephra underlying the l o e s s a n d o f t h e sco­

D i e T L - D a t i e r u n g e n an L ö s s e n d e s Profils T ö n c h e s b e r g sind

ria c o n e at 2 0 2 ± 1 4 kit s e e m t o imply significant T L a g e un­

bis zu e i n e m Alter von etwa 9 0 k a in guter Ü b e r e i n s t i m m u n g

d e r e s t i m a t i o n for t h e l o w e s t 1 0 s a m p l e s u n d e r n e a t h t h e last

mit d e n g e o l o g i s c h erwarteten Altern. " A r / " A r - D a t i e r u n g e n

i n t e r g l a c i a l soil. H o w e v e r , t h e a s p e c t s o f soil stratigraphy

v o n T e p h r e n mit e i n e m p h y s i k a l i s c h e n Alter v o n 2 3 8 ± 2 0 ka

a n d fatinal remains s u g g e s t that t h e "Ar/- Ar d a t e s m a y b e

u n d 2 4 3 ± 6 5 k a unterstützen d i e Vorstellung, d a ß signifikante

overestimated.

T L - A l t e r s u n t e r b e s t i m m u n g e n für d i e P r o b e n Linterhalb d e s letztinterglazialen B o d e n s v o r l i e g e n . D i e lößstratigraphische Abfolge u n d m a l a k o z o o l o g i s c h e Untersuchungen implizie­ ren j e d o c h , d a ß die "Ar/*Ar-Datierungen altersüberbestimmt sind. D i e m i t d e r Additiven M e t h o d e k a l k u l i e r t e n TL-Alter für v o r l e t z t g l a z i a l e L ö s s e s i n d g r ö ß e r als b e i V e r w e n d u n g d e r R e g e n e r i e r u n g s - M e t h o d e . J e d o c h n e h m e n d i e TL-Alter w e d e r mit d e r e i n e n n o c h mit d e r a n d e r e n M e t h o d e a u ß e r ­ h a l b d e r Mutungsintervalle z u m L i e g e n d e n hin z u . N e b e n physikalischen Gründen k a n n e i n e rasche Lößakkumulati­ o n w ä h r e n d d e r j ü n g e r e n S a a l e - K a l t z e i t als G r u n d für d i e nicht e r k e n n b a r e Z u n a h m e d e r TL-Alter a n g e n o m m e n wer­

w

T h e T L a g e s are s o m e w h a t larger for the additive d o s e tech­ n i q u e than for t h e r e g e n e r a t i o n technique. H o w e v e r , the da­ tes d o not increase significantly with depth for either tech­ n i q u e b e y o n d around 9 0 - 1 2 0 ka. Rapid l o e s s a c c u m u l a t i o n during the u p p e r part o f t h e penultimate glaciation m a y e x ­ plain t h e not r e c o g n i z a b l e increase o f TL a g e s with depth. TL d a t e s e x c e e d i n g 1 0 0 k a using partial b l e a c h a n d total b l e a c h procedures m a y g i v e t h e impression that t h e a g e un­ d e r e s t i m a t i o n p r o b l e m is n o w avoidable b y using different thermal treatments and a bitte pass filter. But t h e fundamental principle o f a dating m e t h o d o f i n d e p e n d e n c e is not yet a c h i e v e d for this dating range.

den. T L - D a t e n v o n m e h r als 1 0 0 0 0 0 J a h r e n w e r d e n im a l l g e m e i ­ n e n d u r c h e i n e w i s s e n s c h a f t l i c h fragwürdige A u s w a h l v o n

1 Einführung

M e ß d a t e n s o w i e Anpassung v o n M e ß b e d i n g u n g e n und M e ß p a r a m e t e r n ermittelt, u m g e o l o g i s c h e n A l t e r s a b s c h ä t ­

O b w o h l seit E n d e d e r 6 0 e r J a h r e d i e T h e r m o l u m i -

z u n g e n o d e r u n a b h ä n g i g e n D a t i e r u n g e n zu g e n ü g e n . D i e

n e s z e n z C T D - M e t h o c l e zur Datierting v o n K e r a m i k e n

U n a b h ä n g i g k e i t als G r u n d p r i n z i p e i n e r D a t i e r u n g s m e t h o ­

u n d S e d i m e n t e n a n g e w e n d e t wird, sind v i e l e Fragen

d e ist mithin für diesen A l t e r s b e r e i c h b e i d e r T L n i c h t g e g e ­

b e z ü g l i c h des Datierungsmodells und der Verläß­

ben.

l i c h k e i t der D a t e n n o c h offen. D e n n o c h sind mit TLDatierungen, unter der Voraussetzung v o n g r o ß e n

[Thermoluminescence dating o fupper Pleistocene loess deposits f r o m Toenchesberg, East Eifel, G e r m a n y ]

P r o b e n z a h l e n u n d e n g e m B e p r o b u n g s a b s t a n d , zu­ v e r l ä s s i g e und relativ g e n a u e C h r o n o l o g i e n letztgla­ zialer L ö ß / P a l ä o b o d e n - A b f o l g e n erhalten w o r d e n . Im

A b s t r a c t : 6 1 s a m p l e s w e r e i n v e s t i g a t e d from t h e w e l l stud­

Idealfall e r m ö g l i c h e n d i e s e r a d i o m e t r i s c h e n Alters­

i e d l o e s s s e c t i o n at T ö n c h e s b e r g , a scoria c o n e o f t h e East

b e s t i m m u n g e n r e g i o n a l e und ü b e r r e g i o n a l e Korrela­

Eifel V o l c a n i c Field. T h e s a m p l e s w e r e i n v e s t i g a t e d b y t h e

tionen von Löß-/Paläoboden-Abfolgen. U n t e r T h e r m o l u m i n e s z e n z wird g a n z a l l g e m e i n e i n e

*) Anschrift d e s Verfassers: D r . M. FRECHEN, Abt. Q u a r t ä r ­ g e o l o g i e , G e o l o g i s c h e s Institut d e r Universität zu K ö l n , Zül­ p i c h e r Str. 4 9 , 5 0 6 7 4 Köln

L e u c h t e r s c h e i n u n g v o n Stoffen v e r s t a n d e n , die b e i m E r h i t z e n n e b e n d e r P l a n c k s c h e n Strahlung entsteht.


80

MANFRED FRECHEN

Sie b e r u h t a u f der F ä h i g k e i t vieler M i n e r a l e , z. B . Quarz, Feldspat und Zirkon, bei der Absorption von e n e r g i e r e i c h e r Strahlung e i n e n Teil der Anregungs­ energie in F o n n von potentieller Energie zu speichern. Energiereiche, ionisierende Strahlung gibt es überall. Sie stammt aus dem radioaktiven Zerfall v o n Isotopen der U - , U - und T h - Z e r f a l l s r e i h e n , d e m Zerfall von '"K und untergeordnet einiger seltener vorkom­ m e n d e r R a d i o e l e m e n t e ( b e i s p i e l s w e i s e "Rb) s o w i e der k o s m i s c h e n Strahlung. i W

i W

252

8

Das Datieningsprinzip beruht auf d e m zeitlichen An­ w a c h s e n e i n e s "Strahlenschadens", der akkumulier­ ten Dosis, n a c h der Sedimentation. Durch Zuführung v o n E n e r g i e (Hitze, Licht) k ö n n e n d i e s e "Strahlen­ schäden" beseitigt werden. Dabei kommt es zur Emis­ sion von Photonen, deren Lichtintensität im Labor ge­ m e s s e n wird. Sie ist proportional zur Strahlendosis, die das Mineral im Laufe der Zeit gespeichert hat (vgl. A I T K F . N 1985; F R E C H E N 1 9 9 1 a ) . Das TL-Alter b e r e c h n e t sich dann, vereinfacht ausgedrückt, aus d e m Quoti­ e n t e n von akkumulierter und jährlicher Dosis. Mit Hilfe der TL lassen sich drei datierbare Ereignisse unterscheiden: 1. Z e i t p u n k t der S e d i m e n t a t i o n (z. B . L ö s s e , Dü­ n e n s a n d e , fluviatile und glaziale S e d i m e n t e ) 2. Z e i t p u n k t der Kristallisation (z. B . T e p h r e n , S c h l a c k e n , Laven, Neubildungen von Mineralen) 3. Zeitpunkt der Abkühlung (z. B . Keramiken, Feuer­ stellen, Sedimente aus Frittungszonen). B e i äolischen Sedimenten wird im Idealfall der Zeit­ punkt der letzten S o n n e n l i c h t - E x p o s i t i o n bestimmt. D i e "TL-Uhr" des Ursprungsmaterials wird während des ä o l i s c h e n Transportes unter a n d e r e m durch das UV-Licht der Sonne bis auf Null oder bis auf einen unb l e i c h b a r e n Restbetrag zurückgestellt. Inwieweit TLDaten das wirkliche Sedimentationsalter v o n Lössen w i e d e r g e b e n , hängt vor allem davon ab, o b der äoli­ s c h e Staub w ä h r e n d d e s Transportes g e n ü g e n d Zeit hatte, um vollständig gebleicht zu werden und in wel­ c h e m U m f a n g e die Lösse in der Folgezeit durch S o ­ lifluktion o d e r andere L'mlagerungsprozesse b e e i n ­ flußt w o r d e n sind. U n t e r s u c h u n g e n an r e z e n t e n L ö s s e n a u s Alaska z e i g e n e i n e bis auf e i n e n nicht b l e i c h b a r e n Rest vollständige Rückstellung der "TLUhr" ( B E R G E R 1990: 1 2 3 9 6 ) . Für die K o m g r ö ß e n f r a k tion 4-11 pm von Lössen des T ö n c h e s b e r g e s war der Nullstellungprozeß n a c h einer B e l i c h t u n g mit natür­ lichem Sonnenlicht (sonniger Augusttag in Köln) nach 12 bis 15 Stunden a b g e s c h l o s s e n . Sind ä o l i s c h e oder fluviatile Sedimente nicht vollständig durch S o n n e n ­ licht g e b l e i c h t , führt dies zu Altersüberschätzungen bzw. zu Mischaltern, die keinen oder nur sehr gerin­ g e n Aussagewert besitzen. Die ersten TL-Alter aus der Bundesrepublik Deutsch­ land bestimmten W I N T L E & B R U N N A C K E R ( 1 9 8 2 ) für Lös­ se aus Wallertheim, Rheinhessen. Seitdem wurden für mitteleuroäische Löfs-Paläoboden-Abfolgen zahlrei­

c h e TL-Datierungsstudien durchgeführt (u. a. 1985; ER

Z Ö L L E R , S T R E M M E & W A G N E R 1988;

1988;

A K T A S S FRECHEN

N O T T A 1991;

B U S C H B E C K et

1991; al.

FRECHEN

1992;

WINTLE

JUVIGNE & WINT­

1991a,

FRECHEN,

JAN-

BRÜCK­

& R A D T K E 1992). Für das Profil T ö n c h e s b e r g liegen interdisziplinäre F o r s c h u n g s r e s u l t a t e vor, darunter a u c h E r g e b n i s s e unabhängiger Datiemngsmethoden. Es gibt somit aus­ r e i c h e n d Vergleichsmöglichkeiten für TL-Alter. Auf­ grund der dichten T L - B e p r o b u n g und d e r systemati­ s c h e n Bearbeitungsweise wurden der chronologische, p a l ä o k l i m a t i s c h e und p a l ä o ö k o l o g i s c h e Informati­ o n s g e h a l t des Profils T ö n c h e s b e r g e r h e b l i c h erwei­ tert ( B O E N T G K & F R E C H E N 1991 und im D r u c k ) . NER

2 A b r i ß des F o r s c h u n g s s t a n d e s / Datierungs­ problematik Ein detaillierter Abriß d e s Forschungsstandes von TLAltersbestimmungen a n Lössen ist bereits an anderer Stelle erfolgt (vgl. W I N T L E 1990, F R E C H E N 1 9 9 1 a ) , s o d a ß hier nur nettere Arbeiten exemplarisch diskutiert zu w e r d e n brauchen. Die grundlegenden Untersuchungen von W I N T L E ( 1 9 8 5 ) und D E B E N H A M ( 1 9 8 5 ) bezüglich d e s Problems v o n TL-Altersunterbestimmungen w e r d e n durch die e i g e n e Arbeit für die Profile Ariendorf' und T ö n c h e s ­ berg aus dem Mittelrheingebiet und d u r c h F R E C H E N , B R Ü C K N E R S R A D T K E ( 1 9 9 2 ) für das Profil Rheindahlen aus d e m Niederrheingebiet bestätigt. Verläßliche TLAlter sind mit der TL-Analyse hoher Probenzahlen bis zu einer Datiemngobergrenze von 9 0 bis 120 ka (1 ka = 1 0 0 0 J a h r e ) zu erhalten. Da TL-Datierungen äußerst arbeitsintensiv sind, wird oft versucht, L ö ß - P a l ä o b o den-Abf'olgen mit w e n i g e n P r o b e n zu datieren. Die geologisch-stratigraphische Verläßlichkeit der auf die­ s e W e i s e e r h a l t e n e n p h y s i k a l i s c h e n Alter ist meist nicht gegeben. Stichprobenartige Untersuchungen k ö n n e n zwar stratigraphiseh s c h e i n b a r k o n s i s t e n t e physikalische .Alter bieten, haben aber k e i n e oder nur g e r i n g e chronostratigraphische B e d e u t u n g . Erst eine g r o ß e Anzahl von D a t e n läßt Schlüsse ü b e r den Grad ihrer Genauigkeit zu. Eine chronostratigraphische Parallelisierung von interstadialen B o d e n h o r i z o n t e n in­ n e r h a l b des letzten Glazials ist mit D a t e n v o n Stich­ p r o b e n meist nur e i n g e s c h r ä n k t m ö g l i c h . Dies gilt b e s o n d e r s für N a ß b ö d e n , Fließerden und kalkhalti­ g e Braunerden, die zahlreich in fast allen Profilberei­ chen vorkommen. D i e B e u r t e i l u n g d e r Zuverlässigkeit v o n T L - D a t e n stützt sich in der H a u p t s a c h e auf die g e o l o g i s c h e n und lößstratigraphischen Z u s a m m e n h ä n g e . Dies g e ­ stattet freilich nur relative Aussagen, die a b e r ausrei­ c h e n , u m einen Alterswert als möglich, wahrschein­ lich o d e r Linwahrscheinlich einzustufen. Zusätzliche Datierungsergebnisse u n a b h ä n g i g e r Me­ thoden sind von g r o ß e m Nutzen. Für die TL-Alter der


T h e f m o l u m i n e s z e n z - D a t i e r u n g e n a n L ö s s e n d e s T ö n c h e s b e r g e s aus d e r O s t e i f e l

L ö ß d e c k s c h i c h t e n am T ö n c h e s b e r g b e s t e h e n derar­ tige u n a b h ä n g i g e V e r g l e i c h s m ö g l i c h k e i t e n . D a s Al­ ter des L a a c h e r S e e - B i m s e s w u r d e indirekt w a r v e n chronologisch und mit 'C-Datierungen bestimmt. D e s w e i t e r e n l i e g e n "'Ar/' Ar- u n d " K / ' " A r - D a t e n z w i ­ s c h e n g e s c h a l t e t e r Tephren und der T ö n c h e s b e r g S c h l a c k e n vor, s o w i e U/Th-Alter v o n K n o c h e n u n d Z ä h n e n (vgl. F R E C H E N 1991b: 1 0 7 ) . D e r z e i t n o c h ungelöst ist die F r a g e , o b vorletztgla­ zialer L ö ß v o n älteren Lössen mittels TL-Daten unter­ s c h i e d e n w e r d e n kann. U n t e r s u c h u n g e n a n L ö s s e n aus R h e i n d a h l e n ( F R E C H E N , B R Ü C K N E R & R A D T K E 1 9 9 2 : 111, T a b e l l e 1) und Ariendorf ( F R E C H E N 1 9 9 0 a : 1 1 5 ) h a b e n gezeigt, d a ß numerisch h ö h e r e Alter als 1 2 0 ka b e s t i m m b a r sind. J e d o c h fehlen bisher g r u n d l e g e n ­ de Untersuchungen, um diese Ergebnisse relativ o d e r absolut interpretieren zu k ö n n e n . Einen vielverspre­ c h e n d e n V e r s u c h lieferte B A L E S C U ( 1 9 8 6 : 1 2 8 ff), die e i n e relative T L - C h r o n o l o g i e für n o r d w e s t e u r o p ä i ­ sche Lößprofile, daninter Ariendorf (Mittelrhein), auf­ stellte. 1

9

( 1 9 9 1 ) untersuchte letztglaziale L ö ß - / Paläoboden-Abfolgen aus Holzkirchhausen ( N e c k a r M a i n - G e b i e t ) und B e r g e r h a u s e n ( R h e i n g a u ) . P A C K ­ M A N & G R Ü N ( 1 9 9 2 ) datierten L ö s s e aus A c h e n h e i m ( E l s a ß ) . Für letztglaziale L ö ß a b l a g e r u n g e n k o n n t e n mit E i n s c h r ä n k u n g e n v e r l ä ß l i c h e u n d r e p r o d u z i e r ­ bare TL-Alter bestimmt w e r d e n . B e i d e A r b e i t s g r u p ­ p e n s e h e n j e d o c h derzeit k e i n e Möglichkeit, zuver­ lässige TL-Alter für vorletztglaziale o d e r ältere L ö s s e zu b e s t i m m e n . In R h e i n h e s s e n untersuchten B U S C H B E C K et al. ( 1 9 9 2 ) o b e r w e i c h s e l z e i t l i c h e L ö ß a b l a g e ­ rungen von Wallertheim und Gräselberg. D i e Alter für die W a l l e r t h e i m e r T e p h r a u n t e r s c h e i d e n s i c h n i c h t bzw. nur s e h r gering von d e n e n der Eltviller T e p h r a (vgl. W I N T L E & B R U N N A C K E R 1982: 181). Als Grund neh­ m e n B U S C H B E C K et al. (1992: 23) an, daß die o b e r e T e ­ phra in W a l l e r t h e i m e n t w e d e r nicht der Eltviller Tuff ist o d e r d a ß das Lößmaterial vor der S e d i m e n t a t i o n nicht vollständig gebleicht w o r d e n ist. Für das Profil G r ä s e l b e r g s t i m m e n die TL-Alter nicht mit d e r l ö ß stratigraphischen Interpretation überein. Für d e n Elt­ viller T u f f w u r d e n TL-Alter z w i s c h e n 2 1 , 4 ± 2 , 5 u n d 24,0±3 ka und für den Naßboden E2 TL-Alter zwischen 29,3+3,3 u n d 3 3 , 0 ± 3 , 6 ka bestimmt. Die "C-Alter v o n Mollusken a u s d e m E 2 - N a ß b o d e n von 18,5+0,95 u n d 2 1 , 1 + 1 , 4 ka ( B U S C H B E C K et al. 1 9 9 2 : 2 0 ) sind zu un­ z u v e r l ä s s i g , u m zum V e r g l e i c h h e r a n g e z o g e n zu werden.

JANNOTTA

Durch die Variation e i n z e l n e r o d e r m e h r e r e r M e ß ­ parameter ist e s möglich, TL-Alter d e n g e o l o g i s c h e n Erwartungen anzupassen (vgl. F R E C H E N 1991a: 111 ff, 1991b: 101; G E Y H 1991: 26lf; W I N T L E et al. 199.3: 5 6 8 ) . Eine subjektive, b e w u ß t e o d e r u n b e w u ß t e M a n i p u ­ lation v o n T L - D a t e n ist allein durch die n u m e r i s c h e A l t e r s a n g a b e meist nicht überprüfbar. Erst a u s d e m kompletten Datensatz geht hervor, inwieweit ein B e ­

81

arbeiter durch das W e g l a s s e n o d e r Austauschen v o n Meßwerten eine Genauigkeit bzw. Datierungsober­ grenze suggeriert, die eigentlich wissenschaftlich nicht haltbar ist. Es gibt v e r s c h i e d e n e m a t h e m a t i s c h e Aus­ w e r t e m o d e l l e , mit d e n e n d i e a k k u m u l i e r t e D o s i s bestimmt w e r d e n kann. Statistische Untersuchun­ gen zeigen, daß Fehler bei der Bestimmung der a k k u m u l i e r t e n D o s i s , s o w o h l für die Additive M e ­ thode als a u c h für die Regenierungs-Methode, mittels Integralauswertung im T e m p e r a t u r b e r e i c h z w i s c h e n 300 und 4 0 0 ° C minimierbar sind. B e i einer a k k u m u ­ lierten D o s i s ( E D = e q u i v a l e n t d o s e ) v o n 6 0 0 G r a y s c h w a n k t d e r B e t r a g d e s Integrals u m ± 2 0 % inner­ halb v o n W i e d e r h o l u n g s m e s s u n g e n . Für nicht a n g e ­ paßte Kurven variiert der Betrag der über Plateaus b e timmten E D aber um ± 110%. Aus den vorliegenden Un­ tersuchungen mit h o h e r P r o b e n z a h l geht hervor, d a ß stichprobenartige TL-Datierungen bei Verwendung der Plateauauswertung für die chronostratigraphische Interpretation nicht a u s r e i c h e n und w e n i g verläßlich sind ( F R E C H E N 1991a: 107, 1 9 9 2 : 9 9 ) . E b e n s o unsicher ist die B e s t i m m u n g der akkumulierten Dosis ü b e r die Peak-Temperatur b e i 3 2 0 ° C o d e r 3 4 0 ° C . Durch W e g ­ lassen o d e r H i n z u f ü g e n d e s h ö c h s t e n D o s i s w e r t e s sind dabei e r h e b l i c h e S c h w a n k u n g e n , im Extremfall bis zti 4 0 % , m ö g l i c h ( F R E C H E N 1 9 9 1 a : 3 3 ) . D i e s e r S c h w a n k u n g s b e r e i c h impliziert A l t e r s v e r s c h i e b u n ­ gen um den g l e i c h e n Betrag. Aus d i e s e m Grund sind n e u n unterschiedliche D o s i s p L i n k t e mit jeweils 5 Aliquots bei guter Reproduzierbarkeit als Mindestforde­ rung a n z u s e h e n . Für die L ö ß - / P a l ä o b o d e n - A b f o l g e d e s T ö n c h e s b e r ­ ges liegen TL-Daten von Z Ö L L E R , C O N A R D & H A H N (1991: 4 0 8 ) vor. Für die Proben oberhalb des E e m - B o d e n s w u r d e n ZLI ihrer Ermittlung u n t e r s c h i e d l i c h e T e m p e r a t u r p e a k s bei 3 2 ( ) ° C o d e r 3 4 0 ° C zur Bestim­ m u n g d e r a k k u m u l i e r t e n D o s i s v e r w e n d e t u n d ein konstantes Uran-/Thorium-Verhältnis von 1 zu 3,4 an­ g e n o m m e n . Für die P r o b e n u n t e r h a l b des E e m - B o dens w u r d e n o h n e h i n r e i c h e n d e B e g r ü n d u n g k e i n e k o n s t a n t e n U r a n - / T h o r i u m - V e r h ä l t n i s s e für die D o sisratenberechnung a n g e n o m m e n . Eine Einschätzung dieses Datensatzes ist aufgrund d i e s e s nicht begrün­ deten A u s t a u s c h e s von p h y s i k a l i s c h e n M e ß p a r a m e ­ tern s c h w e r l i c h m ö g l i c h . E s f e h l e n E r l ä u t e r u n g e n , warum die 3 2 0 ° C - und 3 4 0 ° C - P e a k s zur Auswertung h e r a n g e z o g e n , u n d w a r u m g e r a d e für die w e g e n der D a t i e r u n g s o b e r g r e n z e p r o b l e m a t i s c h e n P r o b e n un­ terhalb des E e m - B o d e n s e i n e a n d e r e D o s i s r a t e n b e ­ rechnung a n g e w e n d e t w o r d e n ist. W i e problematisch eine Variation von M e ß p a r a m e t e r n sein kann, b e ­ schreiben F R E C H E N ( 1 9 9 1 a : U l f ) für das Profil Arien­ dorf und F R E C H E N , B R Ü C K N E R & R A D K T E (1992: 1 1 2 ) am Beispiel des Lößprofils Rheindahlen. O b w o h l die TLAlter von Z Ö L L E R , C O N A R D & H A H N ( 1 9 9 1 : 4 0 9 ) n u m e ­ risch i n n e r h a l b d e r l c J - A b w e i c h u n g mit d e n e n d e r vorliegenden Arbeit übereinstimmen, werden sie aus


N2

M A N F R E D FRECHEN

den o b e n b e s c h r i e b e n e n G r ü n d e n nicht weiter ver­ wendet. Es überrascht immer wieder, d a ß auch in neueren Ar­ beiten d e r Eindruck vermittelt wird, d a ß Lösse bis zu mehreren 100 ka mit TL problemlos datierbar sind. Es ist wichtig, dies als n o c h i m m e r nicht e r r e i c h t e s Ar­ beitsziel zu s e h e n . B E R G E R , P I I . L A N S & P A L M E R ( 1 9 9 2 : 403) b e h a u p t e n , d a ß Lösse aus Alaska und N e u s e e ­ land mit der R e g e n e r i e r u n g s - M e t h o d e ("total b l e a c h method") bis zu einem absoluten Alter von 8 0 0 ka ver­ läßlich datiert worden sind. Die Autoren sind der Mei­ nung, d a ß die Probleme der Altersunterbestimmungen von polymineralischem Feinkornmaterial ( D E B E N H A M 1985:

7 1 7 ff; W I N T L E 1985:

730;

WINTLE & PACKMAN

1988:

319; F R E C H E N 1991a: 8 5 ) durch u n t e r s c h i e d l i c h e Vor­ h e i z b e d i n g u n g e n tind V e r w e n d u n g v o n Blaufiltern (Schott U G 11 und B G 2 8 ) w ä h r e n d des M e ß v o r g a n ­ ges zu b e h e b e n seien. W I N T L E et al. ( 1 9 9 3 ) stellen dies in Frage, da durch die V e r w e n d u n g unterschiedlicher ultravioletter o d e r blauer Bandpaßfilter k a u m diffe­ rierende akkumulierte D o s e n gefunden w o r d e n sind (vgl.

PACKMAN & GRÜN

1992:

105).

Das h ö c h s t e TL-Alter von 7 3 0 ka hat e i n e Standarda b w e i c h u n g von ± 2 5 0 ka. Dies bedeutet, daß das phy­ sikalische Alter mit einer Wahrscheinlichkeit von 9 5 % z w i s c h e n 2 3 0 u n d 1 2 3 0 ka liegt. D i e B r e i t e d i e s e s S c h w a n k u n g s b e r e i c h s läßt die Aussage einer TL-Datierungsobergrenze von 8 0 0 ka nicht zu. B E R G E R , P I L L A N S & P A L M E R ( 1 9 9 2 : 4 0 4 ) vertrauen a u f den Plateautest als Kriterium für die Zuverlässigkeit bei der Bestimmung der akkumulierten Dosis. D e r für die Altersbestimmung von Keramik e n t w i c k e l t e und dort a u c h aussagekräftige Plateautest erwies sich j e ­ d o c h selbst bei U n t e r s u c h u n g e n mit h o h e r P r o b e n ­ zahl besonders für ältere Lösse als wenig geeignet und aussagekräftig ( F R E C H E N 1991a: 104). B E R G E R , P I L L A N S & P A L M E R ( 1 9 9 2 : 404) unterstreichen, d a ß für L ö ß p r o ­ b e n aus N e u s e e l a n d und Alaska vergleichbare Daten u n a b h ä n g i g e r M e t h o d e n vorliegen. O b u n a b h ä n g i g b e s t i m m t e , "absolute" Alter v e r l ä ß l i c h e r sind als an­ d e r e , b l e i b t j e d o c h offen ( F R E C H E N 1 9 9 1 b : 1 0 7 ) . S c h l i e ß l i c h ist zu b e m e r k e n , d a ß d i e älteste P r o b e ( 7 3 0 + 2 5 0 k a ) 5 m unterhalb der B a t n h e s / M a t t i y a m a G r e n z e g e n o m m e n w u r d e und für sie trotzdem ein Alter v o n 8 0 0 ka a n g e n o m m e n wird. B E R G E R , P I L L A N S & P A L M E R ( 1 9 9 2 ) n e h m e n auch k e i n e Stellung zu m e ­ t h o d i s c h e n Schwierigkeiten, die b e i TL-Datierungen von L ö s s e n weltweit in vielen a n d e r e n L ö ß r e g i o n e n b e o b a c h t e t w o r d e n sind. Es ist nicht auszuschließen, daß Meßbedingungen und -parameter s o angepaßt werden, d a ß die TL-Alter mit den g e o l o g i s c h e n A l t e r s a b s c h ä t z u n g e n o d e r u n a b ­ hängigen Daten in Einklang stehen. Es bleibt fraglich, o b n a c h d e m Variieren und A n p a s s e n physikalischer F a k t o r e n TL-Alter n o c h als physikalisch zuverlässig dargestellt und kritiklos a u f e i n e n Altersbereich von bis zu 8 0 0 ka übertragen w e r d e n dürfen.

Modelle zur L ö s u n g der P r o b l e m a t i k von TL-Altersunterbestimmungen sind n o c h immer unbefriedigend (vgl. F R E C H E N 1 9 9 1 A : 105; J A N N O T T A 1991; 67; XiE&ArrKEN

1991:

2 1 ; W I N T L E 1990:

394

ff).

Neben laborspezifischen Fehlermöglichkeiten exi­ stieren die m e t h o d i s c h e n Schwierigkeiten des Kurzund Langzeit-Fadings, der Sensitivitätsverändemngen und unvollständigen B l e i c h u n g , a b e r auch d o s i m e trische P r o b l e m e und offene S y s t e m e treten auf. Die­ se P r o b l e m e sind t e i l w e i s e mit m e h r o d e r w e n i g e r g r o ß e m e x p e r i m e n t e l l e n Aufwand l ö s b a r o d e r zu­ mindest in ihrer G r ö ß e n o r d n u n g abschätzbar ( A I T K E N 1985: 1.35ff, F R E C H E N 1991a: 92 ff). Der F e h l e r b e r e i c h b e i d e r B e s t i m m u n g d e s Uran-, Thorium- Lind Kaliumgehaltes mit der G a m m a s p e k trometrie liegt bei etwa 5 - 8%. Andere analytische M e ­ thoden w i e Neutronenaktivierung, Alpha-Counting, Thick Source Beta Counting oder Flammenphotometrie sind nicht genauer. Am g e n a u e s t e n ist die B e ­ stimmung d e r Dosisrate durch direkte Messung d e r Alpha-, Beta- tind Gammastrahlung und Vergleich mit Ergebnissen d e r Neutronenaktivierungsanalyse. Die Dosisraten für die Proben des T ö n c h e s b e r g e s lie­ gen zwischen 3,6 und 4,9 Gray pro 1000 J a h r e , also im W e r t e b e r e i c h v o n 4 - 6 G r a y pro 1000 J a h r e , die W I N T L E ( 1 9 9 0 : .386) als typisch für Lösse aller K o n ­ tinente ansieht. Die jährliche Dosis kann indessen im­ mer n o c h g e n a u e r bestimmt w e r d e n als die a k k u m u ­ lierte D o s i s . Die Elemente Uran, Thorium und Radon können näm­ lich im Laufe des Alterns der Sedimente durch Grundwasserzirkulation in das o d e r aus dem Sediment mi­ grieren. D i e Mobilität d i e s e r E l e m e n t e ist in feinkörnigen, schluffigen S e d i m e n t e n geringer als in g r o b k ö r n i g e n , sandigen S e d i m e n t e n . Finden s o l c h e P r o z e s s e statt, e n t s t e h e n r a d i o a k t i v e U n g l e i c h g e ­ wichte, die für die P r o b e n des T ö n c h e s b e r g e s nicht festgestellt w u r d e n . Da in W a s s e r radioaktive Strahlung teilweise a b s o r ­ biert wird, ist der Wassergehalt des Sediments b e i d e r B e r e c h n u n g d e r Dosisrate zu b e r ü c k s i c h t i g e n . V e r ­ ä n d e r u n g e n d e r F e u c h t e in d e r g e o l o g i s c h e n V e r ­ g a n g e n h e i t stellen a b e r e i n e n nur s c h w e r kalkulier­ baren F e h l e r dar. 3 Methodik Die e i n z e l n e n Arbeitsschritte v o n der P r o b e n n a h m e bis zur g e o l o g i s c h e n Interpretation der in dieser Ar­ beit vorgestellten Ergebnisse sind bei F R E C H E N 1991a: 24ff) ausführlich b e s c h r i e b e n . Für die L ö ß d e c k s c h i c h t e n des T ö n c h e s b e r g e s w u r ­ d e n e r s t m a l i g T L - A n a l y s e n mit h o h e r P r o b e n z a h l durchgeführt ( F R E C H E N 1990b: 56f, 1991a: 78 ff). 61 Pro­ b e n w u r d e n mit d e r R e g e n e r i e r u n g s - M e t h o d e , d e r Additiven M e t h o d e und der R - G a m m a - M e t h o d e ana­ lysiert. D i e Auswertung lieferte 1 2 6 TL-Alter. Außer-


T h e m i o l u m i n e s z e n z - D a t i e r u n g e n a n L ö s s e n d e s T ö n c h e s b e r g e s a u s d e r Osteifel

d e m h a b e n s e c h s v e r s c h i e d e n e TL-Labore dieselben P r o b e n aus d e m o b e r s t e n B e r e i c h d e s u n t e r w e i c h seizeitlichen S c h w e m m l ö s s e s zum V e r g l e i c h analy­ siert ( F R E C H E N 1 9 9 1 a : 9 1 ) .

D i e akkumulierte D o s i s wurde für die polymineralis c h e Feinkornfraktion 4-11 um bestimmt (Abb. 1). Die A n w e n d u n g v o n drei Methoden, w e g e n des h o h e n A r b e i t s a u f w a n d e s ist s i c h e r l i c h u n g e w ö h n l i c h , e r s c h i e n a b e r aufgrund der Schwierigkeiten bei d e r B e s t i m m u n g der akkumulierten D o s i s erforderlich.

83

D e r Schnittpunkt der additiven Aufbaukurve mit der TL-Intensität d e s u n b l e i c h b a r e n Rests ( I ) ergab die akkumulierte D o s i s ( A b b . 1). B e i der R-Gamma-Met h o d e w u r d e n z w e i Aliquotserien additiv bestrahlt. Anschließend w u r d e e i n e Aliquotserie mit einer UVLampe für zwei Minuten belichtet. D e r Schnittpunkt der additiven mit der teilweise b e l i c h t e t e n Aufbau­ kurve ergab die akkumulierte D o s i s ( A b b . 1). Mittels der R - G a m m a - M e t h o d e sollen sich a u c h unvollstän­ dig gebleichte S e d i m e n t e analysieren lassen. Für die 0

A b b . 1: M e t h o d e n zur B e s t i m m u n g d e r a k k u m u l i e r t e n D o s i s ( E D ) : R e g e n e r i e r u n g s - M e t h o d e ( R E G E N ) , Additive M e t h o d e ( A D D ) u n d R - G a m m a - M e t h o d e ( R - G a m m a ) . E r l ä u t e r u n g e n im T e x t . F i g . 1: M e t h o d s s u i t a b l e f o r d e t e r m i n a t i o n o f e q u i v a l e n t d o s e ( E D ) : r e g e n e r a t i o n m e t h o d ( R E G E N ) , a d d i t i v e d o s e m e t h o d ( A D D ) a n d p a r t i a l b l e a c h m e t h o d ( R - G a m m a ) . F o r e x p l a n a t i o n sec t e x t .

D i e Regenerierungs-Methode ( R E G E N ) und die Ad­ ditive M e t h o d e ( A D D ) wurden b e i d e unter der An­ n a h m e a n g e w e n d e t , d a ß das S o n n e n l i c h t die Lumi­ n e s z e n z der M i n e r a l e w ä h r e n d d e s ä o l i s c h e n T r a n s p o r t e s bis a u f e i n e n nicht b l e i c h b a r e n Rest re­ duziert hat. Bei beiden Methoden w u r d e versucht, die V o r g ä n g e in der Natur im Labor n a c h z u a h m e n . D i e Nullstellung durch Sonnenlicht w u r d e beispielswei­ s e d u r c h das UV-Licht einer Osram Ultravitalux 3 0 0 Watt-Lampe oder natürliches Sonnenlicht und das An­ w a c h s e n der akkumulierten Dosis d u r c h künstliche Bestrahlung nachgeahmt (Abb. 1). Bei der Regenerierungs-Methode wurden die Aliquots zunächst bis auf d e n unbleichbaren Rest belichtet und anschließend mit verschiedenen D o s e n bestrahlt. D e r Schnittpunkt der Aufbaukurve mit der natürlichen TLIntensität der P r o b e ( N ) ergab die akkumulierte D o ­ sis. B e i der Additiven Methode w u r d e n Aliquots suk­ zessive mit unterschiedlichen G a m m a d o s e n bestrahlt.

letztgenannte M e t h o d e fehlen allerdings n o c h syste­ matische Vergleiche und Untersuchungen, so daß die vier a u f diese W e i s e erhaltenen TL-Alter in dieser Ar­ beit nicht diskutiert werden. Für alle drei M e t h o d e n wurde, der geringeren Streu­ ung der E i n z e l w e r t e w e g e n , e i n e e x p o n e n t i e l l e R e ­ gression bevorzugt und das Integral d e s Temperatur­ b e r e i c h s z w i s c h e n 3 0 0 und 4 0 0 ° C a u s g e w e r t e t . Es wurden jeweils mindestens 9 verschiedene Dosis­ punkte für die Kalkulation der Daten verwendet. D i e Plateau-Methode w u r d e w e g e n e r h e b l i c h e r Variatio­ n e n der Ergebnisse nicht a n g e w e n d e t . Selbst der an­ g e w e n d e t e P l a t e a u - T e s t lieferte k e i n e v e r l ä ß l i c h e , physikalische B a s i s für die TL-Datierung. D i e j ä h r l i c h e D o s i s w u r d e mit e i n e m N a l - G a m m a s p e k t r o m e t e r im G e l ä n d e u n d mit e i n e m G e - G a m m a s p e k t r o m e t e r im Labor g e m e s s e n . Dosimetrische V e r g l e i c h s u n t e r s u c h u n g e n erfolgten mit der Neutro­ nenaktivierung ( K F A J ü l i c h ) u n d der F l a m m e n p h o -


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MANFRED FRECHEN

tometrie ( G o d w i n Laboratory, C a m b r i d g e ) s o w i e Al­ pha-Counting (Institute o f Earth Studies, Aberystwyth). Für d i e B e r e c h n u n g d e s TL-Alters w u r d e n aus­ s c h l i e ß l i c h die A n a l y s e n e r g e b n i s s e der g a m m a s p e k t r o m e t r i s c h e n Labor- u n d G e l ä n d e u n t e r s u c h u n g e n verwendet. Für die P r o b e n des T ö n c h e s b e r g e s stimmen die sich entsprechenden TL-Daten der Regenerierungs-Me­ thode und der Additiven Methode innerhalb von ± 1 5 % ü b e r e i n (Tabelle 1). E r w ä h n e n s w e r t sind die z w a r geringen, a b e r syste­ m a t i s c h e n U n t e r s c h i e d e in b e z u g a u f die a k k u m u ­ lierte D o s i s tind somit a u f das Alter. D i e TL-Alter der

Additiven M e t h o d e d e s o b e r w e i c h s e l z e i t l i c h e n Lös­ s e s ( E D z w i s c h e n 5 0 u n d 100 G r a y ) sind u m 1 5 % kleiner als die R e g e n e r i e r u n g s - M e t h o d e . D i e s e r Un­ terschied k ö n n t e aufgrund v o n Sensitivitätsveränclerungen durch das künstliche B e l i c h t e n der Lösse mit d e r U V - L a m p e e n t s t a n d e n sein. Dafür s p r e c h e n die E r g e b n i s s e der von F R E C H E N ( 1 9 9 1 a : 92ff) d u r c h g e ­ führten E x p e r i m e n t e zu Sensitivitätsveränderungen. Nimmt m a n zum Vergleich das Alter des L a a c h e r S e e B i m s e s heran, s o e r s c h e i n e n die TL-Alter der Additi­ ven M e t h o d e g e o l o g i s c h w a h r s c h e i n l i c h e r als die Al­ ter d e r R e g e n e r i e r u n g s - M e t h o d e . B i s zu d e n unterw e i c h s e l z e i t l i c h e n L ö s s e n s i n d die TL-Alter b e i d e r

T a b e l l e I: Die Dosisrate w u r d e ü b e r g a m m a s p e k t r o m e t r i s c h e S e d i m e n t a n a l y s e n b e s t i m m t . F ü r d i e B e r e c h n u n g d e r a k k u ­ m u l i e r t e n D o s i s w u r d e d a s I n t e g r a l d e s T e m p e r a a i r b e r e i c h s z w i s c h e n 3 0 0 - 4 ( ) 0 ° C s o w o h l für d i e R e g e n e r i e r u n g s - M e t h o d e ( R E G E N ) als auch für die Additive M e t h o d e ( A D D ) z u g r u n d e gelegt.

Probe

T1 T2 T3 T 4 T5 T6 T7 T8 T9 T1 O T11 T12 X13 T14 X1 5 T16 T17 T18 T19 T20 T21 T22 T23 T24 T2S T26 T27 T28 T50 T29 T30 T31 T100 T32 T33 T34 T35 T36 T37 T38 T39 T40 T41 T42 T43 T44 T45 T60 TS1 T62 T63 T71 T72 T73 T74 T75 T76 T77 T78 T79 ESO

Dosisrate [Gy/ka] 4,1746 4,5598 4,0862 4,1264 4,4026 4,4688 4,3162 4,1027 4,2451 4,269 •4,3671 3,7667 963 3,964 3,7248 3,9126 4.0286 4.0348 3.9131 i 4,235 3,8517 4,255 3,9649 3,8018 3,8491 3,7545 4,2725 4,2753 3,6897 4,4976 3,9814 [3,7974 ^ 3 , 9 9 4 6 4.0785 4,2784 4.0841 4,3007 4,1751 4.0909 3,8293 4,0207 4,1626 4.0133 3,7892 4,8755 3,5949 4,3245 4,5014 4,627 4.8308 4,7481 3,9016 4,2333 4,3728 4,4709 4,1698 4,506 4,572 4,386 4,6591 4,2571

R E G E N Akk. Dosis toy]

R E G E N TL-Alter [kal

A D D Akk. Dosis [Gy]

A D D Tl_-Alter [ka]

61 ,9±2,0 66,4±0,S 65,6*3,6

1 4 , 8 * 1 ,8 1 4 , 3 * 1 ,5 1 5 , 7 * 1 ,8

53,6*3,2 5 4 , 7 * 1 ,4 51 ,8*9,9

13,2*1^8 12,0±1 ,3 12,7*2,8

63,6±2,8 6 6 , 6 ± 1 ,4 66,2*2,6 66,6*4,3 71 ,2±2,0 76,9±3,0 93,1 ±7,5 148,2±5,5 163,9±4,1 171 ,0±14,0 I65,8±2,8 185,4±8,5 226,3±6,5 218,8±4,1 227,7±4,5 234,0±3,9 253,8±9,7 235,4±6,3 236,8*7,3 246,5±8,3 253,8±8,3 252,6±20,2 322,2*6,1 332,5±4,9 2 8 7 , 8 ± 1 1 ,7 387,4*14,0 373,2±7,5 382,1*5,1 394,0±16,8 367,0*20,6 380,7*35,4 423,2±20,6 424,4*34,0 413,3±17,8 386,0±4,5 378,7*10,7 379,9*12,4 3 9 4 , 3 ± 1 1 ,1 346,1±14,2 361 ,7±8,9 345,7*9,3 339,4*10,3 328,9*26,3 452,4±16,2 4 0 5 , 2 ± 2 l ,9 438,1 ±22,5 458,0*8,1 460,0*14,0 485,8*14,8 464,0*13,2 514,7*4,7 477,1*14,6 488,8*6,7 ' 487,0*23,9 483,7*40,3 512,0*16,8 506.4*25,1

14,1*1,5 14,6*1 ,5 15,0±1 ,6 15,8*1,9 16,4*1,7 1 7 , 5 * 1 ,9 20,8*2,8 38,3*4,3 35,5*4,0 42,1*5,6 43,3*4,7 46,2*5,3 54,8*6,0 52,9*5,7 S6,7±6,0 54,0±5,6 64,2*7,2 54,1*5,7 58,3*6,4 63,2*7,0 64,3*7,1 65,5*8,8 73,7*7,7 76,0±7,9 76,0±8,7 84,3*9,3 91,4*9,8 ^98,1*10,3 92,2±9,7 87,8*10,4 87,0*12,1 101 , 2 * 1 1 ,6 96,5*12,5 96,7*10,8 9 2 . 1 ±9,6 96,4*10,5 92,2*10,1 92,5*10,0 84,1*9,5 93,0*10,1 69,5*7,4" 91,9*10,3 74,3*9,8 100,5*9,2 85,7*10,1 SO,7*9,6 96,5*12,8 1 17,9*8,9 112,1*12,3 103,7*10,6 1 1 2 , 6 * 1 1,9 111 ,7*12,3 106,2±1 1 ,3 104,2±1 0,4 107,8*14,5 107,6*10,2 116,2*13,5

54,7*2,4 59,1*2,0 5 9 , 1 * 1 ,0 i58,3±3,0 57,9*2,4 65,0±4,7 108,1*10,1 140,7*7,1 164,4*4,1 127,5*10,2 146,3*3,9 212,5*17,0 208,7*3,6 225,1*3,9 230,3*4.1 224,5*2,2 270,4*8,5 246,1*7,7 238,0*42,1 212,3*7,3 264,9*9,5 283,6*22,7 322,6±5,9 356.4*7,1 260,1*17.8 428,1 ±13,4 368,6*10,3 4 2 4 , 6 ± 2 1 ,7 394,0*30,4 395,3±15,2 41 5,9±58,5 452,4*21,7 558,6*44,7 41 1 ,9*48,4 4 4 9 , 1 * 1 1 ,5 367,2*9,7 415,7*39,3 393,3*7,3 362,7*32,4 367,0*30,4 370,4*24,1 362,1*9,5 400,1*32,0 444,3*18,9 411 ,9*35,8 448,8*19,5 !501,9*17,4 481 ,1*20,3 594,9*46,2 537,3*48,4 521,4*14,4 483,1*44,9 551 ,3*17,6 495,2*6,7 524,0*49,6 1531,0*37,5 504.2*9.1

12,4*1,4 13,2*1,4 13,7*1,4 1 4 , 2 * 1 ,6 13,6*1,5 1 5 , 1 * 1 ,9 24,7*3,5 37,4*4,4 37,3*4,1 32,3*4,3 39,2*4,3 54,4*7,2 51 ,9*5,6 55,8*6,0 58,8±6,3 53,1*5,5 70,1*7,7 57,8*6,2 60,0*12,3 55,8*6,2 68,9*7,7 75.6*10.2 75,6*7,9 83,3*8,7 70,5*8,1 95,2*10,4 92,7*10,1 111,9*13,0 96,6*11,8 96.9*1 0,7 97,2*16,9 1 10,7*12,6 130,0*16,9 98,7*15,4 109,8±1 1 ,7 95,8*10,4 103,5*14,6 94,4*10,0 90,5*12,5 96,9*13,0 75,9*9,3 1 0 0 , 7 ± 1 1 ,2 92,5*12,3 98,7±10,3 89,0*12,1 9 2 , 9 * 1 1,5 105,7*13,4 123,3*10,4 140,6*18,4 122,8*15,7 1 16,5*12,7 115,8*16,3 122,3*13,5 1 0 8 , 3 ± 1 1,1 1 19,5+16,9 1 14,0*13,2 1 18,4*12,7


T h e r m o l u m i n e s z e n z - D a t i e n i n g e n an L ö s s e n d e s T ö n c h e s b e r g e s a n s d e r Osteifel

M e t h o d e n i n n e r h a l b der M u t u n g s i n t e r v a l l e verg l e i c h b a r . Da u n s e r e Ergebnisse d e r Additiven M e thode denen anderer Untersuchungen widersprechen ( R E N D E L L & T O W N S E N D 1 9 8 8 : 2 5 3 ) , ist e s wichtig, derartige k o m b i n i e r t e U n t e r s u c h u n g e n a n w e i t e r e n Lößprofilen zu wiederholen. 4 Geologische Situation D e r T ö n c h e s b e r g g e h ö r t zu einer G r u p p e kleinerer Vulkane der Osteifel, die während der vorletzten Kaltzeit a u s g e b r o c h e n sind. Der S c h l a c k e n k e g e l k o m p l e x d e s T ö n c h e s b e r g e s hat e i n e A u s d e h n u n g von 0.7 x 0,6 k m und liegt zwischen d e n Orten Kruft u n d O c h t e n d u n g in der Osteifel (Abb. 2 ) . Die bearbeiteten Profile A und B liegen innerhalb ei-

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n e r Muldenstruktur z w i s c h e n z w e i S c h l a c k e n k e g e l n im N o r d w e s t e n u n d S ü d w e s t e n . D i e S c h i c h t b e s c h r e i b u n g d e r Profile A u n d ES e r f o l g t e durch B E C K E R , B O E N I G K & H E N T Z S C H ( 1 9 8 9 : 6 ff), die d e s Profils C durch H E N T Z S C H ( 1 9 9 0 : 4 2 f f ) . E i n e zusammenfassende Interpretation aller b i s h e r vorliegenden E r g e b n i s s e u n d e i n e B e s c h r e i b u n g d e s paläoklimat i s c h e n Verlaufs s o w i e der V e r ä n d e r u n g e n der P a l ä o u m w e l t v e r h ä l t n i s s e seit d e r E r u p t i o n d e s S c h l a c k e n k e g e l k o m p l e x e s finden sich b e i B O E N I G K & F R E C H E N (im D r u c k ) . D a s Liegende d e s V u l k a n s ist nicht aufgeschlossen, s o d a ß keine R ü c k s c h l ü s s e a u f die chronostratigraphische Stellung des Ausbruchs g e z o g e n weiden können. Oberhalb d e s vulkanoklastischen Schutts folgen basanitische T e p h r e n des Korretsberges tind des Plaid-

< 200m ü.NN

Schlackenkegel £ T > . Phonolithisches > 200m ü.NN v 4 _ > Eruptionszentrum A b b . 2 : Lage d e s T ö n c h e s b e r g e s im V u l k a n f e l d der O s t e i f e l . Kraterprofile sind als s c h w a r z e o f f e n e K r e i s e ( O ) u n d U m landprofile als o f f e n e Kreise mit K r e u z ( © ) g e k e n n z e i c h n e t . F i g . 2: M a p s h o w i n g t h e l o c a t i o n o f t h e l o e s s s e c t i o n T ö n c h e s b e r g i n t h e East Eifel V o l c a n i c F i e l d , G e r m a n y . C r a t e r s e c t i o n s a r e m a r k e d b y a n o p e n b l a c k c i r c l e ( O ) , o t h e r loess s e c t i o n s b y a n o p e n c i r c l e w i t h a cross ( © ) .


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MANFRED FRECHEN

ter Hummerichs ( B O G A A R D & S C H M I N C K E 1990: 173).

D a r a u s ergibt sich, d a ß z u n ä c h s t der S c h l a c k e n k e g e l k o m p l e x des T ö n c h e s b e r g e s ausgebrochen ist, kur­ ze Zeit darauf der des Korretsberges und anschließend der d e s Plaidter Hummerichs. Darüber folgt ein 0,5 m m ä c h t i g e s Lößpaket und e i n e weitere, Linter kaltzeit­ lichen B e d i n g L i n g e n abgelagerte tephritische Aschen­ s c h i c h t , d e r e n E r u p t i o n s z e n t r u m b i s h e r n o c h nicht b e k a n n t ist ( B O G A A R D & S C H M I N C K E 1990: 1 7 9 ) . Z u m H a n g e n d e n ist in d e n D e c k s c h i c h t e n e i n Solif l u k t i o n s h o r i z o n t mit h o h e m Anteil an v u l k a n o k l a s t i s c h e m Material aufgeschlossen. Linsen aus hell­ grau-bräunlichem, m o l l u s k e n f ü h r e n d e n Sehluff sind häufig zwischengeschaltet. Im oberen Bereich hat sich ein N a ß b o d e n gebildet. Diskordant darüber folgt ei­ ne Löß-/Schwemmlößabfolge, die durch zwei N a ß b ö ­ den und mehrere V e r n ä s s u n g e n untergliedert ist. Im Profil C ist der Bt- und B v - B e r e i c h des interglazialen B o d e n s w e g e n des A b b a u p l a n u m s nicht m e h r vor­ h a n d e n . J e d o c h ist e t w a 5 0 m SSE von Profil C e i n e Parabraunerde mit h u m o s e m Kolluvium u n d h u m o sen Fließerden aufgeschlossen. Die Basis der Profile A und B bildet eine g e k a p p t e Pa­ rabraunerde, die als Rest d e s Bt-Horizontes d e s e e m zeitlichen Bodens a n g e s p r o c h e n wird. Über einer Dis­ k o r d a n z folgen B o d e n s e d i m e n t e , die n a c h B E C K E R , B O E N I G K & H E N Z T S C H ( 1 9 8 9 : 1 3 ) aus kolluvial a b g e ­ s c h w e m m t e m Ah- u n d Al-Material d e s letztinterglazialen B o d e n s b e s t e h e n . Die B o d e n s e d i m e n ­ te w e r d e n im S i n n e v o n S C H Ö N H A L S , R O H D E N B U R G & S E M M E L ( 1 9 6 4 : 20()f) in das U n t e r w e i c h s e l ( = F r ü h w e i c h s e l ) gestellt. D a r ü b e r folgt S c h w e m m l ö ß , der von einem Waldsteppenboden ( T s c h e r n o s e m ) und v o n humosen Fließerden überlagert wird. Im An­ s c h l u ß an diese U m l a g e r u n g e n ist die o b e r s t e h u m o se F l i e ß e r d e p e d o g e n überprägt w o r d e n . D i e s e r in­ terstadiale B o d e n wird als zweiter, in situ gebildeter T s c h e r n o s e m des Unterweichseis angesprochen. Zum H a n g e n d e n hin folgt e i n e w e i t e r e h u m o s e Fließerde, die v o n e i n e m geringmächtigen L ö ß b a n d (Markerlöß i. S . v o n B E C K E R , B O E N I G K & H E N T Z S C H 1989: 1 0 ) über­ lagert wird. Letzteres ward w i e d e r u m v o n e i n e r hu­ m o s e n Fließerde überlagert. D i e s e wird v o n B E C K E R , B O E N I G K & H E N T Z S C H ( 1 9 8 9 : 1 4 ) als L e h m b r ö c k e l s a n ­ de interpretiert. Darauf folgt ein geringmächtiger Mark e r l ö ß , d e r durch e i n e h u m o s e Fließerde überlagert wird. Ü b e r einer D i s k o r d a n z liegen F l i e ß e r d e n , die durch z w e i s c h w a c h e interstadiale B o d e n b i l d u n g e n untergliedert werden. D i e s e A b f o l g e wird im S i n n e von SCHÖNHALS, R O H D E N B U R G & SEMMEL (1964: 204) dem Mittelweichsel zugerechnet. Die oberste Verb r a u n u n g wird von e i n e r D i s k o r d a n z g e k a p p t . Ein durch einen schwachen N a ß b o d e n untergliedertes L ö ß p a k e t wird d e m O b e r w e i c h s e l (= S p ä t w e i c h s e l ) z u g e r e c h n e t . Es wird zum H a n g e n d e n hin d u r c h ei­ n e n interstadialen B o d e n , d e r sich w ä h r e n d d e s Alleröds gebildet hat, a b g e s c h l o s s e n . Unmittelbar dar­

ü b e r liegt der Bims des Laacher See-Ausbruchs. Der h o l o z ä n e B o d e n ist a b g e s c h o b e n . 5 Diskussion der chronostratigraphischen Ergebnisse Die D e c k s c h i c h t e n d e s J ' ö n c h e s b e r g - S c h l a c k e n k e gels b e s t e h e n aus Lössen und deren U m w a n d l u n g s und Verlagerungsprodukten. Sie werden dttreh einen mächtigen rotbraunen Bt-Horizont einer Parabraun­ erde untergliedert. Aufgrund der D e c k s c h i c h t e n a b folge wird die Eatption d e s T ö n c h e s b e r g - S c h l a c k e n kegels in die vorletzte Kaltzeit gestellt. Direkt o b e r h a l b der v u l k a n i s c h e n S c h l a c k e n l i e g e n unverwitterte T e p h r a s c h i c h t e n und Löß. D i e vorläu­ figen A r / A r - E i n z e l k r i s t a l l - A l t e r der T ö n c h e s b e r g Schlacken von 2 0 2 ± 1 4 ka sowie die Alter der T e p h r e n d e s K o r r e t s b e r g e s v o n 2 4 3 ± 6 5 ka ( B O G A A R D & S C H M I N C K E 1990: 1 7 8 ) u n d d e s Plaidter H u m m e r i c h s von 2 3 8 ± 2 0 ka ( S C H M I N C K E & M E R T E S 1979: 6 1 4 ) l e g e n das Maximalalter für die Entstehung der V u l k a n k o m ­ p l e x e fest. 40

w

( 1 9 9 0 : 179) ziehen aus d e n vor­ l i e g e n d e n Altern und "stark verwitterten A s c h e n b ä n ­ ken, die oft Pflanzenabdrücke enthalten", den Schluß, d a ß d e r T ö n c h e s b e r g - V t i l k a n wie auch d e r Korretsberg und d e r Plaidter H ü m m e r i c h in einer warmzeit­ lichen K l i m a p h a s e a u s b r a c h e n . F R E C H E N ( 1 9 9 3 ) wi­ d e r s p r i c h t d i e s e r Auffassung, da im B e r e i c h d e r S c h l a c k e n g m b e des T ö n c h e s b e r g e s weder verwitterte Tephren bzw. bodenüberprägte Sedimente noch w a r m z e i t l i c h e , pflanzenführende H o r i z o n t e gefun­ d e n w e r d e n . Statt d e s s e n f o l g e n auf die T e p h r a ­ s c h i c h t e n eindeutig kaltzeitliche A b l a g e r u n g e n aus vulkanoklastischem Gehängeschutt, unverwitterte T e p h r a a b l a g e r u n g e n u n d L ö s s e . Nach B O E N I G K & F R E ­ C H E N ( i m D r u c k ) gibt es in den D e c k s c h i c h t e n k e i n e B e l e g e für interglaziale o d e r interstadiale K l i m a b e ­ d i n g u n g e n direkt o b e r h a l b der T ö n c h e s b e r g S c h l a c k e n . D i e s e Auffassung wird durch die B e f u n ­ de von K O L F S C H O T E N & R O T H (in V o r b e r e i t u n g ) unterstützt, die unterhalb d e s eemzeitlichen B o d e n s nur k a l t z e i t l i c h e M o l l u s k e n a r t e n finden, w ä h r e n d o b e r h a l b des E e m b o d e n s auch im Löß u m g e l a g e r t e , w a r m z e i t l i c h e Mollusken in geringer Anzahl vertre­ ten sind. B O G A A R D cN S C H M I N C K E

Da es sich b e i diesen V u l k a n a u s b r ü c h e n u m g e o l o ­ gisch kurzzeitige Ereignisse handelt, ist für d i e Vul­ kane T ö n c h e s b e r g , Plaidter Hümmerich und Korretsberg ein kaltzeitliches (saalezeitliches) Eruptionsalter w a h r s c h e i n l i c h . 5.1

Saale

Der Begriff Saale wird in d i e s e r Arbeit als S y n o n y m für die vorletzte Kaltzeit verwendet. Aus Profil C wur­ den 10 T L - P r o b e n bearbeitet (Abb. 3 ) .


87

T h e r m o l u m i n e s z e n z - D a t i e a i n g e n an L ö s s e n d e s T ö n c h e s b e r g e s a u s d e r Osteifel

Sedimento-

Ergebnisse

logie (m) 0

Pedologie

der T L - A l t e r s b e s t i m m u n g e n 1Additive

LEGENDE

Methode)

Sediment otagie

I 1' I 1' I , ' I1 ' I

i l I I I I I i i i i i

i

i

i

I v v v I

i

Lö&

i l l . l l ' l 1' i l l l l 1

1

LO&lehm Schwemmlöfl

i i i | i i a

Tephra

I ill

FUeßerde Flie&erde, humos

2-

Bodensedlment, verspult

sssssssss sssssssss I

I I I I I I I I i; i , i , i ,

Diskordanz Frostspalten

i

Pedologie :

ssssssss

[xxxxxj

Pararendzlna

55500a

Parabraunerde

T [I'TT iTT iT]i il 1

Verbraunung Feuchtschwarzerde In situ, (Humuszone)

5 -

Vernassungserschelnungen

ssssssss 20 Profil C

40

60

80

100

120

UO

160

180

( A l t e r in k a )

A b b . 3 : T h e r m o l u m i n e s z e n z - D a t i e r u n g s e r g e b n i s s e für d i e s a a l e z e i t l i c h e Abfolge a m T ö n c h e s b e r g (Profil C ) . D i e a k k u m u ­ lierte D o s i s w u r d e mit d e r Additiven M e t h o d e b e s t i m m t . D i e TL-Alter z e i g e n k e i n e A l t e r s z u n a h m e z u m L i e g e n d e n hin. Fig. 3 : Results of thermoluminescence dating for loess of profile C from the penultimate glaciation showing no increase in age with depths for the Tönchesberg section. The additive dose method w a s used for determination of the equivalent dose.

Die TL-Daten lieferten für den vorletztglazialen Löß w e d e r mit der Regenerierungs- n o c h mit d e r Additi­ ven Methode eine Alterszunahme zum Liegenden hin. Aufgrund der typischen Wechsellagerung v o n Lössen mit Vernässungen und N a ß b ö d e n wird die Abfolge in die jüngere Saale-Kaltzeit, O b e r - R i ß im S i n n e von BiBUS ( 1 9 7 4 : 168ff), gestellt. Unter der V o r a u s s e t z u n g , d a ß die marine Sauerstoffisotopen-Chronologie mit ten-estrischen Ablageningen vergleichbar ist, sind die TL-Analysenergebnisse mindestens um 2 5 - 3 0 % altersunterbestimmt. Das geologisch geschützte Alter der .saalezeitlichen Lösse reicht von 130 bis 150 ka. Die TL-Daten, die mittels Additiver M e t h o d e ermittelt w o r d e n sind, stimmen numerisch am b e s t e n mit den g e o l o g i s c h g e s c h ä t z t e n Altern ü b e r e i n ( A b b . 3 u n d 6 ) . Für den vorletztglazialen Löß wurden TL-Alter zwi­ s c h e n 1 4 1 ± 1 8 u n d 1 0 8 ± 1 2 ka kalkuliert. Allerdings n e h m e n die TL-Alter zum Liegenden hin nicht zu. D i e Aussagefähigkeit d e r D a t e n der Additiven M e t h o d e ist somit nicht b e s s e r als die der R e g e n e r i e r u n g s - M e t h o d e . Aus d e m TL-Alter von 1 4 1 ± 1 8 ka k a n n nicht g e s c h l o s s e n w e r d e n , d a ß vorletztglaziale L ö s s e mit

der TL datierbar sind. Die TL-Alter, die mit der Regeneriertings-Methode bestimmt w u r d e n , liegen z w i s c h e n 1 1 8 ± 9 und 1 0 4 ± 9 k a . Es ist k e i n e Alterszunahme z u m Liegenden hin e r k e n n b a r . Sowohl mit der R e g e n e r i e m n g s - M e t h o d e als auch mit d e r Additiven M e t h o d e w u r d e n b e i s p i e l s w e i s e in A r i e n d o r f u n t e r h a l b d e r letztinterglazialen Parabraunerde TL-Alter von 140 bis 1 7 0 ka bestimmt ( F R E C H E N 1990a: 1 1 5 ) . Als Grund für die unterschied­ lich h o h e n D a t i e r u n g s o b e r g r e n z e n w u r d e n Lang­ zeitfading o d e r v e r s c h i e d e n g r o ß e Sättigungseffekte angenommen. Am T ö n c h e s b e r g ist für die .saalezeitlichen Lösse ei­ n e g e o l o g i s c h e D e u t u n g der zum L i e g e n d e n hin feh­ l e n d e n Alterszunahme möglich. D i e Standardabwei­ c h u n g der TL-Alter beträgt etwa 1 0 % , also ± 1 0 - 2 0 ka für die saalezeitlichen Lösse. Falls d e r saalezeitliche Löß beispielsweise nur innerhalb v o n 10 bis 20 ka ak­ kumuliert w o r d e n ist, läßt sich d i e s e vorletztglaziale L ö ß a k k u m u l a t i o n s p h a s e altersmäßig mit d e n TL-Da­ ten nicht auflösen (Abb. 6 und 7 ) . D i e Untersuchun­ g e n der Profile Ariendorf und T ö n c h e s b e r g zeigen,


SS

MA\I

HID FRECHEN

d a ß die TL-Datierungsobergrenze von etwa 9 0 bis 120 ka für Lösse noch immer gilt, unabhängig davon, wel­ c h e D a t i e r u n g s t e c h n i k a n g e w e n d e t wird. E i n e Ein­ s c h ä t z u n g von TL-Altern als absolute W e r t e für Pro­ b e n unterhalb des letztinterglazialen B o d e n s ist zur Zeit w e g e n fehlender systematischer und vergleich­ b a r e r Untersuchungen n o c h nicht erlaubt. 5.2

Eem

Der e e m z e i t l i c h e B o d e n ist a m T ö n c h e s b e r g durch d e n Bt-Rest einer g e k a p p t e n P a r a b r a u n e r d e vertre­ ten. Mit der T h e r m o l u m i n e s z e n z - M e t h o d e k a n n nur das S e d i m e n t a t i o n s a l t e r v o n Lössen b e s t i m m t w e r ­ d e n . D e r Zeitpunkt d e r B o d e n b i l d u n g ist d a g e g e n nicht datierbär. Für d e n L ö ß . aus d e m s i c h die Pa­ rabraunerde entwickelte, ist somit ein saalezeitliches Sedimentationsalter zu erwarten. Aus d e m letztinterglazialen B o d e n wurden z w e i Pro­ b e n bearbeitet (Abb. 4 ) .

Sedimentologie Pedologie

5.3

Unterweichsel

Aus d e n u m g e l a g e r t e n B o d e n s e d i m e n t e n w u r d e n z w e i P r o b e n in Profil B g e n o m m e n ( A b b . 4 ) . D i e S e d i m e n t a t i o n s a l t e r l i e g e n bei der R e g e n e r i e r u n g s M e t h o d e z w i s c h e n 9 1 ± 1 0 und 8 6 ± 0 ka und bei der Additiven M e t h o d e z w i s c h e n 9 3 ± 1 2 und 8 9 ± 1 2 ka. Aus d e n B o d e n s e d i m e n t e n w u r d e e i n e r e v e r s e Magnetisierung b e s c h r i e b e n , die als B l a k e Event g e ­ d e u t e t wird ( B E C K E R , B O E N I G K & H E N T Z S C H 1989: 20; R E I N D E R S & H A M B A C H im D a t c k ) . Der Blake Event wird z e i t l i c h an den ( I b e r g a n g d e r m a r i n e n SauerstoffI s o t o p e n s t a d i e n von 5 e n a c h 5d gestellt ( T L C H O L K A 1987: 3 2 0 ) . Da die B o d e n s e d i m e n t e o b e r h a l b der Parabraunerde d e m klimatischen Übergang vom Klimaoptimum zu interstadialen V e r h ä l t n i s s e n e n t s p r e c h e n , liegt e i n e Korrelation mit dem Blake Event nahe ( B O E N I G K & F R E ­ C H E N im D r u c k ) . Ein U / T h - A l t e r von 7 2 ± 4 ka ( C H E N

Ergebnisse der T L - Altersbestimmungen ( Additive Methode)

60 80 (Atter i n k a ) Abb. 4 : T h e r m o l u m i n e s z e n z - D a t i e r u n g s e r g e b n i s s e für die eem- u n d w e i c h s e l z e i t l i c h e Abfolge a m T ö n c h e s b e r g (Profil B ) . Die a k k u m u l i e r t e Dosis w u r d e mit d e r Additiven M e t h o d e bestimmt. Fig. 4: Results of thermoluminescence dating for loess of profile B from the last glaciation. The additive dose method was used for determination of equivalent dose. Die Sedimentationsalter des Lösses, aus dem die Pa­ rabraunerde entstanden ist, liegen zwischen 101 ± 9 und 97+13 ka (REGEN) sowie 9 9 ± 1 0 und 106±13 ka (ADD) (Abb. 4 und 6). Unter der Voraussetzung, daß das letztinterglaziale Klimaoptimum nach 127 ka begann, sind für die Tl-Alter beider Methoden Altersunterbestimmungen von mindestens 23-30% anzunehmen.

TiF.MEi, Beijing, aus C O N A R D 1988: 2 3 ) ist mit den TLAltern u n d der lößstratigraphischen Interpretation al­ l e r d i n g s k a u m k o n s i s t e n t ( B O E N I G K & F R E C H E N im Druck). Die S e d i m e n t e des U n t e r w e i c h s e l s sind v o n e i n e m m e h r f a c h e n W e c h s e l z w i s c h e n mäßig kalten Inter­ stadialen tind wesentlich kälteren Stadialen geprägt.


T h e r m o l u m i n e s z e n z - D a t i e r u n g e n an Lössen d e s T ö n c h e s b e r g e s a n s d e r Osteifel

untere Markerlöß wurden mit insgesamt fünf P r o b e n bearbeitet (Abb. 4 tind 5). D i e TL-Alter für die in situHumuszonen und die h u m o s e n Fließerden liegen zwi­ schen 84±9 und 66±9 ka (REGEN) und 7 1 ± 8 ka (ADD). Die D a t e n der p e d o g e n ü b e r p r ä g t e n L ö s s e u n d des Markerlösses sind stratigraphisch konsistent und stim-

Im Anschluß a n die U m l a g e r u n g der B o d e n s e d i m e n te ist ein klimatischer Ü b e r g a n g von kalt-feuchten zu kalt-trockenen B e d i n g u n g e n aus dem a b n e h m e n d e n Grad der V e r s c h w e m m u n g des Lösses ableitbar ( B O E X I G K & F R E C H E N im D r u c k ) . A u s d e m S c h w e m m l ö ß wurden 17 Proben aus Profil A analysiert ( A b b . 5). Sedimentologie Pedologie

89

Ergebnisse der T L - Altersbestimmungen ( Additive Methode)

x. xi ix x x x x I II

I

t I I I I I

1

20

60

40

80

100

120

140

160

(Alter in ka ) Profil

A

A b b . 5 : T h e r m o l u m i n e s z e n z - D a t i e r u n g s e r g e b n i s s c für d i e w ü r m z e i t l i c h e A b f o l g e a m T ö n c h e s b e r g (Profil A ) . D i e a k k u ­ mulierte D o s i s w u r d e mit d e r Additiven M e t h o d e b e s t i m m t . Fig. 5: Results o f t h e r m o l u m i n e s c e n c e dating for l o e s s of profile A from the last g l a c i a t i o n . T h e acldive close m e t h o d w a s u s e d for d e t e r m i n a t i o n o f equivalent d o s e .

Zusätzlich w u r d e e i n e P r o b e für e i n e n I n t e r l a b o r v e r g l e i c h v o n 6 T L - L a b o r s parallel a n a l y s i e r t ( F R E C H E N 1991a: 9 0 ) . Die Sedimentationsalter des Schwemmlösses liegen zwischen 101±12 und 7 0 ± 7 ka ( R E G E N ) sowie z w i s c h e n 130+17 und 7 6 ± 9 ka (ADD). Das geologisch geschätzte Alter liegt zwischen 110 und 1 0 0 ka v. H . D i e ü b e r w i e g e n d e Anzahl der T L - D a t e n liegt d a r u n t e r u n d läßt e i n e Alters­ unterbestimmung von m i n d e s t e n s 1 0 % erwarten. Die S e d i m e n t a t i o n s a l t e r für den S c h w e m m l ö ß n e h ­ m e n zum L i e g e n d e n hin nicht zu. Somit legt die In­ terpretation nahe, daß der Löß rasch akkumuliert wor­ den ist. Die S e d i m e n t a t i o n s p h a s e war kürzer als das Mutungsintervall der T L - D a t e n und kann somit zeit­ lich nicht aufgelöst w e r d e n . A b g e s e h e n von Ausnah­ m e n s t i m m e n die S e d i m e n t a t i o n s a l t e r von R e g e n e rierungs- u n d Additiver M e t h o d e überein. Im Anschluß an die erste Lößakkumulation k a m es zu einem W e c h s e l von m e h r e r e n Bodenbildungsphasen unter interstadialen Verhältnissen und Umlagerungen. Die Waldsteppenböden, h u m o s e n Fließerden und der

m e n mit den geologisch geschätzten Altern für diese A b l a g e n i n g e n überein.

5.4 Mittelweichsel Die Fließerden des Mittelweichsels wurden an 15 Pro­ b e n aus Profil A untersucht (Abb. 5). Die Sedimenta­ tionsalter liegen zwischen 64 ±7 und 36±4 ka (REGEN) s o w i e 6 9 ± 7 und 32±4 ka ( A D D ) . Für die s c h w a c h e n V e r b r a u n u n g e n innerhalb d e s Mittelweichsels lassen sich die B o d e n b i l d u n g s p h a s e n zeitlich e i n g r e n z e n . Die unterste B o d e n b i l d u n g m u ß jünger als 54±6 ka (REGEN) bzw. 53±6 ka ( A D D ) sein. Die D a u e r der B o ­ d e n b i l d u n g ist kleiner als die S t a n d a r d a b w e i c h u n g , s o d a ß sich eine S e d i m e n t a t i o n s u n t e r b r e c h u n g trotz h o h e r Probenzahl nicht auflösen läßt. Die o b e r s t e Bodenbildung, die mit d e m D e n e k a m p Interstadial korreliert wird, ist a u f g r u n d d e r S e d i ­ m e n t a t i o n s a l t e r des L o s s e s j ü n g e r als 3 6 ± 4 ka ( R E ­ G E N ) b z w . 32±3 ka ( A D D ) .


90

M A N F R E D FRECHEN

5.5 O b e r w e i c h s e l

14

Es w u r d e n 11 Proben aus Profil A bearbeitet (Abb. 5 ) . D i e unterste P r o b e mit TL-Altern v o n 21 ± 3 ka ( R E GEN) u n d 2 5 ± 4 ka ( A D D ) w a r vermutlich ein Mischalter. N a c h den TL-Alter d e s Profils w u r d e d e r L ö ß relativ r a s c h a k k u m u l i e r t . D i e TL-Alter s t i m m e n innerhalb der Mutungsintervalle überein. Die Lößakkumulation erfolgte z w i s c h e n 1 8 ± 2 ka und 1 4 ± 2 ka v. H. ( R E G E N ) b z w . v o n 1 3 + 2 ka und 1 2 ± 1 ka v. H. ( A D D ) . Legt man die Mittelwerte d e r TL-Alter zugrunde, s o ergibt s i c h für d e n O b e r w e i c h s e l - L ö ß e i n e d u r c h schnittliche Akkumulationsrate von mindestens 0 , 5 8 mm/Jahr (REGEN). Im O b e r w e i c h s e l vorhandene K i e s s c h n ü r e d e u t e n für d i e s e n Zeitabschnitt auf einen Wechsel von Akkumulation und Erosion zum Nettetal hin. Dadurch wird die Aussage zur Akkumulationsrate relativiert. Der zwischengeschaltete s c h w a c h e Naßboden dokumentiert zudem eine Sedimentatio n s u n t e r b r e c h u n g , die s o kurz war, d a ß sie mit TLDaten nicht auflösbar ist. Aus den TL-Altern folgt, d a ß die p e d o g e n e Ü b e r p r i i g u n g im Alleröd-Interstadial jünger als 14±2 ka ( R E G E N ) bzw. 1 2 ± 1 ka ( A D D ) ist, aber älter als 11 ka nach warvenchronologischen, 'Cund TL-Altern des Laacher S e e - B i m s e s (vgl. B O E N I G K & F R E C H E N im Druck). Allerdings ist zu b e d e n k e n , d a ß 1

1 20

1

I *rO

1

I 60

'

I BO

1

I

die C-Zeitskala g e g e n ü b e r der a b s o l u t e n um e t w a 1 4 0 0 J a h r e zu k u r z ist ( B E C K E R , K R O M E R & T R I B O R N 1991). 6 Zusammenfassung D i e Gesamtinterpretation der E r g e b n i s s e des Profils T ö n c h e s b e r g a u s d e r Osteifel z e i g e n , d a ß Lösse mit der Thermolumineszenz-Methode, auch bei system a t i s c h e r A r b e i t s w e i s e und h o h e r P r o b e n z a h l , nur bis zu "absoluten" Altern von e t w a 9 0 ka datierbar sind. D a t i e r u n g s o b e r g r e n z e n von m e h r als 1 0 0 ka lassen s i c h n u r durch g e z i e l t e A n p a s s u n g d e r M e ß b e d i n g u n g e n und -parameter erreichen, u m den vermuteten geologischen Altersabschätzungen oder unabhängigen Daten gerecht werden zu k ö n n e n . Da dabei wichtige physikalische Faktoren vernachlässigt werden, sind die T L - D a t e n als fragwürdig und hypothetisch zu b e w e r t e n u n d nicht als m a t h e m a t i s c h b e w i e s e n e , u n a b h ä n g i g e physikalische Alter. D u r c h die g l e i c h z e i t i g e A n w e n d u n g v o n Additiver M e t h o d e und R e g e n e r i e r u n g s - M e t h o d e w u r d e die Verläßlichkeit d e r D a t e n beurteilbar ( A b b . 6 und 7 ) . S t i c h p r o b e n a r t i g e U n t e r s u c h u n g e n liefern d a g e g e n oft nur stratigraphisch scheinbar k o n s i s t e n t e , physik a l i s c h e Alter, d e n e n a b e r k e i n e o d e r nur g e r i n g e chronostratigraphische Bedeutung z u k o m m t .

1

"TOO

TL-Alter in [1000 Jahren]

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1

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1

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- 1

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1

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1

t,0 GO SO 100 120 TL-Atter in HOOO Jahren]

i

1

"WO

i 1£0

A b b . 6: I d e a l i s i e r t e s Profil d e r w e i c h s e i - u n d s a a l e z e i t l i c h e n L ö ß - / P a l ä o b o d e n a b f o l g e d e s T ö n c h e s b e r g e s mit e i n e r G e g e n ü b e r s t e l l u n g d e r mit d e r R e g e n e r i e r u n g s - M e t h o d e und d e r Additiven M e t h o d e b e s t i m m t e n TL-Alter. F i g . 6: I d e a l i s e d p r o f i l e o f t h e last a n d p e n u l t i m a t e d l o e s s - / p a l e o s o l s e q u e n c e o f t h e T ö n c h e s b e r g s e c t i o n . T L r e s u l t s w e r e d e t e r m i n e d hy regeneration m e t h o d ( R E G E N ) a n d additive dose m e t h o d ( A D D ) .


Thermolumineszenz-Datierungen

Sedimenlologie J

- +f

i i

1i .

\

-

— •

Pedologie

Gliederung

mm

Ober-Weichsel

II!!!!!!!

V ' ülülü

V

Mittel-Weichsel

Physikafische

Geologie

A l f e r in [ 1 0 0 0 J a h r e n ] U/Th; C-14; Ar/Ar C-14: 11.0 12.0 * 1.2

T L (ADD)

TL (REGEN)

Laacher See Bims AUeröd-Bqden

14.1 * 1.5 17.5 * 1.8

Löß Lohner Boden RleBerde unterer Lohner Boden ? RleBerde humose RleBerde Marker-Lop Lehmbröckelsande

365 » 3.8 64,3 * 7,0

15.1 * 1,8 3 2,3 * 3.8 68.9 * 7.3

65.5 « 8.7

75.6 * 9,8

77,8 * 8.9

70.3 * 7.4

V

Marker-LÖB humose Rießerde

i ii in ,JL[ vT- Wk

+?K

ll

Humuszone "in situ* Unter-Weichsel

i

ji j 1

: lllllllllll i! i! 1 1 1 ! i! 1

91

an L ö s s e n d e s T ö n c h e s b e r g e s a u s d e r Osteifel

1

1

1

humose Rießerde

84,3 * 8,9

95.2 » 9,7

Humusznne "in situ"

84.1 * 9.2

90.5 « 11,2

Schwemmlöß umgelagertes Bodensediment

101 * 11 85.7 * 9,8 90.7 * 9,6 100 * 9,2

112 89,0 92,9 106

Parabraunerde LöB Tephra

Eem

1

L i' !L1i !„l„1i!J1 i JJ1 i! 1

* * * *

12 11,5 11,5 13

Blake Event; 110 IIZRr 7? * 4

118 * 12

116 * 13

11111

]* i i"Tt! i! i

!'! i

Löß mit Vernässungen

Saale

i ij

Schwemmlöß mit Vernassungen NaBboden

1 SSSSSSSS! SSSSSSSS! [ i [ i : i: ! i: 1 1 t • 1 1 SSSSSSSS 1 1

JL J .

108 * 12

106 * 11

122 * 13

118 * 9

(141 * 17) 123 * 10

Tephra NaßbrxJen SchwemmlöB mit Vernässungen

I 1

ii ii I

104 * 12

1

RleBerde mit NaBboden

ssssssss

vulkanoklastischer Detritus tephrltische Tephra LÖB mit Vernassung

V V V V V ¥ V 1 , 1 , 1 , 1 , 1 . . . . I t

V V V V V ¥ V

Ar/An 238 * 20 Ar/Ar: 243 * 65 Ar/Ar, 202 * 14

basanttlsche Tephren vulkanische Schlacken, anstehend

vvvvvvv

\ A b b . 7: Idealisiertes Profil d e r L ö ß - / P a l ä o b o d e n a b f o l g e d e s T ö n c h e s b e r g e s . V e r g l e i c h d e r Datierungsergebnis.se der unt e r s c h i e d l i c h e n M e t h o d e n . "'Ar/ Ar-Datierungen nach B O G A A R D & SCHMINCKE ( 1 9 9 0 ) , K / ' " A r - D a t i e r u n g e n n a c h SCHMINCKE & MERTF.S (1979). 'C-Alter zusammengestellt nach B O G A A R D & SCHMINCKE (1985), L'/Th-Datierungen nach C O N A R D ( 1 9 8 8 ) unci d i e inverse M a g n e t i s i e r u n g nach B E C K E R . B O E N I G K & H E N T Z S C H ( 1 9 8 9 ) . 39

,0

1

Fig. 7: Idealised profile of the loess palaeosol sequence of section Tönchesberg. Comparison of dating results by different methods. "Är/ Ar-dating by BOGAARD & SCHMINCKE ( 1 9 9 0 ) . '"K/'Ar-dating by SCHMINCKE & MERTES ( 1 9 7 9 ) , " C ages compiled by B O G A A R D & SCHMINCKE ( 1 9 8 5 ) , uranium thorium dating mentioned by CONARD ( 1 9 8 8 ) and reverse magnetization bv BECKER, BOENIGK & HENTZSCH w

(1989). i0

3?

Für d e n T ö n c h e s b e r g liegen A r / A r - und '"K/"ArD a t e n der T ö n c h e s b e r g - S c h l a c k e n u n d T e p h r e n des Plaidter H u m m e r i c h s s o w i e K o r r e t s b e r g e s vor. S i e sind mit etwa 2 0 0 ka als M a x i m a l a l t e r für die Ausb r ü c h e der drei S c h l a c k e n k e g e l zu deuten. Aus lößstratigraphischer Sicht sind sie zu h o c h , da keinerlei H i n w e i s e für interglaziale oder interstadiale Klimab e d i n g u n g e n direkt oberhalb der T ö n c h e s b e r g S c h l a c k e n vorliegen. Auf die T e p h r a s c h i c h t e n folgen

eindeutig kaltzeitliche Ablagerungen, s o d a ß ein kaltzeitliches Eruptionsalter wahrscheinlich ist. Für die Lösse unterhalb der Parabraunerde wird aufgrund der typischen Wechsellagerung von Lössen mit N a ß b ö d e n und V e r n ä s s u n g e n e i n e S e d i m e n t a t i o n w ä h r e n d der j ü n g e r e n Saale a n g e n o m m e n . Die TLD a t e n unterstützen d i e s e Auffassung nicht, weil für die vorletztglazialen Lösse zum L i e g e n d e n hin keine Alterszunahme e r k e n n b a r ist. N e b e n m e t h o d i s c h e n


92

MANFRED FRECHEN

G r ü n d e n , Langzeitfading u n d TL-Sättigung, k a n n als G r u n d e i n e im V e r g l e i c h z u r

Standardabweichung

kurze Dauer der Lößsedimentationsphase von weni­ g e r als 2 0 ka a n g e n o m m e n

g n e t i s i e r u n g in d e n f r ü h w ü r m z e i t l i c h e n

Deckschichten

a m T ö n c h e s b e r g / O s t e i f e l . - Mainzer Naturw. A r c h i v , 2 7 : 1-22; Mainz.

werden.

E i n e zeitlich g e n a u e r e E i n g r e n z u n g d e s letztintergla­ zialen B o d e n s kann w e g e n der TL-Altersunterbes t i m m u n g nicht e r f o l g e n . A u c h in d e n S c h w e m m l ö s ­ s e n o b e r h a l b d e s Bt-Rests d e r Parabraunerde

B E C K E R , U , B O E N I G K , W. & H E N T Z S C H , B . ( 1 9 8 9 ) : R e v e r s e Ma­

nehmen

die TL-Alter zum L i e g e n d e n hin nicht s i c h t b a r zu. Als G r u n d w i r d e i n e mit d e r T L - M e t h o d e n i c h t a u f l ö s ­ b a r e zu k u r z e Z e i t s p a n n e d e r L ö ß a k k u m u l a t i o n an­ g e n o m m e n . Im A n s c h l u ß a n d i e s e letztglaziale L ö ß S e d i m e n t a t i o n s p h a s e k a m e s zu e i n e m W e c h s e l von

BECKER, B . , KROMER, B . & TRIMBORN, P. (1991); A stable-iso­

t o p e tree-ring t i m e s c a l e o f t h e Late G l a c i a l / H o l o c e n e b o u n d a r y . - Nature. 3 5 3 : 6 4 7 - 6 4 9 ; L o n d o n . B E R G E R , G . W . ( 1 9 9 0 ) : Effectiveness o f natural z e r o i n g o f t h e t h e r m o l u m i n e s c e n c e in s e d i m e n t s . - J o u r n a l o f G e o ­ physical Research. 95. B 8 : 12375-12397;

Washington.

B E R G E R , G . W „ PILLANS, I ? . ) . & P A L M E R . A. S. ( 1 9 9 2 ) :

Dating

l o e s s u p t o 8 0 0 ka b y t h e r m o l u m i n e s c e n c e . - G e o l o g y , 20: 4 0 3 - 4 0 6 ; B o u l d e r . C o l o r a d o . B l B U S , E. ( 1 9 7 4 ) : Abtragungs- u n d B o d e n b i l d u n g s p h a s e n im

B o d e n b i l d u n g s p h a s e n u n t e r interstadialen V e r h ä l t ­

R i ß l ö ß . - Eiszeitalter u n d Gegenwart, 25: 1 6 6 - 1 8 2 ; Ö h r i n ­

nissen und Umlagerungen.

gen. B O E N I G K , W . & F R E C H E N , M. ( 1 9 9 1 ) : C h r o n o s t r a t i g r a p h y o f

Innerhalb des Mittelweichsels herrschen Fließerden

e o l i a n s e d i m e n t s f r o m G e r m a n y a n d its p a l e o c l i m a t i c

v o r , d i e d u r c h z w e i s c h w a c h e interstadiale B o d e n ­

a p p l i c a t i o n . - XIII I N Q L A C o n g r e s s in B e i j i n g , C h i n a ,

b i l d u n g e n untergliedert sind. D i e S e d i m e n t a t i o n s a l ­

A b s t r a c t s , p. 2 9 ; B e i j i n g .

ter d e r Lösse l i e g e n z w i s c h e n 3 2 ± 4 und 7 0 ± 8 ka. Die

- ( i m D r u c k ) : Mittel- u n d o b e r p l e i s t o z ä n e D e c k s c h i c h ­

B o d e n b i l d u n g s p h a s e n s i n d kürzer als die Standard­

t e n d e s T ö n c h e s b e r g e s , O s t e i f e l . - In: S C H I R M E R , W .

a b w e i c h u n g e n der TL-Alter, s o d a ß die S e d i m e n t a t i ­

( H r s g . ) : L a n d s c h a f t s g e s c h i c h t e im e u r o p ä i s c h e n R h e i n ­

o n s u n t e r b r e c h u n g e n trotz h o h e r P r o b e n z a h l n i c h t

land. - Rheinland-Verlag. Köln.

aufgelöst w e r d e n

B O G A A R D . P . V. d. & S C H M I N C K E , H.-U. ( 1 9 8 5 ) : L a a c h e r S e e T e ­

können.

Ftir die o b e r w ü n n z e i t l i c h e n Lösse ist auch e i n e rasche A k k u m u l a t i o n a n z u n e h m e n , da die TL-Alter inner­ halb der Mutungsintervalle übereinstimmen. Aulgrund d e r TL-Alter liegt der S c h l u ß n a h e , d a ß die p e d o g e n e

Uberprägung

GEN)

während d e s Alleröds nach 14+2 ka (RE­

b z w . 1 2 ± 1 ka ( A D D ) , a b e r vor d e m A u s b r u c h

p h r a : A w i d e s p r e a d i s o c h r o n o u s late Q u a t e r n a r y t e p h r a l a y e r in central a n d n o r t h e r n E u r o p e . - G e o l o g i c a l S o ­ c i e t y o f America B u l l e t i n . 96: 1 5 5 4 - 1 5 7 1 : B o u l d e r . - ( 1 9 9 0 ) : Die Entwicklungsgeschichte d e s Mittelrhein­ raumes und die Eruptionsgeschichte d e s Osteifel-Vulk a n f e l d e s . - In: S C H I R M E « . W . (Hrsg.): R h e i n g e s c h i c h t e z w i s c h e n Mosel und Maas. - DEUQUA Führer 1 : 166190; Hannover.

d e s L a a c h e r S e e s vor 12.5 ka erfolgte.

B U S C H B E C K , I I . M . . C H U N , H . - U . , D Ö N I G , R. & G E S S L E R , R .

7

( 1 9 9 2 ) : T h e r m o l u m i n e s c e n c e dating o f l o e s s h o r i z o n s

Dank

in W i e s b a d e n - G r ä s e l b e r g a n d Wallertheim b y t h e quartzinclusion method. - Quaternary Science Reviews, 1 1 : Für die a u s g i e b i g e und fruchtbare D i s k u s s i o n m ö c h ­ te ich m i c h bei Herrn P r o f Dr. W . B o e n i g k u n d d e n Mitarbeitern d e r A b t e i l u n g Q u a r t ä r g e o l o g i e d e r Uni­ versität zu Köln b e d a n k e n . Herrn Prof. Dr. M. A. G e y h sei D a n k für die kritische D u r c h s i c h t d e s M a n u s k r i p ­ tes.

Des weiteren danke

ich der D e u t s c h e n

For­

s c h u n g s g e m e i n s c h a f t ( B o 4 1 3 / 5 - 3 ) für die g e w ä h r t e finanzielle Unterstützung, u n d der Fritz T h y s s e n Stif­ t u n g für die

B e r e i t s t e l l u n g v o n Mitteln z u m Aufbau

e i n e s L u m i n e s z e n z - L a b o r s im G e o l o g i s c h e n institut d e r Universität zu K ö l n .

19-23; Oxford. C O N A R D , N . J . ( 1 9 8 8 ) : E x c a v a t i o n s at T ö n c h e s b e r g , a Midd­ le Paleolithic site in t h e central Rhine valley. - Y a l e G r a d ­ u a t e J o u r n a l ol A n t h r o p o l o g y , 1 : 2 1 - 3 6 ; N e w H a v e n , D E B E N H A M , N. C. ( 1 9 8 5 ) : U s e o f U V e m i s s i o n s in T L d a t i n g o f sediments. - Nuclear T r a c k s and Radiation Measure­ m e n t s , 10: 7 1 7 - 7 2 4 ; O x f o r d . F R E C H E N , M. (1990a): ' I T - D a t i e a i n g e n in A l e n d o r f . - In: SCHIRM E R , W . (Hrsg.): R h e i n g e s c h i c h t e z w i s c h e n M o s e l u n d Maas. - D E U Q U A Führer 1: 1 1 4 - 1 1 7 ; Hannover. - ( 1 9 9 0 b ) : T L - D a t i e r u n g e n a m T ö n c h e s b e r g . In: S C H I R ­ M E R , W . (Hrsg.): R h e i n g e s c h i c h t e z w i s c h e n M o s e l u n d M a a s . - D E U Q U A F ü h r e r 1: 56-57; H a n n o v e r .

8 Schriftenverzeichnis

- ( 1 9 9 1 a ) : Thermolumineszenz-Datierungen an Lössen d e s M i t t e l r h e i n g e b i e t s . - G e o l o g i s c h e s Institut d e r U n i ­

A I T K E N , M . J . ( 1 9 8 5 ) : T h e r m o l u m i n e s c e n c e Dating. - 1-359, A c a d e m i c Press; L o n d o n . A K T A S , A. & F R E C H E N , M. ( 1 9 9 1 ) : Mittel- und j u n g p l e i s t o z ä n e

versität zu Köln, S o n d e r v e r ö f f e n t l i c h u n g e n . 7 9 : 1-137: Köln. - ( 1 9 9 1 b ) : Interpretation p h y s i k a l i s c h e r D a t i e r u n g e n in

S e d i m e n t e d e r H o c h t e r r a s s e n in d e r n ö r d l i c h e n Iller-

d e r Q u a r t ä r f o r s c h u n g . - G e o l o g i s c h e s Institut d e r U n i -

L e c h - P l a t t e . - G e o l o g i s c h e s Institut d e r U n i v e r s i t ä t zu

v e r s i t ä t zu K ö l n , S o n d e r v e r ö f f e n t l i c h u n g e n , 8 2 ( F e s t ­

K ö l n , S o n d e r v e r ö f f e n t l i c h u n g e n . 8 2 ( F e s t s c h r i f t Karl

schrift Karl B r u n n a c k e r ) : 9 9 - 1 1 2 : Köln.

Brunnacker): 19-41; Köln.

- ( 1 9 9 2 ) : Systematic t h e r m o l u m i n e s c e n c e dating o f t w o

BALESCU, S. ( 1 9 8 8 ) : A p p o i t s d e la t h e r m o l u m i n e s c e n c e ä la

l o e s s profiles from t h e M i d d l e Rhine Area ( F . R. G . ) . -

stratigraphie et ä la s e d i m e n t o l o g i e d e s l o e s s d u Nord-

Quaternary Science Reviews. 1 1 : 93-101; Oxford.

O u e s t d e l'Europe. - Dissertation, Universität Brüssel,

- ( 1 9 9 3 ) : Eruptionsgeschichte und D e c k s c h i c h t e n f o l g e

Vol I: 1-199 ( u n v e r ö f f e n t l i c h t ) ; B r ü s s e l .

d e s S c h l a c k e n k e g e l k o m p l e x e s der W a n n e n k ö p f e in d e r


93

rlierrnolurnincszenz-Datierungen a n L ö s s e n d e s T ö n c h e s b e r g e s a u s d e r Osteifel

Osteifel. - Nachrichten d e r D e u t s c h e n G e o l o g i s c h e n G e ­ sellschaft. 50: 1 1 4 - 1 1 5 ; H a n n o v e r . i s o n o f different T L - t e c h n i q u e s o n l o e s s s a m p l e s from R h e i n d a h l e n (F. R. G . ) . - Q u a r t e r n a r y S c i e n c e R e v i e w s . 109-113; Oxford.

SEMMEL,

A. (1964):

derung in H e s s e n . - Eiszeitalter u n d G e g e n w a r t . 15: 199206; Öhringen. TVCHOLKA. P., FONTUGNE, M „ GTTCHARD. F . S PATERNE, M. ( 1 9 8 7 ) : T h e B l a k e m a g n e t i c p o l a r i t y e p i s o d e in CORES

GEVH, M. A. ( 1 9 9 1 ) : D e t e r m i n a t i o n o f a b s o l u t e d a t e s for ter­ restrial materials (Last Interglacial t o t h e H o l o c e n e ) . A n a p p e a l for careful interpretation. - In: FRENZEL, B . ( H r s g . ) : Klimageschichtliche

E., R O H D E N B U R G . H . a

Ergebnisse n e u e r e r U n t e r s u c h u n g e n zur W ü r m l ö ß - G l i e ­

F R E C H E N , M., B R Ü C K N E R , H. & R A D T K E , U . ( 1 9 9 2 ) : A c o m p a r ­

11:

SCHÖNHALS,

Probleme

der

letzten

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MANUSKRIPT EINGEGANGEN A M 2 6 . 5 . 1 9 9 3


Eiszeitalter

u.

Gegenwart

94 - 105 10 Abb..

44

Hannover

1994

Gravitative Deformationserscheinungen aus dem Älteren Quartär der Leipziger Tieflandsbucht FRANK WOLFGANG JUNGE, REINHARDT BAUDENBACHER.

LOTHAR

EISSMANN*)

Q u a t e r n a r y , Tertiary, Flsterian glaciation, C r y o g e n i c gravitative deformation, G e r m a n y .

K u r z f a s s u n g : Am Beispiel e i n e s im mitteldeutschen Braun­ k o h l e n t a g e b a u . S c h l e e n h a i n im Ü b e r g a n g s b e r e i c h Q u a r ­ t ä r / T e r t i ä r a u f g e s c h l o s s e n e n Profils w e r d e n t y p i s c h e g e n e ­ tische

Formen

kryogen

verursachter

gravitativer

D e f o r m a t i o n e n aus d e m A n a g l a z i a l d e r E l s t e r v e r e i s u n g des mitteldeutschen Raumes b e s c h r i e b e n . Sie zeigen e i n e n mehr­ f a c h e n W e c h s e l von D a u e r g e f r o r n i s und

Frostbodendegra­

d a t i o n d e r periglaziären S e d i m e n t u n t e r l a g e im V o r f e l d d e s h e r a n n a h e n d e n I n l a n d e i s e s für d i e s e n Z e i t r a u m an. [Impressive gravitative deformation structures from the Older Quaternary of the "Leipziger Tieflandsbucht"] A b s t r a c t : An e x a m p l e o f a g e o l o g i c a l profile with Quater­ n a r y - T e r t i a r y s e q u e n c e s f r o m t h e o p e n cast l i g n i t e m i n e S c h l e e n h a i n with typical g e n e t i c forms o f c r y o g e n i c gravi­ tative deformation structures o f the anaglacial period o f t h e E l s t e r i a n g l a c i a t i o n in C e n t r a l G e r m a n y is d e s c r i b e d . Il s h o w s a r e p e a t e d c h a n g e o f frost a n d p e r m a f r o s t

de­

g r a d a t i o n p e r i o d s in p e r i g l a c i a l s e d i m e n t s in front al the ice s h e e t

1 Einleitung u n d Überblick D e r im Bereich der N o r d w e s t s ä c h s i s c h e n Tiefschol­ le g e l e g e n e B r a u n k o h l e n t a g e b a u S e h l e e n h a i n süd­ lich Leipzig zählt zu d e n g e o l o g i s c h b e d e u t e n d s t e n k ü n s t l i c h e n A u f s c h l ü s s e n im K ä n o z o i k u m Mit­ teleuropas (Abb. 1).

") Anschriften der Verfasser: Dr. F.W. JUNGE, Universität Leipzig, Q u a r t ä r z e n t r u m . A r b e i t s g r u p p e " P a l ä o k l i m a t o l o gie", P e r m o s e r s t r . 1 5 . 0 4 3 0 3 Leipzig, D i p l . - G e o l . R. B A I DENHACHER, N a t u r k u n d e m u s e u m L e i p z i g . L o r t z i n g s t r . 3 , 0 4 1 0 5 Leipzig, Prof. Dr. L. EISSMANN.Universität Leipzig, In­ stitut für G e o p h y s i k tind G e o l o g i e . Q u a r t ä r z e n t r u m , Talstr. 3 5 , 0 4 1 0 3 Leipzig, **) Für D o k u m e n t a t i o n s z w e c k e k o n n t e n mit f r e u n d l i c h e r Unterstützung der Mitteldeutschen B r a u n k o h l e A G (MIB R A G ) drei g r ö ß e r e L a c k p r o f i l e (Profilmeter: 1 6 / 1 7 , 2 3 / 2 4 u n d 4 4 / 4 5 ) mit g r a v i t a t i v e n D e f o r m a t i o n e n

entnommen

w e r d e n , d i e als A u s s t e l l u n g s o b j e k t e in d i e B e s t ä n d e d e r M I B R A G , des N a n i r k u n d e m u s e u m s Leipzig L i n d in d e n B e ­ s t a n d d e s Q u a r t ä r z e n t r u m s a m Institut für G e o p h y s i k und G e o l o g i e d e r Universität Leipzig e i n g e b r a c h t w u r d e n .

M ä c h t i g e fluviatile S a n d e und T o n e v e r z a h n e n sich mit B r a u n k o h l e t l ö z e n d e s Mitteleozäns bis Mitteloligozäns, g e g e n dessen E n d e die vielgliedrige Folge der marinen bis brackischen B ö h l e n e r Schichten zum Ab­ satz k a m . Seit langen b e k a n n t sind die reichen Blattund Fruchtfloren der Flußsandzonen und d e s Hasel­ b a c h e r S c h i c h t k o m p l e x e s . Die b e s o n d e r e Attraktion des T a g e b a u e s sind Erscheinungen der Subrosion, die einerseits zu e r h e b l i c h e n Mächtigkeitsanschwellun­ g e n d e r B r a u n k o h l e ( F l ö z I ) , a n d e r e r s e i t s zur s o g . L o c h b i l d u n g , d. h. tiefer E i n s e n k u n g e n d e r Tertiär­ folge o h n e M ä c h t i g k e i t s z u n a h m e der F l ö z e geführt hat. Um e i n e g e o l o g i s c h e Attraktion r e i c h e r w u r d e (s. Abb. 2 ) der Tagebau, als im April/Mai 1992 1x4 Bag­ g e r a r b e i t e n im 2. A b r a u m s c h n i t t für k u r z e Zeit e i n Süd-Norcl-streichendes Profil im Ü b e r g a n g s b e r e i c h Quartär/Tertiär aufgeschlossen wurde, das a u f e i n e r Länge v o n ca. 7 5 m k r y o g e n gravitative D e f o r m a t i o ­ nen **) u n t e r s c h i e d l i c h e r M o r p h o l o g i e u n d G e n e s e aufwies (Abb. 3. 4 ) . Die im T a g e b a u b e r e i c h auftretenden gravitativen D e ­ f o r m a t i o n s e r s c h e i n u n g e n befinden sich im L i e g e n ­ den der 1. Elstergrundmoräne und des Dehlitz-Leip­ ziger V o r s t o ß b ä n d e r t o n s ( s . Abb. 1 ) . Sie sind in S e d i m e n t e n entwickelt, die v o r der ersten Elstereistransgression am Rand d e s Frühelstertalbodens z u m Absatz k a m e n , in e i n e r Position, wie sie a u f A b b . 1 markiert ist, allerdings b e i etwas flacherer H a n g l a g e . Wie a u c h an anderen Terrassenrändern b e o b a c h t e t , handelt e s sich d a b e i u m a b g e s c h w e m m t e und g e ­ flossene, feinkörnige Sedimente ( S c h w e m m - und F l i e ß e r d e n ) , die sich n a c h dem Tal zu mit fluviatilen S a n d e n und Kiesen v e r z a h n e n . Das H a n g e n d e d e r f e i n k ö r n i g e n S e d i m e n t e d e s Aufschlusses b i l d e t e n stellenweise geringmächtige Quarzkiese. D a s F e h l e n der Leitgerölle der P l e i ß e weist sie als u m g e l a g e r t e , im k o n k r e t e n Fall s o g a r als mehrfach u m g e l a g e r t e Tertiärkiese kleiner T ä l e r aus, die in das Frühelstertal der P l e i ß e m ü n d e t e n . D i e g e n a n n t e S e d i m e n t f o l g e wird diskordant von Sedimenten der glazilimnischen Randfazies (Schluff-Feinsand-Horizont bzw. "Schlepp") d e s D e h l i t z - L e i p z i g e r V o r s t o ß b ä n d e r t o n s und d e m B ä n d e r t o n selbst überlagert. Die brettartige, horizon-


> 5chemarischer

g e o l o g i s c h e r

Schnil-r d u r c h

d e n T a g e b a u

S c h l e e r . h a i n

u n dd e ns ü d l i c h e n

T a g e b a u

Entwurf: MIBRAG/Eirimann

P e r e s

1993

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B r a u n k o h l e n ? loze lionihe s e a m s :

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[~—-^Aueiehm I . S c h l u p f bis F e i n s a n d , I R R m a r i n bis b r a c k i s c h rr-R^vorwiegend F e i n - u n d Mittel L^iJ and, rerrcsrrisch

£7^~j S c h l u r r , M u d d e , l i m n i s c h n — n T o n u n d roniger S c h l u p f U — L i fte e rnr e s t r i s c h ; v o r w . F ! u v i a r i l i 1„ . ,, ••Braunkohle

g ^ v u r w . horizontal-parallel p^-jkleindimensionaSe Schräg k ^ ö z w . RippeIschichtung 1—7—i h i e i n - b i s r r n t t e l d i m e n s i o L ^ n a l e Schrägschichtung

j l Blatr-u Frucht-Floren Baumstämme Srubhen

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F . W . J U N G E . R . B A I DENBACHER & L.EESSMANN

A b b . 2 : Lackprofil mit gravitativen D e f o r m a t i o n s e r s c h e i n u n g e n i n n e r h a l b f e i n k ö r n i g e r k o h l i g e r S e d i m e n t e d e r " B ö h l e n e r S c h i c h t e n " . T a g e b a u S c h l e e n h a i n ( P r o f i l m e t e r 2 3 / 2 4 , B i l d h ö h e 1 m ; Standort: N a t u r k u n d e m u s e u m L e i p z i g ) . lag.

2: L a c q u e r o r i g i n a l o t g r a v i t y a u t o p l a s t i c s e d i m e n t d e f o r m a t i o n s i n c o a l y s a n e l y s i l t s a n d s i l l y sanels f r o m t h e " B ö h l e n e r

S c h i c h t e n " , o p e n east l i g n i t e m i n e S c h l e e n h a i n ( p r o f i l e s e c t i o n m 2 3 m 2 - c a l t i t u d e o f f i g u r e 1 m ; e x h i b i t i o n p l a c e N a t u r k u n d e m u s e u m Leipzig)

tale Lage des rhythmisch geschichteten Dehlitz-Leip­ ziger V o r s t o ß b ä n d e r t o n s auf dieser gravitativ überp r ä g t e n T a l f ü l l u n g s s e q u e n z läßt d i e G r e n z f l ä c h e z w i s c h e n b e i d e n S c h i c h t f o l g e n als d e u t l i c h e E r o s i o n s d i s k o r d a n z e r s c h e i n e n . B e s o n d e r s ein­ drucksvoll war dies im Profilbereich 2 6 m bis 33 m zu b e o b a c h t e n , w o es in der unmittelbar vor dem Absatz

d e s glazilimnischen S e d i m e n t s l i e g e n d e n E r o s i o n s p h a s e s o w o h l zur A b t r a g u n g der g l a z i l i m n i s c h e n Randtäzies. der fluviatilen Kiese und S a n d e als auch zur E r o s i o n der l i e g e n d e n feinkörnigen, diapirisch aufgestiegenen T a l s e d i m e n t e kam. D i e im Liegenden freigelegte tertiäre S c h i c h t e n f o l g e b e s t e h t a u s stark kohlehaltigen schluffigen Feinsanden der Unteren


Gravitative D e f o r m a t i o n s e r s c h e i n u n g e n a u s d e m Ä l t e r e n Quartär d e r Leipziger T i e f l a n d s b u c h t

97

3

EU °'a°pi

5

53' EJ. H'

Legende: Quartär:

3

11 - tonig-sandiger Sehluff b i s toniger Sehluff. ungeschichtet, kompakt, kohlig Tertiär ( l nterc B ö h l e n e r S c h i c h t e n , autochthon): 7 - Schluffsand, w e c h s e l l a g e r n d . 9 - toniger Sandschluff, kohlig. wechsellagernd, S o n s t i g e : 12 - Hangschutt, 13-Probe­ nahmepunkt, Probenummer; Horizontale A c h s e : Profilmeter, Vertikale A c h s e : mNN

1 - 1 . Elstergrundmoräne, 2 - Dehlitz-Leipziger V o r s t o ß ­ bänderton, 3 - SchlufT-Feinsand Horizont ("Schlepp") 4 - frühelsterglaziale. fluviatile Sande, 5 - frühelsterglaziale Kiese, allochthone Böhlener Schichten: 6 - Sand b i s schluffiger Sand 8 - Schluffsand, stark kohlig, Frosionsrinnenfüllung, 10 - S a n d s c h l u f f bis tonigs a n d i g e r Sehluff, stark kohlig.

A b b . 3 : K r y o g e n e u n d gravitativ a u t o p l a s t i s c h e S c h i c h t d e f o r m a t i o n e n im L i e g e n d e n d e s D e h l i t z - L e i p z i g e r V o r s t o ß b ä n ­ d e r t o n s , g e z e i c h n e t n a c h Naturbefund. B r a u n k o h l e n t a g e b a u S c h l e e n h a i n südlich Leipzig. April/Mai 1 9 9 2 . Fig. 3: Cryogenic anel gravity autoplastic sediment deformations in subjacent beds of Dehlitz-Leipzig varved clay, drawn in the field. Open east lignite mine Schleenhain southern o f Leipzig, April/May 1992. ( D e r in d e r Z e i c h n u n g d u r c h die Signatur e n t s t e h e n d e E i n d r u c k d e s S c h i c h t a u s k e i l e n s d e r B a s i s l a g e n d e s Dehlitz-Leipzi­ g e r V o r s t o ß b ä n d e r t o n s entspricht nicht d e m Naturbefund. D i e B a s i s l a g e n eles B ä n d e r t o n s greifen diskordant ü b e r d e n g e ­ samten Untergrund hinweg.) B ö h l e n e r S c h i c h t e n . D i e S e d i m e n t e d i e s e s Teils, w i e

l i c h g r a u e n S c h l u f f s a n d e n u n d hell- b i s d u n k e l b r a u ­

a u c h die im Quartär umgelagerten tertiären feinkör­

n e n t o n i g e n Sandschluffen vertreten. D i e Schluffsan-

n i g e n T a l s e d i m e n t e sind im Profil lithologisch deut­

d e ( L e g e n d e - N r . 7 in A b b . 3) w e i s e n in d e n

lich d i f f e r e n z i e r t u n d g r a n u l o m e t r i s c h

s u c h t e n P r o b e n b e i e i n e r mittleren K o r n g r ö ß e v o n

gliederbar

(Abb. 3 ) .

unter­

75 p m bindige Anteile < 6.3 pm von 45 % bis 49 % a u f

D i e U n t e r e n B ö h l e n e r S c h i c h t e n w e r d e n im u n t e r ­

Ihr Sortierungsgrad

s u c h t e n Profil ( A b b . 5) durch e i n e e n g e W e c h s e l l a -

s c h l e c h t (3,1 bis 3,5). Im s ü d l i c h e n Profilteil ( m l 2 bis

nach

g e r u n g im c m - bis d m - B e r e i c h v o n grau bis b r ä u n ­

m 3 4 ) e n t w i c k e l n s i c h d i e s e S c h l u f f s a n d e zu e i n e m

TRASK

e r w e i s t s i c h als


F . W . J U N G E . R. B A I D E N B A C H E R & L . F I S S M A W

98

A b b . 4: Überblick ü b e r d i e unter 1. E l s t e r g r u n d m o r ä n e und Dehlitz-Leipziger B ä n d e r t o n im T a g e b a u S c h l e e n h a i n auftre­ t e n d e n gravitativ deformierten Talfüllungssedimente (Bildbreite c a . 5 0 m ) . Man b e a c h t e d i e innerhalb der c a . 8 m m ä c h t i ­ g e n G r u n d m o r ä n e auftretenden g l a z i g e n e n S c h o l l e n und Wirbelstrukturen ("Walzen"). F i g . 4 : O v e r v i e w o f t h e g r a v i t y ' d e f o r m e d v a l l e y s e d i m e n t s s i t u a t e d i n t h e s u b j a c e n t b e d o f first E l s t e r i a n t i l ! anel D e h l i t z - L e i p z i g v a r v e d c l a y , o p e n cast l i g n i t e m i n e S c h l e e n h a i n

figure

width approximately 50m).

N o t e t h e g l a e i g e n i e b l o c k s a n d v o r t i c i t y s t r u c t u r e s s i t u a t e d i n t h e first E l s t e r i a n till ( 8 m e t r e s i n t h i c k n e s s ).

mächtigen Paket mit deutlicher Schichtung im c m - B e reich. D i e mit ihnen in W e c h s e l l a g e r u n g s t e h e n d e n t o n i g e n und z . T . stark k o h l i g e n S a n d s c h l u f f e ( L e ­ g e n d e - N r . 9 in A b b . 3 ) z e i g e n b e i e i n e r e b e n f a l l s s c h l e c h t e n bis sehr schlechten Sortierung ( 3 , 9 bis 4 , 7 ) e i n e mittlere K o r n g r ö ß e v o n 2 3 pm und bindige An­ teile von 6 4 % bzw. 6 8 % . Weiterer Bestandteil dieser W e c h s e l l a g e r u n g sind stark k o h l e f ü h r e n d e , dunkel­ b r a u n e Sandschluffe bis tonig-sandige Schluffe (Le­ gende-Nr. 10 in Abb. 3 ) , die als d ü n n e Lagen sowohl im unteren Teil als auch innerhalb der quartären Tal­ f ü l l u n g s s e q u e n z auftreten u n d intensiv deformiert e r s c h e i n e n . Medianwerte v o n 16 p m bis 3 4 pm, bin­ d i g e Anteile von 5 0 % bis 8 7 % s o w i e e i n e mit­ telmäßige bis schlechte Sortierung ( 2 . 9 bis 3 , 4 ) kenn­ z e i c h n e n d i e s e s S e d i m e n t . Im H a n g e n d e n d i e s e r W e c h s e l l a g e r u n g folgt e i n bis c a . 1,5 m m ä c h t i g e s , k o m p a k t e s , ungeschichtetes Paket tonig-sandiger bis toniger Schluffe (Legende-Nr. 11 in A b b . 3 ) von dun­ kelbrauner bis schwarzer Farbe, das durch e i n e deut­ l i c h e Kohleführung auffällt. D i e s e z e i g e n bei Medi­ anwerten von 6 pm bis 18 p m bindige Anteile von >~!l % u n d ebenfalls eine mittelmäßige bis s c h l e c h t e Sor­ tierung (2,3 bis 3,9) und bilden die Basis der quartären Talfüllungssequenz. D a r ü b e r folgen im Profil w e i ß e bis rötlich-graue Mittel- bis G r o b s a n d e mit bindigen Anteilen < 6 3 pm z w i s c h e n 9 % u n d 2 3 % (Legende-

Nr. 6 in A b b . 3 ) . Sie z e i g e n e i n e o f f e n s i c h t l i c h a u f l ' m l a g e r u n g s p r o z e s s e n begründete deutlich b e s s e r e Sortierung ( 1 , 6 bis 2 , 4 ) . I m Profilbereich m 6 6 bis m 7 2 ist e i n e Erosionsrinne aufgeschlossen, die v o n d u n ­ k e l b r a u n e n , k o h l i g e n Schluffsanden mit d e u t l i c h e m Anlagerungsgefüge e i n g e n o m m e n wird (Legende-Nr. 8 in Abb. 3 ) . Diese Schluffsande besitzen b i n d i g e An­ teile v o n 18 % bis 32 % und eine ebenfalls sehr schlech­ te Sortierung ( 3 , 4 bis 5 . 3 ) .

2 Beschreibung der gravitativen Deformationsstrukturen 2.1 A b s i n k u n g s s t r u k t u r e n i n f o l g e g r a v i t a t i v bedingter Dichtesaigerung M o d e l l b e i s p i e l für die an e i n e s c h w e r k r a f t b e d i n g t e Trennung unterschiedlicher Sedimente nach der Dich­ te g e b u n d e n e D e f o r m a t i o n stellen die in d e n q u a r ­ tären Schichten des Leipziger Raumes mehrfach b e s c h r i e b e n e n T a s c h e n - und Tropfenböden dar (EissMANN 1 9 8 5 , 1 9 8 7 ) . D e r d a b e i a b l a u f e n d e Saig e r u n g s p r o z e ß , der zu e i n e m gravitativen A b s i n k e n e i n e s dichteren Substrats in ein weniger dichtes S u b ­ strat führt, hält s o l a n g e an, bis die dabei auftretende R e i b u n g g r ö ß e r bzw. gleich der Dichtedifferenz zwi-


Gravitative D e f o r m a t i o n s e r s c h e i n u n g e n

aus d e m Älteren Quartär der Leipziger Tieflandsbucht

99

S (63-2000 jjm)

Su (2-63jjm) A b b . 5: S u m m e n k u r v e n s t r e u b r e i t e n u n d K o r n g r ö ß e n k l a s s i f i k a t i o n s d i a g r a m m m e n t e im Profil. ( D i e N u m m e r n e n t s p r e c h e n d e n Legende-Nr. in d e r A b b . 3 . )

n a c h MÜLLER ( 1 9 6 1 ) d e r u n t e r s u c h t e n Sedi­

Fig. S: Range o f cumulative curves and grain size classification eliagram (after MÜ1.I.KR, 1961) o f the investigated sediments in the profile. (The numbers correspond to the legend numbers in figure 3 )

s e h e n d e n b e t r a c h t e t e n S e d i m e n t e n ist. W ä h r e n d des Saigerungsprozesses ist die m e c h a n i s c h e Festig­ keit d e s S e d i m e n t s s o stark h e r a b g e s e t z t , d a ß e i n kontinuierlicher Materialaustausch mit einer da­ mit v e r b u n d e n e n W a n d e r u n g des verdrängten leich­ teren Substrats in d i e f r e i w e r d e n d e n R ä u m e statt­ finden k a n n ( E I S S M A N N , 1 9 8 1 ) . D e r a r t i g e B e d i n g u n ­

g e n s i n d in d e n s o m m e r l i c h e n , w a s s e r g e s ä t t i g t e n

Auftauböden periglaziärer G e b i e t e g e g e b e n . Im un­ t e r s u c h t e n Profil w a r e n Strukturen e i n e s derartigen P r o z e s s e s besonders im Profilbereich m 8 - m l 9 (Abb, 3 ) zu b e o b a c h t e n . D a b e i ist i n n e r h a l b d e r Talfül­ l u n g s s e q u e n z ein "Zertropfen" kohliger Sandschluffe in G r o b s a n d e , z. T. a u c h in tonige Schluffe zu b e o b ­ a c h t e n . Tropfenartige Strukturen ( m l 7 / m l 8 ; Abb. 6: m 2 8 / m 2 9 , A b b . 8 ) mit e i n e m g e w u n d e n e n , netzar-


100

F . W . J U N G E . R . B A U D E N B A C H E R & L.EISSMANN

tigen Verlauf ihrer Hälse ( m 8 - m l 2 ) , bis hin zur völli­ g e n Auflösung der S c h i c h t e n sind die F o l g e . Unmit­ telbar vergleichbar sind diese Strukturen mit d e m v o n EISSMANN (1975) beschriebenen Taschen- und Trop­ f e n b o d e n an der Basis des Hohendorfer B e c k e n s , w o "kohlehaltiger, brauner Sehluff 0,4 m bis 0,6 m tief in unterlagemde Sedimente aus feinsandigen Mittel- und G r o b s a n d e i n g e s u n k e n ist". Interessant ist, d a ß b e i den im Profil b e o b a c h t e t e n gravitativ b e d i n g t e n Absinkungsstrukturen einerseits ein Einsinken v o n fein­ k ö r n i g e r e m Material in g r o b k ö r n i g e r e s (Sandschluf­

fe in G r o b s a n d e ) u n d andererseits a u c h d e r u m g e ­ k e h r t e Fall (Sandschluffe in tonige S c h l u f f e ) zu b e ­ o b a c h t e n ist. 2.2 Auflastbedingte Absinkungsstrukturen Unter d e n B e d i n g u n g e n einer e r h ö h t e n Schichtauf­ last a u f e i n e m wassergesättigten, mobilen Untergrund k a n n e s zu einem Absinken der auflagernden Schicht und damit zur Verdrängung und zu A u s g l e i c h s b e w e ­ g u n g e n der unterlagernden Schichten k o m m e n . D e r


Gravitative D e f o r m a t i o n s e r s c h e i n u n g e n a u s d e m Älteren Quartär d e r L e i p z i g e r T i e f l a n d s b u c h t

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A b b . 7: S c h i c h t a u f w u l s t u n g e n und diapirartige Aufstiegsstruktur w e c h s e l l a g e r n d e r S c h l u f f s a n d e und k o h l i g e r Sandschluf­ fe d e r u n t e r e n B ö h l e n e r S c h i c h t e n in h a n g e n d e P r o f i l b e r e i c h e . (Profilausschnitt m 2 1 , 5 - m 2 4 ; L e g e n d e s i e h e A b b . 3 ) I ' p a r c h i n g o f s e d i m e n t s a n d a d i a p i r i c a s c e n d i n g s t r u c t u r e o f i n t e r b e d d e d s i l t y s a n d s a n d c o a l y s a n d y silts i n t h e u p p e r p a r t o f t h e "Untere Itöhlener Schichten". ( P r o f i l e s e c t i o n m 2 t , 5 - 2 4 , l e g e n d see f i g u r e 3 )


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F . W . J U N G E , R . BAUDENBACHER & L.EISS.MANN

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28.

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A b b . 8: Tropfenartige Absinkungsstruktur k o h l i g e r Sandschluffe i n n e r h a l b e i n e r gravitativ a u f g e s t i e g e n e n F o l g e v o n Schluffs a n d e n u n d t o n i g e n Schluffen. (Mit d e m Aufstieg d e r S e d i m e n t e ist ein H o c h s c h l e p p e n d e r h a n g e n d e n fluviatilen K i e s e v e r b u n d e n . D i e g e s a m t e F o l g e w i r d v o n e i n e r d e u t l i c h e n E r o s i o n s d i s k o r d a n z im H a n g e n d e n b e g r e n z t . P r o f i l a u s s c h n i t t m 2 5 , 5 - m 2 9 ; L e g e n d e s i e h e Abb. 3 ) F i g . 8: D r o p - s h a p e d g r a v i t y . s i n k i n g s t r u c t u r e o f c o a l y s a n d y silts s i t u a t e d i n a g r a v i t a t i o n a l a s c e n d i n g s e q u e n c e o f s i l t y s a n d s a n d c l a y e y silts. ( T h e g r a v i t y a s c e n d i n g o f s e d i m e n t s c a u s e s a n u p w a r d d r a g o f t h e h a n g i n g f l u v i a t i l e g r a v e l s . T h e t o t a l s e q u e n c e is l i m i t e d b y a c l e a r e r o s i o n u n c o n f o r m i t y i n t h e s t r a t i g r a p h i e a l h a n g i n g . P r o f i l e s e c t i o n m 2 5 , 5 - m 2 9 , l e g e n d see f i g u r e 3 )

ProzefS der auflastbedingten Schichtverdrängung führt zur Bildung von taschen- und sackartigen Strukturen der auflagernden Schicht und initiiert ein Abströmen des verdrängten Substrats im Untergrund in B e r e i c h e geringerer Belastung. Oft ist a n h a n d der in den Pro­ filen gefundenen F o r m e n e i n e eindetitige T r e n n u n g z w i s c h e n auflastbedingten V e r c l r ä n g u n g s p r o z c s s e n und Verdrängungsprozessen infolge gravitativer Dichtesaigerung nicht möglich. Vielfach stehen b e i d e Pro­

zesse in e n g e r Wechselwirkung, die oft durch das ge­ m e i n s a m e Auftreten k l a s s i s c h e r T r o p f e n b ö d e n mit den von E I S S M A N N ( 1 9 8 1 , 1 9 8 7 ) b e s c h r i e b e n e n Girlanclenböden und Klein-Polygonen demonstriert wird. Als auflastbedingte Deformation kann im untersuch­ ten Profil die Bildung von Taschen des "Schlepps" und der fluviatilen Sande u n d Kiese in die unterlagernden feinkörnigen Talsedimente angesehen werden


Gravitative D e f o r m a t i o n s e r s c h e i n u n g e n a u s d e m Älteren Quartär d e r Leipziger Tieflandsbucht

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A b b . 9: "Tasche" fluviatiler S a n d e und Kiese innerhalb feinkörniger S e d i m e n t e der " B ö h l e n e r Schichten". T a g e b a u S c h l e e n ­ hain (Detailausschnitt Profilmeter 4 3 - 4 5 , B i l d h ö h e 1,5 m ) . F i g . 9: " P o c k e t s t r u c t u r e " o f f l u v i a t i l e s a n d s a n d g r a v e l s i n l i n e - g r a i n e d s e d i m e n t s o f " B ö h l e n e r S c h i c h t e n " , o p e n east l i g n i t e m i n e S c h l e e n h a i n ( d e t a i l s e c t i o n o f p r o f i l e m43-m45, a l t i t u d e o f f i g u r e 1,5 m ) .

(s. Abb. 9). Besonders eindrucksvoll ist dies in den Profilbereichen ml2-ml3, m33-m34 und m43-m45 zu sehen (Abb. 3, Abb. 8). Einsinkungsbeträge der Schich­ ten bis maximal 1 m sind zu beobachten. Interessant ist, daß diese Taschen zum einen nur mit fluviatilen Sanden und Kiesen (z. B. ml2/ml3, m43/m45) gefüllt sind und zum anderen, daß sie in schalerifönniger An­ ordnung zusätzlich noch mit Sediment des SchluffFeinsand-Horizontes ("Schlepp") ausgekleidet sind (z. B. m33/m34). 2.3 Aufstiegsstrukturen d e r freien Solikinese

Gravitativ-autoplastische Fließprozesse können ei­ nerseits initiiert werden als Folge der Existenz größe­ rer Belastungsunterschiede (schwankendes Mächtig­ keitsverhältnis) zwischen hangenden und liegenden Schichten eines mobilen Sedimentpaketes tind ande­ rerseits entstehen sie als Folge des Sedimentumbaus beim Prozeß der Dichtesaigerung (Freie Solikinese). Beide Antriebsmechanismen fuhren zu Aus­ gleichsbewegungen mobiler Schichten im Untergnind. Dabei entstehen Schichtaufwulstungen, diapirartige Aufstiegsstrukturen, und mitunter kommt es auch, in Abhängigkeit von den vorhandenen Dichteunter-

s c h i e d e n , der Reibung und der Mächtigkeit der über­ l a g e r n d e n S c h i c h t , z u m D u r c h b r e c h e n v o n Sedi­ m e n t f o l g e n (Diapirismus). I n n e r h a l b des Profils betrifft dies d e n Aufstieg der w e c h s e l l a g e r n d e n tertiären S e d i m e n t e d e r U n t e r e n B ö h l e n e r S c h i c h t e n in die h a n g e n d e n B e r e i c h e (s. A b b . 1 0 ) . Als aktives Medium sind d a b e i Schluffs a n d e (Legende-Nr. 7, A b b . 3) anzusehen, die die mit ihnen in Wechsellagerung stehenden hangenden, fein­ k ö r n i g e r e n S e d i m e n t e (Sandschluffe, t o n i g - k o h l i g e Schluffe) m i t s c h l e p p e n . D a b e i k o m m t e s zur Entste­ h u n g dorn- bis pilzartiger Stmkturen ( m 2 2 , m 3 0 , Abb. 3 und 7 ) und in Ausnahmefällen zu e i n e m m e h r oder w e n i g e r intensiven D u r c h b r e c h e n der h a n g e n d e n F o l g e ( m 2 7 - m 2 9 , Abb. 8).

3 Synthese

Das Auftreten der beobachteten gravitativen Defor­ mationsstrukturen im Liegenden der Sedimente des ältesten Eisvorstoßes im Saale-F.lbe-Gebiet macht ih­ re nichtglazigene Bildung deutlich. Die Deformation erfolgte weitgehend gravitativ in Auftauböden der frü-


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F . W . J U N G E , R . B A U D E N B A C H E R & L.EISSMANN

A b b . 10: Gravitative Aufstiegsstrukttiren f e i n k ö r n i g e r S e d i m e n t e d e r " B ö h l e n e r S c h i c h t e n " in h a n g e n d e B e r e i c h e , T a g e b a u S c h l e e n h a i n ( D e t a i l a u s s c h n i t t Profilmeter 2 5 - 3 0 , B i l d h ö h e 3 m ) . lag.

HI: D i a p i r i c a s c e n d i n g s t r u c t u r e s o f s i l t y s a n d y s e d i m e n t s i n t h e u p p e r p a r t o t t h e " B ö h l e n e r S c h i c h t e n " , o p e n cast

lignite

m i n e Schleenhain (detail s e c t i o n o f profile m 2 5 - m 3 0 , altitude o f figure 3 m ) .

hen Elstereiszeit bis zu B e g i n n des Eisvorstoßes in der Leipziger Tieflandsbucht. V o r der Sedimentation des rhythmisch g e s c h i c h t e t e n Dehlitz-Leipziger Bänder­ tons w a r sie abgeschlossen. D e r aus der Lagerung der S c h i c h t e n im untersuchten Profil a b z u l e i t e n d e zeitli­ c h e Ablauf läßt sieh folgendermaßen besehreiben: Im j ü n g e r e n Tertiär und frühen Quartär verfielen die äl­ teren Tertiärsedimente bis in das Niveau d e r Unteren B ö h l e n e r Schichten d e r Abtragung. In d e n Anaglazi­ a l p h a s e n der frühen Kaltzeiten k a m e n die feinkörni­ g e n Tertiärsedimente an d e n Talrändern streifenwei­ se wieder zum Absatz. W i e das b e s c h r i e b e n e Beispiel aus d e r frühen Elstereiszeit demonstriert, w e c h s e l t e n Phasen der Akkumulation und Erosion. D e n Abschluß d e r deluvial-fluviatilen T a l r a n d f a z i e s b i l d e n quarz­ reiche kiesig-sandige S e d i m e n t e . Die Zeit der danach einsetzenden glazilimnischen Sedimentation ("Schlepp" bzw. Schluff-Feinsand-Horizont) im Vor­ feld des nahenden Inlandeises war durch einen Wech­ sel v o n Dauergefrornis u n d F r o s t b o d e n d e g r a d a t i o n g e k e n n z e i c h n e t . In S t a d i e n d e s F r o s t b o d e n z e r f a l l s k a m es bei Wassersättigung innerhalb der oberen Auf­ tauschicht, die von d e n S e d i m e n t e n der Talfüllungs­ s e q u e n z e i n g e n o m m e n w u r d e , zu l a b i l e n D i c h t e ­ u n t e r s c h i e d e n . D i e s e führten zu den b e s c h r i e b e ­ n e n , k r y o g e n v e r u r s a c h t e n g r a v i t a t i v e n Sedimentausgleichsbevs egtingen. Dabei spiegeln die trop­

fen- bis netzartigen Absinkungsstrukturen der kohli­ gen Sandschluffe (ml"" m l 8 , m28, m 2 9 . Abb. 6 und 8 ) offensichtlich e i n e ältere P h a s e d i e s e r k r y o g e n e n D e f o r m a t i o n w i d e r . Als v e r g l e i c h s w e i s e jün­ g e r e k r y o g e n e D e f o r m a t i o n ist die im Profil b e o b ­ a c h t e t e T a s c h e n b i l d u n g d e r fluviatilen K i e s e u n d S a n d e ( m l 2 m l 3 . m 4 3 / m 4 5 ) a n z u s e h e n . D i e unter­ s c h i e d l i c h e Füllung d i e s e r T a s c h e n läßt a u f ihre B i l ­ d u n g n o c h w ä h r e n d d e r Sedimentation der glazilim­ n i s c h e n Randf'azies s c h l i e ß e n . Als z e i t l i c h j ü n g s t e k r y o g e n e Deformation im untersuchten Profil ist d e r b e o b a c h t e t e Aufstieg der feinkörnigen S e d i m e n t e der Talfüllungsseqtienz anzusehen. Diese wahrscheinlich durch Unterschiede in der Sedimentauflast b e d i n g t e n A u s g l e i c h s b e w e g u n g e n w a r e n z. T. von e i n e m Auf­ s c h l e p p e n der h a n g e n d e n kiesigen B e r e i c h e b e g l e i ­ tet ( m 2 7 / m 2 9 ) . A b g e s c h l o s s e n wurden sämtliche b e ­ o b a c h t e t e n , ins A n a g l a z i a l der E l s t e r v e r e i s u n g zu stellenden kryogenen Deformationserscheintingen v o n e i n e r deutlich s i c h t b a r e n (? l o k a l e n ) E r o s i o n s ­ p h a s e . D i e s e örtlich n o c h in der S e d i m e n t a t i o n s z e i t d e r g l a z i l i m n i s c h e n Randfazies e i n s e t z e n d e Abtra­ g u n g erfaßte die h a n g e n d e n Bereiche der kryoturbat g e s t ö r t e n F o l g e . D e r rhythmisch g e s c h i c h t e t e D e h ­ litz-Leipziger V o r s t o ß b ä n d e r t o n liegt diskordant a u f d i e s e r im A n a g l a z i a l d u r c h F r o s t w e c h s e l p r o z e s . s e deformierten periglaziären Sedimentunterlage.


Gravitative D e f o r m a t i o n s e r s c h e i n u n g e n a u s d e m Älteren Q u a r t ä r d e r Leipziger T i e f l a n d s b u c h t

Danksagung Bei der M i t t e l d e u t s c h e n B r a u n k o h l e AG ( M T B R A G ) m ö c h t e n wir uns für die M ö g l i c h k e i t der B e a r b e i t u n g und insbesondere b e i Herrn Geol.-Ing. Th. F i s c h k a n d l für die Unterstützung b e i d e r P r o b e n a h m e u n d Lackprofilherstellung b e d a n k e n . Für die zeichnerische Fer­ tigstellung d e r Profile d a n k e n wir H e n n H. B u l n h e i m recht herzlich.

4 Schriftenverzeichnis BELLMANN. H . - J . und R. STARKE ( 1 9 7 8 ) : E r g e b n i s s e g e o l o g i ­ scher und tonmineralogischer Untersuchungen an d e n F o r m s a n d e n der Leipziger B u c h t - In: Wiss. Ztschr. ErnstM o r i t z - A r n d t - U n i v . G r e i f s w a l d , M a t h . - N a t u r w i s s . IC, XXVII, Beitr. Miner. T e c h n o l . T o n e : 7-19, G r e i f s w a l d B Ö H M E , P. ( 1 9 6 2 ) : Lagerstätten d e r Steine und Erden im D e c k ­ gebirge des nordwestsächsischen Braunkohlenreviers. B r a u n k o h l e t a g e b a u S c h l e e n h a i n . - In: E x k u r s i o n s f ü h r e r G e o l . G e s . D D R : D a s P l e i s t o z ä n im s ä c h s i s c h - t h ü r i n ­ g i s c h e n Raunt: 7 3 - 8 0

105

E I S S M A N N , L. ( 1 9 8 7 ) : Lagerungsstörungen im L o c k e r g e b i r g e . E x o g e n e u n d e n d o g e n e T e k t o n i k im L o c k e r g e b i r g e d e s n ö r d l i c h e n Mitteleuropa.- G e o p h y s . Veröff. Univ. L e i p ­ zig, III, 4: 7-77 E I S S M A N N , 1... ( ) . P R I E S E tind F . R i a ITER ( 1 9 8 5 ) : D i e

Geologie

des N a h e r h o l u n g s g e b i e t e s Kulkwitz-Miltitz b e i M a kranstädt. Ein Leitprofil d e s Glaziärs u n d Periglaziärs in S a c h s e n . - A b b . B e r . N a t u r k u n d e m u s e u m Mauritianum. 1 1 . .3: 2 1 7 - 2 4 8 . Altenburg EISSMANN. L. ( 1 9 8 4 ) : Beiträge zur Periglazialgeologie d e s Saa­ le-Elbe-Gebietes. I. D e r T r o p f b o d e n von Süptitz, Kreis Torgau".- Abh. Ber. N a t u r k u n d e m u s e u m Mauritianum, 11, 2 : 106-113. Altenburg EISSMANN, L. ( 1 9 8 1 ) : Periglaziäre Prozesse und Permafroststnikturen a u s sechs Kaltzeiten d e s Quartärs. Ein B e i ­ trag z u r Periglazialgeologie a u s d e r Sicht d e s Saale-El­ b e - G e b i e t e s . - Altenburger Naturwiss. Forsch., 1: 1-171, Altenbttrg EISSMANN, L. ( 1 9 7 5 ) : Das Quartär der Leipziger Ticflandsbucht und angrenzender G e b i e t e tun Saale u n d E l b e Schriftenreihe G e o l . Wiss., 2. MÜLLER, G . ( 1 9 6 1 ) : Das Sand-Silt-Ton-Verhältnis in rezenten marinen Sedimenten.- N. J b . Min.: 148-163 Manuskript eingegangen a m 6 . 1 0 . 1 9 9 3


Eiszeitalter

u.

Gegenwart

106-113

44

2 Abb.

Hannover

1994

Weser und Leine am Berglandrand zur Ober- und Mittelterrassen-Zeit PETER ROHDE*)

P l e i s t o c e n e , U p p e r T e r r a c e A 3 b e r t e r r a s . s e , Middle T e r r a c e / M i t t e l t e r r a s s e , W e s e r River, Leine River, M A A R L E V E L D b o u n d a r y , fluvial history, m a p p i n g , gravel p r o v e n a n c e analyses. Upland b o r d e r region Hannover - O s n a b r ü c k , Niedersachsen, Nordrhein-Westfalen.

K u r z f a s s u n g : Bis z u m V e r e i s u n g s b e g i n n d e r Elster-Kaltzeit

Middle Terrace/Mittelterrasse period f o l l o w e d a course mark­

folgte d i e W e s e r i h r e m " a n g e s t a m m t e n " p l e i s t o z ä n e n Lauf:

ed b y the towns o f Nordstemmen, Pattensen,

H a m e l n - Springe - N o r d s t e m m e n - H a n n o v e r

W u n s t o r f a n d R e h b u r g . It is likely t o h a v e f l o w e d into t h e

- Mellen­

Gehrden,

dorf - © N i e n b u r g . B e i N o r d s t e m m e n n a h m sie die Leine auf.

W e s e r east o f U c h t e .

Reste ihrer O b e r t e r r a s s e n - K i e s e e r m ö g l i c h e n d i e s e R e ­

The

konstruktion. Erst seit d e r M i t t e l t e r r a s s e n -Zeit (Älterer

b a s e d o n mapping b y the Geological Survey o f Niedersach­

Teil d e r Saale-Kaltzeit, evtl. v o n e i n e m j ü n g e r e n Teil d e r El­

s e n ( L o w e r S a x o n y ) and on gravel p r o v e n a n c e analyses

ster-Kaltzeit a n ) verläuft d i e W e s e r in d e m T a l a b s c h n i t t H a ­

(6.3-12.5 m m fraction).

meln- Porta

a b o v e fluvial history o f t h e W e s e r a n d Leine is m a i n l y

W e s t f a l i c a . V o n hier a u s hat sie - in e i n e r

B r e i t e b i s 2 5 k m - S e d i m e n t s t r ä n g e n ö r d l i c h parallel z u m W i e h e n g e b i r g e aufgebaut. Etwa v o n Hunteburg Westlich d e s S t e m m w e d e r B e r g e s verlief sie z u m i n d e s t teilweise w e i ­ ter in Richtung D a m m e - V e c h t a .

Kartierung v o n Ober- u n d Mittelterrasse d u r c h die geologische L a n d e s a u f n a h m e

Die L e i n e d e r M i t t e l t e r r a s s e n -Zeit läßt sich v o n Nord­ s t e m m e n ü b e r P a t t e n s e n , G e h r d e n , Wunstorf, R e h b u r g ver­ folgen; sie mündete e t w a i m G e b i e t v o n Uchte in die Weser. Die in e i n e r Karte z u s a m m e n g e f a ß t e flußgeschichtliche Dar­ stellung b e r u h t w e i t g e h e n d a u f G e l ä n d e a r b e i t e n d e r G e o ­ logischen Landesaufnahme des Niedersächsischen Landes­ a m t e s für B o d e n f o r s c h u n g .

B e z ü g l i c h der F l u ß g e s c h i c h t e der eiszeitliehen W e s e r u n d L e i n e ist d e r R a n d b z w . d a s V o r l a n d der B e r g ­ landregion H a n n o v e r - Osnabrück ein Schlüsselgebiet. D i e G e o l o g i s c h e L a n d e s a u f n a h m e d e s Niedersächsi­ s c h e n L a n d e s a m t e s für B o d e n f o r s c h u n g , H a n n o v e r , hat hier in d e n letzten 2 0 J a h r e n großflächig g e a r b e i ­ tet und d a b e i d i e Verbreitung d e r ä l t e r e n F l u ß a b l a ­

[The

Weser and Leine Rivers near the northern edge

of the Niedersachsen U p l a n d during U p p e r T e r r a c e and

Middle Terrace periods]

g e n i n g e n auch im tieferen Untergrund erfaßt ( G K 2 5 ) . D a r a u s u n d a u s zusätzlichen A n g a b e n in der Litera­ tur wird im f o l g e n d e n e i n e F l u ß g e s c h i c h t e der o b e r u n d d e r m i t t e l t e r r a s s e n - z e i t l i c h e n W e s e r und L e i n e

A b s t r a c t : Up to t h e b e g i n n i n g o f the Elsterian glaciation, t h e W e s e r River h a d q u i t e a different c o u r s e n e a r t h e n o r t h e r n e d g e o f the N i e d e r s a c h s e n Upland, t h a n it h a s today. Its p r e ­

entworfen ( A b b . l ) - als Beitrag zu e i n e m T h e m a mit e t w a SOjähriger Tradition (z. B . K U R T Z 1 9 1 5 , 1 9 2 8 ) .

v i o u s c o u r s e is m a r k e d b y t h e t o w n s o f H a m e l n , S p r i n g e . Nordstemmen, H a n n o v e r , M e l l e n d o r f a n d (?) Nienburg. N e a r

D e r Begriff O b e r t e r r a s s e gilt für d i e F l u ß a b l a g e r u n ­

N o r d s t e m m e n it w a s j o i n e d b y t h e L e i n e River. T h e r e -

g e n v o r d e m e l s t e r - z e i t l i c h e n E i s v o r s t o ß ; er u m f a ß t

constntction is b a s e d o n remains o f the U p p e r T e r r a c e / O b e r -

h a u p t s ä c h l i c h e i n e n ersten Abschnitt d e r Elster-Kalt­

terrasse gravel d e p o s i t s , w h i c h c o n t a i n p e b b l e s o f T h ü r i n ­

zeit u n d vielleicht a u c h e i n e n s p ä t e r e n Abschnitt d e r

ger W a l d v o l c a n i c s . O n l y s i n c e t h e M i d d l e T e r r a c e / M i t t e l ­

v o r h e r g e h e n d e n Kaltzeit unter E i n s c h l u ß der W a r m ­

terrasse p e r i o d ( o l d e r p h a s e o f t h e Saalian a g e a n d p e r h a p s including y o u n g e r p h a s e o f t h e Elsterian a g e ) h a s t h e W e ­ ser flowed along the stretch b e t w e e n Hameln and Porta W e s t ­ falica. D o w n s t r e a m o f t h e Porta g a p , t h e river laid d o w n al­

zeit z w i s c h e n b e i d e n ( ? R h u m e - W a r m z e i t ) ; ältere A b ­ l a g e r u n g e n s i n d mit d e m B e g r i f f im e n g e r e n S i n n e nicht g e m e i n t . D e r Begriff Mittelterrasse gilt e n t s p r e ­

luvial deposits with a m a x i m u m lateral spread o f 25 km; these

c h e n d für e i n e n e r s t e n A b s c h n i t t d e r S a a l e - K a l t z e i t

deposits b o r d e r t h e W i e h e n g e b i r g e o n t h e north, e x t e n d i n g

v o r d e m drenthe-stadialen Eisvorstoß; n a c h g ä n g i g e n

w e s t w a r d s for a b o u t 5 0 k m , a n d t h e n at least part o f t h e m

Vorstellungen schließt er einen s p ä t e r e n Abschnitt der

turn n o r t h - n o r t h e a s t w a r d s n e a r H u n t e b u r g towards V e c h t a .

Elster-Kaltzeit u n d die H o l s t e i n - W a r m z e i t ein.

The

D i e Kartierung d e r "Terrassen" - g e m e i n t sind die S e ­

L e i n e River, t o d a y a tributary o f t h e Aller River, in t h e

*) Anschrift des Verfassers: Dr. P. R O H D E , N i e d e r s ä c h s i s c h e s

d i m e n t k ö r p e r - b e r u h t i. a. a u f B o h r u n g e n , die d a s

Landesamt für B o d e n f o r s c h u n g , P o s t f a c h 5 1 0 1 5 3 , D - 3 0 6 3 1

Festgestein erreicht h a b e n und e s e r l a u b e n , die L a g e

Hannover.

d e r T e r r a s s e n - B a s i s zu NN zu ermitteln. Niveau u n d


W e s e r u n d L e i n e a m B e r g l a n d r a n d zur O b e r - u n d Mittelterrassen-Zeit

Gefalle einer Basisfläche müssen d e n fluviatilen B e ­ dingungen e n t s p r e c h e n - mit d i e s e n Kriterien, die in Subrosionsgebieten u n d glaziären Stauchzonen selbst­ verständlich n i c h t g e l t e n , l a s s e n s i c h K a r t i e r e r g e b ­ nisse überprüfen. Geröllanalysen nach Ausgangsgesteinen Eine wesentliche Kartierhilfe ist die Geröllanalyse nach A u s g a n g s g e s t e i n e n (i. a. 3 0 0 - 4 0 0 S t ü c k der Fraktion 6,3-12,5 m m ) . W e s e r - K i e s hat h o h e Anteile an Bunt­ sandstein und a n Thüringer-Wald-Vulkaniten, dazu Kieselschiefer, G r a u w a c k e , Gangquarz, und erscheint d e s h a l b r o t b r a u n - b u n t . L e i n e - K i e s enthält d e m ­ g e g e n ü b e r F l a m m e n m e r g e l , w e n i g e r Buntsandstein, faktisch keine Vulkanite, aber viel Kieselschiefer u n d G r a u w a c k e u n d e t w a s Gangquarz; e r erscheint e h e r g r a u - b u n t . O b e r t e r r a s s e n - K i e s e n t h ä l t kein nordi­ s c h e s Material, Mittelterrassen-Kies bis zu 5 %, selten 8 % nordisches Material. Höhere W e r t e weisen auf fluviatil-glazifluviatile M i s c h s e d i m e n t e o d e r auf glazifluviatile Umlagerung. Stark a b w e i c h e n d von den g e ­ nannten Geröllspekü'en ist ein dritter T y p durch einen sehr h o h e n Anteil an Gang-/Milchquarz von m a x . 3 0 bis 55 % g e k e n n z e i c h n e t ; die meist g e b l e i c h t e n m e ­ s o z o i s c h e n S a n d s t e i n e verlieren sich z w i s c h e n älte­ ren, z. B . p a l ä o z o i s c h e n S a n d s t e i n e n s o w i e Quarzit, Grauwacke, Kieselschiefer und Kristallin. Der Kies er­ scheint w e i ß - b u n t . Seltene Granulit-Gerölle w e i s e n ihn als sächsisch aus. W o er frei v o n n o r d i s c h e m Ma­ terial v o r k o m m t , k a n n er e i n e m o b e r t e r r a s s e n - z e i t lichen oder älteren Elbe-Lauf zugeordnet w e r d e n ( L . E I S S M A N N 2.4.90, L . W O L F 11.7.91. jeweils pers. Mitt.: dagegen b e z o g G E N I E S E R 1970 s o l c h e n Kies seines T y p s "Dudenbostel-Rodenbostel" a u f das Flußsystem der Saale und M u l d e ) .

Die W e s e r z u r Oberterrassen-Zeit In der Flußgeschichte des h a n n o v e r s c h e n Berglandes b e w i r k t der erste, d. h. e l s t e r - z e i t l i c h e V o r s t o ß d e s skandinavischen Eises eine tiefgreifende Verände­ rung. Bis zu d i e s e r Zeit trat die W e s e r , größter F l u ß z w i s c h e n E l b e u n d R h e i n , b e i H a n n o v e r aus d e m B e r g l a n d . Mit g e o l o g i s c h e n A u g e n g e s e h e n ist d a s nicht allzu verblüffend, sondern e h e r e i n l e u c h t e n d , öffnet sich doch das Bergland bereits südlich von Han­ nover trichterförmig in einer bis zu 10 k m breiten flu­ viatilen V e r e b n u n g . A u c h w e n n d i e S a a l e - K a l t z e i t deutlich Anteil a n d e r Gestaltung hat, sind für e i n e solche Landschaftsformung m e h r als e i n e Kaltzeit, al­ so m e h r als ein J a h r h u n d e r t t a u s e n d erforderlich. Bereits südlich v o n Hameln n a h m die OberterrassenW e s e r an der h e u t i g e n Humme-MLindung b e i Klein B e r k e l ( G K 2 5 . B l . 3 9 2 2 ) Kurs n a c h N o r d o s t e n a u f Hameln-Rohrsen ( G K 25, Bl. 3 8 2 2 ; Kies auf Buntsandstein beim BITW-Verwaltungsgebäude) und durch

107

das heutige Hamel-Tal auf B a d M ü n d e r und die Dei­ ster-Pforte ( G K 2 5 , B l . 3 7 2 3 ) . Dort w e n d e t e sie sich nach Osten, g a b d e m weiten alten Prallhang nördlich Springe "letzten S c h l i f f und floß im heutigen HallerTal in O s t s ü d o s t - R i c h t u n g n a c h N o r d s t e m m e n ( G K 2 5 , B l . 3 8 2 4 ) , w o sie die Leine mit ihren v i e l e n Pläner- u n d F l a m m e n m e r g e l - G e r ö l l e n aufnahm. Ihr folgender Abschnitt w a r durch das h e u t i g e Leine-Tal ü b e r Pattensen, R e t h e n ( b e i d e G K 2 5 , B l . 3 7 2 4 ) u n d H a n n o v e r - B e m e r o d e ( G K 25, Bl. 3 6 2 4 ) n a c h Norden gerichtet und verlief weiter durch das auffällig breite heutige Wietze-Tal nach Mellendorf ( G K 25, Bl. 3 4 2 4 ) u n d zum B r e l i n g e r B e r g ( R O H D E 1 9 8 3 , 1 9 8 6 , R Ö H M 1990). Spätestens hier w a r das Flachland mit tiefer lie­ g e n d e r Festgesteinsoberfläche erreicht. D i e Richtung der W e s e r war v o n hier an wohl durch e i n e S e n k e in W e s t n o r d w e s t - R i c h t u n g etwa a u f N i e n b u r g zu vor­ gezeichnet. Auf d i e s e m Abschnitt war bei R o d e n b o s t e l ( G K 2 5 , Bl. 3 4 2 3 O t t e r n h a g e n , s. auch G E N I F S F R 1970) reiner E l b e - K i e s glaziär v e r s c h u p p t in e i n e r K i e s g r u b e er­ schlossen; bei Hagen (GK 25, Bl. 3 4 2 2 Neustadt a. R.) erbohrter Kies ist m. E. reiner Weser-Kies: W e s e r u n d E l b e mtissen also a u f b e t r ä c h t l i c h e Erstreckung g e ­ trennt g e f l o s s e n sein, sofern die A b l a g e r u n g e n d e r E l b e nicht zu e i n e r k a u m u n t e r s c h e i d b a r e n älteren Terrasse g e h ö r e n . Erst westlich von Nienburg h a b e n sich die b e i d e n Flüsse wahrscheinlich vereinigt. D i e a b hier f o l g e n d e n , bislang s e l t e n e n B e o b a c h t u n g s ­ p u n k t e deuten a u f e i n e n südwestlichen Flußverlauf. N a c h W O L F & S C H U B E R T ( 1 9 9 2 ) w ä r e d e r im G e b i e t Celle - Nienburg zu vermutende Elbe-Lauf allerdings nicht oberterrassen-zeitlich, s o n d e r n älter und damit k e i n e Fortsetzung ihres "Streumener" Elbe-Laufs. Nördlich des generell ost-west-gerichteten Abschnit­ tes der O b e r t e r r a s s e n - W e s e r u n d - E l b e sind im gla­ ziär g e p r ä g t e n B e r e i c h , d. h. a u ß e r h a l b der Nieder­ terrassen-Körper, Gerolle aus d e m Einzugsgebiet der von Süden bzw. O s t e n k o m m e n d e n Flüsse bisher nicht b e o b a c h t e t w o r d e n . Der Sachverhalt wird seit l ä n g e r e m durch d e n Begriff der " M A A R L E V F . i . n ' s c h e n Linie" b e s c h r i e b e n (z.B. L i n n e 1 9 6 1 bezügl. M A A R L E V E L D 1954, L Ü T T I G & M E Y E R 1980, G Ü K 500 Q); ein stra­ tigraphischer B e z u g ist darin nur insofern enthalten, als O b e r - und Mittelterrasse erörtert w o r d e n sind.

Die H ö h e n l a g e d e r O b e r t e r r a s s e d e r W e s e r Ü b e r das Basis-Niveau der O b e r t e r r a s s e n - S e d i m e n t e lassen sich nur für den Abschnitt H a m e l n - Hannover A n g a b e n m a c h e n : e s s e n k t sich a u f c a . 6 0 k m Er­ s t r e c k u n g v o n k n a p p 8 0 m auf e t w a 6 5 m ü b e r NN ( R O H D E 1983). Weiter im Norden ist die Lagentng gla­ ziär gestört. Das Niveau der Oberterrassen-Vorkommen zwischen Hameln und H a n n o v e r schließt e i n e n Verlauf der da-


108

PETER ROHDE

Upper Terrace/Oberterrasse period

( ? partly o l d e r t e r r a c e s ) :

c o u r s e of W e s e r River W e s e r t e r r a c e d e p o s i t s ; b a s e in m a b o v e m e a n s e a level (m.s.l.) W e s e r t e r r a c e material in glaciofluvial d e p o s i t s o

0

° ° o o o o o o

o

inferred c o u r s e of E l b e River Elbe terrace deposits E l b e t e r r a c e material in glaciofluvial d e p o s i t s

®

E l b e t e r r a c e d e p o s i t s d o w n s t r e a m of c o n f l u e n c e with W e s e r

Middle Terrace/Mitelterrasse period: c o u r s e of W e s e r River c o u r s e of L e i n e R i v e r c o u r s e o f I n n e r s t e River W e s e r t e r r a c e d e p o s i t s ( a s far a s m a p p e d ) ; b a s e in m relative to m.s.l. Leine t e r r a c e d e p o s i t s ; b a s e in m a b o v e m.s.l. L e i n e t e r r a c e material in glaciofluvial d e p o s i t s

Lower Terrace/Niederterrasse period:

terrace deposits

M A A R L E V E L D b o u n d a r y / M A A R L E V E L D ' s c h e Linie


W e s e r u n d L e i n e a m B e r g l a n d r a n d zur O b e r - u n d Mittellerrassen / . e i :

109

Abb. 1: D i e eiszeitliehen Flüsse I n n e r s t e , Leine. W e s e r und E l b e im B e r g l a n d - R a n d g e b i e t I l a n n o v e r - O s n a b r ü c k . M a ß s t a b 1:500.000. Entwurf: P. R O H D E , D e z . 1 9 9 3 , n a c h E r g e b n i s s e n d e r G e o l o g i s c h e n L a n d e s a u f n a h m e v o n N i e d e r s a c h s e n , N o r d r h e i n - W e s t ­ falen und Preufäen. Ausführung: H. M E N G E L I N G . Fig.

1.: T h e P l e i s t o c e n e rivers I n n e r s t e . L e i n e . W e s e r , E l b e i n t h e H a n n o v e r - O s n a b r ü c k area

( d r a f t b y P. R o m a : . D e c e m b e r 1 9 9 3 . a c c o r d i n g t o m a p p i n g o f G e o l o g i c a l S u r v e y s )


1 10

PETER R O H D E

maligen W e s e r durch die S e n k e zwischen Deister und Süntel ( L i n i e , I 9 6 0 ) , d. h. von B a d Münder ü b e r Lau­ e n a u n a c h Rodenberg, aus, da hier die Festgesteins­ o b e r f l ä c h e an ihren tiefsten Stellen a u c h h e u t e n o c h d i e s e s Niveau überragt. Im Stadtgebiet von H a n n o v e r ist das g e n a n n t e BasisNiveau n o c h vor der elster-zeitlichen E i s b e d e c k u n g unterschnitten w o r d e n , b e i H a n n o v e r - B e m e r o d e bis auf 3 9 m üb. NN, also um etwa 3 0 m ( A b b . 2 sowie R O H D F . 1 9 9 2 ) . In der Füllung der R i n n e w u r d e basal reiner W e s e r - K i e s , verbreitet a b e r M i s c h k i e s mit bis zu 5 % skandinavisch-baltischer Gerolle (Fraktion 6,312,5 m m ) erbohrt. Der Kies in der Rinne geht nach Sü­ den a u f c a . 10 k m Entfernung in S c h m e l z w a s s e r - K i e s ü b e r ; e r w i r d örtlich v o n M i t t e l t e r r a s s e n - K i e s d e r Leine b e d e c k t und ist daher eindeutig elster-zeitlich. Die Lage u n t e r der Mittelterrasse unterscheidet die R i n n e n f ü l l u n g selbst b e i g l e i c h e m G e r ö l l s p e k t r u m deutlich vom Oberterrassen-Körper, dessen Basis 6 - 8 m h ö h e r als die der Mittelterrasse liegt. D i e Rin­ nenbildung m u ß in einer einleitenden P h a s e des glaziären G e s c h e h e n s der Elster-Kaltzeit stattgefunden h a b e n ; sie hier e i n e m zweiten V o r s t o ß z u z u o r d n e n (vgl. W O L F & S C H U B E R T 1 9 9 2 ) , w ä r e nur u n t e r k o m ­ plizierten zusätzlichen A n n a h m e n m ö g l i c h .

Die W e s e r zur Mittelterrassen-Zeit Durch die erste E i s b e d e c k u n g w u r d e die Landschaft w e s e n t l i c h umgestaltet. D i e G l e t s c h e r d r a n g e n ins B e r g l a n d e i n u n d e r r e i c h t e n e t w a die T a l l i n i e B o ­ d e n w e r d e r - Hameln; südwestlich der Linie Hameln Rinteln - Porta Westfalica stießen sie w o h l n o c h ins Lippische Bergland vor (z.B. K A L T W A N G 1992, z.B. GÜK 500 Q ) . Für die W e s e r war der W e g von Hameln über S p r i n g e u n d H a n n o v e r damit versperrt. Sie benutzt seither das e h e m a l i g e Nebental z w i s c h e n W e s e r g e birge u n d L i p p i s c h e m K e u p e r b e r g l a n d . D i e hier zu erwartenden fluviatil-glaziären Mischbildungen schei­ n e n vollständig w i e d e r ausgeräumt w o r d e n zu sein. Erst in den Mittelterrassen-Ablagerungen gibt sich die W e s e r w i e d e r zu e r k e n n e n . D i e V o r k o m m e n ziehen sich v o n G u t H e i p e n s e n ( G K 2 5 , B l . 3 8 2 1 ) westlich von Hameln bis etwa Rinteln (GK 25, Bl. 3 8 2 0 ) am lin­ ken Talrand entlang und liegen im Abschnitt Veltheim I l a u s b e r g e ( G K 2 5 , B l . 3 1 9 ) unter den drenthe-stadialen S c h m e l z w a s s e r - S e d i m e n t e n d e r "Hausberger Schweiz". Austrittstelle der W e s e r aus d e m B e r g l a n d ist v o n n u n an das N a d e l ö h r Porta W e s t f a l i c a , e i n e erdgeschichtliche "Behelfslösung" im Vergleich zu der T a l w e i t u n g südlich von Hannover. Nördlich d e s W i e h e n g e b i r g e s h a b e n S u b r o s i o n s s e n ken ü b e r Münder-Mergel-Salinar sowie der elster-zeitliche S c h m e l z w a s s e r - A b f l u ß direkt n a c h W e s t n o r d w e s t e n d e n weiteren W e g vorgezeichnet. Auffällig ist hier die g e w a l t i g e Quererstreckung d e r Mittelterras­ 7

s e n - V o r k o m m e n v o n Minden bis U c h t e ( c a . 25 km; 1 9 6 8 s o w i e G K 2 5 , B l . 3 5 1 9 ) . N a c h rd. 5 0 k m Verlauf n ö r d l i c h d e s W i e h e n g e b i r g e s bis an d e n Kalkrieser B e r g setzt sich die Mittelterrasse unter jüngeren Schichten z. T. nach Nordnordost fort ( M E N ­ G E L I N G 1986, 1 9 9 3 ) u n d läßt sich im Stauchungsgebiet d e r D a m m e r B e r g e bis Vechta ( T K 2 5 , B l . 3 2 1 5 ) ver­ folgen. Wie Weser-Material im S t a u c h u n g s g e b i e t der Fürstenauer B e r g e zeigt, ist der w e i t e r e V e r l a u f d e r W e s e r zur Mittelterrassen-Zeit in w e s t l i c h e r Richtung zu suchen.

WORTMANN

Die H ö h e n l a g e d e r Mittelterrasse d e r W e s e r Die Basis des Mittelterrassenkörpers liegt bei Hameln randlich 65 m ü b e r NN ( K U L L E 1 9 8 5 ) , hat im G e b i e t H a u s b e r g e - Porta Westfalica ihre tiefsten W e r t e b e i ca. 4 0 m über NN ( R O H M 1985) und reicht im Nordteil des Blattgebietes 3 5 1 8 Diepenau der GK 25 bei E s s e r n bis e t w a 3 5 m ü b e r NN h i n a b . D e r hier ver­ laufende Strang mit tiefliegender B a s i s hat - südlich eines Zwischenbereiches - eine Entsprechung am F u ß des W i e h e n g e b i r g e s , w o allerdings A b s e n k u n g e n durch Subrosion ü b e r Salzgesteinen d e s Münder Mer­ gel sich ausgewirkt h a b e n können. Im h ö h e r g e l e g e ­ n e n Z w i s c h e n b e r e i c h k ö n n t e die h e u t i g e B a s i s l a g e durch glaziäre Stauchung beeinflußt sein ( W O R T M A N N 1 9 7 1 ) . Erwähnt sei hier ein Problem, das das G e b i e t Veltheim - H a u s b e r g e ( G K 25, B l . 3 7 1 9 ) betrifft: eine tibertiefte, m. E. g l a z i ä r e e h e m a l i g e R i n n e , die b e i H o l z h a u s e n bis 1 9 m ü b e r NN h i n a b r e i c h t ( R Ö H . M 1 9 8 5 ) . Es wird sich nur unter günstigen B e d i n g u n g e n klären lassen, o b die Rinnenstruktur unter d e m Mittelten-assen-Körper ansetzt (Elster-Glazifluviatil) o d e r d i e s e n d u r c h s c h n e i d e t (Drenthe-Glazifluviatil).

Die L e i n e z u r M i t t e l t e r r a s s e n - Z e i t Die Mittelterrassen-Weser hat sich w e i t a b von der Mit­ telterrassen-Leine b e w e g t . War d e r e n W e g im R a h ­ m e n der G e o l o g i s c h e n L a n d e s a u f n a h m e bis in das S t e i n h u d e r - M e e r - G e b i e t verfolgt w o r d e n ( J O R D A N & V o s s 1978), so läßt sich n u n auch die e h e m a l i g e Ver­ b i n d u n g zur W e s e r geröllanalytisch aufzeigen. In der vom Elster-Eis geprägten Landschaft führte je ein Mittelterrassen-Strang von SchLilenburg bzw. Schliekum aus der nördlichen Richtung des Leine-Tals n a c h Nordwesten ( G K 25, Bl. 3724). Am B e n t h e r Berg und Stemmer Berg vorbei ( G K 25, B l . 3 6 2 3 ) lassen sich die grau-bunten K i e s e leicht bis in die G e g e n d v o n G ü m m e r ( G K 2 5 , B l . 3 5 2 3 ) verfolgen. Weiter im Nordwesten findet m a n Leine-Material nur n o c h mit Schmelzwasser-Material vermischt; im Ü b e r g a n g s b e ­ reich sind auch Verzahnungen bekannt. Vor allem die F l a m m e n m e r g e l - G e r ö l l e der Leine e r m ö g l i c h e n e s ,


Holozän

Abspülsand

Weichsel-Kaltzeit

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Beckenschluff, M u d d e

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Löß(im Bergland)

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Fließerde

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.

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Geschiebedecksand

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Niederterrassen-Sand

Erosion bis r d . 10 m unter Talaue

Saale-Kaltzeit, jüngerer Teil

Drenthe-Grundmoräne

Saale-Kaltzeit

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Drenthe-Schmelzwasser-Schluff bis -Sand

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A r c h ä o l o g i s c h e Zeugnisse (+) gefunden, ( - ) zu erwarten

Gravettien ( - ) bis Stielspilzengruppen ( - ) Weichsel-Kaltzeit Saale-Kaltzeit, jüngerer Teil

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Mousterien(-), Micoquien(-) Jung-Acheuleen (+)

Erosion bis r d . 2 5 m unter Talaue Mittelterrassen-Schichten

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Saale-Kaltzeit, B e g i n n Elster-Kaltzeit, jüngerer Teil

Erosion bis ca. 2 m über Talaue

Elster-Kaltzeit, jüngerer Teil

Flußrinnen-Schichten (Weser)

Elster-Kaltzeit

Jung-Acheuleen ( + ) mit Geschiebeflint

Erosion bis ca. 17 m unter Talaue Oberterrassen-Schichten (Kies bis Sand der W e s e r )

Elster-Kaltzeit, Beginn, z.T. altert?)

Erosion bis r d . 10 m über Talaue

Jüngste Prä-Elster-Kaltzeit(?)

Terrassen-Kies (Weser) (nur: M o o r b e r g bei Sarstedt)

Ä!ter(?) als Elster-Kaltzeit

Festgesteinsuntergrund (Ton-bis Mergelstern, Kalkstein)

Kreide-Zeit

Mittel-Acheuleen ( - } ohne Geschiebeflint

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O o O °~ 0_ n ~ 0 „ o. —

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Abb.

2.: S c h e m a t i s c h e r T a l r a n d - Q u e r s c h n i t t d e s G e b i e t s R e t h e n - B e m e r o d e s ü d l i c h v o n H a n n o v e r ( G e o l o g i s c h e K a n e 1 : 2 5 . 0 0 0 ,

B l . 3 6 2 4 H a n n o v e r ) . Entwurf: P. ROHDE, F e b r u a r 1 9 9 2 , n a c h B o h r u n g e n d e r Stadt H a n n o v e r ( U - B a h n ) . L ä n g e n u n m a ß s t ä b l i c h . Fig. 2.: Schematic section through eastern side of present Leine valley in the Rethen-Bemerode area, south of I lannover.

v<rrrJ

Moorberg NE Sarstedt

Drenthe-Schmelzwasser-Sand

(Kies, Sand; Leine u n d Innerste)

I •

Jung-Acheuleen ( - ) b i s spät-paläolithische K u l t u r e n ( - )

Niederterrassen-Kies (Leine mit Innerste)

k°o°o°°;°„"j

k!°.VC°.M

Neolithikum ( + ) und jünger Mesolithikum ( + )

Auelehm (Leine)


112

PETER ROHDE

aus d e n Mischsedimenten d e n W e g der Mittelterras­ s e n - L e i n e im s ü d l i c h e n S t e i n h u d e r - M e e r - G e b i e t zu rekonstruieren und g e g e n d e n etwas weiter nördlich gelegenen der Oberterrassen-Weser abzugrenzen (JOR­ DAN & V o s s 1 9 7 8 ) . Leine-Material ist n o c h nordwest­ lich von L o c c u m in S c h m e l z w a s s e r - K i e s n a c h g e w i e ­ sen w o r d e n ( G K 25, B l . 3 5 2 0 ) . Nur einige Kilometer w e i t e r w e s t l i c h ist die M i t t e l t e r r a s s e n - W e s e r in die West-Richtung umgebogen; hier, im Gebiet von l i c h ­ te ( G K 2 5 , B l . 3 5 1 9 ) , wird die Leine in die W e s e r ein­ g e m ü n d e t sein. Die Basis d e s Mittelterrassen-Körpers der Leine liegt bei S c h u l e n b u r g in randlicher Lage 6 8 m, bei Koldin­ g e n 5 9 m, b e i R o l o v e n 54 m ü b e r NN ( G K 2 5 , Bl. 3 ^ 2 4 ) . b e i Ditterke 4 9 m ( G K 2 5 , B l . 3 6 2 3 ) , bei Dedensen 4 0 ü b e r NN ( G K 2 5 , B l . 3 5 2 3 ) . Für die B e r e i c h e glazitluviatiler 1 Imlagerungen ist die Ten'assen-Basis nicht mehr zu ermitteln. Für den Mün­ d u n g s b e r e i c h g e l t e n e t w a 3 7 m ü b e r NN ( G K 2 5 , Bl. 3 5 1 9 ) .

Diskussion Die v o r l i e g e n d e flußgeschichtliche Deutung schließt eine von der G K 25, Bl. 3 3 2 0 Liebenau, a b w e i c h e n d e s t r a t i g r a p h i s c h e Einstufung v o n W e s e r - K i e s e n ein. Diese, in glaziären Stauchzonen z. T. auf Elster-Grund­ m o r ä n e b e s c h r i e b e n , enthalten nach Li T T I G 6; M F . Y K R ( 1 9 8 0 ) in der Fraktion 20-63 m m 10-16% bzw. 2 1 - 3 8 % skandinavisch-baltischer Gesteine sowie 3-11 % Milch­ quarz u n d werden von d e n Autoren einer Weser-Mit­ telterrasse nördlicher Geröllfazies zugeordnet, w o b e i auch Schüttungsgefüge u n d S e d i m e n t f a r b e b e r ü c k ­ sichtigt sind. M. E. liegt hier Mischkies mit Material der W e s e r - O b e r t e r r a s s e und s o l c h e m der mutmaßlichen E l b e - O b e t t e i T a s s e sowie mit skandinavisch-baltischem Material aus G l e t s c h e r s c h m e l z w ä s s e r n vor.

Analyse-Beispiel aus der ehemaligen Sandgrube \ B ü h r e n . C K 2 5 . Bl. 3320 Liebenau. R: 35 0 9 890/ H: 5 8 33 i 10 G e l ä n d e 4 0 in ü b e r N N / P r o b e v o n 1 9 9 1 , 2.8-3.0 m unter G e l . Fraktion 6.3-12.5 m m 390 G e r o l l e : Nordische G e s t e i n e 13,8% Kristallin 8.2%, Sandstein u. Quarzit 2,8 %. Feuer­ stein 2,8 % Einheimisch-mesozoische Gesteine 23,.3 % B u n t s a n d s t e i n 13.1 %. s o n s t i g e S a n d s t e i n e 1.3 %. F l a m m e n m e r g e l 0,5 %. s o n s t i g e S p o n g i e n g e s t e i n e 1,8 %, T e r t i ä r - Q u a r z i t u . E i s e n s a n d s t e i n 0.5 %, T o n e i s e n s t e i n 6,1 % Einheimisch-paläozoische Gesteine 50.3 % T h ü r . - W a l d - V u l k a n i t e 1 1 , 6 %. Granit 4 , 4 %, Glim­ m e r s c h i e f e r u. G n e i s 1,8 %, Kieselschiefer 11.0 %, S a n d s t e i n u. d u n k l e r Q u a r z i t 1 1 . 0 "<>. G r a u w a c k e 7,2 %, heller Quarzit 3,3 % Quarz 12,6% Restquarz 2,6 %, Milchquarz u. G a n g q u a r z 10,0 %.

O b die M i s c h u n g b e i der ersten o d e r e i n e r zweiten Ablagerung erfolgt ist, m u ß offen bleiben. G e g e n Mit­ telterrasse spricht 1. die b e t r ä c h t l i c h e n o r d i s c h e K o m p o n e n t e , d e n n selbst in d e r glaziär geprägten U m g e b u n g z. B . von H a n d o r f (TK 25, Bl. 3 4 1 4 Holdorf), des H o h e n Sühn ( i ' K 2 5 . B l . 3 3 1 6 D i e p h o l z ) und v o n V e c h t a enthält der Mittelterrassen-Kies der Fraktion 6 , 3 - 1 2 , 5 m m nur 1 bis 4 % nordisches Material (K.-D. MEYER, 1980, b e ­ stimmte in d e n D a m m e r B e r g e n , G e b i e t d e s Blattes 3414 Holdorf, in der Fraktion 20-63 m m 4 bis 7 % nor­ dische Gesteine) 2. das V o r k o m m e n deutlich außerhalb des derzeit b e ­ k a n n t e n V e r b r e i t u n g s g e b i e t e s der W e s e r - M i t t e l t e r ­ r a s s e (statt d e s s e n a b e r in der "Zielrichtung" d e s etwas b e s s e r b e k a n n t e n Abschnittes d e r W e s e r - O b e r ­ terrasse v o n den Breiinger B e r g e n bis H a g e n N Neu­ stadt a . R . , s. A b b . l ) , E i n e m a n d e r e n Erklärungsmodell g e m ä ß k ö n n t e der g e n a n n t e Kies nach fluviatiler U n t e r s c h n e i d u n g der Mittelterras.se (östlich von Uchte durch die W e s e r ) fluviatil b i s glazifluviatil abgelagert w o r d e n sein, kurz b e v o r das Drenthe-Eis bis hier v o r g e s t o ß e n war. Ein s o l c h e r V o r g a n g e n t s p r ä c h e dem, d e r zuvor bezüg­ lich d e r Elster-Kaltzeit für das G e b i e t von H a n n o v e r b e s c h r i e b e n w o r d e n ist (s. Abschn. "Die H ö h e n l a g e der O b e r t e r r a s s e der Weser"). Diese D e u t u n g k ö n n ­ te sich a u f K a r t i e r e r g e b n i s s e im G e b i e t d e s B l a t t e s 3520 Loccum der G K 25 stützen, w o die entsprechende Kies-Basis bei 16 m über NN liegt. K.-D. M E Y E R hat die Darstellung in L Ü T T I G & M E Y E R ( 1 9 8 0 ) a u s seiner heutigen Sicht bestätigt. Ich d a n k e ihm in diesem Z u s a m m e n h a n g für s e i n e vielen, auch sonst geführten kollegialen fachlichen G e s p r ä c h e . Die offenen Fragen lassen sich nur durch w e i t e r e Unterstichungen beantworten. Vielleicht erleichtert die Rußg e s c h i c h t l i c h e Darstellung als ein Z w i s c h e n e r g e b n i s das g e z i e l t e Ansetzen künftiger Arbeilen.

Schriften- u n d Kartenverzeichnis G E N I E S E R , K . ( 1 9 7 0 ) : Ü b e r Quarze. Amethyste und verkieselte Fossilien. - O v e r d r u c k G r o n b o o r e n Hamer, 2: 35-64, 4 A b b . , 3 T a b . : I.osser/Nederland. JORDAN-, H. & V o s s , 11.11. ( 1 9 7 8 ) : G e r ö l l a n a l y t i s c h e G l i e d e ­ rung d e r pleistozänen Kiessande nordwestlich von Han­ n o v e r . - Eiszeitalter u. G e g e n w a r t . 2 8 : 1 0 - 3 8 . 8 A b b . . 3 T a b . ; Qhringen/Württ. K A L T W A N G , J . ( 1 9 9 2 ) : D i e pleistozäne V e r e i s u n g s g r e n z e im s ü d l i c h e n Niedersachsen und im ö s t l i c h e n Westfalen. Min. g e o l . Inst. Univ. H a n n o v e r . 3 3 : 1 6 1 S., 7 A b b . . 3 8 ' l a b . . 4 9 K L ; Hannover. KiRTZ. E. ( 1 9 1 5 ) : Die W a n d e r u n g e n d e r mittleren Elbe bis zum Harz vor d e m Rand des Inlandeises, n a c h g e w i e s e n an Flußgeröllen. - Z. deutsche geol. G e s . , 67: 2 3 1 - 2 7 4 , Taf. 2 8 ; Berlin. - ( 1 9 2 8 ) : D i e W e s e r im Vereisungsgebiet w ä h r e n d d e r


113

W e s e r und L e i n e a m B e r g l a n d r a n d zur O b e r - und Mittelterrassen-Zeit

ersten u n d z w e i t e n Eiszeit. - Z. d e u t s c h e g e o l . G e s . . 7 9 ( 1 9 2 7 ) : 4 5 7 - 5 1 4 . Tat". 9 : Berlin.

profil, 4 ( 1 9 9 2 ) : 1-43. 1 8 A b b . , 2 5 T a b . ; Freiberg. WORTMANN, II. (1968): Die morphogenetische Gliederung

RULLE, S. ( 1 9 8 5 ) : D r e n t h e - s t a d i a l e S t a u b e c k e n - S e d i m e n t e

d e r Q u a r t ä r b a s i s d e s W i e h e n g e b i r g s v o r l a n d e s in Nord­

( P l e i s t o z ä n ) u n d ihr L a g e r u n g s v e r b a n d a u s z w e i Auf­

westdeutschland.

s c h l ü s s e n im W e s e r t a l z w i s c h e n Rinteln u n d H a m e l n . -

227-239,

- E i s z e i t a l t e r u. G e g e n w a r t , 1 9 :

Dipl.-Arb. Univ. H a n n o v e r : 8 2 S., 1 8 A b b . , 8 T a b . , 4 Tai'.,

- ( 1 9 7 1 ) : G e o l o g i s c h e Karte v o n N o r d r h e i n - W e s t f a l e n

i A b b . , 1 T a b . , 1 Tai".; Ö h r i n g e n / W ü r t t .

1 : 2 5 0 0 0 . mit E r l ä u t e r u n g e n . B l . 3 6 1 7 L ü b b e c k e u n d

3 Anl.: H a n n o v e r . - [Unveröff.] LÜTTIG, G. ( I 9 6 0 ) : N e u e Ergebnisse q u a r t ä r g e o l o g i s c h e r F o r ­ s c h u n g im R ä u m e Alfeld - H a m e l n - Elze. - G e o l . J b . . 7 7 :

Bl. 3 6 1 8 I l a t u i m . - 2 1 4 S., 24 A b b . , 13 T a b . , 3 Taf.. 2 Kt.: Krefeld.

3 3 7 - 3 9 0 , 11 A b b . . 5 T a b . . 3 Taf.; H a n n o v e r . - ( 1 9 6 1 ) : N e u e I n t e r g l a z i a h o r k o m m e n b e i L i e b e n a u a.d.

G K 2 5 - G e o l o g i s c h e Karte von N i e d e r s a c h s e n / Nordrhein-

W e s e r . - G e o l . J b . . 7 8 : 173-197. 6 A b b . , 1 T a b . : H a n n o ­

W e s t t ä l e n / P r e u ß e n 1 : 2 5 0 0 0 , mit E r l ä u t e r u n g e n . - H a n n o ­

ver.

v e r / Krefeld/ Berlin.

- & M E Y E R , K . - D . ( 1 9 8 0 ) : G e o l o g i s c h e Karte von N i e d e r ­

F o l g e n d e Blätter:

s a c h s e n 1 : 2 5 0 0 0 , mit Erläuterungen, B l . 3 3 2 0 L i e b e ­

3320 Liebenau

[LÜTTIG & MEYER]

nau. - 1 1 8 S.. 9 A b b . , 12 T a b . , 7 Kt.; H a n n o v e r .

3321 Nienburg, W.

[VOSS]

3420 Stolzenau

[HÖHE]

"

w e s t d e u t s c h l a n d . - E i s z e i t a l t e r u. G e g e n w a r t . 4 / 5 :

3421 Husum

Ivossl

"

1 0 - 1 " . 2 A b b . : Ö h r i n g e n Württ.

3a22 Neustadt a. K.

[JORDAN H.I

3423 Otternhagen

[HÖFLE & SCHXEEKLOTH]

11

s e n 1 : 2 5 0 0 0 . mit E r l ä u t e r u n g e n . B l . 3 5 1 4 V ö r d e n . -

3 4 2 4 Mellendorf

[LANG]

11

125 S.. 3 5 A b b . , 5 'Lab., 7 Kl.; H a n n o v e r .

3514 Vörden

[MENGELING]

3515 Hunteburg

[MENGELING]

"

25 0 0 0 , mit Erläuterungen, Bl. 3 5 1 5 1 lunteburg. - 189 S..

3518 Diepenau

[ROHDE, lfd. Kartierung]

"

57 Abb.. 11 T a b . . 7 Kt.: H a n n o v e r .

3519 Uchte Süd

[ROHDE, Kt.-Mskr.1992]

M A A R L E V E L D , G . C . ( 1 9 5 4 ) : Ü b e r f l u v i a t i l e K i e s e in N o r d ­

M E N G E L I N G , H. ( 1 9 8 6 ) : G e o l o g i s c h e K a r t e v o n N i e d e r s a c h ­

- ( 1 9 9 3 ) : G e o l o g i s c h e Karte v o n N i e d e r s a c h s e n

1 :

M E Y E R . K . - D . ( 1 9 8 0 ) : Zur G e o l o g i e d e r D a m m e r u n d F ü r ­

Hannover

1980 1991 1981 1982 1980 1974 196" 1986

" "

1993

3520 Loccum

[ROHDE]

stenauer Stauchendmoränen (Rehburger Phase des

3521 Rehburg

[lORDAX. H.I

Drenthe-Stadiums). - Festschr. G. K E L L E R : 8 3 - 1 0 4 , 3 A b b . ,

3522 Wunstorf

[Voss]

1 Tab., 1 Taf.; O s n a b r ü c k (Verlag A . T h . W e n n e r ) .

3523 Garbsen

[ROHDE]

"

1979 1978

"

1962

1992 1979

3524 Isernhagen

ILANGI

zeitlicher S e d i m e n t k ö r p e r im R a u m H a u s b e r g e - V e l t ­

3615 Bohmte

[HIXZE]

1982

h e i m / W e s e r . - D i p l . - A r b . u. Kartier. U n i v . H a n n o v e r :

3616 Pr. Oldendorf

[HINZE]

1983

107 S „ 5 3 A b b . , 7 Anl.: H a n n o v e r . - [Unveröff.]

3617 Lübbecke und

- ( 1 9 9 0 ) : U n t e r s u c h u n g e n zur S a a l e - z e i t l i c h e n T a l - L i n d

3618 Hartum

[WORTMANN]

Flußgeschichte in d e r W e d e m a r k N H a n n o v e r . - S c h w e r -

3619 Petershagen

[WORTMANNJ

punktprogr. D F G "Fluviale M o r p h o g e o d y n a m i k im J ü n ­

3623 Gehrden

g e r e n Quartär", DFG Gr 8 1 3 / 3 - 2 : 6 3 S e i t e n . 3 8 A b b . , Tab.; B o n n - B a d G o d e s b e r g . 1 : 25 0 0 0 . mit Erläuterungen, Bl. 3 7 2 4 Pattensen. - 192 S.,

3820 Rinteln

43 Abb., 31 T a b . , 2 Taf., 8 Kt.; H a n n o v e r .

3821 I Icss.Oldendorf

[NAUMANN]

1927

- ( 1 9 8 6 ) : G e o - U m w e l t im B e r g l a n d - Q u a r t ä r z w i s c h e n

3822 Hameln

[NAUMANN &• BURRE]

1927

o b e r e r W e s e r u n d Leine. - D E U Q U A , 2 3 . T a g . , E x k u r s . B :

3824 Elze

RöllM, H. ( 1 9 8 5 ) : B a u u n d Z u s a m m e n s e t z u n g e n S a a l e - l ä s ­

R O H D E , P. ( 1 9 8 3 ) : G e o l o g i s c h e K a r t e v o n N i e d e r s a c h s e n

Krefeld

1971

[EllERT & GRUPEI

Berlin

1928

3624 Hannover

[DlETZl

Hannover

1959

3719 Minden 3724 Pattensen

[GREPE. K O E R T S STACH]

Berlin

[ROHDE]

Hannover

[NAUMANN]

Berlin

1933 1983 1922

|5 S., 19 A b b . , 1 T a b . . 1 Beil.; H a n n o v e r . - ( 1 9 9 2 ) : Leinetal südlich H a n n o v e r . - In: S. Viai.[Hrsg.l: E r l ä u t e r u n g e n zu d e n T a g e s e x k u r s i o n e n I u n d II d e r

1968

[LÜTTIG, kart. 1953/57, 7

3922 Kin liohsen 3924 Gronau

VlNREN, kart. 1 9 5 T>]

Hannover

[GRUPE]

Berlin Hannover

[JORDAN. H.I

1916 1987

H t i g o - O b e r m a i e r - G e s c i l s c h a f t a n l ä ß l i c h ihrer ' l ä g u n g im April 1 9 9 2 in H a n n o v e r : 2 8 - 3 1 . A b b . 1 1 : H a n n o v e r (Ndrs. L a n d e s m u s e u m ) . W O L F , L. & S C H U B E R T , G . ( 1 9 9 2 ) : D i e spättertiären bis e l s t e r ­ eiszeitlichen T e r r a s s e n d e r E l b e u n d ihrer N e b e n f l ü s s e und die G l i e d e r u n g der Elster-Kaltzeit in S a c h s e n . - G e o -

G Ü K 5 0 0 Q - Q u a r t ä r g e o l o g i s c h e Ü b e r s i c h t s k a r t e v o n Nie­ d e r s a c h s e n 1 : 5 0 0 0 0 0 . - 1 Kt.; H a n n o v e r (Ndrs. L a n d e s a m t f. B o d e n f o r s c h u n g ) . - [In Vorbereit., Mskr. 19931

Manuskript e i n g e g a n g e n am 22. 1 1 . 1 9 9 3


Eiszeitalter

u.

Gegenwart

1 1 4 — 128

44

Hannover

3 Abb.. 1 T a b . . 1 Beil.

1994

Geologische, geomorphologische und pollenanalytische Untersuchungen zum Toteisproblem im Bereich der Osterseen südlich von Seeshaupt (Starnberger See) W O L F G A N G B L U D A U & LUDGF.R

FELDMANN*)

W ü r m - p l e n i g l a c i a l , lateglacial, p o s t g l a c i a l , p o l l c n a n a l y t i c a l study, d e a d i c e , retreating p h a s e s , plenb/lateglacial boundary G e r m a n Alpine F o r e l a n d , Isar-Loisach g l a c i e r , O s t e r s e e n , B a v a r i a T K 2 5 : Nr. 8 1 3 3 , 8 2 3 3 . 8 2 3 4 , 8 3 3 3 . Kurzfassung:

D i e glazialen u n d glazilluviatilen A b l a g e ­

m o u n t a i n s a r e to date in t h e pleniglacial, w h e r e a s the gla­

n i n g e n im B e r e i c h d e r O s t e r s e e n südlich d e s S t a r n b e r g e r

c i a l - g e o l o g i c a l "Bühl-Stadium" c o i n c i d e s with t h e p a l y n o ­

Sees b e l e g e n eine großflächige Verbreitung von Toteis a m

logical b o u n d e r y

E n d e d e r letzten Eiszeit. D e r R ü c k z u g d e s G l e t s c h e r s e r ­

d e a d i c e c o u l d p r o b a b l y b e p r e s e r v e d till B ö l l i n g / A l l e r ö d .

folgte d u r c h s u k z e s s i v e n subglazialen

Zerfall d e r G l e t s c h e r z u n g e

1 lochgebieten.

Durch

die

o f t h e p l e n i V l a t e g l a c i a l . Last parts o f

an

palynologische

Inhalt

Auswertung zweier Bohrprofile kann der Gletscherzerfall datiert w e r d e n . In b e i d e n Profilen w u r d e n das a u s g e h e n d e H o c h g l a z i a l s o w i e d a s g e s a m t e Spät- u n d Postglazial a n g e ­ troffen. I n d e n h o c h g l a z i a l e n S e d i m e n t e n finden s i c h therm o p h i l e E l e m e n t e in guter Erhaltung, d e r e n durch Ferntransport

diskutiert

1

Einleitung

2

Das

wird. D a s Spätglazial b e ­

3

ginnt m i t d e r b e k a n n t e n F l o r e n a s s o z i a t i o n u n d enthält z u ­ dem umgelagerte Thermophile. Diese können

frühestens

in d a s S e d i m e n t gelangt sein, als d e r G l e t s c h e r d e n A l p e n ­ n o r d r a n d erreicht hatte. D a m i t sind die G l e t s c h e r s t ä n d e a u ß e r h a l b d e s G e b i r g e s vermutlich ins Hochglazial ZLI d a ­ tieren, w ä h r e n d

das glazialgeologische Bühl-Stadium mit

der palynologischen Hoch-/Spätglazialgrenze

zusammen­

fallen dürfte. Letzte T o t e i s r e s t e k ö n n e n sich m ö g l i c h e r w e i ­

U n t e r s u c h u n g s g e b i e t und Literatur­

übersicht

Einlagerung

D i e glazialen u n d glazifluvialen A b l a g e ­ r u n g e n im B e r e i c h d e r O s t e r s e e n

4

Palynologische

4.1

Methodik

Untersuchungen

4.2

Profilbeschreibung

4.2.1

Stechsee I

4.2.2

S t e c h s e e II Diagrammbeschreibung

4.3

und

b i o s t r a t i g r a p h i s c h e Datieru ng

s e b i s ins B ö l l i n g / A l l e r ö d e r h a l t e n h a b e n . 4.3.2

Stechsee I

[Geological, g e o m o r p h o l o g i c a l a n d palynological

4.3.2

S t e c h s e e II

r e s e a r c h o f the p r o b l e m o f dead ice south o f the

4.4

Diskussion

S t a r n b e r g e r See]

4.4.1

Hochglazial

4.4.2

Älteste T u n d r e n z e i t ( l a )

A b s t r a c t : T h e glacial a n d fluvioglaeial d e p o s i t s in t h e a r e a

4.4.3

B ö l l i n g (Tb) - P r ä b o r e a l ( I V )

5

Ergebnisse

6

Schriftenverzeichnis

o f t h e O s t e r s e e n south o f t h e S t a r n b e r g e r S e e p r o v e a s p r e a d i n g o f a large skale o f d e a d i c e at t h e e n d o f t h e last pleniglacial. T h e retreat o f t h e g l a c i e r h a p p e n d b y falling in several parts o f t h e glacier t o u n g u e step b y step at t h e s u b glacial u p l a n d . With h e l p o f t h e p a l y n o l o g i c a l e v a l u a t i o n o f t w o w e l l l o g s t h e distintegration o f t h e glacier c a n b e datet. The ending

1

o f t h e pleniglacial t i m e a n d also t h e w h o l e

late- a n d postglacial time w e r e f o u n d

Einleitung

in b o t h w e l l l o g s . In

t h e p l e n i g l a c i a l s e d i m e n t s t h e r m o p h i l e e l e m e n t s a p p e a r in

Seit P E N C K & B R Ü C K N E R ( 1 9 0 1 / 0 9 ) herrscht im A l p e n ­

a g o o d p r e s e r v a t i o n , w h o s e a p p e a r e n c e is p r o b a b l y c a u s ­

vorland

ed b y l o n g d i s t a n c e tligth. T h e lateglacial starts with t h e well k n o w n flora-association a n d m o r e o v e r k e e p s illuviated t h e r m o p h i l e s . T h e s e c o u l d earliest c o m e t o t h e s e d i ­ m e n t s w i i e n t h e glacier r e a c h e d t h e northern b o r d e r o f t h e alps. H e r e w i t h

t h e glacial retread p h a s e s o u t s i d e o f t h e

die

Ansicht vor,

würmzeitlichen

daß

der

Vorlandgletscher

"Rückzug" in

Form

der einer

l a n g s a m n a c h Süden w e i c h e n d e n Gletscherstirn e r ­ folgte. D a s Alter d i e s e s R ü c k z u g e s wird u n t e r s c h i e d ­ lich a n g e g e b e n , da bis h e u t e n o c h k e i n e a l l g e m e i n gültige

glazialgeologische

Grenze

zwischen

dem

H o c h - u n d Spätglazial definiert w u r d e . S o wird die *) Anschriften d e r Verfassen Dr. W . B i t D M . G e o l o g i s c h e s L a n d e s a m t B a d e n - W ü r t t e m b e r g , Albertstr. 5, 7 9 1 0 4 Frei­ burg; Dr. L. FELDMANN, Inst. f. G e o l o g i e und P a l ä o n t o l o g i e , T U Clausthal, Leibnizstr. 1 0 , 3 8 6 7 8 Clausthal-Zellerfeld

Zeit d e s G l e t s c h e r r ü c k z u g e s v o n d e n ä u ß e r e n E n d ­ moränen (1929:

b i s zum A l p e n n o r d r a n d

z.B. bei

KNAUER

1 2 5 ) ins ( g l a z i a l g e o l o g i s c h e ! ) Spätglazial d a -


G e o l o g i s c h e , g e o m o r p h o l o g i s c h e u n d pollenanalytische U n t e r s u c h u n g e n zum T o t e i s p r o b l e m im B e r e i c h der O s t e r s e e n südlich v o n S e e s h a u p t (Starnberger S e e )

I I ?

tiert ( z . B . K N A U E R 1929: 2 5 ; S C H A E F E R 1940: 8 0 , 1 9 5 1 : 2 7 ) , v o n ande­ ren a b e r auch ins Hochglazial ( E B E R S 1 9 5 5 : 100; K A I S E R 1 9 6 3 : 2 1 0 ; FELDMANN

1990;

125)

.

HABBE

( 1 9 8 5 : 5 5 ) schlägt für diese Zeit "Späthochglazial" vor. Aus in­ neralpiner Sicht b e g i n n t das Spät­ glazial mit d e m Bühlstadium, d e m e r s t e n Gletscherhalt innerhalb d e s G e b i r g e s (vgl. z. B . M A I S C H 1 9 8 2 ; P A T Z E L T 1972: 4 8 ) .

Die Ansichten ü b e r die Art d e s R ü c k z u g e s reichen v o n der lang­ s a m nach Süden w e i c h e n d e n Glet­ scherstirn (z. B . G E R M A N 1970; 7 5 ) bis z u m Zerfall d e s Gletschers mit vertikalem Abschmelzen ohne Rückzugshalte

(GAREIS

1978).

In

d i e s e m Aufsatz erfolgt e i n e Ver­ knüpfung des g l a z i a l g e o l o g i s c h e n R ü c k z u g s g e s c h e h e n s mit d e r rela­ tiven Altersbestimmung mittels d e r palynologischen Datierung als Beitrag zur Grenzbestimmung Hoch-/Spätglazial u n d zur Toteis­ problematik im Alpenvorland.

2 Das Untersuchungsgebiet und Literaturübersicht

p h a s e o f Pähl, 7 ) e n d m o r a i n e s a n d 8 ) g r a v e l s o f t h e phase o f T a n k e n r a i n . 9 ) e n d m o r a i n e s

D a s Untersuchungsgebiet umfaßt d e n Bereich der O s t e r s e e n südlich d e s Starnberger S e e s ( A b b . 1) einschließlich der Schotterflächen z w i s c h e n Habach u n d Seeshaupt. Die Osterseen stellen eine im Al­ p e n v o r l a n d e i n m a l i g e Eiszerfalls­ landschaft dar. Sie umfassen d e n eigentlichen O s t e r s e e s o w i e 12 k l e i n e r e Seen, die als T o t e i s l ö c h e r gedeutet werden. N e b e n d e n S e e n finden sich auch zahlreiche t r o c k e ­ n e T o t e i s l ö c h e r s o w i e Randterrassen tind Kamesablagertingen, die d e n Charakter des G e b i e t e s als Eiszerfallslandschaft b e l e g e n . D e r Starnberger S e e ist das Zun­ g e n b e c k e n des Starnberger Glets c h e r l o b u s , eines Teilgletschers d e s Isar-Loisach-Gletschers. Das O s t e r s e e n g e b i e t w u r d e erst­ mals ausführlich v o n R O T H P L E T Z (1917) beschrieben, nachdem

a n d 1 0 ) gravels o f t h e p h a s e o f W e i l h e i m , 11) e n d m o r a i n e s a n d 1 2 ) g r a v e l s o f t h e p h a s e

MUNTHE

o f P o l l i n g , 13) e n d m o r a i n e s a n d 14) u p p e r , 1 5 ) m i d d l e a n d 16) l o w e r g r a v e l s o f t h e p h a ­

290-292)

Abb. 1 : Die Gletscherstände des Loisaehgletsehers zwischen Ammersee und Alpenrand 1) M e s o z o i k u m d e r A l p e n . 2 ) M o l a s s e . 3 ) R / W - i n t e r g l a z i a l e u n d würmfrühglaziale S c h i e f e r k o h l e n . z . T . u n t e r j ü n g e r e n A b l a g e r u n g e n , 4 ) M u r n a u e r S c h o t t e r ( V o r s t o ß s c h o t t e r ) , 5 ) E n d m o r ä n e ( E M ) d e r W e s s o b r u n n e r P h a s e , 6) EM d e r P ä h l e r P h a s e , 7 ) EM u n d 8 ) S c h o t t e r d e r T a n k e n r a i n e r P h a s e , 9 ) EM u n d 1 0 ) Schotter der Weilheimer Phase, 11) E M u n d 1 2 ) Schotter der Pollinger Phase, 13) EM und 1 4 ) o b e r e r , 1 5 ) mittlerer, 1 6 ) unterer S c h o t t e r d e r Uffing-Schwaig a n g e r P h a s e , 1 7 ) E s c h e n l o h e r Halt. 1 8 ) Kalktuff Fig. 1: T h e g l a c i a l r e t r e a d p h a s e s o f t h e L o i s a c h g l a c i e r b e t w e e n t h e A n i m e r s e e a n d the border o f the Alps 1) M e s o z o i k u m o f t h e A l p s , 2 ) m o l a s s e , 3) P r e s s e d fossil w o o d p e a t s

("Schieferkohle")

o f t h e R i ß / W ü r m Interglacial p e r i o d a n d t h e Early W ü r m , partly u n d e r y o u n g e r sedi­ ments, 4) gravels o f M u r n a u ( f l u v i o g l a c i a l sediments o f the glacial e x p a n s i o n . ("Vor­ stoßschotter"), 5 ) e n d m o r a i n e s o f t h e phase o f W e s s o b r u n n . 6 ) e n d m o r a i n e s o f the

se o f U f f i n g - S c h w a i g a n g e r , 17) p h a s e o f E s c h e n l o h e , 1 8 ) c a l c a r e o u s f r e s h w a t e r d e p o s i t s

(zit.

in

ROTHPLETZ

a u f einer

1917:

gemeinsamen


116

W O L F G A N G B L U D A U & L U D G E R FELDMANN

ExkLirsion darin e i n e Eiszer­ fallslandschaft erkannte. ROTH­ P L E T Z ( 1 9 1 7 ) betrachtet die Sehot­ ter, die die Osterseen u m g e b e n , als glazifluviatile Ablagertingen. D i e s e w u r d e n von e i n e m Glet­ scher, der westlich des Starnber­ ger S e e s das Eberfinger Drumlinfeld formte, g e g e n T o t e i s im O s t e r s e e n g e b i e t geschüttet. Da­ bei sollen subglazial die als O s e r angesprochenen langgestreckten Schottervorkommen entstanden sein, die heute teilweise als In­ seln in d e n Seen liegen. W ä h r e n d also im Westen auf e i n e r Hochposition der aktive G l e t s c h e r lag und im O s t e r s e e n g e b i e t Toteis, sollen die Schotterflächen zwi­ s c h e n Seeshaupt und H a b a c h ge­ bildet w o r d e n sein. D e m hat schon T R O L L (1937) w i d e r s p r o c h e n , der im B e r e i c h der Murnauer Mulde einen G l e t s c h e r h a l t a u s k a u f e n (UffingS c h w a i g a n g e r P h a s e ) und die Schotter des O s t e r s e e n g e b i e t e s mit dieser Phase korreliert hat. A n h a n d von Randterrassen zeigt er das langsame A b s c h m e l z e n von Toteis z w i s c h e n Seeshaupt und K o c h e l s e e . Schließlich hat G A R E I S ( 1 9 7 8 : 4 2 5 0 ) den Raum erneut bearbeitet. Er geht davon aus, d a ß es zwi­ s c h e n den äußeren E n d m o r ä n e n im Norden und d e m Alpenrand k e i n e Gletscherhalte g e g e b e n hat und führt unter a n d e r e m die O s t e r s e e n als Indiz an. D i e Glet­ s c h e r sollen als erstes an subgla­ zialen H o c h g e b i e t e n in den Al­ p e n d e n Kontakt zum Nährgebiet verloren und dadurch im Vorland flächenhaft verbreitetes Toteis ( = B e c k e n t o t e i s ) hinterlassen ha­ b e n . D i e s e s verhinderte zum ei­ n e n die Auffüllung der Zungenb e c k e n s e e n und hinterließ zum a n d e r e n b e i a u s r e i c h e n d e r Schotterzufuhr Toteisformen mit Randterrassen und T o t e i s l ö c h e r n - wie im O s t e r s e e n g e b i e t . Ältere m o o r k u n d l i c h e und pol­ lenanalytische llntersucliLingen liegen von P A U L & R U O F F ( 1 9 3 2 ) und

GROSS

(1956)

aus

dem

Ar-

Abb. 2: S c h o t t e r t e r r a s s e n im B e r e i c h der O s t e r s e e n 1) Lage d e r Profile S t e c h s e e I und II. 2 ) M o l a s s e , 3 ) ältere W ü r m a b l a g e r u n g e n ( u n g e g l i e d e r t ) , 4 ) E n d m o r ä n e und 5) S c h o t t e r d e r T a n k e n r a i n e r P h a s e , 6 ) E n d ­ m o r ä n e u n d 7 ) S c h o t t e r der W e i l h e i m e r P h a s e . 8 ) E n d m o r ä n e der P o l l i n g e r P h a ­ se, 9 ) o b e r e r ( F l ä c h e v o n A r n d o r f .'Iffeldorf u n d S e e s h a u p t ) . 1 0 ) mittlerer (Staltac h e r F l ä c h e ) , 11) u n t e r e r S c h o t t e r der U f f i n g - S c h w a i g a n g e r P h a s e , 1 2 ) T o t e i s ­ loch a ) G a r t e n s e e , b ) Ursee, c ) F r e c h e n s e e , d ) Lustsee, e ) G r ö b e n s e e , f) S t e c h s e e , g ) g r o ß e r O s t e r s e e , Ii) S t a l t a c h e r S e e . i) F r o h n s e e , j ) S e n g s e e tag. 2: G r a v e ] terraces i n t h e area o f t h e O s t e r s e e n 1) l o c a t i o n o l [ h e s e c t i o n s S t e c h s e e I a n d 11. 2) m o l a s s e , 3 ) o l d e r W ü r m - s e d i m e n t s ( t i n j o i n t ) , 4 ) e n d m o r a i n e s a n d 5) g r a v e l s o f t h e p h a s e o f T a n k e n r a i n . 6 ) e n d m o r a i n e s a n d 7) gravels o f the phase o f W e i l h e i m , 8) e n d m o r a i n e s o f t h e phase o f P o l l i n g , 9) u p p e r ( g r a v e l p l a i n o f A r n d o r f S e e s h a t i p t ) . 10) m i d d l e ( g r a v e l p l a i n o f S t a l t a c h ) a n d 1 1 ) l o w e r g r a v e l s o f t h e p h a s e o f I ' l f i n g - S c h w a i g a n g e r , 12) k e t t l e - h o l e


G e o l o g i s c h e , g e o m o r p h o l o g i s c h e und pollenanalytische U n t e r s u c h u n g e n zum T o t e i s p r o b l e m im B e r e i c h der O s t e r s e e n südlich v o n Seeshaupt ( S t a r n b e r g e r S e e )

beitsgebiet v o r . Allerdings mußten aus m e t h o d i ­ s c h e n G r ü n d e n die spätglazialen Profilteile meist unberücksichtigt b l e i b e n . Erst durch die n e u e r e n U n t e r s u c h u n g e n von R Ö S C H ( 1 9 7 9 ) , Kai : \ \ : \ \ \ ( 1 9 9 2 ) u n d G Ö R R E S & B L U D A U ( 1 9 9 2 ) k o n n t e auch die spätglaziale V e g e t a t i o n s g e s c h i c h t e des Untersu­ c h u n g s g e b i e t e s erfaßt w e r d e n .

I

17

D i e s e Gletscherhalte w u r d e n in Verbindung mit den glazifluviatilen A b l a g e r u n g e n bis zum Starnberger S e e verfolgt. Auf der Grundlage dieser Stratigraphie ergibt sich für die A b l a g e r u n g e n im O s t e r s e e n g e b i e t folgende g l a z i a l g e o l o g i s c h e Datierung: Ein oberstes Niveau nordwestlich v o n Seeshaupt, das nur auf ei­ ner kurzen Erstreckung v o n 5 0 0 x 2 0 0 m erhalten ist,

T a b . 1: D i e G l e t s c h e r s t ä n d e d e s L o i s a c h g l e t s c h e r s z w i s c h e n Grafrath und den Alpen T a b . 1: T h e retread p h a s e s o f t h e Loisach g l a c i e r b e t w e e n Grafrath and the Alps Kankertal-Stände

„Bühlstadium"

E s c h e n l o h e r Halt

Alpenrand innere

U f f i n g e r - S c h w a i g a n g e r - P h a s e mittlere äußere Pollinger Phase

innere, ä u ß e r e

Weilheimer Phase

.

Tankenrainer Phase Pähler P h a s e

„Ammerseestadium"

j innere, äußere

Wessobrunner Phase

s ü d l i c h e U f e r v o n A m m e r - u. S t a r n b e r g e r S e e '

Nordufer des A m m e r s e e s Nordufer des Z u n g e n b e c k e n s , Hauptendmoränen

Reichlinger Phase P h a s e v o n St. Ottilien

zweiphasig

Stoffener Phase

lokal, dreiphasig

Fürstenfeldbrucker P h a s e

3 Die glazialen u n d glazifluviatilen Ablagerungen im Bereich der Osterseen Das O s t e r s e e n g e b i e t w u r d e im R a h m e n einer g r ö ß e ­ ren Arbeit über den Isar-Loisach-Gletscher im M a ß ­ stab 1 : 2 5 . 0 0 0 neu kartiert. D a b e i k o n n t e aufgrund der überregionalen Übersicht eine glazialgeo­ logische Datierung der Ablagerungen erfolgen ( F E I . D M A W . in Vorher.). Das Untersuchungsgebiet gliedert sich in verschie­ den h o h e Flächenniveaus, die das langsame Ab­ s c h m e l z e n des Gletschers bzw. des B e c k e n t o t e i s e s e r k e n n e n lassen (Abb. 2 ) . Die F l ä c h e n sind als Randterrassen angelegt, die - größtenteils an ihrer östli­ c h e n B e g r e n z u n g - frei ausstreichen und somit ein e h e m a l i g e s Widerlager in Form von Eis b e l e g e n . D a ß e s sich dabei um Toteis gehandelt hat, zeigen die zahllosen großen und kleinen T o t e i s l ö c h e r in­ nerhalb der Flächen. Durch die Verknüpfung mit E n d m o r ä n e n ist das jeweilige Alter der F l ä c h e n g e ­ sichert. I n s g e s a m t lassen sich im e n g e r e n Untersuchungsge­ biet 4 Flächen auskartieren, von d e n e n die beiden o b e r s t e n nur kleinflächig erhalten sind, w ä h r e n d das nächst tiefere Niveau ( F l ä c h e von Seeshaupt und If­ feldorf/ Antdorf) den g r ö ß t e n Raum einnimmt. Die unterste Staltacher F l ä c h e ist v. a. im Nordosten er­ halten ( A b b . 2 ) . Im B e r e i c h des weiter im W e s t e n g e l e g e n e n e h e m a ­ ligen Loisachgletschers lassen sich z w i s c h e n den ä u ß e r e n , dreigeteilten E n d m o r ä n e n und d e m Alpen­ rand s i e b e n Gletscherhalte differenzieren ( T a b . 1).

, Maximalstand

läßt sich mit der "Tankenrainer Phase" ( P I E H I . E R 1 9 7 4 : 6S>) im Bereich des Loisachgletschers korrelieren. Die Fläche liegt als isolierte Insel innerhalb der zwei nächst jüngeren F l ä c h e n und kann in dieser Form nur g e g e n Toteis geschüttet worden sein, das im Starnberger S e e b e c k e n u n d seiner südlichen Fortset­ zung lag. Die nächst tiefere F l ä c h e erstreckt sich als Randter­ rasse westlich der O s t e r s e e n . Sie wurzelt im Süden an flachen E n d m o r ä n e n w ä l l e n , die mit d e r Weilhei­ m e r P h a s e (dem Ammerseestadium am l o c u s typicus bei Weilheim, TROLL 1 9 2 5 ) verknüpft w e r d e n kön­ nen. Die E n d m o r ä n e n e n d e n bei Schwaig am g r o ß e n Ostersee und setzen erst 3 k m weiter im O s t e n bei Untereurach w i e d e r ein. Die Lücke ist da­ mit zu erklären, d a ß d e r Gletscher hier auf Toteis aufgefahren ist und die ursprüngliche E n d m o r ä n e sofern sie vorhanden war - nach Abschmelzen des T o t e i s e s im O s t e r s e e versunken ist o d e r bei der Schüttung der nächst jüngeren Schotter ausgeräumt wurde. Am Rand des T o t e i s e s , das den gesamten Raum der heutigen O s t e r s e e n einschließlich der jüngeren Schottelflächen und d e s Weidfilzes b e d e c k t e und sieh weit in den Starnberger S e e erstreckte (diesen m ö g l i c h e r w e i s e g a n z erfüllte), fand die Entwässe­ rung während der W e i l h e i m e r Phase statt. Dabei w u r d e am Westufer des Toteises eine s c h m a l e T e r rassenleiste aufgeschüttet, die o h n e Widerlager im O s t e n nicht zu erklären ist: Hier findet sich eine bis 15 m h o h e Stufe, die zahlreiche unregelmäßige Ein­ b u c h t u n g e n aufweist. D i e s e verlaufen teilweise


I IS

W O L F G A N G BLUDAU & L I D G K K FKLD.VIANN

a u c h d e m allgemeinen Gefälle e n t g e g e n . D i e Fläche wird von zahlreichen T o t e i s l ö c h e r n u n t e r b r o c h e n (in d e m größten liegt der F r e c h e n s e e ) und löst sich im Nordosten in oserartige Wälle auf. D i e s e wurden v o n R O T H F L E T Z ( 1 9 1 7 : 2 8 1 ) und G A R E I S ( 1 9 7 8 : 4 7 ) als

O s e r a n g e s p r o c h e n . D a sie aber nur die Fortsetzung der F l ä c h e der W e i l h e i m e r Phase bilden, abgelagert in breiten Gletscherspalten, sollten sie b e s s e r wie die Randterrassen als K a m e s a b l a g e r u n g e n interpre­ tiert w e r d e n . Im Norden, westlich von Seeshaupt, liegen weitere isolierte Flächen, die von der H ö h e h e r e i n e Fort­ setzung dieser K a m e s a b l a g e r u n g e n bilden. In B a c h ­ anschnitten ist zu e r k e n n e n , d a ß d i e s e nördlichen F l ä c h e n in ungefalteten M o l a s s e a b l a g e r u n g e n ange­ legt und damit als reine Erosionsflächen anzu­ s p r e c h e n sind. Sie e n d e n im Norden b e i einer H ö h e v o n 6 0 0 m NN und b e l e g e n einen e n t s p r e c h e n d e n

W a s s e r s p i e g e l e i n e s Eisrandstausees. D a s nächst tiefere Niveau läßt sich im Süden im G e b i e t der Murn a u e r Mulde direkt mit den Endmoränen der LffingS c h w a i g a n g e r P h a s e verbinden. D i e s e zeigt bis zu drei Stillstandslagen (südlich der Murnauer M u l d e ) , w o b e i die Schotterfläche mit den ä u ß e r e n E n d m o r ä ­ n e n verknüpft w e r d e n kann. Als z u s a m m e n h ä n g e n d e Fläche beginnt sie b e i Arn­ dorf Lind reicht zunächst bis Iffeldorf, w o sie im Osten mit einer flachen, 2 m h o h e n Stufe g e g e n die tiefste Fläche endet. Sie wird nördlich von Antdorf durch zahlreiche, teils langgestreckte, teils ovale, t r o c k e n e Toteislöcher durchsetzt, wodurch teilweise der Cha­ rakter einer Fläche verloren geht. Es ist ein typisches Kesselfeld. Im Norden wird die Schotterfläche von den Osterseen begrenzt bzw. löst sich in einzelne Schotterhügel auf, die von der Höhe her als zeitglei­ c h e Schüttungen interpretiert werden k ö n n e n . D i e s e

A b b . 3 : R e k o n s t r u k t i o n d e r Landschaft zur U f f i n g - S c h w a i g a n g e r P h a s e 1 ) L a g e der Profile S t e c h s e e I u n d II, 2 ) E n t w ä s s e r u n g s r i c h t u n g , 3 ) T o t e i s F i g . 3: R e c o n s t r u c t i o n o f t h e l a n d s c a p e at t h e r e t r e a d p h a s e o f U f f i n g - S c h w a i g a n g e r 1) l o c a t i o n o f t h e s e c t i o n s S t e c h s e e I a n d I I . 2 ) d i r e c t i o n o f t h e d r a i n a g e . 3* d w e a d i c e . s t a g n a t i c e


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G e o l o g i s c h e , g e o m o r p h o l o g i s c h e und pollenanalytische U n t e r s u c h u n g e n zum T o t e i s p r o b l e m im B e r e i c h d e r O s t e r s e e n südlich v o n Seeshaupt (Starnberger S e e )

w e r d e n v o n R O T H P L E T Z ( 1 9 1 7 ) und G A R E I S ( 1 9 7 8 ) ebenfalls als O s e r b e s c h r i e b e n . Sie wurden in eis­ freien Spalten und g r ö ß e r e n G e b i e t e n innerhalb des T o t e i s e s , das die Osterseen erfüllte, abgesetzt. Ein weiteres V o r k o m m e n dieses Niveaus liegt am NW-Ende des g r o ß e n O s t e r s e e s und ist hier als Randterrasse ausgebildet. Zu d i e s e m Niveau gehört a u c h die g r o ß e Seeshatipter F l ä c h e , die im S ü d w e s t e n v o n langgestreckten T o t e i s l ö c h e r n durchsetzt ist. Nach O s t e n läuft die Fläche in e i n e m langen S p o r n aus, der im S ü d e n von der w e i t e n F l ä c h e des Weidfilzes, im Norden vom Starnberger S e e begrenzt wird. D a s Ufer des S e e s ist als 2 k m langer, v o l l k o m m e n gerader, rund 1 0 m ho­ her Hang ausgebildet, der sich unter d e m W a s s e r ­ spiegel bis zu 16 m Tiefe fortsetzt. Im nördlichen Ab­ schnitt handelt es sich b e i der Schotterfläche um ei­ n e Deltaschüttung, was bereits v o n R O T H P L E T Z ( 1 9 1 7 : 2 7 8 ) b e s c h r i e b e n wird und in einer kleinen Kiesentn a h m e an der Straße 1 k m westlich von S e e s h a u p t h e u t e w i e d e r aufgeschlossen ist. D e r Seeshaupter Schotter w u r d e somit in e i n e n S e e geschüttet, der b e i 5 9 5 m NN seinen Wasserspiegel hatte. D i e Ausbildung d e s heutigen Ufers zeigt, d a ß der Schotter g e g e n Toteis geschüttet wurde, der S e e also als Eisrandstausee zu d e u t e n ist ( G A R E I S 1 9 7 8 : 45; J E R Z 1983: 3 D . Auch das südliche Ufer b e l e g t ein Eiswiderlager. Hier sind an v e r s c h i e d e n e n Stellen "Einbuchtungen" zu e r k e n n e n (z. B . südlich Seeshaupt), die nur durch e h e m a l i g e s Toteis zu erklären sind. D a s ganze Gebiet d e s Weidfilzes, der Oster­ s e e n und der Staltacher Terrasse war zu dieser Zeit von Toteis plombiert, das als Widerlager b e i der Ent­ stehung der Randterrassen und K a m e s a b l a g e r u n g e n wirkte. D a s Toteis war Teil e i n e r z u s a m m e n h ä n g e n ­ den B e c k e n t o t e i s m a s s e , die v o m Starnberger S e e bis mindestens zum K o c h e l s e e gereicht hat ( A b b . 3 ) . Die nächst tiefere F l ä c h e (Staltacher T e r r a s s e ) zeigt, d a ß dieses B e c k e n t o t e i s randlich an m a n c h e n Stel­ len a b g e s c h m o l z e n war. D i e größte Verbreitung hat die Staltacher Terrasse nördlich von Iffeldorf zwi­ s c h e n d e m g r o ß e n O s t e r s e e und d e m Weidfilz, w o sie sich als freie Fläche ü b e r 3 k m nach Nordwesten erstreckt. Sie ist m ö g l i c h e r w e i s e mit der "Penzberger Stufe" von T R O L L (1937: 6 0 4 ) zu verknüpfen, die süd­ lich Antdorf die Antdorfer Fläche unterschneidet und n a c h Osten zieht. D i e s e ist an ihrem Urspning mit der mittleren der drei Stillstandslagen der UffingS c h w a i g a n g e r Phase zu verknüpfen. D i e P e n z b e r g e r Stufe endet an der A 9 5 , w o sie von jüngeren Moor­ a b l a g e r u n g e n überdeckt wird. Hier ist der Schotter, der d a n n die Staltacher Terrasse aufgebaut hat, ent­ w e d e r unter dem Toteis o d e r auf d i e s e m weiter­ transportiert worden. Die halbinselartige ä u ß e r e Form der Staltacher Ter­ rasse, die steilen Ränder z u m Ostersee hin und die T o t e i s l ö c h e r , die vor allem nördlich v o n Iffeldorf zu

finden sind, b e l e g e n die Kamesnatur der Schotter­ fläche. Auch zu dieser Zeit war das B e c k e n t o t e i s n o c h grofsflächig vorhanden, e b e n s o die Eisplomb i e r u n g der O s t e r s e e n . D a s w e i t e r e T o t e i s a b s c h m e l z e n ist im G e b i e t der O s t e r s e e n aus glazialgeologischer Sicht nicht zu re­ konstruieren. Im S ü d e n (im Raum G r o ß w e i l - K o ­ c h e l s e e ) zeigt sich a b e r - wie T R O L L ( 1 9 3 7 ) e s b e ­ schreibt - der weitere Eisabbau in Form von Rand­ terrassen. Auch hier hat der Loisachgletscher w ä h r e n d der inneren Staffel der Uffing-Schwaigan­ ger P h a s e seine S c h o t t e r g e g e n Toteis geschüttet, das nur langsam den Raum zwischen sich u n d d e m S t a m m b e c k e n - U f e r freigab.

4 Palynologische Untersuchungen 4.1

Methodik

Die b e i d e n Bohrprofile Stechsee I und II wtirden mit Hilfe des s o g e n . "Russischen K a m m e r b o h r e r s " g e w o n n e n . Die Aufbereitung der Proben für die Pol­ l e n a n a l y s e erfolgte im Pollenlabor der Universität H o h e n h e i m nach der modifizierten M e t h o d e v o n F R E N Z E L ( 1 9 6 4 )