Feinstratigraphische Untersuchung eines Lößprofils von Murr by Geozon Science Media

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Feinstratigraphische Untersuchung eines Lößprofils von Murr (Landkreis L u d w i g s b u r g ) Von Ekke W. G u e n t h e r ,

Kiel. Mit 4 A b b .

Zusammenfassung. Für die stratigraphische Auswertung eines Lößprofils ist es notwendig, dieses je nach den Ablagerungsbedingungen in einzelne Abschnitte zu gliedern. Bei dem oft sehr gleichförmigen Material kann man jedoch meist nicht ohne weiteres erkennen, ob äolisch abgelagerter, verschwemmter oder durch Solifiuktion umgelagerter Löß vorliegt. Es wird daher versucht, mit Hilfe physikalischer und chemischer Untersuchungen in Anlehnung an die Sedimentpetrographie (Korn größenverteilung, Komgestalt, mineralogische Kornzusammensetzung, Kalkgehalt, G e fügeregelung, Helligkeitswert, Porenvolumen, Einschaltung organischer Beimengun gen etc.) der Lößstratigraphie eine exakte Basis zu geben.

R e s u m e . Si Ton veut obtenir une stratigraphie du loess, il est indipensable de le subdiviser en tenant compte des conditions de sedimentation. Mais le loess nous apparaissant uniforme, il est difficile de reconnaitre s'il s'agit de sediments vraiment eoliens ou transporters par l'eau ou par la solifluction. C'est pour cela qu'il faut avoir recours aux methodes physiques et chimiques qui en s'appuyant sur la petrographie sedimentaire (repartition des grains d'apres leur dimension, leur forme, composition, teneur en calcaire et matteres organiques, differences de couleurs, volume et „Gefüge regelung") permettent de donner une base exacte ä la stratigraphie du loess.

In der Beurteilung v o n Löß-Profilen herrscht als F o l g e v o n nicht miteinander übereinstimmenden Auffassungen einzelner A u t o r e n zur Z e i t einige Unsicherheit. Es erscheint daher notwendig, die Beobachtungen im G e l ä n d e durch weitmögiichst exakte Labor-Untersuchungen zu überprüfen und zu ergänzen. A l s erstes Beispiel einer derartigen eingehenden Untersuchung w u r d e bereits eine Lößfolge v o n R i e gel am Kaiserstuhl analysiert (GUENTHER 1953b). Hier k o n n t e eine wesentliche Umlagerung für den größten Teil des Profils ausgeschlossen werden. In einer Z i e g e l e i g r u b e in Murr, nur e t w a 2 k m westlich v o n den durch ihre Fossilfunde u n d die B e r g u n g eines menschlichen Schädels bekannten K i e s g r u b e n v o n Steinheim, steht ein b e s o n d e r s deutlich untergegliedertes Lößprofil an. Nicht nur durch einen Wechsel v o n Lössen und L e h m e n , sondern auch durch m e h r o d e r weniger stark rot gefärbte Abschnitte lassen sich einzelne Partien ausgliedern. Die Rotfärbung ist auf B e i m e n g u n g v o n Keupermaterial zurückzuführen, das zur Zeit der Entstehung der betreffenden Schichten in nicht so g r o ß e r Entfernung an der Oberfläche angestanden h a b e n muß. I m Gegensatz zu dem Profil v o n Riegel zeichnet sich das v o n Murr g e r a d e da durch aus, daß nur v o n w e n i g e n Abschnitten mit Sicherheit angegeben w e r d e n kann, daß die äolische A b l a g e r u n g s f o r m n o c h erhalten g e b l i e b e n ist. Wesentliche Teile des Profils bestehen aus u m g e l a g e r t e m Material, und es erhebt sich die Frage, o b es möglich ist, mit H i l f e v o n feinstratigraphischen Untersuchungen einen Schluß auf die Entstehungsbedingungen der einzelnen Schichten zu ziehen und das Lößprofil nach seinem natürlichen A u f b a u unterzugliedern. Die Schichtenfolge w u r d e an der (mit 90° streichenden) N o r d w a n d der hinteren Grube der Z i e g e l e i Blättert untersucht. Das Profil ist hier in einer Mächtigkeit von etwa 5 m aufgeschlossen. Bereits an der W a n d ist — w i e A b b . 1 zeigt — eine erste Gliederung möglich: 1. A l l u v i a l e B o d e n b i l d u n g , kräftig dunkel gefärbt (bis zur 1. Leitersprosse). 2. Heller L ö ß (bis zur 4. Leitersprosse). 3. Dunkle z. T. rotbraune Zwischenschicht (bis fast zur 7. Leitersprosse). 10 *

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A b b . 1. Nordwand der Ziegeleigrube Blättert in Murr. Die Außenseite des A n a l y s e n iackfllms ist durch die Gaze als weißer Streifen rechts neben der Leiter zu erkennen.

4. Schmale auffallend helle Schicht (7.—8. Leitersprosse). 5. Mehrfacher Wechsel v o n hellen und dunklen, braun gefärbten Abschnitten (bis zur 18. Leitersprosse). 6. Dunkle rotbraune Partien (bilden das L i e g e n d e ) . Eine sehr v i e l exaktere G l i e d e r u n g ist mit Hilfe einer g e n a u e n Analyse m ö g lich. Die Laborarbeiten w u r d e n durch Unterstützung der Forschungsgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft ermöglicht, w o f ü r auch an dieser Stelle gedankt sei. Un t e r su ch u n gsm eth ode n Probenentnahme In. der T o n g r u b e w u r d e zunächst ein 10 c m breiter und 5,40 m langer A n a l y senlackfilm nach einer Methode, w i e sie bereits beschrieben ist (GUENTHER 1953a), hergestellt. A b b . 1 läßt die G a z e , die zur Verstärkung der Rückseite des Lackes dient, als w e i ß e n Streifen dicht rechts neben der Leiter erkennen. A u f d e m a b gezogenen F i l m sind nicht nur alle Gesteinsteilchen in ihrer ursprünglichen T e x tur erhalten, sondern es lassen sich auch v o n i h m im L a b o r a t o r i u m genau o r i e n tierte P r o b e n für Strukturuntersuchungen und andere A n a l y s e n entnehmen. D i e Methoden, mit deren Hilfe die Lößfolge untersucht wurde, sind auf dem D i a g r a m m A b b . 2 dargestellt. Einige v o n ihnen w e r d e n hier z u m ersten Mal e r p r o b t ; es ist daher notwendig, einen kurzen Überblick über die verschiedenen A n a l y senarten zu geben. I.

1. D i c k e

der

Lößauflage

Die erste R u b r i k auf der linken Seite v o n A b b . 2 stellt die Dicke der dem L a c k film anhaftenden Lößschicht, gemessen in m m , dar. Das Bindemittel (in A z e t o n gelöstes Celluloid) dringt bei stark porösen Lössen, die ein P o r e n v o l u m e n v o n über 5 0 % haben, etwa 2—4 m m , bei w e n i g e r porösen L e h m e n mit einem P o r e n volumen unter 4 0 % etwa 1—2 m m tief in die W a n d ein. Finden sich auf d e m Analysenlackfilm wesentlich stärkere Gesteinsauflagen, s o w e r d e n diese nicht durch den Azetonlack verfestigt, sondern die eigene innere Klebekraft hält die einzelnen Teilchen zusammen. Diese ist im allgemeinen bei L e h m e n größer als

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Abb.

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2. Diagramm der feinstratigraphischen Untersuchungen des Lößprofils von Murr.

bei Lössen. Stärkere Lößauflagen entstehen besonders bei einem zunächst in b e r g feuchtem Zustand noch weicheren L e h m , der sich dann bei der Austrocknung verfestigt. 2. L ö ß s c h n e c k e n Das Auftreten v o n Lößschnecken ist durch ein kleines spiralenartiges S y m b o l gekennzeichnet. S i n d die Schnecken innerhalb einer Schicht besonders zahlreich, so w i r d dies durch eine vermehrte Anzahl v o n S y m b o l e n kenntlich gemacht. Ein diagonales Kreuz v o r der Spirale zeigt an, daß die Schalen hier in der Hauptsache zerbrochen sind. 3.

Schichtung

Unter der R u b r i k Schichtung w e r d e n drei verschiedene Möglichkeiten v o n einander abgetrennt, a) Kornorientierung: Die Einregelung gestreckter o d e r plattiger K ö r n e r parallel zur A b l a g e r u n g s fläche (primäre S-Fläche) wird durch flach-ovale S y m b o l e kenntlich gemacht. L i e g e n die gestreckten Gesteinsteilchen nicht gleichmäßig horizontal, so w i r d dies durch die S i g n a t u r angezeigt. In einzelnen Abschnitten des Profils finden sich reichlich kleine plattige Teilchen v o n Keuper-Material, und hier wird eine Einregelung b e s o n d e r s deutlich. B e v o r weitere Untersuchungen anderes ergeben, m u ß man annehmen, daß eine sehr gleichmäßige Einregelung der hierfür g e e i g n e t e n K o m p o n e n t e n primär bei der Entstehung der betreffenden Lößschicht er folgte. Eine spätere Orientierung, mit welcher, w i e mir H e r r Prof. H. POSER freundlicherweise mitteilte, i m Periglazialgebiet in bestimmten Fällen zu rechnen sei, scheint mir d a n n nicht wahrscheinlich, w e n n in dichter A u f e i n a n d e r f o l g e Abschnitte mit horizontierten auf solche mit nicht horizontierten plattigen K o m p o n e n t e n folgen. W e n n auch für L ö s s e geeignete Methoden ausgearbeitet sein werden, ergibt sich vielleicht die Möglichkeit mit Hilfe des Zurundungs-Grades eine Trennung nach verschiedener Entstehung durchzuführen. POSER & HÖVERMANN (1951) haben m i t Hilfe von solchen Messungen an Gesteinen m i t einer Kantenlänge v o n 2 bis 15 c m im Harzgebiet Moränen, Solifluktionsmaterial und wassertransportiertes Gestein getrennt.

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Eine w e i t e r e Frage ist, o b die Einregelung unter Einfluß v o n W a s s e r o d e r lediglich b e i der äolischen A b l a g e r u n g entstand. U m dies mit Sicherheit entschei den zu k ö n n e n , muß erst die K o r n e i n r e g e l u n g bei äolischen und bei i m Wasser abgelagerten Lössen und mit diesen zusammenhängenden Gesteinen untersucht v/erden. b) Schichtung: Durch waagerecht eingezeichnete Striche ist Schichtung kenntlich gemacht. Diese läßt sich unter d e m Binokular z u m Teil an sehr feinen Gesteinsunterschie den erkennen. S o finden sich z. B. in L ö s s e n schmale, oft nur Bruchteile v o n m m breite Bändchen, die sich durch eine etwas abweichende K o r n z u s a m m e n s e t z u n g von den anderen Lößpartien unterscheiden. Z u m anderen zeigen sich nicht selten kleine Unterschiede in der Verkittung. Hier hat ein nicht ohne weiteres erkenn barer W e c h s e l in der Gesteinszusammensetzung ein verschieden starkes Eindrin gen einer bindenden Substanz bewirkt. c) Lösse ohne erkennbare Einregelung o d e r Schichtung: V e r l e h m t e Lösse lassen vielfach keinerlei Einregelung oder Schichtung er kennen. Es findet sich jedoch auch in nicht verlehmten Abschnitten mitunter eine völlig ungeregelte Lagerung der K o m p o n e n t e n . Diese m a g durch irgend eine A r t von Umlagerung, z. B. durch Solifluktion oder durch plötzliche V e r s c h w e m m u n g größerer Lößmassen entstanden sein. In v i e l e n Fällen ist eine Untersuchung auf Einregelung nicht möglich, da plattige o d e r gestreckte K ö r n e r fehlen. 4.

H e 11 i g k e i t s w e r t e

Im allgemeinen hat ein L e h m eine dunklere Farbe als der L ö ß , aus dem er entstanden ist. Auch B e i m e n g u n g e n k ö n n e n die Farbe ändern; so zeigt z. B. das Profil v o n M u r r einen verstärkten Farbwechsel, der z u m Teil durch Einlagerung von Keuper-Material hervorgerufen w i r d . Da die mit einer Selenzelle gemessene Helligkeitskurve völlig verschieden gefärbte, jedoch gleiche Lichtmengen reflektierende Gesteine nicht trennt, sind auf A b b . 2 die wichtigsten F a r b w e r t e angegeben Die B e s t i m m u n g v o n Helligkeit und F a r b e n erfolge auf einer Farbabstrichtafel (Methode siehe: GUENTHER 1953a). 5.

Kalkgehalt

1. D i e chemische A n a l y s e gibt die Gesamtmenge des K a l k e s umgerechnet als Prozentsatz des Gesteines an. Damit sind die verschiedenen Möglichkeiten des V o r k o m m e n s v o n K a l k in einem Lößprofil nicht v o n e i n a n d e r getrennt. In der Hauptsache hat man mit folgenden, v ö l l i g verschieden zu b e w e r t e n d e n V o r k o m men v o n K a l k zu rechnen: a) primär (syngenetisch) eingelagerter K a l k 1. äolisch abgelagerte K a l k k ö r n e r 2. organischer eingelagerter Kalk, v o r allem Schneckenhäuser und Teile des Innenskelettes v o n A r i o n i d e n b) sekundär (epigenetisch) ausgeschiedener Kalk 1. Kalkhäutchen, die die einzelnen Quarz- und anderen K ö r n e r u m g e b e n 2. L ö ß k i n d e l 3. in Hohlräumen ausgeschiedener kristalliner K a l k 4. K a l k b ä n k e an der Oberfläche alter und junger Grundwasserhorizonte. Durch z w e i K u r v e n w i r d versucht, einen Hinweis zu geben, in w e l c h e r F o r m sich der K a l k im Profil findet. Das ist einmal die K u r v e des syngenetisch eingelagerten Kalkes. Sie zeigt den ungefähren Anteil, den organische und anorganische Kalkstücke an der Z u s a m -

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mensetzung d e r größten Kornfraktion (in 3 Minuten u m 65 c m abgesunken) nehnen. Aus M e n g e und Größe dieser Kalkeinlagerungen w u r d e ein ungefährer Wert ermittelt. Er ist nicht mit der absoluten K a l k m e n g e n b e s t i m m u n g der chemischen Analyse vergleichbar. Z u m anderen die K u r v e , die die M e n g e des in deutlich sichtbaren Hohlräumen epigenetisch, kristallin ausgeschiedenen K a l k e s abschätzt. Diese Art der K a l k ausscheidung tritt auf d e m Lackfilm durch ihre weiße Farbe deutlich in Erschei nung. Sie findet sich v o r allem in kleinen Röhrchen, zum Teil nur als W a n d b e kleidung, z. T. die Hohlformen völlig ausfüllend. Auch diese K u r v e darf m e n g e n mäßig nicht m i t der absolute Werte a n g e b e n d e n chemischen Analyse verglichen werden. Vielleicht als Folge davon, daß der K a l k a n t e i l des Lösses v o n Murr ganz auf fallend gering ist, findet sich diese A r t d e r Kaikabscheidung nur in einem b e schränkten Abschnitt des Profils. In vielen Fällen ist die Hauptmenge des Kalkes in den Kalkhäutchen an der Oberfläche der Mineralkörner enthalten. B e i verstärkter Kalkzufuhr können die Hohlräume zwischen den K ö r n e r n w e i t g e h e n d ausgefüllt w e r d e n und sich hier bei L ö ß k i n d e l oder auch feste K a l k b ä n k e bilden. Diese A r t e n v o n Kalk konnten noch nicht abgegliedert werden. Sie sind ins gesamt in der chemischen A n a l y s e mit enthalten. 6. Korngrößenverteilung Die R u b r i k „ K o r n g r ö ß e n v e r t e i l u n g " stellt in 4 K u r v e n den in Prozente u m gerechneten A n t e i l der dispersen Phase eines Schlämmversuchs dar, der inner halb v o n 60 Minuten um 60—75 c m im Schlämmzylinder*) absank. Um die K o r n größen zu ermitteln, die den einzelnen K u r v e n entsprechen, wurde die P r o b e Murr 13 (aus einer Tiefe v o n 2,50 m) unter d e m Mikroskop durchgemessen. 3056 Korngrößenmessungen ergeben für die einzelnen Sinkzeiten folgende W e r t e : Kurve I II III IV

Absinkzeit 0 — 3 Minuten 3—12 Minuten 12—30 Minuten 30—60 Minuten

mittlerer Durchmesser 60—1000/< 30—80,« 20—35 u 12—25 u

Da die P r o b e nur einmal geschlämmt w u r d e , haben die Kornverteilungskurven eine verstärkte Streuung. D e r Schlämmprozeß w u r d e mit e i n e m bereits beschrie benen Gerät (GUENTHER 1953a) durchgeführt, bei dem das Schlämmgut am un teren Ende des Fallrohrs eingefangen w i r d und für weitere Untersuchungen zu v e r w e n d e n ist. D i e K o r n g r ö ß e n unter 12 /u befinden sich nach Beendigung des Schlämmprozesses noch im Rohr. Die A n s ä u e r u n g des Dispersionsmittels b e w i r k t eine Koagulation der dispersen Phase, die dann schnell absinkt. So konnte bei einem Teil der P r o b e n ein verschieden g r o ß e r Prozentsatz der Restschlämme z u rückgewonnen werden. Er ist i m oberen T e i l der Rubrik „Schlämmrest" e i n g e zeichnet. Die Versuchsanordnung bringt es mit sich, daß fast nie das volle Gewicht des Ausgangsmaterials zurückgewonnen w i r d . D e r Verlust ist bei feinkörnigem, un sortierten Material groß, bei gut durchgewaschenem und nicht zu feinem Material geringer. Er setzt sich zusammen aus disperser Phase, die i m Scheidetrichter und i m A b s i n k r o h r v o r allem an den W ä n d e n haftend zurückblieb, aus Material, das in die untere W a n n e austrat, und aus d e m Verlust, der b e i m Wägen, Trocknen und Umfüllen entstehen m u ß . Da es zur V e r m e i d u n g der Koagulation e m p f e h lenswert ist, mit einer möglichst geringen M e n g e von Ausgangsmaterial zu ar') In destilliertem Wasser bei 18° Celsius.

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beiten (1—2 g ) , liegt der prozentuale A n t e i l des Verlustes verhältnismäßig hoch. Er ist auf A b b . 2 durch das schräg schraffierte Feld angezeigt. 7. Q u a r z k ö r n e r Die K u r v e „Quarzkörner" zeigt die Durchmesser der bei j e d e r P r o b e g e f u n denen größten Quarzkörner an. Dabei w u r d e n jeweils nur wohlgerundete, also durch W a s s e r - oder Windtransport schon korrodierte K ö r n e r vermessen. D i e s e ließen sich unter dem B i n o k u l a r aus d e m Schlämmgut, das innerhalb v o n 3 M i nuten abgesunken war, heraussortieren. Fast stets fanden sich mehrere K ö r n e r mit einem e t w a gleichen g r ö ß t e n Durchmesser. Die K u r v e gibt einen Hinweis auf die Kraft des transportierenden Mediums. 8. Gesteinsstücke Veränderte Verhältnisse liegen vor, w e n n zeitweise andersartiges Material aus der Nähe herantransportiert wird. In den Lössen und L e h m e n v o n M u r r ebenso w i e v o n Steinheim (FREISING 1952) findet sich mehrfach reichlich roter u n d grüner Schiefertonsplitt, der v o n Keupergesteinen stammt. D a diese Gesteins stückchen einen Schlämmprozeß — v o r allem die Aufbereitung des S c h l ä m m gutes — nur zum Teil unbeschädigt überstehen, wurden sie auf dem Lackfilm untersucht. A u s Größe und M e n g e dieser Reste ließ sich die K u r v e „ G e s t e i n s stücke" aufstellen. Gleichzeitig ist durch S y m b o l e angegeben, in welcher F o r m der K e u p e r eingelagert ist. D a b e i wird unterschieden zwischen flachen, plättchenförmigen, m e h r oder w e n i g e r horizontal liegenden und zwischen gerundeten, korrodierten Einlagerungen. II.

A u s w e r t u n g der feinstratigraphischen Untersuchung U m H i n w e i s e auf die B e d i n g u n g e n zu erhalten, unter d e n e n die einzelnen Schichten entstanden sind, ist es zweckmäßig, die Ergebnisse der A n a l y s e n schichtweise zusammenzufassen. Bei der A u s w e r t u n g d e r ersten Profilunter suchungen ist eine gewisse Unsicherheit zu berücksichtigen, die dadurch b e d i n g t ist, daß die Beweiskraft der einzelnen M e r k m a l e noch nicht ausreichend b e kannt ist. S c h i c h t 1. Tiefenlage 4,95—5,40 m. Schichtung: sehr deutliche Einregelung der plattigen K o m p o n e n t e n ( A b b . 3). Schneckenschalen: Selten, n u r als Bruchstücke. Farbe: rotbraun, Helligkeitswert: dunkel. Kalkgehalt: K a l k reichlich vorhanden, K a l k auch als K ö r n e r . Korngrößenverteilung: sehr starker Anteil an g r o b e m Material (geringer Schlämmrest) ( A b b . 4). Gerundete g r o ß e Quarzkörner: nicht selten, einige sehr g r o ß (bis 1,5 m m ) . B e i m e n g u n g fremden Gesteins: sehr reichlich Keuper. D e u t u n g : Äolisches Material fehlt weitgehend, dagegen w u r d e reichlich K e u permaterial aus nicht zu großer Entfernung herangebracht. Der Absatz des Gesteins erfolgte wahrscheinlich durch Wasser, vielleicht unter W i n d b e i hilfe. Solifluktion kann ausgeschlossen werden. Entkalkung, die auf eine B o d e n b i l d u n g unter w a r m e m Klima hindeuten w ü r d e , fehlt. Schicht

Tiefenlage: 4,45—4,95 m. Schichtung: nicht zu erkennen. Farbe: rötlichbraun, Helligkeitswert: ziemlich hell.

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Abb. 3. Ausschnitt aus dem Lackfilm unter d e m Binokular. Schicht 1. Tiefe 5,20 m. Ver größerung ca. 6-fach. Die zum Teil sehr großen plattigen Komponenten (Keuper) sind meist eingeregelt. Abb. 4. Schlämmrückstand der größten Kornklasse nach der Ablagerung am unteren Ende des Schlämmzylinders. Probe: Schicht 1. Tiefe 5,20 m. Vergrößerung ca. 6-fach. Kornzusammensetzung: Keuper (größte z . T . eckige Körner, weiß und auch dunkel); Quarz (korrodiert, durchschimmernd); Feldspat u.Kalk (weiß, kleine Körner, korrodiert).

Schneckenschalen: zerbrochene Schneckenschalen sind nicht selten. Kalkgehalt: K a l k reichlich, z u m Teil auch als grobe K ö r n e r . Korngrößenverteilung: die L ö ß k o m p o n e n t e ist stark vertreten, die feinsten K o r n g r ö ß e n fehlen jedoch. Große Quarzkörner: fehlen vollständig, d i e größten Quarze haben einen D u r c h messer v o n 0,5 m m . Beimengung fremden Gesteins: fehlt w e i t g e h e n d , nur selten finden sich w o h l g e rundete, wahrscheinlich äolisch v e r b l a s e n e K e u p e r k ö r n e r . D e u t u n g : D i e Schicht besteht w e i t g e h e n d aus Lößmaterial, eine b e d e u t e n d e Entkalkung hat nicht stattgefunden. Es ist jedoch damit zu rechnen, daß das Gestein nicht m e h r in der äolischen A b l a g e r u n g s f o r m erhalten ist, s o n d e r n durch Solifluktion (oder Sturzregen) umgelagert wurde. Schicht

Tiefenlage: 3,52—4,45 m. Schichtung: Kornorientierung und Schichtung sind sehr deutlich zu erkennen. Farbe: wechselnd dunkel u n d hellbraun. Schneckenschalen: nicht vorhanden. Kalkgehalt: fast völlig entkalkt, nur einige syngenetisch entstandene K a l k k ö r n e r sind erhalten. Korngrößenverteilung: L ö ß k o m p o n e n t e tritt zurück, das g r ö b e r e Material ü b e r wiegt. Große Quarzkörner: In einzelnen Lagen s e h r reichlich vorhanden, bis zu e i n e m Durchmesser von 1,2 m m . Beimengungen: reichlich Keupermaterial. D e u t u n g : D i e Schicht besteht nur z u m Teil aus e h e m a l i g e m äolischen M a t e rial; es ist reichlich K e u p e r b e i g e m e n g t . Nach o b e n nimmt die äolische K o m p o n e n t e zu. D i e Schicht bildete sich wahrscheinlich als Wasserabsatz, vielleicht unter Windbeihilfe. Solifluktion kann ausgeschlossen w e r d e n . Das Gestein ist fast völlig entkalkt, w a s man durch Bodenbildung unter w a r m e m Klima an O r t und Stelle o d e r v o r der U m l a g e r u n g erklären kann.

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Schicht

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Tiefenlage: 2,65—3,52 m. Schichtung: Kornorientierung u n d Schichtung sind nicht zu erkennen. Farbe: ockerfarben bis dunkelbraun. Schneckenschalen: nur als Seltenheit finden sich zerbrochene Schalenreste. Kalkgehalt: fast völlig entkalkt, nur einige K a l k k ö r n e r sind noch erhalten. Korngrößenverteilung: die äolische K o m p o n e n t e nimmt zu, auch feineres M a terial ist vorhanden. G r o ß e Quarzkörner: in d e n h ö h e r e n Teilen d e r Schicht finden sich ganz besonders g r o ß e Quarzkörner mit einem Durchmesser bis 4 m m . Beimengungen: n u r in den obersten Teilen liegen als Seltenheit einige plattige Keuperreste. D e u t u n g : Die Schicht hat die M e r k m a l e eines Lehms, sie entspricht w a h r scheinlich einem alten B o d e n ; nur in d e n obersten Partien findet eine Ä n derung der Sedimentationsbedingungen statt, es w i r d gröberes Material aus der Nähe zugeführt. S c h i c h t 5. Tiefenlage: 2,37—2,65 m. Schichtung: deutliche Kornorientierung parallel zur Ablagerungsfläche ist v o r handen. Farbe: hellgelb bis weiß, an d e r W a n d in trockenem Zustande auffallend hell. Schneckenschalen: nicht vorhanden. Kalkgehalt: etwas Kalk ist vorhanden, hauptsächlich in F o r m v o n gleichzeitig m i t der Entstehung der Schicht eingelagerten Kalkkörnern. Korngrößenverteilung: D i e K o r n g r ö ß e n zeichnen sich dadurch gegenüber allen anderen Teilen des Profils aus, daß s o w o h l sehr grobes als auch sehr feines Material z u m Teil völlig, z. T. sehr weitgehend fehlt. D i e Schicht besteht in der Hauptsache aus einem Material v o n einer K o r n g r ö ß e zwischen 60 u n d 500 u. Große Quarzkörner: sind k a u m vorhanden. Beimengungen: sind kaum vorhanden. D e u t u n g : D e r Schicht besteht aus einem sehr gut sortierten Material, d a s unter sehr gleichmäßigen Bedingungen, vielleicht durch Wind, evtl. durch Wasser, abgelagert w u r d e . Solifluktion fand nicht statt. S c h i c h t 6. Tiefenlage: 1,35—2,37 m. Schichtung: Einregelung v o n K ö r n e r n oder Schichtung ist nicht zu erkennen. Farbe: rotbraun, nach o b e n heller werdend (Übergang zu L ö ß ) . Schneckenschalen: In der o b e r e n Hälfte der Schicht finden sich reichlich z e r b r o chene Schneckenschalen. Kalkgehalt: D i e Schicht enthält, verglichen m i t der starken K a l k a r m u t des G e samtprofils, verhältnismäßig reichlich K a l k . Er findet sich in F o r m v o n s y n genetisch eingelagerten Kalkkörnern u n d als epigenetisch z u g e w a n d e r t e r K a l k . In den obersten Teilen der Schicht auch als kleine, weiße K a l k k r i ställchen in Hohlräumen. Korngrößenverteilung: Das g r o b e Material dominiert über die eigentliche L ö ß korngröße. G r o ß e Quarze: Einzelne Abschnitte der Schicht enthalten sehr g r o ß e Quarzkörner mit e i n e m Durchmesser bis mehr als 1 m m , nach oben verschwinden diese g r o b e n Quarze.

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B e i m e n g u n g : Keupermaterial, meist e t w a s korrodiert, ist beigemengt. D e u t u n g : Die Schicht besteht aus e i n e r Mischung v o n Löß, wahrscheinlich auch L e h m und Keupermaterial. B e i der Suche nach der Entstehung wird m a n in erster L i n i e an Solifluktionsvorgänge zu denken haben. Schicht

Tiefenlage: 0,50—1,35 m. Farbe: h e l l g e l b bis gelb, in den tieferen L a g e n Ü b e r g a n g zu bräunlicher Färbung. Schneckenschalen: es sind reichlich unzerbrochene Schneckenschalen vorhanden. Schichtung: in den tieferen Partien ist etwas Schichtung angedeutet. Nach oben verliert sie sich. Eine Kornorientierung ist nicht zu erkennen, w a s darauf zurückzuführen ist, daß so gut w i e keine plattigen oder gestreckten K o m p o n e n t e n auftreten. Kalkgehalt: D e r Kalkgehalt nimmt nach o b e n weiter zu u n d verleiht d e m Gestein den Habitus eines echten Lösses. K a l k findet sich s o w o h l syngenetisch ein gelagert als auch epigenetisch umgelagert, v o r a l l e m reichlich als Häutchen an d e r Oberfläche der Quarz- u n d andereren K ö r n e r , aber auch in H o h l r ä u m e n in F o r m v o n kleinen w e i ß e n Kristallenen. Korngrößenverteilung: das grobe K o r n tritt zurück, die eigentliche L ö ß k o r n g r ö ß e ist a m stärksten vertreten. Der f e i n e Schlämmrückstand nimmt zu. Große Quarzkörner: g r o ß e Quarzkörner treten zurück. Ihr Durchmesser liegt wenigstens unter 1 m m . B e i m e n g u n g : Artfremdes Gestein fehlt. D e u t u n g : Die Schicht besteht aus äolischem Lößmaterial. In den tieferen L a gen herrscht noch ein geringer W e c h s e l in den Sedimentationsbedingungen, hervorgerufen vielleicht durch einzelne Niederschläge, vor. D i e oberen L a g e n bestehen aus rein äolisch abgelagertem L ö ß , ohne daß irgendein R h y t h m u s bei der Ablagerung zu erkennen w ä r e . Schicht

Tiefenlage: 0—0,50 m. Schichtung: Es sind w e d e r Schichtung n o c h Kornorientierung zu erkennen. Die B o d e n b i l d u n g hat diese, wenn sie vorhanden waren, zerstört. Farbe: dunkelbraun, typische Farbe e i n e r alluvialen B o d e n b i l d u n g auf L ö ß . Schneckenschalen: nur noch in kleinen Bruchstücken vorhanden. Kalkgehalt: Der B o d e n ist weitgehend entkalkt. Es finden sich keine K a l k k ö r n chen mehr. Korngrößenverteilung: D i e gröbste K o r n g r ö ß e nimmt — w i e es bei L e h m e n sehr häufig der Fall ist (GUENTHER 1953b) — w i e d e r zu. Die L ö ß k o m p o n e n t e ü b e r w i e g t jedoch. Große Quarzkörner: s i n d nur selten vorhanden. Das Gestein enspricht darin durchaus einem L ö ß . B e i m e n g u n g e n : K e u p e r b e i m e n g u n g e n finden sich nur in ganz unbedeutender Menge. D e u t u n g : Die Schicht ist ein (alluvial) durch B o d e n b i l d u n g veränderter L ö ß . III.

Ausdeutung

der

feinstratigraphischen

Untersuchung

A u s der f einstratigraphischen Untersuchung des Diluvialprofils v o n M u r r sind einige Ergebnisse abzuleiten, die über die engere U m g e b u n g hinaus Bedeutung haben. Es zeigt sich, daß verschiedenartige Färbung in Fällen, w o mit stärkeren Umlagerungen gerechnet werden muß, für die Gliederung eines Lößprofils wenig

Ekke W . Guenther

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geeignet ist. Gesteinsmaterial des vordiluvialen Untergrundes, das keine K e n n zeichen eines äolischen Transportes aufweist, k a n n den diluvialen Lössen und L e h m e n durch Solifluktion oder durch Wassertransport, also s o w o h l in kalten w i e in nicht kalten Zeiten, beigemengt werden. Wie bereits POSER zeigte, scheint der Niederschlag während der letzten V e r eisung eine nicht unbedeutende R o l l e gespielt zu haben. Seinen Einfluß bei der Bildung v o n A b l a g e r u n g e n in L ö ß g e b i e t e n wird m a n weit stärker, als dies bisher geschah, in R e c h n u n g zu setzen haben. Für die diluvialen A b l a g e r u n g e n v o n M u r r ist wichtig, daß das untersuchte Profil einen starken Wechsel in den A b l a g e r u n g s b e d i n g u n g e n erkennen läßt. Dies ist in v o l l e m U m f a n g e jedoch nur mit Hilfe v o n s e h r eingehenden Untersuchun gen zu erkennen. Da die A u s d e u t u n g einzelner M e r k m a l e erst nach der A n a l y s e von einer ganzen Anzahl v o n Profilen mit wirklicher Sicherheit durchgeführt w e r d e n kann, m u ß die folgende Zusammenstellung in einzelnen Abschnitten noch mit Zurückhaltung besprochen w e r d e n . Die v o r l i e g e n d e Untersuchung verzichtet auf die zeitliche Eingliederung u n d versucht lediglich das komplizierte Bild d e r Schichtfolge zu entwirren. V o r allem FREISING hat sich eingehend (1951, 1952, 1953) mit der Altersdatierung v o n württembergischen Diluvialprofilen befaßt. Nach der Schichtfolge v o n M u r r ergibt sich folgender A b l a u f : 8. A l l u v i a l e r B o d e n (warmes K l i m a ) . 7. Äolischer L ö ß (kaltes Klima). 6. L ö ß und Keupermaterial, wahrscheinlich als Fließerden verfrachtet Klima).

(kaltes

5. Sehr gut sortiertes Lößmaterial. Für normal äolisch abgelagerten L ö ß jedoch zu kalkarm. Entstanden wahrscheinlich unter Wassereinfluß (vielleicht auch Wind), Solifluktion kann ausgeschlossen w e r d e n . 4. L e h m , alter B o d e n (warmes K l i m a ) . 3. D i e Schicht besteht zum ßeren Teil aus feinstem w e n i g verändert, in den scheinlich unter Wasser, entkalkt.)

kleineren Teil aus äolischem Lößmaterial, zum g r ö Keuperschutt. In den tieferen Abschnitten ist dieser höheren L a g e n etwas korrodiert. A b g e l a g e r t w a h r vielleicht auch unter Windeinfluß. (Fast durchgängig '

2. D i e Schicht besteht aus ursprünglich äolisch korrodiertem Lößmaterial, das eventuell als Fließerde umgelagert w u r d e (wahrscheinlich kaltes Klima). 1. V o r allem Keuperschutt. Äolisches Material tritt stark zurück. D i e A b l a g e r u n g erfolgte wahrscheinlich durch Wasser (kaltes K l i m a ) . Das Profil umfaßt also zunächst eine untere Folge, die älter ist als ein alter, in w a r m e r Zeit gebildeter B o d e n . Sie beginnt mit einer A u f a r b e i t u n g des v o r diluvialen Untergrundes, v o r allem mit Hilfe v o n Wasser. Darüber folgt L ö ß a b lagerung und dessen Umlagerung als Fließerde. Diese Abfolge dürfte in kühlerem bis kaltem K l i m a entstanden sein. Die darüber liegende Schicht leitet zu einer Warmzeit über, es findet Transport der liegenden Sedimente durch Wasser statt. Ü b e r einer warmzeitlichen B o d e n b i l d u n g folgt zunächst w i e d e r vorherrschend Wassertransport. D i e nächste kalte Phase wird gekennzeichnet durch Fließerden, über denen die B i l d u n g eines äolisch abgelagerten Lösses folgt. Dieser an sich sinnvolle A b l a u f hat zunächst nur örtliche Bedeutung, und es bedarf weiterer Untersuchungen, u m auch hier zu allgemein gültigen E r g e b nissen zu gelangen.

Feinstratigraphische Untersuchung eines Lößpro Als von M u r r

Angeführte

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Schriften

FREISING, H.: Die Deckschichten der eiszeitlichen Flußkiese von Steinheim an der Murr (Landkreis Ludwigsburg). - Jahresh. geol. Abt. württ. statist. Landesamt 2 . 1952. - - Neue Ergebnisse der Lößforschung im nördlichen Württemberg. Ebendort 1. 1951. - - Führer zur Exkursion der Deuqua am 20. 9. 53 nach M ü h l acker, Lauflen etc. (Ms.) GUENTHER, E. W . : Methoden zur Untersuchung von Lössen. - N. Jb. Geol. Pal. Mh. 1953 (a). - - Feinstratigraphische Untersuchung eines Lößproflls von Riegel am Kaiserstuhl. - N. Jb. Geol. Pal. N. 1953 (b). POSER, H . & HÖVERMANN, J.: Untersuchung zur pleistozänen Harz-Vergletscherung. - A b h . braunschw. wissensch. Ges. 3 . 1951. Manuskr. eingeg. am 5. 11. 1953. Anschrift des Verf.: Prof. Dr. E. W. Guenther, Kiel, Olshausenstr. 40-60, Geolog. Institut der Universität.