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Eiszeitalter

u.

Band 20

Gegenwart

Seite

123-130

Öhringen/Württ.,

31. Oktober

1969

Die pleistozäne Vereisung und ihre isostatischen Auswirkungen im Bereich des Bellsunds (West-Spitzbergen) Von G E R H A R D STÄBLEIN, W ü r z b u r g

M i t 5 Abbildungen Zusammenfassung. Aufgrund der morphologischen Formanalyse ist eine pleistozäne Eisbedeckung im Bellsund-Bereich von durchschnittlich 400—800 m nachzuweisen. Das Ansteigen der Schliffgrenze nach E und die nach E führenden Taltröge weisen eine hochglaziale Eisüberfließung von E her nach. Eine zweite tiefere Schliffgrenze aus dem Spätglazial w i r d am Fjord­ ausgang durch einen westvergenten markanten SchlifFbord bei rd. 120 m deutlich. Die heutige Vergletscherung entspricht Gletschervorstößen nach der postglazialen Wärmezeit. Dabei haben die kleineren Talgletscher i m S t a n d vom Ende des 19. J h . ihre maximale holozäne Ausdehnung erreicht. N u r die größeren Fjordendgletscher zeigen weit vorgeschobene Moränen aus gestauchten, holozänen, marinen Sedimenten. Die Gletscher des Untersuchungsbereichs sind gegen­ über der Kartierung von 1936 fast alle zurückgewichen. Fossile Strandlinien holozänen Alters reichen sicher bis 60 m, wahrscheinlich bis 85 m über das heutige Meeresniveau. Höhere Hangstufen bis 264 m sind Struktur-Terrassen mit Konglomerat­ geröllstreu. Die Landhebung wird aufgefaßt als die elasto-plastische Reaktion der Erdkruste auf die quartäre Eisbelastung und Eisentlastung, die einer älteren Hebungstendenz aufgeprägt ist. Die besonders breite 20-m-Terrasse dürfte einer Phase des Ausgleichs von glazial-isostatischer Land­ hebung und glazial-eustatischem Meeresspiegelanstieg entsprechen. Da die marinen Terrassen im Bereich der 70 km langen Fjorde keine Verkippung zeigen, ist die Landhebung hier anders als im Ostteil Spitzbergens, nicht parallel zur nach W abnehmenden Eisbelastung, sondern im Block erfolgt. Die regionalen Ergebnisse werden m i t bisherigen Ergebnissen aus anderen Gebieten Spitz­ bergens verglichen. S u m m a r y . The pleistocene ice-sheet of c. 400—800 m in the Bellsund-area can be proved with the geomorphological analyses. T h e ascending of the ice-scour limit eastwards and the trough-valleys pointing to E prove a movement of ice-sheet from the E in the main-glacial period. At the exit of the fjord a second, lower ice-scour limit can be seen at about 120 m as a well marked ice-scour terrace inclined to W from the late-glacial time. The present glaciation corresponds to glacier-advances after the post-glacial warm-period. The glaciers of the small v a l l e y s had their m a x i m a l holocene extent in the positions of the end of the 19th century. Only the bigger glaciers a t the end of the fjords show large and far-reaching moraines built of compressed holocene marine sediments. The glaciers in the field of research have nearly all retreated compared to maps of 1936. The fossil shore-lines of holocene age certainly reach till 60 m, probably till 85 m above present sea-level. Higher slopesteps till 264 m are structure-terraces with a spread of conglomerat-gravels. The uplift of the land is comprehended as an elasto-plastic reaction of the earth crust to the q u a r t a r n a r y ice-burden a n d ice-relieve impressed on an older tendency of uplift. The especially broad 20 m-terrace corresponds probably to a phase of compensation of the glacial-isostatic up­ lift of land and the glacial-eustatic uplift of sea-level. As the marine terraces are not tilted in the 70 km long area of the fjords, the uplift of the land occurred there in block, not parallel to the ice-burden, which deminished to the W, differently to the eastern parts of Spitsbergen. The regional results are compared with results from other regions of Spitsbergen. I m S o m m e r 1 9 6 8 w u r d e i m R a h m e n e i n e r E x p e d i t i o n u n t e r a n d e r e m d i e F r a g e nach d e r p l e i s t o z ä n e n V e r e i s u n g u n d d e r e n h o l o z ä n e n isostatischen A u s w i r k u n g e n i m Bereich des B e l l s u n d s a u f W e s t - S p i t z b e r g e n u n t e r s u c h t . D i e g l a z i o l o g i s c h - g e o m o r p h o l o g i s c h e E x ­ pedition wurde v o n D r . GLASER v o m Geographischen Institut der U n i v e r s i t ä t Würzburg g e l e i t e t . D i e U n t e r s u c h u n g e n schlossen a n d i e Forschungen a n , d i e u n t e r L e i t u n g v o n P r o f . B Ü D E L besonders i n S E - S p i t z b e r g e n i n d e n J a h r e n 1 9 5 9 , 1 9 6 0 u n d 1 9 6 7 durchgeführt w u r d e n (BÜDEL 1 9 6 0 , 1 9 6 2 ) .


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Gerhard Stäblein

Das

Arbeitsgebiet

D a s A r b e i t s g e b i e t g e h ö r t z u m a l p i n e R e l i e f z ü g e a u f w e i s e n d e n , fjordreichen W e s t t e i l S p i t z b e r g e n s , der z . T. v o n e i n e m a u s g e d e h n t e n E i s s t r o m n e t z ü b e r z o g e n ist. S p i t z b e r g e n l i e g t zwischen 7 6 u n d 8 0 ° n. B r . V o n d e r N o r d k ü s t e s i n d es noch r d . 1 0 0 0 k m bis z u m Nordpol. Zwischen d e m E i s - F j o r d i m N u n d d e m H o r n - S u n d i m S l i e g t der B e l l - S u n d , von d e m aus d e r V a n - M i j e n - F j o r d , d e r V a n - K e u l e n - F j o r d u n d d e r R e c h e r c h e - F j o r d a u s g r e i ­ fen. A u f diesen Bereich b e z i e h e n sich u n s e r e B e o b a c h t u n g e n u n d A u s s a g e n ( A b b . 1 ) .

Abb. 1. Karte des Arbeitsgebietes, der Bellsundbereich in West-Spitzbergen. Forschungsstand I m Eis-Fjord, w o d i e w i c h t i g e n K o h l e b e r g b a u s i e d l u n g e n liegen, d a s n o r w e g i s c h e L o n g y e a r b y e n u n d d a s russische B a r e n t s b u r g , w u r d e n d i e S t r a n d t e r r a s s e n v o n FEYLINGH A N S S E N ( 1 9 6 5 ) b e a r b e i t e t . D e r Bereich des H o r n - S u n d s w u r d e v o n polnischen E x p e d i ­ t i o n e n untersucht ( J A H N 1 9 5 9 ) . Im B e l l s u n d - B e r e i c h greift d e r V a n - M i j e n - F j o r d 70 k m tief ins L a n d ein, so d a ß ein A n s c h l u ß u n d V e r g l e i c h m i t d e n U n t e r s u c h u n g s e r g e b n i s s e n S E - S p i t z b e r g e n s v o n BÜDEL ( 1 9 6 8 ) a u s d e m F r e e m a n - S u n d - B e r e i c h u n d v o n G L A S E R ( 1 9 6 8 ) a u s dem S t o r - F j o r d - B e reich möglich s i n d . Vorzeitformen T r o t z d e r energischen h e u t i g e n F o r m b i l d u n g s d y n a m i k d e r e x z e s s i v e n T a l b i l d u n g s z o n e , die i n diesem Frostschutt- u n d T u n d r e n b e r e i c h w i r k s a m ist, w u r d e n die G r o ß f o r m e n i m Landschaftsbild doch in erster L i n i e durch F o r m u n g s p r o z e s s e g e p r ä g t , die u n t e r a n d e r e n k l i m a t i s c h e n B e d i n g u n g e n in d e n v e r s c h i e d e n e n V o r z e i t e n a b l i e f e n . W ä h r e n d des P l e i s t o z ä n s v o n v o r r d . 1 M i l l i o n J a h r e bis v o r 10 0 0 0 J a h r e n h a t die E r d e m e h r m a l s K l i m a v e r s c h l e c h t e r u n g e n durch R ü c k g a n g d e r T e m p e r a t u r e n e r l e b t , durch


Die pleistozäne Vereisung und ihre isostatischen Auswirkungen

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die d i e V e r g l e t s c h e r u n g s z o n e n besonders d e r arktischen P o l a r k a l o t t e s t a r k z u n a h m e n . S o w a r auch der S p i t z b e r g e n - A r c h i p e l in d e r Eiszeit v o n e i n e r a u s g e d e h n t e n Eismasse b e ­ d e c k t . M ä c h t i g k e i t , A u s d e h n u n g u n d A b f l i e ß r i c h t u n g d e s Eises der l e t z t e n V e r e i s u n g l a s ­ sen sich bestimmen a u s S p u r e n , d e n e n d i e g e m o r p h o l o g i s c h e F o r m a n a l y s e nachforscht. Gletschergeschliffene V o r z e i t f o r m e n ( T a l t r ö g e , R u n d h ö c k e r , Gletscherschliffe) u n d a l t e M o r ä n e n , z . T. w e i t ü b e r b z w . entfernt v o n den h e u t i g e n G l e t s c h e r r ä n d e r n , sind e i n d e u ­ t i g e B e w e i s e der g r ö ß e r e n p l e i s t o z ä n e n V e r e i s u n g S p i t z b e r g e n s . Die h e u t i g e n G l e t s c h e r D i e h e u t i g e n Gletscher sind nicht e t w a der Ü b e r r e s t o d e r ein R ü c k z u g s s t a d i u m der p l e i s t o z ä n e n V e r e i s u n g , s o n d e r n i m w e s e n t l i c h e n eine N e u v e r g l e t s c h e r u n g nach der post­ g l a z i a l e n W ä r m e z e i t ( 9 4 0 0 bis 2 4 0 0 J a h r e v o r heute, n a c h F E Y L I N G - H A N S S E N 1 9 6 5 ) . A n v i e l e n S t e l l e n w u r d e n nacheiszeitliche h o l o z ä n e S e d i m e n t e , d i e offensichtlich in eisfreiem G e b i e t a b g e l a g e r t w u r d e n , v o n den h o l o z ä n e n G l e t s c h e r v o r s t ö ß e n ü b e r f a h r e n u n d g e ­ staucht. Durch den G l e t s c h e r r ü c k g a n g d e r l e t z t e n J a h r z e h n t e w u r d e n a n m e h r e r e n S t e l l e n solche h o l o z ä n e ü b e r f a h r e n e S e d i m e n t e sichtbar, die b e w e i s e n , d a ß d i e V e r g l e t s c h e r u n g i m H o l o z ä n , in der N a c h e i s z e i t , schon e i n m a l w e s e n t l i c h g e r i n g e r g e w e s e n sein m u ß . D i e Gletscher des B e l l s u n d - B e r e i c h s s i n d — mit A u s n a h m e des R e c h e r c h e - B r e e n , d e r leicht v o r g e s t o ß e n ist •— a l l e z . T. s o g a r u m k m - B e t r ä g e , g e g e n ü b e r d e r K a r t e n a u f n a h m e von 1936 zurückgewichen. D i e k l i m a t i s c h e S c h n e e g r e n z e l i e g t h e u t e bei r d . 6 0 0 m . S i e steigt f j o r d e i n w ä r t s z . T. bis a u f 8 0 0 m, u n d s i n k t d a n n o s t w ä r t s rasch a b . A u f d e n u n t e r k ü h l t e n p o l a r e n Gletschern l i e g t d i e l o k a l e S c h n e e g r e n z e , w i e sie i n d e r F i r n l i n i e d e u t l i c h w i r d , w e s e n t l i c h tiefer bei durchschnittlich 3 0 0 — 4 0 0 m H ö h e . D e r W - T e i l v o n N a t h o r s t - L a n d w e i s t n u r e i n z e l n e K a r - u n d T a l g l e t s c h e r auf. D e r E - T e i l w i r d d a g e g e n v o n einer m ä c h t i g e n z u s a m m e n h ä n g e n d e n V e r g l e t s c h e r u n g e i n g e ­ n o m m e n . Dieses I n l a n d e i s fließt a b m i t m ä c h t i g e n G l e t s c h e r n z u den E n d e n d e r F j o r d e , w o h o h e Gletscherfronten z u m M e e r a b b r e c h e n . G r o ß e A l t - M o r ä n e n a u s gestauchten m a r i n e n S a n d e n reichen w e i t f j o r d a u s w ä r t s , r d . 35 k m a m P a u l a b r e e n i m N u n d r d . 2 5 k m a m N a t h o r s t b r e e n im S. D i e s e A l t - M o r ä n e n z e i g e n , d a ß die g r o ß e n Gletscher der h o l o z ä n e n V e r e i s u n g erhebliche S c h w a n k u n g e n e r ­ l e b t h a b e n . Ähnliche, j e d o c h g e r i n g e r e S c h w a n k u n g s s p u r e n findet m a n a m F r i d t j o v b r e e n u n d a m Recherchebreen. D i e k l e i n e r e n T a l g l e t s c h e r zeigen a u ß e r den j ü n g s t e n E n d m o r ä n e n l o b e n k e i n e ä l t e r e n vorgeschobenen M o r ä n e n k r ä n z e . D i e h o l o z ä n e n m a r i n e n T e r r a s s e n s i n d n u r a n w e n i g e n S t e l l e n , z . B . a m P e n c k b r e e n , v o r den M o r ä n e n a u f g e s t a u c h t . M a n m u ß a n n e h m e n , d a ß diese Gletscher seit d e r p o s t g l a z i a l e n W ä r m e z e i t nicht ü b e r d a s M a x i m a l s t a d i u m , d a s u n ­ g e f ä h r d e r z w e i t e n H ä l f t e des 19. J h . entsprechen dürfte, h i n a u s v o r g e s t o ß e n sind. D a s W e d e l - J a r l s b e r g - L a n d h a t m ä c h t i g e nur z . T . i s o l i e r t e G l e t s c h e r z u n g e n als A b ­ fluß eines inneren V e r e i s u n g s n e t z e s . N u r d e r Recherche- u n d der R e n a r d - B r e e n stoßen u n m i t t e l b a r bis z u m M e e r v o r . D a s N o r d e n s k i ö l d - L a n d ist a u f f a l l e n d w e n i g vergletschert w e g e n d e r l o k a l h o h e n L a g e der S c h n e e g r e n z e u m d e n E i s - F j o r d . N u r d i e E - F l a n k e des w e s t l i c h e n G e b i r g s r a n d e s schickt einen g r ö ß e r e n Gletscher nach N z u m G r ö n - F j o r d u n d nach S den F r i d t j o v - B r e e n . Die p l e i s t o z ä n e V e r e i s u n g Die weiten Taltröge sind vom pleistozänen Eisstromnetz geprägte Vorzeitformen. Nur die H a n g e n t w i c k l u n g u n d d i e F l u ß t e r r a s s e n sind Z e u g e n h o l o z ä n e r r e z e n t e r Ü b e r f o r m u n g . S o w e i t d a s Eis i m P l e i s t o z ä n die B e r g e überflössen h a t , w u r d e n sie z u K u p p e n f o r m e n z u geschliffen. Im D a v i s d a l e n a m V a n - K e u l e n - F j o r d w i r d m a n a u f g r u n d d e r G r o ß f o r m e n


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Gerhard Stäblein

a n n e h m e n müssen, d a ß die V e r e i s u n g s o b e r f l ä c h e sicher e i n m a l o b e r h a l b d e r B e r g k u p p e n g e l e g e n h a t , a l s o h ö h e r a l s 7 0 0 m . E i n e o b e r s t e Schliffgrenze ist j e d e n f a l l s h i e r nicht a u s ­ gebildet. A n d e r s ist es bei d e n h ö h e r e n B e r g s p i t z e n des M i d t e r h u k e n ( 7 8 2 m ) u n d des B e r z e l i u s t i n d e n ( 1 2 0 5 m ) . D i e s e G i p f e l sind auch bei d e r p l e i s t o z ä n e n V e r e i s u n g nicht Überflossen w o r d e n , s o n d e r n h a b e n a l s N u n a t a k e r a u s d e m Eis g e r a g t , ä h n l i c h w i e h e u t e d i e k l e i n e n F e l s s p i t z e n in d e n Gletscherflächen. N u r d i e F l a n k e n d e r B e r g e a m B e l l s u n d s i n d v o m Eis bis r d . 6 5 0 m H ö h e überschliffen. A m s c h m a l e n G r a t d e r 8 5 6 m h o h e n B a s i l i k a südlich des V a n - K e u l e n - F j o r d s k a n n m a n die S c h l i f f g r e n z e bei r d . 7 6 0 m a n g e b e n ( A b b . 2 ) .

Abb. 2. Schliffgrenze bei rd. 760 m (oberhalb der schneegefüllten Runsen) an der Basilika (856 m) an der Südküste des Van-Keulen-Fjords. D e u t l i c h e Gletscherschliffe sind i m Bereich der oberen Schliffgrenze selten. D i e Felsen a n d e r Schliffgrenze, m e i s t g r o b k l ü f t i g e s Gestein, sind seit d e m R ü c k g a n g d e r p l e i s t o z ä n e n Vergletscherung der exzessiven physikalischen V e r w i t t e r u n g der Frostschuttzone ausge­ setzt g e w e s e n . Gletscherschliffe s i n d n u r d o r t e r h a l t e n , w o sie i m T r o g b o d e n b e r e i c h über­ deckt bis h e u t e k o n s e r v i e r t w u r d e n . H a u p t - S c h l i f f s t r i e m e n z e i g e n in die H a u p t r i c h t u n g des F j o r d - G l e t s c h e r s . N e b e n r i c h t u n g e n entsprechen l o k a l e n Einflüssen v o n S e i t e n g l e t ­ schern, a l s sich im S p ä t g l a z i a l r e g i o n a l e V e r e i s u n g s z e n t r e n a u s g e b i l d e t h a t t e n . N u r v o n d e n j u n g z u r ü c k w e i c h e n d e n Gletschern s i n d frische, d e u t l i c h e Gletscherschliffe e r h a l t e n . S i e s p i e g e l n a b e r n u r die l o k a l e h o l o z ä n e G l e t s c h e r e n t w i c k l u n g w i d e r . A m w e s t l i c h e n A u ß e n r a n d d e r p l e i s t o z ä n e n V e r e i s u n g s i n d deutlich gletschergeschlif­ fene Walfischrücken i m A n s t e h e n d e n d e r V o r l a n d p l a t t e a m K a p L y e l l a u s g e f o r m t . Die E i s s t o ß r i c h t u n g v o n E her l ä ß t sich noch e r k e n n e n . S i e s i n d a b e r bereits s t a r k v o n der F r o s t v e r w i t t e r u n g a n g e g r i f f e n . D i e E i s b e d e c k u n g k a n n h i e r nicht m e h r sehr m ä c h t i g ge­ w e s e n sein, d a h i e r U n t e r s c h i e d e des U n t e r g r u n d e s v o m Eis z u solchen F o r m e n p o t e n z i e r t w u r d e n . I m i n n e r e n F j o r d b e r e i c h fehlen solche v e r g l e i c h b a r e F o r m e n . D o r t w a r d i e Eis­ ü b e r d e c k u n g offenbar so g r o ß , d a ß U n e b e n h e i t e n des F e l s u n t e r g r u n d e s k e i n e Differen­ z i e r u n g der E x a r a t i o n v e r u r s a c h t e n . N a c h d e m V e r l a u f d e r o b e r e n S c h l i f f g r e n z e e r g i b t sich f o l g e n d e s B i l d d e r p l e i s t o z ä n e n E i s m ä c h t i g k e i t ( A b b . 3 ) : I m S des A r b e i t s g e b i e t e s steigt d i e V e r e i s u n g s o b e r g r e n z e von 4 0 0 m a m F j o r d a u s g a n g ü b e r 6 5 0 m a m B e r z e l i u s - T i n d e n a u f 7 6 0 m a n d e r B a s i l i k a ; im N a t h o r s t - L a n d v o n 6 8 0 m a m M i d t e r h u k e n ü b e r 7 6 0 m a m S v e n - N i l s s o n - F j e l l e t bis auf ü b e r 8 0 0 m a m S c h e e l e - F j e l l e t ; i m südlichen N o r d e n s k i ö l d - L a n d v o n 5 5 0 m a m I n g e b o r g F j e l l e t ü b e r 7 8 0 m a m L i t l e d a l s - F j e l l e t bis r d . 8 0 0 m a m L i l j e v a l c h - F j e l l e t . U n s e r e Ergebnisse s t i m m e n in d e r G r ö ß e n o r d n u n g m i t d e n U n t e r s u c h u n g e n überein, d i e H Ö G B O M ( 1 9 1 1 ) i m w e s t l i c h e n E i s - F j o r d d u r c h f ü h r t e u n d a u f g r u n d d e r e n er auf eine E i s m ä c h t i g k e i t bis 6 0 0 m geschlossen h a t . D i e F j o r d e s i n d deutlich g l a z i a l übertieft; d e r V a n - M i j e n - F j o r d 177 m g e g e n ü b e r der 60 m h o h e n S c h w e l l e v o n A k s e l ö y a . A u f g r u n d des raschen A b s i n k e n s d e r p l e i s t o z ä n e n


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Die pleistozäne Vereisung und ihre isostatischen Auswirkungen

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Abb. 3. Verlauf der pleistozänen Schliffgrenze im südlichen Nordenskiöld-Land. Schliffgrenze nach W u n d den E r f a h r u n g s w e r t e n über d a s V e r h ä l t n i s v o n Eisdicke zu Eis­ r a n d e n t f e r n u n g m u ß m a n a n n e h m e n , d a ß d a s p l e i s t o z ä n e Eis n u r w e n i g e K i l o m e t e r ü b e r die W e s t k ü s t e h i n a u s g e r e i c h t h a b e n k a n n . D a s p l e i s t o z ä n e Eis ist nach E a n g e s t i e g e n , so d a ß m a n auf eine E i s ü b e r f l i e ß u n g v o n e i n e m östlich l i e g e n d e n V e r e i s u n g s z e n t r u m her schließen k a n n . Diese A n n a h m e w i r d noch d u r c h d e n m ä c h t i g e n T r o g des K j e l l s t r ö m d a l e n b e s t ä t i g t , dessen F o r m u n g n u r durch eine G l e t s c h e r b e w e g u n g v o m Gebiet des S t o r - F j o r d s h e r e r k l ä r t w e r d e n k a n n . Ü b e r r e g i o n a l e E r r a t i k a , die einen V e r e i s u n g s z u s a m m e n h a n g n a c h w e i s e n , k o n n t e n i m B e l l s u n d b e r e i c h nicht festgestellt w e r d e n . Dies ist a b e r nicht v e r w u n d e r l i c h , d a die t i e f e R i n n e des S t o r F j o r d s v o n E her m i t g e f ü h r t e s G r u n d m o r ä n e n m a t e r i a l w a h r s c h e i n l i c h a b g e f a n g e n h a t . D E G E E R h a t schon 1900 den Z u s a m m e n h a n g d e r p l e i s t o z ä n e n V e r e i s u n g der s p i t z b e r g i s c h e n Inseln n a c h z u w e i s e n v e r s u c h t . BÜDEL ( 1 9 6 0 , S . 9 1 u n d A b b . 2 7 ) b e s t ä t i g t e den E i s z u s a m m e n h a n g m i t e i n e m V e r e i s u n g s z e n t r u m i m E. C O R B E L ( 1 9 6 0 ) u n d S C H Y T T ( 1 9 6 7 ) haben die Meinung vertreten, d a ß diese Barentseevereisung mit dem nordeuropäischen Eis z u s a m m e n g e s c h l o s s e n w a r , w a s SEMEVSKI ( 1 9 6 7 a ) j e d o c h für u n m ö g l i c h h ä l t . Die marinen Terrassen und die Landhebung D i e durchschnittlich 7 0 0 m m ä c h t i g e , nach W a b n e h m e n d e p l e i s t o z ä n e V e r e i s u n g h a t n i c h t n u r d i r e k t durch d i e g l a z i g e n e F o r m u n g a u f d i e M o r p h o l o g i e e i n g e w i r k t , sondern w o h l auch i n d i r e k t durch die g e w a l t i g e E i s b e l a s t u n g u n d h o l o z ä n e E n t l a s t u n g eine g l a z i a l isostatische L a n d h e b u n g v e r u r s a c h t , w i e sie durch g e h o b e n e S t r a n d l i n i e n u n d m a r i n e T e r ­ r a s s e n , S p u r e n a l t e r M e e r e s s t ä n d e , w a h r s c h e i n l i c h z u m a c h e n ist. D i e T h e o r i e e i n e r isostatischen R e a k t i o n a u f g r u n d p l e i s t o z ä n e r E i s b e l a s t u n g

wurde

a l s E r k l ä r u n g für L a n d h e b u n g e n b e r e i t s 1 8 6 5 v o n J A M I E S O N a u f g e s t e l l t . N A N S E N

(1922)

w e n d e t e diese A n s c h a u u n g d a n n a u f S p i t z b e r g e n a n . O b es sich d a b e i w i r k l i c h a l l e i n u m e i n e echte Isostasie h a n d e l t , die bis i n d i e U n t e r k r u s t e d e r E r d e o d e r g a r bis in den E r d ­ m a n t e l , w i e D A L Y ( 1 9 3 4 ) meint, h i n e i n r e i c h t , erscheint v o n den h e u t i g e n g e o p h y s i k a l i s c h e n A n s c h a u u n g e n z w e i f e l h a f t . Eine g l a z i g e n e M o d i f i k a t i o n e i n e r S c h i l d a u f w ö l b u n g , die ä l t e r ist a l s d i e p l e i s t o z ä n e n E i s b e l a s t u n g e n , erscheint w a h r s c h e i n l i c h e r (SEMEVSKI 1 9 6 7 ) . D i e 1 4

C - D a t i e r u n g h ö h e r e r m a r i n e r T e r r a s s e n (84,5 m ) i m B i l l e f j o r d a u f 2 1 3 0 0 J a h r e v o r

heute (FEYLING-HANSSEN

1 9 6 5 ) , a l s o i n eine Zeit i n d e r d i e E i s b e l a s t u n g noch w i r k t e ,

spricht für eine H e b u n g s t e n d e n z , d i e z . T. u n a b h ä n g i g ist v o n der E i s e n t l a s t u n g . A n d e r S ü d k ü s t e des V a n - M i j e n - F j o r d s liegen 8 T e r r a s s e n ü b e r e i n a n d e r ( A b b . 4 ) . D i e o b e r e n steigen j e d o c h p a r a l l e l z u r geologischen S t r u k t u r a n . Es s i n d a l s o S t r u k t u r g e s i m s e , die sich a n F e l s z o n e n a n l e h n e n . N u r d i e v i e r u n t e r e n T e r r a s s e n , die bis 6 0 m reichen, v e r -


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Gerhard Stäblein

Abb. 4. Marine Terrassen und Struktur-Gesimse an der Südküste des Van-Mijen-Fjords. l a u f e n w a a g e r e c h t , d i s k o r d a n t z u r geologischen S t r u k t u r . N u r diese sind m a r i n e T e r r a s s e n . I n w i e w e i t es sich bei den h ö h e r e n S t r u k t u r g e s i m s e n u m a k k o r d a n t als Schliffbord u m ­ g e s t a l t e t e ä l t e r e F o r m e n h a n d e l t , e t w a u m E i s r a n d l a g e n o d e r g a r u m v o r g l a z i a l e Stufen, d a f ü r h a b e n sich k e i n e k o n k r e t e n A n h a l t s p u n k t e ergeben. M a r i n e Terrassen u n d S t r u k t u r t e r r a s s e n k o m m e n meist v e r m i s c h t vor, so d a ß j e w e i l s d i e s p e z i e l l e n geologischen V e r h ä l t n i s s e z u berücksichtigen s i n d . I m B e l l s u n d b e r e i c h h a n ­ d e l t es sich geologisch u m einen flachen S e d i m e n t a t i o n s t r o g m i t Schichten des M e s o z o i k u m s b i s h e r a u f z u m k o h l e f ü h r e n d e n T e r t i ä r ü b e r P l a t t f o r m e n des k a m b r i s c h e n B a s e m e n t s . D i e s e r S e d i m e n t a t i o n s t r o g ist nach W z u e n t l a n g einem N N W - S S E - L i n e a m e n t f a l t i g auf­ geschoben auf den k a m b r o - s i l u r i s c h e n , k a l e d o n i s c h k o n s o l i d i e r t e n H e k l a - H o e k - K o m p l e x a u s unterschiedlichen S p a r a g m i t e n . D a fast a l l e Schichten K o n g l o m e r a t h o r i z o n t e e n t h a l t e n , s i n d auch Gesimse o b e r h a l b d e r m a r i n e n G r e n z e v o n K o n g l o m e r a t g e r ö l l e n überstreut, d i e leicht m i t h o l o z ä n e n m a r i ­ nen S t r a n d g e r ö l l e n v e r w e c h s e l t w e r d e n k ö n n e n . D a s Profil der m a r i n e n T e r r a s s e n ü b e r b l i c k t m a n z . B . a n der S t r a n d v o l l s l e t t a . Bei d e n u n t e r e n S t r a n d w a l l s e r i e n w i r d d a s verschiedene A l t e r auch farblich d e u t l i c h . M a n k a n n eine w e i ß e , g r ü n e u n d b r a u n e S e r i e unterscheiden ( B Ü D E L 1 9 6 2 , S. 3 4 3 ) . D i e S t r a n d ­ w a l l s e r i e n steigen a n bis z u r 2 0 - m - T e r r a s s e , d i e im g a n z e n G e b i e t a u f f a l l e n d b r e i t a u s ­ g e b i l d e t ist. Sie entspricht v e r m u t l i c h e i n e r A u s g l e i c h s p h a s e v o n g l a z i a l - i s o s t a t i s c h e r L a n d ­ hebung und glazial-eustatischem Meeresspiegelanstieg. Ü b e r der 2 0 - m - T e r r a s s e folgen T e r r a s s e n - R e s t e in v e r s c h i e d e n e r H ö h e bis 60 m, die h ä u f i g durch ein fossiles Kliff abgeschlossen w e r d e n . In fast a l l e n m i t t e l g r o ß e n T ä l e r n t r e t e n u m 86 m H ö h e m a r k a n t e T e r r a s s e n - R i e g e l auf. In d e n g r o ß e n T ä l e r n fehlt der R i e g e l . D i e R i e g e l bestehen a u s g r o ß e n G e r o l l e n bis 20 c m 0 in einer s a n d i g e n M a t r i x . M a r i n e S p u r e n l i e ß e n sich d a r i n n i r g e n d s n a c h w e i s e n . Es k a n n sich h i e r u m g l a z i a l auf­ g e s t a u c h t e T a l f ü l l u n g e n h a n d e l n , d i e v o r h e r fluviatil d e l t a - a r t i g geschüttet w u r d e n u n d nach d e r S t a u c h u n g v o n e i n e m r d . 8 5 - m - M e e r e s s t a n d zu e i n e r s p ä t g l a z i a l e n m a r i n e n T e r ­ r a s s e eingeebnet w u r d e n . D a in den g r o ß e n T ä l e r n d a m a l s noch Gletscher m ü n d e t e n , k o n n ­ t e n sich dort k e i n e R i e g e l - T e r r a s s e n a u s b i l d e n . D e r m a r i n e C h a r a k t e r der T e r r a s s e n bis 6 0 m H ö h e ist durch T r e i b h o l z u n d M u s c h e l n in den T e r r a s s e n - S e d i m e n t e n e r w i e s e n .


129

Die pleistozäne Vereisung und ihre isostatischen Auswirkungen

BILLE- u. SASSEN-FJORD

BELL-SUND HORN-SUND

(FEYL1NG-HANSSEN 1 9 6 5 }

FREEMAN-SUND

(JAHN 1 9 5 9 )

(BÜDEL 1962, S 343 / 1967. S 26 11)

liQmü.NN SIRUKtUR-TERR

fISMO Jltir» ror

tiiutt)

ISO-ISO

110 -110 'V\^>

100 "MARINE GRENZE" I II 000 J.v.tl.t

RIEGEL 7t~ a«

70 - 90

=o= ?a/V.

ILO 000 J.r.h.l lEnd* FinnialtMiill (HESEL AlligltictispliASl eiMriH-Euttiiit

KLIFF

Iwisehtll it.

-ttoHisit

56-05

KLIFF

45-60

BRAUNE SIRANDWALLSERIE

^==

(S000-3000 ; past gin nit

Jt.K.) Wicmtrtil)

J-tO

ORÜNE STRAND WALLS ER IE

<J

WEISSE SIRANDWALLSERIE Entwurf u. Z*l

Abb. 5. Vergleich der Strandterrassen des Bellsund-Bereichs mit anderen Gebieten Spitzbergens. T r e i b h o l z k a n n i m h e u t e b a u m l o s e n S p i t z b e r g e n n u r v o m M e e r i n d a s S e d i m e n t gebracht w o r d e n sein. W a l k n o c h e n w u r d e n n u r a u f d e r s u b r e z e n t e n T e r r a s s e bis 4 m H ö h e gefun­ den. A u c h d i e F o r m d e r T e r r a s s e n - S e d i m e n t e ( B r a n d u n g s g e r ö l l p f l a s t e r ) g i b t H i n w e i s e auf die m a r i n e F o r m u n g . Z u s a m m e n f a s s e n d l ä ß t sich über die h o l o z ä n e L a n d h e b u n g s a g e n , d a ß b e i m i n d e s t e n s rd. 6 0 m v i e l l e i c h t bei 8 5 m d i e obere m a r i n e G r e n z e i m B e l l s u n d b e r e i c h l i e g t . H ö h e r a m H a n g a l s d i e m a r i n e n S t u f e n treten a n v i e l e n S t e l l e n b e s o n d e r s deutlich a m w e s t l i c h e n F j o r d a u s g a n g i n 1 2 0 — 1 0 0 m H ö h e nach W z u a b f a l l e n d e , m a r k a n t e S t u f e n a u f . S i e schneiden d e n U n t e r g r u n d d i s k o r d a n t . In d i e T ä l e r h i n e i n s t e i g e n sie deutlich a n . S t e l l e n ­ w e i s e ist diese S t u f e i m A n s t e h e n d e n als Schliff b o r d g l a z i a l ü b e r a r b e i t e t u n d v o n M o r ä n e n ­ m a t e r i a l ü b e r s t r e u t . Es h a n d e l t sich in d e r h e u t i g e n A u s p r ä g u n g u m eine s p ä t g l a z i a l e Eis­ r a n d e r s c h e i n u n g aus d e r Z e i t des Eisabbaus b e i e i n e r n u r noch n i e d r i g e n r e g i o n a l e n V e r ­ gletscherung, a l s o u m e i n e z w e i t e n i e d r i g e r e S c h l i f f g r e n z e . Eisbelastung u n d L a n d h e b u n g D i e m a r i n e n T e r r a s s e n s t e i g e n auf d e r 7 0 k m l a n g e n S t r e c k e des B e l l s u n d b e r e i c h s ost­ w ä r t s nicht a n . W i e l ä ß t sich e r k l ä r e n , d a ß t r o t z e i n e r nach W a b n e h m e n d e n E i s b e l a s t u n g die m a r i n e n T e r r a s s e n k e i n e unterschiedliche L a n d h e b u n g w i d e r s p i e g e l n , w ä h r e n d BÜDEL ( 1 9 6 8 ) f ü r S E - S p i t z b e r g e n e i n e n Anstieg d e r m a r i n e n S t r a n d l i n i e n nach E f e s t s t e l l t e ? Eine E r k l ä r u n g k ö n n t e d i e unterschiedliche S t r u k t u r d e r Inseln l i e f e r n . W ä h r e n d West-Spitzbergen mit d e m kaledonisch konsolidierten Basement a u f die Eisbelastung i m Block o d e r i n Blöcken r e a g i e r t h a t , w u r d e d e r geologisch l a b i l e r e Südosten e n t s p r e c h e n d der unterschiedlichen B e l a s t u n g verbogen. D i e s e E r k l ä r u n g entspricht d e r D a r s t e l l u n g v o n SEMEVSKI ( 1 9 6 7 ) d e s neotektonischen Z y k l u s v o n S p i t z b e r g e n a l s e i n e r P l a t t f o r m E n t w i c k l u n g . Z u d e r A u f f a s s u n g einer i m - B l o c k - H e b u n g v o n W e s t - S p i t z b e r g e n passen auch d i e T e r r a s s e n h ö h e n i n d e r A g a r d h - B u c h t u n d b e i K v a l v a g e n i m S t o r - F j o r d , d i e GLASER ( 1 9 6 8 ) festgestellt

hat.

D e r P r o z e ß d e r L a n d h e b u n g scheint h e u t e abgeschlossen z u sein, w a s d u r c h j u n g e K l i f f b i l d u n g e n n a c h g e w i e s e n w i r d . E n t s p r e c h e n d e B e o b a c h t u n g e n haben W I R T H M A N N ( 1 9 6 4 ) u n d G L A S E R ( 1 9 6 8 ) b e r e i t s aus S E - S p i t z b e r g e n b e s c h r i e b e n .

V e r g l e i c h e n w i r u n s e r e Ergebnisse noch m i t d e n e n F E Y L I N G - H A N S S E N S ( 1 9 6 5 ) a u s d e m Bille-Fjord

9

und

von

E i s z e i t a l t e r u.

JAHN

(1959)

Gegenwart

aus d e m

Horn-Sund,

sowie

von

BÜDEL

(1962, 1967)


130

Gerhard Stäblein

aus d e m F r e e m a n - S u n d , so fügen sich d i e B e f u n d e d e s B e l l s u n d - B e r e i c h s g u t in diesen R a h m e n ( A b b . 5 ) . E i n e a n a l o g e A l t e r s s t e l l u n g erscheint w a h r s c h e i n l i c h . J A H N g i b t a u s ­ d r ü c k l i c h n u r b i s 6 5 m m a r i n e T e r r a s s e n a n , w ä h r e n d e r d i e Stufen b e i 7 5 m , w a s u n s e r e n R i e g e l n i v e a u e n t s p r e c h e n k ö n n t e , u n d h ö h e r e b i s 2 7 5 m a l s a l t e Kliffs u n d B r a n d u n g s ­ p l a t t e n m i t G e r ö l l a g e n bezeichnet. D i e s e n e n t s p r e c h e n d e Stufen h a b e n w i r i m B e l l s u n d Bereich a l s S t r u k t u r - T e r r a s s e n m i t K o n g l o m e r a t g e r ö l l e n n a c h g e w i e s e n . D i e L a n d h e b u n g ist i m s t r e n g e n S i n n k e i n e e i n f a c h e Isostasie, s o n d e r n d i e e l a s t o plastische e n d o g e n e R e a k t i o n d e r E r d k r u s t e a u f d i e e x o g e n e B e a n s p r u c h u n g durch d i e q u a r t ä r e E i s b e l a s t u n g u n d E i s e n t l a s t u n g , d i e eine ä l t e r e H e b u n g s t e n d e n z m o d i f i z i e r e n d überlagert.

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